CN107670201A - 无人机载型灭火系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无人机载型灭火系统，其包括载有灭火组件的无人机、指挥运输车、远程控制中心，其中：载有灭火组件的无人机，其为挂载有机载型灭火弹的无人载机机群，其可以运载灭火弹运到指定地点，如高层窗户外，调整姿态瞄准目标后将之发射出去，随后返回重复运载；指挥运输车，其上带有中继设备连接一个无人载机和远程控制中心，同时不断为返回的载机补充灭火弹等。本发明能够通过远距离操控无人载机，可以对特殊区域场所的火源进行全天候、全方位地近距离监控并适时发射机载型灭火弹实现对火源的定点、定位的精确打击，因而可以十分灵活的适用于各类急难险重情况下的火灾扑灭作业。

Description

无人机载型灭火系统

技术领域

本发明涉及一种灭火系统，具体地，涉及一种无人机载型灭火系统。

背景技术

消防安全一直是民生的焦点，其不仅关系到巨大的财产损失也关系到人民的生命安全，同时火灾扑灭也是一项危险性较大的作业，对消防人员的人身安全造成很大威胁。

自改革开放以来，我国高层建筑大量出现，但目前城市消防部队配备的消防车大都在50米以下，对于超过100米以上的高层建筑却束手无策。同时，由于私家车的普及，道路拥堵情况日益严重，对消防车的快速救援造成困难。另外一些急难险重的情况，比如海上船舶灭火、森林灭火、武器库和核电站灭火等等极端情况，常规地面救援手段都有局限，而且对消防人员的人身安全提出了巨大挑战。

除常规灭火装备外，虽然目前市面上也发明了各种类型的灭火系统，但究其原理，大都采用地面喷射或发射方式，由地面设备或人员接近火源喷射灭火剂、投掷或发射灭火弹进行灭火，但考虑到人身安全、运输方便快捷、空间活动受限、投射精度等因素，现有灭火系统对急难险重情况下的火灾救援不够灵活且不一定完全适用。因此如何设计和研发一套安全、快速、精确、适用于各种急难险重情况下的灭火系统成为业界的难题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种无人机载型灭火系统，其能够通过远距离操控无人载机，可以对特殊区域场所的火源进行全天候、全方位地近距离监控并适时发射机载型灭火弹实现对火源的定点、定位的精确打击，因而可以十分灵活的适用于各类急难险重情况下的火灾扑灭作业。

根据本发明的一个方面，提供一种无人机载型灭火系统，其包括：

载有灭火组件的无人机，其为挂载有机载型灭火弹的无人载机机群，其可以运载灭火弹运到指定地点，调整姿态瞄准目标后将之发射出去，随后返回重复运载；

指挥运输车，其上带有中继设备连接一个无人载机和远程控制中心，同时不断为返回的载机补充灭火弹；

远程控制中心，其通过车载中继站中继，利用无人机机载的一个监控装置实时传回目标情况，并遥控无人载机飞行、调整姿态和瞄准火源进行发射。

优选地，所述机载型灭火弹包括灭火器组件、发射发动机，发射发动机点火后将弹整体脱离载机，奔向火源，随后灭火器组件中灭火剂喷出，完成灭火作业。

优选地，所述机载型灭火弹还包括小型破窗弹，其挂载在无人载机上用于破窗，将对人和建筑的破坏降到最低程度。

优选地，所述灭火器组件、发射发动机都采用一种模块化、系列化的设计，灭火器组件根据任务情况来采用一种装有合适灭火剂的灭火器组件，灭火器组件和发射发动机之间采用一个通用接口可以随意组装配对；发射发动机根据任务情况采用一种合理射程的发射发动机，发射发动机和灭火器组件之间采用通用接口可以随意组装配对，发射发动机可以采用一种火药推进的发射发动机或一种喷水推进的发射发动机。

