CN116236712B - 一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱，属于高层建筑救援设备技术领域。包括救援舱、升降组件和控制系统，救援舱用于转移人员；升降组件安装于楼体外壁，用于牵引救援舱沿楼体外壁升降，救援舱、升降组件与控制系统通信连接；控制系统包括控制模块、人体位置识别模块和报警提示模块；人体位置识别模块用于救援舱下降时查找楼体内具有行动能力的人体位置信息，得到相对应的人体位置信号并输送至控制系统，控制系统根据所得到的人体位置信号控制救援舱停到相对应的楼层；控制模块控制报警提示模块指引人员到相对应楼层的救援舱停靠处等待救援，及时救出被困人员，保护人员生命安全。

Description

一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱

技术领域

本发明涉及高层建筑救援设备技术领域，具体涉及一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱。

背景技术

一般电梯是安装在大楼里面，由电梯主机、电梯井道、电梯升降导轨、电梯门、控制器和轿厢等主要结构和部件组成，安装在顶层的电梯主机通过电梯井道和电梯升降导轨通过控制系统将轿厢进行升降上落而达到将人员或物品上下运载到指定楼层，这种安装于室内的电梯井道容易产生烟囱效应，导致火势迅速蹿至建筑高层中，而且发生火灾使电源不稳定，容易造成困梯，为避免在火警发生时火苗直烧电梯和浓烟进入轿厢导致对人的伤害，因此在火灾发生后，会停止电梯的运行，所以火警发生后被困在建筑高层的人员因电梯停运无法及时转移至地面，当火势上窜时将带来极大的危险。同时现在的高层建筑一般在100米以下为少数，而住宅100米至150米，写字楼100米至500米不等，而当今的消防云梯救援高度在100米以内，100米以上的消防救援和灭火仍是一个难题，这对当今的高层建筑而言是一个巨大的隐患。

申请号为CN201510127035.6的专利文件公开了一种救援装置，通过安装在高层建筑内，在遇到危险时开启驱动电机，驱动电机通过钢丝绳将伸缩箱式通道伸出高层建筑外侧，人工开启第三筒节末端的缓降软管投放口，使缓降软管中的配重沙袋及缓降软管末端落地，这种方式需要人员主动地逃出来进行迫降，很容易造成人员在速降过程中身体与管壁碰撞，且从高层建筑降落速度很快对人体会产生很大的冲击，危及人员生命安全。

火灾发生时，火灾发生现场会产生大量的浓烟，如在空间狭小、人员高度密集场所内，一方面会导致火灾发展迅速，快速蔓延，使浓烟集聚在火灾现场内，浓烟降低了火灾现场能见度，不利于人员的疏散和撤离及救援人员定位受困人员，延长了救援时间，加剧了救援与受困人员的恐怖心理，严重威胁受困人员的生命健康安全。据统计，火灾死亡人员中高达80%，是因吸入高温有毒烟气窒息死亡，浓烟致人死亡的主要原因是一氧化碳中毒。火灾中产生的一氧化碳浓度达1.3％时，人吸上两三口就会失去知觉意识，而现有的消防救援工具又无法到达高层建筑的较高层进行施救，人员在逃生过程中昏迷失去意识或者迷失方向导致被困在火场，救援人员很难获得被困人员的具体位置实施救援，若无法及时得到救援恐有生命危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱，用于解决现有技术中消防救援工具无法达到高层建筑的较高层进行救援，人员在逃生过程中昏迷或者迷失方向导致被困在火场，救援人员很难获得被困人员的具体位置实施救援的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱，包括救援舱、升降组件和控制系统，所述救援舱用于转移人员；所述升降组件安装于楼体外壁，用于牵引所述救援舱沿楼体外壁升降，所述救援舱、所述升降组件与所述控制系统通信连接；

所述控制系统包括控制模块、人体位置识别模块和报警提示模块；所述人体位置识别模块用于所述救援舱下降时查找楼体内具有行动能力的人体位置信息，得到相对应的人体位置信号并输送至所述控制系统，所述控制系统根据所得到的人体位置信号控制所述救援舱停到相对应的楼层；控制模块控制所述报警提示模块指引人员到相对应楼层的救援舱停靠处等待救援。

