CN113908469A - 一种高层灭火消防机、消防方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种高层灭火消防机、消防方法，包括无人机、弹舱结构、发射结构；弹舱结构安装于无人机，发射结构安装于弹舱结构；发射结构包括发射管道、发射气源装置，发射气源装置与发射管道连接并为发射管道提供压力喷射气源；弹舱结构内存储有若干个弹体，弹体包括灭火弹，弹舱结构为发射管道输送弹体，压力喷射气源为弹体的发射过程提供动力。无人机能够搭载弹舱结构、发射结构快速到达高层建筑物起火位置，发射气源装置为发射管道提供压力喷射气源，能够快速将弹体发射进建筑物内，提高了灭火效率，弹舱结构能够存储多个灭火弹，配合能够快速发射的发射结构，进一步提高了灭火效率。

Description

一种高层灭火消防机、消防方法

技术领域

本公开涉及消防技术领域，尤其涉及一种高层灭火消防机、消防方法。

背景技术

随着城镇化发展进程的加快，高层建筑越来越多，带来了巨大的消防隐患，高层建筑现有的灭火手段主要包括建筑内部的消防喷淋系统以及外部支援的高层消防车，可用的手段不多，现有的手段灭火效率不高。

因此，本申请提出一种高层灭火消防机、消防方法。

发明内容

为了解决上述技术问题中，本公开提供了一种高层灭火消防机、消防方法。

本发明采用的技术方案是这样的：

一种高层灭火消防机，包括无人机、弹舱结构、发射结构；

所述弹舱结构安装于所述无人机，所述发射结构安装于所述弹舱结构；

所述发射结构包括发射管道、发射气源装置，所述发射气源装置与所述发射管道连接并为所述发射管道提供压力喷射气源；

所述弹舱结构内存储有若干个弹体，所述弹体包括灭火弹，所述弹舱结构为所述发射管道输送所述弹体，所述压力喷射气源为所述弹体的发射过程提供动力。

优选地，所述发射结构还包括电磁阀和减压阀，所述发射气源装置依次通过所述减压阀、电磁阀与所述发射管道连接。

优选地，所述弹体还包括破窗弹。

优选地，所述弹舱结构通过连通管与所述发射管道连接，所述弹舱结构通过所述连通管为所述发射管道输送所述弹体。

优选地，所述弹舱结构包括灭火弹存储区域和破窗弹存储区域；

所述灭火弹存储区域、破窗弹存储区域通过同一根所述连通管与所述发射管道连接，或者，所述灭火弹存储区域、破窗弹存储区域通过不同所述连通管分别与所述发射管道对应连接。

优选地，所述弹舱结构包括若干个弹道，各所述弹道用于存储所述弹体。

一种消防方法，应用于前述的高层灭火消防机；

根据火灾报警，将所述高层灭火消防机派至火灾现场附近，并控制所述高层灭火消防机飞至起火建筑物；

调整高层灭火消防机姿态，控制所述发射管道对准建筑物起火点；

控制所述弹舱结构向所述发射管道输送所述灭火弹；

控制发射气源装置向所述发射管道供入压力喷射气源，压力喷射气源作用于所述发射管道内的灭火弹，并将所述灭火弹喷射至建筑物内，以便对建筑物内的火情进行扑灭。

优选地，调整高层灭火消防机姿态，控制所述发射管道对准建筑物起火点之后，还进行如下操作：

控制所述弹舱结构向所述发射管道输送破窗弹；

控制发射气源装置向所述发射管道供入压力喷射气源，压力喷射气源作用于所述发射管道内的破窗弹，并将所述破窗弹喷射出所述发射管道，以便破窗。

综上所述，本申请具有如下有益效果：无人机能够搭载弹舱结构、发射结构快速到达高层建筑物起火位置，发射气源装置为发射管道提供压力喷射气源，能够快速将弹体发射进建筑物内，提高了灭火效率，弹舱结构能够存储多个灭火弹，配合能够快速发射的发射结构，进一步提高了灭火效率。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是本发明一种结构示意图；

