CN107115605A - 一种消防***及其灭火方式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消防***。该消防***包含泵、管道、控制***与飞行器。该消防***的灭火高度可以达到200米以上，造价低。

Description

一种消防***及其灭火方式

技术领域

本发明属于消防领域,特别是一种用于高层、超高层建筑消防用的消防***。

背景技术

随着经济、技术的不断发展，我国的城市化进程高歌猛进，高层建筑、超高层建筑不断增多。当前，这些高层、超高层建筑的消防问题日益严重。

最近（2017年6月14日），伦敦高层公寓发生火灾，目前已死亡30多人，失踪数十人。由于消防车的喷水只能到达10层楼的高度，导致整栋楼着火。引发大规模游行示威，要求首相下台。

现在高层、超高层建筑出现火灾时，都是消防员出动消防车救火，但是有时消防车救火有一定的局限性。例如：（1）通往失火地点的地方道路狭窄或崎岖，或者交通堵塞，消防车便不能到达失火地点；（2）由于消防车上的升降台的高度的有限，如果超过升降台高度的高层发生火灾的话，则会施救不便，消防员必须从一楼向上救援，这样一来拖延了救援时间，二是加大了消防员工作的危险性，并且消防员在高层救人或缺少物质时，也必须到一楼，这样一来一回大大浪费了救援的人力；（3）当前消防车喷水的高度有限，目前世界上最高也就是160多米，超过这一高度的楼层失火，则消防车鞭长莫及；（4）消防车工作时一般需要展宽，例如，目前世界最高的消防车是芬兰的博浪涛消防车，该消防车工作展开状态宽约8米，车长20米，行车高度4米，总质量62吨，在很多楼宇密集区域和街道稍窄的地方无法部署。另外，该消防车进口价格昂贵，达数百万人民币以上。

中国发明专利CN104587614A提供了一种新型轨道式升降消防救援设备，包括消防救援平台护栏、卷扬机、车载液压起升支撑板、吊舱、墙体、滑轮支撑、吊舱滑轮、齿条、齿轮、消防救援平台等，导轨的半个工字钢高度嵌入于高层建筑墙体，作为导向装置;消防救援平台通过滑轮支撑与滑轮连接在一起，与导向装置导轨进行配合，进而通过齿轮与导轨上齿条的啮合进行升降运动;消防救援平台由顶部消防区、轿厢区组成，吊舱以卷扬机作为动力，通过吊舱滑轮与消防救援平台连接，并通过滑轮支撑与滑轮连接在一起，进而与导向装置导轨接触，完成升降运动。本发明具有快速性、便捷性、高刚度等特点，能够在高层、超高层建筑消防救援过程中大展身手，适用性较强。该发明提供的方法能够达到的高度仍然非常有限。

中国发明专利CN104195962A公开一种直升机消防救援平台，涉及建筑设计、建筑消防设计、消防救援设施领域，能够解决由于房屋屋顶条件的限制不能设置直升机坪，而导致直升机消防救援不便的问题。本发明的直升机消防救援平台包括:活动架，设置在房屋的屋顶上，可朝远离房屋本体的方向由初始位置移动至最终位置;登陆区，位于所述活动架一端，当所述活动架处于所述最终位置时，所述登陆区位于所述直升机正下方，以使所述待救援人员可经由所述活动架从所述登陆区抵达所述直升机。本发明直升机消防救援平台的用于与悬停在房屋屋顶上方的直升机相配合，以对待救援人员进行救援。该发明提供的方法仍需要停机坪，且不能进行灭火。

发明内容

发明目的：为了解决当前高层、超高层建筑的消防问题，避免现有技术的弊端，本发明提供了一种灭火高度可达到200米以上的消防***及其灭火方式，与现有的消防车相比，该***成本低廉，灭火的高度大大提高。

当前，消防车喷水的高度不够，主要是由于水管的长度有限，一般只有几十米，水喷出水管后，会受到空气阻力的作用，使喷出的水柱变得散乱、不能喷射到更高的高度。当前中国国产消防车的最高喷水高度大约为120米，其中管道的长度为40米，水喷出水管后能再喷射80米。

我们注意到，现在的水泵很容易做到10MPa以上的压力，10MPa对应水的扬程是1000米。现在还有100-200MPa的水泵，对应的扬程则更大。这说明当前由于受到管长的限制，水泵扬水的威力并没有被发挥出来。

本发明提供一种消防***，能够将灭火高度由当前的160米提高到200米以上、1000米以上，甚至更高。完全可以满足对高层、超高层建筑的消防需要（目前世界最高的建筑是迪拜的哈利法塔，828米）。

本发明的技术方案如下 :

消防***包含泵（可以是多级泵）、管道、控制***与飞行器。

所述管道用来输送水或气体、泡沫等灭火介质。管道是指从整体上看是可以弯曲的，但是其中的某些部分可以是刚性的。具体来说，柔性管道可以分为两类，一类是该管道的任何部分都是可以弯曲的；另一类是该管道是由刚性管道与柔性管道组合而成的，即有的管段是刚性的、有的管段是柔性的，这样能够具备两类管道的特点。

