本发明专利技术提出一种基于飞行器远程锚定遣派的高层火灾救援车辆，采用用较小载重量的飞行器通过本发明专利技术的装置与合理的操作达到远程操控高层火灾救援的目的；本发明专利技术装备主要由飞行器、索缆、遣派车、驻地车、控制器等组成，要点在于通过飞行器携带较轻的锚装置以及与其连接的索缆先行飞达高处火灾事故点，通过飞行器携带的影像监测装置，寻找合适的固定点，将锚装置锚定在固定物上。再将遣派车携带水带，通过索缆爬升至高空火灾事故点平台位置，自驱行驶调整好位置，展开支腿固定车体；后由地面高压供水装置向遣派车上的消防设备供水，通过控制器操控消防设备进行消防灭火任务。
【技术实现步骤摘要】
一种基于飞行器远程锚定遣派的高层火灾救援车辆
本专利技术涉及消防装备领域，具体涉及一种应用飞行器进行远程锚定遣派消防设备的用于高层火灾的救援车辆。
技术介绍
在消防领域，目前应用的消防无人机等飞行器协助消防作战中，飞行器一般只起到远程监测的作用或是发射灭火弹的功能；但实践中灭火弹相比喷水或灭火泡沫有更大的使用场合限制；也有一些公开的概念方案提出无人机携带水炮高空喷水灭火，但这样的方案现实中是无法实现的，因为目前一般应用的直升无人机最大载重也达不到通常一个小型水炮的重量，况且根据力学原理，空中悬停的状态下喷水产生的反推力必然将无人机反推甩远形成发射效应；一般市售无人机载重大多是在10公斤以内，更大载重的特殊直升无人机随之需要更高的成本费用以及更笨拙的尺寸，而一般具备作战要求的消防装备的重量在数百公斤，作为消防装备必备的电子水炮的重量也有几十公斤；所以从能效上来讲携带水炮的无人机是不经济甚至实现不了的。但是，近年来飞行器技术与人工智能的飞速发展将飞行器技术应用于消防提供了更可靠的技术支撑。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是用较小载重量的飞行器，如直升无人机，通过本专利技术的装置与合理的操作达到远程操控高层火灾救援、灭火的目的；同时本专利技术还创造性的将该技术方案所需的各功能部件进行整合，设计出可以独立完整执行高层消防任务的车辆，使得应对高层灭火救援更方便快捷，功能更可靠。本专利技术采用的技术方案以及操作原理是：第一步：飞行器（1）携带较轻的锚装置以及与其连接的索缆（2）先行飞达高处火灾事故点，通过飞行器携带的影像监测装置，寻找合适的固定点，将锚装置锚定在固定物上。其中飞行器为直升无人机或其他类似功能的飞行器，所述飞行器既可以是本专利技术产品的标准配备，也可以是临时借用其他的单品飞行器如航拍无人机，这样来说，飞行器并非本专利技术产品的必要配备零部件，但从专利技术实现功能的角度来说，飞行器是必备的技术特征功能件，因此，飞行器是本专利技术的必要技术特征手段；即对临时借用，但不常备飞行器的技术方案来说，若其他技术特征与本专利技术相同，亦属与本专利技术相同的技术方案，应在本申请的保护范围之内。飞行器在完成锚装置的锚定任务后，可以通过连接器（21）与锚装置脱离，以便另行执行任务，待消防任务完成，飞行器飞回与连接器（21）完成对接后执行撤回任务；也可以不与锚装置脱离停留在火灾现场执行监测任务，待消防任务完成后执行撤回任务，此种情况下，即可以考虑取消连接器（21）；此时飞行器将直接通过牵引绳连接索缆。前述连接器可以设置在飞行器下方，连接器分锁钩（101）和锁体（102）两部分，其中一部分连接飞行器，另一部分设置置地底座，锁钩和锁体之间还设置有锁舌，锁舌通过电驱控制，锁舌电驱系统连接飞行器电控系统；或是直接通讯连接控制器。所述飞行器一般自身必备携带影像传递系统，飞行器与控制器通讯连接，通过控制器可以操控飞行状态以及实时查看实时影像。飞行器可以是携带动力源的无线操控的；也可以是通过线缆连接的地面供电有线飞行器，有线飞行器可以不用考虑飞行器的电池电力问题，即可以采用大功率马达，使得飞行器载重量增大，以满足更重的消防设备遣派。