CN104492018A - 一种空中模式的灭火方法和灭火系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种空中模式的灭火方法和灭火系统。其中，该方法包括：计算灭火弹的飞行弹道，所述灭火弹内置灭火剂且带有制导功能；根据所述飞行弹道计算所述灭火弹在飞行过程中所需的气体推进压力；依据所述飞行弹道和所述气体推进压力，从至少一个空中的发射点处对至少一个所述灭火弹进行发射，以使得所述灭火弹在制导功能的控制下，凭借所述气体推进压力沿着所述飞行弹道从发射点到达着火点，并在着陆到着火点后通过内置灭火剂对着火点实施灭火。通过本发明，可以提高对高层或超高层建筑的灭火效果。

Description

一种空中模式的灭火方法和灭火系统

技术领域

本发明涉及消防领域，特别是涉及一种空中模式的灭火方法和灭火系统。

背景技术

消防，即灭火，是一种与生产和生活息息相关的领域。一旦发生火灾，都会给人民群众的财产和生命造成巨大的损失。一种常见的灭火方式就是采用灭火器进行灭火。

然而，随着新技术、新材料和新工艺的发展，以及在城市土地集约利用的趋势下，促使高层或超高层建筑快速发展。尤其是在我国，由于人口众多、城市土地紧张，因此就加剧了对高层或超高层建筑的需求，以此来开拓城市的发展空间。

对于一般的高层建筑，传统的灭火方法是：先通过消防梯将消防员送到几十米左右的高度，消防员再利用水枪对着火点实施灭火。或者，消防员在地面利用高压水枪将水送到100米左右的高度，并对着火点实施灭火。

在实现本发明的过程中，本发明的发明人发现现有技术中至少存在如下问题：无论是利用消防梯还是高压水枪，其灭火高度都是存在一定限制的。而对于一些高层建筑或超高层建筑(例如，五百多米的建筑)，消防梯的高度或从高压水枪喷射的水柱的高度已经远远无法达到高层建筑或超高层建筑对灭火高度的要求，致使灭火效果不理想甚至无法达到灭火效果。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种空中模式的灭火方法和灭火系统，以提高对高层或超高层建筑的灭火效果。

本发明实施例公开了如下技术方案：

一种空中模式的灭火方法，其特征在于，包括：

计算灭火弹的飞行弹道，所述灭火弹内置灭火剂且带有制导功能；

根据所述飞行弹道计算所述灭火弹在飞行过程中所需的气体推进压力；

依据所述飞行弹道和所述气体推进压力，从至少一个空中的发射点处对至少一个所述灭火弹进行发射，以使得所述灭火弹在制导功能的控制下，凭借所述气体推进压力沿着所述飞行弹道从发射点到达着火点，并在着陆到着火点后通过内置灭火剂对着火点实施灭火。

