一种物联网智慧消防巡检系统及方法

技术领域

本发明涉及消防领域，尤其涉及一种物联网智慧消防巡检系统及方法。

背景技术

在发生火灾时，一般都由消防车通过高压水枪进行消防，然而，当内部情况不明时，贸然使用高压水枪可能会造成二次爆炸等意外事件进一步加强火势，如果通过消防人员上云梯进行查看，不仅会对消防人员的人身安全造成危害，而且还会进一步拖延事间，进而造成火势的进一步蔓延；如果通过无人机或者其他机动设备将摄像头放入火灾房间，则会有其他限制，无人机飞入后，稳定性不够高，燃烧过程中乃至爆炸产生的气流会使得无人机稳定性进一步降低，从而造成传输画面不够稳定，影响观察，且容易使得无人机坠入火灾房间内，造成额外的损失，其他机动设备比如机器人，由于其移动结构小巧，容易出现卡位，勾连，导致机动设备无法移动的情况，且不能随意稳定的改变摄像头位置，当用水枪进行消防时不能对摄像头起到保护作用。

发明内容

鉴于所述，本发明的目的在于提供一种物联网智慧消防巡检系统包括消防车，所述消防车上搭载有消防云梯，所述消防云梯末端固定有夹持机构，所述夹持机构夹持有巡检装置；

所述巡检装置包括半球形底座以及固定于底座上部的滑杆，所述滑杆内部设有第一螺杆，所述第一螺杆底部通过轴承与底座转动连接，所述滑杆与第一螺杆之间留有间隙，所述滑杆上开设有第一滑槽，所述滑杆内设有第一滑块，所述第一滑块通过螺纹与第一螺杆连接，所述第一滑块上的连接杆伸出第一滑槽与固定台连接，所述固定台上安装有巡检摄像装置，所述半球形底座内设有安装腔，所述安装腔内安装有重心调节装置；

所述重心调节装置包括H形主架体，所述主架体中部开设有贯通口，所述贯通口上部固定有第一套筒，所述第一套筒上部固定有下摩擦片，所述第一套筒下部设有第一电机，所述第一电机的输出轴上套设有第二套筒，所述第二套筒伸入第一套筒内，所述第二套筒顶部固定有传动摩擦片，所述第二套筒下端通过固定销转动连接有第一翘杆和第二翘杆，所述第一翘杆和第二翘杆中部均通过固定销转动连接有支杆，所述支杆末端与主架体固定连接，所述第一翘杆和第二翘杆末端分别与第一气筒、第二气筒的活塞杆转动连接，所述第一气筒、第二气筒远离活塞杆的一端通过气管分别与第三气筒、第四气筒连通，所述第三气筒、第四气筒另一端均设有进气阀，所述进气阀与空气发生器连通，所述第三气筒、第四气筒的输出轴分别与第一推块、第二推块固定连接，所述第一推块、第二推块与主架体滑动连接，所述第一推块、第二推块外侧均固定有第一滑架；

所述第一滑架包括两个相对设置的第一竖条、两个相对设置的第二竖条，所述第一竖条上通过固定销转动连接有第一矩形框和第二矩形框，所述第一矩形框和第二矩形框的第一长边滑动连接有第一滑套、第二滑套，所述第一滑套、第二滑套之间固定有配重块，所述第一滑套、第二滑套上通过固定销转动连接有第三滑套和第四滑套，所述第三滑套、第四滑套与第二竖条滑动连接，所述第一矩形框和第二矩形框的第二长边滑动连接有第五滑套、第六滑套，所述第五滑套、第六滑套通过固定销与主架体末端转动连接，所述第一螺杆穿设入安装腔，所述第一螺杆与上摩擦片，所述上摩擦片位于传动摩擦片正上方。

作为上述方案的进一步改进：

优选地，所述第一电机与底座固定连接，所述空气发生器与底座固定连接，所述第一电机与空气发生器形成的重心与第一螺杆轴线方向重合。

优选地，所述底座内部布设有圆形导轨，所述圆形导轨的圆心与第一螺杆的轴心方向重合，所述第一滑架下端固定有与圆形导轨适配的导轮，所述导轮嵌设滑动在圆形导轨上。

优选地，所述第一电机的输出轴与第二套筒之间设有不限制滑动限制相对转动的周向限定结构，所述第二滑套与主架体之间连接有弹簧，所述弹簧的形变力与所述第二套筒、传动摩擦片重力适配。