所述锚装置的锚定点通常是柱子、横梁、栏杆等，对应锚装置通常是一段粗糙的绳索或链条，或是锯齿链，对应锚定方式是飞行器携带索链飞行缠绕柱子（109）或横梁多圈，依靠索链的摩擦力与拉紧互锁实现锚定目的。所述锚装置还可以是抛抓钩，对应锚定方式是选定合适的可钩抓位置后抛出抓钩，抓钩挂在支撑物上，如栏杆；所述锚装置还可以是电磁吸盘，电磁吸盘通过线缆连接控制器以及地面电源等，此主要应用于金属壁体场所；所述锚装置还可以是电动撑杆，电动撑杆可以是自带电源与控制器通讯连接，或是通过线缆连接控制器以及地面电源等，电动撑杆通常是加电控制可自由伸缩的一段杆件或杆件组，两端还可以设置支脚等着力点。索缆（2）为绳状或带状的柔性链或缆绳，可根据使用环境选择金属材料或防火材料制作的链轨；索缆通常优选为带状布缆，以便使得飞行器的运载重量尽可能减少，同时带状布缆在盘绕的时候更能保持索缆卷盘（6）的转动与布缆的收放保持稳定，尤其对平衡遣派车左右侧卷爬速度的稳定更有益。索缆（2）及其对应的索缆卷盘（6）可以为一组，但为了保障更好的效果，应至少为两组，优选为左右两侧各一组。另外，为了具有更好的锚定效果，所述锚装置与索缆（2）之间还需设置有牵引绳（31）及扩宽杆（32），牵引绳一端连接锚装置，另一端分叉后分别连接扩宽杆（32）两端；扩宽杆的作用是保持索缆（2）在高处的间距与遣派车上索缆卷盘（6）的间距一致，即使得索缆（2）形成平行的轨道，便于遣派车（3）顺畅上升。如前所述，如果锚装置为一段绳索，则可以与牵引绳（31）为一体，即飞行器通过连接器（21）与牵引绳（31）直接连接扩宽杆（32）；或飞行器通过牵引绳（31）直接连接扩宽杆（32）；扩宽杆（32）再连接索缆（2）一端。另外，为了在避免在飞行器提升扩宽杆（32）的过程中，扩宽杆与建筑物等障碍物卡住，扩宽杆（32）两端还可以加装滚轮，这样，一旦遇到障碍物便可以滑滚过去不至于卡在凹凸不平的区域。第二步：遣派车（3）携带水带（12）一端，通过索缆（2）爬升至高空火灾事故点平台位置，自驱行驶调整好位置，展开支腿固定车体。遣派车（3）是加装了消防设备（11）以及管阀接口（13）以及连接水带（12）的可通过远程控制自驱行走的小型车辆，对应索缆（2），在遣派车（3）上设置有索缆卷盘（6）与导向环（7），索缆（2）穿过导向环（7），盘卷在索缆卷盘（6）上，索缆卷盘（6）设置有驱动马达等动力装置。消防设备（11）通常为电子水炮，排烟风筒等装备，可以远程控制流速、角度方向等功能。索缆卷盘（6）的作用是盘卷索缆（2），使得索缆卷盘（6）在收卷的时候通过索缆（2）将遣派车提升起来，或称之为遣派车通过索缆（2）爬升；而在第一步的飞行器锚定的过程中，索缆卷盘（6）不加载驱动力使得飞行器可以拉扯索缆卷盘（6）反向旋从而释放出索缆。导向环（7）的作用是保持索缆（2）从索缆卷盘（6）伸出的方向，使得遣派车（3）在被提升的时候保持竖立状态而不会翻滚，导向环内也可以加装滚轮，使得摩擦损耗降低。在第一步中已经通过锚装置将索缆（2）一端提升至高处，此时可以通过控制器启动索缆卷盘（6）转动，即正向盘卷转动，随着索缆卷盘（6）的转动，将索缆（2）逐步盘卷到索缆卷盘（6）内，从而将遣派车（3）整体逐渐提升到高处，即遣派车（3）沿着索缆（2）爬升。所述索缆卷盘（6）与其驱动马达或是遣派车之间还设置有锁刹与解锁机构，如卡钳制动盘、刹瓦或鼓式制动机构，锁刹的目的在于防止意外断电后遣派车（3）迅速坠落；锁刹与解锁通过控制器电驱控制；锁刹与解锁机构还可以通过具有自锁功能的电机实现。前述索缆（2）及其对应的索缆卷盘（6）可以为一组，但为了保障更好的效果，应至少为两组，优选为左右两侧各一组，这样各索缆卷盘之间最好增设置有转速协同机构，其目的在于动态调节因索缆打滑、缠绕不均等各种原因引起遣派车（3）的两侧爬升高度出现落差，保障遣派车提升的安全；所述转速协同机构也可以通过其驱动马达协同控制来实现，或机械同轴来实现，如联轴器差速器等机构。