一种森林火灾救援灭火装置
阅读说明：本技术 一种森林火灾救援灭火装置 (Forest fire rescue extinguishing device ) 是由 贾莫琪 蒋淑磊 李国松 于 2021-01-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种森林火灾救援灭火装置,包括：卷筒、边柱、防火幕墙主体和网状物；防火幕墙主体一端连接卷筒,另一端连接网状物,网状物的另一端与边柱连接,卷筒与边柱平行,卷筒用于卷缩防火幕墙主体。防火幕墙主体下缘设有吸水毛状物。防火幕墙主体由质量轻薄的隔热膜组成,表面布设反光铝膜、涂有防火隔热层、感温线。防火幕墙主体背面设有支撑细柱框架21,支撑细柱框架内设有支撑柱脚,支撑柱脚经过触发装置触发进行弹出,使防火幕墙主体有效立于地面并于地面形成夹角,构成三点支撑。本发明的优点是：有效的控制森林火灾,结合防火带网格的建设,使其造成的损失最小。(The invention discloses a forest fire rescue fire extinguishing device, which comprises: the fireproof curtain wall comprises a winding drum, side columns, a fireproof curtain wall main body and a net; the reel is connected to fire prevention curtain main part one end, and the reticulation is connected to the other end, and the other end and the side post of reticulation are connected, and the reel is parallel with the side post, and the reel is used for the fire prevention curtain main part that crimples. The lower edge of the fireproof curtain wall main body is provided with a water-absorbing hairy object. The fireproof curtain wall main body is composed of a light and thin heat insulation film, and a reflective aluminum film, a fireproof heat insulation layer and a temperature sensing line are arranged on the surface of the fireproof curtain wall main body. The back of the fireproof curtain wall main body is provided with a supporting thin column framework 21, a supporting column base is arranged in the supporting thin column framework, and the supporting column base is triggered by a trigger device to pop up, so that the fireproof curtain wall main body effectively stands on the ground and forms an included angle on the ground to form three-point support. The invention has the advantages that: the forest fire is effectively controlled, and loss caused by the construction of the fireproof belt grids is minimized.)
