CN108525175A - 一种灭火系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种灭火系统，包括：无人机、消防灭火装置、输水软管、能源供应链、消防车、第一卷扬机、第二卷扬机以及控制设备；消防灭火装置安装在无人机上；输水软管缠绕在第一卷扬机上，且输水软管的一端与消防灭火装置连接，另一端与消防车上的供水装置连接；能源供应链缠绕在第二卷扬机上，且能源供应链的一端与无人机连接，另一端与消防车上的能源供应装置连接；第一卷扬机和第二卷扬机设置于消防车上，用于对输水软管和能源供应链进行收放；控制设备分别与无人机和消防灭火装置连接，用于控制无人机飞行，以及控制消防灭火装置进行灭火。本发明提供的系统，能够有效扑灭高层建筑燃烧的火焰，实现高层建筑的消防灭火。
Description
技术领域
本发明涉及高层建筑消防灭火技术领域，特别是涉及一种灭火系统。
背景技术
高层建筑火灾的灭火是一个国际性难题，随着城市建筑的高度越来越高，国内外高层建筑的火灾也是时有发生。目前来说，虽然高层建筑的内部救火设施日益完善，但是火灾楼外救援主要靠消防云梯车，而消防云梯车远远跟不上高层建筑的高度发展。因此高层建筑火灾的防范措施主要立足于建筑内部的自动消防设施和自防自救。高层建筑灭火时，在云梯车高度不够的情况下，消防人员全副武装从室内楼梯间登上着火楼层进行灭火，严重影响了灭火行动的速度和效率。高层建筑火灾的特种消防灭火系统也有采用向火源目标投放灭火弹的方式，但灭火弹的投放精度决定着高层建筑灭火系统整体灭火效率，现有的灭火弹抛射方法并未使用精确的弹道解算方式，而是通过消防队员根据现场火情的目测判断和实战经验实现，向特定区域“盲发”，存在灭火剂用量大、投放精度低、灭火效率低的缺陷。因此，如何有效抑制火焰通过高层建筑的外墙向上蔓延或者是已经蔓延到高层时，如何有效扑灭燃烧的火焰，成为了高层建筑消防灭火方面的世界性难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种灭火系统，以有效扑灭高层建筑燃烧的火焰，实现高层建筑的消防灭火。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种灭火系统，包括：无人机、消防灭火装置、输水软管、能源供应链、消防车、第一卷扬机、第二卷扬机以及控制设备；
所述消防灭火装置安装在所述无人机上；所述输水软管缠绕在所述第一卷扬机上，且所述输水软管的一端与所述消防灭火装置连接，另一端与所述消防车上的供水装置连接；所述能源供应链用于为所述无人机提供动力；所述能源供应链缠绕在所述第二卷扬机上，且所述能源供应链的一端与所述无人机连接为所述无人机提供能源，另一端与所述消防车上的能源供应装置连接；所述第一卷扬机设置于所述消防车上，用于对所述输水软管进行收放；所述第二卷扬机设置于所述消防车上，用于对所述能源供应链进行收放；所述控制设备分别与所述无人机和所述消防灭火装置连接，用于控制所述无人机飞行，以及控制所述消防灭火装置进行灭火。
可选的，所述无人机为双旋翼直升机或多旋翼直升机。
可选的，所述消防灭火装置包括：喷水枪、姿态调整装置、视频监控装置、信号收发装置、驱动器、外壳；
所述喷水枪、所述姿态调整装置、所述视频监控装置、所述信号收发装置和所述驱动器均设置于所述外壳内；所述外壳设置在所述无人机上；
所述信号收发装置分别与所述视频监控装置、所述驱动器、喷水枪的电磁阀门及所述控制设备连接，用于发送所述视频监控装置的视频信号至所述控制设备，以及接收所述控制设备发送的位置调整指令并发送至所述驱动器，以及接收所述控制设备发送的开启或者闭合指令并发送至所述喷水枪的电磁阀门；
所述驱动器连接所述姿态调整装置，用于根据所述位置调整指令驱动所述姿态调整装置进行姿态调整；
所述喷水枪连接在所述姿态调整装置上，用于在所述姿态调整装置的带动下调整好位置后，在所述喷水枪的电磁阀门的控制下开启进行喷水灭火，并在所述喷水枪的电磁阀门的控制下关闭；
所述控制设备用于根据所述视频信号生成所述位置调整指令以及所述开启或者闭合指令。
