CN109364407B - 一种基于无人机的悬浮式智能灭火装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于消防设备技术领域，具体的说是一种基于无人机的悬浮式智能灭火装置，包括控制盒、螺旋桨、机架、安装平板和支撑架；还包括立柱、驱动单元、切割单元、喷水单元、一号吸盘和储气箱。通过驱动单元、切割单元和喷水单元间的相互配合，一方面，切割单元将玻璃切割后，无人机带动灭火装置进入到室内，灭火装置对火灾点进行灭火，避免玻璃因素影响灭火效率，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率；另一方面，驱动单元在驱动螺旋桨运动中产生气体，该气体作为动力源作用于灭火装置上，减少外带动力设备的数量，减轻了无人机的承压，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率。

Description

一种基于无人机的悬浮式智能灭火装置

技术领域

本发明属于消防设备技术领域，具体的说是一种基于无人机的悬浮式智能灭火装置。

背景技术

随着城市化的进程日益加快，城市人口密集，土地昂贵，城镇的高层建筑和超高层建筑越来越多。目前，我国高层建筑正朝着现代化、大型化、多功能的方向发展，由于高层建筑楼层高，功能复杂，设备繁多，一旦发生火灾，不能像一般建筑那样仅仅从外部进行灭火，给救援工作和人员的疏散带来了很大的困难，高层建筑救火是国际性难题。

目前世界最高消防车由于稳定性等原因，只能达到100米的高度，而直升机灭火受到烟雾、楼顶条件、大风大雾等条件的影响，经常无法实施。于是就有了消防云梯、射程更高的消防车等应对高楼的消防设备。然而，在实际救火过程中，消防云梯的架设对地面环境是有要求的，在一些小区内，由于物业缺乏消防意识，在建筑物周边并没有可以支撑消防云梯架设的环境，而射程更高的消防车也只能在原先的基础上略有提升，并不能从根本上解决高层建筑的着火问题。

现有技术中也出现了一项专利关于一种高层建筑救火方法的技术方案，如申请号为2017112714307的一项中国专利公开了一种消防灭火无人机，包括控制盒、螺旋桨、立柱、机架、无刷电机、支撑架；所述的控制盒的四个面各设有一个机架，机架外端部设有一个安装平板，四个安装平板中两个对立的安装平板底部安装有两个立柱，另外两个安装平板底部设有支撑架，安装平板的上方设有无刷电机。

该技术方案的一种消防灭火无人机，通过无刷电机将喷头携带到失火的高层楼房外侧，从而解决超高层建筑灭火问题。但是该技术方案中通过吸盘将消防无人机吸附在玻璃上，切割单元在玻璃上切割开口将喷头伸入室内，由于玻璃的强度一定，玻璃超压造成玻璃损坏，从而影响消防灭火无人机的灭火效率；同时，依靠外来动力源驱动，造成消防灭火无人机的整体重量增加，减缓了无人机的运行速度，从而影响消防灭火无人机的灭火效率；使得该技术方案受到限制。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种基于无人机的悬浮式智能灭火装置，通过驱动单元、切割单元和喷水单元间的相互配合，一方面，切割单元将玻璃切割后，无人机带动灭火装置进入到室内，灭火装置对火灾点进行灭火，避免玻璃因素影响灭火效率，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率；另一方面，驱动单元在驱动螺旋桨运动中产生气体，该气体作为动力源作用于灭火装置上，减少外带动力设备的数量，减轻了无人机的承压，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种基于无人机的悬浮式智能灭火装置，包括控制盒、螺旋桨、机架、安装平板和支撑架；还包括立柱、驱动单元、切割单元、喷水单元、一号吸盘和储气箱；所述控制盒的外圈上各设有一个机架；所述机架的数量为四个，机架外端部设有一个安装平板，四个安装平板中两对立的安装平板底部安装有两个立柱，另外两个安装平板底部设有支撑架，安装平板的上方设有驱动单元；所述螺旋桨安装在驱动单元的顶部、其驱动单元用于驱动螺旋桨转动；所述储气箱安装在控制盒顶部，储气箱用于储存驱动单元驱动中产生的气体；所述一号吸盘安装在一个安装平板上，一号吸盘用于吸附在玻璃上；所述切割单元安装在一号吸盘对应的支撑架上，切割单元用于玻璃的切割；所述喷水单元固定安装在另一个支撑架上，喷水单元用于火灾区域的灭火；其中，