技术领域
本发明涉及森林火灾救援灭火技术领域，特别涉及一种森林火灾救援灭火装置。
背景技术
森林在国民经济中占有重要地位，它不仅能提供国家建设和人民生活所需的木材及林副产品，而且还肩负着释放氧气、调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙、美化环境、净化空气、减少噪音及旅游保健等多种使命。同时，森林还是农牧业稳产高产的重要条件。然而，森林火灾会给森林带来严重危害。所以森林防火意义重大。创造一种精确引导和控制扑灭大型森林草原火灾的系统极有必要。
按照燃烧部位、蔓延速度和危害程度的不同，森林火灾又可分为地表火、树冠火和地下火三类。
森林防火的应用研究为森林防火应用技术提供支撑,涉及林火管理中探火、灭火、用火急需解决的一些问题。如森林火灾的预测预报、森林火灾预警系统、林火控制技术、雷击火自动定位系统、遥测自动林火天气站网、计划烧除、灭火喷洒技术、直接灭火工具、消防水车、灭火药剂、风力灭火机、火烧防火线、损失估价、红外探火、通信网布设、计算机技术在林火管理中的应用,以及地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)与林火管理相结合等。
森林航空消防是森林防火的重要手段，在处置突发森林火灾、重大火场侦查和快速灭火等方面具有明显优势，已成为现代森林防火的一项重要的、不可或缺的手段。优点主要表现在：(1)能及时发现和确定林火的位置、范围、火势，并能承担灭火指挥任务；(2)可迅速实施灭火或空投森林消防队员和物资，并可多次往返于火场与基地(或水源)实施连续灭火与补给装备和食物；(3)飞机从空中喷洒化学灭火剂和水，如人工降雨，可有效地扑灭大面积火灾，尤其是对扑灭初期林火有显著的效果，一架载重4500L灭火剂的直升机在低速飞行喷洒时，喷洒覆盖面积可达到2500m2以上；(4)不受地面交通限制，可以在空中任意往返而不受制于周围的环境；(5)空中巡护瞭望视野开阔，火情发现率高。巡护中能随时发现有效视距30～50km范围内的任何火情火灾，并迅速抵近侦查，主动发现率70％以上；(6)空中侦察火情火灾有着无比优越性。用飞机高空俯视侦查火场，火场态势掌握准确，对灭火方案的制定及火灾扑救意义重大；(7)火灾综合信息传递高效无误，能够随时掌握火场现场详细信息。航空消防的一系列的活动中表现和突出了航空器的性能“快速、机动、灵活”的特点和“发现早、行动快、灭在小”的优势。
航空灭火从飞机类型可以分为固定翼飞机、直升机和无人机等3种，从采用灭火材料的种类分为直接洒水灭火、喷洒化学剂灭火或两者的结合。
火灾中致人死亡的主要原因是有四个方面。
1、缺氧。由于燃烧氧气被消耗，火灾中的烟有时呈低氧状态。
2、吸入有毒气体。特别是一氧化碳。
3、吸入热气。火灾中受到火焰的直接烘烤，就会吸入高温的热气，从而导致窒息死亡。
4、烧伤。由于火焰或热气流损伤大面积皮肤，引起各种并发症而致人死亡。
森林火灾中消防员可以携带防毒面具和防护服，可以有效的避免缺氧、吸入有毒气体、吸入热气和避免烧伤风险，但普通人员在设施不足的情况下死亡的风险极大。
关于森林航空灭火系列的技术方案及其缺点
世界各国航空护林事业的发展与该国的科学管理水平和经济实力密切相关。近年来，森林防火科技含量也有了明显提高，在火情监测方面，除常规地面巡逻、瞭望台观测、空中飞机巡护外，还利用卫星进行林火监测，一旦发生火情，便能及时发现，并确定出火场方位。不管是灭火还是监测，空中力量的出现是最大的改变和成就。国外在飞机上安装了航空多光谱红外扫描仪、数字图像处理仪、远距离红外线摄影机、电脑绘图等先进的仪器和设备。美国、加拿大、法国在直升机上安装了AGA－750型热像仪，这种仪器能纵横向扫描，在电脑屏幕上直接显示红外图像，对探测小火和隐火同样具有较高的灵敏度，且不受飞机航高或航速的限制，大大加强了火情的监测。
