CN108871108A - 一种无人机携带的用于高层楼宇的救援弹 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机携带的用于高层楼宇的救援弹，救援弹包括与无人机连接的救援弹壳体，救援弹壳体的后端设有火箭发动机，救援弹壳体内装有救援器材，火箭发动机的激发部与无人机上设有的激发控制单元相连，激发控制单元与远程智能监控终端相连。本发明的救援弹能够在无人机的运送下被投放到高层楼宇需要救援的位置，完成对人员的救援，具有反应时间短，投放位置准确，救援效率高的优点。本发明通过无人机携带救援弹飞到救援位置实施救援，具有作用距离近、展开时间短、作用可靠等特点，可以在火灾初期完成对高层楼宇火灾的救援。
Description
技术领域
本发明涉及高层楼宇救援技术领域，具体来说，涉及一种无人机携带的用于高层楼宇的救援弹。
背景技术
随着我国高层建筑数量以及高度的提高，消防救援压力日益增大。尤其是高层楼宇着火或者发生地震等情况下，电梯无法使用，救援的速度和效率难以满足要求。
授权公告号为CN 207404654 U的专利公布了一种高层楼宇墙体外救生的方法，但需要提前在墙外架设逃生系统，基础建设过于庞大；申请公布号为CN 107998535 A的专利提出了一种高层建筑消防救援装置，但没有说明在使用过程中如何用这个装置搭载救援人员；授权公告号为CN 207311822的专利公布了一种用于高层建筑灭火救援的无人机装置，但这个装置主要用于现场指挥，无法投递救援设备；授权公告号为CN 207311836 U的专利公布了一种高层火灾无人机救援装置，这个装置利用飞爪将救援物资投入室内，这种方式无人机的悬停位置和抛投精度要求很高，实际操作起来难度很大。
发明内容
本发明的目的在于提出一种无人机携带的用于高层楼宇的救援弹，以克服现有技术中存在的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种无人机携带的用于高层楼宇的救援弹，所述救援弹包括与无人机连接的救援弹壳体，所述救援弹壳体的后端设有火箭发动机，所述救援弹壳体内设有救援器材，所述火箭发动机的激发部与无人机上设有的激发控制单元相连，所述激发控制单元与远程智能监控终端相连。
进一步的，所述救援弹壳体安装在发射筒内，所述发射筒通过固定支架与无人机相连。
进一步的，所述激发控制单元包括设于无人机上的电源和与所述电源相连的继电器，所述火箭发动机与继电器相连，所述继电器与远程智能监控终端相连。
进一步的，所述救援器材包括氧气面罩、照明设备、医疗急救包、安全绳、降落伞和电池中的一种或多种。
进一步的，所述激发部包括点火电路，所述点火电路包括：
第一电阻，一端接地，一端连接第一电源，另一端连接第二电阻；
第二电阻，一端连接所述第一电源，另一端分别与电容的正极以及可控硅的正极相连；
第三电阻，一端与电容的负极相连，另一端与点火信号负极输出端相连；
第四电阻，一端与第二电源相连，另一端分别与第五电阻、第七电阻和三极管的集电极相连；
第五电阻，一端与可控硅的负极相连，一端与第七电阻相连，
第六电阻，一端与点火触发信号相连，另一端与三极管的正极相连；
第七电阻，一端与三极管的集电极相连，另一端接地以及与可控硅的负极相连；
电容，负极与点火信号正极输出端相连；
可控硅，负极接地；
三极管，发射极接地。
本发明的有益效果：本发明的救援弹能够在无人机的运送下被投放到高层楼宇需要救援的位置，完成对人员的救援，具有反应时间短，投放位置准确，救援效率高的优点；点火电路采用储能器件和可控硅作为点火电路的核心器件，降低对输入电源的要求，同时缩短点火电路的激活时间，在确保可靠触发的同时还设计了放电回路，保证发射的安全性。
附图说明
图1是本发明所述的救援弹的结构示意图；
图2本发明所述的点火电路的电路图。
图中所示：
1-救援弹壳体；2-火箭发动机；3-氧气面罩；4-照明设备；5-医疗急救包；6-安全绳；7-降落伞；8-电池。
具体实施方式
下面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。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，根据本发明的实施例所述的一种无人机携带的用于高层楼宇的救援弹，所述救援弹包括与无人机连接的救援弹壳体1，所述救援弹壳体1的后端设有火箭发动机2，所述救援弹壳体1内设有救援器材，所述火箭发动机2的激发部与无人机上设有的激发控制单元相连，所述激发控制单元与远程智能监控终端相连。
在本实施例中，所述救援弹壳体1安装在发射筒内，所述发射筒通过固定支架与无人机相连。具体的，所述探测弹在发射筒中处于紧配合状态，在火箭发动机2没有激活的时候，不会滑脱；当火箭发动机2激活的时候，通过火箭发动机2的推力将所述探测弹推出筒外。
在本实施例中，所述激发控制单元包括设于无人机上的电源和与所述电源相连的继电器，所述火箭发动机2与继电器相连，所述继电器与远程智能监控终端相连。具体的，火箭发动机2后端引出两根导线，两根导线分别通过继电器连接无人机上供电电池的正极和负极，在无人机没有收到发射指令的时候，继电器处于开路状态，没有电流经过导线，不会激活发动机；当无人机收到发射指令的时候，继电器处于闭合状态，电流流过导线，激活发动机。
在本实施例中，所述救援器材包括氧气面罩3、照明设备4、医疗急救包5、安全绳6、降落伞7和电池8。
