CN107088274A - 一种高层建筑消防与救援飞行器及其工作方式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高层建筑消防及救援飞行器，并公开了该设备的工作方式。该设备可以低成本地实现当前消防车不能到达的灭火高度，例如300米以上的高层建筑着火。

Description

一种高层建筑消防与救援飞行器及其工作方式

技术领域

本发明属于消防领域，特别是一种高层建筑消防与救援飞行器及其工作方式。

背景技术

高度大于10层或者大于24米的建筑称为高层建筑、高度大于100米的建筑称之为超高层建筑。高层建筑着火后的灭火救援工作非常困难。因为当前消防车的喷水高度只有100多米，只有大约30多层的高度。然而，现在超过50层、100层的建筑比比皆是。

高层建筑失火后可以采用直升机来灭火。但是直升机只能自带灭火剂，灭火效率较低，它不能像消防车一样与室外的消防栓连接，从而可以长时间灭火。

此外，高层建筑发生火灾后的救援也非常困难。目前发生火灾后，现在高层建筑内人员的救生主要依靠云梯。然而，恐高、年老、弱小或者负伤的获救人员不能自行从云梯下到地面，需要云梯车收回云梯，这个速度非常缓慢，且救人的效率十分低下。此外，可以采用直升飞机救援，但是直升飞机体型较大，要求事先在建筑的屋顶建设直径为25-30m的直升机停机坪，并且对临近空域的净空有要求。由于这些苛刻的要求，许多高层、超高层建筑取消建设停机坪，从而放弃了利用直升机实施救援的途径。

发明内容

发明目的：为了低成本地解决高层、超高层建筑的消防问题，本发明提供了一种高层建筑消防与救援飞行器及其工作方式。

我们注意到，当高层特别是超高层建筑失火后，其灭火难度主要是由于消防车的喷水高度有限，导致灭火介质不能够被送达到失火地点。但是，在失火楼层的下面的一些楼层是存在灭火介质的。例如，当100层楼失火时，95～105层受到了失火的影响，但是94层楼以下暂时并没有受到影响，水、灭火器都可以充足供应，消防人员也可以到达94楼层。但是由于上面的楼层失火，产生了高温与烟雾，使得消防员不能够穿过95～99层到达失火地点灭火。

针对这一状况，本发明提供一种救援设备，该设备可以运载灭火设备、灭火介质或消防人员从安全楼层（例如上文所述的94层）抵达灭火楼层进行灭火，也可以将被困于危险楼层的人员救到安全楼层撤离。从而解决当前高层、超高层建筑的消防问题，以及人员救援问题。

本发明的技术方案如下 :

提供一种可载人、载物的旋翼型飞行器，该飞行器载重量大，连续飞行时间长、体型小、运行灵活、可实现悬停，能够满足消防与救援的需要。

所述多旋翼型飞行器包括电机、电机上安装的机翼（桨片）、电路连接以及控制部件、机架。所述的机翼数量为2个或2个以上。飞行器通过电线连接外部的电源供电。在上文的例子中，可以将电线连接在94层楼的电源上，所述电源可以是民用电、工业用电、发电机、电池或其它形式的电源。

在飞行器内部安装了超声波传感器或高气压计，用来测量高度及其变化，水平位置的座标则由GPS模块来确定。此外，除了GPS模式来定位外，飞行器内部还设置了惯性测量单元，包括一组陀螺仪与加速度计传感器及控制单元，用来识别自身的飞行状态和相对位移。以保证在GPS信号差的地方仍然能够稳定地控制飞行器的姿态，确保安全。例如室内、山区、高层建筑之间等环境。

在操作模式上，对飞行器采用遥控、线控、飞行器上直接操控三种模式，这三种模式可以互相切换，以取长补短、确保飞行安全。所述飞行器上直接操控是指人在飞行器上根据操作按钮、手柄或操作界面等直接操控飞行器。例如有的情况下遥控方式可能会存在信号干扰、遮挡等状况，这时采用线控或人工在飞行器上直接操控更加有效。

飞行器上可以安装摄像头之类的监控设备，通过遥控、线控或飞行器上直接操控，可以很方便地监控目标的状况。本发明的飞行器还可以包括落地缓冲***，以降低飞行器降落时的冲击力，所述缓冲***可以是在飞行器的触地部位安装带弹簧的部件，或气垫等。

飞行器还可以包括载人或载物部件，例如平台、舱体等等。载物部件可以用来搭载救援用的物品、食品等，用来提供救援服务。

飞行器中可以包含备用电源，例如电池组，也可以没有。备用电源用于在紧急情况下对电机进行供电。正常情况下都采用外接电源供电，一旦由于电源出故障，可以迅速切换到备用电源，以防止飞行器由于电源故障而坠落。

在飞行器上可以安装安全绳，安全绳可以为刚性或弹性，优选为弹性。绳的一头可以在飞行或作业时固定在飞行器之外的牢固端（例如上文例子中的94层），另一头固定在飞行器或飞行器之内的人上，这样可以防止即使飞行器发生故障，也不会导致飞行器或人直接摔到地面，造成过大损失。可以安装绕线装置收放安全绳，以发挥安全绳的最大效果。