所述驱动单元包括双向电机、安装板、凸轮和一号气囊；所述双向电机固定安装在安装平板上；所述双向电机一端输出轴与螺旋桨固定连接，双向电机另一端输出轴与凸轮固定连接；所述安装板固定安装在安装平板的底部；所述一号气囊的一侧固定安装在安装板的侧壁上，一号气囊与凸轮接触，一号气囊和凸轮配合用于气体的产生；

所述切割单元包括一号气缸、步进电机、矩形杆和金刚石刀具；所述一号气缸一端固定安装在一号吸盘对应的支撑架上，一号气缸另一端与步进电机固定安装；所述矩形杆与步进电机输出轴固定连接；所述金刚石刀具固定安装在矩形杆上；

所述喷水单元包括多级伸缩缸、安装杆、通水管、软管和喷头；所述多级伸缩缸安装在切割单元对应的支撑架上；所述安装杆一端铰接在多级伸缩缸上，安装杆另一端与通水管固连；所述喷头安装在通水管远离多级伸缩缸的一端；所述软管一端与通水管连通，软管另一端与出水装置连通。现在的楼层越来越高，一旦发生火灾，云梯车已不能满足需求，此时需要新型的灭火设备；现有技术中存在消防无人机，该消防无人机开拨到火灾点，消防无人机利用吸盘吸附在火灾点外侧的玻璃上，通过切割单元将玻璃切开，并将喷水单元伸入到室内，通过控制喷水单元对火灾点进行灭火，但是该方案存在不足，一方面，由于火灾点的火势有大有小，火势越大，消防无人机对其灭火的时间越长，通过吸盘将消防无人机吸附在玻璃上，由于玻璃的强度是一定的，而消防无人机自身有一定的重量，长时间的吸附造成玻璃的损坏，从而影响灭火效率；另一方面，消防无人机的灭火都需要动力源，无人机上携带的动力设备越多，造成无人机飞行的速度越慢，从而影响消防无人机的灭火效率；本发明通过设置驱动单元、切割单元和喷水单元，通过驱动单元、切割单元和喷水单元间的相互配合，一方面，切割单元将玻璃切割后，无人机带动灭火装置进入到室内，灭火装置对火灾点进行灭火，避免玻璃因素影响灭火效率，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率；另一方面，驱动单元在驱动螺旋桨运动中产生气体，该气体作为动力源作用于灭火装置上，减少外带动力设备的数量，减轻了无人机的承压，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率。

当超高层楼层发生火灾时，先确定火灾的源头，再通过控制盒控制使得驱动单元驱动无人机运行，驱动单元驱动无人机运行中，双向电机一边驱动螺旋桨旋转，通过螺旋桨旋转产生动力使得无人机向火灾点运行，双向电机另一边驱动凸轮转动，凸轮转动中挤压一号气囊，一号气囊受挤压向外鼓气，鼓出的气体通入到储气箱中储存；当无人机运行到火灾点时，一号吸盘吸附在火灾点外侧的玻璃上；此时，将储气箱中气体向一号气缸中鼓入，通过调节一号气缸控制金刚石刀具与玻璃间的距离，在金刚石刀具与玻璃间的距离适合时，驱动步进电机，步进电机带动金刚石刀具转动；在一边转动金刚石刀具，一边调节一号气缸中，金刚石刀具将玻璃切割开；驱动单元驱动无人机飞入到火灾点的室内，且通过立柱放置在室内的地板上；此时通过高压水泵将水从地面抽入到火灾楼层处，通过软管、通水管和喷头间的相互配合，水从喷头处喷出，水对火灾点进行灭火，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率。

