一种集装箱式系留消防灭火救援装备及方法技术

本发明专利技术公开了一种集装箱式系留消防灭火救援装备及方法，属于高空消防技术领域，用于解决目前消防灭火救援装备机动性差、救援响应慢等不足，系统包括箱体、空中作业子系统和地面保障子系统，箱体包括上层腔体和下层腔体；空中作业子系统安装于上层腔体内，包括系留无人机、吊舱和灭火单元，吊舱挂载于系留无人机上，灭火单元安装于吊舱内；地面保障子系统安装于下层腔体内，包括电源单元、灭火剂供给单元和管线收放单元；电源单元通过系留电缆与系留无人机相连；灭火剂供给单元通过供给管与灭火单元相连；管线收放单元用于对系留电缆或/和供给管进行收放作业。本发明专利技术具有配置灵活、机动性好、应用场景广泛、消防灭火救援效果好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种集装箱式系留消防灭火救援装备及方法
本专利技术主要涉及高空消防
，特指一种集装箱式系留消防灭火救援装备及方法。
技术介绍
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。目前传统的高压水枪、消防云梯、高空无人机等消防设备均具有如下不足：（1）目前传统的高压水枪由于水压、消防云梯由于结构重量等原因均难以到达80米以上进行灭火和消防救援，而且目前的云梯消防车受地区、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；（2）面对高层消防灭火，有时需要多台消防车进行联合作业，准备时间比较长，采用云梯进行高层的救援，其云梯展开有一个比较缓慢的过程，从而导致救援响应慢；（3）对于高空无人机，鉴于当前电池的性能参数，无人机携带灭火所需的载荷及自身重量，作业时间长度收到限制，携带灭火载荷少，空中作业时间短，需要多次往复空中和地面；如果携带载荷比较多，空中作业时间短，因此，使用电池供电的消防救援无人机不能长时间、较大载重的开展高层消防救援作业，延误消防救援的宝贵时机；（4）面对复杂的消防救援情形，传统消防方式难以满足破窗、大流量喷水、喷干粉、泡沫等多样化、可配置的消防灭火需求；（5）由于作业高度上的限制，传统消防手段难以对高层被困、急需救援的群众提供紧急救援器材（比如：防毒面具、灭火毯、强光手电、对讲机等）；（6）现有消防无人机的单机作业完成喷干粉灭火、喷水等消防作业，没有充分构建消防灭火救援装备的功能。目前有采用系留无人机进行消防灭火的技术，但是系留无人机需要与各类专用消防车（如消防车、高喷车、举高车等专用装备）联为一体、灵活度不高，而且消防车辆数量有限，无法满足日益增长的消防需求。另外，由于其消防设备（包括水枪等）均固定于系留无人机上，不仅对系留无人机的飞行稳定性造成影响，而且不能够根据现场实际情况选择合适的消防设备，从而使得应用场景单一，而且各消防设备布置凌乱，不便于对其进行维护管理。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种配置灵活、机动性好、应用场景广泛、消防灭火救援效果好的集装箱式系留消防灭火救援装备以及方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种集装箱式系留消防灭火救援装备，包括箱体、空中作业子系统和地面保障子系统，所述箱体包括上下布置的两个腔体，分别为上层腔体和下层腔体；所述空中作业子系统，安装于所述上层腔体内，包括系留无人机、吊舱和灭火单元，所述吊舱挂载于所述系留无人机上，所述灭火单元安装于所述吊舱内；所述地面保障子系统，安装于所述下层腔体内，包括电源单元、灭火剂供给单元和管线收放单元；其中所述电源单元通过系留电缆与所述系留无人机相连，用于向系留无人机提供动力电源；所述灭火剂供给单元通过供给管与所述灭火单元相连，用于向灭火单元提供灭火剂；所述管线收放单元，用于对系留电缆或/和供给管进行收放作业。作为上述技术方案的进一步改进：所述箱体内设有供系留无人机起降的起落平台，所述起落平台将箱体分隔成上下布置的两个腔体；所述箱体于上层腔体的两侧设置有呈开合状的翼门；各所述翼门的一侧与所述箱体铰接，各所述翼门上设置有用于驱动对应所述翼门开合的开合驱动件；当所述开合驱动件驱动所述翼门展开时，两侧的翼门用于扩展起降平台；当所述开合驱动件驱动所述翼门合拢时，两侧的翼门相互合拢以对系留无人机进行防护。