[发明专利]一种小口径深井自动化救援装备

说明书

技术领域

本发明涉及一种小口径深井自动化救援装备，属于民用消防领域以及野外救援领域。

背景技术

众所周知，中国农村地域广博，存在大量荒井和田间灌溉用井，且一般为敞口枯井。还有一些矿区或者工地也存在作业完成后没有能够及时回填的矿井和桩井，以及城市中所铺设的排水、给水、燃气和电力等管道井。由于缺乏专门的管理人员，这些深井的管理维护可能不到位，致使其有些处于敞开状态，以致人员落井事故时有发生，并造成一定的人员伤亡和财产损失。

目前主要的传统救援方法有：1)对于这类突发事件，最理想的情况是井径较大时，即直径可以同时容下救援人员和被救者时，可以直接由地面上消防人员可以采取腰系绳索，通过绳索下放保持直立姿势下井施救。2)但是当井径较小时，仅仅大于消防人员肩部宽度时，营救人员只能采用头下脚上的倒挂方式进入井下施救。不难想象，采用这种倒挂作业救援的方式，救援人员的心血管系统要超负荷运行，还会造成许多肠胃和心脏器官下垂病，血液倒流也会导致脑溢血等严重的突发疾病；而且井下狭窄的空间也不允许随身携带空气呼吸器等生命维持设备，使得营救的危险性加大。3)如果井径过于狭小，且小于救援人员肩宽时，救援人员则根本无法进入实施救助。这些井的口径通常较小，多数井径为30～100cm范围。由于没有专门的救援设备，使得救助工作十分困难，救援时间较长，从而造成被困人员因救治不及时而受到严重的伤害，甚至死亡。施救方一般只能依靠动用大量挖掘开凿设备从深井侧面挖掘，再横向打通井壁实施救援，异常耗财耗时耗力，如果救援现场的土质疏松，则可能引发井口坍塌，这些情况都对救援工作产生不利影响。综上所述，这三种救援方法救援工作量大，使落井人员得不到及时救助，还存在着无法定位、通风、照明和通话等问题。

目前，针对传统救援存在的问题，许多科研工作者也进行了一些尝试，中国专利申请号为201410682252.7的专利申请所描述的救援装置采用钢丝绳依序穿绕于滑轮工、滑轮、开合爪工、开合爪、开合爪工上，钢丝绳顶端固定在撑爪拉簧上，可实现简单易控、安全可靠的救援。其存在以下问题：1)只有一个机械手，容易导致受力不平衡，抓取不稳固，被救人员滑落造成二次伤害。2)执行机构为刚性结构，如果抓取力过小，容易滑落，抓取力过大，又会伤害被救者。因此，针对以上方面，需要对现有技术进行合理的改进。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种具有柔性执行机构的深井救援装置，以改善现有技术中缺少可以安全可靠且简单高效地对深井中的受困者进行施救的深井救援装置的问题。

一种小口径深井自动化救援装备，包括三角支架、定滑轮、绳索、井下救援设备、控制器，

所述三角支架用于架设在井口，所述定滑轮固定在三角支架上，所述绳索绕过定滑轮端部与井下救援设备固定连接；

所述井下救援设备主要由吊耳、机身上半部分、可伸缩的井壁支撑架、旋转链节、机身下半部分、机械臂、柔性机械手构成，

所述机身上半部分与机身下半部分之间通过旋转链节连接，机身下半部分能够相对于机身上半部分旋转；所述吊耳固定在机身上半部分的顶部，至少两个井壁支撑架装在机身上半部分侧面上，机械臂装在机身下半部分上，所述柔性机械手固定在机械臂的末端，所述柔性机械手由爪状刚性结构、柔性气囊组成，所述柔性气囊设置在爪状刚性结构内侧；所述定滑轮、井下救援设备均与控制器相连，所述控制器用于控制井下救援设备的下沉，以及井壁支撑架、旋转链节、柔性机械手的工作。

进一步地，所述气囊表面采用防滑材料。

进一步地，所述柔性气囊还与气压计连通，所述气压计与控制器相连，控制器根据所述气压计检测的所述气囊内的压力，控制柔性机械手的抓紧力。

进一步地，还包括生命维持模快，所述生命维持模块为氧气释放装置，所述氧气释放装置的出气口能够跟井下救援设备一同放到井下，所述生命维持模快与控制器相连。

进一步地，还包括摄像头，所述摄像头装在所述机身下半部分的底面上，所述摄像头和/或红外探测仪与控制器相连。

进一步地，还包括红外探测仪，所述红外探测仪装在所述机身下半部分的底面上，所述红外探测仪与控制器相连。

进一步地，还包括探照灯，所述探照灯装在所述机身下半部分的底面上。

进一步地，所述机械臂由两节活动臂组成。