CN110667846A - 一种车载无人机消防救援系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种车载无人机消防救援系统，包括多旋翼载重无人机和救援机舱，多旋翼载重无人机包括飞行单元、图像视觉单元和数据传输单元，救援机舱设于多旋翼载重无人机下方；救援机舱一端设有救援入口，救援入口设置有可伸缩的救援架桥，救援机舱底部还设有与救援机舱内部相通的并且可开闭的救援出口，车载无人机消防救援系统可用于高空消防救援，采用无人机救援系统能减小消防人员搜救时间和路线规划时间，能够大幅降低消防员对被困人的施救时间，避免了消防员在搜救中牺牲的危险，同时提高了被困人员救援成功的机率。
Description
技术领域
本发明涉及消防救援技术领域，具体涉及一种车载无人机消防救援系统。
背景技术
随着社会的不断发展高层建筑越来越多，高层建筑火灾需要及时扑灭否则影响极大，传统的消防用云梯为机械伸缩式，消防员可站在举升平台进行相关作业，举升高度最高的可达一百多米，相应的，随着举升高度的增加，机械结构也越复杂笨重，出警时难以灵活机动地适应繁忙交通状况，抵达目的地所需时间较长；部署展开时对场地的要求也越高，地面越水平坚实，抓地平稳性及安全性能也越高。世界上超高层建筑的高度不断被刷新，目前最高的建筑迪拜塔已达828米，显然举升仅一百多米的云梯已难以满足高层及超高建筑的需求。
由于直升机具有机动灵活、超低空飞行、受地形因素影响小等优点，目前在地质灾害、自然灾害和人为事故中广泛使用了载人直升机参与救援。然而，传统载人直升机在救援过程中，常常会遇到如下一些难题：1：救援现场地理环境复杂，比如发生火灾的高层住宅等，传统载人直升机机体过大，缺乏必要的作业空间；2：灾害现场可能伴有浓烟、大雾、烟尘等不利因素，传统载人直升机无法靠近；3：机场远离灾害现场，大大降低了救援效率；4：传统载人直升机造价昂贵，参与救援的直升机数量受到限制。目前，尚还没有人对上述问题提出解决方案。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提出提供的一种车载无人机消防救援系统，能够解决现有消防云梯限高问题，可有效解决高空救援困难的问题，具体方案是；
一种车载无人机消防救援系统，包括多旋翼载重无人机和救援机舱，所述多旋翼载重无人机包括飞行单元，用于接收所述无人机控制端发送的控制信号，并控制飞行至相应位置；图像视觉单元，用于采集所述相应位置的路况视频信息；数据传输单元，与所述图像视觉单元连接，用于将所述路况视频信息发送至所述无人机控制端；所述救援机舱设于多旋翼载重无人机下方；所述救援机舱一端设有救援入口，救援入口设置有可伸缩的救援架桥，救援架桥下端与救援入口下端两侧铰接相连，所述救援架桥可绕铰接端转动实现打开或关闭救援入口，所述救援舱门远离铰接端的一侧设有固定组件；所述救援机舱底部还设有与救援机舱内部相通的并且可开闭的救援出口，所述救援出口设有速降组件。
本技术方案中：车载无人机消防救援系统可用于高空消防救援，采用无人机救援系统能减小消防人员搜救时间和路线规划时间，能够大幅降低消防员对被困人的施救时间，避免了消防员在搜救中牺牲的危险，同时提高了被困人员救援成功的机率。具体的，多旋翼载重无人机通过遥控控制的方式控制飞行单元飞行至相应救援位置，在飞行过程中，图像视觉单元能采集飞行过程中的实时影像并传递至控制端，以方便控制多旋翼载重无人机的安全飞行路径。当多旋翼载重无人机位于救援位置附近时，救援机舱能够实施高空救援，救援机舱的救援入口可打开实施高空救援，被困人员能够从救援入口的进入救援机舱内，消防人员在施救时，将救援入口的救援架桥展开，救援架桥端部的固定组件能够在救援端，进而形成救援通道，被困人员能够从被困地点进入救援机舱内，被困人员较多时，消防人员可利用救援出口的速降组件将被困人员安全降落至安全区域，进而实现高效快速救援。
优选的技术方案，其附加技术特征在于，所述救援机舱包括镂空布置的刚性外框架，所述外框架上铺设有防护网，外框架的内表面铺设有防火弹性垫。
