一种无线遥控射流扫排地雷系统论文和设计-葛素克

全文摘要

一种无线遥控射流扫排地雷系统，包括探雷系统和排雷系统，探雷系统包括悬空探雷器，悬空探雷器包括飞行器，飞行器上安装有探雷设备、摄像设备和喷涂设备；所述排雷系统包括排雷车，排雷车的顶部设置有便于悬空探雷器停放的停放平台；在排雷车内安装有用于与探雷系统通信控制的控制单元，探雷设备和摄像设备与控制单元的输入端无线连接，喷涂设备与控制单元的输出端无线连接；所述排雷车上还安装有调压水枪、吸水枪和用于取拿地雷的机械手，调压水枪、吸水枪和机械手均通过摇臂安装在排雷车上。该系统设计合理、安全可靠，通过遥控探雷、射流挖雷、机械手取雷，改变了传统的排雷方式，既保证排雷人员的安全，又提高了排雷效率。

主设计要求

1.一种无线遥控射流扫排地雷系统，其特征在于：该系统包括探雷系统和排雷系统，探雷系统包括悬空探雷器，悬空探雷器包括飞行器，飞行器上安装有探雷设备、摄像设备和喷涂设备；所述排雷系统包括排雷车，排雷车的顶部设置有便于悬空探雷器停放的停放平台；在排雷车内安装有用于与探雷系统通信控制的控制单元，探雷设备和摄像设备与控制单元的输入端无线连接，喷涂设备与控制单元的输出端无线连接，控制单元上还连接有便于图像显示和指令输入的触摸屏；所述排雷车上还安装有调压水枪、吸水枪和用于取拿地雷的机械手，调压水枪、吸水枪和机械手均通过摇臂安装在排雷车上。

设计方案

2.根据权利要求1所述的无线遥控射流扫排地雷系统，其特征在于：所述摇臂通过旋转球安装在排雷车上，排雷车上安装有与旋转球配合的球板，球板通过调节螺栓安装在排雷车上，排雷车与球板上均设置有与旋转球配合的开孔，摇臂的一端沿旋转球的中心贯穿旋转球伸入排雷车内，调压水枪、吸水枪和机械手均安装在排雷车外部的摇臂上。

3.根据权利要求2所述的无线遥控射流扫排地雷系统，其特征在于：所述球板上还安装有限位杆，限位杆的一端贯穿球板与排雷车固定连接。

4.根据权利要求1所述的无线遥控射流扫排地雷系统，其特征在于：所述调压水枪、吸水枪和机械手分别通过不同的摇臂安装在排雷车上。

5.根据权利要求1所述的无线遥控射流扫排地雷系统，其特征在于：所述排雷车上还安装有便于外部观察的监控摄像头，监控摄像头通过摇臂安装在排雷车上，排雷车内的摇臂上安装有与监控探头配合的监控显示屏。

6.根据权利要求1所述的无线遥控射流扫排地雷系统，其特征在于：所述调压水枪的出水枪头通过旋转接头安装在摇臂的前端，旋转接头上连接有调节杆，调节杆的另一端延伸至排雷车内安装在摇臂上的枪口角度微调扳手相连接。

7.根据权利要求1所述的无线遥控射流扫排地雷系统，其特征在于：所述摇臂上还安装有便于再次确认地雷位置的探雷器。

8.根据权利要求1所述的无线遥控射流扫排地雷系统，其特征在于：所述排雷系统还包括用于地雷搬运的遥控运雷车，遥控运雷车上安装有用于固定地雷的电磁吸盘。

9.根据权利要求1所述的无线遥控射流扫排地雷系统，其特征在于：所述排雷车车厢的厢板拆卸式安装在排雷车上。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及扫雷排雷技术领域，特别是一种无线遥控射流扫排地雷系统。