不同强度的火灾需采用与之可控的灭火方式。火线强度在3500kW/m以上为高能量火，高能量火特征主要表现出，对流注的形成、跳跃式火团、爆发火、飞火、火旋风、火爆等。航空消防适合高、低能量火灾，但对低能量火灾更有效果。高能量火灾形成的强烈烟雾和高温热量使飞机几乎不能飞跃其上空，很难直接投入战斗。但间接设置防火带、空投灭火弹等能够提升灭火效果。
目前，面对森林火灾主要采取人员疏散的方式，对于森林火灾中难以疏散的人员，目前尚未有高效的减少人员伤亡技术措施。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种森林火灾救援灭火装置，解决了现有技术中存在的缺陷。
为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：
一种森林火灾救援灭火装置，包括：卷筒11、边柱12、防火幕墙主体13和网状物14；
防火幕墙主体13一端连接卷筒11，另一端连接网状物14，网状物14的另一端与边柱12连接，卷筒11与边柱12平行，卷筒11用于卷缩防火幕墙主体13。
防火幕墙主体下缘16设有吸水毛状物17、卷柱11上段和下段及边柱12的上段和下段均设有用于悬挂的圆环18。
防火幕墙主体13由质量轻薄的隔热膜组成，防火幕墙主体13正面表面布设反光铝膜和涂有防火隔热层，防火幕墙主体13正面表面纵向等距设有若干浅纵沟131，横向等距设有若干感温线132。浅纵沟131用于将喷洒在防火幕墙主体13上的水形成水流注入防火幕墙主体下缘16的吸水毛状物17，用于阻止地表火和地下火。感温线132通过其上下左右相邻若干感温点的温度高低分布以及不同时间温度高低分布的次数，用以判断森林大火的来源方向及不同部位的火势大小，并根据大火的来源方向指导直升机进一步有效的有针对性的扑灭火灾。
防火幕墙主体13背面紧贴设置塑钢材质的支撑细柱框架21，支撑细柱框架21与防火幕墙主体13上下水平线垂直，支撑细柱框架21内设有支撑柱脚22，支撑细柱框架21和防火幕墙主体下缘16相交处设有触发装置23。
防火幕墙主体13后面的支撑柱脚22经过触发装置23触发进行弹出，使防火幕墙主体13有效立于地面并于地面形成夹角，构成三点支撑。
进一步地，所述触发装置23包括：触点41、咬口42、压缩弹簧43、弹簧44、侧壁45、金属点46、矩形金属物47、矩状金属物48和支点轴承49；
触点41连接压缩弹簧43，压缩弹簧43对触点41施加向下的力，触点41为倒“L”形状，一端用于接触地面，另一端设有倒钩及咬口42，用于勾住并固定矩状金属物48，矩状金属物48通过中部的一个支点轴承49固定，矩状金属物48下端被触点41的咬口42勾住，弹簧44位于侧壁45和矩状金属物48之间，对矩状金属物48施加外推的力，矩状金属物48的顶端设有矩形金属物47，金属点46设置于侧壁45上端，矩形金属物47位置与金属点46中间的缺口位置对应。
由于幕布本身的重力，触点41接触到地面后向上压缩弹簧43，进而咬口42分离，在弹簧44的作用下，矩状金属物47下端翘起，上部矩形金属物47压向侧壁，与侧壁45的两个金属点46以及下面的电路闭合，以产生电磁效果。
进一步地，支撑柱脚22经过电磁控制实现三级弹出，支撑柱脚22的三级构成为一级柱脚51、二级柱脚52和三级柱脚53。
进一步地，支撑柱脚22还包括：固定在一级柱脚51下方的齿轮61、固定在三级柱脚上方的鹰嘴钩62、直线电动机初级63、直线电动机次级64、吸盘式电磁铁65、关节66；
齿轮61通过其中间的轴611与一级柱脚51相连用以控制支撑柱脚22的旋转，鹰嘴钩62用以支撑柱脚22放平后抓地使用。直线电动机初级63装在一级柱脚51和二级柱脚52的内壁中，共有若干段；直线电动机次级64固定在二级柱脚52和三级柱脚53的外壁中。
关节66有两个，分别设置在一级柱脚51和二级柱脚52的连接处，以及二级柱脚52和三级柱脚53的连接处，关节66卡住二级柱脚52滑入一级柱脚51，三级柱脚53滑入二级柱脚52。吸盘式电磁铁65有两个，分别设置于关节66的对应位置，用于通电时吸住关节66，使关节66不再具有卡住的作用。