优选的，所述一号吸盘为整体式吸盘；所述整体式吸盘的直径为五十厘米。现有技术中的吸盘直径为十厘米，且不是一个整体式的，十厘米的吸盘与玻璃的接触面积较小，使得产生的吸附力较小且受力不均匀，从而影响基于无人机灭火装置的吸附效果；本发明通过设置整体式的吸盘，一方面，使得吸附在玻璃上的吸附力均匀，避免玻璃的断裂，从而提高了吸盘的吸附效果；另一方面，整体式吸盘增大了吸盘与玻璃间的接触面积，从而提高了整体式吸盘的吸附力。

优选的，所述立柱的端部均设有二号吸盘、其二号吸盘用于吸附地面。地板比较光滑，在立柱放置在地板上时，基于无人机灭火装置会发生倾翻，从而影响基于无人机灭火装置的灭火效果；本发明通过设置二号吸盘，通过二号吸盘吸附在地板上，由于二号吸盘与地板间存在吸附力，避免了基于无人机灭火装置发生倾翻，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效果。

优选的，所述多级伸缩缸处设有一号控制单元，所述一号控制单元用于调节喷水单元的喷出角度，一号控制单元为二号气缸；所述二号气缸一端固定安装在通水管的外圈上，二号气缸另一端固定安装在多级伸缩缸的外壁上。现有技术中通过动力设备来调节喷水单元的喷洒角度，但是会增加基于无人机灭火装置的整体重量，影响无人机的飞行速度，从而影响基于无人机灭火装置的灭火效率；本发明通过设置一号控制单元，通过一号控制单元和气体间的相互配合，调节喷水单元的喷洒角度，一方面，增大了喷洒单元的喷洒面积，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率和效果；另一方面，通过驱动单元产生的气体驱动一号控制单元对喷水单元进行调节，减少了外带动力源，减轻了基于无人机灭火装置的重量，从而提高了无人机的飞行速度，进而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率。

通过将储气箱中的气体向二号气缸中通入和输出，使得安装杆在多级伸缩缸的一侧转动，从而控制喷头进行摆动，进而控制喷头的喷洒面积。

优选的，所述立柱由一号柱、二号柱、圆形安装块和密封单元组成；所述一号柱一端固定安装在二号吸盘上，一号柱另一端套设在二号柱的外圈上；所述二号柱一端固定安装在对立设置的安装平板底部，二号柱另一端在一号柱上滑动，且二号柱另一端上开设有一号槽；所述一号轴的外圈上设有一号孔；所述一号孔在一号柱的外圈上呈圆周分布，且一号孔在一号柱上均匀分布，设置多个一号孔用于减轻基于无人机灭火装置的重量，从而提高无人机的运行速度，进而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率；所述圆形安装块通过弹簧固连一号槽上，圆形安装块与一号孔相匹配；所述密封单元一端与二号柱固连，密封单元另一端固定安装在二号吸盘上，密封单元用于减少气体的逸出，使得气体均作用与一号柱，从而调节基于无人机灭火装置的高度；所述二号吸盘上开设有一号通道；所述一号通道用于气体推动二号柱在一号柱上滑动。现有技术中的消防无人机的高度是不能调节的，只能对同一个位置进行灭火，从而影响灭火效果；本发明通过将立柱设置成几部分组成，一方面，减轻了基于无人机灭火装置整体重量，使得无人机能够快速运行，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率；另一方面，通过气体调节基于无人机灭火装置的高度，控制喷水单元对火灾源头的喷洒面积，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效果。

当需要将基于无人机灭火装置的高度调高时，通过将储气箱中的气体从一号通道通入到一号柱中，由于一号柱底部和侧面是密封的，使得进入到一号柱的气体全部作用于二号柱上，在气体的作用下，气体推动二号柱向上运动，在调节到适合位置时，通过圆形固定块与一号孔间的相互配合，圆形固定块将二号柱卡住，使得二号柱停留在调节位置；当需要将基于无人机灭火装置的高度降低时，停止向一号柱中通入气体，一号柱底部失去气压作用，一号柱向下运动，在调节到适合位置时，将储气箱中的气体通入到一号柱中，使得一号柱的上部和下部维持平衡，一号柱停止继续向下运动，圆形固定块与一号孔配合将一号柱固定在调节位置。