背景技术

地雷作为一种防御性武器，已经有很长的历史，战争中因为生产成本和布雷成本低而被大量使用，虽然有国际公约的约束，但每年仍有大量地雷在布设中。据有关资料显示，全球现在储存的地雷数量2.5亿枚，全球地下已经埋设的地雷数量为1.1亿枚，每年新埋设的地雷数量为250万枚，从1975年以来，防步兵地雷造成的伤亡人数达100万多人，全球每年因地雷导致的伤亡人数为26000人。每天因地雷造成的伤亡人数大约在70人左右，全球不完全统计的地雷种类达350多种，而清除一枚地雷的平均费用大约在1000美元左右。如果不再埋设新地雷，使用现有排雷人员，清除全球现存所有地雷所需4000年时间，并需要费用330亿美元。

从上面的数据可以看出，军事斗争结束后，对垒双方的地雷扔依然处在战争状态而变得非常危险，它无形中给进入和平环境的人们带来了巨大的威胁和灾难，严重影响了和平时期人们的生产和生活，面对地雷严重威胁，各国政府都投入了大量的人力、物力、财力来消除这个战争遗留的隐患，以此还人们一个安全舒适的生产生活环境。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能够同时达到既能扫除地雷，又能保障扫排地雷人员生命安全的目的的无线遥控射流扫排地雷系统。

本实用新型所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本实用新型是一种无线遥控射流扫排地雷系统，该系统包括探雷系统和排雷系统，探雷系统包括悬空探雷器，悬空探雷器包括飞行器，飞行器上安装有探雷设备、摄像设备和喷涂设备；所述排雷系统包括排雷车，排雷车的顶部设置有便于悬空探雷器停放的停放平台；在排雷车内安装有用于与探雷系统通信控制的控制单元，探雷设备和摄像设备与控制单元的输入端无线连接，喷涂设备与控制单元的输出端无线连接，控制单元上还连接有便于图像显示和指令输入的触摸屏；所述排雷车上还安装有调压水枪、吸水枪和用于取拿地雷的机械手，调压水枪、吸水枪和机械手均通过摇臂安装在排雷车上。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的无线遥控射流扫排地雷系统，所述摇臂通过旋转球安装在排雷车上，排雷车上安装有与旋转球配合的球板，球板通过调节螺栓安装在排雷车上，排雷车与球板上均设置有与旋转球配合的开孔，摇臂的一端沿旋转球的中心贯穿旋转球伸入排雷车内，调压水枪、吸水枪和机械手均安装在排雷车外部的摇臂上。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的无线遥控射流扫排地雷系统，所述球板上还安装有限位杆，限位杆的一端贯穿球板与排雷车固定连接。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的无线遥控射流扫排地雷系统，所述调压水枪、吸水枪和机械手分别通过不同的摇臂安装在排雷车上。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的无线遥控射流扫排地雷系统，所述排雷车上还安装有便于外部观察的监控摄像头，监控摄像头通过摇臂安装在排雷车上，排雷车内的摇臂上安装有与监控探头配合的监控显示屏。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的无线遥控射流扫排地雷系统，所述调压水枪的出水枪头通过旋转接头安装在摇臂的前端，旋转接头上连接有调节杆，调节杆的另一端延伸至排雷车内安装在摇臂上的枪口角度微调扳手相连接。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的无线遥控射流扫排地雷系统，所述摇臂上还安装有便于再次确认地雷位置的探雷器。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的无线遥控射流扫排地雷系统，所述排雷系统还包括用于地雷搬运的遥控运雷车，遥控运雷车上安装有用于固定地雷的电磁吸盘。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的无线遥控射流扫排地雷系统，所述排雷车车厢的厢板拆卸式安装在排雷车上。

与现有技术相比，本实用新型在探雷时，先释放悬空探雷器，探测雷区范围，通过探雷设备确定具体地雷位置，通过喷涂设备对地雷所在位置进行喷涂标记；在排雷时，先利用排雷车上的调压水枪先洒水软化地雷覆盖层，再调整水压冲走掩埋物，并用吸水枪将淹没水吸走，最后通过机械手操作取出地雷，送至指定位置，扫排雷人员全程不需要接触地雷，并有装甲有效保护，保障了扫排地雷人员生命安全。该系统设计合理、安全可靠，通过遥控探雷、射流挖雷、机械手取雷，改变了传统的排雷方式，既保证排雷人员的安全，又提高了排雷效率。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图；

图2为本实用新型排雷车的结构俯视图；

图3为本实用新型遥控运雷车的结构示意图；

图4为本实用新型悬空探雷器的结构示意图；

图5为本实用新型球板的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明附图，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。