遣派车（3）与驻地车（4）之间还设置有调节绳（本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于飞行器远程锚定遣派的高层火灾救援车辆，由飞行器（1）、索缆（2）、遣派车（3）、驻地车（4）、控制器（5）组成，其特征在于：飞行器（1）挂接锚装置，锚装置连接索缆（2），索缆（2）另一端穿过设置在遣派车（3）上的导向环（7），并盘卷在设置在遣派车（3）上的索缆卷盘（6）上，索缆卷盘（6）设置有驱动马达；遣派车（3）与驻地车（4）之间设置调节绳（10）；或是：飞行器（1）挂接锚装置，锚装置连接索缆（2），索缆（2）连接驻地车（4），遣派车（3）通过爬行滚轮组连接索缆（2），爬行滚轮组设置有驱动马达；所述遣派车（3）上设置行驶装置与消防设备（11）及监测设备，消防设备（11）通过管阀接口（13）及水带（12）连接地面供液装置；飞行器（1），消防设备（11）、监测设备、以及各行驶装置或驱动马达通过线缆（9）连接控制器（5）和电源；或是飞行器（1），消防设备（11）、监测设备、以及各行驶装置或驱动马达自带动力源而仅与控制器（5）无线通讯连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于飞行器远程锚定遣派的高层火灾救援车辆，由飞行器（1）、索缆（2）、遣派车（3）、驻地车（4）、控制器（5）组成，其特征在于：飞行器（1）挂接锚装置，锚装置连接索缆（2），索缆（2）另一端穿过设置在遣派车（3）上的导向环（7），并盘卷在设置在遣派车（3）上的索缆卷盘（6）上，索缆卷盘（6）设置有驱动马达；遣派车（3）与驻地车（4）之间设置调节绳（10）；或是：飞行器（1）挂接锚装置，锚装置连接索缆（2），索缆（2）连接驻地车（4），遣派车（3）通过爬行滚轮组连接索缆（2），爬行滚轮组设置有驱动马达；所述遣派车（3）上设置行驶装置与消防设备（11）及监测设备，消防设备（11）通过管阀接口（13）及水带（12）连接地面供液装置；飞行器（1），消防设备（11）、监测设备、以及各行驶装置或驱动马达通过线缆（9）连接控制器（5）和电源；或是飞行器（1），消防设备（11）、监测设备、以及各行驶装置或驱动马达自带动力源而仅与控制器（5）无线通讯连接。2.根据权利要求1所述的一种基于飞行器远程锚定遣派的高层火灾救援车辆，其特征在于：所述遣派车（3）上还设置有电控驱动的可收展的固定支腿（52）或固刹装置；电控驱动的可收展的固定支腿（52）通过线缆（9）连接控制器（5）和电源；或是自带动力源而仅与控制器（5）无线通讯连接。3.根据权利要求2所述的一种基于飞行器远程锚定遣派的高层火灾救援车辆，其特征在于：所述遣派车（3）的行驶装置为左右两侧各设置一大车轮（519），大车轮（519）的直径大于消防设备折叠后的外周轮廓。4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于飞行器远程锚定遣派的高层火灾救援车辆，其特征在于：所述锚装置与索缆（2）之间还设置有牵引绳（31）及扩宽杆（32），牵引绳（31）一端连接锚装置，另一端分叉后分别连接扩宽杆（32）两端；所述索缆（2）至少为两条，所述至少存在的两条索缆...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢松寿，刘国青，
申请(专利权)人：上海轱辘轩工业设计有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31
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