CN203944052U - 高楼警用灭火无人机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高楼警用灭火无人机，包括无人机和地面站两部分，所述无人机包括无人机主体、三轴云台、灭火弹发射筒和瞄具，所述无人机主体内装有有GPS定位装置和雷达避让装置。地面站可以控制三轴云台的方向，使得瞄具对准火源，之后灭火弹发射筒发射灭火弹，扑灭火源。GPS定位装置可以将无人机的位置信息传到地面站，分享给其他多个无人机，共同扑灭火源。本实用新型可以帮助解决高层建筑物着火时，消防车云梯高度不够，难以及时灭火的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机，具体涉及一种高楼警用灭火无人机。
背景技术
随着世界经济的发展,城市高层、超高层建筑日益增多,几十米甚至上百米的高楼一旦发生火灾，会面临消防上的难题。普通的云梯消防车有效工作高度为30～50m，再高的可达60～70m，世界上最高的云梯消防车是芬兰的博浪涛云梯车有限公司制造的擎天抢险消防平台云梯车，该云梯车最大有效工作高度为101m，在中国只有少数经济发达的大城市才有引进，价格昂贵，维修养护困难。而且受地区、街道畅通程度、出警速度等限制，救火车在很多情况下不能第一时间赶到失火现场。而且使用消防车救火，主要还是依靠消防员，消防员直接靠近火场，有很高的危险性有时甚至会造成不必要的伤亡。
无人机技术在现在是相对成熟的技术，操作灵活，速度快，可以不受地理环境的限制到达指定地点，现在虽然也有将无人机用于火场救援的实践行为，但是一般是在森林与荒山发生火灾时，定位火灾具体的发生地点。用一般的无人机直接投掷灭火物质，也很难达到精确投掷的要求，并且无人机运载量小，携带的灭火物质数量有限，若使用多架无人机，则需要多人操作，耗费大量人力与定位时间。
实用新型内容
为了解决以上问题，本实用新型提供了一种可以精确投掷灭火弹，操作方便的高楼警用灭火无人机。
本实用新型的技术方案如下：
一种高楼警用灭火无人机，包括无人机和地面站两个部分，所述无人机包括无人机主体、三轴云台、灭火弹发射筒和瞄具；所述无人机主体内装有GPS定位装置和无线信号收发装置；
所述三轴云台包括第一臂杆、第二臂杆和第三臂杆；所述第一臂杆为Z字形，包括Z字形中间部分和Z字形两边部分，Z字形中间部分与Z字形两边部分相垂直；所述第二臂杆为凵字形，包括凵字形中间部分和凵字形两边部分；所述第三臂杆为一字形直杆；所述第一臂杆一端连接无人机主体下部，另一端连接第二臂杆中凵字形中间部分的中部，第二臂杆中凵字形两边部分连接第三臂杆的两端；所述第一臂杆、第二臂杆和第三臂杆分别由电机驱动；
所述灭火弹发射筒安装在第三臂杆上，灭火弹发射筒中设置有发射机构；所述瞄具安装在灭火弹发射筒上方，瞄具中安装有摄像头；
无人机主体内的无线信号收发装置分别与驱动第一臂杆、第二臂杆和第三臂杆的电机、灭火弹发射筒中的发射机构、瞄具中的摄像头电连接；
所述地面站为可移动操控平台，包括操纵杆、发射按钮、地图显示屏、瞄具显示屏和天线；所述操纵杆用于控制三轴云台在空间三个维度上运动；所述发射按钮控制灭火弹发射筒的发射；所述地图显示屏显示地图与无人机在地图中的位置；所述瞄具显示屏显示瞄具摄像头所拍摄图像；所述天线用于接收由无人机主体内的无线信号收发装置发送的GPS定位装置的信号和瞄具中的摄像头的信号,以及用于向无人机主体内的无线信号收发装置发送控制三轴云台的电机的控制信号和灭火弹发射筒的发射机构的发射信号。
其进一步的技术方案为：所述无人机为多旋翼无人机或者无人直升机。
其进一步的技术方案为：所述瞄具为可见光摄像头瞄准仪或者热成像摄像头瞄准仪。
其进一步的技术方案为：所述灭火弹发射筒有至少一个发射筒腔。
其进一步的技术方案为：灭火弹发射筒发射带破窗头灭火弹、普通泡沫灭火弹、普通干粉灭火弹、***或者镇静弹。
本实用新型的有益技术效果是：
