申请/专利权人：上海工程技术大学

申请日：2017-07-04

公开（公告）日：2022-11-04

公开（公告）号：CN107174761B

主分类号：A62B3/00

分类号：A62B3/00;A62B99/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.11.04#授权;2017.10.20#实质审查的生效;2017.09.19#公开

摘要：本发明公开了一种用于建筑物倒塌的营救系统，其包括构架系统和控制系统，构架系统包括若干固定框架，固定框架包括与地面垂直的立柱和与立柱垂直连接的固定横梁，立柱和固定横梁均至少为四根，立柱呈矩形排列，每根固定横梁的两端连接在相邻两根立柱的顶端，固定框架的顶部设有若干能沿X轴方向移动的移动横梁，控制系统包括控制室，控制室设于移动横梁上且能沿Z轴方向移动，控制室内设有电动机、控制面板和容置空间，控制室底部设有能沿Y轴方向移动的铁钩，电动机连接有供电电源。本发明提供的营救系统，需要空地面积少、高度没有限制、营救面覆盖大、营救效率高，可以高效的将生命体营救出来，有效减少伤亡。

主权项：1.一种用于建筑物倒塌的营救系统，其特征在于：包括构架系统和控制系统，所述构架系统包括若干固定框架，所述固定框架包括与地面垂直的立柱和与立柱垂直连接的固定横梁，所述立柱和固定横梁均至少为四根，所述立柱呈矩形排列，每根固定横梁的两端连接在相邻两根立柱的顶端，固定横梁整体呈矩形排列，所述固定框架的顶部设有若干能沿X轴方向移动的移动横梁，所述控制系统包括控制室，所述控制室设于移动横梁上且能沿Z轴方向移动，所述控制室内设有电动机、控制面板和容纳救险人员及救险工具的容置空间，所述控制室底部设有能沿Y轴方向移动的铁钩，救险人员通过控制面板控制移动横梁、控制室及铁钩移动，所述电动机连接有供电电源；还包括无人机系统、指挥系统、救护系统和运输系统；所述无人机系统用于获取建筑物倒塌区域的航拍图像和生命体探测，并将航拍图像和生命体探测信息发送至指挥系统；所述指挥系统根据无人机系统反馈的信息及控制室内救险人员反馈的信息确定指挥营救方案；所述救护系统用于对生命体现场进行急救或将生命体移至专门的救治处；所述运输系统用于将救险物资运输至救险现场、将建筑物倒塌物运输至救险现场外、救险结束后将相关设备运走。

