CN110665154A - 具有承重功能的消防无人机供水管及消防无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有承重功能的消防无人机供水管及消防无人机，其中，具有承重功能的消防无人机供水管包括消防水管，沿着消防水管的长度方向，在消防水管之外设置有蜂窝形充气管，所述蜂窝形充气管由若干分气管组成。本发明消防水管之外设置有蜂窝形充气管，当向蜂窝形充气管中充入空气时，蜂窝形充气管就会迅速立起，进而驱使消防水管也一同立起，从而实现消防水管自身承重，甚至能承受供电线的重量和一部分消防无人机的重量，大大减轻了消防无人机的提升力，消防无人机只需维持供水管的横向平衡即可，使消防无人机能轻松实现中、高空消防喷水作业。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，特别涉及具有承重功能的消防无人机供水管及消防无人机。
背景技术
近年来，火灾事故频发。由于管控不到位，火灾发生时人力无法企及，导致消防工作难以进行。另外，随着现代化城市建筑业的发展，高层建筑的高度不断刷新，给消防救援也带来不少麻烦。尤其是在处置高层建筑火灾，易燃易爆等消防问题的时候，因消防员无法靠近或无法进入到灾害事故现场，导致不能及时控制火灾险情进行止损。
有鉴于此，消防无人机逐渐应用于消防灭火工作中，在国内已有不少消防机构使用无人机成功进行过火场侦查监测、抛投救援物资等尝试，效果较为明显。喷水式消防无人机包括无人机机体及安装于无人机上的喷水头，喷水头的一端连接供水管，供水管的进水端连通地面的供水装置。在现有技术中，喷水式消防无人机与供水装置之间需要连接一条供水管道，使供水装置的水经供水管道到达消防无人机的喷水头，实现连续的喷水消防作业；此外，为提高消防无人机的功率和持续工作能力，有时还需要从地面接电供应给消防无人机，这样，消防无人机与地面之间还连接有供电线。然而，由于供水管道及供电线自身具有一定的重量，特别是当供水管道中充满水时，供水管道的重量变得非常重，消防无人机将供水管道和供电线吊起时，需要非常大的提升力才能实现。随着消防无人机的飞行高度不断增加，供水管道和供电线的重量也越来越重，严重限制了消防无人机的飞行高度，因而导致消防无人机很难进行中、高空消防作业。
发明内容
本发明要解决的技术问题是根据上述现有技术的不足，提供一种具有承重功能的消防无人机供水管，该供水管在工作时能够通过充气的方式立起，实现自身承重，大大减轻消防无人机的提升力；为此，本发明还要并提供一种利用该具有承重功能的消防无人机供水管的消防无人机。
为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种具有承重功能的消防无人机供水管，包括消防水管，沿着消防水管的长度方向，在消防水管之外设置有蜂窝形充气管，所述蜂窝形充气管由若干分气管组成。
优选地，所述消防水管与若干分气管相互平行。
优选地，对应于消防水管的进水端，所述蜂窝形充气管设有向蜂窝形充气管充入空气的进气管；对应于消防水管的出水端，所述蜂窝形充气管的端部封闭。进一步，所述蜂窝形充气管的各个分气管的进气处均安装有进气电磁阀。
优选地，所述蜂窝形充气管的分气管数量为8-40个。
优选地，所述消防水管为凯夫拉纤维编织水管，所述蜂窝形充气管为凯夫拉纤维编织充气管。
为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种消防无人机，包括机架、控制器、飞行螺旋桨、蓄电池、喷水装置及消防无人机供水管；所述控制器置于机架的上方，用于控制消防无人机工作；所述飞行螺旋桨安装于机架的外端；所述蓄电池安装于控制器的四周，用于给消防无人机供电；所述喷水装置安装于机架的下端或上端，用于喷水作业；所述消防无人机供水管位于喷水装置的下方，所述消防无人机供水管包括消防水管，沿着消防水管的长度方向，在消防水管之外设置有蜂窝形充气管，所述蜂窝形充气管由若干分气管组成；对应于消防水管的进水端，所述消防水管设有进水管，所述蜂窝形充气管设有向蜂窝形充气管充入空气的进气管；对应于消防水管的出水端，所述消防水管与喷水装置相连通，所述蜂窝形充气管的端部封闭。
优选地，所述蜂窝形充气管的各个分气管的进气处均安装有进气电磁阀。
优选地，所述喷水装置包括喷水反作用力消除装置，该喷水反作用力消除装置包括供水管、喷水头、喷水阀门、电动机、电动机调速器及平衡螺旋桨；所述供水管的进水端连通消防水管，所述喷水头安装于供水管的出水端；所述喷水阀门安装于供水管上，用于调节喷水头的喷水速度；所述电动机的输出端连接所述平衡螺旋桨，平衡螺旋桨的位置与喷水头的位置相反，使平衡螺旋桨在旋转时能平衡喷水头的喷水反作用力；所述电动机调速器与电动机电连接，用于调节电动机转速。