所述箱体的两侧折叠有垂直伸缩组件，用于抬起所述箱体以便于拖车进入以进行转运；所述垂直伸缩组件包括横杆和伸缩支腿，所述横杆的一端转运安装于所述箱体上，所述伸缩支腿固定于所述横杆的另一端；所述伸缩支腿的顶部设置有顶杆，用于支撑展开的翼门。所述箱体底部的两侧开设有插孔，用于供叉车的叉杆插入以进行搬运；所述箱体上设有吊装组件，用于进行吊装作业。所述箱体内设置有位置转换组件，用于对系留无人机进行位置转换。所述位置转换组件包括曲臂组件、第一转动机构和第二转动机构，所述曲臂组件的一端通过第一转动机构转动安装于箱体内，所述曲臂组件的另一端则通过第二转动机构与所述系留无人机转动相连；所述第一转动机构驱动所述曲臂组件在伸出状态与收回状态之间转动，所述第二转动机构驱动所述系留无人机转动，以使系留无人机在曲臂组件转动时处于水平状态。所述曲臂组件包括第一曲臂和第二曲臂，所述第一曲臂的一端与所述第一转动机构相连，所述第一曲臂的另一端与所述第二曲臂的一端转动相连，所述第二曲臂的另一端与所述第二转动机构相连；所述第一曲臂与第二曲臂之间设置有伸缩件。所述第一转动机构包括第一摆动缸和第一连接板，所述第一摆动缸固定于所述箱体内，所述第一摆动缸的输出端通过第一连接板与所述曲臂组件的一端相连；所述第一摆动缸上设置有第一位置检测件，用于检测所述第一摆动缸的转动角度；所述第二转动机构包括第二摆动缸和第二连接板，所述第二摆动缸固定于所述曲臂组件的另一端，所述第二摆动缸的输出端通过第二连接板与所述系留无人机相连；所述第二摆动缸上设置有第二位置检测件，用于检测所述第二摆动缸的转动角度；或者所述第一转动机构包括转动座、转轴、齿轮、齿条、滑动座和伸缩缸，所述转动座固定于所述箱体上，所述转轴紧固在所述曲臂组件上且转动安装于所述转动座上，所述齿轮安装于所述转轴的一侧或两侧，所述齿条滑动安装于所述滑动座上且与所述齿轮啮合，所述伸缩缸的伸缩端与所述齿条的一端相连，用于驱动所述齿条在所述滑动座上滑动。所述电源单元、管线收放单元和灭火剂供给单元依次沿所述下层腔体的长度方向依次布置；所述灭火剂供给单元包括消防水箱和水泵，所述水泵的进口与所述消防水箱相连，出口与所述供给管相连；所述电源单元包括发电机或/和蓄电池，所述发电机和蓄电池均与系留电缆相连；所述管线收放单元包括管线绞盘。所述吊舱内还安装有弹射单元或/和破窗枪，所述弹射单元用于弹射救援物资或/和灭火弹；所述弹射单元包括螺旋推进器和发射器；所述螺旋推进器用于放置救援弹或灭火弹并螺旋输送至发射器内；所述发射器的入口与所述螺旋推进器的出口对接，用于接收救援弹或灭火弹并弹射至指定位置。所述灭火单元包括水枪、履带和转接管，所述转接管位于所述履带内，所述转接管的一端与所述水枪相连，另一端用于与供给管相连，所述水枪可伸缩安装于所述吊舱内且一端伸出至所述吊舱外；所述水枪安装于一滑动组件上，所述滑动组件包括滑座、滑块和驱动组件，所述水枪安装于所述滑块上，所述滑块位于所述滑座上且与所述驱动组件相连，并在驱动组件的驱动下在所述滑座上滑动。所述系留无人机包括机身和多个旋翼，多个旋翼位于机身的周侧；其中所述机身两侧的旋翼均为可折叠旋翼；所述机身的上方设置有降落伞；所述机身的后端设置有反推力螺旋桨。所述吊舱通过挂载组件挂载于系留无人机的下方；所述挂载组件包括连接座、支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集装箱式系留消防灭火救援装备，其特征在于，包括箱体（1）、空中作业子系统（2）和地面保障子系统（3），所述箱体（1）包括上下布置的两个腔体，分别为上层腔体（101）和下层腔体（102）；/n所述空中作业子系统（2），安装于所述上层腔体（101）内，包括系留无人机（201）、吊舱（206）和灭火单元（203），所述吊舱（206）挂载于所述系留无人机（201）上，所述灭火单元（203）安装于所述吊舱（206）内；/n所述地面保障子系统（3），安装于所述下层腔体（102）内，包括电源单元（302）、灭火剂供给单元（301）和管线收放单元（303）；其中所述电源单元（302）通过系留电缆（5）与所述系留无人机（201）相连，用于向系留无人机（201）提供动力电源；所述灭火剂供给单元（301）通过供给管（6）与所述灭火单元（203）相连，用于向灭火单元（203）提供灭火剂；所述管线收放单元（303），用于对系留电缆（5）或/和供给管（6）进行收放作业。/n