全文数据：一种用于建筑物倒塌的营救系统技术领域[0001]本发明涉及一种营救系统，具体是涉及一种用于建筑物倒塌的营救系统，属于安全救险技术领域。背景技术[0002]目前的建筑物一般采用钢筋混凝土结构，钢筋混凝土建筑物具有质地坚硬、不易破坏、结构稳定、寿命长久等优点。但是钢筋混凝土建筑物遭遇较大的损坏如垮塌时，会对生命营救造成很大困难，尤其是钢筋混凝土结构的楼房。由于楼房的人口密度较大，生命容易被困住，其坚硬的混凝土比较难被破碎，而且其稳定框架式结构又像一个钢筋网笼一样，非专门工具很难打开，这些都对生命营救造成很大困难，例如:2008年汶川的8.1级大地震中，人们虽然发现到有生命迹象，但是运用传统的工具和方法（如手挖肩杠），去移开巨大的钢筋水泥块、破掉钢筋网笼、将生命及时解救出来非常困难，造成一些本可以营救生命而由于工具不完备、消耗时间过多使生命死亡。因此，对于钢筋混凝土建筑物倒塌的营救需要开发专门的营救系统。[0003]目前营救系统的研究主要在于搜救设备以及指挥调度系统，搜救设备有生命探测仪、热红外生命探测仪、声波震动生命探测仪等，指挥调度系统，例如：专利CN201410815631.9、CN201510295426.9等公布的救援方法及系统。相较于搜救设备以及指挥调度系统，建筑物倒塌后的专门营救工具的研宄较少，目前采用的营救工具主要还是传统的起重机、挖掘机、吊车、救护车等设备，这些工具对于普通低层楼房如5层以下建筑物倒塌时生命的救护有很大的作用，但是对于稍微高层楼房建筑物的垮塌事故就显得非常能力不足，如2001年美国“gil”事件中采用的专业救险工具也只有几台起重机和几台挖掘机，因为一者，空地太少，没法容纳和运转这些机械工具;二者楼层太高，挖掘机工作高度不够，起重机高度可以升高达到，但是水平运动极不灵活，许多地方达不到，所以机械数量少，受到救助的地方有限，整个救援效率也并不高，死亡人数不在少数;并且这种传统意义上的救援，是以某个地面点为基础，通过杠杆形式去操作另一个地面点的事情，例如:通过吊车车臂的转动和伸缩实施某一点对另一点的关联和救援，吊车需要一定的地方停放和一定的路径开进倒塌区，对基础地面的面积有一定要求，低于一定基础面积的建筑物倒塌事故无法实施有效救援。发明内容[0004]针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种需要空地面积少、高度没有限制、营救面覆盖大、营救效率高，可以高效的将生命体营救出来，有效减少伤亡的用于建筑物倒塌的营救系统。[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：[0006]—种用于建筑物倒塌的营救系统，包括构架系统和控制系统，所述构架系统包括若干固定框架，所述固定框架包括与地面垂直的立柱和与立柱垂直连接的固定横梁，所述立柱和固定横梁均至少为四根，所述立柱呈矩形排列，每根固定横梁的两端连接在相邻两根立柱的顶端，固定横梁整体呈矩形排列，所述固定框架的顶部设有若干能沿X轴方向移动的移动横梁，所述控制系统包括控制室，所述控制室设于移动横梁上且能沿2轴方向移动，所述控制室内设有电动机、控制面板和容纳救险人员及救险工具的容置空间，所述控制室底部设有能沿Y轴方向移动的铁钩，救险人员通过控制面板控制移动横梁、控制室及铁钩移动，所述电动机连接有供电电源。[0007]作为优选方案，所述移动横梁设于固定框架中相邻两个沿X轴方向延伸的固定横梁之间。[0008]作为优选方案，所述供电电源为蓄电池。[0009]作为优选方案，所述立柱、固定横梁、运动横梁的材质均为碳纤维钢材。[0010]作为优选方案，所述构架系统和控制系统均可拆卸。[0011]作为优选方案，所述营救系统还包括无人机系统、指挥系统、救护系统和运输系统;所述无人机系统用于获取建筑物倒塌区域的航拍图像和生命体探测，并将航拍图像和生命体探测信息发送至指挥系统；[0012]所述指挥系统根据无人机系统反馈的信息及控制室内救险人员反馈的信息确定指挥营救方案；[0013]所述救护系统用于对生命体现场进行急救或将生命体移至专门的救治处；[0014]所述运输系统用于将救险物资运输至救险现场、将建筑物倒塌物运输至救险现场夕卜、救险结束后将相关设备运走。[0015]相较于现有技术，本发明的有益技术效果在于：[0016]本发明提供的营救系统，救险人员和救险工具可以沿着X、Y、Z轴方向全方位的移动，不受空间的限制，可以对整个区域中的每一个点实施救援，专业救险人员携带专业救险工具可以及时将生命体表面的塌陷物移开，营救效率高，可以高效的将生命体营救出来，有效减少伤亡;该营救系统中的构架系统包括立柱、固定横梁、运动横梁，可以根据灾区情况将立柱、固定横梁、运动横梁进行调整组合成适合救灾现场的构架系统，需要空地面积少、高度没有限制、营救面覆盖大;另外，该构架系统的构成形式是“地面支撑，空中操作”，是以地面的四个基础点为支撑，救险人员和救险工具都是从空中下垂进行操作，即只要地面存在四个基础点支撑，就可对整个区域中的每一个点实施救援，相较于传统的救援系统，对基础地面的面积无过多要求，适用性广，适用于所有的建筑物倒塌事故的救援，尤其适用于现代化高楼建筑物的倒塌救援，能够最大限度地多挽救生命，具有极强的实用价值，值得广泛推广应用。