图2是本发明另一种结构示意图；

图3是本发明中弹舱结构主视图；

图4是本发明中弹舱结构的内部结构示意图；

图5是本发明中控制机构与弹道配合的结构示意图；

图6是本发明中驱动机构、控制杆、连接件、滑轨配合的结构示意图。

图中标记：1为无人机，2为弹舱结构，3为发射管道,4为发射气源装置，5为弹体，6为电磁阀，7为减压阀，8为连通管；

2-1为弹道，2-2为输送通道，2-3为驱动机构、2-4为控制杆，2-5为连接件，2-6为滑轨，2-7为限位槽，2-8为导向轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

如图1和2所示，一种高层灭火消防机，包括无人机1、弹舱结构2、发射结构；

弹舱结构2安装于无人机1底部，发射结构安装于弹舱结构2底部；

发射结构包括发射管道3、发射气源装置4，发射气源装置4具体为高压气瓶，发射气源装置4与发射管道3连接并为发射管道3提供压力喷射气源；

弹舱结构2内存储有若干个弹体5，弹体5包括灭火弹，灭火弹具体为干粉灭火弹，弹舱结构2为发射管道3输送弹体5，压力喷射气源为弹体5的发射过程提供动力。

进一步地，发射结构还包括电磁阀6和减压阀7，发射气源装置4依次通过减压阀7、电磁阀6与发射管道3连接，如此设置，电磁阀6用于控制打开或切断发射气源装置4中的压力喷射气源进入发射管道3，减压阀7用于对压力喷射气源进行适当减压。

在作业时，无人机1搭载弹舱结构2、发射结构快速飞临高层建筑物起火位置，控制弹舱结构2为发射管道3输送灭火弹，控制发射气源装置4、减压阀7和电磁阀6向发射管道3输送压力喷射气源，压力喷射气源作用于发射管道3中的灭火弹，为灭火弹的发射过程提供动力，将灭火弹发射进建筑物内部进行灭火作业。具体的，无人机1飞临火灾现场后，根据现场检测和/或反馈的玻璃材质和厚度、无人机与着火区域玻璃的距离、无人机与与火情位置的距离来确定并控制减压阀的开合度，以便顺利将灭火弹发射进着火区域。

在本公开的一个实施例中，弹舱结构2内存储的弹体5还包括破窗弹，在发射灭火弹之前，控制弹舱结构2先为发射管道3输送破窗弹，控制发射气源装置4、减压阀7和电磁阀6向发射管道3输送压力喷射气源，压力喷射气源作用于发射管道3中的破窗弹，为破窗弹的发射过程提供动力，将破窗弹发射出发射管道3，破窗弹作用于建筑物的玻璃窗，进行破窗作业，有利于后续发射的灭火弹顺利进入建筑物内进行灭火，进一步提高了灭火效率。具体的，无人机1飞临火灾现场后，根据现场检测和/或反馈的玻璃材质和厚度、无人机与着火区域玻璃的距离、无人机与火情位置的距离来确定并控制减压阀的开合度，以便破窗弹顺利破窗、顺利将灭火弹发射进着火区域。

在本公开的一个实施例中，如图1和2所示，弹舱结构2通过连通管8与发射管道3连接，弹舱结构2通过连通管8为发射管道3输送弹体5，具体地，弹舱结构2包括灭火弹存储区域和破窗弹存储区域，灭火弹存储区域用于存储灭火弹，破窗弹存储区域用于存储破窗弹，在实际使用情况中，破窗弹需求量小于灭火弹需求量，因此，也可以根据实际情况需求，在破窗弹存储区域适应性存放部分灭火弹，具体地，弹舱结构2内部的左侧设置灭火弹存储区域，右侧设置破窗弹存储区域；

如图2所示，灭火弹存储区域、破窗弹存储区域通过同一根连通管8与发射管道3连接，如此设置，灭火弹和破窗弹通过同一根连通管8输送进发射管道3，连通管8为发射管道3提供稳定可靠的连接基础，同时也不占用太多空间布局；

