CN108939350A - 高楼灭火器 - Google Patents

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Abstract

一种高楼灭火器，包括装置支座，所述装置支座上设置旋翼组件、定位单元、热成像单元与无后坐力水枪，所述旋翼组件用于实现所述装置支座的铅垂升降/水平移动/空中悬停，所述定位单元用于实现所述装置支座的空间定位，所述热成像单元用于获取高层火场的热分布场，所述无后坐力水枪用于实现喷水灭火。本发明提供的高楼灭火器以热成像单元获取高层火场的热分布图像而捕捉火源或被困人员，最终由无后坐力水枪实现对火源精确的喷水灭火，具有结构简单、易于实现、灵活性好、扑救及时而效率高等优点，彻底解决高楼救火难的难题。

Description

高楼灭火器
技术领域
本发明属于消防设备技术领域，具体地来说，是一种高楼灭火器。
背景技术
随着国民经济的迅速发展，城市化水平日益提高，城市面貌焕然一新。各类建筑物如雨后春笋般涌现，满足着人们生活、生产与商业交往的需要，使城市文明空前繁荣。
在新建建筑物中，高层建筑(包括超高层建筑)已经占据了主流地位。高层建筑具有突出的空间利用率，拓展土地的垂直空间，可有效解决城市发展的人地矛盾，优势十分明显。
垂直空间的利用，同时带来了一些新的问题。高层建筑高达数十米乃至数百米，一旦发生火灾险情，楼内人员无法及时撤离避险。而消防车的灭火作用范围十分有限，极限高度尚不足100米，难以快速接近并有效扑灭高楼火险。同时，随着消防车的灭火能力的提升，车身体积与重量迅速增加，作业准备时间迅速上升，造成消防车无法快速接近发生火险的高层建筑，扑救时效性差。此外，高层建筑外部车辆停放空间有限，进一步制约了多消防车的同步作业。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种高楼灭火器，可实现对高层建筑的火灾险情的迅速扑救，结构简单、易于实现、灵活性高，解决高楼救火的难题。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种高楼灭火器，包括装置支座，所述装置支座上设置：
旋翼组件，用于实现所述装置支座的铅垂升降/水平移动/空中悬停；
定位单元，用于实现所述装置支座的空间定位；
热成像单元，用于获取高层火场的热分布场；
无后坐力水枪，用于实现喷水灭火。
作为上述技术方案的改进，所述定位单元包括测距仪，用于实现与障碍物之间的测距定位；
和/或，所述定位单元包括摄像头，用于捕捉环境图像信息。
作为上述技术方案的进一步改进，所述定位单元包括排烟器，用于排除周围环境烟雾。
作为上述技术方案的进一步改进，所述旋翼组件包括复数个旋翼，所述旋翼对称分布于所述装置支座上。
作为上述技术方案的进一步改进，所述装置支座上还设有破窗单元，用于实现对所述高层火场的窗户破碎。
作为上述技术方案的进一步改进，所述装置支座上还设有救生篮，用于实现对被困人员的营救。
作为上述技术方案的进一步改进，所述装置支座上还设有呼叫通讯单元，用于实现对被困人员的呼叫通讯。
作为上述技术方案的进一步改进，所述装置支座上设有防护网，所述防护网罩设于所述旋翼组件的外部。
作为上述技术方案的进一步改进，所述装置支座上还设有蓄水水箱，所述无后坐力水枪通过增压泵与所述蓄水水箱水路连通，所述增压泵用于实现对所述蓄水水箱内的灭火用水的增压输送。
作为上述技术方案的进一步改进，所述高楼灭火器为复数个并自高而低地悬停于所述高层火场与地面之间，位于最高处的高楼灭火器与所述高层火场平层分布，灭火用水自下而上地于相邻高楼灭火器的蓄水水箱之间逐级递送。
本发明的有益效果是：
通过在装置支座上设置旋翼组件、定位单元、热成像单元与无后坐力水枪，以旋翼组件实现铅垂升降/水平移动/空中悬停等空中移动而迅速到达高层火场现场，以定位单元实现装置支座于空中的空间定位，以热成像单元获取高层火场的热分布图像而捕捉火源或被困人员，最终由无后坐力水枪实现对火源精确的喷水灭火，具有结构简单、易于实现、灵活性好、扑救及时而效率高等优点，彻底解决高楼救火难的难题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例1提供的高楼灭火器的第一示意图；
图2是本发明实施例1提供的高楼灭火器的第二示意图；
图3是本发明实施例1提供的高楼灭火器的第三示意图；
图4是本发明实施例1提供的高楼灭火器的第四示意图；
图5是本发明实施例1提供的高楼灭火器的梯级配合应用示意图。
主要元件符号说明：
100-高楼灭火器，110-装置支座，111-防护网，120-旋翼组件，121-旋翼，130-定位单元，131-测距仪，132-摄像头，133-排烟器，134-照明灯源，140-热成像单元，150-无后坐力水枪，160-破窗单元，161-灭火弹，170-救生篮，180-呼叫通讯单元，191-蓄水水箱，192-增压泵，193-输水泵，200-水龙带。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对高楼灭火器进行更全面的描述。附图中给出了高楼灭火器的优选实施例。但是，高楼灭火器可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对高楼灭火器的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在高楼灭火器的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
