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高層建筑外墻體智能清洗機
 
高層建筑外墻體智能清洗機
  專利類型: 發明展區
  技術領域: 環保安全
  專利號: 201710721455.6
  企業名稱:
  通訊地址: 甘肅省蘭州市
  發明人: 曹東升
  聯系人: 曹東升
  狀態: 研發成功
  電話: 中國專利展示網
  E-mail: 中國專利展示網
  合作方式: 專利權轉讓, 技術入股, 全國獨占, 區域獨占, 排它許可, 普通許可, 面議
  瀏覽次數: 8133次
 
 
 
      專利項目介紹

一、 項目的應用環境介紹


經過四十年的改革開放,我國的綜合國力不斷增強,人民的生活水平不斷提高,城市建設向現代化城市發展。綜觀我國的一、二、三和四線城市,高層建筑比比皆是,特別是一、二和三線大中城市,超高建筑也如雨后春筍般的涌現,這些高和超高建筑群已成為現代化城市的標志。這些暴露在大氣環境中的高層建筑,隨著時間的推移,被自然界中漂浮物和揚沙粉塵污染,不可避免的失去剛竣工時的光亮墻體,墻體變得污漬斑斑。


 



 


二、項目的內容


1、主要依據


目前對這些高層建筑物外墻體清洗是由人工來完成的,這一模式存在以下弊端:


(1)、工作效率底下


一座幾十或上百米的高層建筑,采用人工清洗費時、費力。


(2)、 費用高,對人身安全存在風險


清洗高層建筑,對操作人員有崗位要求,屬特種行業。人工費用較高,高空作業存在人身安全風險。


 



 


2、項目意義


針對上述人工清洗高層建筑外墻體存在的弊端,本項目方案旨在提供一種《高層建筑外墻體智能清洗機》。隨著第四次工業革命的到來,人工智能技術登上歷史舞臺,在各行各業應用越來越廣泛。《高層建筑外墻體智能清洗機》主旨研發思想是采用 AI 技術,集成智能機械臂、機械、電子控制模塊和內嵌計算機于一體,在計算機程序的控制下自主完成對建筑墻體的清洗,以替代人工清洗。  


3、項目的實現


下面對項目的結構和功能進行簡要說明



 



 


智能機械臂


智能機械臂的觸墻端嵌有壓力傳感器,機械臂的作用是根據墻面的狀況可以靈活的調整接觸點。


攝像機


攝像機采集外墻體的畫面,利用 AI 圖像識別軟件識別外墻體的幾何形狀。


天線


收、發無線數據。


電磁閥


控制清洗液的噴射。


吊環


懸系清洗機于空中。


電腦控制器


內嵌計算機及相應控制電路模塊。


刷洗滾筒


對建筑外墻體進行清洗。


涵道渦槳推進器


產生水平推力。


(2)、工作流程


結合視圖簡要說明



 


高層建筑外墻體智能清洗機(以下簡稱清洗機)在吊環 6 上系一鋼絲繩,鋼絲繩的另一端系于高層建筑樓頂端的吊桿臂上并聯接于電控卷揚機,使清洗機懸空于貼近高層建筑外墻體的空中。在清洗機電腦控制器 7 的控制下,涵道渦扇螺旋槳驅動 器 10 產生一個垂直于墻體表面的推力,使清洗機牢牢吸附于外墻體表面上。智能機械臂 1 末端橡膠墊內嵌一壓力傳感器,用來測量涵道渦扇螺旋槳驅動器 10 推力的大小,該信號反饋于電腦控制器 7,控制器 7 通過內部調速電路,控制涵道渦扇螺旋槳驅動器 10 電機的轉速,使之產生合適的推力。

 

刷洗滾筒 9 驅動旋轉,清洗液通過電磁閥 5 的開、關將清洗液通過噴嘴 8 噴向墻體并和刷洗滾筒 9 一道完成對墻體的清洗。刷洗滾筒 9 通過內部長度調節動作筒作用,使刷洗滾筒 9 更好的貼敷于墻體。刷洗滾筒 9 還可作上下運動,在清洗機不動的情況下一次可以清洗數米的墻體。這些過程都是在控制器 7 的控制下完成的。攝像機 3 將墻體表面的圖像傳送到控制器 7 中,通過控制器 7 的 AI 圖像識別軟件,調節機械臂 1 的狀態,更好的適用于不同的外墻體。清洗機在控制器 7 的控制下,可在自動和人工遙控模式之間轉換。控制器 7 通過連接電纜,控制處于高層建筑物屋頂吊桿鋼絲繩卷揚盤的電機,使清洗機在高層建筑外墻體上下移動,完成對外墻體面的整個清洗過程。  


三、 市場和銷售


1、 市場


國內一、二、三和四線城市中的高層建筑均是本智能洗機的應用對象,可以說市場是廣闊的。目前,中國建筑面積約為500 億平方米,其中幕墻占 5%,每年新建幕墻達 9000 萬平方米。若以每平方米 3 元的低收費標準,每年清潔一次的頻率計算,國內幕墻市場規模約在 75 億以上。本產品適用于玻璃幕墻、鋁板、石材和外墻磚等不同工作表面,外墻清洗市場規模會在百億以上。  


2、 市場中的同類產品


到目前為止,還未見類似于本智能清洗機的雷同產品。本智能清洗機已獲國家專利,受國家《知識產權法》保護,可有效防止其他企業仿制產品的競爭。


3、 銷售對象和策略


國內大、中城市的清洗公司、擁有高層建筑的企、事業單位等,均是本智能清洗機的銷售對象。高層建筑外墻體的清洗需求,在高層建筑的壽命期內一直存在。較好的經營策略應是在各大、中城市中,選擇一、兩家信譽好的清洗公司組成合伙制企業,本著風險共擔、互惠互 利的原則,滿足客戶的需求,更好的為客戶服務,獲取較長期的效益收入。


4、 影響產品市場需要考慮的因素


對于玻璃幕墻和外墻體幾何形狀不復雜的高層建筑,本智能清洗機能很好地完成清洗要求。而對于高層住宅建筑外墻體及窗戶,由于外表幾何形狀復雜,較好地完成清洗存在一定的難度。因此,需要在智能清洗機功能升級研發中需要考慮。


四、技術可行性、人員和原材料供應


1、項目計劃采用的生產工藝 本項目可采用生產線流水工藝,即機械件加工生產線、電路板焊接生產線和產品組裝生產線。 機械件加工生產線:生產加工智能清洗機的框架、外殼、刷洗滾筒等部件。


電流板焊接生產線:焊接、調試電腦控制板和相應的電路控制板模塊。


產品組裝生產線:負責智能清洗機機械、電子和機械臂的組裝并進行功能調試。


2、與其他公司合作的安排


智能機械臂、涵道渦槳推進器可從國內專業生產廠家定制。


3、人員


智能清洗機的生產調試需要以下專業人員圖像識別工程師(軟件)、嵌入式工程師(軟硬件)、機械設計工程師、高級技工等。


4、原材料


智能清洗機所需的鋁型材及板材,均可從市場購得。


五、項目研制資金概算及主要分配


由于智能清洗機是以 AI 技術為主要支撐的一體化機電產品,故研制費用略高一些,初步概算為 100~150 萬元。主要支出為:  


1、圖像識別軟件的研發(可以和高校、科研院所合作)。


2、5~6 個自由度機械臂的定制。


3、嵌入式計算機控制模塊軟件、硬件研制。


4、涵道渦槳推進器定制。


 




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