一種基於無人機的消防救援裝置的製作方法

2023-06-02 08:27:46 2

專利名稱：一種基於無人機的消防救援裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種消防救援裝置，特別是一種基於無人機的消防救援裝置。
背景技術：
高度大於10層或者大於24米的建築稱為高層建築、高度大於100米的建築稱之為超高層建築，高層和超高層建築火災撲救一直是消防領域的難題。國內外現有的消防裝備由於滅火高度有限，機動部署困難，價格昂貴，難以滿足高層、超高層建築消防滅火的需求。同樣，危險、化學品存儲地點一旦發生火災，常規消防裝備無法快速靠近著火區域，這嚴重製約了救援效果，利用無人機快速進入危險區域進行偵察、探測、滅火、救援，可以大大降低損失，提聞救援效率，鳳得時間。高層、超高層建築火災撲救一般採用舉高消防車和雲梯消防車，世界最高的消防車是芬蘭的博浪濤消防車，包括:載車底盤、舉升裝置、電氣系統。該消防車舉升高度為101米，分低、中、高區接力送水，送水高度僅160米左右。該消防車工作展開狀態寬約8米，車長20米，行車高度4米，總質量62噸，在很多樓宇密集區域和街道稍窄的地方無法部署。另外，該消防車進口價格昂貴，國內多數城市消防部門無法承受，目前只有北京、上海、杭州等少數城市裝備。

發明內容
本發明目的在於提供一種基於無人機的消防救援裝置，解決現有消防裝備滅火高度有限、機動部署困難、難以滿足特殊場合火災撲救需求的問題。一種基於無人機的消防救援裝置，包括:載車底盤，還包括:光電探測設備、旋轉雲臺、指控設備、發射箱、發射筒、滅火無人機；其中，光電探測設備，包括:可見光探測器、紅外探測器、雷射測距機、目標定位器、目標雷射指示器；指控設備，包括:顯控臺、微型計算機、坐標裝訂模塊，滅火無人機，包括:機體、GPS制導組件、雷射制導組件、載荷艙段、降
落傘、摺疊翼。其中，坐標裝訂模塊功能為:接收目標定位器信息，並將其轉換為GPS坐標信息，通過微型計算機裝訂到滅火無人機GPS制導組件上。光電探測設備置於旋轉雲臺上方並軸承連接；旋轉雲臺置於發射箱上方並螺釘連接；指控設備與載車底盤駕駛室副駕駛位置螺釘連接；發射箱置於載車底盤上並螺釘連接；發射筒置於發射箱中並螺釘連接；滅火無人機的摺疊翼與機體軸承連接，存儲狀態時摺疊翼呈摺疊形態置於發射筒中。可見光探測器、紅外探測器、雷射測距機、目標定位器、目標雷射指示器、顯控臺與微型計算機電纜連接。坐標裝訂模塊安裝在微型計算機上，雷射制導組件置於機體的前端並螺釘連接，GPS制導組件位於雷射制導組件後並與機體的前端螺釘連接，載荷艙段位於機體中部並螺釘連接，降落傘摺疊後置於機體中最後端並與機體由繩索連接。該消防救援裝置工作時，顯控臺通過微型計算機控制旋轉雲臺調轉將光電探測設備對準火災位置，可見光探測器、紅外探測器對高層和超高層建築火災目標進行搜索和探測，並將探測結果通過微型計算機顯示在顯控臺上，確定濃煙或牆體後的火災目標位置。雷射測距機測量火災目標的距離，目標定位器確定目標位置信息。坐標裝訂模塊接收目標定位器信息，並將其轉換為GPS坐標信息，轉換成功後通過微型計算機裝訂到滅火無人機GPS制導組件上，並用壓縮空氣垂直發射滅火無人機。滅火無人機發射升空後機翼展開，一邊按照GPS制導組件指令粗製導飛行，一邊搜索目標雷射指示器信號，當滅火無人機搜索到目標雷射指示器信號後，滅火無人機鎖定目標，轉精製導飛行，並飛向火災目標，無人機撞擊火災建築物窗戶玻璃，窗戶玻璃破碎的同時，載荷艙段工作，拋撒滅火劑或其他救援物資；如任務失敗，滅火無人機受遙控指令降落地面或打開降落傘減速回收。本裝置以無人機為載體對城市高層超高層建築物或危險化學品場所火災實施滅火，具有滅火高度高，精度高，成本低，反應時間短的優點。採用通用汽車底盤，壓縮空氣垂直發射技術，具有機動部署快、發射無火工品，滅火無人機裝載量大的特點，同時，該消防救援裝置可不用載車底盤裝載，可將所有設備安裝在固定場所實施消防救援，適合在城市環境使用。