请结合参阅图1～2，本实施例公开一种高楼灭火器100，包括装置支座110，装置支座110上设置旋翼组件120、定位单元130、热成像单元140与无后坐力水枪150，以悬停移动升降快速到达高层火场现场而实现一体式的火灾扑救。
装置支座110是高楼灭火器100的结构基础，提供其他部件的承载安装空间。当高楼灭火器100停靠于地面时，装置支座110用于与地面承载连接；当高楼灭火器100于空中悬停时，装置支座110承载其他功能部件的功能输出。示范性地，装置支座110具有钢结构，保证较佳的结构刚强度。
旋翼组件120用于实现装置支座110于空中的各向运动，包括铅垂升降/水平移动/空中悬停等主要动作，从而快速到达高层火场。旋翼组件120用于提供装置支座110上升所需的升举力，以克服重力而实现铅垂方向的升降运动或悬停。同时，通过位姿调整，旋翼组件120并提供装置支座110的水平移动力而实现装置支座110的水平移动。
示范性地，旋翼组件120包括复数个旋翼121。复数个旋翼121对称分布于装置支座110上，每一旋翼121分别旋转而输出升举力。通过各个旋翼121之间的升举力的协同作用，旋翼组件120输出所需方向与大小的合力，从而驱动装置支座110实现所需的运动或平衡。
示范性地，装置支座110上设有防护网111。防护网111罩设于旋翼组件120的外部，提供对旋翼组件120的结构保护，同时保证所需的气体流动路径。示范性地，防护网111的数量为一至复数个，分别罩设于旋翼121的外部。
定位单元130用于实现装置支座110的空间定位，保证高楼灭火器100与高层火场的精确定位，从而保证精准的灭火扑救或人员营救。例如，定位单元130检测装置支座110的姿态信息。其中，姿态信息是指装置支座110在空间内的位置信息与状态信息，例如三维位置、姿态角(俯仰角、滚转角、航向角)、三维速度、三维加速度与三维角速度等。
定位单元130的实现方式众多，包括测距、视像捕捉等方式。
示范性地，定位单元130包括测距仪131。测距仪131安装于装置支座110上，用于实现与障碍物之间的测距定位。换言之，测距仪131用于测量装置支座110与障碍物之间的距离，从而为高楼灭火器100的移动避让或瞄准扑救提高位置参考。
测距仪131的种类众多，示范性地，包括光电式(包括激光测距仪)、声波式等类型。可以理解，障碍物包括高层建筑的墙面、窗户及高层火场内的物体等。
示范性地，定位单元130包括摄像头132，用于捕捉环境图像信息。摄像头132用于拍摄高层火场的环境图像，并传递于远程终端(服务器、计算机、遥控器等类型)，以便操控人员进行图像识别与对应操作。
示范性地，定位单元130包括排烟器133，用于排除周围环境烟雾，保证高楼灭火器100的视野环境，以便测距仪131的测距工作与摄像头132的图像拍摄，避免烟雾的阻挡影响。示范性地，排烟器133包括导烟筒与设置于导烟筒一端的排气扇，排气扇旋转抽排烟雾并通过导烟筒而排除，使装置支座110周围保持洁净而具有良好视野。
示范性地，定位单元130包括照明灯源134，用于照明而保证装置支座110的作业视野清晰。示范性地，照明灯源134包括强光电筒等形式，用于发出强光而保证视野。示范性地，照明灯源134并用于照明而提醒被困人员，以便被困人员及时呼救并向高楼灭火器100接近待救。
示范性地，装置支座110上还设有无线通讯单元，用于实现高楼灭火器100与远程终端之间的数据传输。例如，摄像头132捕捉的图像信息由此传递于远程终端。示范性地，无线通讯单元采用的无线传输协议包括Wireless Fidelity、蓝牙传输协议、ZigBee协议中的至少一者。
其中，Wireless Fidelity(简称为WiFi)是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射频频段。
其中，蓝牙(Bluetooth)是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)。
其中，ZigBee协议是一种低速短距离传输的无线网络协议，其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率，主要用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。
热成像单元140用于获取高层火场的热分布场。具体而言，热成像单元140是一种能够探测极微小温差的传感器，接收物体发出的红外线并将温差转换成实时视频图像显示出来，由此得到与物体表面的热分布场相对应的红外热像图，从而获知高层火场内的被困人员与火源分布。根据获知的被困人员与火源的位置分布，高楼灭火器100可接近被困人员进行精确营救并瞄准火源进行精确灭火。示范性地，热成像单元140包括红外热成像摄像机等类型。