可选的，所述姿态调整装置为旋转电机，所述姿态调整装置的姿态调整操作为水平转动或垂直转动。
可选的，所述视频监控装置安装于所述喷水枪的头部，用于实现所述喷水枪的头部的姿态调整和瞄准。
可选的，所述视频监控装置为摄像头。
可选的，所述控制设备为消防车上固定的控制设备或可移动手持式控制设备；
所述可移动手持式控制设备为手持式遥控器；
所述消防车上固定的控制设备通过数据线与所述无人机通信；所述可移动手持式控制设备通过电磁波信号与所述无人机通信；所述控制设备通过数据线或电磁波信号控制所述无人机的飞行速度和停留高度；所述控制设备通过数据线或电磁波信号控制所述姿态调整装置，使所述喷水枪对准火源，所述控制设备通过数据线或电磁波信号控制所述喷水枪的电磁阀门的闭合，使所述喷水枪喷射高压水进行灭火。
可选的，所述能源供应链为输电线或输油软管。
可选的，所述消防灭火装置与所述输水软管、所述无人机与所述能源供应链的连接处均采用快插接头。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明公开的灭火系统，包括：无人机、消防灭火装置、输水软管、能源供应链、消防车、第一卷扬机、第二卷扬机以及控制设备，通过控制设备控制无人机迅速升高至所需楼层高度，并使其悬停在此高度，同时通过控制设备调整消防灭火装置的姿态，使消防灭火装置对准火源喷射高压水进行灭火，利用输水软管为消防灭火装置提供水源，利用能源供应链为无人机提供动力源，能够有效扑灭高层建筑燃烧的火焰，实现高层建筑的消防灭火，无人机和消防灭火装置通过外接动力源和水源可极大提高灭火系统的有效灭火时间，且该系统不需要灭火人员近距离接近火源，保障了灭火人员的人身安全。
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为本发明灭火系统实施例的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种灭火系统，以有效扑灭高层建筑燃烧的火焰，实现高层建筑的消防灭火。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明灭火系统实施例的结构图。
参见图1，该灭火系统，包括：无人机1、消防灭火装置2、输水软管4、能源供应链5、消防车6、第一卷扬机7、第二卷扬机8以及控制设备(图中未显示)。
所述消防灭火装置2安装在所述无人机1上；所述消防灭火装置2可以安装在所述无人机1的底部或其他不影响无人机飞行的部位；所述无人机1具有垂直起降和悬停功能，可以是双旋翼直升机或多旋翼直升机等旋翼直升机；旋翼直升机自身可以通过旋翼升力实现高空停留，当到达指定高度后，控制设备发送指令使所述无人机1悬停；所述无人机1能够自动调整姿态，使其在环境变化时，例如风强变化等，仍能稳定悬停，通过自动调整姿态使其在悬停过程中保持稳定状态，防止由所述消防灭火装置2喷出水的反作用力改变所述无人机1的悬停姿态；此外，无人机可控性强，稳定性好，火源产生烟雾和高温对其影响较小，可实现近距离精确灭火；所述消防灭火装置2具体包括：喷水枪3、姿态调整装置、视频监控装置、信号收发装置、驱动器、外壳。
所述喷水枪3、所述姿态调整装置、所述视频监控装置、所述信号收发装置和所述驱动器均设置于所述外壳内；所述外壳设置在所述无人机1上，可以通过螺栓等机械机构与所述无人机1连接；所述视频监控装置安装于所述喷水枪3的头部，用于实现所述喷水枪3的头部的姿态调整和瞄准；所述视频监控装置为摄像头。
所述信号收发装置分别与所述视频监控装置、所述驱动器、喷水枪的电磁阀门及所述控制设备连接，用于发送所述视频监控装置的视频信号至所述控制设备，以及接收所述控制设备发送的位置调整指令并发送至所述驱动器，以及接收所述控制设备发送的开启或者闭合指令并发送至所述喷水枪的电磁阀门。
所述驱动器连接所述姿态调整装置，用于根据所述位置调整指令驱动所述姿态调整装置进行姿态调整；所述姿态调整装置为旋转电机，所述姿态调整装置的姿态调整操作为水平转动或垂直转动；所述姿态调整装置类似于相机云台，可以实现俯仰转动和水平转动；所述驱动器可驱动所述旋转电机按指定角度旋转，通过控制旋转电机转动可实现所述喷水枪3的水平转动或垂直转动。