圖1 一種基於無人機的消防救援裝置示意 圖2 —種基於無人機的消防救援裝置的駕駛室示意 圖3 —種基於無人機的消防救援裝置的電路結構 圖4 一種基於無人機的消防救援裝置的滅火無人機示意圖。1.載車底盤2.光電探測設備3.旋轉雲臺4.指控設備5.發射箱6.發射筒7.滅火無人機8.顯控臺9.微型計算機10.坐標裝訂模塊11.可見光探測器12.紅外探測器13.雷射測距機14.目標定位器15.目標雷射指示器16.機體17.GPS制導組件18.雷射制導組件19.載荷艙段20.降落傘21.摺疊翼。
具體實施例方式一種基於無人機的消防救援裝置，包括:載車底盤1，還包括:光電探測設備2、旋轉雲臺3、指控設備4、發射箱5、發射筒6和滅火無人機7 ;其中，光電探測設備2，包括:可見光探測器11、紅外探測器12、雷射測距機13、目標定位器14、目標雷射指示器15 ;指控設備4，包括:顯控臺8、微型計算機9、坐標裝訂模塊10，滅火無人機7，包括:機體16、GPS制導組件17、雷射制導組件18、載荷艙段19、降落傘20、摺疊翼21 ；
其中，坐標裝訂模塊10功能是:接收目標定位器信息，並將其轉換為GPS坐標信息，通過微型計算機裝訂到滅火無人機GPS制導組件上；
光電探測設備2置於旋轉雲臺3上方並軸承連接；旋轉雲臺3置於發射箱5上方並螺釘連接；指控設備4與載車底盤I駕駛室副駕駛位置螺釘連接；發射箱5置於載車底盤I上並螺釘連接；發射筒6置於發射箱5中並螺釘連接；滅火無人機7的摺疊翼21與機體16軸承連接，存儲狀態時摺疊翼21呈摺疊形態置於發射筒6中。可見光探測器11、紅外探測器12、雷射測距機13、目標定位器14、目標雷射指示器15、顯控臺8與微型計算機9電纜連接。坐標裝訂模塊10安裝在微型計算機9上，雷射制導組件18置於機體16的前端並螺釘連接，GPS制導組件17位於雷射制導組件18後並與機體16的前端螺釘連接，載荷艙段19位於機體16中部並螺釘連接，降落傘20摺疊後置於機體16中最後端並與機體16由繩索連接。該消防救援裝置工作時，顯控臺8通過微型計算機9控制旋轉雲臺3調轉將光電探測設備2對準火災位置，可見光探測器11、紅外探測器12對高層和超高層建築火災目標進行搜索和探測，並將探測結果通過微型計算機9顯示在顯控臺8上，確定濃煙或牆體後的火災目標位置。雷射測距機13測量火災目標的距離，目標定位器14確定目標位置信息。坐標裝訂模塊10接收目標定位器14信息，並將其轉換為GPS坐標信息，轉換成功後通過微型計算機9裝訂到滅火無人機7的GPS制導組件17上，並用壓縮空氣垂直發射滅火無人機
7。滅火無人機7發射升空後摺疊翼21展開，一邊按照GPS制導組件17指令粗製導飛行，一邊搜索目標雷射指示器15信號，當滅火無人機7搜索到目標雷射指示器15信號後，滅火無人機7鎖定目標,轉精製導飛行,並飛向火災目標,滅火無人機7撞擊著火建築物窗戶玻璃，窗戶玻璃破碎的同時，載荷艙段19工作，拋撒滅火劑，完成滅火；如任務失敗，滅火無人機7受遙控指令降落地面回收或打開降落傘20減速回收。
權利要求
