一种洪涝灾害被困人员救援装置

技术领域

本发明涉及救援设备领域，具体是一种洪涝灾害被困人员救援装置。

背景技术

在发生洪涝灾害时，常常会有人员被困在水中“孤岛”上等待救援，针对这种情况，救援队一般有以下几种救援方式，第一种，抛过去一根绳索和救生衣，让被困人员绑固在身上，然后救援人员将其拉到岸边，但是在涉水过程中，在水流的冲击下，被救人员很难稳住身形，会被水流向下游冲，容易呛水或与水中障碍物发生磕碰；第二种，救援人员绑上绳索涉水到达被困点处辅助被困人员上岸，与一种方法同理，在涉水时救援人员和被救人员都容易被向下游冲发生危险，且这种方式救援速度慢，效率低；第三种，救援人员抛过去一根绳索，被救人员将其绑固在固定物上形成一根悬索，然后以该悬索为着力点被拉动或移动上岸，但是，很多情况下被困点或是一处较高的平地、或是一块石头、或是一处墙头，甚至只是一块水深较浅、水流较慢的水域，根本没有绑固绳索的固定点，因此这种方式适用范围受限。

发明内容

针对上述情况，本发明提供了一种洪涝灾害被困人员救援装置，旨在解决目前水中被困人员救援方式困难大、风险大、效率低、适用范围受限的问题。

其解决的技术方案是，一种洪涝灾害被困人员救援装置，包括第一固定单元、第二固定单元、第一钢丝绳、第二钢丝绳和一架无人机，第一固定单元包括一个基座，基座的上端对称安装有两个弧形的抱瓦，抱瓦的一端铰接在基座上，另一端伸出基座外，两个抱瓦可抱合成一个环形；基座上安装有第一卷线筒和第二卷线筒，第一钢丝绳缠绕在第一卷线筒上，第二钢丝绳缠绕在第二卷线筒上；第二固定单元包括两个左右对称布置的转轮，每个转轮由一根竖向的转轴和多个圆周均布固定在转轴外壁上且向外伸出的抱杆组成，每个转轴上均同轴铰接有一个连接杆，每个连接杆上均开有两个第一销孔，还包括两个第一销轴，通过两个第一销轴可将两个连接杆丽连接起来，每个转轴上均固定有一个棘轮，每个连接杆上均安装有棘爪，棘爪与棘轮配合使两个转轮只能向内侧转动；无人机下方装有一个水平的安装板，每个连接杆均经一个竖向的弹簧吊挂在安装板下方，且两个第一销轴上端均固定在安装板的底部，第一钢丝绳的自由端固定在连接杆上；还包括若干救生衣，每个救生衣上端均装有一个挂环，每个挂环均穿挂在第一钢丝绳上，且每个挂环均固定在第二钢丝绳上，通过第二钢丝绳可拉动救生衣在第一钢丝绳上自由滑动。

每个所述的抱瓦的非铰接端均开有一个第二销孔，还包括一个第二销轴，两个抱瓦抱合时，两个第二销孔上下对正，将第二销轴穿入第二销孔内，实现两个抱瓦抱合状态的锁定。

所述的基座的下端也安装有一组抱瓦。

所述的安装板上固定有挂钩，第二钢丝绳最端部的救生衣的挂环搭挂在挂钩上。

所述的安装板上安装有摄像头。

所述的抱杆均为弧形，且两个转轮的抱杆凹面朝向相反。

所述的两个连接杆均为弧形。

与每个所述的棘轮配合的棘爪均圆周均布设有多个。

本发明能够快速、高效、安全的完成救援工作，且适用于绝大多数救援环境。

附图说明

图1为第一钢丝绳未拉直时本发明的俯视图。

图2为第一钢丝绳拉直时本发明的俯视图。

图3为图1中A位置的放大图。

图4为第一固定单元的左视图。

图5为第一固定单元的俯视图。

图6为第二固定单元的主视图。

图7为第二固定单元抱持固定物的过程图，该图为俯视图。

图8为两个第二抱瓦分离时第二固定单元的主视图。

图9为图7中B位置的放大图。

具体实施方式

结合附图，本发明包括第一固定单元1、第二固定单元2、第一钢丝绳3、第二钢丝绳4和一架无人机5，第一固定单元1包括一个基座6，基座6的上端对称安装有两个弧形的抱瓦7，抱瓦7的一端铰接在基座6上，另一端伸出基座6外，两个抱瓦7可抱合成一个环形，通过两个抱瓦7可将第一固定单元1抱持在电线杆、路灯杆、栏杆、树木等柱状物上；基座6上安装有第一卷线筒8和第二卷线筒9，第一钢丝绳3缠绕在第一卷线筒8上，第二钢丝绳4缠绕在第二卷线筒9上，两个卷线筒各由一个电机驱动。

第二固定单元2包括两个左右对称布置的转轮，每个转轮由一根竖向的转轴10和多个圆周均布固定在转轴10外壁上且向外伸出的抱杆11组成，每个转轴10上均同轴铰接有一个连接杆12，每个连接杆12上均开有两个第一销孔13，还包括两个第一销轴14，通过两个第一销轴14可将两个连接杆12丽连接起来，当两个连接杆12上的四个第一销孔13两两对正时，在每组对正的第一销孔13内插入一根第一销轴14，便将两个连接杆12连接成一根固定杆，两个转轮可转动的安装在固定杆的两端，当两个第一销轴14被拔出后，两个连接杆12断开，两个转轮分离；每个转轴10上均固定有一个棘轮15，每个连接杆12上均安装有棘爪16，棘爪16与棘轮15配合使两个转轮只能向内侧转动；当两个转轮上的抱杆11抵住柱状物体时，两个转轮继续向柱状物推移，柱状物会推动两个转轮向内侧转动，两个转轮上的抱杆11向中间抱合抱住柱状物，此时如果向后拉第二固定单元2，由于棘爪16的作用，两个转轮不能反转，因此第二固定单元2无法被向后拉动。