优选的，所述密封单元为弹性布。一方面，弹性布具有价格便宜、易制造的优点；另一方面，弹性布具有很好的可变性，易变形且恢复性强，同时弹性布能够对气体进行密封，减少气体的逸出，从而提高了弹性布的密封效果。

优选的，所述二号柱上设有二号孔，且二号柱为空心柱；所述二号孔在二号柱上均匀分布，且二号孔在二号柱的外圈上呈圆周分布。若二号柱设置成一个实心柱，会增大基于无人机灭火装置的重量，从而影响无人机的飞行速度，进而影响基于无人机灭火装置的灭火效率；本发明将二号柱设成空心柱且开设多组二号孔，减少了二号柱的重量，从而提高了无人机的飞行速度，进而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种基于无人机的悬浮式智能灭火装置，通过设置驱动单元、切割单元和喷水单元，通过驱动单元、切割单元和喷水单元间的相互配合，一方面，切割单元将玻璃切割后，无人机带动灭火装置进入到室内，灭火装置对火灾点进行灭火，避免玻璃因素影响灭火效率，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率；另一方面，驱动单元在驱动螺旋桨运动中产生气体，该气体作为动力源作用于灭火装置上，减少外带动力设备的数量，减轻了无人机的承压，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率。

2.本发明所述的一种基于无人机的悬浮式智能灭火装置，通过设置直径为五十厘米的整体式吸盘；一方面，使得吸附在玻璃上的吸附力均匀，避免玻璃的断裂，从而提高了吸盘的吸附效果；另一方面，整体式吸盘增大了吸盘与玻璃间的接触面积，从而提高了整体式吸盘的吸附力。

3.本发明所述的一种基于无人机的悬浮式智能灭火装置，通过设置一号控制单元；所述一号控制单元为二号气缸；一方面，增大了喷洒单元的喷洒面积，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率和效果；另一方面，通过驱动单元产生的气体驱动一号控制单元对喷水单元进行调节，减少了外带动力源，减轻了基于无人机灭火装置的重量，从而提高了无人机的飞行速度，进而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率。

4.本发明所述的一种基于无人机的悬浮式智能灭火装置，通过将立柱设置成几部分组成，一方面，减轻了基于无人机灭火装置整体重量，使得无人机能够快速运行，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率；另一方面，通过气体调节基于无人机灭火装置的高度，控制喷水单元对火灾源头的喷洒面积，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是驱动单元的剖视图；

图3是喷水单元的结构示意图；

图4是立柱的剖视图；

图5是图4中A-A的剖视图；

图6是图4中B-B的剖视图；

图7是图1中C处的局部放大图；

图中：控制盒1、螺旋桨11、机架12、安装平板13、支撑架14、一号吸盘15、储气箱16、二号吸盘17、一号通道18、立柱2、一号柱21、二号柱22、圆形安装块23、一号槽24、一号孔25、二号孔26、驱动单元3、双向电机31、安装板32、凸轮33、一号气囊34、切割单元4、气缸41、步进电机42、矩形杆43、金刚石刀具44、喷水单元5、一号多级伸缩缸51、安装杆52、通水管53、软管54、喷头55、一号控制单元6、二号气缸61、密封单元7、弹性布71。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图7所示，本发明所述的一种基于无人机的悬浮式智能灭火装置，包括控制盒1、螺旋桨11、机架12、安装平板13和支撑架14；还包括立柱2、驱动单元3、切割单元4、喷水单元5、一号吸盘15和储气箱16；所述控制盒1的外圈上各设有一个机架12；所述机架12的数量为四个，机架12外端部设有一个安装平板13，四个安装平板13中两对立的安装平板13底部安装有两个立柱2，另外两个安装平板13底部设有支撑架14，安装平板13的上方设有驱动单元3；所述螺旋桨11安装在驱动单元3的顶部、其驱动单元3用于驱动螺旋桨11转动；所述储气箱16安装在控制盒1顶部，储气箱16用于储存驱动单元3驱动中产生的气体；所述一号吸盘15安装在一个安装平板13上，一号吸盘15用于吸附在玻璃上；所述切割单元4安装在一号吸盘15对应的支撑架14上，切割单元4用于玻璃的切割；所述喷水单元5固定安装在另一个支撑架14上，喷水单元5用于火灾区域的灭火；其中，

