CN207125992U - 一种无人机高空灭火*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种无人机高空灭火***，包括无人机本体和消防车，消防车包括持续给水装置，持续给水装置包括固定在无人机本体上的水枪，无人机本体上设有与水枪相对应的喷水平衡装置。本实用新型通过将无人机本体与消防车相结合，实现了连续的高空灭火救援，提高了工作效率，节省了人力、物力；在无人机本体上设置与水枪相对应的喷水平衡装置，在水枪喷水过程中，使无人机本体尽量保持平衡状态。

Description

一种无人机高空灭火***

技术领域

本实用新型涉及消防灭火设备技术领域，更具体地说是一种无人机高空灭火***。

背景技术

随着社会经济的发展，城市高层、超高层建筑越来越多，当几十米甚至上百米的高楼发生火灾时，会面临高空灭火的难题。普通云梯消防车的有效工作高度为30～50m，更高的可达60～70m，世界上最高的云梯消防车的有效工作高度最高为101m，但因为价格昂贵，维修养护困难，在中国只有少数经济发达的大城市才有引进。且高楼火灾具有火势蔓延快和扑救难度大的特点，由于高楼结构复杂、人员密集，一旦失火难以控制和逃离，因此高楼火灾已经成为威胁城市公众安全和社会发展的主要灾害之一。

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，现有技术中有将无人机用于火场救援的实践行为，一般是通过无人机直接携带着灭火物质，到达指定地点后再将灭火物质投掷到火灾现场，由于无人机运载量小，携带的灭火物质数量有限，工作效率低，若使用多架无人机，则需要多人操作，耗费大量人力、物力；还有一部分是将无人机与水源相结合，将水枪固定在无人机上，能够实现连续的高空灭火救援，工作效率较高，但是水枪喷水压力较高，在喷水过程中会产生与喷水方向相反的后坐力，使无人机出现失衡现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无人机高空灭火***，将无人机与消防车相结合，在无人机本体上设置与水枪相对应的喷水平衡装置，在水枪喷水过程中，使无人机本体尽量保持平衡状态。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种无人机高空灭火***，包括无人机本体和消防车，消防车包括持续给水装置，持续给水装置包括固定在无人机本体上的水枪，无人机本体上设有与水枪相对应的喷水平衡装置。

所述喷水平衡装置为与水枪喷水口相对布置的喷气装置，喷气装置包括风扇和用于驱动风扇旋转的第一电机。

所述持续给水装置包括水箱、水泵和水管组件，水泵进水口与水箱连通，水管组件包括水管绞盘和缠绕在水管绞盘上的水管，水管进水口与水泵出水口连通且水管出水端与水枪连通，水管绞盘由第二电机驱动旋转；水箱上部设有补水口且水箱内设有用于监测水箱内水位的液位计，补水口连接有补水管，补水管上设有第一电磁阀。

水管进水口与水泵出水口之间设有压力保护装置，压力保护装置包括溢流调节装置和用于监测水泵出水口压力的第一压力传感器，溢流调节装置包括并列的第一支路和第二支路，第一支路和第二支路上分别设有第一溢流阀和第二溢流阀，第一溢流阀的开启压力范围为2~12MPa，第二溢流阀的开启压力范围为13~18MPa。

水箱旁边设有泡沫灭火剂箱和磁力泵，且水箱上设有灭火剂入口，磁力泵的入口与泡沫灭火剂箱连通，磁力泵的出口与水箱上的灭火剂入口连通。

所述无人机本体包括设在无人机本体前端的探测装置和设在无人机本体内部的无线传输装置，所述探测装置包括用于检测火源、幸存人员的红外线传感器、用于采集并分析燃烧物质种类的烟气分析仪采样器、用于拍摄的摄像头和用于辅助夜间拍摄的夜视组件。

所述水枪为直流水枪、喷雾水枪或多用水枪且内部设有用于控制水流的第二电磁阀，水枪进水口处设有第二压力传感器。

所述消防车还包括驾驶室、电源及可移动的无人机遥控装置，驾驶室内设有控制***，电源包括消防车自带电源和备用电源，电源通过连接线为无人机本体、喷气装置、第二电磁阀、第二压力传感器提供电能，连接线与水管固定连接；控制***包括人机交互显示屏、无线信号接收装置和警报器，且与无人机本体、无人机遥控装置、第一电机、第二电机、探测装置、无线传输装置、第一电磁阀、第二电磁阀均控制连接。