优选的，所述计算灭火弹的飞行弹道，包括：

测量所述灭火弹的发射点与着火点之间的距离，以及，测量位于低空和/或位于着火点附近的高空的风向和风速；

根据所述距离以及测量的风向和风速，计算所述灭火弹从发射点到达着火点之间的飞行弹道。

优选的，所述依据所述飞行弹道和所述气体推进压力，从至少一个空中的发射点处对至少一个所述灭火弹进行发射，包括：

根据所述气体推进压力对所述灭火弹施加高压气体，以及根据所述飞行弹道对所述灭火弹进行激光制导或有线制导；

将至少一个所述灭火弹送达到着火点附近的高空处，并从所述高空处对至少一个所述灭火弹进行发射。

优选的，所述制导功能为激光制导或有线制导。

优选的，所述方法还包括：

对着火点的火情进行远程的视频监测。

一种空中模式的灭火系统，包括：发射控制子系统、至少一个灭火弹发射子系统以及至少一个内置灭火剂且带有制导功能的灭火弹；其中，

所述弹道计算子系统，用于计算所述灭火弹从发射点到达着火点之间的飞行弹道，以及根据所述飞行弹道计算所述灭火弹在飞行过程中所需的气体推进压力；

所述灭火弹发射子系统，用于依据所述飞行弹道和所述气体推进压力，从空中的发射点处对至少一个所述灭火弹进行发射；

所述灭火弹，用于在制导功能的控制下，凭借所述气体推进压力沿着所述飞行弹道从发射点到达着火点，并在着陆到着火点后通过内置灭火剂对着火点实施灭火。

优选的，所述发射控制子系统包括：距离测量仪、风速和风向测量仪和弹道计算机；

所述距离测量仪，用于测量所述灭火弹的发射点与着火点之间的距离；

所述风速和风向测量仪，用于测量位于低空的风向和风速；

所述弹道计算机，用于根据所述距离测量仪测量的距离以及所述风速和风向测量仪测量的风向和风速，计算所述灭火弹从发射点到达着火点之间的飞行弹道。

优选的，所述发射控制子系统还包括：测量用的无人直升飞机，用于搭载所述风速和风向测量仪，并在遥控下飞行到着火点附近的高空处；

所述风速和风向测量仪还用于，测量所述着火点附近的高空处的风向和风速。

优选的，所述灭火弹发射子系统包括高压气体加压装置、灭火弹制导装置和发射用的无人直升飞机；

所述高压气体加压装置，用于根据所述气体推进压力对所述灭火弹施加高压气体；

所述灭火弹制导装置，用于根据所述飞行弹道对所述灭火弹进行激光制导或有线制导；

所述发射用的无人直升飞机，用于搭载至少一个所述灭火弹，在遥控下飞行并悬停在着火点附近的高空处，并从所述高空处对至少一个所述灭火弹进行发射。

优选的，所述系统还包括监测子系统，所述监测子系统包括：监测用的无人直升飞机、视频采集装置和视频显示装置；

所述监测用的无人直升飞机，用于搭载所述视频采集装置，在遥控下飞行并悬停在着火点附近；

所述视频采集装置，用于对着火点的火情进行视频采集，并将采集的视频数据发送给所述视频显示装置；

所述视频显示装置，用于接收所述视频数据，并显示所述视频数据。

由上述实施例可以看出，与现有技术相比，本发明的优点在于：

针对位于高层或超高层建筑中的着火点，可以从空中向着火点发射灭火弹，由于该灭火弹具有制导功能，因此，灭火弹可以沿飞行弹道精确地着陆到着火点处，并利用内置的灭火剂对着火点实施灭火。最终可以在较短的时间内，在远距离上对着火点实施火情压制，控制火情的发展，进而达到对高层或超高层建筑的良好的灭火效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性地示出了本发明一种空中模式的灭火方法的一个实施例的流程图；

图2示意性地示出了本发明一种计算灭火弹的飞行弹道的方法的流程图；

图3示意性地示出了本发明一种空中模式的灭火系统的一个实施例的流程图；

图4示意性地示出了本发明一种空中模式的发射控制子系统的结构框图；

图5示意性地示出了本发明一种灭火弹发射子系统的结构框图；

图6示意性地示出了本发明一种监测子系统的结构框图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种空中模式的灭火方法和灭火系统。在本发明的技术方案中，从空中发射带有灭火功能的灭火弹，例如，该空中的高度可以与高层或超高层建筑中发生火灾的楼层高度基本持平，使灭火弹在到达着火点处后，利用其内置的灭火剂对着火点实施灭火，达到压制火情或灭火的目的。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

方法实施例

请参阅图1，图1示意性地示出了本发明一种空中模式的灭火方法的一个实施例的流程图，例如，该方法可以由消防部门执行，该方法例如包括以下步骤：

步骤101：计算灭火弹的飞行弹道，所述灭火弹内置灭火剂且带有制导功能。

步骤102：根据所述飞行弹道计算所述灭火弹在飞行过程中所需的气体推进压力。

步骤103：依据所述飞行弹道和所述气体推进压力，从至少一个空中的发射点处对至少一个所述灭火弹进行发射，以使得所述灭火弹在制导功能的控制下，凭借所述气体推进压力沿着所述飞行弹道从发射点到达着火点，并在着陆到着火点后通过内置灭火剂对着火点实施灭火。

在本发明中，可以将灭火弹以及灭火弹发射装置搭载在无人直升飞机上，远程遥控无人直升飞机飞到高空处，从而作为空中的发射点。例如，可以遥控无人直升飞机飞到与高层或超高层建筑中发生火灾的楼层高度基本持平的高度，以便可以更近距离地接近着火点，再利用灭火弹发射装置发射灭火导弹。其中，可以在无人直升飞机上搭载一个或多个灭火弹。