优选地，所述控制器与喷水阀门电连接，以控制喷水阀门工作；所述喷水阀门与电动机调速器之间设置有连动杆，所述喷水阀门在工作时，能通过连动杆带动电动机调速器同步工作，使平衡螺旋桨旋转产生的推力达到平衡喷水时的反作用力。
本发明的有益效果是：其一、由于消防水管之外设置有蜂窝形充气管，当向蜂窝形充气管中充入空气时，蜂窝形充气管就会迅速立起，进而驱使消防水管也一同立起，从而实现消防水管自身承重，甚至能承受供电线的重量和一部分消防无人机的重量，大大减轻了消防无人机的提升力，消防无人机只需维持供水管的横向平衡即可，使消防无人机能轻松实现中、高空消防喷水作业；其二、本发明采用蜂窝形充气管，由若干分气管组成，这样能保证消防无人机供水管的平衡，消防水管始终位于消防无人机供水管的中心；其三、本发明采用蜂窝形充气管，蜂窝形充气管的分气管横截面形状均为六边形，其结构强度高、韧性好，使用寿命长；并且当任一分气管出现漏气等问题时，其他分气管仍然能正常工作，不影响消防无人机的消防喷水作业。
附图说明
图1为具有承重功能的消防无人机供水管的结构示意图。
图2为具有承重功能的消防无人机供水管的横截面结构示意图之一。
图3为具有承重功能的消防无人机供水管的横截面结构示意图之二。
图4为利用具有承重功能的消防无人机供水管的消防无人机结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
如图1、图2和图3所示，具有承重功能的消防无人机供水管，包括消防水管1，沿着消防水管1的长度方向，在消防水管之外设置有蜂窝形充气管2，所述蜂窝形充气管2由若干分气管21组成，分气管21的横截面形状均为六边形，消防水管的横截面形状为圆形或六边形，当消防水管的横截面形状为六边形时，能与蜂窝形充气管浑然一体，稳固性和平衡性更强。具有承重功能的消防无人机供水管在工作时，向蜂窝形充气管中充入空气，蜂窝形充气管就会迅速立起，进而驱使消防水管也一同立起，从而实现消防水管自身承重，甚至能承受供电线的重量和一部分消防无人机的重量，大大减轻了消防无人机的提升力，消防无人机只需维持供水管的横向平衡即可，轻松实现中、高空消防喷水作业。
如图1、图2和图3所示，所述消防水管与若干分气管相互平行。对应于消防水管的进水端，所述蜂窝形充气管设有向蜂窝形充气管充入空气的进气管3；对应于消防水管的出水端，所述蜂窝形充气管的端部封闭，封闭的端部能防止漏气。所述蜂窝形充气管的各个分气管的进气处均安装有进气电磁阀，这样一旦有某根分气管漏气、失压，则相应的进气电子阀自动关闭，不至于整个蜂窝形充气管漏气。
本发明所述蜂窝形充气管的分气管数量为8-40个。所述消防水管为凯夫拉纤维编织水管，所述蜂窝形充气管为凯夫拉纤维编织充气管，其结构强度高、韧性好，使用寿命长。
结合图1、2、3，如图4所示，并为利用具有承重功能的消防无人机供水管的消防无人机，包括机架5、控制器6、飞行螺旋桨7、蓄电池8、喷水装置9及消防无人机供水管10；所述控制器6置于机架5的上方，用于控制消防无人机工作；所述飞行螺旋桨7安装于机架5的外端；所述蓄电池8安装于控制器6的四周，用于给消防无人机供电；所述喷水装置9安装于机架5的下端或上端（图4中为下端），用于喷水作业；所述消防无人机供水管10位于喷水装置9的下方，所述消防无人机供水管10包括消防水管1，沿着消防水管1的长度方向，在消防水管1之外设置有蜂窝形充气管2，所述蜂窝形充气管2由若干分气管21组成；对应于消防水管1的进水端，所述消防水管1设有进水管4，所述蜂窝形充气管2设有向蜂窝形充气管充入空气的进气管3；对应于消防水管1的出水端，所述消防水管1与喷水装置9相连通，所述蜂窝形充气管2的端部封闭。
结合图1、2、3，如图4所示，所述蜂窝形充气管的各个分气管的进气处均安装有进气电磁阀，这样一旦有某根分气管漏气、失压，则相应的进气电子阀自动关闭，不至于整个蜂窝形充气管漏气。所述蜂窝形充气管的分气管数量为8-40个。所述消防水管为凯夫拉纤维编织水管，所述蜂窝形充气管为凯夫拉纤维编织充气管，其结构强度高、韧性好，使用寿命长。
