CN111840858A - 一种基于森林火灾防控减灾技术的仿跳雷式阻燃装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于森林火灾防控减灾技术的仿跳雷式阻燃装置，属于森林防控减灾领域，它可以起到阻燃的作用，防止火势的继续扩大，减少火灾所带来的损失，通过仿照跳雷的方式将装置提前埋入地表中，利用氧气的助燃作用使密封膜破裂，从而让促进球与水接触，利用促进球多孔的结构和表面活性剂的促进作用，使水中的二氧化碳迅速释放出来产生喷发的效果，以此将外壳顶到半空中，在外壳处于半空中时，导火线点燃氢气和氧气以制造出爆炸的效果，从而使阻燃剂和阻燃球抛洒在火场中起到阻燃的作用，此装置可在火势刚发生时就能触发，且仿跳弹式的设计可增加覆盖面，可及时的阻止火势的扩大、蔓延，比灭火人员更及时、快速，能极大的降低火灾损失。
Description
技术领域
本发明涉及森林防控减灾领域，更具体地说，涉及一种基于森林火灾防控减灾技术的仿跳雷式阻燃装置。
背景技术
自地球出现森林以来，森林火灾就伴随发生。全世界每年平均发生森林火灾20多万次，烧毁森林面积约占全世界森林总面积的1‰以上。中国每年平均发生森林火灾约1万多次，烧毁森林几十万至上百万公顷，约占全国森林面积的5～8‰。森林火灾不仅烧死、烧伤林木，直接减少森林面积，而且严重破坏森林结构和森林环境，导致森林生态系统失去平衡，森林生物量下降，生产力减弱，益兽益鸟减少，甚至造成人畜伤亡。
按照火情种类可分为地表火、林冠火和地下火三种，而地表火是森林火情中最常见的，约占森林火灾的94％，地表火燃烧时间长，温度高，为害严重，较难扑灭。
目前森林火灾的灭火工作主要还是依靠人力，大量的人力、物力投入不仅成本高，而且无情的火场对人员自身安全也造成很大的威胁，人工灭火效率太低，虽然能借助扑火设备或飞机喷洒，但是依然阻挡不了树木的燃烧。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于森林火灾防控减灾技术的仿跳雷式阻燃装置，它可以起到阻燃的作用，防止火势的继续扩大，减少火灾所带来的损失，通过仿照跳雷的方式将装置提前埋入地表中，利用火场上的火苗点燃导火线，利用氧气的助燃作用使导火线发生更剧烈的燃烧以使密封膜破裂，从而让促进球与水接触，利用促进球多孔的结构和表面活性剂的促进作用，使水中的二氧化碳迅速释放出来产生喷发的效果，以此将外壳顶到半空中，氧气的助燃作用还可引起下一段导火线的燃烧，在外壳处于半空中时，导火线点燃氢气和氧气以制造出爆炸的效果，从而使阻燃剂和阻燃球抛洒在火场中起到阻燃的作用，此装置可在火势刚发生时就能触发，且仿跳弹式的设计可增加覆盖面，可及时的阻止火势的扩大、蔓延，比灭火人员更及时、快速，能极大的降低火灾损失。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种基于森林火灾防控减灾技术的仿跳雷式阻燃装置，包括保护壳，所述保护壳埋设于土壤中，所述保护壳内放置有外壳，所述外壳的内部设置有内壳，且外壳与内壳之间固定连接有隔离套筒，所述外壳与内壳之间的空腔中填充有液体阻燃剂，且液体阻燃剂中填充有阻燃球，所述内壳内部填充有氢气和氧气的混合气体，所述外壳的下端侧壁固定连接有发射管，所述隔离套筒和发射管中均放置有导火线，且两个导火线分别贯穿隔离套筒和发射管，位于发射管中的两个所述导火线之间连通有密封膜，且密封膜中填充有氧气和多个促进球，所述导火线远离发射管的一端贯穿保护壳的侧壁并延伸至地表上方，所述发射管的空腔中填充有水，且水中填充有二氧化碳气体，所述保护壳的上端卡接有防护板。它可以起到阻燃的作用，防止火势的继续扩大，减少火灾所带来的损失，通过仿照跳雷的方式将装置提前埋入地表中，利用火场上的火苗点燃导火线，利用氧气的助燃作用使导火线发生更剧烈的燃烧以使密封膜破裂，从而让促进球与水接触，利用促进球多孔的结构和表面活性剂的促进作用，使水中的二氧化碳迅速释放出来产生喷发的效果，以此将外壳顶到半空中，氧气的助燃作用还可引起下一段导火线的燃烧，在外壳处于半空中时，导火线点燃氢气和氧气以制造出爆炸的效果，从而使阻燃剂和阻燃球抛洒在火场中起到阻燃的作用，此装置可在火势刚发生时就能触发，且仿跳弹式的设计可增加覆盖面，可及时的阻止火势的扩大、蔓延，比灭火人员更及时、快速，能极大的降低火灾损失。
