基本信息
- 项目名称：
- 急流救援系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本发明为一种快速高效的急流救援系统，其原理为水驱动、杆定位、绳控制、船救人。系统由组合杆、尼龙绳、绞盘、导向轮组、充气船等模块组成。采用模块化设计，是由纯机械结构组成。定位杆件可以根据不同的河宽进行拓展，充气船可以根据需要进行折叠舱的伸缩，绞盘上配有离合器、蜗轮蜗杆机构以及刹车装置，可以实现放绳的速度控制和回程的微调。导向轮组由十个同样的导向轮组成，系统稳定性提高。系统原理、结构简单，便于推广。
- 详细介绍：
- 洪水是一种常见的自然灾害。每年，针对洪水灾害实施救援的事例比比皆是，急流孤岛救人在我国也是频频发生的。目前比较成熟的急流孤岛救援方法主要有：消防人员带绳强渡；冲锋舟强渡；采用救援抛投器；直升机救援等。实践证明它们已经无法满足快速、高效、安全等救援要求。 针对此类现象设计了一种快速高效的急流救援系统，其原理为杆定位、绳控制、船救人。设计思路是：将组合杆的一端固定在岸边基座上，另一端连接充气船。将杆和船从上游沿岸放入水中，让船和杆借助洪水冲力绕基座转动，利用连接在杆上的绳索通过滑轮组导向再通过绞盘实现总控制，待救援船只到达待救位置时，再利用刹车装置使系统停止运动并实施救援。被困人员上船后可根据实际情况通过绞盘和蜗轮蜗杆机构将船拉回起点上岸或让其继续摆动至下游上岸。 本系统采用模块化设计，是由纯机械结构组成。定位杆件可以根据不同的河宽进行拓展，充气船可以根据实际乘坐人数进行折叠舱的伸缩，绞盘上配有离合器、蜗轮蜗杆机构以及刹车装置，可以实现放绳的速度控制和回程的微调，导向轮组由十个同样的导向轮组成，系统稳定性提高，基座有一个伸出码头结构可以在岸边进行的操作，避免人员在洪水中发生危险。本系统原理、结构简单，便于推广。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1、目的：设计一种经济、可靠、便携、有效的急流救援装置。 2、基本思路：被困人员在孤岛某处，在岸边某固定点连接杆的一端，杆的长度事先在岸边根据救援需要组合，并且杆的末端连接救援船只，杆上的具体位置系上尼龙绳用于控制。待装置组装完毕后把杆件放入河流中，利用水流的冲击力使船沿着以杆长为半径的圆弧作摆动至待救处实施救援，尼龙绳通过定滑轮接入绞盘实现总控制。待救人员上船后可以沿原路返回或者继续运动至下游上岸。 3、创新点：1）利用水流冲力作为系统动力； 2）利用组合杆实现不同河宽的救援； 3）绳索控制可靠性适应性强； 4）充气船可以根据被困人员多少展开。 4、技术关键：由于急流的阻隔，救援人员难以到达救援地点，如何才能到达救援地点快速安全救出被困人员是关键。
科学性、先进性
- 目前救援手段主要有以下几种方式：1.消防人员着救生衣强渡过河抢救；2.技术人员驾驶冲锋舟到救援地点救人；3.采用绳索抛投器把绳索输送至救援地点实现救援地点；4.驾驶直升机空中救人等。本项作品创意独特：杆定位，绳控制，船救人。本系统与身着救生衣强渡相比大大提高了安全度，可以避免不必要的人员伤亡；而冲锋舟在急流情况较复杂下很容易造成倾翻甚至舟毁人亡；直升机配备少，调度程序繁琐困难，响应时间较长很容易错过最佳的救援时机最终导致救援失败；绳索抛投器抛投精度较低，绳索被抛出以后，一旦落入水中立即被急流冲走，这样往往由于落点不准或被救人员没有及时的抓住抛过来的绳头而导致救援时间过长，被救者体力消耗过快，信心散失。同时抛投的精度也很有限。本系统针对以上方法的弊端，充分利用水流的冲击力作为动力源，通过绳索进行人工控制可靠灵活，装置个部分之间采用模块化、快速接口设计大大提高了救援展开的效率和救援的一次性成功率。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验优化阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 模型、现场演示、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1.技术特点：该装置采用模块化结构设计，固定模块，定位模块，控制模块，救援船等模块之间独立性强，利于快速生产、维修和运输。各模块之间采用快速接口连接，利于缩短救援的时间。 2.优势：原理可靠，易于控制，能保证较高的一次性救援成功率；模块化设计便于携带运输；组合杆长度可调，适应性强；结构简单，可靠性高；采用快速接口抢救效率高。 3.适用范围及推广前景：适用于各种不同情况下的“孤岛”救援和急流抢渡或运输物资。 4.市场分析：洪水灾害频繁发生，目前还没有能实现快速、安全、可靠的救援设备，并且此系统的成本低，具有很广阔的市场前景，尤其可以作为消防部门的常规配备装备。
同类课题研究水平概述
- 通过查阅大量的相关文献资料和国内外的新闻报道可以总结出急流中的救援方式主要有以下几种： 一、消防队员带绳强渡，拉绳连接岸和岛，借助绳辅助被困者过河。此法是目前最常用的方法之一，它的优点是简单、方便。但是它危险度较大，成功率不高，容易造成救援人员甚至是消防人员的伤亡，要求消防人员有很好的身体素质和一定的救援经验；二、采用冲锋舟强渡。此法虽然响应速度较快，但技术要求高，不适应较窄河道和急流环境，受河水中木头，水草，垃圾等杂物影响较大，危险性较高，容易造成舟毁人亡；三、采用救援抛投器。抛投器携带方便，但是抛投精度不高，抛投射程较小，一旦落入水中，将会被冲走，多次抛投失败容易造成被救人员体力消耗过大，并且错过最佳的救援时机，造成后续救援危险性较高；四、采用直升机救援。直升机适合远距离救援，受水面状况影响小，但是操作复杂，不适应常规救援行动，对地形，气象条件，被困人员身体条件都要求比较高。尤其是地方直升机配备少，调度程序繁琐费时，响应延迟大。