所述喷水枪3连接在所述姿态调整装置上，用于在所述姿态调整装置的带动下调整好位置后，在所述喷水枪的电磁阀门的控制下开启进行喷水灭火，并在所述喷水枪的电磁阀门的控制下关闭。
所述控制设备用于根据所述视频信号生成所述位置调整指令以及所述开启或者闭合指令；所述控制设备为消防车上固定的控制设备或可移动手持式控制设备；所述可移动手持式控制设备为手持式遥控器；所述消防车上固定的控制设备通过数据线与所述无人机通信；所述可移动手持式控制设备通过电磁波信号与所述无人机通信；所述控制设备通过数据线或电磁波信号控制所述无人机的飞行速度和停留高度；所述控制设备通过数据线或电磁波信号控制所述姿态调整装置，使所述喷水枪3对准火源，控制过程中，所述控制设备通过发送指令，所述消防灭火装置2上的所述信号收发装置接收信号从而控制所述旋转电机旋转实现所述喷水枪3的俯仰运动和水平旋转运动；所述控制设备通过数据线或电磁波信号控制所述喷水枪的电磁阀门的闭合，使所述喷水枪3喷射高压水进行灭火。
所述输水软管4缠绕在所述第一卷扬机7上，且所述输水软管4的一端与所述消防灭火装置2连接，另一端与所述消防车6上的供水装置连接；所述能源供应链5用于为所述无人机1提供动力；所述能源供应链5为输电线或输油软管；当所述无人机1为电动无人机时，所述能源供应链5为输电线，将输电线与所述无人机1连接为所述无人机1提供动力；当所述无人机1为油动无人机时，所述能源供应链5为输油软管，将输油软管与所述无人机1连接为所述无人机1提供动力；所述能源供应链5缠绕在所述第二卷扬机8上，且所述能源供应链5的一端与所述无人机1连接为所述无人机1提供能源，另一端与所述消防车6上的能源供应装置连接；所述消防车6通过所述能源供应链5为所述无人机1提供动力，以保障所述无人机1的长时间飞行；所述消防车6以自带水源或连接附近消防水源通过所述输水软管4为所述消防灭火装置2提供水源，可通过所述消防车6调整水源压力的大小以适应不同灭火水压要求；所述消防灭火装置2与所述输水软管4、所述无人机1与所述能源供应链5的连接处均采用快插接头，可通过所述控制设备的控制使所述输水软管4与所述消防灭火装置2、所述能源供应链5与所述无人机1脱离；所述第一卷扬机7设置于所述消防车6上，用于对所述输水软管4进行收放；所述第二卷扬机8设置于所述消防车6上，用于对所述能源供应链5进行收放；所述控制设备分别与所述无人机1和所述消防灭火装置2连接，用于控制所述无人机1飞行，以及控制所述消防灭火装置2进行灭火。
在对高层建筑进行灭火时，将所述消防灭火装置2安装于所述无人机1的底部或其他不影响无人机飞行的部位；
将所述第一卷扬机7设置于所述消防车6上，将所述输水软管4缠绕在所述第一卷扬机7上，所述输水软管4的一端与所述消防灭火装置2连接，另一端与所述消防车6上的供水装置连接；
将所述第二卷扬机8设置于所述消防车6上，将所述能源供应链5缠绕在所述第二卷扬机8上，所述能源供应链5的一端与所述无人机1连接，另一端与所述消防车6上的能源供应装置连接；
通过所述控制设备控制所述无人机1迅速升高至所需楼层高度，并使其悬停在此高度，同时通过所述控制设备调整所述消防灭火装置2的姿态，使所述消防灭火装置2对准火源喷射高压水进行灭火。
本发明在灭火过程中，利用无人机将安装在其底部或其他不影响无人机飞行部位的消防灭火装置迅速升高至所需楼层高度，利用控制设备控制无人机迅速升高至所需楼层高度，并使其悬停在此高度，同时通过控制设备调整消防灭火装置的姿态，使消防灭火装置对准火源喷射高压水或其他灭火剂从而对火源进行灭火。整个灭火过程中，灭火人员全程在地面通过控制设备来控制无人机进行灭火，通过结合视频监控装置实时观察着火点周围环境，并将视频信号实时反馈至控制设备，同时通过控制设备调整消防灭火装置的姿态，使喷水枪对准火源，然后通过开启喷水枪的电磁阀门喷射高压水对火源进行灭火。本发明通过视频监控装置和控制设备可实时根据环境情况调整无人机和消防灭火装置的姿态进行灭火，并可通过视频信号判断火源被扑灭后，及时关闭喷水枪的电磁阀门停止喷水，控制无人机降落到地面，整个灭火过程不需要灭火人员近距离接近火源，保障了灭火人员的人身安全。
