一种基于无人机的消防装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于无人机的消防装置，涉及无人机技术领域，包括水箱、增压泵、PLC控制柜、电磁阀和用于给增压泵、PLC控制柜、电磁阀供电的电源箱，增压泵、PLC控制柜和电源箱均安装在水箱的外顶面，电磁阀和增压泵分别与PLC控制柜电连接，增压泵的进水口通过管道与电磁阀的出水口连通，电磁阀的进水口通过管道与水箱连通，增压泵的出水口通过管道连接有多个高压喷头，多个高压喷头安装于水箱外底面上。本发明专利技术能够同时通过洒水和投放灭火弹进行灭火操作，有效地提高了灭火的效果，且装置结构简单，控制便捷稳定，能够推动和加强无人机在灭火救灾领域的运用，减少灭火人员过程的人员投入，降低灭火过程造成的伤亡。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的消防装置
本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种基于无人机的消防装置。
技术介绍
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。基于无人机的诸多优点，利用无人机进行物资的定点空投也逐渐得到发展利用，然而，目前用于无人机进行火灾救援的消防装置功能单一，灭火效果不理想，不利于推动无人机在灭火救灾领域的运用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于无人机的消防装置，使无人机能够同时通过洒水和投放灭火弹进行灭火操作，提高灭火的效果，减少灭火人员过程的人员投入，降低灭火过程造成的伤亡。本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：一种基于无人机的消防装置，包括水箱、增压泵、PLC控制柜、电磁阀和用于给增压泵、PLC控制柜、电磁阀供电的电源箱，增压泵、PLC控制柜和电源箱均安装在水箱的外顶面，电磁阀和增压泵分别与PLC控制柜电连接，增压泵的进水口通过管道与电磁阀的出水口连通，电磁阀的进水口通过管道与水箱连通，增压泵的出水口通过管道连接有多个高压喷头，多个高压喷头安装于水箱外底面上，水箱外顶面设有加水口和连接座，连接座位于水箱的四个角落处，水箱内倾斜设置有四根灭火弹投掷筒，水箱的四个侧面上设置有装弹口，水箱的底面设置有四个投弹口，四根灭火弹投掷筒的一端分别与四个装弹口连接，另一端分别与四个投弹口连接，四个装弹口上设有可拆卸的封存上盖，四个投弹口分别处通过扭簧铰接有封存下盖，当扭簧处于自由状态时，封存下盖盖阖在投弹口上，封存下盖上安装有电磁锁，四个投弹口上安装有能与电磁锁磁性吸合的铁块，电磁锁分别与电源箱和PLC控制柜电连接。进一步，水箱外底面的中部设置有支撑框，四个投弹口位于支撑框内，支撑框高度大于投弹口和高压喷头的高度，支撑框四个外侧壁的中部分别设置有加强板。进一步，高压喷头共设置九个，九个高压喷头分别安装在水箱外底面的四个角落处、水箱外底面的中部，以及支撑框内侧的四个角落处。进一步，高压喷头的高度大于投弹口的高度。进一步，灭火弹投掷筒由网状外层、防水中间层和缓冲内层构成，防水中间层贯穿在网状外层内、并与网状外层过盈配合，缓冲内层粘接在防水中间层内。进一步，封存上盖采用螺纹连接的方式与装弹口连接。进一步，封存下盖的内侧面上固定连接有缓冲弹簧。进一步，网状外层采用不锈钢加工而成，防水中间层采用铝合金加工而成，缓冲内层采用硅胶材质，防水中间层表面形成有自润滑膜层，自润滑膜层含有碳纳米管、纳米聚四氟乙烯和Al203，自润滑膜层的厚度为42～50μm，自润滑膜层的静态接触角为159.7°。