本实用新型通过将无人机与消防车相结合，实现了连续的高空灭火救援，提高了工作效率，节省了人力、物力；在无人机本体上设置与水枪相对应的喷水平衡装置、在水枪进水口处设置检测水压的第二压力传感器，根据第二压力传感器检测到的水压来调整第一电机的转速，以风扇转动产生的压力抵消水枪喷水时产生的后坐力，使无人机本体在水枪喷水过程中能够保持较好的平衡状态；在水枪内部设置用于控制水流的第二电磁阀，第二电磁阀可以控制水流逐渐增大，有利于无人机本体在水枪喷水过程中保持平衡状态；在水箱旁边设有泡沫灭火剂箱，满足了不同类型的灭火需求；电源可以为无人机本体持续供电，延长了灭火时间。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，一种无人机高空灭火***，包括无人机本体1和消防车2。

无人机本体1包括设在无人机本体1前端的探测装置和设在无人机本体1内部的无线传输装置3，探测装置包括用于检测火源、幸存人员的红外线传感器4、用于采集并分析燃烧物质种类的烟气分析仪采样器32、用于拍摄的摄像头5和用于辅助夜间拍摄的夜视组件6。当夜间进行救火时，视线不好，通过夜视组件6与摄像头5相结合，使能摄像头5拍摄到清晰的画面，使消防员较清晰地看到火灾现场。无线传输装置3可以将摄像头5拍摄的火灾现场和烟气分析仪采样器32对燃烧物的分析结果发送到现场指挥处和远离火灾现场的灭火指挥室，不在现场的领导和专家可提供有效的灭火意见。

消防车2包括持续给水装置、驾驶室7、电源及可移动的无人机遥控装置8。驾驶室7内设有控制***9，控制***9包括人机交互显示屏10、无线信号接收装置和警报器11。无线信号接收装置可以接收到无线传输装置3发出的信号，消防员通过人机交互显示屏10就可以看到无人机本体1上摄像头5拍摄的火灾现场，能够实时通过控制***9进行控制。持续给水装置包括水箱12、水泵13、水管组件和水枪14。水泵13进水口与水箱12连通，水管组件包括水管绞盘15和缠绕在水管绞盘15上的水管16，水管16进水口与水泵13出水口连通且水管16出水端与水枪14连通；水管绞盘15由第二电机17驱动旋转。水箱12上部设有补水口18且水箱12内设有用于监测水箱12内水位的液位计19，补水口18连接有补水管20，补水管20上设有第一电磁阀31；当液位计19检测的数据达到最低设定值时，第一电磁阀31打开，通过补水管20为水箱12补水；当液位计19检测的数据达到最高设定值时，第一电磁阀31关闭，停止给水箱12补水。水枪14固定在无人机本体1的下部，水枪14为直流水枪、喷雾水枪或多用水枪；水枪14内部设有用于控制水流的第二电磁阀23且水枪14进水口处设有第二压力传感器24。无人机本体上1设有与水枪14相对应的喷水平衡装置，喷水平衡装置为与水枪14喷水口相对布置的喷气装置，喷气装置包括风扇21和用于驱动风扇21旋转的第一电机22，喷气装置产生的作用力与水枪14喷水产生的后坐力方向相反。电源包括消防车2自带电源和备用电源，电源通过连接线为无人机本体1、喷气装置、第二电磁阀23、第二压力传感器24提供电能，连接线与水管16固定连接。

水管16进水口与水泵13出水口之间设有压力保护装置，压力保护装置包括溢流调节装置和用于监测水泵13出水口压力的第一压力传感器25，溢流调节装置包括并列的第一支路和第二支路，第一支路和第二支路上分别设有第一溢流阀26和第二溢流阀27，第一溢流阀26的开启压力范围为2~12MPa，第二溢流阀27的开启压力范围为13~18MPa。第一压力传感器25检测压力的最大值为20MPa，因此，溢流调节装置起到主要保护作用，溢流调节装置的第一支路上的第一溢流阀26起到第一重保护作用，当水泵13出水口的压力高于第一溢流阀26的保护范围时，第二溢流阀27开始起压力保护作用，因此第二支路上的第二溢流阀27起到第二重保护作用；当水泵13出水口的压力高于第二溢流阀27的保护范围时，第二溢流阀27失去压力保护作用，这时第一压力传感器25起到第三重保护作用，当第一压力传感器25能检测到的压力值达到20MPa，警报器11会响起，提醒消防人员进行检查。

水箱12旁边设有泡沫灭火剂箱28和磁力泵29，且水箱12上设有灭火剂入口30，磁力泵29的入口与泡沫灭火剂箱28连通，磁力泵29的出口与水箱12上的灭火剂入口30连通。消防人员根据烟气分析仪采样器32对燃烧物的分析结果，选择不同种类的泡沫灭火剂。