无后坐力水枪150用于对火源喷水，实现灭火目的。无后坐力水枪150具有反作用力小的特点，避免于喷水时造成对装置支座110的冲击，保证喷水过程的平稳可靠。
示范性地，装置支座110上还设有破窗单元160，用于实现对高层火场的窗户破碎。例如，在测距仪131的测距定位和/或摄像头132的图像捕捉的定位作用下，高楼灭火器100可获知高层建筑的窗户布局，并由破窗单元160对窗户玻璃进行破碎，以便高楼灭火器100进入高层火场或保证高楼灭火器100的喷水灭火路径。
破窗单元160的种类众多，包括破窗器、灭火弹161等类型。其中，灭火弹161可自装置支座110上发射而冲击打破窗户玻璃，并继续飞行至火源附近引爆，使其中的沙石或干粉扑灭火源。
请结合参阅图3，示范性地，装置支座110上还设有救生篮170，用于实现对被困人员的营救。高楼灭火器100接近被困人员，以便被困人员进入救生篮170，并由高楼灭火器100飞行而携带被困人员到达地面，实现营救目的。
示范性地，装置支座110上还设有呼叫通讯单元180，用于实现对被困人员的呼叫通讯。换言之，呼叫通讯单元180用于呼叫搜寻被困人员，以便被困人员及时呼救或到达指定位置，以便得到营救。示范性地，呼叫通讯单元180包括扩音器、通讯器等类型。
示范性地，无后坐力水枪150所需的灭火用水可由水龙带200直接供给。换言之，水龙带200一端与无后坐力水枪150的输入端固定连接，另一端与地面的消防泵直接连接，从而保证地面的灭火用水的输送。其中，水龙带200是能承受一定液体压力的管状带织物，可在较高压力下输送水或泡沫灭火液。示范性地，无后坐力水枪150通过增压泵192与水龙带200连接，由增压泵192实现对水龙带200输送的灭火用水的增压。
请结合参阅图4，示范性地，装置支座110上还设有蓄水水箱191，用于盛装灭火用水以便灭火使用。无后坐力水枪150通过增压泵192与蓄水水箱191水路连通，增压泵192用于实现对蓄水水箱191内的灭火用水的增压，保证灭火用水的水压符合无后坐力水枪150的喷射要求。
可以理解，高楼灭火器100既可单独使能，亦可由复数个高楼灭火器100共同使能，还可由复数个高楼灭火器100轮番扑救，具有突出的使用灵活性与扑救效率。
请结合参阅图5，示范性地，高楼灭火器100为复数个并自高而低地悬停于高层火场与地面之间。位于最高处的高楼灭火器100与高层火场平层分布，用于进行执行灭火及营救动作；灭火用水自下而上地于相邻高楼灭火器100的蓄水水箱191之间逐级递送，既避免每一高楼灭火器100的载荷过大，又具有较高的水输送效率而保证持续喷水灭火的水供给需要。
特别地，在超高层建筑的救火应用中，梯级配合的复数个高楼灭火器100，每一级高楼灭火器100的载荷较为理想而保证升举高度，从而可到达超高层建筑的任意楼层，实现理想的超高层扑救。
示范性地，装置支座110上还设有输水泵193，用于自其所在的高楼灭火器100下方的相邻的高楼灭火器100的蓄水水箱191泵取所需的灭火用水。示范性地，输水泵193通过水龙带200与下方的高楼灭火器100的蓄水水箱191水路连通。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高楼灭火器，其特征在于，包括装置支座，所述装置支座上设置旋翼组件、定位单元、热成像单元与无后坐力水枪，所述旋翼组件用于实现所述装置支座的铅垂升降/水平移动/空中悬停，所述定位单元用于实现所述装置支座的空间定位，所述热成像单元用于获取高层火场的热分布场，所述无后坐力水枪用于实现喷水灭火。
2.根据权利要求1所述的高楼灭火器，其特征在于，所述定位单元包括测距仪，用于实现与障碍物之间的测距定位；
和/或，所述定位单元包括摄像头，用于捕捉环境图像信息。
3.根据权利要求1所述的高楼灭火器，其特征在于，所述定位单元包括排烟器，用于排除周围环境烟雾。
4.根据权利要求1所述的高楼灭火器，其特征在于，所述旋翼组件包括复数个旋翼，所述旋翼对称分布于所述装置支座上。
5.根据权利要求1所述的高楼灭火器，其特征在于，所述装置支座上还设有破窗单元，用于实现对所述高层火场的窗户破碎。
6.根据权利要求1所述的高楼灭火器，其特征在于，所述装置支座上还设有救生篮，用于实现对被困人员的营救。
7.根据权利要求1所述的高楼灭火器，其特征在于，所述装置支座上还设有呼叫通讯单元，用于实现对被困人员的呼叫通讯。
8.根据权利要求1所述的高楼灭火器，其特征在于，所述装置支座上设有防护网，所述防护网罩设于所述旋翼组件的外部。
9.根据权利要求1所述的高楼灭火器，其特征在于，所述装置支座上还设有蓄水水箱，所述无后坐力水枪通过增压泵与所述蓄水水箱水路连通，所述增压泵用于实现对所述蓄水水箱内的灭火用水的增压输送。
10.根据权利要求9所述的高楼灭火器，其特征在于，所述高楼灭火器为复数个并自高而低地悬停于所述高层火场与地面之间，位于最高处的高楼灭火器与所述高层火场平层分布，灭火用水自下而上地于相邻高楼灭火器的蓄水水箱之间逐级递送。
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