另外，在本发明中，用于灭火的灭火弹内置有灭火剂，并且还带有制导功能，从而使灭火弹沿着飞行弹道精确地到达目的地，该目的地即为着火点处。

为了使灭火弹从发射点精确地到达目的地，需要先计算灭火弹的飞行弹道。如图2所示，可以通过如下方式计算灭火弹的飞行弹道。

步骤201：测量所述灭火弹的发射点与着火点之间的距离，以及，测量位于低空和/或着火点附近的高空的风向和风速。

步骤202：根据测量的距离以及测量的风向和风速，计算所述灭火弹从发射点到达着火点之间的飞行弹道。

例如，可以利用专用的激光测距仪准确测量发射点与着火点之间的距离，利用专用的风速和风向测量仪测量位于低空和/或位于着火点附近的高空的风向和风速。其中，可以将专用的风速和风向测量仪搭载在无人直升飞机上，远程遥控无人直升飞机飞到着火点附近的高空处，从而辅助风速和风向测量仪完成位于着火点附近的高空的风向和风速的采集工作。

在本发明的一个优选实施方式中，可以利用激光制导或有线制导的方式对发射出去的灭火弹进行飞行弹道的控制。

除了需要确定灭火弹的飞行弹道，还需要确定灭火弹的飞行动力。在本发明中，可以将压缩气体作为灭火弹的飞行动力，进而推动灭火弹沿飞行弹道飞行。该气体可以是空气，也可以是惰性气体，如氮气。当采用氮气时，氮气本身既可以作为飞行灭火弹的飞行动力，同时在灭火弹着陆到着火点时，也可以起到灭火的作用。因此，在确定了飞行弹道后，就可以根据飞行弹道来计算灭火弹在飞行过程中所需的气体推进压力，进而根据计算出的该气体推进压力来对灭火弹施加高压气体，最后从空中的发射点处将灭火弹发射出去。

其中，可以采用高压气体推进装置对灭火弹施加高压气体。并且，考虑到当将灭火弹搭载在无人直升飞机上时，无人直升飞机可以悬停在距离着火点比较近的位置，因此，灭火的最大发射距离一般不会超过50米，因此，可以按照发射距离的不同，将高压气体推进装置划分为：0-10米、0-20米、0-30米、0-40米以及0-50米等。

当然，需要说明的是，上述五种推进行程仅仅是示意性的，其划分的粒度可以由发射距离来决定，发射距离越长，划分的粒度就越粗，反之，发射距离越短，划分的粒度就越细。例如，如果是远距离发射灭火弹，可以将高压气体推进装置12的推进行程划分为：0-100米、0-1000米、0-3000米和0-5000米几种类型。

当需要发射灭火弹时，可以先将灭火弹与高压气体推进装置组合在一起，然后对高压气体推进装置进行充气加压，加压完毕后，就可以将灭火弹挂载在无人直升机下，无人直升机起飞、悬停、瞄准、发射。

另外，根据火势的具体情况，可以只发射一次，也可以发射多次。并且，在每次发射时，可以只发射一个灭火弹，也可以同时发射多个灭火弹。如果是同时发射多个灭火弹，可以从空中的不同或相同的发射点进行发射。

在本发明的一个优选实施方式中，可以对着火点的火情进行远程的视频监测。例如，可以在第一次发射灭火弹之前，通过视频监测来了解火势的具体情况，进而可以决定采用几枚灭火弹实施灭火，以及灭火弹的着陆位置等。除此之外，还可以在第一次发射灭火弹之后，再通过视频监测来了解在第一次实施灭火后的灭火效果，进而决定是否再追加第二次、第三次……第N次发射灭火弹。

其中，可以将视频监测设备(如，视频摄像机)搭载在无人直升飞机上，远程遥控无人直升飞机飞行并悬停在着火点附近，从而辅助视频监测设备完成对火情的监测工作。另外，视频监测设备可以有数据传输功能，以便于可以实时地将采集的视频数据传输给位于地面的视频显示设备，以进行显示。

在本发明中，无人直升飞机是无人驾驶、依靠遥控装置来控制飞行的一种直升飞机，可以有单个悬翼也可以有多个悬翼提供飞行动力。无人直升飞机可以采用单轴或多轴的无人直升飞机，其中，当采用多轴方式时，例如，六轴的无人直升飞机，可以增加负担、提高飞机的稳定性和安全性，减小机体尺寸。并且，可以通过遥控装置控制无人直升飞机的各种飞行姿态和飞行速度，飞行姿态包括：起飞、降落、飞行和悬停等。另外，机身采用耐高温表面涂层，以保证无人直升飞机可以尽可能地接近着火点附近，进而使搭载的视频监测设备准确地采集有关火情的视频数据。