所述飞行器为多旋翼型，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。其电机通过电线连接到飞行器外部的电源对飞行器的电机提供电能。所述电源包括民用电、工业用电、发电机、电池或其他形式电源。

所述飞行器包含2个或2个以上的旋翼。

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，另一头固定在飞行器上，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。例如，在消防车工作时，可以将安全绳的一端固定在附近的其他建筑物上／内、或失火建筑比较安全的楼层。本发明的***可以包含绕线装置，用来放松或收紧安全绳，以发挥安全绳地最大作用。

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。

为了提高飞行器运行的安全，可以采用双模运行的方式。即作业时，两台飞行器同时工作，且用安全绳将它们连接，这样，即使一台飞行器发生故障，也不会直接跌落地面造成损失。

飞行器上可以安装机械手，用来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。

本发明的消防***还可以包括车载发电机、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。

本发明的消防***还可以包括车辆，车辆可用作运输等用途。

本发明的消防***还可以包括容器，用来储备水或其他灭火介质。

本发明的消防***还可以包括电源，例如发电机、电池组、电容器等。

本发明的消防***可以包含多个飞行器与水泵，多个水泵之间形成串联，其中的一些水泵可以被飞行器带到空中，这样可以更方便地将水喷射得更高更远。

本发明的消防***的工作方式如下：

利用飞行器将管道的一端（出水口）拉高，管道从容器或消防水管引水。通过泵将水扬高。出水口可以通过人在飞行器上控制，也可以在地面通过遥控飞行器上的机械手来进行控制。这样，可以将飞行器飞到失火地点进行灭火。

除了水之外，管道还可以输送泡沫等其他灭火介质。当然，还可以将灭火器等工具搬运到飞行器上，通过人工操作进行灭火。

本发明的***还可以通过飞行器进行救援处于险境的人员。

有益的效果：

采用本发明技术方案制作的消防***，通过飞行器拉起管道，将灭火的管道大大延长，有效地发挥了泵的能力，可以使灭火介质喷到200～1000米以上的高度，远远高于当前的160米。本发明的消防***中的旋翼型飞行器，由于采用外部电源供电，可以不搭载电池，或者只搭载很少的、仅用防止意外的电池，大大减轻了飞行器的重量，使得飞行器摆脱了电源的限制，可以采用大功率的电机，大大提升了飞行器的载重量以及飞行时间。其载重量可以达到50～5000公斤以上，可以轻松地搭载多名消防人员或被救援人员，使得既可以将消防人员运输到高层、超高层建筑中的灭火地点进行实地灭火，还可以将被救人员救下来。这些都是当前常规消防车不可能实现的功能。并且，本发明的消防***的成本远远低于目前喷射距离较高的高档消防车。

此外，本发明的消防***可以从各个角度进行灭火，如左、右、上、下，还可以对水平面以下的火源进行灭火。这是因为本发明采用了柔性管道的缘故。而当前的消防车的灭火角度被消防车与火源的相对位置所限制。并且，一旦现在的消防车离火源的距离较远（例如200米），则鞭长莫及了；而本发明则不会受此限制。

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为本发明的结构示意图。该示意图只标出了本发明的消防***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- 安全绳

3- 喷出的水

4- 电线

5- 水管

6- 泵

7- 水管（连接水源）

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***。

首先准备泵、管道，然后制造一台旋翼型飞行器。先制造机架，在机架上安装电机（电机的数量一般在3个以上），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。

在飞行器的最下端安装落地缓冲***。

将飞行器电机的电线连接到的民用电源，将管道与水泵连接好，将管道的出水端安装到飞行器上、进水口与市政消防用水相连。

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)

1.一种消防***，其特征在于：该消防***包含泵（可以是多级泵）、管道、控制***与飞行器，且所述飞行器为旋翼型，具有连接到飞行器外部的电源的电线或电源接口，以及载人或载物部件，载重量在40公斤以上。

2.一种如权利要求1所述的消防***, 其特征在于：该***还包括车辆。

3.一种如权利要求1所述的消防***, 其特征在于：该***还包括电源。

4.一种如权利要求1所述的消防***中的飞行器, 其特征在于：该飞行器能持续飞行的时间在1小时以上。

5.一种如权利要求1所述的消防***中的飞行器, 其特征在于：该飞行器上连接有安全绳。

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

7.一种如权利要求1所述的消防***中的飞行器, 其特征在于：飞行器上设置有救援通道，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所述的消防***中的飞行器, 其特征在于：该飞行器旋翼的个数为2个或2个以上。

9.一种如权利要求1所述的消防***, 其特征在于：该***可以从左、右、上、下等角度进行灭火，灭火高度可以达到200～1000米以上。