附图说明[0017]图1是本发明实施例提供的一种用于建筑物倒塌的营救系统的结构示意图；[0018]图中标号示意如下：卜立柱；2—固定横梁;3—运动横梁;4_控制室；5—铁钩;6—无人机系统;指挥系统;救护系统;9-运输系统。具体实施方式[0019]以下将结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步清楚、完整地描述。[0020]实施例[0021]如图1所示:本发明提供的一种用于建筑物倒塌的营救系统，包括构架系统和控制系统，所述构架系统包括若干固定框架本实施例以1个单元的固定框架为例），所述固定框架包括与地面垂直的立柱1和与立柱1垂直连接的固定横梁2,所述立柱1和固定横梁2均至少为四根本实施例以四根立柱1和四根固定横梁2为例），所述立柱1呈矩形排列，每根固定横梁2的两端连接在相邻两根立柱1的顶端，固定横梁2整体呈矩形排列，所述固定框架的顶部设有若干能沿X轴方向移动的移动横梁3本实施例以三根移动横梁3为例），所述控制系统包括控制室4,所述控制室4设于移动横梁3上且能沿Z轴方向移动，所述控制室4内设有电动机、控制面板和容纳救险人员及救险工具的容置空间，所述控制室4底部设有能沿Y轴方向移动的铁钩5,救险人员通过控制面板控制移动横梁3、控制室4及铁钩5移动，所述电动机连接有供电电源。移动横梁3能沿X轴方向移动，控制室4能沿Z轴方向移动，铁钩5能沿Y轴方向移动，进而使得铁钩5可以沿着X、Y、Z轴方向移动，控制室4内的救险人员可以直接控制铁钩5并辅助以救险工具移开压着生命上方的重物;控制室4内的救险人员也可以和地面的救险人员相配合，即:控制室4内的救险人员铁钩5移动至地面救险人员的位置，地面的救险人员和救险工具可以通过钢丝绳等与铁钩5牵引连接，这样，通过控制铁钩5的移动，即可将地面上的救险人员和救险工具运载至救援点；整个救援过程不受空间限制，可以全方面的对整个区域进行救援，营救效率高。[0022]作为优选方案：[0023]所述移动横梁3设于固定框架中相邻两个沿X轴方向延伸的固定横梁2之间，其数目根据灾情进行调整。[0024]所述供电电源为蓄电池，不受场地限制。[0025]所述立柱1、固定横梁2、运动横梁3的材质均为碳纤维钢材，可以承担较大的正压力和弯曲载荷。[0026]所述构架系统和控制系统均可拆卸，构架系统中的立柱1、固定横梁2、运动横梁3等可以拆卸，控制系统中的控制室4、铁钩5等也可拆卸，营救结束后，将拆除的设备部件装上专门运输车辆运走。[0027]所述营救系统还包括无人机系统6、指挥系统7、救护系统8和运输系统9;[0028]所述无人机系统6可用于获取建筑物倒塌区域的航拍图像和生命体探测，并将航拍图像和生命体探测信息发送至指挥系统7;[0029]所述指挥系统7可根据无人机系统6反馈的信息及控制室内救险人员反馈的信息确定指挥营救方案；[0030]所述救护系统8可用于对生命体现场进行急救或将生命体移至专门的救治处；[0031]所述运输系统9可用于将救险物资运输至救险现场、将建筑物倒塌物运输至救险现场外、救险结束后将相关设备运走。通过无人机系统6、指挥系统7、救护系统8、运输系统9等保持密切协作，可进一步提高营救效率。[0032]—种采用上述营救系统实施建筑物倒塌救险的方法如下：[0033]接到某地建筑物倒塌、人员被困、急需救援的信息后，相关部门成立专门营救小组，确立指挥中心，设立指挥系统7，实施救援工作，具体如下：[0034]1通过无人机系统6获取建筑物倒塌区域的航拍图像，了解倒塌后建筑物的最大高度和大致占地面积以及大致形状等基本信息，确定构架系统基本尺寸，然后准备构架系统的立柱1、固定横梁2、运动横梁3等材料，并通过运输系统9运输车等送达建筑物倒塌地点旁边；[0035]2根据构架搭建方案，选择合适的立柱1位置，将所需立柱1垂直固定于地面本实施例以四根立柱1为例），整体呈矩形排列;然后将固定横梁2焊接于立柱1的顶端，每根固定横梁2的两端连接在相邻两根立柱1的顶端，固定横梁2整体呈矩形排列本实施例以四根固定横梁2为例），这样即可在地面上形成一个整体呈长方体的固定框架;然后在固定框架中相邻两个沿X轴方向延伸的固定横梁2之间平行设置若干运动横梁3本实施例以三跟运动横梁3为例），所述运动横梁3可以沿着X轴方向移动;接着在每根运动横梁3上分别安装控制室4,控制室4可以沿着Z轴方向移动，并在控制室4底部安装能沿Y轴方向移动的铁钩5;最后将救护系统8和运输系统9置于构架系统附近；[0036]3救险人员携带救险工具分别进入控制室4,将控制室4和运动横梁3调至合适位置等待下一步指令;无人机系统6通常包括无人拍摄飞行器、生命探测仪等，无人机系统6