现有无人机灭火通过携带有效的灭火剂对火源进行灭火，且无人机续航能力低，整体灭火效率低，本发明通过输水软管与设置于无人机上的消防灭火装置连接，通过能源供应链与无人机连接，利用输水软管为消防灭火装置提供水源，利用能源供应链为无人机提供动力源，无人机和消防灭火装置通过外接动力源和水源可极大提高灭火系统的有效灭火时间和灭火效率，从而能够有效扑灭高层建筑燃烧的火焰，实现高层建筑的消防灭火。
本文中应用了具体个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 (9)
1.一种灭火系统，其特征在于，包括：无人机、消防灭火装置、输水软管、能源供应链、消防车、第一卷扬机、第二卷扬机以及控制设备；
所述消防灭火装置安装在所述无人机上；所述输水软管缠绕在所述第一卷扬机上，且所述输水软管的一端与所述消防灭火装置连接，另一端与所述消防车上的供水装置连接；所述能源供应链用于为所述无人机提供动力；所述能源供应链缠绕在所述第二卷扬机上，且所述能源供应链的一端与所述无人机连接为所述无人机提供能源，另一端与所述消防车上的能源供应装置连接；所述第一卷扬机设置于所述消防车上，用于对所述输水软管进行收放；所述第二卷扬机设置于所述消防车上，用于对所述能源供应链进行收放；所述控制设备分别与所述无人机和所述消防灭火装置连接，用于控制所述无人机飞行，以及控制所述消防灭火装置进行灭火。
2.根据权利要求1所述的灭火系统，其特征在于，所述无人机为双旋翼直升机或多旋翼直升机。
3.根据权利要求1所述的灭火系统，其特征在于，所述消防灭火装置包括：喷水枪、姿态调整装置、视频监控装置、信号收发装置、驱动器、外壳；
所述喷水枪、所述姿态调整装置、所述视频监控装置、所述信号收发装置和所述驱动器均设置于所述外壳内；所述外壳设置在所述无人机上；
所述信号收发装置分别与所述视频监控装置、所述驱动器、喷水枪的电磁阀门及所述控制设备连接，用于发送所述视频监控装置的视频信号至所述控制设备，以及接收所述控制设备发送的位置调整指令并发送至所述驱动器，以及接收所述控制设备发送的开启或者闭合指令并发送至所述喷水枪的电磁阀门；
所述驱动器连接所述姿态调整装置，用于根据所述位置调整指令驱动所述姿态调整装置进行姿态调整；
所述喷水枪连接在所述姿态调整装置上，用于在所述姿态调整装置的带动下调整好位置后，在所述喷水枪的电磁阀门的控制下开启进行喷水灭火，并在所述喷水枪的电磁阀门的控制下关闭；
所述控制设备用于根据所述视频信号生成所述位置调整指令以及所述开启或者闭合指令。
4.根据权利要求3所述的灭火系统，其特征在于，所述姿态调整装置为旋转电机，所述姿态调整装置的姿态调整操作为水平转动或垂直转动。
5.根据权利要求3所述的灭火系统，其特征在于，所述视频监控装置安装于所述喷水枪的头部，用于实现所述喷水枪的头部的姿态调整和瞄准。
6.根据权利要求3所述的灭火系统，其特征在于，所述视频监控装置为摄像头。
7.根据权利要求3所述的灭火系统，其特征在于，所述控制设备为消防车上固定的控制设备或可移动手持式控制设备；
所述可移动手持式控制设备为手持式遥控器；
所述消防车上固定的控制设备通过数据线与所述无人机通信；所述可移动手持式控制设备通过电磁波信号与所述无人机通信；所述控制设备通过数据线或电磁波信号控制所述无人机的飞行速度和停留高度；所述控制设备通过数据线或电磁波信号控制所述姿态调整装置，使所述喷水枪对准火源，所述控制设备通过数据线或电磁波信号控制所述喷水枪的电磁阀门的闭合，使所述喷水枪喷射高压水进行灭火。
8.根据权利要求1所述的灭火系统，其特征在于，所述能源供应链为输电线或输油软管。
9.根据权利要求1所述的灭火系统，其特征在于，所述消防灭火装置与所述输水软管、所述无人机与所述能源供应链的连接处均采用快插接头。
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