所述驱动单元3包括双向电机31、安装板32、凸轮33和一号气囊34；所述双向电机31固定安装在安装平板13上；所述双向电机31一端输出轴与螺旋桨11固定连接，双向电机31另一端输出轴与凸轮33固定连接；所述安装板32固定安装在安装平板13的底部；所述一号气囊34的一侧固定安装在安装板32的侧壁上，一号气囊34与凸轮33接触，一号气囊34和凸轮33配合用于气体的产生；

所述切割单元4包括一号气缸41、步进电机42、矩形杆43和金刚石刀具44；所述一号气缸41一端固定安装在一号吸盘15对应的支撑架14上，一号气缸41另一端与步进电机42固定安装；所述矩形杆43与步进电机42输出轴固定连接；所述金刚石刀具44固定安装在矩形杆43上；

所述喷水单元5包括多级伸缩缸51、安装杆52、通水管53、软管54和喷头55；所述多级伸缩缸51安装在切割单元4对应的支撑架14上；所述安装杆52一端铰接在多级伸缩缸51上，安装杆52另一端与通水管53固连；所述喷头55安装在通水管53远离多级伸缩缸51的一端；所述软管54一端与通水管53连通，软管54另一端与出水装置连通。现在的楼层越来越高，一旦发生火灾，云梯车已不能满足需求，此时需要新型的灭火设备；现有技术中存在消防无人机，该消防无人机开拨到火灾点，消防无人机利用吸盘吸附在火灾点外侧的玻璃上，通过切割单元4将玻璃切开，并将喷水单元5伸入到室内，通过控制喷水单元5对火灾点进行灭火，但是该方案存在不足，一方面，由于火灾点的火势有大有小，火势越大，消防无人机对其灭火的时间越长，通过吸盘将消防无人机吸附在玻璃上，由于玻璃的强度是一定的，而消防无人机自身有一定的重量，长时间的吸附造成玻璃的损坏，从而影响灭火效率；另一方面，消防无人机的灭火都需要动力源，无人机上携带的动力设备越多，造成无人机飞行的速度越慢，从而影响消防无人机的灭火效率；本发明通过设置驱动单元3、切割单元4和喷水单元5，通过驱动单元3、切割单元4和喷水单元5间的相互配合，一方面，切割单元4将玻璃切割后，无人机带动灭火装置进入到室内，灭火装置对火灾点进行灭火，避免玻璃因素影响灭火效率，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率；另一方面，驱动单元3在驱动螺旋桨11运动中产生气体，该气体作为动力源作用于灭火装置上，减少外带动力设备的数量，减轻了无人机的承压，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率。

当超高层楼层发生火灾时，先确定火灾的源头，再通过控制盒1控制使得驱动单元3驱动无人机运行，驱动单元3驱动无人机运行中，双向电机31一边驱动螺旋桨11旋转，通过螺旋桨11旋转产生动力使得无人机向火灾点运行，双向电机31另一边驱动凸轮33转动，凸轮33转动中挤压一号气囊34，一号气囊34受挤压向外鼓气，鼓出的气体通入到储气箱16中储存；当无人机运行到火灾点时，一号吸盘15吸附在火灾点外侧的玻璃上；此时，将储气箱16中气体向一号气缸41中鼓入，通过调节一号气缸41控制金刚石刀具44与玻璃间的距离，在金刚石刀具44与玻璃间的距离适合时，驱动步进电机42，步进电机42带动金刚石刀具44转动；在一边转动金刚石刀具44，一边调节一号气缸41中，金刚石刀具44将玻璃切割开；驱动单元3驱动无人机飞入到火灾点的室内，且通过立柱2放置在室内的地板上；此时通过高压水泵将水从地面抽入到火灾楼层处，通过软管54、通水管53和喷头55间的相互配合，水从喷头55处喷出，水对火灾点进行灭火，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率。

