CN117414546B - 一种无人机用喷射装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机用喷射装置，消防无人机喷射技术领域，无人机和消防无人机喷射控制系统，所述无人机上设置有若干个红外热成像摄像头；所述储水箱的底部固定有两组消防弹发射器；所述无人机的底部设置有储水箱，所述储水箱的内部设置有液泵，所述储水箱的一侧固定连接有中枢管，所述中枢管的一端与液泵连接，所述中枢管的右侧内部设置有喷水管，所述喷水管与中枢管之间设置有直线驱动；所述喷水管的远离无人机的一侧设置有喷射头，所述喷射头与喷水管之间连接有回转驱动，该装置解决了当前高层灭火存在的问题，在无人机上设置有喷射装置，可以根据火灾现场的实际情况调节无人机高度和距离火灾现场的远近，提高救火效率和降低救火难度。

Description

一种无人机用喷射装置

技术领域

本发明属于消防无人机喷射技术领域，具体涉及一种无人机用喷射装置。

背景技术

随着城市化建设的不断发展，高层建筑越来越多，随之而来的是高楼火灾的频发，由于高楼结构复杂、人员密集且高楼火灾具有火势蔓延快、疏散困难和扑救难度大的特点，一旦失火，火势难以控制、人员难以逃离。

在现有技术中，常用的灭火方式是通过消防云梯及消防水枪等进行灭火，但对于超过10层的住宅建筑和超过24米高的高层火灾，消防云梯的长度及消防水枪、水炮的射程均随着火灾发生点的高度增加严重受限，表现为云梯升到空中后，受风力影响，会左右摇摆，增加救火难度；其次，采用消防水枪、水炮进行灭火的方式，需要对水进行加压操作，水压也会对到高度产生限制，救火效率会降低。

因此提供一种无人机用喷射装置，在无人机上设置有喷射装置，方便高层灭火，可以根据火灾现场的实际情况调节无人机高度和距离火灾现场的远近，提高救火效率和降低救火难度。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的集材装置一种无人机用喷射装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种无人机用喷射装置，包括无人机和消防无人机喷射控制系统，所述无人机上设置有若干个红外热成像摄像头，用于拍摄火灾现场的火势情况；

所述储水箱的底部固定有两组消防弹发射器，内部设置有若干消防弹，用于将消防弹发射出；

所述无人机的底部设置有储水箱，所述储水箱的内部设置有液泵，所述储水箱的一侧固定连接有中枢管，所述中枢管的一端与液泵连接，所述中枢管的右侧内部设置有喷水管，所述喷水管与中枢管之间设置有直线驱动，用于控制喷水管在中枢管内直线移动，便于调整喷水管在中枢管中的伸出长度；

所述喷水管的远离无人机的一侧设置有喷射头，所述喷射头与喷水管之间连接有回转驱动，用于控制喷射头在喷水管上旋转。

本发明进一步说明，所述喷射头分别开设有出水口一、出水口二和出水口三，所述出水口二和出水口三的出口处为斜面，所述出水口一、出水口二和出水口三的内部分别设置有电控阀门一、电控阀门二和电控阀门三。

本发明进一步说明，所述储水箱的底部开设有连接孔；

所述无人机的顶部设置有信号发射器，用于将信号传输给消防无人机喷射控制系统中。

本发明进一步说明，所述消防无人机喷射控制系统包括探测模块和喷射模块；

所述探测模块包括有信号接收子模块、分析子模块和控制子模块，所述信号接收子模块与红外热成像摄像头为电连接，用于接收红外热成像摄像头的信号，所述分析子模块用于分析火灾范围，所述控制子模块用于控制无人机飞行。

本发明进一步说明，所述分析子模块包括有显示单元，用于将火灾现场以方形线条图像显示；

所述控制子模块包括有距离调整单元和高度调整单元，所述距离调整单元用于调整无人机与火灾现场的距离，所述高度调整单元用于调整无人机与地面的高度。

本发明进一步说明，所述喷射模块包括有消防弹喷射子模块、喷水子模块、调整子模块和旋转子模块，所述消防弹喷射子模块与消防弹发射器为电连接，用于控制消防弹发射器工作，所述喷水子模块与液泵为电连接，用于控制喷出水，所述调整子模块与直线驱动为电连接，用于控制喷水管在中枢管内移动，所述旋转控制子模块与回转驱动为电连接，用于控制喷射头在喷水管上旋转。

