一种基于无人机的高层楼宇灭火装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于无人机的高层楼宇灭火装置，包括：消防多旋翼无人机和地面控制设备；消防多旋翼无人机包括：无人机本体、包含数据传输装置的控制器、GPS定位测量装置、摄像头、灭火弹发射装置、电池和灭火弹；GPS定位测量装置，完成定位并实时发送位置数据到地面控制设备；摄像头，拍摄火灾现场图像；控制器，根据地面控制设备发送的飞行或发射无线指令控制无人机本体飞行或控制灭火弹发射装置发射灭火弹，还将火灾现场图像发送到地面控制设备；电池，为消防多旋翼无人机提供电源，并作为机体配重使消防多旋翼无人机的重心下移至灭火弹发射装置附近；地面控制设备，向控制器发送飞行和发射无线指令。本发明专利技术可实现对高层楼宇火灾的扑灭。

High rise building fire extinguishing device based on unmanned aerial vehicle

The invention discloses a fire extinguishing device, the UAV Based on high-rise building fire include: multi rotor UAV and ground control equipment; fire multi rotor UAV UAV includes: main body, contains a data transmission device controller, GPS positioning device, camera, fire extinguishing bomb launchers, batteries and fire bombs; GPS measurement the positioning device, and control the equipment ground to send real-time location data; camera, shooting the scene of the fire image; the controller, according to the ground control device sends flight or radio instructions to control the UAV flight control or the fire extinguishing bomb launchers fire bombs, fire control equipment will be ground to the scene image transmission; provide battery. Power supply for fire protection of multi rotor UAV, and as the body weight of the fire multi rotor UAV center of gravity to fire bombs Near the launch device; ground control equipment to send the flight and launch wireless command to the controller. The invention can be used for extinguishing the fire of high-rise buildings.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及消防
更具体地，涉及一种基于无人机的高层楼宇灭火装置。
技术介绍