在本发明中，在各个灭火弹中内置的灭火剂的剂量以及成份可以相同，也可以不同。并且，剂量的大小可以根据火势的大小来确定。火势越大，灭火弹中灭火剂的剂量可以越大，反之，火势越小，灭火弹中灭火剂的剂量可以越小。

需要说明的是，上述灭火方法不仅可以实施在火灾发生现场，也可以实施在日常的灭火演习现场。例如，针对特定的高层或超高层建筑物，消防部门可以在建筑物的四周选择2-4个灭火弹作业点，对建筑物各个方向上超过100米的楼层进行灭火演习，并提前保留各种参数，以便在突发的火灾发生现场，能够基于日常的灭火演习，以最快的速度进行灭火准备以及实施灭火。

由上述实施例可以看出，与现有技术相比，本发明的优点在于：

针对位于高层或超高层建筑中的着火点，可以从空中向着火点发射灭火弹，由于该灭火弹具有制导功能，因此，灭火弹可以沿飞行弹道精确地着陆到着火点处，并利用内置的灭火剂对着火点实施灭火。最终可以在较短的时间内，在远距离上对着火点实施火情压制，控制火情的发展，进而达到对高层或超高层建筑的良好的灭火效果。

装置实施例

本发明实施例还提供了一种空中模式的灭火系统。请参阅图3，图3示意性地示出了本发明一种空中模式的灭火系统的一个实施例的结构框图，该系统30包括发射控制子系统301、至少一个灭火弹发射子系统302以及至少一个内置灭火剂且带有制导功能的灭火弹303。下面结合该装置的工作原理进一步介绍其内部结构以及连接关系。

所述弹道计算子系统301，用于计算所述灭火弹从发射点到达着火点之间的飞行弹道，以及根据所述飞行弹道计算所述灭火弹在飞行过程中所需的气体推进压力；

所述灭火弹发射子系统302，用于依据所述飞行弹道和所述气体推进压力，从空中的发射点空中的发射点处对至少一个所述灭火弹进行发射；

所述灭火弹303，用于在制导功能的控制下，凭借所述气体推进压力沿着所述飞行弹道从发射点到达着火点，并在着陆到着火点后通过内置灭火剂对着火点实施灭火。

在本发明的一个优选实施方式中，如图4所示，所述发射控制子系统301包括：距离测量仪3011、风速和风向测量仪3012和弹道计算机3033；

所述距离测量仪3011，用于测量所述灭火弹的发射点与着火点之间的距离；

所述风速和风向测量仪3012，用于测量位于低空的风向和风速；

所述弹道计算机3033，用于根据所述距离测量仪测量的距离以及所述风速和风向测量仪测量的风向和风速，计算所述灭火弹从发射点到达着火点之间的飞行弹道。

其中，所述制导功能为激光制导或有线制导。

在本发明的另一个优选实施方式中，所述发射控制子系统还包括：测量用的无人直升飞机，用于搭载所述风速和风向测量仪3012，并在遥控下飞行到着火点附近的高空处；

所述风速和风向测量仪3012还用于，测量位于所述着火点附近的高空处的风向和风速。

在本发明的另一个优选实施方式中，如图5所示，所述灭火弹发射子系统302包括：高压气体加压装置3021、灭火弹制导装置3022和发射用的无人直升飞机3033；

所述高压气体加压装置3021，用于根据所述气体推进压力对所述灭火弹施加高压气体；

所述灭火弹制导装置3022，用于根据所述飞行弹道对所述灭火弹进行激光制导或有线制导；

所述发射用的无人直升飞机3023，用于搭载至少一个所述灭火弹，在遥控下飞行并悬停在着火点附近的高空处，并从所述高空处对至少一个所述灭火弹进行发射。

在本发明的另一个优选实施方式中，该系统还包括监测子系统，如图6所示，该监测子系统60包括：监测用的无人直升飞机601、视频采集装置602和视频显示装置603；

所述监测用的无人直升飞机601，用于搭载所述视频采集装置，在遥控下飞行并悬停在着火点附近；

所述视频采集装置602，用于对着火点的火情进行视频采集，并将采集的视频数据发送给所述视频显示装置；

所述视频显示装置603，用于接收所述视频数据，并显示所述视频数据。

由上述实施例可以看出，与现有技术相比，本发明的优点在于：

针对位于高层或超高层建筑中的着火点，可以从空中向着火点发射灭火弹，由于该灭火弹具有制导功能，因此，灭火弹可以沿飞行弹道精确地着陆到着火点处，并利用内置的灭火剂对着火点实施灭火。最终可以在较短的时间内，在远距离上对着火点实施火情压制，控制火情的发展，进而达到对高层或超高层建筑的良好的灭火效果。