参照图1-5，一种无线遥控射流扫排地雷系统，该系统包括探雷系统和排雷系统，探雷系统包括悬空探雷器，悬空探雷器包括飞行器2，飞行器2上安装有探雷设备27、摄像设备25和喷涂设备26；所述排雷系统包括排雷车1，排雷车1的顶部设置有便于悬空探雷器停放的停放平台3；在排雷车1内安装有用于与探雷系统通信控制的控制单元，探雷设备27和摄像设备25与控制单元的输入端无线连接，喷涂设备26与控制单元的输出端无线连接，控制单元上还连接有便于图像显示和指令输入的触摸屏14；所述排雷车1上还安装有调压水枪5、吸水枪20和用于取拿地雷的机械手21，调压水枪5、吸水枪20和机械手21均通过摇臂4安装在排雷车1上；

飞行器2采用现有技术中的四轴飞行器2或遥控飞机；探雷设备27包括安装在飞行器2底部的探雷器；摄像设备25包括摄像头；飞行器2上还安装有便于与控制单元进行无线通信的通信模块；排雷人员操纵起飞后，在雷场空域掠地飞行，利用北斗定位系统，作业人员通过摄像设备25传输的现场图像操作探雷设备27对地面逐行进行探雷扫描，当悬空探雷器发出有雷信号后，立即悬停地雷上空通过喷涂设备26进行荧光涂料喷涂标记，以做出白天、夜间都清晰可见的有雷标识；整个过程通过控制单元控制，控制单元采用CPU或者PLC，通过无线通信模块与飞行器2、无线传输音、视频设备、喷涂设备26连接，实现无线控制；

调压水枪5的压力、水流可调节，采用无级水压射流可调制各种压力水柱对地雷土层进行冲刷、切割，采用无级水压射流，根据防步兵地雷引信会在5-15公斤压力下起爆的特点，还根据布雷人员对地雷布设伪装时不会进行大压力深层埋设的特点，将水枪调制需要压力，在防护装甲的掩护下，利用无线监控系统观察，使调压水枪5射出的压力水柱进行地雷表面冲洗，可以用大压力水柱侧面清除地雷上方的杂草、杂物，用低压水柱软化雷位土层，然后再加适当压力冲刷地雷上方和侧面覆盖土层，已达到清除掩埋地雷土层和伪装物的目的；

吸水枪20用于抽吸雷坑的积水，采用无级负压吸水枪20，如果雷场在平地，吸水枪20的喷水会聚集在地雷周围，并汪聚雷坑内，影响对地雷周围的射流冲割与喷射效果，此时排雷人员应该在防护装甲后，利用无线监控系统观察下，对雷坑内汪水进行负压抽吸，以达到对地雷边缘清晰观察的目的；

机械手21，采用现有技术中的机械手21，可以夹住地雷，用于将冲刷后的裸露地雷挪动至需要位置，地雷周围被水枪清理后，在防护装甲后面的排雷人员可以操纵机械手21抓住裸露地雷将其移至需要位置，也可以根据需要换装其他工具进行排爆和土工作业。

所述摇臂4通过旋转球9安装在排雷车1上，排雷车1上安装有与旋转球9配合的球板8，球板8通过调节螺栓10安装在排雷车1上，排雷车1与球板8上均设置有与旋转球9配合的开孔28，摇臂4的一端沿旋转球9的中心贯穿旋转球9伸入排雷车1内，调压水枪5、吸水枪20和机械手21均安装在排雷车1外部的摇臂4上。球板8上设置有3个调节螺栓10，3个调节螺栓10的一端均贯穿球板8与排雷车1固定连接，3个调节螺栓10上均旋接有用于调节球板8与排雷车1之间距离的调节螺母11，便于将旋转球9夹在排雷车1与球板8之间；3个调节螺栓10设置在球板8的两侧，一侧设置有2个，另一侧设置1个；调松调节螺母11使得球板8不夹紧旋转球9，此时旋转球9可以转动，调紧调节螺母11，使得球板8将旋转球9夹紧，此时旋转球9无法转动；开孔28为圆孔，圆孔的直径小于旋转球9的直径，防止旋转球9掉出；旋转球9内还固定安装有与摇臂4配合的套管12，套管12内设置有便于摇臂4移动的直线轴承，旋转球9转动，使得摇臂4可以360度旋转，同时还可以进行120度全方位倾斜，并且还可以与旋转球9之间进行50厘米轴向伸缩，既保障排雷人员人身安全，又为排雷提供各项技术支持。