不锈钢网状外层能够起到支撑的作用，且网状能够使防水中间层与水接触，增大灭火弹投掷筒与水的接触面积，降低灭火弹的温度；铝合金防水中间层支撑强度大，重量轻，能够降低装置的整体重量，在其表面形成自润滑膜层，疏水性极强，氧化腐蚀弱，能够有效延长其使用寿命；硅胶材质缓冲、隔热效果好，耐磨耐用，能够良好的保护灭火弹性能。进一步，铝合金防水中间层的加工方法如下：S1、将铝合金防水中间层浸入摩尔比为4:1的NaOH和Na3PO4混合溶液中5～10min，侵泡结束后，先用去离子水冲铝合金防水中间层3～5min，再用乙醇溶液冲洗5～10min后干燥备用；S2、将S1处理的铝合金防水中间层浸入100～120℃的抛光液中抛光10s，然后用去离子水反复冲洗铝合金防水中间层，其中抛光液包括400～500g/L的NaOH、150～180g/L的NaNO2、30～40g/L的NaF、20～30g/L的Na3PO4；S3、将S2处理的铝合金防水中间层浸入混合酸电解液中，于120V的电压下室温高压复合阳极氧化1～2h，然后用去离子水反复冲洗，干燥，得到表面覆有Al203/聚四氟乙烯复合氧化膜的铝合金防水中间层，其中混合酸电解液包括3mL/L的磷酸、2g/L的草酸、1g/L的钨酸钠、1.5g/L的丙二醇丁醚和1.0～1.5mL/L的20％聚四氟乙烯乳液；S4、将S3得到的表面覆有Al203/聚四氟乙烯复合氧化膜的铝合金防水中间层浸入去离子水中，然后利用纳秒激光器进行激光钻孔，其中激光的脉宽为10ns，波长为1064nm，功率为6～10W，重复频率为20kHz，铝合金防水中间层距离水面的高度为15～30mm，加工完成后用去离子水冲洗干净后干燥备用；S5、取碳纳米管加入10体积的浓度为2.6mol/L的硝酸溶液中，与40℃下汇流24h，冷却后离心分离，用去离子水洗涤至中性后过滤、干燥，得到纯化的碳纳米管，然后取纯化的碳纳米管，依次加入10倍体积的浓硝酸和30倍体积的浓硫酸，超声波分散5h后离心分离，然后用去离子水洗涤至中性，干燥，得到改性碳纳米管；改性碳纳米管的表面带上了羧基及羟基基团，使碳纳米管与Al203及聚四氟乙烯间的相互作用增强，且碳纳米管表面酸根离子的离解使碳管间的相互排斥作用增强，相互缠绕程度明显减弱，使碳管的分散性能显著提高，从而制备出分散均匀的稳定的碳管悬浮液，使碳纳米管的沉积更加均匀，填充更加致密均匀。S6、将改性碳纳米管通过的物理气相沉积法的方式填充到S4中得到的铝合金防水中间层的微孔，并压实，再于320～330℃下热处理1～3h，热处理完成后自然冷却至室温即可。通过阳极氧化在铝合金防水中间层表面形成Al203/聚四氟乙烯复合氧化膜层，在纳米聚四氟乙烯的作用下具有在自润滑的功能，且膜层均匀致密，耐腐蚀性强、摩登硬度强、摩擦系数小，防水效果好；在铝合金防水中间层表面制备的Al203/聚四氟乙烯复合氧化膜层上进一步进行打孔填充改性碳纳米管，碳纳米管的圆筒状的石黑层之间容易滑动或转动，具有类似于石墨的润滑性能，将碳纳米管打孔填充到Al203/聚四氟乙烯复合氧化膜层中将可进一步降低膜层表面的摩擦系数，提高膜层的机械性能及防水性能。进一步，S3中的氧化电压在30s内线性调节到预设定值120V，并保持到实验结束，峰值电流密度为4.0～6.0A/dm2。本专利技术的有益效果：1、本专利技术能够同时通过洒水和投放灭火弹进行灭火操作，有效地提高了灭火的效果，且装置结构简单，控制便捷稳定，能够推动和加强无人机在灭火救灾领域的运用，减少灭火人员过程的人员投入，降低灭火过程造成的伤亡；2、本专利技术通过阳极氧化在铝合金防水中间层表面形成Al203/聚四氟乙烯复合氧化膜层，在纳米聚四氟乙烯的作用下具有在自润滑的功能，且膜层均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无人机的消防装置，其特征在于，包括水箱、增压泵、PLC控制柜、电磁阀和用于给增压泵、PLC控制柜、电磁阀供电的电源箱，所述增压泵、PLC控制柜和电源箱均安装在水箱的外顶面