优选地，所述夹持装置包括提升结构以及夹持件。

优选地，所述提升结构包括第一伸缩臂，所述第一伸缩臂末端通过第一耳座转动连接有第二伸缩臂，所述第二伸缩臂上设有第二耳座，所述第二耳座与第一气缸输出轴通过固定销转动连接，所述第一气缸与第一伸缩臂固定连接，所述第二伸缩臂的伸出段上设有第三耳座，所述第三耳座通过固定销与第二气缸的输出轴转动连接，所述第二气缸本体与第二伸缩臂的主体固定连接，所述第二伸缩臂主体与夹持件连接。

优选地，所述夹持件包括底板，所述底板设有U形下夹板，所述底板中部固定有竖直板，所述竖直板上开设有安装槽，所述安装槽内通过轴承转动安装有第二螺杆，所述第二螺杆上部穿设出顶板与第二电机的输出轴固定连接，所述第二螺杆上通过螺纹与传动块连接，所述传动块与U形上夹板固定连接，所述U形上夹板上还固定有第二滑块，所述竖直板上开设有第二滑槽。

优选地，所述巡检摄像装置上还设有防护罩，所述防护罩上设有用于清洁防护罩的清洁装置。

优选地，所述清洁装置包括固定于防护罩顶部的固定轴，所述固定轴上通过轴承转动连接有贴合防护罩的刷板，所述刷板末端与齿轮环固定连接，所述齿轮环通过轴承与防护罩外壁固定连接，所述齿轮环与第一齿轮啮合，所述第一齿轮通过轴承与固定台转动连接，所述第一齿轮位于滑槽内，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮内部设有限位凸条，所述第一螺杆开设有与所述限位凸条适配的限位槽，所述滑块上固定有T形支撑，所述第二齿轮开设有与T形支撑适配的T形槽。

优选地，所述T形支撑与T形槽之间还开设有弧形槽，所述弧形槽均匀间隔设置，所述弧形槽内放置有传动辊，所述T形支撑上表面与T形槽的下表面均与传动辊压接，所述T形支撑上设置有向上翻折的延伸边，所述第二齿轮表面开设有多个注油孔，所述注油孔位于T形支撑正上方，所述注油孔与T形槽贯通。

优选地，一种物联网智慧消防巡检系统的使用方法，包括如下步骤：

S1、通过消防车将巡检装置载到待消防点；

S2、通过夹持装置将巡检装置夹持住，通过消防云梯将夹持装置以及巡检装置升高到火灾窗口；

S3、通过夹持装置将巡检装置从而火灾窗口送入火灾房间；

S4、通过空气发生器同时向第三气筒、第四气筒注入空气，启动第一电机，调节摄像头高度；

S5、通过空气发生器向其中一个气筒抽气或者注入空气，启动第一电机，能够调节滑杆倾斜度；

S6、通过空气发生器同时向第三气筒、第四气筒抽气，启动电机，使得底座发生滚动；

S7、到合适位置后可再次通过空气发生器向其中一个气筒抽气或者注入空气，调节滑杆倾斜度以及倾斜方向；

S8、当保护罩上有灰尘时，过空气发生器同时向第三气筒、第四气筒注入空气，启动第一电机，驱动清洁装置对保护罩进行清洁；

S9、完成观察后操作底座移动到安全处，将摄像头降低到底座上部，通过消防水管进行消防作业。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过消防云梯、提升结构以及夹持件，就能够顺利的将巡检装置放入发生火灾的房间；

通过空气发生器以及第一电机，当单独对第三气筒或者第四气筒进行抽气或者注入空气的操作，能够调节底座的倾斜角度；

当同时对第三气筒、第四气筒进行抽气，通过第一电机可以调节底座的倾斜方向，以及底座的位移；

当同时对第三气筒、第四气筒进行注入空气，通过第一电机可以调节摄像头在滑杆上的高度，以及对防护罩进行清洁；

从而能够安全、快捷的对火灾进行巡检，且完成后能够对摄像机位置进行调节，避免受到水枪的破坏。

附图说明

图1为本发明的整体结构图。

图2为重心调节装置结构图。

图3为图2的左视图。

图4为图2的仰视图。

图5为第二齿轮的结构图。

图6为夹持装置结构图。

附图标记：1、底座；2、滑杆；3、第一螺杆；4、保护罩；5、刷板；6、齿轮环；7、固定台；8、第一齿轮；9、第二齿轮；10、T形支撑；11、上摩擦片；12、传动摩擦片；13、下摩擦片；14、第二套筒；15、第一套筒；16、第四气筒；17、第三气筒；18、第二竖条；19、第一竖条；20、第一矩形框；21、第二矩形框；22、第六滑套；23、第五滑套；24、第四滑套；25、导轮；26、第一电机；27、第一气筒；28、第一翘杆；29、支杆；30、配重块；31、第二翘杆；32、第三滑套；33、第一滑套；34、第二滑套；35、第一气缸；36、第二气筒；37、U形下夹板；38、U形上夹板；39、第二螺杆；40、第二电机；41、第二伸缩臂；42、第二气缸；43、第一伸缩臂。