作为本发明的一种实施方式，所述一号吸盘15为整体式吸盘；所述整体式吸盘的直径为五十厘米。现有技术中的吸盘直径为十厘米，且不是一个整体式的，十厘米的吸盘与玻璃的接触面积较小，使得产生的吸附力较小且受力不均匀，从而影响基于无人机灭火装置的吸附效果；本发明通过设置整体式的吸盘，一方面，使得吸附在玻璃上的吸附力均匀，避免玻璃的断裂，从而提高了吸盘的吸附效果；另一方面，整体式吸盘增大了吸盘与玻璃间的接触面积，从而提高了整体式吸盘的吸附力。

作为本发明的一种实施方式，所述立柱2的端部均设有二号吸盘17、其二号吸盘17用于吸附地面。地板比较光滑，在立柱2放置在地板上时，基于无人机灭火装置会发生倾翻，从而影响基于无人机灭火装置的灭火效果；本发明通过设置二号吸盘17，通过二号吸盘17吸附在地板上，由于二号吸盘17与地板间存在吸附力，避免了基于无人机灭火装置发生倾翻，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效果。

作为本发明的一种实施方式，所述多级伸缩缸51处设有一号控制单元6，所述一号控制单元6用于调节喷水单元5的喷出角度，一号控制单元6为二号气缸61；所述二号气缸61一端固定安装在通水管53的外圈上，二号气缸61另一端固定安装在多级伸缩缸51的外壁上。现有技术中通过动力设备来调节喷水单元5的喷洒角度，但是会增加基于无人机灭火装置的整体重量，影响无人机的飞行速度，从而影响基于无人机灭火装置的灭火效率；本发明通过设置一号控制单元6，通过一号控制单元6和气体间的相互配合，调节喷水单元5的喷洒角度，一方面，增大了喷洒单元的喷洒面积，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率和效果；另一方面，通过驱动单元3产生的气体驱动一号控制单元6对喷水单元5进行调节，减少了外带动力源，减轻了基于无人机灭火装置的重量，从而提高了无人机的飞行速度，进而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率。

通过将储气箱16中的气体向二号气缸61中通入和输出，使得安装杆52在多级伸缩缸51的一侧转动，从而控制喷头55进行摆动，进而控制喷头55的喷洒面积。

作为本发明的一种实施方式，所述立柱2由一号柱21、二号柱22、圆形安装块23和密封单元7组成；所述一号柱21一端固定安装在二号吸盘17上，一号柱21另一端套设在二号柱22的外圈上；所述二号柱22一端固定安装在对立设置的安装平板13底部，二号柱22另一端在一号柱21上滑动，且二号柱22另一端上开设有一号槽24；所述一号轴的外圈上设有一号孔；所述一号孔在一号柱21的外圈上呈圆周分布，且一号孔在一号柱21上均匀分布，设置多个一号孔用于减轻基于无人机灭火装置的重量，从而提高无人机的运行速度，进而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率；所述圆形安装块23通过弹簧固连一号槽24上，圆形安装块23与一号孔25相匹配；所述密封单元7一端与二号柱22固连，密封单元7另一端固定安装在二号吸盘17上，密封单元7用于减少气体的逸出，使得气体均作用与一号柱21，从而调节基于无人机灭火装置的高度；所述二号吸盘17上开设有一号通道18；所述一号通道18用于气体推动二号柱22在一号柱21上滑动。现有技术中的消防无人机的高度是不能调节的，只能对同一个位置进行灭火，从而影响灭火效果；本发明通过将立柱2设置成几部分组成，一方面，减轻了基于无人机灭火装置整体重量，使得无人机能够快速运行，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率；另一方面，通过气体调节基于无人机灭火装置的高度，控制喷水单元5对火灾源头的喷洒面积，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效果。