进一步的，所述阻燃球采用超强吸水材料，超强吸水材料吸收大量的水形成凝胶，由于其保水能力强，特别是加热保水性能好，将它喷入火中，一方面失水过程可以消耗大量的热，另一方面失水后的超强吸水材料又能在物体上形成一层薄膜，起到隔绝空气的作用，从而达到灭火的目的，且液体阻燃剂与阻燃球的混合比例为3：1，液体阻燃剂的量不能过少，确保有最大的阻燃作用。
进一步的，所述二氧化碳气体通过高压的方式充入水中。
进一步的，所述促进球上开设有多个相互连通的孔，气体产生通常需要附着在某种表面或是某些颗粒上，这种现象成为成核现象，多孔的结构使得促进球变成一个很好的产气核，大量的二氧化碳可以附着在促进球的表面，且促进球的表面和孔的孔壁上均包裹有表面活性剂，水分子间存在很强的氢键作用，产生的气泡必须顶开连结紧密的水分子，突破重围才能得以释放，表面活性剂含有糖蛋白的成分，其中大量的C＝O键、N-H键和O-H键会破坏水分子本身的氢键作用，从而达到降低表面张力的效果，也就是说新生成气泡的包围网被大幅削弱，从而建立有利于气泡生成的环境。
进一步的，所述表面活性剂采用阿拉伯胶或明胶材料，阿拉伯胶和明胶均为天然的表面活性剂，能促进水中二氧化碳的释放。
进一步的，所述导火线包括引信，所述引信的外部包裹有密封套，密封套起到保护引信的作用，以免引信被水分浸湿或被虫蚁破坏，所述密封套为橡胶管，经久耐用。
进一步的，所述隔离套筒的两端均镶嵌有密封件，且导火线的两端均贯穿密封件，上方的密封件可防止气体泄漏出去，下方的密封件可防止水渗透到隔离套筒中。
进一步的，所述防护板包括侧边固定连接的连接块，所述连接块的下端侧壁中部固定连接有插杆，且插杆的下端两侧均固定连接有弹性弧形板，所述保护壳的上端侧壁开设有插槽，且两个弹性弧形板与插槽的侧壁相抵，防护板起到保护外壳的作用，并且防护板采用卡接的方式，外壳可将其顶开，防护板主要利用两个弹性弧形板向外的弹力与插槽的摩擦实现卡接。
进一步的，所述保护壳的下端一侧侧壁连通有保护管，且导火线位于保护管中，保护管起到保护导火线的作用，以免导火线被水分浸湿或被虫蚁破坏。
进一步的，位于地表上方的所述导火线一端包裹有保护套，且保护套采用塑料材料，保护套可保护导火线不被水分浸湿或被虫蚁破坏，保护套可被火烧化，然后火点燃导火线。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以起到阻燃的作用，防止火势的继续扩大，减少火灾所带来的损失，通过仿照跳雷的方式将装置提前埋入地表中，利用火场上的火苗点燃导火线，利用氧气的助燃作用使导火线发生更剧烈的燃烧以使密封膜破裂，从而让促进球与水接触，利用促进球多孔的结构和表面活性剂的促进作用，使水中的二氧化碳迅速释放出来产生喷发的效果，以此将外壳顶到半空中，氧气的助燃作用还可引起下一段导火线的燃烧，在外壳处于半空中时，导火线点燃氢气和氧气以制造出爆炸的效果，从而使阻燃剂和阻燃球抛洒在火场中起到阻燃的作用，此装置可在火势刚发生时就能触发，且仿跳弹式的设计可增加覆盖面，可及时的阻止火势的扩大、蔓延，比灭火人员更及时、快速，能极大的降低火灾损失。
(2)阻燃球采用超强吸水材料，超强吸水材料吸收大量的水形成凝胶，由于其保水能力强，特别是加热保水性能好，将它喷入火中，一方面失水过程可以消耗大量的热，另一方面失水后的超强吸水材料又能在物体上形成一层薄膜，起到隔绝空气的作用，从而达到灭火的目的，且液体阻燃剂与阻燃球的混合比例为3：1，液体阻燃剂的量不能过少，确保有最大的阻燃作用。