具体操作时，在消防人员或者其它的火情处理人员在得知高层楼宇或者储备危险品的库房发生火情时，利用无人机携带所述救援弹到指定的位置，在收到地面指挥台的发射指令后，无人机激活火箭发动机2，火箭发动机2点火后产生推动力，推动所述救援弹飞向救援点。在所述救援弹到达指定地点后，被困人员可以打开所述救援弹，氧气面罩3用于给被困人员提供氧气，照明设备4用于给被困人员提供照明，医疗急救包5用于给被困人员提供紧急医疗救助，安全绳6用于人员或者物资的输送，降落伞7用于给被困人员实现高层降落，电池8用于给救援物资提供给电源。
进一步的，如图2所示，所述激发部包括点火电路，所述点火电路主要包括：第一电阻R1，一端接地，一端连接第一电源VCC1，另一端连接第二电阻R2；第二电阻R2，一端连接所述第一电源VCC1，另一端分别与电容C1的正极以及可控硅Q1的正极相连；第三电阻R3，一端与电容C1的负极相连，另一端与点火信号负极输出端OUT-相连；第四电阻R4，一端与第二电源VCC2相连，另一端分别与第五电阻R5、第七电阻R7和三极管Q2的集电极相连；第五电阻R5，一端与可控硅Q1的负极相连，一端与第七电阻R7相连，第六电阻R6，一端与点火触发信号IGN相连，另一端与三极管Q2的正极相连；第七电阻R7，一端与三极管Q2的集电极相连，另一端接地以及与可控硅Q1的负极相连；电容C1，负极与点火信号正极输出端OUT+相连；可控硅Q1，负极接地；三极管Q2，发射极接地。整个电路的点火信号正极输出端OUT+以及点火信号负极输出端OUT-分别与发动机的两根线相连，电路工作的时候，会有点火电流流过这两个点，就会激活发动机。
回路I为充电回路，由第二电阻R2、电容C1以及第三电阻R3组成。回路II为放电回路，由电容C1和可控硅Q1组成。
点火电路工作原理如下：
第一电源VCC1为供电电源，由无人机蓄电池提供。第一电源VCC1接通后，通过第二电阻R2和第三电阻R3给电容C1充电，充电时间约为5秒钟。充电完成后，通路I处于稳定状态，A点电压为第一电源VCC1的电压，B点电压为0V。
D点初始化状态应为高电平，此时三极管Q2导通，C点电压约为1.2V，无法满足可控硅的导通要求，可控硅处于截止状态，点火回路II无法构成回路，也就无法产生点火电流。
在发出点火触发信号IGN后，D点电压由高变为低，三极管Q2截止，C点电压变为VCC2，E点电压同比升高，达到可控硅Q1导通条件，可控硅Q1瞬间导通，点火回路II构成回路，从而产生点火电流。
考虑到存在无人机起飞后但灭火弹不需要发射的情况，点火电路板设计了放电回路，在第一电源VCC1断电后，电容C1中存储的电能会通过第一电阻R1和第二电阻R2进行释放，不存在点火电路板断电后还带电的情况，放电时间约为10秒钟。
综上所述，本发明的救援弹能够在无人机的运送下被投放到高层楼宇需要救援的位置，完成对人员的救援，具有反应时间短，投放位置准确，救援效率高的优点。所述点火电路不依赖于电源本身的电流大小，即使电源本身的电流无法满足发射要求，也可以通过储能模块进行电能的储存，因此可以降低对电源的需求；同时本发明采用可控硅作为放电器件，其反应速度比MOS管要高出1个数量级，并且可以承受大电流通过，因此可以在短时间内产生符合要求的点火电流。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种无人机携带的用于高层楼宇的救援弹，其特征在于，所述救援弹包括与无人机连接的救援弹壳体（1），所述救援弹壳体（1）的后端设有火箭发动机（2），所述救援弹壳体（1）内设有救援器材，所述火箭发动机（2）的激发部与无人机上设有的激发控制单元相连，所述激发控制单元与远程智能监控终端相连。
2.根据权利要求1所述的救援弹，其特征在于，所述救援弹壳体（1）安装在发射筒内，所述发射筒通过固定支架与无人机相连。
3.根据权利要求1所述的救援弹，其特征在于，所述激发控制单元包括设于无人机上的电源和与所述电源相连的继电器，所述火箭发动机（2）与继电器相连，所述继电器与远程智能监控终端相连。
4.根据权利要求1所述的救援弹，其特征在于，所述救援器材包括氧气面罩（3）、照明设备（4）、医疗急救包（5）、安全绳（6）、降落伞（7）和电池（8）中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的救援弹，其特征在于，所述激发部包括点火电路，所述点火电路包括：
第一电阻（R1），一端接地，一端连接第一电源（VCC1），另一端连接第二电阻（R2）；
第二电阻（R2），一端连接所述第一电源（VCC1），另一端分别与电容（C1）的正极以及可控硅（Q1）的正极相连；
第三电阻（R3），一端与电容（C1）的负极相连，另一端与点火信号负极输出端（OUT-）相连；
第四电阻（R4），一端与第二电源（VCC2）相连，另一端分别与第五电阻（R5）、第七电阻（R7）和三极管（Q2）的集电极相连；
第五电阻（R5），一端与可控硅（Q1）的负极相连，一端与第七电阻（R7）相连，
第六电阻（R6），一端与点火触发信号（IGN）相连，另一端与三极管（Q2）的正极相连；
第七电阻（R7），一端与三极管（Q2）的集电极相连，另一端接地以及与可控硅（Q1）的负极相连；
电容（C1），负极与点火信号正极输出端（OUT+）相连；
可控硅（Q1），负极接地；
三极管（Q2），发射极接地。
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