【技术特征摘要】
1.一种集装箱式系留消防灭火救援装备，其特征在于，包括箱体（1）、空中作业子系统（2）和地面保障子系统（3），所述箱体（1）包括上下布置的两个腔体，分别为上层腔体（101）和下层腔体（102）；
所述空中作业子系统（2），安装于所述上层腔体（101）内，包括系留无人机（201）、吊舱（206）和灭火单元（203），所述吊舱（206）挂载于所述系留无人机（201）上，所述灭火单元（203）安装于所述吊舱（206）内；
所述地面保障子系统（3），安装于所述下层腔体（102）内，包括电源单元（302）、灭火剂供给单元（301）和管线收放单元（303）；其中所述电源单元（302）通过系留电缆（5）与所述系留无人机（201）相连，用于向系留无人机（201）提供动力电源；所述灭火剂供给单元（301）通过供给管（6）与所述灭火单元（203）相连，用于向灭火单元（203）提供灭火剂；所述管线收放单元（303），用于对系留电缆（5）或/和供给管（6）进行收放作业。


2.根据权利要求1所述的集装箱式系留消防灭火救援装备，其特征在于，所述箱体（1）内设有供系留无人机（201）起降的起落平台（404），所述起落平台（404）将箱体（1）分隔成上下布置的两个腔体；所述箱体（1）于上层腔体（101）的两侧设置有呈开合状的翼门（103）；各所述翼门（103）的一侧与所述箱体（1）铰接，各所述翼门（103）上设置有用于驱动对应所述翼门（103）开合的开合驱动件（104）；当所述开合驱动件（104）驱动所述翼门（103）展开时，两侧的翼门（103）用于扩展起降平台；当所述开合驱动件（104）驱动所述翼门（103）合拢时，两侧的翼门（103）相互合拢以对系留无人机（201）进行防护。


3.根据权利要求2所述集装箱式系留消防灭火救援装备，其特征在于，所述箱体（1）的两侧折叠有垂直伸缩组件（105），用于抬起所述箱体（1）以便于拖车进入以进行转运；所述垂直伸缩组件（105）包括横杆（1051）和伸缩支腿（1052），所述横杆（1051）的一端转运安装于所述箱体（1）上，所述伸缩支腿（1052）固定于所述横杆（1051）的另一端；所述伸缩支腿（1052）的顶部设置有顶杆（1053），用于支撑展开的翼门（103）。


4.根据权利要求1～3中任意一项所述的集装箱式系留消防灭火救援装备，其特征在于，所述箱体（1）底部的两侧开设有插孔（106），用于供叉车的叉杆插入以进行搬运；所述箱体（1）上设有吊装组件（107），用于进行吊装作业。


5.根据权利要求1～3中任意一项所述的集装箱式系留消防灭火救援装备，其特征在于，所述箱体（1）内设置有位置转换组件（4），用于对系留无人机（201）进行位置转换。


6.根据权利要求5所述的集装箱式系留消防灭火救援装备，其特征在于，所述位置转换组件（4）包括曲臂组件（401）、第一转动机构（402）和第二转动机构（403），所述曲臂组件（401）的一端通过第一转动机构（402）转动安装于箱体（1）内，所述曲臂组件（401）的另一端则通过第二转动机构（403）与所述系留无人机（201）转动相连；所述第一转动机构（402）驱动所述曲臂组件（401）在伸出状态与收回状态之间转动，所述第二转动机构（403）驱动所述系留无人机（201）转动，以使系留无人机（201）在曲臂组件（401）转动时处于水平状态。


7.根据权利要求6所述的集装箱式系留消防灭火救援装备，其特征在于，所述曲臂组件（401）包括第一曲臂（4012）和第二曲臂（4013），所述第一曲臂（4012）的一端与所述第一转动机构（402）相连，所述第一曲臂（4012）的另一端与所述第二曲臂（4013）的一端转动相连，所述第二曲臂（4013）的另一端与所述第二转动机构（403）相连；所述第一曲臂（4012）与第二曲臂（4013）之间设置有伸缩件（405）。


8.根据权利要求7所述的集装箱式系留消防灭火救援装备，其特征在于，所述第一转动机构（402）包括第一摆动缸（4021）和第一连接板（4022），所述第一摆动缸（4021）固定于所述箱体（1）内，所述第一摆动缸（4021）的输出端通过第一连接板（4022）与所述曲臂组件（401）的一端相连；所述第一摆动缸（4021）上设置有第一位置检测件，用于检测所述第一摆动缸（4021）的转动角度；所述第二转动机构（403）包括第二摆动缸（4031）和第二连接板（4032），所述第二摆动缸（4031）固定于所述曲臂组件（401）的另一端，所述第二摆动缸（4031）的输出端通过第二连接板（4032）与所述系留无人机（201）相连；所述第二摆动缸（4031）上设置有第二位置检测件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张代兵，吴正洪，杨志生，向绍华，伍泽全，吴刚，
申请(专利权)人：长沙市云智航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43