或者，如图1所示，灭火弹存储区域、破窗弹存储区域通过不同连通管8分别与发射管道3对应连接，例如，灭火弹存储区域通过一根连通管8与发射管道3连接，破窗弹存储区域通过另一根连通管8与发射管道3连接，灭火弹与破窗弹通过不同连通管8独立输送进发射管道3，分别独立控制，同时，发射管道3通过两根连通管8与弹舱结构2连接固定，进一步提高了连接高度的稳定性和可靠性。

在本公开的一个实施例中，如图3和4所示，弹舱结构2包括若干个弹道2-1，各弹道2-1用于存储弹体5，每个弹道2-1独立存储若干个弹体5，互不影响，每个弹道2-1可单独输出弹体5，弹体5容纳数量大，提高了灭火效率和能力，具体在弹舱结构2内部的左侧设置7个弹道2-1，用于存储灭火弹，右侧相对称地设置7个弹道2-1，用于存储破窗弹。

进一步地，弹舱结构2还包括输送通道2-2，各弹道2-1均与输送通道2-2连通，弹舱结构2通过输送通道2-2为发射管道3输送弹体5，输送通道2-2的数量可与连通管8的数量相对应，且输送通道2-2与连通管8对应连通，在使用时，各弹道2-1的弹体5均依次通过输送通道2-2、连通管8进入发射管道3，具体地，在弹舱结构2的中部设置一个输送通道2-2，各弹道2-1输出的弹体5均汇入该输送通道2-2并进入连通管8，整体结构设置合理。

进一步地，弹道2-1呈倾斜状，弹道2-1靠近输送通道2-2的一端低于其远离输送通道2-2的一端，如此设置，弹体5存储于弹道2-1中，输送过程中，由于弹道2-1倾斜设置，弹体5可自动滚出弹道2-1，无需其他动力驱动弹体5脱离弹道2-1，结构设置巧妙、合理。

在本公开的一个实施例中，如图4至6所示，弹道2-1靠近输送通道2-2的一端设置有控制机构，控制机构包括驱动机构2-3、与驱动机构2-3连接的控制杆2-4，驱动机构2-3用于控制控制杆2-4动作，控制杆2-4对弹体5形成限位和释放，驱动机构2-3能够控制控制杆2-4动作至对弹体5的限位位置以及对弹体5的释放位置，控制杆2-4到达限位位置时，由于控制杆2-4的限位，弹体5不能脱离弹道2-1，当控制杆2-4到达释放位置时，控制杆2-4不能对弹体5形成限位，弹体5即可脱离弹道2-1，控制机构的结构设置合理，可有效地控制对弹体5的限位和释放。

进一步地，控制机构还包括连接件2-5，弹道2-1两侧内壁设置有沿弹道2-1深度方向延伸的滑轨2-6，连接件2-5两端分别与两侧内壁滑轨2-6连接，连接件2-5能够沿滑轨2-6长度方向移动，滑轨2-6能够实现对连接件2-5的滑动过程形成稳定支撑；

连接件2-5具有沿其长度方向延伸的限位槽2-7，控制杆2-4端部具有导向轴2-8，导向轴2-8位于限位槽2-7内，导向轴2-8能够沿限位槽2-7长度运动，导向轴2-8能够相对于限位槽2-7转动，限位槽2-7的设置能够实现导向轴2-8带动连接件2-5沿滑轨2-6长度方向移动；

驱动机构2-3用于控制控制杆2-4动作，例如，控制控制杆2-4做直线运动，也可以是控制控制杆2-4摆动，只要实现控制杆2-4能够到达对弹体5的限位位置以及对弹体5的释放位置即可，此处具体设置为驱动机构2-3控制控制杆2-4摆动，导向轴2-8带动连接件2-5沿滑轨2-6长度方向移动，连接件2-5对弹体5形成限位和释放。驱动机构2-3具体为舵机，当驱动机构2-3控制控制杆2-4摆动时，控制杆2-4端部的导向轴2-8相对于限位槽2-7转动并沿限位槽2-7长度方向运动，导向轴2-8作用于连接件2-5，带动连接件2-5沿滑轨2-6长度方向移动，滑轨2-6长度方向即弹道2-1深度方向，当连接件2-5向远离弹道2-1的方向移动到位时，连接件2-5到达对弹体5的释放位置，当连接件2-5向深入弹道2-1的方向移动到位时，连接件2-5到达对弹体5的限位位置；滑轨2-6、连接件2-5的配合设置，使得整体结构设置更为合理，使得整个控制机构在使用过程中的结构稳定性更好。