优选地，所述灭火器组件包括壳体、引信、爆燃药、灭火剂，壳体带有一个外部接口，以便射程较远时插上一个平衡翼，根据所装灭火器组件中的灭火剂的种类，壳体材料和结构需要特别设计；壳体上还带有一个吊挂，用于将整弹悬挂在无人载机下方的一个发射架上；爆燃药爆炸时产生高压气体，将灭火剂喷撒出去；引信采用采用一个加速度传感器和一个温度传感器依次进行引信触发判定，确保日常安全和可靠触发；当碰撞到目标时会产生一定的负加速度，该值大于传感器的设定阈值时，温度传感器开始检测环境温度，当温度超过阈值时引爆爆燃药，将灭火剂喷撒出，若检测到温度信号不满足要求时，引信将重新进入保险状态。

优选地，所述火药推进的发射发动机和爆燃药都采用一种无毒、无害、燃温低且低感度的推进剂，而喷水推进的发射发动机采用一种气压将水喷出获得推力。

优选地，所述无人载机采用一种无人直升机或一种旋翼机，便于悬停和调整姿态进行瞄准，其无人直升机上带有一个监控装置，可随时监控火源，并将情况传回控制中心，无人直升机下方设有发射架，用于挂载灭火弹。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明能够通过远距离操控无人载机，可以对特殊区域场所的火源进行全天候、全方位地近距离监控并适时发射机载型灭火弹实现对火源的定点、定位的精确打击，因而可以十分灵活的适用于各类急难险重情况下的火灾扑灭作业。

附图说明

图1为本发明无人机载型灭火系统的原理图。

图2为本发明中灭火器组件等的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明无人机载型灭火系统包括：

载有灭火组件的无人机，其为挂载有机载型灭火弹的无人载机机群，其可以运载灭火弹运到指定地点，如高层窗户外，调整姿态瞄准目标后将之发射出去，随后返回重复运载；

指挥运输车，其上带有中继设备连接一个无人载机和远程控制中心，同时不断为返回的载机补充灭火弹；

远程控制中心，其通过车载中继站中继，利用无人机机载的一个监控装置实时传回目标情况，并遥控无人载机飞行、调整姿态和瞄准火源进行发射。

所述机载型灭火弹包括灭火器组件、发射发动机，发射发动机点火后将弹整体脱离载机，奔向火源，随后灭火器组件中灭火剂喷出，完成灭火作业。

所述机载型灭火弹还包括小型破窗弹，其挂载在无人载机上用于破窗(或玻璃幕墙)，将对人和建筑的破坏降到最低程度。

所述灭火器组件、发射发动机都采用一种模块化、系列化的设计，灭火器组件根据任务情况来采用一种装有合适灭火剂的灭火器组件，灭火器组件和发射发动机之间采用一个通用接口可以随意组装配对；发射发动机根据任务情况采用一种合理射程的发射发动机，发射发动机和灭火器组件之间采用通用接口可以随意组装配对，发射发动机可以采用一种火药推进的发射发动机或一种喷水推进的发射发动机(但不限于此)。

如图2所示，所述灭火器组件包括壳体7、引信8、爆燃药9、灭火剂12，壳体带有一个外部接口，以便射程较远时插上一个平衡翼10，根据所装灭火器组件中的灭火剂的种类，壳体材料和结构需要特别设计；壳体上还带有一个吊挂11，用于将整弹悬挂在无人载机下方的一个发射架上；爆燃药爆炸时产生高压气体，将灭火剂喷撒出去；引信采用采用一个加速度传感器和一个温度传感器依次进行引信触发判定(但不限于此)，确保日常安全和可靠触发；当碰撞到目标时会产生一定的负加速度，该值大于传感器的设定阈值时，温度传感器开始检测环境温度，当温度超过阈值时引爆爆燃药，将灭火剂喷撒出，若检测到温度信号不满足要求时，引信将重新进入保险状态。所述灭火器组件位于发射发动机6的一侧上。

所述火药推进的发射发动机和爆燃药都采用一种无毒、无害、燃温低且低感度的推进剂，而喷水推进的发射发动机采用一种气压将水喷出获得推力。

所述无人载机采用一种无人直升机或一种旋翼机(但不限于此)，便于悬停和调整姿态进行瞄准，其无人直升机上带有一个监控装置，可随时监控火源，并将情况传回控制中心，无人直升机下方设有发射架，用于挂载灭火弹。