作为本发明进一步的方案，所述人体位置识别模块包括若干安装在每层楼道内的人体位置收集单元，所述人体位置收集单元包括红外热成像仪、超声波探测器和摄像组件，所述摄像组件用于采集楼道图像信息，所述红外热成像仪用于采集楼道内红外图像信息，所述超声波探测器用于检测无行动能力的人体位置信息，每组人体位置收集单元将采集的信息传输至控制系统，控制系统将所采集的信息处理得到人体位置信号并生成图像传输至显示模块供救援人员到相对应楼层位置进行搜救。

作为本发明进一步的方案，所述控制系统还包括保护模块，所述保护模块用于检测所述救援舱下降速度并生成速度信号传输至所述控制系统，所述控制系统根据所述速度信号得到救援舱下降速度数据并在速度数据异常时控制所述保护模块弹出安全气囊，所述安全气囊安装于所述救援舱底部。

作为本发明进一步的方案，所述报警提示模块包括烟雾传感器，所述烟雾传感器用于检测烟雾浓度并生成烟雾浓度信号传输至控制系统，所述控制系统根据所述烟雾浓度信号得到烟雾浓度数据并在烟雾浓度数据超过预设幅值时控制所述报警提示模块发出警报提示楼体内人员进行撤离。

作为本发明进一步的方案，所述救援舱包括舱体、通风组件和灭火组件；所述舱体为方形结构；所述通风组件安装于所述舱体顶壁；所述灭火组件安装于所述舱体侧壁，用于进行高层灭火。

作为本发明进一步的方案，所述舱体顶壁开设有进气口和出气口，所述进气口和所述出气口之间形成气体流通的风道，所述通风组件安装于所述进气口处，所述通风组件包括鼓风机和吸附层，所述吸附层用于吸附随鼓风机鼓入所述舱体内的一氧化碳气体。

作为本发明进一步的方案，所述灭火组件包括喷头、连接管、夹持板、卡板和固定环，所述固定环安装于所述舱体侧壁开设的安装口处，所述夹持板连接于所述固定环内壁，所述卡板连接于所述夹持板上，所述喷头通过连接管与所述固定环轴接，所述喷头呈螺旋状。

作为本发明进一步的方案，所述升降组件包括永磁同步曳引机、导向软索、软索收紧组件、备用发电机组、起吊钢丝绳、软索固定支架、空心管和软索紧固组件，所述永磁同步曳引机和备用发电机组安装于楼体顶部且电性连接，所述起吊钢丝绳卷绕于所述永磁同步曳引机且对所述救援舱进行悬吊，所述空心管安装于所述救援舱四个角位上；所述软索固定支架一侧连接于楼体侧壁，另一侧开设有软索穿越道槽；所述空心管侧壁开设有缺口，所述缺口宽度大于所述软索固定支架宽度，所述空心管通过所述缺口可滑动穿过所述软索穿越道槽；所述导向软索穿过所述软索穿越道槽并通过所述软索固定支架紧固。

作为本发明进一步的方案，所述永磁同步曳引机和备用发电机组通过承重钢骨架安装于设置于楼体顶部的刚性梁体结构上；所述软索固定支架通过支架拉紧角铁安装于楼体侧壁，所述导向软索一端通过软索收紧组件安装于所述承重钢骨架，另一端通过软索紧固组件安装于地下；所述空心管中心线、软索穿越道槽中心线、导向软索中心线共线。

作为本发明进一步的方案，所述控制系统与所述永磁同步曳引机和备用发电机组通信连接，所述控制系统还包括数据存储模块、无线收发模块和电源模块，所述数据存储模块和无线收发模块与所述控制模块通信连接，所述电源模块与所述控制系统电性连接。

本发明的有益效果：

（1）本发明所公开的一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱通过设置救援舱用于转移人员并可进行高层灭火，确保人员下降过程中的生命安全；升降组件用于牵引所述救援舱沿楼体外壁升降，控制系统包括控制模块、人体位置识别模块、报警提示模块和保护模块；人体位置识别模块用于救援舱下降时查找人体位置，得到人体位置信号并输送至所述控制系统，控制系统根据所得到的人体位置信号控制救援舱停到相对应的楼层，实现高层建筑着火时被困人员安全转移，及时救出被困人员，保护人员生命安全。