当需要将基于无人机灭火装置的高度调高时，通过将储气箱16中的气体从一号通道18通入到一号柱21中，由于一号柱21底部和侧面是密封的，使得进入到一号柱21的气体全部作用于二号柱22上，在气体的作用下，气体推动二号柱22向上运动，在调节到适合位置时，通过圆形固定块与一号孔25间的相互配合，圆形固定块将二号柱22卡住，使得二号柱22停留在调节位置；当需要将基于无人机灭火装置的高度降低时，停止向一号柱21中通入气体，一号柱21底部失去气压作用，一号柱21向下运动，在调节到适合位置时，将储气箱16中的气体通入到一号柱21中，使得一号柱21的上部和下部维持平衡，一号柱21停止继续向下运动，圆形固定块与一号孔25配合将一号柱21固定在调节位置。

作为本发明的一种实施方式，所述密封单元7为弹性布71。一方面，弹性布71具有价格便宜、易制造的优点；另一方面，弹性布71具有很好的可变性，易变形且恢复性强，同时弹性布71能够对气体进行密封，减少气体的逸出，从而提高了弹性布71的密封效果。

作为本发明的一种实施方式，所述二号柱22上设有二号孔，且二号柱22为空心柱；所述二号孔在二号柱22上均匀分布，且二号孔26在二号柱22的外圈上呈圆周分布。若二号柱22设置成一个实心柱，会增大基于无人机灭火装置的重量，从而影响无人机的飞行速度，进而影响基于无人机灭火装置的灭火效率；本发明将二号柱22设成空心柱且开设多组二号孔26，减少了二号柱22的重量，从而提高了无人机的飞行速度，进而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率。

工作时，当超高层楼层发生火灾时，先确定火灾的源头，再通过控制盒1控制使得驱动单元3驱动无人机运行，驱动单元3驱动无人机运行中，双向电机31一边驱动螺旋桨11旋转，通过螺旋桨11旋转产生动力使得无人机向火灾点运行，双向电机31另一边驱动凸轮33转动，凸轮33转动中挤压一号气囊34，一号气囊34受挤压向外鼓气，鼓出的气体通入到储气箱16中储存；当无人机运行到火灾点时，一号吸盘15吸附在火灾点外侧的玻璃上；此时，将储气箱16中气体向一号气缸41中鼓入，通过调节一号气缸41控制金刚石刀具44与玻璃间的距离，在金刚石刀具44与玻璃间的距离适合时，驱动步进电机42，步进电机42带动金刚石刀具44转动；在一边转动金刚石刀具44，一边调节一号气缸41中，金刚石刀具44将玻璃切割开；驱动单元3驱动无人机飞入到火灾点的室内，且通过立柱2上的二号吸盘17吸附在室内的地板上；当需要将基于无人机灭火装置的高度调高时，通过将储气箱16中的气体从一号通道18通入到一号柱21中，由于一号柱21底部和侧面是密封的，使得进入到一号柱21的气体全部作用于二号柱22上，在气体的作用下，气体推动二号柱22向上运动，在调节到适合位置时，通过圆形固定块与一号孔25间的相互配合，圆形固定块将二号柱22卡住，使得二号柱22停留在调节位置；当需要将基于无人机灭火装置的高度降低时，停止向一号柱21中通入气体，一号柱21底部失去气压作用，一号柱21向下运动，在调节到适合位置时，将储气箱16中的气体通入到一号柱21中，使得一号柱21的上部和下部维持平衡，一号柱21停止继续向下运动，圆形固定块与一号孔25配合将一号柱21固定在调节位置；此时通过高压水泵将水从地面抽入到火灾楼层处，通过软管54、通水管53和喷头55间的相互配合，水从喷头55处喷出，在喷洒中通过二号气缸61对喷洒角度进行调节，水对火灾点进行灭灾，从而提高了基于无人机灭火装置的灭火效率。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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保护范围的限制。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。本领域普通技术人员在没有作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。

Claims (1)