所述球板8上还安装有限位杆29，限位杆29的一端贯穿球板8与排雷车1固定连接。限位杆29设置有4根，分别设置在球板8的四角；限位杆29的长度小于旋转球9的直径，防止调节螺栓10调节长度过长使得球板8与排雷车1之间的距离大于旋转球9的直径，使得旋转球9掉落。

排雷车1采用装甲排雷车1，顶部有装甲（防跳雷），正面装甲（防作业雷），地面装甲（防作业雷），后部装甲（防连环雷）功能的活动式装甲车辆，车上装有有视频摇杆、支点、显示器；有调压水枪5摇臂4、支点、压力泵18；有吸水枪20摇臂4、支点、负压泵19；有机械手21臂摇臂4、支点、与操纵手柄；有调压水枪5用水柜17；发电机组；发动机组，车上装甲板可以根据现场需求进行车下拆装，方便山地运输和搭建独立装甲防护棚，车辆动力可以根据工作需求进行选配，水枪用水柜17可根据现场任务储蓄用水。

所述排雷车1包括车底座和车厢，车底座上安装有便于移动的履带轮，车厢通过旋转轴旋转安装在车底座上，车厢固定安装在旋转轴的上部或顶部，旋转轴的下部或底部通过轴承和轴承座安装在车底座上，车底座上还安装有用于驱动旋转轴转动的驱动电机，驱动电机通过传动齿轮与固定安装在旋转轴上的固定齿轮啮合，便于驱动电机驱动旋转轴带动车厢进行360°旋转，使得操作更加灵活。

所述调压水枪5、吸水枪20和机械手21分别通过不同的摇臂4安装在排雷车1上，排雷车1内部的摇臂4上设置有便于操作的把手15，调压水枪5、吸水枪20和机械手21各自的摇臂4上均设置有各自控制的开关。

所述排雷车1上还安装有便于外部观察的监控摄像头22，监控摄像头22通过摇臂4安装在排雷车1上，排雷车1内的摇臂4上安装有与监控探头配合的监控显示屏16。监控摄像头22通过单独的摇臂4安装，便于更好的观察外部情况；监控摄像头22前还安装有放大镜，能够超近距离放大、观察排雷现场情况，再将图像传输给排雷车1内监控显示屏16，帮助水枪、吸水枪20、移动机械臂准确作业，既能使现场作业人员超近距离观察雷情，又可以将视频、音频信号远程传输给各类专家，各级领导指挥部门，以求指导和指示，改变传统操作、汇报、指挥方式；其次还可以固化现场视频资料，便于以后分析、教学、研讨排雷经验和教训；监控摄像头22上还可以安装照明灯，便于排雷照明。

所述调压水枪5的出水枪口通过旋转接头6安装在摇臂4的前端，旋转接头6上连接有调节杆7，调节杆7的另一端延伸至排雷车1内，与安装在摇臂4上的枪口角度微调扳手13相连接。推、拉枪口角度微调扳手13即可带动调节杆7，枪口角度微调扳手13通过转动轴安装在摇臂4上，转动枪口角度微调扳手13即可拉动调节杆7，进而带动旋转接头6，调整出水枪头的角度，便于调整射流的方向。

所述摇臂4上还安装有便于再次确认地雷位置的探雷器，根据悬空探雷器做的地雷标识，由扫排雷人员在装甲排雷车1的掩护下，再用排雷车1摇臂4上的安装探雷器对地雷位置进行精度确认。

排雷车1装甲外沿安装有可收放的离开地面、平行地面的延伸甲板和甲板护栏，方便车内人员现场出车调整、维护摇臂4。

所述排雷系统还包括用于地雷搬运的遥控运雷车24，遥控运雷车24上安装有用于固定地雷的电磁吸盘23。遥控运雷车24采用现有的遥控车制成，在现有技术中的遥控车上安装电磁吸盘23即可，在放上地雷后，开启电磁吸盘23，将地雷吸住，然后通过遥控器控制，将地雷运到指定位置。