无人机5下方装有一个水平的安装板17，每个连接杆12均经一个竖向的弹簧18吊挂在安装板17下方，且两个第一销轴14上端均固定在安装板17的底部，当两个转轮被固定时，无人机5上升会把两个第一销轴14从第一销孔13中拔出，从而使两个连接杆12断开，两个转轮分离从柱状物上脱落；第一钢丝绳3的自由端固定在连接杆12上，可以固定在其中一个连接杆12靠近非铰接端的位置，即两个连接杆12连接后第一钢丝绳3的固定点靠近中部，也可以将第一钢丝绳3的自由端分开为两股分别固定在两个连接杆12上，这样可使第二固定单元2受力更稳定。

还包括若干救生衣19，救生衣19可被无人机5送到被困者处，每个救生衣19上端均装有一个挂环20，每个挂环20均穿挂在第一钢丝绳3上，且每个挂环20均固定在第二钢丝绳4上，通过第二钢丝绳4可拉动救生衣19在第一钢丝绳3上自由滑动。

每个所述的抱瓦7的非铰接端均开有一个第二销孔21，还包括一个第二销轴22，两个抱瓦7抱合时，两个第二销孔21上下对正，将第二销轴22穿入第二销孔21内，实现两个抱瓦7抱合状态的锁定。

所述的基座6的下端也安装有一组抱瓦7，通过上下两组抱瓦7的抱持，可使第一固定单元1受力稳定。

所述的安装板17上固定有挂钩23，第二钢丝绳4最端部的救生衣19的挂环20搭挂在挂钩23上，从而使无人机5可将救生衣19拉到被困者处，被困者从挂钩23上摘下挂环20即可取下救生衣19，而无人机5可继续飞行。

所述的安装板17上安装有摄像头24，方便观察并调整第二抱瓦7的位置。

所述的抱杆11均为弧形，且两个转轮的抱杆11凹面朝向相反，从而能够更好地抱住柱状物。

所述的两个连接杆12均为弧形，为柱状物的移入进行让位，抱杆11抱住抓状物时，抱合的两个抱杆11与两个连接杆12围合成一个近似的圆形，柱状物被抱合在中间。

与每个所述的棘轮15配合的棘爪16均圆周均布设有多个，保证其配合的可靠性。

使用本发明营救被困水中孤岛上的人员时，首先在救援队所在侧的岸边选定一个位于被困者上游方向的树木、电线杆、路灯杆、栏杆等固定物，将第一固定单元1上的两组抱瓦7抱合在选定的固定物上，并插上第二销轴22将抱瓦7锁定在抱合状态，然后将第二固定单元2的两个连接杆12对正并插上两个第一销轴14，完成两根连接杆12的搭接，最后将两个转轮转动到大致对称的状态。

上述工作准备好后，将第二钢丝绳4最端部的挂环20搭挂在安装板17的挂钩23上，然后启动无人机5飞行至被困人员处，无人机5飞行过程中，第一卷线筒8和第二卷线筒9同步放线，被困人员将救生衣19的挂环20从无人机5上摘下，并一人一件穿在身上，摘下救生衣19后无人机5继续向对岸飞行，此时只剩第一卷线轮继续放线，无人机5在对岸选定一个位于被困者上游的杆状固定物，并朝前靠近选定的固定物，其中一组抱杆11抵住固定物，如图7中转态一所示，第二固定单元2继续向固定物移动，则固定物会推动两个转轮转动，如状态二所示，最终固定物被后续的一组抱杆11抱持住，如状态三所示，此时第一固定单元1、被困者和第二固定单元2形成一个三角，第一钢丝绳3为折线状态。

为了避免第二固定单元2抱持选定的固定物时无人机5撞到固定物，使第二固定单元2相对于无人机5前伸。

第二固定单元2抱合后，启动第一卷线筒8开始收卷第一钢丝绳3，第一钢丝绳3从折线状态逐渐被拉成直线状态，期间穿戴好救生衣19的被困人员离开被困点被第一钢丝绳3向上游方向拉动，第一钢丝绳3的拉力使被营救人员不会被冲向下游，而是稳定且匀速的随第一钢丝绳3向上游移动，直到第一钢丝绳3被完全拉直，此时启动第二卷线筒9开始收卷第二钢丝绳4，使挂环20沿第一钢丝绳3滑动，将被救者拉到岸边。

被救者全部上岸后，使无人机5向上升高，由于此时第一固定单元1和第二固定单元2间的第一钢丝绳3处于拉紧状态，因此第二固定单元2不会随无人机5上升，则第一销轴14会被从第一销孔13内拔出，第一销轴14拔出后，两组连接杆12断开，两个转轮分离，无法再保持抱合状态而从固定物上脱落，此时使无人机5飞回，同时第一卷线筒8收卷第一钢丝绳3即可。

利用本发明，不需救援人员涉水便可完成被困人员的救援工作，大大减小了救援风险，避免因救援产生额外的伤亡，同时也减小了救援的难度；而且本发明可在被困点两侧以外的广泛上游区域进行选定固定物，极大扩大了本发明的适用范围，几乎可适应所有救援环境；另外，在救援时，在第一钢丝绳3的折线形拉力下，被救人员可较为容易的稳定身形，不会被冲向下游，减小了呛水、磕碰的风险。

综上，本发明能够快速、高效、安全的完成救援工作，且适用于绝大多数救援环境。