随着城镇化推进，高楼建设速度加快，但应对高楼消防的设备发展相对滞后。同时，随着化工行业的迅速发展，各类容易爆炸不适合人类靠近处理的消防事件呈上升趋势。近年来，消防官兵因高楼消防设备滞后、消防过程中近距离处理易爆案件导致伤亡人数不断增多，这一消防上的难题一直未得到解决。目前多是采用云梯消防车来解决高楼消防问题，普通的云梯消防车的有效作业高度为30～50m，再高的可达60～70m。但消防车因体积较大，在出警消防时受到街道通畅度限制，难以在狭窄街道通行，常常不能在第一时间赶到火灾现场，导致火灾进一步恶化。高层建筑一旦发生火灾，有一个显著的特征是“烟囱效应”，即：在低层发生的火灾形成的热空气，因为密度较低，经电梯槽或楼梯通道得以往上流动，就像一个巨大的烟囱中的气流，使高热气体不断在通道的顶部积聚，结果是使火势透过这种空气的对流在大厦的顶层制造另一个火场。而且随着热空气的排出，新鲜空气不断从底部楼层吸入，导致火势进一步加剧。这种火灾多是顺着电梯槽或楼道通道蔓延，消防员不能像处理一般建筑火灾那样从外部进行灭火，只能佩戴空气呼吸器进入火场，通过内部强攻扑救大火。但在这些狭窄区域，灭火设备无法有效作业，一旦火灾蔓延到高层楼层，消防员无法携带灭火设备进行扑救，给救援工作带来了很大的困难。因此，需要提供一种基于无人机的高层楼宇灭火装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于无人机的高层楼宇灭火装置，解决高层楼宇灭火过程中存在的特种消防车辆展开时间长、危及消防员安全、灭火效率低的问题。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种基于无人机的高层楼宇灭火装置，包括：消防多旋翼无人机和地面控制设备；所述消防多旋翼无人机进一步包括：多旋翼无人机本体、包含数据传输装置的控制器、GPS定位测量装置、摄像头、设置于多旋翼无人机本体下方的灭火弹发射装置、设置于灭火弹发射装置下方的电池和置于灭火弹发射装置中的灭火弹；GPS定位测量装置，接收GPS卫星信号，完成消防多旋翼无人机的定位，并实时发送位置数据到地面控制设备；摄像头，拍摄火灾现场图像；控制器，根据地面控制设备发送的飞行无线指令或发射无线指令控制多旋翼无人机本体飞行或控制灭火弹发射装置向目标发射灭火弹，还将火灾现场图像发送到地面控制设备；电池，为消防多旋翼无人机内的电子设备提供稳定电源，并作为机体配重使消防多旋翼无人机的重心下移至灭火弹发射装置附近；地面控制设备，向控制器发送飞行无线指令和发射无线指令。优选地，所述灭火弹为空中爆破抛洒模式灭火弹。优选地，所述地面控制设备进一步包括：图像数据传输天线，接收控制器发送的火灾现场图像和GPS定位测量装置发送的位置数据；遥控天线，将飞行无线指令或发射无线指令发送至控制器；图像显示屏，显示火灾现场图像；遥控杆，提供对消防多旋翼无人机飞行的控制，生成飞行无线指令无人机飞行位置；发射开关，提供对消防多旋翼无人机发射灭火弹的控制，生成发射无线指令。优选地，所述地面控制设备进一步包括：控制操作屏，显示位置数据、飞行无线指令和发射无线指令。本专利技术的有益效果如下：本专利技术所述技术方案使用多旋翼无人机携带灭火弹飞到火源附近实施灭火，具有作用距离近、展开时间短、无人机稳定可控等特点，可以在火灾初期完成对高层楼宇火灾的扑灭。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明；图1示出基于无人机的高层楼宇灭火装置中消防多旋翼无人机的示意图。图2示出基于无人机的高层楼宇灭火装置中消防多旋翼无人机的重心位置示意图。图3示出基于无人机的高层楼宇灭火装置中地面控制设备的示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。如图1至3所示，本专利技术根据高层楼宇灭火的特点，公开了一种利用多旋翼无人机携带灭火弹飞至着火点附近，然后发射灭火弹穿透玻璃进入室内进行灭火的基于无人机的高层楼宇灭火装置，包括：消防多旋翼无人机1和地面控制设备2；消防多旋翼无人机1进一步包括：多旋翼无人机本体、包含数据传输装置的控制器11、GPS定位测量装置12、摄像头13、设置于多旋翼无人机本体下方的灭火弹发射装置14、设置于灭火弹发射装置14下方的电池15和置于灭火弹发射装置中的灭火弹16；GPS定位测量装置12，接收GPS卫星信号，完成消防多旋翼无人机1的定位，并实时发送位置数据到地面控制设备2；摄像头13，拍摄火灾现场图像；控制器11，根据地面控制设备2发送的飞行无线指令或发射无线指令控制多旋翼无人机本体飞行或控制灭火弹发射装置14向目标发射灭火弹16，还将火灾现场图像发送到地面控制设备2；电池15，为消防多旋翼无人机1内的电子设备提供稳定电源，并作为机体配重使消防多旋翼无人机1的重心下移至灭火弹发射装置14附近。