CN113086191A - 一种集群式消防系留无人机*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种集群式消防系留无人机***，包括若干辆无人机消防车，若干架系留无人机，系留无人机通过复合电缆与地面相连，各系留无人机的主体结构相同，且包括：电源模块、主控模块，与该主控模块分别电性连接的GPS模块、通讯模块；以及各系留无人机标配可见光、红外双光吊舱和激光测距仪探测设备，多架系留无人机组成集群，相互之间通过数据链进行实时通讯，组成系留无人机集群，系留无人机分别安装有水管喷头、泡沫枪、灭火弹、救援弹、照明灯、喊话器或应急基站消防设备，根据火场实际情况提供服务。通过系留无人机集群的分工合作、协同作战，可以大幅提高无人机空中消防的效率。
Description
技术领域
本发明涉及系留无人机领域、消防无人机领域，具体涉及集群式消防系留无人机领域。
背景技术
系留无人机，又称系留式无人机，为多旋翼无人机的一种特殊形式，使用通过系留线缆传输的地面电源作为动力来源，代替传统的锂电池，最主要的特点是长时间的留空悬停能力。
集群式无人机，是指多架无人机聚集在一起，实现共同目的的群体协同。各无人机的基本行为由集群内部的单元独立完成，当面临复杂且需要协同的任务时，无人机可以把任务信息和资源需求通过信息网络发送给每个无人机，各无人机可以根据自身任务和资源情况作出响应。
消防无人机，消防无人机作为一种新型工业产品，已被广泛应用于消防各种领域，在国内已有消防机构使用无人机成功进行过火场侦查监测、抛投救援物资等尝试，效果明显。
随着社会经济的飞速发展，高层建筑和住宅越来越多，高层建筑时有发生火灾状况。高层火灾已成为威胁城市公众安全和社会发展的主要灾害之一，在这些高层建筑发生火灾时，现有的高压水枪和云梯车无法达到位置较高的楼层，导致消防人员无法及时进行灭火救援，严重威胁人民群众的生命及财产安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够分布式探测监控火灾，发生火灾时能够分工协作、相互配合及时进行灭火的新型集群式消防系留无人机***。
本发明采用如下技术方案：
一种集群式消防系留无人机***，包括若干辆无人机消防车，若干架系留无人机，系留无人机通过复合电缆与地面相连，
各系留无人机的主体结构相同，且包括：电源模块、主控模块，与该主控模块分别电性连接的GPS模块、通讯模块；以及各系留无人机标配可见光、红外双光吊舱和激光测距仪探测设备，多架系留无人机组成集群，相互之间通过数据链进行实时通讯，组成系留无人机集群，系留无人机分别安装有水管喷头、泡沫枪、灭火弹、救援弹、照明灯、喊话器或应急基站消防设备，根据火场实际情况提供服务。
本发明的进一步技术：
优选的，系留无人机车载设计，与无人机消防车结合组成车辆编队，无人机从无人机消防车上起飞。
优选的，所述***包括3辆无人机消防车和6架系留无人机，一辆无人机消防车配备两架多旋翼系留无人机。
优选的，系留无人机1号机携带消防水喷头，通过与消防车的水箱增压泵相连，可以长时间、源源不断地对着火点进行喷洒压制和扑灭。
优选的，系留无人机2号机携带泡沫枪，通过与消防车的泡沫箱增压泵相连，可以长时间、源源不断地对着火点进行喷洒压制和扑灭。
优选的，系留无人机3号机携带灭火弹，通过火箭助推发射，能穿透厚钢化玻璃幕墙，并迅速释放高效灭火剂。
优选的，系留无人机4号机携带救援弹，，通过火箭助推发射，将救生绳、防毒面具、强光手电等救生装备射入高层建筑房屋窗户内，为火灾受困人员提供紧急救援帮助。
优选的，系留无人机5号机携带照明灯和喊话器，携带高功率、大流明LED灯组，具有夜间长时间大范围高空照明的能力。同时可以将指挥中心的决策处置意见，通过机上的无线喊话器进行现场指挥和沟通。
优选的，系留无人机6号机携带应急基站，能够在火灾现场大面积通信中断的情况下,快速恢复现场通信,并长时间提供中继通信服务，解决紧急场景下的移动终端信号覆盖问题。
本发明的有益效果：
通过系留无人机集群的分工合作、协同作战，可以大幅提高无人机空中消防的效率。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