如图4所示，所述喷水装置包括喷水反作用力消除装置，该喷水反作用力消除装置包括供水管91、喷水头92、喷水阀门93、电动机94、电动机调速器95及平衡螺旋桨96；所述供水管91的进水端连通消防水管1，所述喷水头92安装于供水管91的出水端；所述喷水阀门93安装于供水管91上，用于调节喷水头92的喷水速度；所述电动机94的输出端连接所述平衡螺旋桨96，平衡螺旋桨96的位置与喷水头92的位置相反，使平衡螺旋桨96在旋转时能平衡喷水头92的喷水反作用力；所述电动机调速器95与电动机94电连接，用于调节电动机94转速。在喷水头喷水时，随着喷水产生反作用力，电动机及平衡螺旋桨产生相对应推力，克服喷水时产生的反作用力。
本发明消防无人机的喷水阀门93及电动机调速器95采用同步控制方式，具有两种同步控制方案：
第一种同步控制方案：所述控制器6与喷水阀门93电连接，以控制喷水阀门93工作；所述喷水阀门93与电动机调速器95之间设置有连动杆97，所述喷水阀门93在工作时，能通过连动杆97带动电动机调速器95同步工作，使平衡螺旋桨96旋转产生的推力达到平衡喷水时的反作用力。当喷水阀门93开大或开小时，连动杆相应调整电动机调速器，调整电动机转速，改变平衡螺旋桨推力，平衡喷水反作用力。
第二种同步控制方案：消防无人机还包括伺服舵机，所述控制器6与伺服舵机电连接，以控制伺服舵机工作；所述伺服舵机分别与喷水阀门93及电动机调速器95相配合，以同步控制喷水阀门93及电动机调速器95工作，使平衡螺旋桨96旋转产生的推力达到平衡喷水时的反作用力。
所述的消防无人机还包括无人机遥控器，所述控制器设有遥控接收器，所述无人机遥控器与控制器的遥控接收器无线连接。
以上所述，仅是本发明较佳实施方式，凡是依据本发明的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.具有承重功能的消防无人机供水管，其特征在于：包括消防水管，沿着消防水管的长度方向，在消防水管之外设置有蜂窝形充气管，所述蜂窝形充气管由若干分气管组成。
2.根据权利要求1所述具有承重功能的消防无人机供水管，其特征在于：所述消防水管与若干分气管相互平行。
3.根据权利要求1所述具有承重功能的消防无人机供水管，其特征在于：对应于消防水管的进水端，所述蜂窝形充气管设有向蜂窝形充气管充入空气的进气管；对应于消防水管的出水端，所述蜂窝形充气管的端部封闭。
4.根据权利要求3所述具有承重功能的消防无人机供水管，其特征在于：所述蜂窝形充气管的各个分气管的进气处均安装有进气电磁阀。
5.根据权利要求1所述具有承重功能的消防无人机供水管，其特征在于：所述蜂窝形充气管的分气管数量为8-40个。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述具有承重功能的消防无人机供水管，其特征在于：所述消防水管为凯夫拉纤维编织水管，所述蜂窝形充气管为凯夫拉纤维编织充气管。
7.一种消防无人机，其特征在于：包括机架、控制器、飞行螺旋桨、蓄电池、喷水装置及消防无人机供水管；所述控制器置于机架的上方，用于控制消防无人机工作；所述飞行螺旋桨安装于机架的外端；所述蓄电池安装于控制器的四周，用于给消防无人机供电；所述喷水装置安装于机架的下端或上端，用于喷水作业；所述消防无人机供水管位于喷水装置的下方，所述消防无人机供水管包括消防水管，沿着消防水管的长度方向，在消防水管之外设置有蜂窝形充气管，所述蜂窝形充气管由若干分气管组成；对应于消防水管的进水端，所述消防水管设有进水管，所述蜂窝形充气管设有向蜂窝形充气管充入空气的进气管；对应于消防水管的出水端，所述消防水管与喷水装置相连通，所述蜂窝形充气管的端部封闭。
8.根据权利要求7所述的消防无人机，其特征在于：所述蜂窝形充气管的各个分气管的进气处均安装有进气电磁阀。
9.根据权利要求7所述的消防无人机，其特征在于：所述喷水装置包括喷水反作用力消除装置，该喷水反作用力消除装置包括供水管、喷水头、喷水阀门、电动机、电动机调速器及平衡螺旋桨；所述供水管的进水端连通消防水管，所述喷水头安装于供水管的出水端；所述喷水阀门安装于供水管上，用于调节喷水头的喷水速度；所述电动机的输出端连接所述平衡螺旋桨，平衡螺旋桨的位置与喷水头的位置相反，使平衡螺旋桨在旋转时能平衡喷水头的喷水反作用力；所述电动机调速器与电动机电连接，用于调节电动机转速。
10.根据权利要求7所述的消防无人机，其特征在于：所述控制器与喷水阀门电连接，以控制喷水阀门工作；所述喷水阀门与电动机调速器之间设置有连动杆，所述喷水阀门在工作时，能通过连动杆带动电动机调速器同步工作，使平衡螺旋桨旋转产生的推力达到平衡喷水时的反作用力。
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