飞行器上可以设置救援通道，可以是扶梯、桥、或过道等形式，用于连接飞行器与受困人员所在位置，以便让被救人员登陆飞行器、或消防人员离开飞行器进行消防相关操作。救援通道可以采用可拆卸、折叠或可伸缩的装置，以便需要的时候使用。当然，楼层的窗户大于飞行器时，飞行器可以直接飞进失火楼层建筑内降落，人员可以直接上下飞行器，不用通过救援通道。

飞行器上可以安装机械手，用来控制喷头，喷头与安全楼道的消防管道连接。通过机械手调整喷射灭火介质处喷头的角度，提高灭火效率。所述调整可以通过人员在飞行器上调整，也可以通过遥控的方式进行。

所述灭火介质可以是水或气体、泡沫等灭火介质。

本发明的消防车***还可以包括车摄像及监控设备。监控设备安装在飞行器上，用来观察着火地点的情况。

本发明飞行器的工作方式如下：当高层、超高层建筑的高空楼层失火时，将灭火器、飞行器运到失火楼层以下安全的楼层，做好消防隔断，准备好消防栓及水管或其他灭火介质管道。在该楼层将飞行器的电源、安全绳连接好，在飞行器上装载上灭火器、将消防水管或其他灭火介质管道安装到飞行器，然后让飞行器在无人或载人的状态下起飞，从窗户或阳台处飞出该楼层，到达欲灭火的楼层外，然后进行灭火。在载人的情况下，通过人工破坏窗户的玻璃，然后从墙外喷射灭火介质，或者飞入该楼层内进行灭火。

飞行器在没有载人的情况下，通过打击装置破坏窗户的玻璃，通过摄像头／监控观察失火地点的状况，通过遥控机械手操纵灭火器或消防水管，进行灭火。

同样，可以通过该飞行器让被困人员登陆飞行器，然后飞回安全楼层，完成救人任务。

当然，视情况需要，飞行器也可以直接在地面连接好消防水管、电源，从地面起飞，对高层建筑进行消防与救援；或者从地面起飞，飞到安全楼层之后，在安全楼层连接水管、电源、安全绳，再起飞进行消防或救援；或者将飞行器带到安全楼层，再连接水管、电源、安全绳，装载灭火器后起飞进行消防或救援。

有益的效果：

采用本发明技术方案制作的消防与救援设备，可以很方便地实现高层、超高层建筑地消防与救援任务。而这些在当前都是非常大的难题。本发明的方案非常低成本地解决了这一问题，并且不受楼层的高度限制。例如，即使是第1000层的楼层失火了，只要第9990层是暂时安全的，也可以采用本发明的技术方案进行救援。并且，本发明可以采用载人与无人两种模式，增大了其适应性。

为了便于理解本发明，下面提供附图及实施例用于解释本发明，但它们不构成对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的飞行器及其工作方式的示意图。该示意图只标出了本发明的飞行器的基本结构，还有不少部件未标出，本领域内技术人员可以根据现有技术安装。

附图标记说明：

1- 飞行器

2-电线

3- 安全绳

4- 喷出的水

5- 消防水管

6- 载人或载物部件

具体实施方式

下面通过结合实施例详细描述本发明的消防与救援设备。

首先制造一台旋翼型飞行器。先制造机架，在机架上安装电机，将桨片安装到电机上。再安装高气压计、GPS模块、陀螺仪、加速度计传感器以及各控制电路、遥控***、线控***、机械手、摄像／监控***等。

然后在飞行器的下部安装载人或载物部件，例如平台、舱体等。并在载人或载物部件上安装飞行器的操控***，便于人员操控飞行器。

在飞行器上安装救援通道以及落地缓冲***。

安装飞行器的外接电线或外接电源接口，以方便工作时连接到外部电源。

安装机械手、消防水管及喷嘴、灭火器、击打装置，消防水管的喷射角度、灭火器、击打装置都可以通过遥控机械手来操纵。

在飞行器上安装弹性安全绳。工作时将安全绳连接到飞行器以外的固定端。

以上所述仅是本发明实施方式的一个例子，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高层建筑消防及救援飞行器,其特征在于：该设备包括旋翼型飞行器，该飞行器具有连接到飞行器外部的电源的电源接口或电线，且该飞行器有载人或载物部件，载重量在50公斤以上，可以连接消防水管进行喷水灭火。

2.一种如权利要求1所述的飞行器, 其特征在于：该飞行器上连接有安全绳。

3.一种如权利要求1所述的飞行器, 其特征在于：该飞行器具有击打功能，可以是通过载人进行人工击打，或者是通过遥控遥控飞行器上的机械手击打。

4.一种如权利要求1所述的飞行器, 其特征在于：该飞行器的飞行时间在1小时以上。

5.一种如权利要求1所述的飞行器, 其特征在于：可以在载人部件上操控飞行器。

6.一种如权利要求1所述的飞行器, 其特征在于：飞行器上设置有救援通道。

7.一种如权利要求6所述的飞行器的救援通道, 其特征在于：救援通道可以是扶梯、桥、或过道等形式。

8.一种如权利要求1所述的飞行器, 其特征在于：可通过遥控飞行器上的机械手来操纵灭火器与防水管的喷射角度。

9.一种如权利要求1所述的飞行器, 其特征在于：该飞行器的旋翼数量为2个或2个以上。