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。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如图1-6所示，一种物联网智慧消防巡检系统包括消防车，所述消防车上搭载有消防云梯，所述消防云梯末端固定有夹持机构，所述夹持机构夹持有巡检装置；

所述巡检装置包括半球形底座1以及固定于底座1上部的滑杆2，所述滑杆2内部设有第一螺杆3，所述第一螺杆3底部通过轴承与底座1转动连接，所述滑杆2与第一螺杆3之间留有间隙，所述滑杆2上开设有第一滑槽，所述滑杆2内设有第一滑块，所述第一滑块通过螺纹与第一螺杆3连接，所述第一滑块上的连接杆伸出第一滑槽与固定台7连接，所述固定台7上安装有巡检摄像装置，所述半球形底座1内设有安装腔，所述安装腔内安装有重心调节装置；

所述重心调节装置包括H形主架体，所述主架体中部开设有贯通口，所述贯通口上部固定有第一套筒15，所述第一套筒15上部固定有下摩擦片13，所述第一套筒15下部设有第一电机26，所述第一电机26的输出轴上套设有第二套筒14，所述第二套筒14伸入第一套筒15内，所述第二套筒14顶部固定有传动摩擦片12，所述第二套筒14下端通过固定销转动连接有第一翘杆28和第二翘杆31，所述第一翘杆28和第二翘杆31中部均通过固定销转动连接有支杆29，所述支杆29末端与主架体固定连接，所述第一翘杆28和第二翘杆31末端分别与第一气筒27、第二气筒36的活塞杆转动连接，所述第一气筒27、第二气筒36远离活塞杆的一端通过气管分别与第三气筒17、第四气筒16连通，所述第三气筒17、第四气筒16另一端均设有进气阀，所述进气阀与空气发生器连通，所述第三气筒17、第四气筒16的输出轴分别与第一推块、第二推块固定连接，所述第一推块、第二推块与主架体滑动连接，所述第一推块、第二推块外侧均固定有第一滑架；

所述第一滑架包括两个相对设置的第一竖条19、两个相对设置的第二竖条18，所述第一竖条19上通过固定销转动连接有第一矩形框20和第二矩形框21，所述第一矩形框20和第二矩形框21的第一长边滑动连接有第一滑套33、第二滑套34，所述第一滑套33、第二滑套34之间固定有配重块30，所述第一滑套33、第二滑套34上通过固定销转动连接有第三滑套32和第四滑套24，所述第三滑套32、第四滑套24与第二竖条18滑动连接，所述第一矩形框20和第二矩形框21的第二长边滑动连接有第五滑套23、第六滑套22，所述第五滑套23、第六滑套22通过固定销与主架体末端转动连接，所述第一螺杆3穿设入安装腔，所述第一螺杆3与上摩擦片11，所述上摩擦片11位于传动摩擦片12正上方。

所述第一电机26与底座1固定连接，所述空气发生器与底座1固定连接，所述第一电机26与空气发生器形成的重心与第一螺杆3轴线方向重合，从而不会对底座1的重心造成影响，通过调节配重块30的位置，可以做到重心调节，通过空气发生器向其中一个气筒抽气或者注入空气，调节滑杆2倾斜度以及倾斜方向；完成倾斜后，通过同时抽气，可以调节传动摩擦片12与下摩擦片13充分接触，通过第二电机40，从而可以带动重心调节装置绕圆形导轨转动，通过调节偏心程度，从而带动底座1滚动，滚动的半径与偏心程度有关，能够调节位置，通过调节偏心程度，还能做到使得底座1在原地转动，从而使得滑杆2能够稳定的绕重心转动，能够随意停止，通过空气发生器同时向第三气筒17、第四气筒16注入空气，启动第一电机26，调节摄像头高度，且摄像头上下往复移动时，还能对保护罩4进行清洁，避免烟气灰尘使得镜头不够清晰。