（2）本发明所公开的一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱通过在救援舱内安装灭火组件，增大与火焰的接触面积，同时补充水流涌入高处时克服自身重力做功所消耗的动能，提高灭火效果，可根据火势大小选择不同的灭火防止，保障了消防救援人员的安全。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明所提出的一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱的安装结构示意图；

图2是本发明所提出的一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱的安装结构放大示意图；

图3是本发明所提出的一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱的俯视图；

图4是本发明所提出的一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱的J处放大图；

图5是本发明所提出的一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱的L处放大图；

图6是本发明所提出的一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱的I处放大图；

图7是本发明所提出的一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱的内部结构示意图；

图8是本发明所提出的一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱的灭火组件结构示意图；

图9是本发明所提出的一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱的夹持板安装结构示意图；

图10是本发明所提出的一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱的舱体内部结构示意图；

图11是本发明所提出的一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱的控制系统框图。

图中：1、救援舱；101、舱体；1011、防火涂层；1012、隔热层；1013、缓冲层；1014、保护层；102、隔离门；103、舱门；104、进气口；105、出气口；106、通风组件；1061、鼓风机；1062、吸附层；107、灭火组件；1071、喷头；1072、连接管；1074、弹簧；1075、夹持板；1076、卡板；1077、固定环；108、安全气囊；2、升降组件；201、楼体立柱；202、楼体地基；203、永磁同步曳引机；204、承重钢骨架；205、刚性梁体结构；206、软索收紧组件；207、备用发电机组；208、控制柜；209、起吊钢丝绳；210、导向软索；211、软索固定支架；212、空心管；213、软索紧固组件；214、软索穿越道槽；215、支架拉紧角铁；3、控制系统；31、控制模块；32、人体位置识别模块；33、报警提示模块；34、保护模块；35、数据存储模块；36、无线收发模块；37、显示模块；311、控制器；321、红外热成像仪；322、超声波探测器；323、摄像组件；331、警报指示灯；332、报警器；333、烟雾传感器；334、扬声器；341、速度传感器；342、安全气囊电磁阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-11所示，一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱，包括救援舱1、升降组件2和控制系统3，救援舱1安装于楼体外壁，用于转移人员并可进行高层灭火；升降组件2安装于楼体外壁，救援舱1可沿升降组件2长度方向上下滑动升降，用于牵引救援舱1沿楼体外壁升降，救援舱1、升降组件2与控制系统3通信连接，控制系统3检测是否发生火灾、检测楼道内人员位置便于搜救以及在救援舱1下降过程中用于检测救援舱1下降速度是否异常。

为了防止救援舱1在下降过程中，由于火势蔓延至楼体外壁，在救援舱1搭载被困人员下降的过程中，火势燃烧产生的高温对救援舱1内的人员造成高温烧伤，在救援舱1的舱体101内壁由外至内依次设置有起到保护作用的层结构，包括最外层的防火涂层1011，防火涂层1011为在舱体101外壁刷涂的钢结构防火涂料，从而提高救援舱1的耐火能力，减缓火焰蔓延传播速度，在一定时间内能阻止燃烧，阻滞火灾的迅速蔓延，同时还具有防水能力，避免救援舱1内部线路和零器件进水损坏；防火涂层1011内侧连接有隔热层1012，隔热层1012内为真空填充超细玻璃棉，质量轻，避免了救援舱1舱体101较重使得搭载人数减少的问题，超细玻璃棉具有良好的热绝缘性能，可以阻滞热流传递；在隔热层1012内侧连接缓冲层1013，缓冲层1013内安装有若干具有良好压缩性能的弹簧1074，若救援舱1受到高层建筑燃烧破碎掉落下来的建筑碎片时可以起到良好的缓冲减震效果，保护救援舱1内搭载人员的人身安全；在缓冲层1013内侧连接保护层1014，保护层1014为高强度铝合金或者不锈钢板制成，可以起到良好的强支撑作用，同时具有抗冲击性能，进一步保护舱体101内人员的安全。