优选的技术方案，其附加技术特征在于，所述辅助救援组件包括设于救援机舱内的灭火枪，所述灭火枪连接有灭火泡沫箱。
优选的技术方案，其附加技术特征在于，外框架内还设有救援储物箱。
优选的技术方案，其附加技术特征在于，所述救援架桥包括固定板和延长板，固定板一端设有容纳延长板的伸缩滑槽，所述伸缩滑槽内设有沿固定板延伸方向布置的滑轨，延长板滑动设于伸缩滑槽内，所述延长板上设有与伸缩滑槽内滑轨滑动配合的燕尾槽，所述伸缩滑槽内还设有驱动延长板滑动的液压缸。
优选的技术方案，其附加技术特征在于，所述固定组件包括设于延长板端部的液压卡爪，所述液压卡爪还与液压缸相连。
优选的技术方案，其附加技术特征在于，所述速降组件包括设于救援出口的速降绳，所述救援出口还设有速降安全带。
优选的技术方案，其附加技术特征在于，所述多旋翼载重无人机对应每个旋翼下方设有起落支架，各个所述起落支架下端设有防滑垫。
优选的技术方案，其附加技术特征在于，还包括用于搭载多旋翼无人机的救援消防车，所述消防救援车上端设有无人机停机仓，无人机停机仓上设有固定多旋翼无人机的固定架，所述救援消防车侧面还设有升降救援梯；所述救援消防车车位上端设有灭火枪。
本发明的有益效果是：车载无人机消防救援系统可用于高空消防救援，多旋翼载重无人机通过遥控控制的方式控制飞行单元飞行至相应救援位置，当多旋翼载重无人机位于救援位置附近时，救援机舱的救援入口可打开实施高空救援，被困人员能够从救援入口的进入救援机舱内，消防人员可利用救援出口的速降组件将被困人员安全降落至安全区域，进而实现高效快速救援。本发明利用无人机和救援机舱等部件实现了高空救援的目的，能减小消防人员搜救时间和路线规划时间，大幅降低消防员对被困人的施救时间，避免了消防员在搜救中牺牲的危险，同时提高了被困人员救援成功的机率，具有较高的实用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为一实施例提供的车载无人机消防救援系统的立体图。
图2为一实施例提供的车载无人机消防救援系统的救援机舱剖视图。
图3为一实施例提供的车载无人机消防救援系统的救援机舱侧视图。
图4为一实施例提供的车载无人机消防救援系统的多旋翼载重无人机车载停放结构图
各个附图标记表示的含义如下；多旋翼载重无人机100、救援机舱200、刚性外框架210、防护网220、救援入口230、救援出口240、防火弹性垫250、固定300、伸缩滑槽310、延长板400、液压卡爪500、液压缸600、救援消防车700、无人机停机仓710、升降救援梯800。
具体实施方式
这里，要说明的是，本发明涉及的功能、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。因此，本发明对于现有技术的改进，实质在于硬件之间的连接关系，而非针对功能、方法本身，也即本发明虽然涉及一点功能、方法，但并不包含对功能、方法本身提出的改进。本发明对于功能、方法的描述，是为了更好的说明本发明，以便更好的理解本发明。
如图1至图4所示，在一实施例中，本发明提供一种车载无人机消防救援系统，包括多旋翼载重无人机100和救援机舱200，车载无人机消防救援系统可用于高空消防救援。所述多旋翼载重无人机100包括飞行单元，用于接收所述无人机控制端发送的控制信号，并控制飞行至相应位置；图像视觉单元，用于采集所述相应位置的路况视频信息；数据传输单元，与所述图像视觉单元连接，用于将所述路况视频信息发送至所述无人机控制端；多旋翼载重无人机100通过遥控控制的方式控制飞行单元飞行至相应救援位置，在飞行过程中，图像视觉单元能采集飞行过程中的实时影像并传递至控制端，以方便控制多旋翼载重无人机100的安全飞行路径。本实施例中多旋翼载重无人机100选用四旋翼无人机，飞行单元优先选用电力驱动，由于无人机需要利用数据传输单元回传图像视觉单元拍摄的影像，数据传输单元传输的稳定效果关系救援的顺利开展，因此，数据传输单元选取通信可靠的2.4G/1.4G模组，为减少无人机自身结构对信号的遮挡，且安装后的通信设备不宜移动，可在机身的底板下部的四个角点处设置天线固定件，用于安装2.4G/1.4G模组，避免影响通信效果。此外，图像视觉单元需要稳定拍摄实时影响，多旋翼载重无人机100上可设置用于安装图像视觉单元摄像头的云台，云台能够过滤影响拍摄过程中的抖动，进而保证影响影像的平稳。