所述底座1内部布设有圆形导轨，所述圆形导轨的圆心与第一螺杆3的轴心方向重合，所述第一滑架下端固定有与圆形导轨适配的导轮25，所述导轮25嵌设滑动在圆形导轨上，使得重心调节装置能够处于底座1重心处，使得变量只有配重块30，通过调节配重块30的位置，可以做到重心调节。

所述第一电机26的输出轴与第二套筒14之间设有不限制滑动限制相对转动的周向限定结构，所述第二滑套34与主架体之间连接有弹簧，所述弹簧的形变力与所述第二套筒14、传动摩擦片12重力适配。

所述夹持装置包括提升结构以及夹持件。

所述提升结构包括第一伸缩臂43，所述第一伸缩臂43末端通过第一耳座转动连接有第二伸缩臂41，所述第二伸缩臂41上设有第二耳座，所述第二耳座与第一气缸35输出轴通过固定销转动连接，所述第一气缸35与第一伸缩臂43固定连接，所述第二伸缩臂41的伸出段上设有第三耳座，所述第三耳座通过固定销与第二气缸42的输出轴转动连接，所述第二气缸42本体与第二伸缩臂41的主体固定连接，所述第二伸缩臂41主体与夹持件连接，通过提升结构能够便捷的将底座1抬升，通过改变角度使得底座1倾斜靠向提升结构，使得抬升过程更加稳定，当底座1抬升到窗口后能够降低高度，同时倾斜角度，从而顺畅的将底座1放入火灾房间内。

所述夹持件包括底板，所述底板设有U形下夹板37，所述底板中部固定有竖直板，所述竖直板上开设有安装槽，所述安装槽内通过轴承转动安装有第二螺杆39，所述第二螺杆39上部穿设出顶板与第二电机40的输出轴固定连接，所述第二螺杆39上通过螺纹与传动块连接，所述传动块与U形上夹板38固定连接，所述U形上夹板38上还固定有第二滑块，所述竖直板上开设有第二滑槽，通过夹持件能够方便快捷的对底座1进行固定。

所述巡检摄像装置上还设有防护罩，所述防护罩上设有用于清洁防护罩的清洁装置，能够避免灰尘烟雾直接布满摄像装置，能够起到保护作用。

所述清洁装置包括固定于防护罩顶部的固定轴，所述固定轴上通过轴承转动连接有贴合防护罩的刷板5，所述刷板5末端与齿轮环6固定连接，所述齿轮环6通过轴承与防护罩外壁固定连接，所述齿轮环6与第一齿轮8啮合，所述第一齿轮8通过轴承与固定台7转动连接，所述第一齿轮8位于滑槽内，所述第一齿轮8与第二齿轮9啮合，所述第二齿轮9内部设有限位凸条，所述第一螺杆3开设有与所述限位凸条适配的限位槽，所述滑块上固定有T形支撑10，所述第二齿轮9开设有与T形支撑10适配的T形槽，通过第一螺杆3的转动能够带动清洁装置对保护罩4进行清洁，从而能够保持镜头清晰。

所述T形支撑10与T形槽之间还开设有弧形槽，所述弧形槽均匀间隔设置，所述弧形槽内放置有传动辊，所述T形支撑10上表面与T形槽的下表面均与传动辊压接，所述T形支撑10上设置有向上翻折的延伸边，所述第二齿轮9表面开设有多个注油孔，所述注油孔位于T形支撑10正上方，所述注油孔与T形槽贯通，使得第一螺杆3能够更加顺畅的带动清洁装置进行清洁。

一种物联网智慧消防巡检系统的使用方法，包括如下步骤：

S1、通过消防车将巡检装置载到待消防点；

S2、通过夹持装置将巡检装置夹持住，通过消防云梯将夹持装置以及巡检装置升高到火灾窗口；

S3、通过夹持装置将巡检装置从而火灾窗口送入火灾房间；

S4、通过空气发生器同时向第三气筒17、第四气筒16注入空气，启动第一电机26，调节摄像头高度；

S5、通过空气发生器向其中一个气筒抽气或者注入空气，启动第一电机26，能够调节滑杆2倾斜度；

S6、通过空气发生器同时向第三气筒17、第四气筒16抽气，启动电机，使得底座1发生滚动；

S7、到合适位置后可再次通过空气发生器向其中一个气筒抽气或者注入空气，调节滑杆2倾斜度以及倾斜方向；

S8、当保护罩4上有灰尘时，过空气发生器同时向第三气筒17、第四气筒16注入空气，启动第一电机26，驱动清洁装置对保护罩4进行清洁；

S9、完成观察后操作底座1移动到安全处，将摄像头降低到底座1上部，通过消防水管进行消防作业。

本发明的工作原理为：通过第二电机40带动U形上夹板38沿竖直板靠近U形下夹板37，从而将位于U形上夹板38、U形下夹板37之间的底座1固定住，通过第二气缸42的伸缩带动第二伸缩臂41的伸缩，从而能够提升和放下底座1，通过第一气缸35的伸缩，能够调节第二伸缩臂41与竖直方向倾斜方向；