在本公开的一个实施例中，如图5所示，弹道2-1端部设置两组控制机构，两组控制机构之间能够容纳一个弹体5，如此设置，在使用时，两组控制机构之间预先补位了弹体5，释放两组控制机构之间弹体5后，再从弹道2-1中向两组控制机构之间补位一个弹体5，以待下次释放，释放两组控制机构之间的单个弹体5时，第二组控制机构对同个弹道2-1中的其他弹体5形成限位，不影响单个弹体5的释放；使用过程具体如下：

在弹道2-1的第一组控制机构中，驱动机构2-3控制控制杆2-4动作至对弹体5的释放位置，控制杆2-4释放两组控制机构之间的弹体5进入发射管道3，驱动机构2-3再控制控制杆2-4回复动作至限位位置；

在相同弹道2-1的第二组控制机构中，驱动机构2-3控制控制杆2-4动作至对弹体5的释放位置，控制杆2-4释放被其限位的一个弹体5，该弹体5补充进入两组控制机构之间，驱动机构2-3再控制控制杆2-4回复动作至限位位置，两组控制机构之间该弹体5待下次释放进发射管道3；第一组控制机构在前，第二组控制机构在后，即第一组控制机构相对于第二组控制机构更靠近弹道2-1的出口。

一种消防方法，应用于前述的高层灭火消防机；

根据火灾报警，将高层灭火消防机派至火灾现场附近，并控制高层灭火消防机飞至起火建筑物；

调整高层灭火消防机姿态，控制发射管道3对准建筑物起火点；

控制弹舱结构2向发射管道3输送灭火弹；

控制发射气源装置4向发射管道3供入压力喷射气源，压力喷射气源作用于发射管道3内的灭火弹，并将灭火弹喷射至建筑物内，以便对建筑物内的火情进行扑灭。

通过本消防方法，无人机1搭载无人机1搭载弹舱结构2、发射结构快速飞临高层建筑物起火位置，控制弹舱结构2为发射管道3输送灭火弹，控制发射气源装置4向发射管道3输送压力喷射气源，压力喷射气源作用于发射管道3中的灭火弹，为灭火弹的发射过程提供动力，将灭火弹发射进建筑物内部进行灭火作业，灭火效率高。

在本公开的一个实施例中，调整高层灭火消防机姿态，控制发射管道3对准建筑物起火点之后，还进行如下操作：

控制弹舱结构2向发射管道3输送破窗弹；

控制发射气源装置4向发射管道3供入压力喷射气源，压力喷射气源作用于发射管道3内的破窗弹，并将破窗弹喷射出发射管道3，以便破窗；在本实施例中，在发射灭火弹之前，控制弹舱结构2先为发射管道3输送破窗弹，控制发射气源装置4向发射管道3输送压力喷射气源，压力喷射气源作用于发射管道3中的破窗弹，为破窗弹的发射过程提供动力，将破窗弹发射出发射管道3，破窗弹作用于建筑物的玻璃窗，先进行破窗作业，有利于后续发射的灭火弹顺利进入建筑物内进行灭火，进一步提高了灭火效率。

在本公开的一个实施例中，控制弹舱结构2向发射管道3输送破窗弹，包括：

在存储有破窗弹的弹道2-1的第一组控制机构中，驱动机构2-3控制控制杆2-4动作至对破窗弹的释放位置，控制杆2-4释放两组控制机构之间的破窗弹进入发射管道3，驱动机构2-3再控制控制杆2-4回复动作至限位状态，即动作至限位位置；

在相同弹道2-1的第二组控制机构中，驱动机构2-3控制控制杆2-4动作至对破窗弹的释放位置，控制杆2-4释放被其限位的破窗弹，该破窗弹补充进入两组控制机构之间，驱动机构2-3再控制控制杆2-4回复动作至限位状态，即动作至限位位置，两组控制机构之间破窗弹待下次释放进发射管道3；第一组控制机构在前，第二组控制机构在后，即第一组控制机构相对于第二组控制机构更靠近弹道2-1的出口；或者，