如图1至图4所示，为了便于实施高空救援，救援机舱200设于多旋翼载重无人机100下方；所述救援机舱200一端设有救援入口230，救援入口230设置有可伸缩的救援架桥，救援架桥下端与救援入口230下端两侧铰接相连，所述救援架桥可绕铰接端转动实现打开或关闭救援入口230，所述救援舱门远离铰接端的一侧设有固定组件；所述救援机舱200底部还设有与救援机舱200内部相通的并且可开闭的救援出口240，所述救援出口240设有速降组件。当多旋翼载重无人机100位于救援位置附近时，救援机舱200能够实施高空救援，救援机舱200的救援入口230可打开实施高空救援，被困人员能够从救援入口230的进入救援机舱200内，消防人员在施救时，将救援入口230的救援架桥展开，救援架桥端部的固定组件能够在救援端，进而形成救援通道，被困人员能够从被困地点进入救援机舱200内，被困人员较多时，消防人员可利用救援出口240的速降组件将被困人员安全降落至安全区域，进而实现高效快速救援。
采用无人机救援系统能减小消防人员搜救时间和路线规划时间，能够大幅降低消防员对被困人的施救时间，避免了消防员在搜救中牺牲的危险，同时提高了被困人员救援成功的机率。
如图1至图4所示，由于救援机舱200通过载重无人机实现升降，救援机舱200整体重量应当尽量小，以提高救援重量，本实施例中的救援机舱200包括镂空布置的刚性外框架210，所述外框架上铺设有防护网220，外框架的内表面铺设有防火弹性垫250。刚性的外框架能够保证整个机舱的结构强度，外框架可选用碳素纤维钢架结构，具有较高强度的同时降低整体重量，在外框架上铺设的防护网220能够起到防护作用，提高高空救援的安全性，设置在外框架内的防火弹性垫250能够起到垫层作用，便于消防人员实施救援。
在某些救援中，需要在高空救援区域进行灭火操作，以提高救援安全性，所述辅助救援组件包括设于救援机舱200内的灭火枪，所述灭火枪连接有灭火泡沫箱。在救援时可利用灭火枪在救援区域进行灭火，避免火势蔓延影响施救。外框架内还设有救援储物箱。救援储物箱内可放置救援物品，例如氧气瓶，防毒面具，医药箱，防火毯，破拆工具等，不仅方便消防人员实施高效救援，并且可为被困人员提供逃生用品等。
如图1至图4所示，为了在载重无人机与救援区域搭建器救援通道，本实施例中的救援架桥包括固定300和延长板400，固定300一端设有容纳延长板400的伸缩滑槽310，所述伸缩滑槽310内设有沿固定300延伸方向布置的滑轨，延长板400滑动设于伸缩滑槽310内，所述延长板400上设有与伸缩滑槽310内滑轨滑动配合的燕尾槽，所述伸缩滑槽310内还设有驱动延长板400滑动的液压缸600。这样，当液压缸600运行时可驱动救援架桥伸长，使得被困人员可通过救援架桥进入救援机舱200内，在救援架桥的作用下可尽可能让载重无人机远离危险区域，同时也方便消防人员施救。
如图1至图4所示，在实施救援时，救援架桥端部需要稳定固定在救援区域位置，为了使救援架桥得到稳定的固定，本实施例提供的固定组件包括设于延长板400端部的液压卡爪500，所述液压卡爪500还与液压缸600相连。液压卡爪500能够在液力作用下卡在救援区域相应位置，例如高层栏杆等位置。
如图1至图4所示，为了方便将被困人员转移至安全位置，需要通过速降组件快速转移被困人员，速降组件包括设于救援出口240的速降绳，所述救援出口240还设有速降安全带。在转移被困人员时，速降绳配合速降安全带能够方便消防人员与被困人员快速下降至安全区域，提高救援效率。