(3)二氧化碳气体通过高压的方式充入水中。
(4)促进球上开设有多个相互连通的孔，气体产生通常需要附着在某种表面或是某些颗粒上，这种现象成为成核现象，多孔的结构使得促进球变成一个很好的产气核，大量的二氧化碳可以附着在促进球的表面，且促进球的表面和孔的孔壁上均包裹有表面活性剂，水分子间存在很强的氢键作用，产生的气泡必须顶开连结紧密的水分子，突破重围才能得以释放，表面活性剂含有糖蛋白的成分，其中大量的C＝O键、N-H键和O-H键会破坏水分子本身的氢键作用，从而达到降低表面张力的效果，也就是说新生成气泡的包围网被大幅削弱，从而建立有利于气泡生成的环境。
(5)表面活性剂采用阿拉伯胶或明胶材料，阿拉伯胶和明胶均为天然的表面活性剂，能促进水中二氧化碳的释放。
(6)导火线包括引信，引信的外部包裹有密封套，密封套起到保护引信的作用，以免引信被水分浸湿或被虫蚁破坏，密封套为橡胶管，经久耐用。
(7)隔离套筒的两端均镶嵌有密封件，且导火线的两端均贯穿密封件，上方的密封件可防止气体泄漏出去，下方的密封件可防止水渗透到隔离套筒中。
(8)防护板包括侧边固定连接的连接块，连接块的下端侧壁中部固定连接有插杆，且插杆的下端两侧均固定连接有弹性弧形板，保护壳的上端侧壁开设有插槽，且两个弹性弧形板与插槽的侧壁相抵，防护板起到保护外壳的作用，并且防护板采用卡接的方式，外壳可将其顶开，防护板主要利用两个弹性弧形板向外的弹力与插槽的摩擦实现卡接。
(9)保护壳的下端一侧侧壁连通有保护管，且导火线位于保护管中，保护管起到保护导火线的作用，以免导火线被水分浸湿或被虫蚁破坏。
(10)位于地表上方的导火线一端包裹有保护套，且保护套采用塑料材料，保护套可保护导火线不被水分浸湿或被虫蚁破坏，保护套可被火烧化，然后火点燃导火线。
附图说明
图1为本发明的预埋示意图；
图2为本发明的装置启动前示意图；
图3为本发明的装置启动后示意图；
图4为本图2中A处的结构示意图；
图5为本图2中B处的结构示意图；
图6为本发明的导火线剖面结构示意图；
图7为本发明的促进球剖面结构示意图。
图中附图标记说明：
1保护壳、101插槽、2外壳、3内壳、4隔离套筒、5液体阻燃剂、6阻燃球、7发射管、8导火线、801引信、802密封套、9密封膜、10促进球、1001表面活性剂、1002孔、11水、12防护板、1201连接块、1202插杆、1203弹性弧形板、13密封件、14保护套、15保护管。
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，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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”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“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以是两个元件内部的连通。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1：
请参阅图1-7，一种基于森林火灾防控减灾技术的仿跳雷式阻燃装置，包括保护壳1，请参阅图1-2，保护壳1埋设于土壤中，保护壳1内放置有外壳2，外壳2的内部设置有内壳3，外壳2和内壳3均采用塑料材料，以便能炸开，且外壳2与内壳3之间固定连接有隔离套筒4，外壳2与内壳3之间的空腔中填充有液体阻燃剂5，且液体阻燃剂5中填充有阻燃球6，阻燃球6采用超强吸水材料，超强吸水材料吸收大量的水形成凝胶，由于其保水能力强，特别是加热保水性能好，将它喷入火中，一方面失水过程可以消耗大量的热，另一方面失水后的超强吸水材料又能在物体上形成一层薄膜，起到隔绝空气的作用，从而达到灭火的目的，且液体阻燃剂5与阻燃球6的混合比例为3：1，液体阻燃剂5的量不能过少，确保有最大的阻燃作用；