为了防止救援舱1在下落过程中，因为救援舱1搭载人数多，且为了防止起火时燃烧产生的有毒有害气体以及建筑材料不完全燃烧产生的一氧化碳进入救援舱1内，救援舱1在制造时做了良好的密封处理，但是此时救援舱1内人员较多，导致救援舱1内的氧气含量减小，为了防止在救援舱1下降过程中造成搭载人员呼吸不畅，在舱体101底壁开设强制的通风组件106，但是为了避免通风组件106在往救援舱1内鼓入空气时将有毒有害的一氧化碳鼓入救援舱1内，所以在通风组件106内设置可吸附一氧化碳等有毒有害气体的吸附层1062；

在一实施例中，通风组件106包括鼓风机1061和吸附层1062，在舱体101顶壁开设进气口104和出气口105，进气口104和出气口105形成气体流通的风道，鼓风机1061安装在进气口104，鼓风机1061运行鼓入气流，气流沿风道在舱体101内流通通过出气口105排出，为了避免鼓风机1061鼓入的气流中携带一氧化碳等有毒有害气体对人体造成危害，将吸附层1062设置于鼓风机1061鼓入气流的下方，气流通过鼓风机1061进入进气口104后经过吸附层1062的过滤吸附作用将一氧化碳去除，该吸附层1062包括由氯化亚铜改性的分子筛层以及活性炭层组成，从而尽可能降低一氧化碳等有毒有害气体进入舱体101内的含量从而使得对搭载人员造成的伤害降到最低。

由于现在的高层建筑一般在100米以下为少数，而住宅100米至150米，写字楼100米至500米不等，而当今的消防云梯救援高度在100米以内，100米以上的消防救援和灭火仍是一个难题，这对当今的高层建筑而言是一个巨大的隐患，所以为了让救援舱1在升降过程中既能起到解救高层建筑里的被困人员，又能起到灭火作用，充分利用救援舱1的升降效果，在救援舱1下降的过程中，将被困人员解救下来，同时在救援舱1上升的过程中，携带消防水管对高层起火处进行灭火，尽可能降低公民财产损失，在救援舱1内开设安装口，灭火组件107安装于安装口处，在救援舱1下降至地面以后，由消防人员将消防水枪的枪头安装在灭火组件107处，再由灭火组件107上升携带消防水枪对高层建筑进行灭火；

在一实施例中，若火势较大，为了保证消防人员的生命安全，在救援舱1下降至地面后，由消防人员将消防水枪的枪头安装在灭火组件107，通过救援舱1上升至着火点进行灭火，此时消防人员可不用进入救援舱1上升至高层亲自进行灭火，灭火组件107包括喷头1071、连接管1072、弹簧1074、夹持板1075、卡板1076和固定环1077，固定环1077固定安装于安装口内壁，固定环1077内壁通过弹簧1074与夹持板1075一侧壁连接，夹持板1075另一侧壁连接卡板1076，喷头1071通过连接管1072轴接于固定环1077，使用时，将消防水管出水口卡接于卡板1076进行固定，对消防水管出水口进行固定，为了适配不同口径的消防水管，将夹持板1075与固定环1077通过弹簧1074连接，通过弹簧1074的压缩来扩大夹持板1075之间的口径以适配不同口径的消防水管，其中，由于高层建筑的高度很高，水管中的水涌入高处时，压力会减小导致喷射距离较短，为了克服这一问题，将喷头1071设置成螺旋状结构的空心锥形喷嘴，冷却水通过与连续变小的螺旋面相切和碰撞后，变成微小的液珠以高压状态喷出而形成雾状，喷嘴腔体内从进口至出口的流线型设计使得阻力系数降至最低，增大与火焰的接触面积，同时补充水流涌入高处时克服自身重力做功所消耗的动能，提高灭火效果。

在一实施例中，若火势较小，则在救援舱1下降后消防员可登上救援舱1随救援舱1上升到高层进行人工灭火，为了增加灭火组件107的灵活性，连接管1072为可拉伸铝管，消防人员可拉动连接管1072使连接管1072变长，此时消防人员可手持喷头1071靠近着火点进行灭火。