吸盘式电磁铁65通过单片机得电产生足够大的吸力将关节66吸入一级柱脚51和二级柱脚52的空腔中后，关节66不会阻挡二级柱脚52和三级柱脚53的运动。在一级柱脚51和二级柱脚52的内壁中，对直线电动机初级63通过单片机采取分段式供电，次级磁场受整个初级磁通的影响，三级柱脚53和二级柱脚52回缩。如果要实现伸长，可对直线电动机初级63实行反向分段式供电，这样直线电动机次级64在磁场力的作用下，反向运动，将带动三级柱脚53伸长出二级柱脚52,二级柱脚52伸长出一级柱脚51，当关节66到达二级柱脚52和一级柱脚51的开孔处，吸盘式电磁铁65失电，释放关节66恢复原位，将一级柱脚51、二级柱脚52和三级柱脚53固定起来。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
有效的控制森林火灾，结合防火带网格的建设，使其造成的损失最小。通过结合直升机的有效运输与灭火，发挥更高效的灭火减灾效果，把更多的森林火灾控制在更小的范围以内，同时解决火线强度在3500kW/m以上的高能量火高效扑灭问题。
给被困在火场中的消防员或普通群众以临时避难的场所，消除因火灾造成的人员伤亡因素，尽可能挽救发生森林火灾时火场人员的生命。
附图说明
图1是本发明实施例救援灭火装置正面结构示意图；
图2是本发明实施例救援灭火装置背面结构示意图；
图3是本发明实施例中支撑柱脚展开后状态图；
图4是本发明实施例中触发装置示意图；
图5是本发明实施例中支撑柱脚结构示意图；
图6是本发明实施例中支撑柱脚三级结构弹出图；
图7是本发明实施例救援灭火装置未投放火场前的场景效果图；
图8是本发明实施例应用直升机运输救援灭火装置的效果图；
图9是本发明实施例救援灭火装置在即将落地展开时效果图；
图10是本发明实施例应对森林火灾应用直升机对防火幕墙确定的主火及防火幕墙洒水的立面图；
图11是实施例应对森林火灾应用直升机对防火幕墙确定的主火及防火幕墙洒水的平面图；
图12是本发明实施例救援灭火装置投放火场前的人员危险状况图；
图13是本发明实施例救援灭火装置投放火场后的人员避险效果图；
图14是本发明实施例救援灭火装置投放火场后的平面效果图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图并列举实施例，对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，一种森林火灾救援灭火装置，包括：卷筒11、边柱12、防火幕墙主体13和网状物14；
防火幕墙主体13一端连接卷筒11，另一端连接网状物14，网状物14的另一端与边柱12连接，卷筒11与边柱12平行，卷筒11用于卷缩防火幕墙主体13。
防火幕墙主体下缘16下设有吸水毛状物17、卷柱11上段和下段及边柱12的上段和下段均设有用于悬挂的圆环18。
防火幕墙主体13由质量轻薄的隔热膜组成，防火幕墙主体13正面表面布设反光铝膜和涂有防火隔热层，防火幕墙主体13正面表面纵向等距设有若干浅纵沟131，横向等距设有若干感温线132。浅纵沟131用于将喷洒在防火幕墙主体13上的水形成水流注入防火幕墙主体下缘16的吸水毛状物17，用于阻止地表火和地下火。感温线132通过其上下左右相邻若干感温点的温度高低分布以及不同时间温度高低分布的次数，用以判断森林大火的来源方向及不同部位的火势大小，并根据大火的来源方向指导直升机进一步有效的有针对性的扑灭火灾。
如图2所示，防火幕墙主体13背面紧贴设置塑钢材质的支撑细柱框架21，支撑细柱框架21与防火幕墙主体13上下水平线垂直，支撑细柱框架21内设有支撑柱脚22，支撑细柱框架21和防火幕墙主体下缘16相交处设有触发装置23。
如图3所示，防火幕墙主体13后面的支撑柱脚22经过触发装置23触发进行弹出，使防火幕墙主体13有效立于地面并于地面形成夹角，构成三点支撑。这样将热风被防火幕墙主体13有效的反射至空中，阻挡其后面的林木升温至燃点，同时防火幕墙主体13上的水可以有效吸附燃烧物质。
如图4所示，所述触发装置包括：触点41、咬口42、压缩弹簧43、弹簧44、侧壁45、金属点46、矩形金属物47、矩状金属物48、支点轴承49；