如图1至图4所示，本实施例中，多旋翼载重无人机100降落在相应的运载车上，本实施例还提供了用于搭载多旋翼无人机的救援消防车700，所述消防救援车上端设有无人机停机仓710，无人机停机仓710上设有固定多旋翼无人机的固定架，救援消防车700侧面还设有升降救援梯800；所述救援消防车700车位上端设有灭火枪。救援完成后，多旋翼载重无人机100可快速降落在无人机停机仓710上，多旋翼载重无人机100对应每个旋翼下方设有起落支架，起落支架可通过固定架进行固定，救援消防车700可承载无人机移动至其它区域，减小设备的能耗，消防救援车也具有一定的消防能力，能够配合无人机进行高效救援。
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例能够以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、系统和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然能够以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (9)
1.一种车载无人机消防救援系统，其特征在于：包括
多旋翼载重无人机(100)：所述多旋翼载重无人机(100)包括飞行单元，用于接收所述无人机控制端发送的控制信号，并控制飞行至相应位置；图像视觉单元，用于采集救援位置的实时影像；数据传输单元，与所述图像视觉单元连接，用于将图像视觉单元采集的实时影像发送至所述无人机控制端；
救援机舱(200)：所述救援机舱(200)设于多旋翼载重无人机(100)下方；所述救援机舱(200)一端设有救援入口(230)，救援入口(230)设置有可伸缩的救援架桥，救援架桥下端与救援入口(230)下端两侧铰接相连，所述救援架桥可绕铰接端转动实现打开或关闭救援入口(230)，所述救援舱门远离铰接端的一侧设有固定组件；所述救援机舱(200)底部还设有与救援机舱(200)内部相通的并且可开闭的救援出口(240)，所述救援出口(240)设有速降组件。
2.根据权利要求1所述的车载无人机消防救援系统，其特征在于：所述救援机舱(200)包括镂空布置的刚性外框架(210)，所述外框架上铺设有防护网(220)，外框架的内表面铺设有防火弹性垫(250)。
3.根据权利要求1所述的车载无人机消防救援系统，其特征在于：所述辅助救援组件包括设于救援机舱(200)内的灭火枪，所述灭火枪连接有灭火泡沫箱。
4.根据权利要求1所述的车载无人机消防救援系统，其特征在于：外框架内还设有救援储物箱。
5.根据权利要求1所述的车载无人机消防救援系统，其特征在于：所述救援架桥包括固定板(300)和延长板(400)，固定板(300)一端设有容纳延长板(400)的伸缩滑槽(310)，所述伸缩滑槽(310)内设有沿固定板(300)延伸方向布置的滑轨，延长板(400)滑动设于伸缩滑槽(310)内，所述延长板(400)上设有与伸缩滑槽(310)内滑轨滑动配合的燕尾槽，所述伸缩滑槽(310)内还设有驱动延长板(400)滑动的液压缸(600)。
6.根据权利要求5所述的车载无人机消防救援系统，其特征在于：所述固定组件包括设于延长板(400)端部的液压卡爪(500)，所述液压卡爪(500)还与液压缸(600)相连。
7.根据权利要求1所述的车载无人机消防救援系统，其特征在于：所述速降组件包括设于救援出口(240)的速降绳，所述救援出口(240)还设有速降安全带。
8.根据权利要求1所述的车载无人机消防救援系统，其特征在于：所述多旋翼载重无人机(100)对应每个旋翼下方设有起落支架，各个所述起落支架下端设有防滑垫。
9.根据权利要求1-8任意权项所述的车载无人机消防救援系统，其特征在于：
还包括用于搭载多旋翼无人机的救援消防车(700)，所述消防救援车上端设有无人机停机仓(710)，无人机停机仓(710)上设有固定多旋翼无人机的固定架，所述救援消防车(700)侧面还设有升降救援梯(800)；所述救援消防车(700)车位上端设有灭火枪。
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