为了便于牵引救援舱1沿楼体外壁升降，通过升降组件2牵引救援舱1沿楼体外壁升降，升降组件2包括永磁同步曳引机203、承重钢骨架204、刚性梁体结构205、导向软索210、软索收紧组件206、备用发电机组207、控制柜208、起吊钢丝绳209、软索固定支架211、空心管212、软索紧固组件213、软索穿越道槽214和支架拉紧角铁215，其中，永磁同步曳引机203和备用发电机组207电性连接，永磁同步曳引机203和备用发电机组207通过承重钢骨架204安装于楼体立柱201顶部的刚性梁体结构205上；起吊钢丝绳209卷绕于永磁同步曳引机203且对所述救援舱1进行悬吊，空心管212安装于救援舱1四个角位上；软索固定支架211通过支架拉紧角铁215安装于楼体侧壁，软索固定支架211一侧开设有软索穿越道槽214，空心管212侧壁开设有缺口，缺口宽度大于软索固定支架211宽度，空心管212通过缺口可滑动穿过软索穿越道槽214；导向软索210一端通过软索收紧组件206安装于承重钢骨架204，另一端通过软索紧固组件213安装于楼体地基202；导向软索210穿过软索穿越道槽214并通过软索固定支架211紧固；空心管212中心线、软索穿越道槽214中心线、导向软索210中心线共线；

在一实施例中，永磁同步曳引机203用于牵引缠绕于其上的起吊钢丝绳209放绳，起吊钢丝绳209的一端悬吊救援舱1，方形结构的救援舱1的四个边角通过固定块安装空心管212，为了增加救援舱1在升降过程中的稳定性，在救援舱1两相对的轴向侧壁的上部、中部和底部均安装空心管212，在每层楼道的侧壁开设隔离门102，隔离门102与控制系统3通信连接，当控制系统3检测到火情可控制隔离门102开启，平时处于关闭状态，避免居民不小心从隔离门102掉落，控制柜208与控制系统3通信连接，控制系统3通过控制控制柜208来控制备用发电机组207和永磁同步曳引机203工作，当火灾发生时，若建筑内供电电路关闭或者电路遭到破坏则启用备用发电机组207对救援舱1的运行进行供电；永磁同步曳引机203通过起吊钢丝绳209牵引救援舱1下降，救援舱1在下降过程中空心管212穿过导向软索210进行下降，当经过导向软索210的固定处时，由于空心管212的缺口宽度大于软索固定支架211的宽度，此时空心管212缺口处穿过软索固定支架211的软索穿越道槽214进行滑动下降；刚性梁体结构205起到承载永磁同步曳引机203和控制柜208以及备用发电机组207，可为混凝土结构或钢性结构组成；导向软索210由钢丝或者其他柔软的高强度材料制成；导向软索210穿过安装在救援舱1垂直向下的四个角上各自的空心管212道槽并直达地面的软索紧固组件213固定。

为了在发生火灾时能第一时间感测到并紧急控制救援舱1升降到需要救援的位置进行转移人员，设置控制系统3对救援舱1和升降组件2进行控制，同时由于高层起火后因为烟囱效应火势迅速弥漫至高层，加上高层建筑高度较高风较大，进一步加重火势，火势加大导致楼道内烟雾较多，人员能见度很低，为了能使被困人员迅速找到隔离门102位置，以及被困人员来不及撤离在楼道内被困住后无法看见被困人员的位置，导致消防搜救人员不进入火场无法知道被困人员的位置信息，造成搜救缓慢，所以为了解决这一问题，该控制系统3包括控制模块31、人体位置识别模块32、报警提示模块33和保护模块34；人体位置识别模块32用于救援舱1下降时查找具有行动能力的人体位置人体位置信息，得到人体位置信号并输送至所述控制系统3，所述控制系统3根据所得到的人体位置信号控制救援舱1停到相对应的楼层，同时控制系统3控制报警提示模块33通过闪烁颜色鲜艳、在烟雾中穿透能力强的指示灯对有意识的人员在撤离时进行指引，同时播放语音提示对人员撤离进行指引，具备行动能力的人员是有意识的，是可以根据报警提示模块33的指引提示下安全撤离到救援舱1停靠位置；