本实施例提供了一种集群式消防系留无人机***，包括：3辆无人机消防车，6架多旋翼系留无人机(最大飞行高度可达350米)；各系留无人机的主体结构相同，且包括：电源模块、主控模块，与该主控模块分别电性连接的GPS模块、通讯模块；以及各系留无人机标配可见光、红外双光吊舱和激光测距仪等探测设备，集群式系留消防无人机与地面以及相互之间通过数据链进行实时通讯，组成系留无人机集群，可实现分布式探测(通过集群终端信息的汇总融合，实现全局信息的高效获取)，提供精准、直观、全面的火场分析数据。
留无人机1号机携带消防水喷头，通过与消防车的水箱增压泵相连，可以长时间、源源不断地对着火点进行喷洒压制和扑灭。
系留无人机2号机携带泡沫枪，通过与消防车的泡沫箱增压泵相连，可以长时间、源源不断地对着火点进行喷洒压制和扑灭。
系留无人机3号机携带灭火弹，通过火箭助推发射，能穿透厚钢化玻璃幕墙，并迅速释放高效灭火剂。
系留无人机4号机携带救援弹，，通过火箭助推发射，将救生绳、防毒面具、强光手电等救生装备射入高层建筑房屋窗户内，为火灾受困人员提供紧急救援帮助。
系留无人机5号机携带照明灯和喊话器，携带高功率、大流明 LED灯组，具有夜间长时间大范围高空照明的能力。同时可以将指挥中心的决策处置意见，通过机上的无线喊话器进行现场指挥和沟通。
系留无人机6号机携带应急基站，能够在火灾现场大面积通信中断的情况下,快速恢复现场通信,并长时间提供中继通信服务，解决紧急场景下的移动终端信号覆盖问题。
当发生火情时，无人机消防车编队抵达现场，打开车辆上盖，系留无人机依次升空。系留无人机通过复合电缆与地面电源连接(安装在无人机消防车内)，可以为无人机提供长时间的供电和通讯保障。
六架系留无人机标配可见光、红外双光吊舱和激光测距仪等探测设备、并分别安装有水管喷头(与消防车增压泵相连，可长时间喷射灭火)、泡沫枪、灭火弹、救援弹、照明灯、喊话器和应急基站等消防设备。
集群式系留消防无人机与地面以及相互之间通过数据链进行实时通讯，组成系留无人机集群，可实现分布式探测(通过集群终端信息的汇总融合，实现全局信息的高效获取)，提供精准、直观、全面的火场分析数据。
集群式系留消防无人机可以进行协同式消防，即系留消防无人机集群可根据火场实际情况分工合作、协同作战，提供火源定位、空中喊话、高效灭火、救援物资投送、空中照明和应急通讯等服务，大幅提高无人机空中消防的效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，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。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (9)
1.一种集群式消防系留无人机***，其特征在于：包括若干辆无人机消防车，若干架系留无人机，系留无人机通过复合电缆与地面相连，
各系留无人机的主体结构相同，且包括：电源模块、主控模块，与该主控模块分别电性连接的GPS模块、通讯模块；以及各系留无人机标配可见光、红外双光吊舱和激光测距仪探测设备，多架系留无人机组成集群，相互之间通过数据链进行实时通讯，组成系留无人机集群，系留无人机分别安装有水管喷头、泡沫枪、灭火弹、救援弹、照明灯、喊话器或应急基站消防设备，根据火场实际情况提供服务。
2.根据权利要求1中所述的一种集群式消防系留无人机***，其特征在于：系留无人机车载设计，与无人机消防车结合组成车辆编队，无人机从无人机消防车上起飞。
3.根据权利要求1中所述的一种集群式消防系留无人机***，其特征在于：所述***包括3辆无人机消防车和6架系留无人机，一辆无人机消防车配备两架多旋翼系留无人机。
4.根据权利要求3中所述的一种集群式消防系留无人机***，其特征在于：系留无人机1号机携带消防水喷头，通过与消防车的水箱增压泵相连。
5.根据权利要求3中所述的一种集群式消防系留无人机***，其特征在于：系留无人机2号机携带泡沫枪，通过与消防车的泡沫箱增压泵相连。
6.根据权利要求3中所述的一种集群式消防系留无人机***，其特征在于：系留无人机3号机携带灭火弹，通过火箭助推发射。
7.根据权利要求3中所述的一种集群式消防系留无人机***，其特征在于：系留无人机4号机携带救援弹，通过火箭助推发射。
8.根据权利要求3中所述的一种集群式消防系留无人机***，其特征在于：系留无人机5号机携带照明灯和喊话器，携带LED灯组。
9.根据权利要求3中所述的一种集群式消防系留无人机***，其特征在于：系留无人机6号机携带应急基站。
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