本发明采用无人载机机群作为运载工具，在飞抵目标附近时悬停，由远程操作人员根据监控装置控制无人机调整姿态，瞄准目标后将挂载有机载型灭火弹发射出去，挂载有机载型灭火弹进入火区后触发引信喷撒出灭火剂，同时可实时通过监控装置观察灭火效果，随时调整灭火方案部署；无人载机机群返回指挥运输车后重新挂载灭火弹，进入下一批次灭火作业；经“蜂群式攻击”后，可精确、定点地将高层建筑等急难险重处的火源扑灭，将灾情损失降到最低；无人载机机群可多次重复使用，运营成本低，携带灭火弹后可深入火区，直达火源附近，实时监控，远程精确操控攻击火源，大大降低消防人员工作强度和危险程度，尤其对于高层建筑等常规手段的灭火“盲区”有很强的适用性；同时，由于只需远程操控，对地面道路通畅情况要求较低，因此可快速到达，提高灭火时效；本发明采用了火箭发动机、飞翼稳定、引信触发、中继导航、航迹规划、图像匹配等军用技术，可以将军用技术民用化，实现军民融合。本发明涉及消防安全领域，其通过远距离操控无人载机，可以对特殊区域场所的火源进行全天候、全方位地近距离监控并适时发射机载型灭火弹实现对火源的定点、定位的精确打击，因而可以十分灵活的适用于各类急难险重情况下的火灾扑灭作业。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种无人机载型灭火系统，其特征在于，包括：

载有灭火组件的无人机，其为挂载有机载型灭火弹的无人载机机群，其运载灭火弹运到指定地点，调整姿态瞄准目标后将之发射出去，随后返回重复运载；

指挥运输车，其上带有中继设备连接一个无人载机和远程控制中心，同时不断为返回的载机补充灭火弹；

远程控制中心，其通过车载中继站中继，利用无人机机载的一个监控装置实时传回目标情况，并遥控无人载机飞行、调整姿态和瞄准火源进行发射。

2.根据权利要求1所述的无人机载型灭火系统，其特征在于，所述机载型灭火弹包括灭火器组件、发射发动机，发射发动机点火后将弹整体脱离载机，奔向火源，随后灭火器组件中灭火剂喷出，完成灭火作业。

3.根据权利要求2所述的无人机载型灭火系统，其特征在于，所述机载型灭火弹还包括小型破窗弹，其挂载在无人载机上用于破窗，将对人和建筑的破坏降到最低程度。

4.根据权利要求2所述的无人机载型灭火系统，其特征在于，所述灭火器组件、发射发动机都采用一种模块化、系列化的设计，灭火器组件根据任务情况来采用一种装有合适灭火剂的灭火器组件，灭火器组件和发射发动机之间采用一个通用接口随意组装配对；发射发动机根据任务情况采用一种合理射程的发射发动机，发射发动机和灭火器组件之间采用通用接口随意组装配对，发射发动机采用一种火药推进的发射发动机或一种喷水推进的发射发动机。

5.根据权利要求4所述的无人机载型灭火系统，其特征在于，所述灭火器组件包括壳体、引信、爆燃药、灭火剂，壳体带有一个外部接口，以便射程较远时插上一个平衡翼，根据所装灭火器组件中的灭火剂的种类，壳体材料和结构需要特别设计；壳体上还带有一个吊挂，用于将整弹悬挂在无人载机下方的一个发射架上；爆燃药爆炸时产生高压气体，将灭火剂喷撒出去；引信采用采用一个加速度传感器和一个温度传感器依次进行引信触发判定，确保日常安全和可靠触发；当碰撞到目标时会产生一定的负加速度，该值大于传感器的设定阈值时，温度传感器开始检测环境温度，当温度超过阈值时引爆爆燃药，将灭火剂喷撒出，若检测到温度信号不满足要求时，引信将重新进入保险状态。

6.根据权利要求5所述的无人机载型灭火系统，其特征在于，所述火药推进的发射发动机和爆燃药都采用一种无毒、无害、燃温低且低感度的推进剂，而喷水推进的发射发动机采用一种气压将水喷出获得推力。

7.根据权利要求5所述的无人机载型灭火系统，其特征在于，所述无人载机采用一种无人直升机或一种旋翼机，便于悬停和调整姿态进行瞄准，其无人直升机上带有一个监控装置，随时监控火源，并将情况传回控制中心，无人直升机下方设有发射架，用于挂载灭火弹。