本发明进一步说明，消防无人机喷射控制系统包括以下步骤：

步骤一：当高层建筑物发生火灾时，通过控制子模块操控至少一个无人机去往火灾发生地；

步骤二：通过红外热成像摄像头拍摄火灾现场的照片传输给信号接收子模块，通过分析子模块判断火灾范围情况；

步骤三：分析子模块将信号传输给喷射模块，根据火灾的范围，采取不同的救火措施，提高救火效率。

本发明进一步说明，步骤三包括以下步骤：

步骤三-a：当火灾范围小，控制子模块控制无人机靠近火灾现场，启动喷水子模块，通过液泵将消防车内的水抽出，从喷射头喷出救火；

步骤三-b：当火灾范围大时，将信号发送给控制子模块，控制无人机在火灾现场的合适位置，布局发射消防弹的路径，降低火灾蔓延，再结合喷水，以此提高救火效率。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有消防无人机喷射控制系统、消防弹发射器和喷射头，在灭火时先采用消防弹定点喷射降低火蔓延的速度，再采用扩大喷水的范围提高救火效率，方便高层灭火，可以根据火灾现场的实际情况调节无人机高度和距离火灾现场的远近，提高救火效率和降低救火难度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的无人机整体结构示意图；

图2是本发明的无人机整体结构底部示意图；

图3是本发明的喷射头二维内部示意图；

图4是本发明的消防无人机喷射控制系统示意图；

图5是本发明的液泵管路示意图；

图6是本发明的火灾现场方形线条示意图；

图中：1、无人机；2、红外热成像摄像头；3、储水箱；4、消防弹发射器；5、连接孔；6、喷水管；7、喷射头；8、电控阀门二；9、电控阀门三；10、电控阀门一；11、出水口二；12、出水口一；13、出水口三；14、中枢管；15、液泵；16、信号发射器。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1和图2，本发明提供技术方案：一种无人机用喷射装置，包括无人机1和消防无人机喷射控制系统，无人机1上设置有若干个红外热成像摄像头2，用于拍摄火灾现场的火势情况，无人机1的底部设置有储水箱3，储水箱3的内部设置有液泵15，储水箱3的底部开设有连接孔5，用于连接消防车上的水管，消防车的水管与液泵15连接（如图5所示），便于将消防车上的水抽吸到水箱中。

无人机1的顶部设置有信号发射器16，用于将信号传输给消防无人机喷射控制系统中。

储水箱3的底部固定有两组消防弹发射器4，内部设置有若干消防弹，用于将消防弹发射出，提高救火效率，两组消防弹发射器4设置于连接孔5的两侧，便于为消防车上的水管预留安装位置。

储水箱3的一侧固定连接有中枢管14，中枢管14的一端与液泵15连接用于将水泵出（如图5所示），中枢管14的右侧内部设置有喷水管6，喷水管6与中枢管14之间设置有直线驱动，用于控制喷水管6在中枢管14内直线移动，便于调整喷水管6在中枢管14中的伸出长度。

请参阅图3，喷水管6的远离无人机1的一侧设置有喷射头7，喷射头7与喷水管6之间连接有回转驱动，用于控制喷射头7在喷水管6上旋转，调节喷射头7的工作状态；

喷射头7分别开设有出水口一12、出水口二11和出水口三13，出水口二11和出水口三13的出口处为斜面，出水口一12、出水口二11和出水口三13的内部分别设置有电控阀门一10、电控阀门二8和电控阀门三9，分别控制出水口一12、出水口二11和出水口三13内是否喷水。

请参阅图4，消防无人机喷射控制系统包括探测模块和喷射模块；

探测模块包括有信号接收子模块、分析子模块和控制子模块，信号接收子模块与红外热成像摄像头2为电连接，用于接收红外热成像摄像头2的信号，分析子模块用于分析火灾范围，控制子模块用于控制无人机1飞行。

分析子模块包括有显示单元，用于将火灾现场以方形线条图像显示（如图6所示）。

控制子模块包括有距离调整单元和高度调整单元，距离调整单元用于调整无人机1与火灾现场的距离，高度调整单元用于调整无人机1与地面的高度。

喷射模块包括有消防弹喷射子模块、喷水子模块、调整子模块和旋转子模块，消防弹喷射子模块与消防弹发射器4为电连接，用于控制消防弹发射器4工作，喷水子模块与液泵15为电连接，用于控制喷出水，调整子模块与直线驱动为电连接，用于控制喷水管6在中枢管14内移动，旋转控制子模块与回转驱动为电连接，用于控制喷射头7在喷水管6上旋转。