触点41连接压缩弹簧43，压缩弹簧43对触点41施加向下的力，触点41为“L”形状，一端用于接触地面，另一端设有倒钩及咬口42，用于勾住并固定矩状金属物48，矩状金属物48通过中部的一个支点轴承49固定，矩状金属物48下端被触点41的咬口42勾住，弹簧44位于侧壁45和矩状金属物48之间，对矩状金属物48施加外推的力，矩状金属物48的顶端设有矩形金属物47，金属点46设置于侧壁45上端，矩形金属物47位置与金属点46中间的缺口位置对应。
由于幕布本身的重力，触点41接触到地面后向上压缩弹簧43，进而咬口42分离，在弹簧44的作用下，矩状金属物47下端翘起，上部矩形金属物47压向侧壁，与侧壁45的两个金属点46以及下面的电路闭合，以产生电磁等效果。
如图5所示，支撑柱脚22经过电磁控制实现三级弹出，可以看到支撑柱脚22的三级构成一级柱脚51、二级柱脚52和三级柱脚53。一级柱脚51、二级柱脚52和三级柱脚53可以有效调整，适应复杂的地形。
如图6所示，支撑柱脚22还包括固定在一级柱脚51下方的齿轮61、固定在三级柱脚上方的鹰嘴钩62、直线电动机初级63、直线电动机次级64、吸盘式电磁铁65、关节66；
齿轮61通过其中间的轴611与一级柱脚51相连用以控制支撑柱脚22的旋转，鹰嘴钩62用以支撑柱脚22放平后抓地使用。直线电动机初级63装在一级柱脚51和二级柱脚52的内壁中，共有若干段；直线电动机次级64固定在二级柱脚52和三级柱脚53的外壁中。
关节66有两个，分别设置在一级柱脚51和二级柱脚52的连接处，以及二级柱脚52和三级柱脚53的连接处，关节66卡住二级柱脚52滑入一级柱脚51，三级柱脚53滑入二级柱脚52。吸盘式电磁铁65有两个，分别设置于关节66的对应位置，用于通电时吸住关节66，使关节66不再具有卡住的作用。
吸盘式电磁铁65通过单片机得电产生足够大的吸力将关节66吸入一级柱脚51和二级柱脚52的空腔中后，关节66不会阻挡二级柱脚52和三级柱脚53的运动。在一级柱脚51和二级柱脚52的内壁中，对直线电动机初级63通过单片机采取分段式供电，次级磁场受整个初级磁通的影响，三级柱脚53和二级柱脚52回缩。如果要实现伸长，可对直线电动机初级63实行反向分段式供电，这样直线电动机次级64在磁场力的作用下，反向运动，将带动三级柱脚53伸长出二级柱脚52,二级柱脚52伸长出一级柱脚51，当关节66到达二级柱脚52和一级柱脚51的开孔处，吸盘式电磁铁65失电，释放关节66恢复原位，将一级柱脚51、二级柱脚52和三级柱脚53固定起来。
如图7所示，救援灭火装置未投放火场前的场景，由防火带71、未燃烧的林木72和燃烧的林木73构成，其中风向74为火灾发生时的主风向。
如图8所示，应用直升机运输救援灭火装置，直升机保持安全间距，安全间距大于网状物14的宽度，网状物14用于减少飞机运输系统时的阻力。卷柱11下方和边柱12的下方均悬挂有重物桶81，重物桶81中可置有防灭火设备、氧气筒、食物、挖掘地洞的逃生工具和通讯装备。重物桶81下设有遥控滑动轮，重物桶81落地后，通过遥控进行移动。
如图9所示，在两架直升飞机的配合下，防火幕墙主体13在即将落地时根据需要进行展开。
如图10所示，为通过救援灭火装置引导，直升飞机101对主火进行扑灭和对防火幕墙主体13上进行洒水的立面图。
如图11所示，通过救援灭火装置引导，直升飞机101对主火进行扑灭和对防火幕墙主体13上进行洒水的平面图。
如图12所示，救援灭火装置未设置前火场人员示意图，包括有火场遇险人员121，防火带71和两边燃烧的林火73。
如图13所示，救援灭火装置有效设置后，火场遇险人员121进行有效躲避，并通过供氧设备、食物、通讯设备等进行生存和联络，也可以通过挖掘地洞提升生存几率。
如图14所示，为救援灭火装置有效设置后在火场中的效果图。消防员通过陆路救火时可以通过运输工具携带便捷的本发明救援灭火装置，并可通过人工拉伸布设。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
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