本方案既适用于对高层或超高层建筑的着火点进行快速、高效的灭火，也适用于对油田、森林等消防人员难以接近的失火点进行灭火。

所述领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述到的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，可以采用软件功能单元的形式实现。

需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上对本发明所提供的一种空中模式的灭火方法和灭火系统进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种空中模式的灭火方法，其特征在于，包括：

计算灭火弹的飞行弹道，所述灭火弹内置灭火剂且带有制导功能；

根据所述飞行弹道计算所述灭火弹在飞行过程中所需的气体推进压力；

依据所述飞行弹道和所述气体推进压力，从至少一个空中的发射点处对至少一个所述灭火弹进行发射，以使得所述灭火弹在制导功能的控制下，凭借所述气体推进压力沿着所述飞行弹道从发射点到达着火点，并在着陆到着火点后通过内置灭火剂对着火点实施灭火。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算灭火弹的飞行弹道，包括：

测量所述灭火弹的发射点与着火点之间的距离，以及，测量位于低空和/或位于着火点附近的高空的风向和风速；

根据所述距离以及测量的风向和风速，计算所述灭火弹从发射点到达着火点之间的飞行弹道。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据所述飞行弹道和所述气体推进压力，从至少一个空中的发射点处对至少一个所述灭火弹进行发射，包括：

根据所述气体推进压力对所述灭火弹施加高压气体，以及根据所述飞行弹道对所述灭火弹进行激光制导或有线制导；

将至少一个所述灭火弹送达到着火点附近的高空处，并从所述高空处对至少一个所述灭火弹进行发射。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制导功能为激光制导或有线制导。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对着火点的火情进行远程的视频监测。

6.一种空中模式的灭火系统，其特征在于，包括：发射控制子系统、至少一个灭火弹发射子系统以及至少一个内置灭火剂且带有制导功能的灭火弹；其中，

所述弹道计算子系统，用于计算所述灭火弹从发射点到达着火点之间的飞行弹道，以及根据所述飞行弹道计算所述灭火弹在飞行过程中所需的气体推进压力；

所述灭火弹发射子系统，用于依据所述飞行弹道和所述气体推进压力，从空中的发射点处对至少一个所述灭火弹进行发射；

所述灭火弹，用于在制导功能的控制下，凭借所述气体推进压力沿着所述飞行弹道从发射点到达着火点，并在着陆到着火点后通过内置灭火剂对着火点实施灭火。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述发射控制子系统包括：距离测量仪、风速和风向测量仪和弹道计算机；

所述距离测量仪，用于测量所述灭火弹的发射点与着火点之间的距离；

所述风速和风向测量仪，用于测量位于低空的风向和风速；

所述弹道计算机，用于根据所述距离测量仪测量的距离以及所述风速和风向测量仪测量的风向和风速，计算所述灭火弹从发射点到达着火点之间的飞行弹道。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述发射控制子系统还包括：测量用的无人直升飞机，用于搭载所述风速和风向测量仪，并在遥控下飞行到着火点附近的高空处；

所述风速和风向测量仪还用于，测量所述着火点附近的高空处的风向和风速。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述灭火弹发射子系统包括高压气体加压装置、灭火弹制导装置和发射用的无人直升飞机；

所述高压气体加压装置，用于根据所述气体推进压力对所述灭火弹施加高压气体；

所述灭火弹制导装置，用于根据所述飞行弹道对所述灭火弹进行激光制导或有线制导；

所述发射用的无人直升飞机，用于搭载至少一个所述灭火弹，在遥控下飞行并悬停在着火点附近的高空处，并从所述高空处对至少一个所述灭火弹进行发射。

10.根据权利要求6至9中任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括监测子系统，所述监测子系统包括：监测用的无人直升飞机、视频采集装置和视频显示装置；

所述监测用的无人直升飞机，用于搭载所述视频采集装置，在遥控下飞行并悬停在着火点附近；

所述视频采集装置，用于对着火点的火情进行视频采集，并将采集的视频数据发送给所述视频显示装置；

所述视频显示装置，用于接收所述视频数据，并显示所述视频数据。