由于灭火弹16发射时会产生相应的后坐力，会使消防多旋翼无人机1绕重心旋转，后坐力过大时可能造成消防多旋翼无人机1翻转，失去控制。当消防多旋翼无人机1的重心在灭火弹发射装置14附近时，可以将灭火弹16发射时对消防多旋翼无人机1的影响降至最小，实现消防多旋翼无人机1的稳定控制；地面控制设备2，向控制器11发送飞行无线指令和发射无线指令，显示火灾现场图像和位置数据。本方案中，灭火弹16为空中爆破抛洒模式灭火弹，该灭火弹可以穿透钢化玻璃进入室内着火点，在空中爆破，抛洒灭火剂进行灭火，达到初期灭火或者延迟火势的目的。灭火弹16还可增加反向抛洒配重，达到降低发射后坐力的作用。此设计既可以满足灭火的需求，还可以保证灭火弹发射时对无人机的干扰降至最小，增强无人机的稳定性。本方案中，地面控制设备2进一步包括：图像数据传输天线21，接收控制器11发送的火灾现场图像和GPS定位测量装置12发送的位置数据；遥控天线22，将飞行无线指令或发射无线指令发送至控制器11；图像显示屏23，显示火灾现场图像；控制操作屏24，显示GPS定位的位置数据、飞行无线指令和发射无线指令、无人机飞行状态等信息；遥控杆25，提供对消防多旋翼无人机1飞行的控制，生成飞行无线指令无人机飞行位置，遥控杆25具有微调功能；电源开关26，可打开或关闭地面控制设备2；发射开关27，提供对消防多旋翼无人机1发射灭火弹16的控制，生成发射无线指令。上述基于无人机的高层楼宇灭火装置的应用过程为：第一步、运送基于无人机的高层楼宇灭火装置至着火点附近：根据火灾报警信息，消防人员驾驶运输车辆，将基于无人机的高层楼宇灭火装置运到着火点附近，然后将其展开；第二步、基于无人机的高层楼宇灭火装置自检：将基于无人机的高层楼宇灭火装置加电，进行自检，检查地面控制设备2与控制器11之间的通信能力，如果通信正常，可以进入后续工作；如果通信不正常，需要中止工作，查找原因，直至通信恢复正常；第三步、遥控消防多旋翼无人机1到指定位置：地面控制设备2遥控消防多旋翼无人机1到指定位置，并悬停在该位置；第四步、瞄准火源：启动摄像头13工作，地面控制设备2遥控消防多旋翼无人机1在指定位置附近移动，同时消防人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无人机的高层楼宇灭火装置，其特征在于，包括：消防多旋翼无人机和地面控制设备；所述消防多旋翼无人机进一步包括：多旋翼无人机本体、包含数据传输装置的控制器、GPS定位测量装置、摄像头、设置于多旋翼无人机本体下方的灭火弹发射装置、设置于灭火弹发射装置下方的电池和置于灭火弹发射装置中的灭火弹；GPS定位测量装置，接收GPS卫星信号，完成消防多旋翼无人机的定位，并实时发送位置数据到地面控制设备；摄像头，拍摄火灾现场图像；控制器，根据地面控制设备发送的飞行无线指令或发射无线指令控制多旋翼无人机本体飞行或控制灭火弹发射装置向目标发射灭火弹，还将火灾现场图像发送到地面控制设备；电池，为消防多旋翼无人机内的电子设备提供电源，并作为机体配重使消防多旋翼无人机的重心下移至灭火弹发射装置附近；地面控制设备，向控制器发送飞行无线指令和发射无线指令。

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的高层楼宇灭火装置，其特征在于，包括：消防多旋翼无人机和地面控制设备；所述消防多旋翼无人机进一步包括：多旋翼无人机本体、包含数据传输装置的控制器、GPS定位测量装置、摄像头、设置于多旋翼无人机本体下方的灭火弹发射装置、设置于灭火弹发射装置下方的电池和置于灭火弹发射装置中的灭火弹；GPS定位测量装置，接收GPS卫星信号，完成消防多旋翼无人机的定位，并实时发送位置数据到地面控制设备；摄像头，拍摄火灾现场图像；控制器，根据地面控制设备发送的飞行无线指令或发射无线指令控制多旋翼无人机本体飞行或控制灭火弹发射装置向目标发射灭火弹，还将火灾现场图像发送到地面控制设备；电池，为消防多旋翼无人机内的电子设备提供电源，并作为机体配重使消防多旋翼无人机的重心下移至灭火弹发射装...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兴光，张奇，后德龙，
申请(专利权)人：北京电子工程总体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11