请参阅图2-3，内壳3内部填充有氢气和氧气的混合气体，氢气和氧气发生剧烈反应，产生爆炸效果，以此将液体阻燃剂5和阻燃球6炸开，外壳2的下端侧壁固定连接有发射管7，隔离套筒4和发射管7中均放置有导火线8，请参阅图6，导火线8包括引信801，引信801的外部包裹有密封套802，密封套802起到保护引信801的作用，以免引信801被水分浸湿或被虫蚁破坏，密封套802为橡胶管，经久耐用，且两个导火线8分别贯穿隔离套筒4和发射管7，隔离套筒4的两端均镶嵌有密封件13，且导火线8的两端均贯穿密封件13，上方的密封件13可防止气体泄漏出去，下方的密封件13可防止水渗透到隔离套筒4中，保护壳1的下端一侧侧壁连通有保护管15，且导火线8位于保护管15中，保护管15起到保护导火线8的作用，以免导火线8被水分浸湿或被虫蚁破坏，位于地表上方的导火线8一端包裹有保护套14，且保护套14采用塑料材料，保护套14的下端与保护管15连通，并且保护套14保持竖直，保护套14可保护导火线8不被水分浸湿或被虫蚁破坏，保护套14可被火烧化，然后火点燃导火线8；
请参阅图4，位于发射管7中的两个导火线8之间连通有密封膜9，密封膜9采用PVC材料，且密封膜9中填充有氧气和多个促进球10，密封膜9中的氧气既能点燃下一个导火线8，又能烧化密封膜9释放出促进球10，请参阅图7，促进球10上开设有多个相互连通的孔1002，气体产生通常需要附着在某种表面或是某些颗粒上，这种现象成为成核现象，多孔的结构使得促进球10变成一个很好的产气核，大量的二氧化碳可以附着在促进球10的表面，且促进球10的表面和孔1002的孔壁上均包裹有表面活性剂1001，表面活性剂1001采用阿拉伯胶或明胶材料，阿拉伯胶和明胶均为天然的表面活性剂，能促进水中二氧化碳的释放，水分子间存在很强的氢键作用，产生的气泡必须顶开连结紧密的水分子，突破重围才能得以释放，表面活性剂1001含有糖蛋白的成分，其中大量的C＝O键、N-H键和O-H键会破坏水分子本身的氢键作用，从而达到降低表面张力的效果，也就是说新生成气泡的包围网被大幅削弱，从而建立有利于气泡生成的环境，导火线8远离发射管7的一端贯穿保护壳1的侧壁并延伸至地表上方，发射管7的空腔中填充有水11，且水11中填充有二氧化碳气体，二氧化碳气体通过高压的方式充入水11中；
请参阅图5，保护壳1的上端卡接有防护板12，防护板12包括侧边固定连接的连接块1201，连接块1201的下端侧壁中部固定连接有插杆1202，且插杆1202的下端两侧均固定连接有弹性弧形板1203，保护壳1的上端侧壁开设有插槽101，且两个弹性弧形板1203与插槽101的侧壁相抵，防护板12起到保护外壳2的作用，并且防护板12采用卡接的方式，外壳2可将其顶开，防护板12主要利用两个弹性弧形板1203向外的弹力与插槽101的摩擦实现卡接。
将此装置埋入火灾经常发生的森林地表中，并确保防护板12上面没有石块或较重的杂物覆盖，当出现地表火后，火苗将保护套14烧化进而点燃导火线8，导火线8的燃烧点燃密封膜9中的氧气，氧气的助燃作用点燃下一个导火线8，同时密封膜9被烧化使得促进球10与水11接触，此时水11中的二氧化碳在促进球10的促进作用下迅速释放出来，并产生喷发效果以将外壳2往上顶，外壳2将防护板12顶开继续上升，在外壳2上升的过程中，导火线8继续燃烧并最终点燃氢气和氧气，二者发生反应产生爆炸，以将液体阻燃剂5和阻燃球6喷洒出来，液体阻燃剂5和阻燃球6起到阻燃灭火的作用。