本实用新型提供了一种可以灭火的无人机，可以在消防云梯高度不够的情况下帮助灭火，而且无人机反应速度快，在消防车到达之前，能够以最快的速度，飞至起火现场。
无人机的灭火弹发射筒安装在三轴云台上，由地面站的操纵杆控制三轴云台在空间三个维度上运动，可以使得灭火弹发射筒能够更加精准的对准火源，不受无人机机身倾斜的影响。
无人机主体内装有GPS定位装置，可以将无人机的位置信息发送到地面站，地面站通过天线接收后，可以将无人机的位置在地图显示屏中显示出来，并可以将位置信息共享给其他多个无人机，这样多个无人机可以一起参加灭火行动，而且不需要每个无人机都重新由操控员操控定位火源位置。解决了单独使用一个无人机携带灭火弹数量不够的问题和使用多个无人机操控员的工作量工作量过大的问题。
无人机除了可以携带灭火弹，还可以携带带破窗头灭火弹，打破建筑物窗户，飞入建筑物内部灭火。并且可以携带***，镇静弹等，在其他特定场合使用。
附图说明
图1是本实用新型的无人机示意图。
图2是本实用新型的地面站示意图。
图3是本实用新型的信息传送路径示意图。
具体实施方式
本实用新型包括无人机1和地面站2两个部分。
图1为本实用新型无人机1示意图，无人机1可以是多旋翼无人机或者无人直升机，图1为多旋翼无人机。无人机1包括无人机主体11、三轴云台12、灭火弹发射筒13和瞄具14。无人机主体11内装有有GPS定位装置和雷达避让装置，GPS定位装置用于确定无人机的位置，雷达避让装置用于自动避让飞行中所遇障碍。
无人机主体11下方安装有三轴云台12，三轴云台12包括第一臂杆121、第二臂杆122和第三臂杆123；所述第一臂杆121为Z字形，包括Z字形中间部分和Z字形两边部分，Z字形中间部分与Z字形两边部分相垂直；所述第二臂杆122为凵字形，包括凵字形中间部分和凵字形两边部分；所述第三臂杆123为一字形直杆；所述第一臂杆121一端连接无人机主体11下部，另一端连接第二臂杆122中凵字形中间部分的中部，第二臂杆122中凵字形两边部分连接第三臂杆123的两端。各臂杆分别由电机驱动。
灭火弹发射筒13安装在第三臂杆123上；所述灭火弹发射筒13有至少一个发射筒腔，在图1中，灭火弹发射筒13安装有4个发射筒；所述瞄具14安装在灭火弹发射筒13上方，瞄具14可以是见光摄像头瞄准仪，在通常状态下使用，或者热成像摄像头瞄准仪，在夜晚或者能见度差的情况下使用。
图2为本实用新型地面站2的示意图，地面站2为可移动操控平台，包括操纵杆21、发射按钮22、地图显示屏23、瞄具显示屏24和天线25，
发射按钮22控制灭火弹发射筒13的发射，所述地图显示屏23显示实地地图与无人机在地图中的位置，所述瞄具显示屏24显示瞄具14摄像头所拍摄图像，所述天线25用于接收无人机主体11内的GPS定位装置的信号。
在使用中，无人机的飞行行为需要另外的遥控装置控制，在本专利中并未涉及。无人机经遥控装置控制，飞行至火灾地点后，可由操控员控制操纵杆21，控制三轴云台12在空间三个维度上运动，三轴云台12中，第一臂杆121可以在与无人机主体11平行的平面做180°旋转，第二臂杆122与第三臂杆123可以在与无人机主体11垂直的平面做180°旋转，且第二臂杆122与第三臂杆123的旋转面互相垂直。这样通过三个壁杆共同定位，可以控制灭火弹发射筒13精确对准火源，不受无人机1飞行中不平稳和机身歪斜的影响。操控员在控制中可以通过瞄具显示屏24所显示的图像，具体调整灭火弹发射筒13的方向，灭火弹发射筒13定位好以后，通过发射按钮22发射普通泡沫灭火弹或者普通干粉灭火弹，扑灭火源。
由于无人机载弹量有限，一架无人机的灭火弹一般不足以彻底扑灭火源，而使用多架无人机时，若使用多个无人机操控员，则需要耗费更多的人力成本，且每个人都要重复定位火源位置的步骤，增加了操控员工作量。因此，第一架无人机锁定目标并发射完灭火弹以后，无人机主体11内的GPS定位装置将目标的位置信息发射出去，地面站2的天线25接收到无人机的位置信息后传输给后续多架无人机，使其飞至目标附近进行灭火弹发射。且第一架无人机可以携带带破窗头灭火弹，所述带破窗头灭火弹是指灭火弹弹头处安装有坚硬有锐度的破窗装置，可以在发射后冲破建筑物的窗户玻璃，飞进建筑物内部扑灭火源。第一架无人机的带破窗头灭火弹发射后，后续其他无人机可以只发射普通灭火弹。