1.一種基於無人機的消防救援裝置，包括:載車底盤(1)，其特徵在於還包括:光電探測設備(2)、旋轉雲臺(3)、指控設備(4)、發射箱(5)、發射筒(6)和滅火無人機(7);其中，光電探測設備(2)，包括:可見光探測器(11)、紅外探測器(12)、雷射測距機(13)、目標定位器(14)、目標雷射指示器(15);指控設備(4)，包括:顯控臺(8)、微型計算機(9)、坐標裝訂模塊(10 )，滅火無人機(7 )，包括:機體(16 )、GPS制導組件(17 )、雷射制導組件(18 )、載荷艙段(19)、降落傘(20)、摺疊翼(21); 其中，坐標裝訂模塊(10)功能是:接收目標定位器(14)信息，並將其轉換為GPS坐標信息，通過微型計算機(9)裝訂到滅火無人機(7) GPS制導組件(17)上； 光電探測設備(2)置於旋轉雲臺(3)上方並軸承連接；旋轉雲臺(3)置於發射箱(5)上方並螺釘連接；指控設備(4)與載車底盤(I)駕駛室副駕駛位置螺釘連接；發射箱(5)置於載車底盤(I)上並螺釘連接；發射筒(6)置於發射箱(5)中並螺釘連接；滅火無人機(7)的摺疊翼(21)與機體(16)軸承連接，存儲狀態時摺疊翼(21)呈摺疊形態置於發射筒(6)中；可見光探測器(11)、紅外探測器(12)、雷射測距機(13)、目標定位器(14)、目標雷射指示器(15)、顯控臺(8)與微型計算機(9)電纜連接；坐標裝訂模塊(10)安裝在微型計算機(9)上，雷射制導組件(18)置於機體(16)的前端並螺釘連接，GPS制導組件(17)位於雷射制導組件(18)後並與機體(16)的前端螺釘連接，載荷艙段(19)位於機體(16)中部並螺釘連接，降落傘(20)摺疊後置於機體(16)中最後端並與機體(16)由繩索連接； 該消防救援裝置工作時，顯控臺(8)通過微型計算機(9)控制旋轉雲臺(3)調轉將光電探測設備(2)對準火災位置，可見光探測器(11)、紅外探測器(12)對高層和超高層建築火災目標進行搜索和探測，並將探測結果通過微型計算機(9 )顯示在顯控臺(8 )上，確定濃煙或牆體後的火災目標位置；雷射測距機(13)測量火災目標的距離，目標定位器(14)確定目標位置信息；坐標裝訂模塊(10)接收目標定位器(14)信息，並將其轉換為GPS坐標信息，轉換成功後通過微型計算機(9)裝訂到滅火無人機(7)的GPS制導組件(17)上，並用壓縮空氣垂直發射滅火無人機(7);滅火無人機(7)發射升空後摺疊翼(21)展開，一邊按照GPS制導組件(17)指令粗製導飛行，一邊搜索目標雷射指示器(15)信號，當滅火無人機(7)搜索到目標雷射指示器(15)信號後，滅火無人機(7)鎖定目標，轉精製導飛行，並飛向火災目標，滅火無人機(7 )撞擊著火建築物窗戶玻璃，窗戶玻璃破碎的同時，載荷艙段(19 )工作，拋撒滅火劑，完成滅火；如任務失敗，滅火無人機(7)受遙控指令降落地面回收或打開降落傘(20)減速回收。
全文摘要
本發明公開了一種基於無人機的消防救援裝置，主要包括載車底盤(1)、光電探測設備(2)、旋轉雲臺(3)、指控設備(4)、發射箱(5)、發射筒(6)、滅火無人機(7)、顯控臺(8)、微型計算機(9)，該裝置所有設備都安裝在載車底盤(1)上。顯控臺(8)通過微型計算機(9)控制旋轉雲臺(3)調轉，通過光電探測設備(2)發現火災目標，微型計算機(9)將坐標信息裝訂至滅火無人機(7)上並發射滅火無人機(7)，滅火無人機(7)飛行至火災目標進行滅火。本發明可以解決現有消防救援裝備滅火高度有限，難以滿足高層建築火災撲救需求的難題，具有較大經濟、社會效益。
文檔編號B60P3/00GK103112385SQ20131007719
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月12日 優先權日2013年3月12日
發明者邱旭陽, 劉浩, 申研, 白鵬英, 程立濤, 王銳, 廖慶, 韓書永, 秦淵, 葛曉飛 申請人:北京機械設備研究所