1.一种基于无人机的悬浮式智能灭火装置，包括控制盒(1)、螺旋桨(11)、机架(12)、安装平板(13)和支撑架(14)；其特征在于：还包括立柱(2)、驱动单元(3)、切割单元(4)、喷水单元(5)、一号吸盘(15)和储气箱(16)；所述控制盒(1)的外圈上各设有一个机架(12)；所述机架(12)的数量为四个，机架(12)外端部设有一个安装平板(13)，四个安装平板(13)中两对立的安装平板(13)底部安装有两个立柱(2)，另外两个安装平板(13)底部设有支撑架(14)，安装平板(13)的上方设有驱动单元(3)；所述螺旋桨(11)安装在驱动单元(3)的顶部、其驱动单元(3)用于驱动螺旋桨(11)转动；所述储气箱(16)安装在控制盒(1)顶部，储气箱(16)用于储存驱动单元(3)驱动中产生的气体；所述一号吸盘(15)安装在一个安装平板(13)上，一号吸盘(15)用于吸附在玻璃上；所述切割单元(4)安装在一号吸盘(15)对应的支撑架(14)上，切割单元(4)用于玻璃的切割；所述喷水单元(5)固定安装在另一个支撑架(14)上，喷水单元(5)用于火灾区域的灭火；其中，

所述驱动单元(3)包括双向电机(31)、安装板(32)、凸轮(33)和一号气囊(34)；所述双向电机(31)固定安装在安装平板(13)上；所述双向电机(31)一端输出轴与螺旋桨(11)固定连接，双向电机(31)另一端输出轴与凸轮(33)固定连接；所述安装板(32)固定安装在安装平板(13)的底部；所述一号气囊(34)的一侧固定安装在安装板(32)的侧壁上，一号气囊(34)与凸轮(33)接触，一号气囊(34)和凸轮(33)配合用于气体的产生；

所述切割单元(4)包括一号气缸(41)、步进电机(42)、矩形杆(43)和金刚石刀具(44)；所述一号气缸(41)一端固定安装在一号吸盘(15)对应的支撑架(14)上，一号气缸(41)另一端与步进电机(42)固定安装；所述矩形杆(43)与步进电机(42)输出轴固定连接；所述金刚石刀具(44)固定安装在矩形杆(43)上；

所述喷水单元(5)包括多级伸缩缸(51)、安装杆(52)、通水管(53)、软管(54)和喷头(55)；所述多级伸缩缸(51)安装在切割单元(4)对应的支撑架(14)上；所述安装杆(52)一端铰接在多级伸缩缸(51)上，安装杆(52)另一端与通水管(53)固连；所述喷头(55)安装在通水管(53)远离多级伸缩缸(51)的一端；所述软管(54)一端与通水管(53)连通，软管(54)另一端与出水装置连通；

所述一号吸盘(15)为整体式吸盘；所述整体式吸盘的直径为五十厘米；

所述立柱(2)的端部均设有二号吸盘(17)、其二号吸盘(17)用于吸附地面；

所述多级伸缩缸(51)处设有一号控制单元(6)，所述一号控制单元(6)用于调节喷水单元(5)的喷出角度，一号控制单元(6)为二号气缸(61)；所述二号气缸(61)一端固定安装在通水管(53)的外圈上，二号气缸(61)另一端固定安装在多级伸缩缸(51)的外壁上；

所述立柱(2)由一号柱(21)、二号柱(22)、圆形安装块(23)和密封单元(7)组成；所述一号柱(21)一端固定安装在二号吸盘(17)上，一号柱(21)另一端套设在二号柱(22)的外圈上；所述二号柱(22)一端固定安装在对立设置的安装平板(13)底部，二号柱(22)另一端在一号柱(21)上滑动，且二号柱(22)另一端上开设有一号槽(24)；所述一号轴的外圈上设有一号孔(25)；所述一号孔(25)在一号柱(21)的外圈上呈圆周分布，且一号孔(25)在一号柱(21)上均匀分布；所述圆形安装块(23)通过弹簧固连一号槽(24)上，圆形安装块(23)与一号孔(25)相匹配；所述密封单元(7)一端与二号柱(22)固连，密封单元(7)另一端固定安装在二号吸盘(17)上；所述二号吸盘(17)上开设有一号通道(18)；所述一号通道(18)用于气体推动二号柱(22)在一号柱(21)上滑动；

所述密封单元(7)为弹性布(71)；

所述二号柱(22)上设有二号孔(26)且二号柱(22)为空心柱；所述二号孔(26)在二号柱(22)上均匀分布，且二号孔(26)在二号柱(22)的外圈上呈圆周分布。

Images