当第一气缸35的输出轴伸出时，第二伸缩臂41绕第一伸缩臂43端部向内转动，从而使得U形上夹板38、U形下夹板37向远离第一伸缩臂43的方向倾斜，从而使得，当U形上夹板38、U形下夹板37分开时，底座1能够沿U形上夹板38、U形下夹板37向外顺畅滑落；

当第一气缸35的输出轴缩回时，第二伸缩臂41绕第一伸缩臂43端部向外转动，从而使得U形上夹板38、U形下夹板37向靠近第一伸缩臂43的方向倾斜，从而使得，底座1有向第二伸缩臂41方向滑动的趋势，从而避免底座1意外脱落；

通过第一伸缩臂43能够改变底座1横向位置，通过第二伸缩臂41能够改变底座1竖向位置；通过消防云梯、提升结构以及夹持件，就能够顺利的将巡检装置放入发生火灾的房间；

通过空气发生器同时向第三气筒17、第四气筒16注入空气，这时，第三气筒17、第四气筒16内的活塞在空气作用下将另一端的气体压入第一气筒27、第二气筒36，从而使得第一气筒27、第二气筒36的活塞杆伸出，从而带动第一翘杆28和第二翘杆31绕支杆29转动，从而将第二套筒14向上移动，从而使得传动摩擦片12与上摩擦片11充分接触，启动第一电机26，第一电机26带动传动摩擦片12转动，传动摩擦片12带动第一螺杆3转动，第一螺杆3转动会驱动第一滑块沿第一螺杆3往复移动，移动过程中会带动第二齿轮9转动，第二齿轮9转动会带动第一齿轮8转动，第一齿轮8转动会带动齿轮环6转动，齿轮环6转动会带动刷板5转动，从而能够调节摄像头高度以及对保护罩4进行清洁；

通过空气发生器向第三气筒17注入空气，第三气筒17活塞另一端的空气排入第一气筒27内，第一气筒27的活塞杆伸出，从而带动第一翘杆28绕支杆29转动，然而第二翘杆31并没有绕支点转动，因此第二套筒14发生一定转动，并不会向上移动，启动第一电机26，能够调节滑杆2倾斜度，所述第一翘杆28和第二翘杆31末端设有弧形通孔，所述弧形通孔的凸弧面朝上设置，所述弧形通孔通过固定销与第二套筒14连接，当第一翘杆28和第二翘杆31绕支杆29转动时会转化为对第二套筒14向上或者向下的力，第三气筒17注入空气时，第三气筒17的活塞杆缩回，从而使得第一推块靠近第三气筒17，第一推块带动第一滑架向第三气筒17移动，所述第一矩形框20和第二矩形框21绕第一竖条19上的固定销转动，且同时使得所述第一矩形框20和第二矩形框21沿第五滑套23、第六滑套22滑动，所述第一滑套33、第二滑套34同时沿水平方向和竖直方向改变位置，通过设定主架体以及第一滑架的尺寸，使得第一滑套33、第二滑套34的移动轨迹与底座1的弧度适配，通过单独移动其中一个配重块30，从而改变底座1的倾斜度；

同理通过空气发生器同时向第三气筒17、第四气筒16抽气，这时，第三气筒17、第四气筒16内的活塞在空气作用下对另一端的进行抽气，从而将第一气筒27、第二气筒36的末端进行抽气，从而带动第一气筒27、第二气筒36的活塞杆缩回，从而带动第一翘杆28和第二翘杆31绕支杆29转动，从而将第二套筒14向下移动，从而使得传动摩擦片12与下摩擦片13充分接触，启动第一电机26，第一电机26带动传动摩擦片12转动，传动摩擦片12带动主架体转动，从而使得底座1绕偏心轴转动，能够轻微的完成位移，以及对滑杆2的位置调节；

从而能够更加顺利的对内部环境进行观察，摄像头是市场上带有物联网作用的智能摄像头，能够实时将画面传回到消防车以及云台。

上述的实施例仅为本发明的优选实施例，不能以所述来限定本发明的权利范围，因所述，依本发明申请专利范围所作的修改、等同变化、改进等，仍属本发明所涵盖的范围。