在一实施例中，人体位置识别模块32包括若干人体位置收集单元，人体位置收集单元包括红外热成像仪321、超声波探测器322和摄像组件323，摄像组件323用于采集楼道图像信息，红外热成像仪321用于采集楼道内红外图像信息，超声波探测器322用于检测无行动能力的人体位置，每组人体位置收集单元将采集的信息传输至控制系统3，控制系统3将所采集的信息处理得到人体位置信号并生成图像传输至显示模块37供救援人员到相对应楼层位置进行搜救；保护模块34用于检测救援舱1下降速度并生成速度信号传输至控制系统3，控制系统3根据速度信号得到救援舱1下降速度数据并在速度数据异常时控制保护模块34弹出安全气囊108，安全气囊108通过安全气囊电磁阀342与控制系统3通信连接；报警提示模块33用于检测烟雾浓度并生成烟雾浓度信号传输至控制系统3，控制系统3根据烟雾浓度信号得到烟雾浓度数据并在烟雾浓度数据超过预设幅值时控制报警提示模块33发出警报提示；控制系统3与永磁同步曳引机203和备用发电机组207通信连接，控制系统3还包括数据存储模块35、无线收发模块36和电源模块，数据存储模块35和无线收发模块36与控制模块31通信连接，电源模块与控制系统3电性连接，无线收发模块36由于传输信息，数据存储模块35用于存储各模块信息以及各模块传感器的阈值数据和楼体建筑三维立体信息，控制系统3可控制救援舱1的舱门103启闭；通过红外热成像仪321、超声波探测器322和摄像组件323可得到火灾发生时楼道内具体的图像信息，若火势较大，救援人员无法通过正常的通道进入楼道内进行救援，可根据楼体建筑三维立体信息结合火灾现场被困人员实时位置信息选择最近、最优的路线进行救援，救援人员可根据楼体建筑三维立体信息判断承重墙和非承重墙的位置，可通过破碎非承重墙等不必要的设施结构强行进入火场对被困人员进行搜救，缩短救援路线，提高救援速度和效率，减少人员伤亡。

在一实施例中，保护模块34包括警报指示灯331、报警器332、烟雾传感器333和扬声器334，当有火情发生时，烟雾传感器333检测到楼道内烟雾浓度并生成烟雾浓度信号传输至控制器311，控制器311根据烟雾浓度信号得到烟雾浓度数值并判断是否超过阈值，若超过则控制安装在救援舱1和隔离门102的警报指示灯331打开并发出闪烁的刺眼的灯光进行预警和提示指引人们往救援舱1方向靠近；同时控制报警器332报警，传输信息至消防中心通知消防员出警灭火，报警器332控制扬声器334播放提示声音，提醒人们发生火情紧急逃离。

在一实施例中，当烟雾传感器333检测到烟雾浓度很高时，此时楼道内烟雾较多，可见度极低，为了防止人员在疏散逃离过程中吸入较多一氧化碳导致中毒以及人员在逃生过程中看不到隔离门102具体位置时，控制器311控制人体位置识别模块32运行，通过红外热成像仪321搭配摄像组件323提供楼道内的实时成像信息，摄像组件323主要是由镜头、图像传感器、电源三部分组成，具有视频摄影、传播和静态图像捕捉等基本功能，是借由镜头采集图像后，由摄像头内的感光组件电路及控制组件对图像进行处理并转换成计算机所能识别的数字信号，然后借由并行端口、USB连接，输入到计算机后由控制器311再进行图像还原，从而形成画面，通过红外热成像仪321和摄像组件323相配合，避免因烟雾浓度较高导致摄像组件323拍摄到的画面模糊不清，导致救援人员无法清除判断人员被困位置，通过红外热成像仪321检测人员大致位置，再由超声波探测器322发出和接收超声波确定人员具体位置，从而控制中心控制救援舱1停到相对应楼层进行施救，而救援舱1停到指定楼层是运用电梯停靠的原理进行停靠。