无人机1也可以携带镇静弹，***等，用于不同的特定场合。
图3为无人机的信息传送路径示意图。在无人机1上面，GPS定位装置和瞄具14都将自己的信息传输给无线信号收发装置，通过无线传输的方式传输给地面站2的天线25。第一臂杆电机、第二臂杆电机和第三臂杆电机都由无线信号收发装置接受地面站2的传输指令，控制各个壁杆的运动。灭火弹发射筒13通过无线信号收发装置接受地面站2的发射指令，发射灭火弹。在地面站2上面，地图显示屏23通过天线25接受无人机1传输来的位置信息，瞄具显示屏24通过天线25接受无人机1传输来的瞄具14中的摄像头拍摄的无人机1所处场所信息，操纵杆21和发射按钮22通过天线将操作员对无人机的操作指令发送给无人机1。无线信号收发装置与天线25之间通过无线通信的方式相互交换信息。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种高楼警用灭火无人机，包括无人机(1)和地面站(2)两个部分，其特征在于：所述无人机(1)包括无人机主体(11)、三轴云台(12)、灭火弹发射筒(13)和瞄具(14)；所述无人机主体(11)内装有GPS定位装置和无线信号收发装置；
所述三轴云台(12)包括第一臂杆(121)、第二臂杆(122)和第三臂杆(123)；所述第一臂杆(121)为Z字形，包括Z字形中间部分和Z字形两边部分，Z字形中间部分与Z字形两边部分相垂直；所述第二臂杆(122)为凵字形，包括凵字形中间部分和凵字形两边部分；所述第三臂杆(123)为一字形直杆；所述第一臂杆(121)一端连接无人机主体(11)下部，另一端连接第二臂杆(122)中凵字形中间部分的中部，第二臂杆(122)中凵字形两边部分连接第三臂杆(123)的两端；所述第一臂杆(121)、第二臂杆(122)和第三臂杆(123)分别由电机驱动；
所述灭火弹发射筒(13)安装在第三臂杆(123)上，灭火弹发射筒(13)中设置有发射机构；所述瞄具(14)安装在灭火弹发射筒(13)上方，瞄具(14)中安装有摄像头；
无人机主体(11)内的无线信号收发装置分别与驱动第一臂杆(121)、第二臂杆(122)和第三臂杆(123)的电机、灭火弹发射筒(13)中的发射机构、瞄具(14)中的摄像头电连接；
所述地面站(2)为可移动操控平台，包括操纵杆(21)、发射按钮(22)、地图显示屏(23)、瞄具显示屏(24)和天线(25)；所述操纵杆(21)用于控制三轴云台(12)在空间三个维度上运动；所述发射按钮(22)控制灭火弹发射筒(13)的发射；所述地图显示屏(23)显示地图与无人机在地图中的位置；所述瞄具显示屏(24)显示瞄具(14)摄像头所拍摄图像；所述天线(25)用于接收由无人机主体(11)内的无线信号收发装置发送的GPS定位装置的信号和瞄具(14)中的摄像头的信号,以及用于向无人机主体(11)内的无线信号收发装置发送控制三轴云台(12)的电机的控制信号和灭火弹发射筒(13)的发射机构的发射信号。
2.如权利要求1所述高楼警用灭火无人机，其特征在于：所述无人机(1)为多旋翼无人机或者无人直升机。
3.如权利要求1所述高楼警用灭火无人机，其特征在于：所述瞄具(14)为可见光摄像头瞄准仪或者热成像摄像头瞄准仪。
4.如权利要求1所述高楼警用灭火无人机，其特征在于：所述灭火弹发射筒(13)有至少一个发射筒腔。
5.如权利要求1所述高楼警用灭火无人机，其特征在于：灭火弹发射筒(13)发射带破窗头灭火弹、普通泡沫灭火弹、普通干粉灭火弹、***或者镇静弹。
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