所述排雷车1车厢的厢板拆卸式安装在排雷车1上。厢板采用可防弹的装甲板，通过螺栓或螺钉配合可拆卸的安装在排雷车1上，能够根据现场需要，灵活拆卸，在现场组装防护装甲堡垒。

通过对本申请的扫排雷系统的熟练运作，排雷排爆人员可以大大提高工作效率，更好的保障排雷排爆工作人员的生命安全，操作程序大致如下：

1、在进入排雷现场后工作人员可以首先释放悬空探雷器，探测雷区范围，确定具体地雷位置，便于制定工作计划和规划；

2、排雷车开进，如因地形限制，排雷车无法开进，可以将排雷车的装甲板从车上拆下，组装作业现场防护堡垒；

3、将机械手安装扫雷器，进行地雷位置精准确认；

4、调动音、视频摄像头进行现场超近距离观察，并配合随后作业；

5、调动摇臂调压射流水枪低压洒水软化地雷覆盖层；

6、将摇臂调压射流水枪调高水压冲走掩埋物，摇臂调压射流水枪水压调小可以洒水，压力调大可以切割石料和钢材；

7、期间如果射流喷水淹没地雷影响视线和操作时，可以用负压吸水枪摇臂将淹没水吸走；

8、换装机械手摇臂工具手取出地雷；

9、调动运雷车装载地雷，并紧固地雷，然后运至指定位置；

10、期间可用监控摄像头将作业现场状况信号无线传输给专家和各级领导，便于技术指导和指挥决策，还可以将传输信号固化，录音、录像，供分析、研究使用。

本申请的技术特点：

1、悬空探雷技术，将制式探雷器改进、组装为悬空遥控探雷方式，改变现有人工地面探雷方式，更好保护扫排雷人员；

2、悬空喷涂荧光标识技术，改变人工插旗撒粉，标记模糊现状；

3、调压水压枪及摇臂技术，水压可控，与雷体远距离操作，软化、硬切掩埋物，自如灵活；

4、调压吸水枪及摇臂技术，清理雷坑汪水，使作业面便于观察与操作；

5、机械手及摇臂技术，便于远距离挪动、搬运地雷和爆炸物，保障排雷人员人身安全；

6、无线传输音频、视频摄像头及摇臂技术，实时传输排雷现场信号，有利于排雷作业人员、远程排雷专家、上级指挥部门实时了解排雷现场状况，并进行语音技术指导和现场指挥，固化排雷现场实时信息，可用来分析、教学、研讨排雷经验和教训；

7、遥控超低底盘运雷车技术，适合山地和复杂地形运送地雷；

8、运雷车采用电磁吸盘紧固地雷技术，固定放在运雷车上的地雷，便于运输和装卸；

9、装甲排雷车技术，可以临时增减装甲，根据需要拆卸装甲，组合作业区防护堡垒，配有各操作摇臂和动力，保护人员、设备在山地和复杂地形安全作业。

本申请的扫排雷系统的优点：

1、不需要排雷人员穿着笨重防护服面对雷区；

2、悬空探雷可以更加机动灵活，探雷人员更加安全；

3、排雷人员降低体力消耗，无需付出伤亡代价；

4、调压水枪可调节无限级水压，高压可切割地雷或石块，低压可滴水软化土壤，清除地雷掩埋物更加安全、灵活、方便；比现有的探针，工兵铲，钢铁工具更适合创造安全环境；

5、装甲排雷车有活动式装甲板组成，保障排雷人员人身安全，镶嵌各种设备摇臂、支点，利于设备开展工作；

6、超近距离观察雷情，并将信号无线传输现场作业人员，远程传输专家，上级指挥部门，改变传统排雷工具和排雷方式；

将在保证排雷人员安全的情况下，提高排雷效率。

设计图

一种无线遥控射流扫排地雷系统论文和设计

一种无线遥控射流扫排地雷系统论文和设计-葛素克

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主设计要求

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