围绕建筑物倒塌现场上空盘旋，及时将现场拍摄图像和生命体探测信息发送至地面的指挥系统7,指挥系统7的指挥人员根据无人机系统6传送的信息绘制建筑物倒塌俯视图和系统总体平面俯视图，设置好坐标，确认生命现象的坐标位置和深度，对生命现象上方废墟情况进行细致分析，制定营救方案，然后将营救方案传达至控制室4内的救险人员；[0037]4控制室4内的救险人员收到指挥系统7的指令后，将控制室4和运动横梁3调至救援点附近，控制铁钩5并借助相关辅助救险工具直接将救援地点生命现象上面盖的障碍物移开，直至生命体上方的掩盖物被完全移开；[0038]或者控制室4内的救险人员和地面的救险人员相配合，g卩：控制室4内的救险人员铁钩5移动至地面救险人员的位置，地面的救险人员和救险工具可以通过钢丝绳等与铁钩5牵引连接，即可将地面救险人员运载至生命现象点的附近，地面救险人员到达地点后一方面将现场的情况摄像资讯传给指挥系统7,另一方面通过携带的救险工具切割工具、钢丝绳、机械抓手等按照营救指令进行实际操作，例如:用专业切割机将大型水泥块切小，将钢筋网笼切割开来;然后用专业机械抓手抓住切割的水泥块或钢筋网笼，再由控制室4内的救险人员操作将铁钩5牵引着机械抓手和水泥块或钢筋网笼上升，然后将水泥块或钢筋网笼提升离开生命现象地点，运送到指定的区域或由运输系统9中的专门运输车辆运送至专门地点;重复上述转移操作，直至生命体上方的掩盖物被完全移开；[0039]5_生命体完全被暴露出来后，救险人员拍摄生命体的具体状况，传送指挥系统7，由专业救援医护人员进行生命体的生命体征诊断，同时，在场的专业救援医护人员也进行直接的望闻切和基本仪器测试等查看和诊断，并与指挥系统7中的医护人员联合诊断，迅速形成有效的诊治方案，例如:现场做输液，再送医院;将生命体转移出来，放在现场救护系统8中的救护车内；或者通过救护系统8立刻将生命体转移出来，送往专门医院救治等；[0040]6重复步骤4和步骤5直至所有生命体得到救助；[0041]7营救出所有生命体后，拆除构架系统和控制系统，具体为:将构架系统中的立柱1、固定横梁2、运动横梁3分别拆除，将控制系统中的控制室4从运动横梁3上拆除，将铁钩5从控制室4上拆除，所有拆除的设备装上运输系统g中专门的运输车辆运走，g卩完成整个营救工作。[0042]营救系统中的无人机系统6、救护系统8、运输系统9、救险人员、救险工具等都是专业分工，专业性强，并且营救过程中可以保持跟外界环境沟通，如政府部门的沟通，和外部医院的沟通等;无人机系统6、指挥系统7、救护系统8、运输系统9等保持密切协作，高效运转，营救效率高;构架系统和控制系统可以根据实际情况搭建。[0043]综上所述，本发明提供的营救系统，其中的构架系统和控制系统可根据实际情况搭建，需要空地面积少、高度没有限制、营救面覆盖大，救险人员携带救险工具在营救过程中可以沿着X、Y、Z轴方向全方位的移动，不受灾区域空间的限制，可以对整个区域中的每一个点实施救援，营救效率高；营救系统对基础地面的面积无过多要求，适用性广，相对于现有技术，具有显著性进步。[0044]最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种用于建筑物倒塌的营救系统，其特征在于:包括构架系统和控制系统，所述构架系统包括若干固定框架，所述固定框架包括与地面垂直的立柱和与立柱垂直连接的固定横梁，所述立柱和固定横梁均至少为四根，所述立柱呈矩形排列，每根固定横梁的两端连接在相邻两根立柱的顶端，固定横梁整体呈矩形排列，所述固定框架的顶部设有若干能沿X轴方向移动的移动横梁，所述控制系统包括控制室，所述控制室设于移动横梁上且能沿Z轴方向移动，所述控制室内设有电动机、控制面板和容纳救险人员及救险工具的容置空间，所述控制室底部设有能沿Y轴方向移动的铁钩，救险人员通过控制面板控制移动横梁、控制室及铁钩移动，所述电动机连接有供电电源。2.根据权利要求1所述的营救系统，其特征在于:所述移动横梁设于固定框架中相邻两个沿X轴方向延伸的固定横梁之间。3.根据权利要求1所述的营救系统，其特征在于:所述供电电源为蓄电池。4.根据权利要求1所述的营救系统，其特征在于:所述立柱、固定横梁、运动横梁的材质均为碳纤维钢材。5.根据权利要求1所述的营救系统，其特征在于:所述构架系统和控制系统均可拆卸。6.根据权利要求1至5中任一项所述的营救系统，其特征在于:还包括无人机系统、指挥系统、救护系统和运输系统;所述无人机系统用于获取建筑物倒塌区域的航拍图像和生命体探测，并将航拍图像和生命体探测信息发送至指挥系统;所述指挥系统根据无人机系统反馈的信息及控制室内救险人员反馈的信息确定指挥营救方案;所述救护系统用于对生命体现场进行急救或将生命体移至专门的救治处;所述运输系统用于将救险物资运输至救险现场、将建筑物倒塌物运输至救险现场外、救险结束后将相关设备运走。

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