在一实施例中，为了防止救援舱1速降过程中因速度异常导致救援舱1内搭载人员受到冲击导致身体受伤，在楼体外壁安装有若干检测救援舱1下降速度的速度传感器341，此速度传感器341测速原理属于现有技术，故不详细赘述，速度传感器341生出救援舱1下降过程中的速度信号传输至控制器311，控制器311根据速度信号得到救援舱1下降速度数据，并判断是否超出阈值，若超出阈值则控制器311控制安全气囊电磁阀342与安全气囊108的弹射组件闭合，弹射组件弹出安装于舱体101底部的安全气囊108对救援舱1进行缓冲保护。

本发明所公开的一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱的工作原理如下：

当烟雾传感器333检测到烟雾浓度很高时，为了防止人员在疏散逃离过程中吸入较多一氧化碳导致中毒以及人员在逃生过程中看不到隔离门102具体位置时，控制器311控制人体位置识别模块32运行，通过红外热成像仪321搭配摄像组件323提供楼道内的实时成像信息，摄像组件323主要是由镜头、图像传感器、电源三部分组成，具有视频摄影、传播和静态图像捕捉等基本功能，是借由镜头采集图像后，由摄像头内的感光组件电路及控制组件对图像进行处理并转换成计算机所能识别的数字信号，然后借由并行端口、USB连接，输入到计算机后由控制器311再进行图像还原，从而形成画面，通过红外热成像仪321和摄像组件323相配合，红外热成像仪321检测人员大致位置，再由超声波探测器322发出和接收超声波确定人员具体位置，从而控制中心控制救援舱1停到相对应楼层进行施救。

以上对本发明的部分实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (2)

1.一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱，其特征在于，包括救援舱(1)、升降组件(2)和控制系统(3)，所述救援舱(1)用于转移人员；所述升降组件(2)安装于楼体外壁，用于牵引所述救援舱(1)沿楼体外壁上下升降，所述救援舱(1)、所述升降组件(2)与所述控制系统(3)通信连接；

所述控制系统(3)包括控制模块(31)、人体位置识别模块(32)和报警提示模块(33)；所述人体位置识别模块(32)用于所述救援舱(1)下降时查找楼体内具有行动能力的人体位置信息，得到相对应的人体位置信号并输送至所述控制系统(3)，所述控制系统(3)根据所得到的人体位置信号控制所述救援舱(1)停到相对应的楼层；控制模块(31)控制所述报警提示模块(33)指引人员到相对应楼层的救援舱(1)停靠处等待救援；

所述人体位置识别模块(32)包括若干安装在每层楼道内的人体位置收集单元，所述人体位置收集单元包括红外热成像仪(321)、超声波探测器(322)和摄像组件(323)，所述摄像组件(323)用于采集楼道图像信息，所述红外热成像仪(321)用于采集楼道内人员位置的红外图像信息，所述超声波探测器(322)用于检测无行动能力的人体具体位置信息，每组人体位置收集单元将采集的信息传输至控制系统(3)，控制系统(3)将所采集的信息处理得到人体位置信号并生成图像传输至显示模块(37)供救援人员到相对应楼层位置进行搜救；

所述报警提示模块(33)包括烟雾传感器(333)，所述烟雾传感器(333)用于检测烟雾浓度并生成烟雾浓度信号传输至控制系统(3)，所述控制系统(3)根据所述烟雾浓度信号得到烟雾浓度数据并在烟雾浓度数据超过预设幅值时控制所述报警提示模块(33)发出警报提示楼体内人员进行撤离，控制系统(3)控制报警提示模块(33)通过闪烁颜色鲜艳、在烟雾中穿透能力强的指示灯对有意识的人员在撤离时进行指引，同时播放语音提示对人员撤离进行指引；

所述控制系统(3)还包括数据存储模块(35)、无线收发模块(36)和电源模块，所述数据存储模块(35)和无线收发模块(36)与所述控制模块(31)通信连接，所述电源模块与所述控制系统(3)电性连接，所述数据存储模块(35)用于存储各模块信息以及各模块传感器的阈值数据和楼体建筑三维立体信息，在火灾发生时可根据所述楼体建筑三维立体信息结合火灾现场被困人员实时位置信息生成最优的路线进行救援；