控制***9与无人机本体1、无人机遥控装置8、第一电机22、第二电机17、水泵13、磁力泵29、第一电磁阀31、第二电磁阀23、第一压力传感器25、第二压力传感器24均控制连接。

具体工作过程如下：

正常情况下，无人机本体1放在消防车2上，接到火灾报警时，由消防车2运载着无人机本体1到达火灾发生地。到达目的地后，启动第二电机17，使第二电机17带动水管绞盘15旋转，同时，通过无人机遥控装置8控制无人机本体1携带着水管16出水端及水枪14起飞，接着通过控制***9控制水泵13启动，当无人机本体1到达发生火灾处时，第二电磁阀23逐渐打开，使水枪14喷水，同时根据第二压力传感器24检测到的水压调整第一电机22的转速，保证无人机本体1在水枪14喷水过程中保持平衡状态。消防员根据摄像头5拍摄的现场状况和烟气分析仪采样器32对燃烧物的分析结果，判断是否需要利用泡沫灭火剂进行灭火及需要采用何种泡沫灭火剂。如果需要利用泡沫灭火剂进行灭火时，将需要使用的泡沫灭火剂加入到泡沫灭火剂箱28内，然后启动磁力泵29，使泡沫灭火剂随着水一起输送到水枪14处进行灭火。

本实用新型也可以用于其它不同场合，解决人员密集场所、危险化学品仓库、森林火险的灭火救援难题，且最大限度地保障了消防官兵的安全。本实用新型中水管绞盘15也可采用人工进行驱动。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种无人机高空灭火***，其特征在于：包括无人机本体和消防车，消防车包括持续给水装置，持续给水装置包括固定在无人机本体上的水枪，无人机本体上设有与水枪相对应的喷水平衡装置。

2.根据权利要求1所述的无人机高空灭火***，其特征在于：所述喷水平衡装置为与水枪喷水口相对布置的喷气装置，喷气装置包括风扇和用于驱动风扇旋转的第一电机。

3.根据权利要求2所述的无人机高空灭火***，其特征在于：所述持续给水装置包括水箱、水泵和水管组件，水泵进水口与水箱连通，水管组件包括水管绞盘和缠绕在水管绞盘上的水管，水管进水口与水泵出水口连通且水管出水端与水枪连通，水管绞盘由第二电机驱动旋转；水箱上部设有补水口且水箱内设有用于监测水箱内水位的液位计，补水口连接有补水管，补水管上设有第一电磁阀。

4.根据权利要求3所述的无人机高空灭火***，其特征在于：水管进水口与水泵出水口之间设有压力保护装置，压力保护装置包括溢流调节装置和用于监测水泵出水口压力的第一压力传感器，溢流调节装置包括并列的第一支路和第二支路，第一支路和第二支路上分别设有第一溢流阀和第二溢流阀，第一溢流阀的开启压力范围为2~12MPa，第二溢流阀的开启压力范围为13~18MPa。

5.根据权利要求3所述的无人机高空灭火***，其特征在于：水箱旁边设有泡沫灭火剂箱和磁力泵，且水箱上设有灭火剂入口，磁力泵的入口与泡沫灭火剂箱连通，磁力泵的出口与水箱上的灭火剂入口连通。

6.根据权利要求1所述的无人机高空灭火***，其特征在于：所述无人机本体包括设在无人机本体前端的探测装置和设在无人机本体内部的无线传输装置，所述探测装置包括用于检测火源、幸存人员的红外线传感器、用于采集并分析燃烧物质种类的烟气分析仪采样器、用于拍摄的摄像头和用于辅助夜间拍摄的夜视组件。

7.根据权利要求6所述的无人机高空灭火***，其特征在于：所述水枪为直流水枪、喷雾水枪或多用水枪且内部设有用于控制水流的第二电磁阀，水枪进水口处设有第二压力传感器。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的无人机高空灭火***，其特征在于：所述消防车还包括驾驶室、电源及可移动的无人机遥控装置，驾驶室内设有控制***，电源包括消防车自带电源和备用电源，电源通过连接线为无人机本体、喷气装置、第二电磁阀、第二压力传感器提供电能，连接线与水管固定连接；控制***包括人机交互显示屏、无线信号接收装置和警报器，且与无人机本体、无人机遥控装置、第一电机、第二电机、探测装置、无线传输装置、第一电磁阀、第二电磁阀均控制连接。