，所述电磁阀和增压泵分别与PLC控制柜电连接，所述增压泵的进水口通过管道与电磁阀的出水口连通，所述电磁阀的进水口通过管道与水箱连通，所述增压泵的出水口通过管道连接有多个高压喷头，多个所述高压喷头安装于水箱外底面上，所述水箱外顶面设有加水口和连接座，所述连接座位于水箱的四个角落处，所述水箱内倾斜设置有四根灭火弹投掷筒，所述水箱的四个侧面上设置有装弹口，所述水箱的底面设置有四个投弹口，四根所述灭火弹投掷筒的一端分别与四个装弹口连接，另一端分别与四个投弹口连接，四个所述装弹口上设有可拆卸的封存上盖，四个所述投弹口分别处通过扭簧铰接有封存下盖，当扭簧处于自由状态时，所述封存下盖盖阖在投弹口上，所述封存下盖上安装有电磁锁，四个所述投弹口上安装有能与电磁锁磁性吸合的铁块，所述电磁锁分别与电源箱和PLC控制柜电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的消防装置，其特征在于，包括水箱、增压泵、PLC控制柜、电磁阀和用于给增压泵、PLC控制柜、电磁阀供电的电源箱，所述增压泵、PLC控制柜和电源箱均安装在水箱的外顶面，所述电磁阀和增压泵分别与PLC控制柜电连接，所述增压泵的进水口通过管道与电磁阀的出水口连通，所述电磁阀的进水口通过管道与水箱连通，所述增压泵的出水口通过管道连接有多个高压喷头，多个所述高压喷头安装于水箱外底面上，所述水箱外顶面设有加水口和连接座，所述连接座位于水箱的四个角落处，所述水箱内倾斜设置有四根灭火弹投掷筒，所述水箱的四个侧面上设置有装弹口，所述水箱的底面设置有四个投弹口，四根所述灭火弹投掷筒的一端分别与四个装弹口连接，另一端分别与四个投弹口连接，四个所述装弹口上设有可拆卸的封存上盖，四个所述投弹口分别处通过扭簧铰接有封存下盖，当扭簧处于自由状态时，所述封存下盖盖阖在投弹口上，所述封存下盖上安装有电磁锁，四个所述投弹口上安装有能与电磁锁磁性吸合的铁块，所述电磁锁分别与电源箱和PLC控制柜电连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的消防装置，其特征在于，所述水箱外底面的中部设置有支撑框，四个投弹口位于支撑框内，所述支撑框高度大于投弹口和高压喷头的高度，所述支撑框四个外侧壁的中部分别设置有加强板。


3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的消防装置，其特征在于，所述高压喷头共设置九个，九个高压喷头分别安装在水箱外底面的四个角落处、水箱外底面的中部，以及支撑框内侧的四个角落处。


4.根据权利要求3所述的一种基于无人机的消防装置，其特征在于，所述高压喷头的高度大于投弹口的高度。


5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种基于无人机的消防装置，其特征在于，所述灭火弹投掷筒由网状外层、防水中间层和缓冲内层构成，所述防水中间层贯穿在网状外层内、并与网状外层过盈配合，所述缓冲内层粘接在防水中间层内。


6.根据权利要求5所述的一种基于无人机的消防装置，其特征在于，所述封存下盖的内侧面上固定连接有缓冲弹簧。


7.根据权利要求6所述的一种基于无人机的消防装置，其特征在于，所述封存上盖采用螺纹连接的方式与装弹口连接。


8.根据权利要求7所述的一种基于无人机的消防装置，其特征在于，所述网状外层采用不锈钢加工而成，所述防水中间层采用铝合金加工而成，所述缓冲内层采...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺晓辉，游青山，李波，赵世纪，王国臣，庞松，周瑶，曾习宇，
申请(专利权)人：重庆工程职业技术学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50