控制弹舱结构2向发射管道3输送灭火弹，包括：

在存储有灭火弹的弹道2-1的第一组控制机构中，驱动机构2-3控制控制杆2-4动作至对灭火弹的释放位置，控制杆2-4释放两组控制机构之间的灭火弹进入发射管道3，驱动机构2-3再控制控制杆2-4回复动作至限位状态，即动作至限位位置；

在相同弹道2-1的第二组控制机构中，驱动机构2-3控制控制杆2-4动作至对灭火弹的释放位置，控制杆2-4释放被其限位的灭火弹，该灭火弹补充进入两组控制机构之间，驱动机构2-3再控制控制杆2-4回复动作至限位状态，即动作至限位位置，两组控制机构之间灭火弹待下次释放进发射管道3；第一组控制机构在前，第二组控制机构在后，即第一组控制机构相对于第二组控制机构更靠近弹道2-1的出口。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (8)

1.一种高层灭火消防机，其特征在于，包括无人机(1)、弹舱结构(2)、发射结构；

所述弹舱结构(2)安装于所述无人机(1)，所述发射结构安装于所述弹舱结构(2)；

所述发射结构包括发射管道(3)、发射气源装置(4)，所述发射气源装置(4)与所述发射管道(3)连接并为所述发射管道(3)提供压力喷射气源；

所述弹舱结构(2)内存储有若干个弹体(5)，所述弹体(5)包括灭火弹，所述弹舱结构(2)为所述发射管道(3)输送所述弹体(5)，所述压力喷射气源为所述弹体(5)的发射过程提供动力。

2.根据权利要求1所述的一种高层灭火消防机，其特征在于，所述发射结构还包括电磁阀(6)和减压阀(7)，所述发射气源装置(4)依次通过所述减压阀(7)、电磁阀(6)与所述发射管道(3)连接。

3.根据权利要求1所述的一种高层灭火消防机，其特征在于，所述弹体(5)还包括破窗弹。

4.根据权利要求1所述的一种高层灭火消防机，其特征在于，所述弹舱结构(2)通过连通管(8)与所述发射管道(3)连接，所述弹舱结构(2)通过所述连通管(8)为所述发射管道(3)输送所述弹体(5)。

5.根据权利要求4所述的一种高层灭火消防机，其特征在于，所述弹舱结构(2)包括灭火弹存储区域和破窗弹存储区域；

所述灭火弹存储区域、破窗弹存储区域通过同一根所述连通管(8)与所述发射管道(3)连接，或者，所述灭火弹存储区域、破窗弹存储区域通过不同所述连通管(8)分别与所述发射管道(3)对应连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种高层灭火消防机，其特征在于，所述弹舱结构(2)包括若干个弹道(2-1)，各所述弹道(2-1)用于存储所述弹体(5)。

7.一种消防方法，其特征在于，应用于如权利要求6所述的高层灭火消防机；

根据火灾报警，将所述高层灭火消防机派至火灾现场附近，并控制所述高层灭火消防机飞至起火建筑物；

调整高层灭火消防机姿态，控制所述发射管道(3)对准建筑物起火点；

控制所述弹舱结构(2)向所述发射管道(3)输送所述灭火弹；

控制发射气源装置(4)向所述发射管道(3)供入压力喷射气源，压力喷射气源作用于所述发射管道(3)内的灭火弹，并将所述灭火弹喷射至建筑物内，以便对建筑物内的火情进行扑灭。

8.根据权利要求7所述的一种消防方法，其特征在于，调整高层灭火消防机姿态，控制所述发射管道(3)对准建筑物起火点之后，还进行如下操作：

控制所述弹舱结构(2)向所述发射管道(3)输送破窗弹；

控制发射气源装置(4)向所述发射管道(3)供入压力喷射气源，压力喷射气源作用于所述发射管道(3)内的破窗弹，并将所述破窗弹喷射出所述发射管道(3)，以便破窗。

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