所述控制系统(3)还包括保护模块(34)，所述保护模块(34)用于检测所述救援舱(1)下降速度并生成速度信号传输至所述控制系统(3)，所述控制系统(3)根据所述速度信号得到救援舱(1)下降速度数据并在速度数据异常时控制所述保护模块(34)弹出安全气囊(108)，所述安全气囊(108)安装于所述救援舱(1)底部；

所述救援舱(1)包括舱体(101)、通风组件(106)和灭火组件(107)；所述舱体(101)为方形结构；所述通风组件(106)安装于所述舱体(101)顶壁；所述灭火组件(107)安装于所述舱体(101)侧壁，用于进行高层灭火；

所述舱体(101)内壁包括由外至内依次设置的防火涂层(1011)、隔热层(1012)、缓冲层(1013)和保护层(1014)，所述防火涂层(1011)为在舱体(101)外壁刷涂的钢结构防火涂料，所述隔热层(1012)内为真空填充超细玻璃棉，所述缓冲层(1013)内安装有若干弹簧(1074)，所述保护层(1014)为高强度铝合金或者不锈钢板制成的层；

所述舱体(101)顶壁开设有进气口(104)和出气口(105)，所述进气口(104)和所述出气口(105)之间形成气体流通的风道，所述通风组件(106)安装于所述进气口(104)处，所述通风组件(106)包括鼓风机(1061)和吸附层(1062)，所述吸附层(1062)用于吸附随鼓风机(1061)鼓入所述舱体(101)内的一氧化碳气体；

所述救援舱(1)内开设安装口，所述灭火组件(107)安装于所述安装口处，所述灭火组件(107)包括喷头(1071)、连接管(1072)、弹簧(1074)、夹持板(1075)、卡板(1076)和固定环(1077)，所述固定环(1077)固定安装于安装口内壁，所述固定环(1077)内壁通过弹簧(1074)与夹持板(1075)一侧壁连接，所述夹持板(1075)另一侧壁连接所述卡板(1076)，所述喷头(1071)通过连接管(1072)轴接于所述固定环(1077)，通过弹簧(1074)的压缩来扩大夹持板(1075)之间的口径以适配不同口径的消防水管，所述喷头(1071)呈螺旋状，所述连接管(1072)为可拉伸铝管；

所述升降组件(2)包括永磁同步曳引机(203)、导向软索(210)、软索收紧组件(206)、备用发电机组(207)、起吊钢丝绳(209)、软索固定支架(211)、空心管(212)和软索紧固组件(213)，所述永磁同步曳引机(203)和备用发电机组(207)安装于楼体顶部且电性连接，所述起吊钢丝绳(209)卷绕于所述永磁同步曳引机(203)且对所述救援舱(1)进行悬吊，所述空心管(212)安装于所述救援舱(1)四个角位上；所述软索固定支架(211)一侧连接于楼体侧壁，另一侧开设有软索穿越道槽(214)；所述空心管(212)侧壁开设有缺口，所述缺口宽度大于所述软索固定支架(211)宽度，所述空心管(212)通过所述缺口可滑动穿过所述软索穿越道槽(214)；所述导向软索(210)穿过所述软索穿越道槽(214)并通过所述软索固定支架(211)紧固；

所述永磁同步曳引机(203)和备用发电机组(207)通过承重钢骨架(204)安装于设置于楼体顶部的刚性梁体结构(205)上；所述软索固定支架(211)通过支架拉紧角铁(215)安装于楼体侧壁，所述导向软索(210)一端通过软索收紧组件(206)安装于所述承重钢骨架(204)，另一端通过软索紧固组件(213)安装于地下；所述空心管(212)中心线、软索穿越道槽(214)中心线、导向软索(210)中心线共线。

2.根据权利要求1所述的一种高层建筑火警时人员安全转移救援舱，其特征在于，所述控制系统(3)与所述永磁同步曳引机(203)和备用发电机组(207)通信连接。