它可以起到阻燃的作用，防止火势的继续扩大，减少火灾所带来的损失，通过仿照跳雷的方式将装置提前埋入地表中，利用火场上的火苗点燃导火线，利用氧气的助燃作用使导火线发生更剧烈的燃烧以使密封膜破裂，从而让促进球与水接触，利用促进球多孔的结构和表面活性剂的促进作用，使水中的二氧化碳迅速释放出来产生喷发的效果，以此将外壳顶到半空中，氧气的助燃作用还可引起下一段导火线的燃烧，在外壳处于半空中时，导火线点燃氢气和氧气以制造出爆炸的效果，从而使阻燃剂和阻燃球抛洒在火场中起到阻燃的作用，此装置可在火势刚发生时就能触发，且仿跳弹式的设计可增加覆盖面，可及时的阻止火势的扩大、蔓延，比灭火人员更及时、快速，能极大的降低火灾损失。
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，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于森林火灾防控减灾技术的仿跳雷式阻燃装置，包括保护壳(1)，所述保护壳(1)埋设于土壤中，其特征在于：所述保护壳(1)内放置有外壳(2)，所述外壳(2)的内部设置有内壳(3)，且外壳(2)与内壳(3)之间固定连接有隔离套筒(4)，所述外壳(2)与内壳(3)之间的空腔中填充有液体阻燃剂(5)，且液体阻燃剂(5)中填充有阻燃球(6)，所述内壳(3)内部填充有氢气和氧气的混合气体，所述外壳(2)的下端侧壁固定连接有发射管(7)，所述隔离套筒(4)和发射管(7)中均放置有导火线(8)，且两个导火线(8)分别贯穿隔离套筒(4)和发射管(7)，位于发射管(7)中的两个所述导火线(8)之间连通有密封膜(9)，且密封膜(9)中填充有氧气和多个促进球(10)，所述导火线(8)远离发射管(7)的一端贯穿保护壳(1)的侧壁并延伸至地表上方，所述发射管(7)的空腔中填充有水(11)，且水(11)中填充有二氧化碳气体，所述保护壳(1)的上端卡接有防护板(12)。
2.根据权利要求1所述的一种基于森林火灾防控减灾技术的仿跳雷式阻燃装置，其特征在于：所述阻燃球(6)采用超强吸水材料，且液体阻燃剂(5)与阻燃球(6)的混合比例为3：1。
3.根据权利要求1所述的一种基于森林火灾防控减灾技术的仿跳雷式阻燃装置，其特征在于：所述二氧化碳气体通过高压的方式充入水(11)中。
4.根据权利要求1所述的一种基于森林火灾防控减灾技术的仿跳雷式阻燃装置，其特征在于：所述促进球(10)上开设有多个相互连通的孔(1002)，且促进球(10)的表面和孔(1002)的孔壁上均包裹有表面活性剂(1001)。
5.根据权利要求4所述的一种基于森林火灾防控减灾技术的仿跳雷式阻燃装置，其特征在于：所述表面活性剂(1001)采用阿拉伯胶或明胶材料。
6.根据权利要求1所述的一种基于森林火灾防控减灾技术的仿跳雷式阻燃装置，其特征在于：所述导火线(8)包括引信(801)，所述引信(801)的外部包裹有密封套(802)，所述密封套(802)为橡胶管。
7.根据权利要求1所述的一种基于森林火灾防控减灾技术的仿跳雷式阻燃装置，其特征在于：所述隔离套筒(4)的两端均镶嵌有密封件(13)，且导火线(8)的两端均贯穿密封件(13)。
8.根据权利要求1所述的一种基于森林火灾防控减灾技术的仿跳雷式阻燃装置，其特征在于：所述防护板(12)包括侧边固定连接的连接块(1201)，所述连接块(1201)的下端侧壁中部固定连接有插杆(1202)，且插杆(1202)的下端两侧均固定连接有弹性弧形板(1203)，所述保护壳(1)的上端侧壁开设有插槽(101)，且两个弹性弧形板(1203)与插槽(101)的侧壁相抵。
9.根据权利要求1所述的一种基于森林火灾防控减灾技术的仿跳雷式阻燃装置，其特征在于：所述保护壳(1)的下端一侧侧壁连通有保护管(15)，且导火线(8)位于保护管(15)中。
10.根据权利要求1所述的一种基于森林火灾防控减灾技术的仿跳雷式阻燃装置，其特征在于：位于地表上方的所述导火线(8)一端包裹有保护套(14)，且保护套(14)采用塑料材料。
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