消防无人机喷射控制系统包括以下步骤：

步骤一：当高层建筑物发生火灾时，通过控制子模块操控至少一个无人机1去往火灾发生地。

步骤二：通过红外热成像摄像头2拍摄火灾现场的照片传输给信号接收子模块，通过分析子模块判断火灾范围情况；

具体地，由于红外热成像摄像头2设置于无人机1的周围，可以很好地拍摄火灾现场情况，当信号接收子模块接收到火灾现场照片时，通过分析子模块识别火灾范围情况。

步骤三：分析子模块将信号传输给喷射模块，根据火灾的范围，采取不同的救火措施，提高救火效率。

步骤三包括以下步骤：

步骤三-a：当火灾范围小，控制子模块控制无人机1靠近火灾现场，启动喷水子模块，通过液泵15将消防车内的水抽出，从喷射头7喷出救火。

具体地，同时打开由打开电控阀门一10、电控阀门二8和电控阀门三9，使水从三个出水口都喷出救火；

需要说明的是，在救火时红外热成像摄像头2实时拍摄现场火灾的情况，根据火灾的情况实时调整救火措施。

步骤三-b：当火灾范围大时，将信号发送给控制子模块，控制无人机1在火灾现场的合适位置，布局发射消防弹的路径，降低火灾蔓延，再结合喷水，以此提高救火效率；

具体地，分析子模块分析火灾的范围，并通过显示单元以方形线条分布的形式显示火灾的范围（如图6所示），系统中将火灾现场在显示单元上分割成小方格，每个方格之间形成有黑点，黑点为无人机1发射消防弹的最佳位置，以此布局无人机1发射消防弹路径。

此时分析子模块将信号传输给控制子模块，根据控制子模块中的距离调整单元和高度调整单元将无人机1移动到黑点位置，此时通过消防弹喷射子模块控制消防弹发射器4工作，将消防弹发射到火灾现场指定位置，当一个黑点位置发射完成之后，控制无人机1移动到下个黑点位置继续发射消防弹，直到消防弹布局完成，实现多点喷射消防弹降低火灾蔓延速度，在无人机1移动和发射消防弹时，液泵15始终处于工作状态，对火灾现场进行救火；

需要补充的是，当火灾分布范围较广，可以采用多个无人机1合作，在每个方格的黑点之间喷射消防弹，提高工作效率。

当消防弹布局完成之后，控制子模块控制无人机1移动到火灾现场的正中央位置，此时旋转子模块控制回转驱动启动，带动喷射头7在喷水管6上回转，使出水口一12、出水口二11和出水口三13回转，将水甩出，增大喷水面积，提高救火效率。在救火时红外热成像摄像头2仍然实时拍摄现场火灾的情况，当火灾范围变小可以通过调整子模块控制喷水管6在中枢管14上朝远离无人机1的方向移动，逐渐缩小喷水范围，当火灾范围再次减小，可以暂停回转驱动控制喷射头7回转，使喷射头7维持一个状态喷水，当火灾范围再次减小时可以关闭电控阀门二8和电控阀门三9，停止出水口二11和出水口三13出水，只需要留出水口一12出水即可，在火灾减少的同时可以节约水源。

需要说明的是，在喷射头7无论是回转喷水还是维持一个状态喷水，只要红外热成像摄像头2实时拍摄到在火灾范围内某处火势更大，此时通过旋转子模块控制回转驱动带动喷射头7旋转，使喷出的水移动到火势较大的地方，再暂停旋转驱动，使喷射头7维持一个喷水状态，对火势较大的地方进行单独灭火。

同样，当火势较大和火灾范围较大时可以采用多个无人机1灭火，保证灭火效率。

通过上述步骤，先采用消防弹定点喷射降低火蔓延的速度，再采用扩大喷水的范围提高救火效率，方便高层灭火，可以根据火灾现场的实际情况调节无人机高度和距离火灾现场的远近，提高救火效率和降低救火难度。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“右”、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，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。

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。

Claims (2)

1.一种无人机用喷射装置，包括无人机（1）和消防无人机喷射控制系统，其特征在于：所述无人机（1）上设置有若干个红外热成像摄像头（2），用于拍摄火灾现场的火势情况；

所述无人机（1）的底部设置有储水箱（3），所述储水箱（3）的底部固定有两组消防弹发射器（4），内部设置有若干消防弹，用于将消防弹发射出；

所述储水箱（3）的内部设置有液泵（15），所述储水箱（3）的一侧固定连接有中枢管（14），所述中枢管（14）的一端与液泵（15）连接，所述中枢管（14）的右侧内部设置有喷水管（6），所述喷水管（6）与中枢管（14）之间设置有直线驱动，用于控制喷水管（6）在中枢管（14）内直线移动，便于调整喷水管（6）在中枢管（14）中的伸出长度；

所述喷水管（6）的远离无人机（1）的一侧设置有喷射头（7），所述喷射头（7）与喷水管（6）之间连接有回转驱动，用于控制喷射头（7）在喷水管（6）上旋转；

所述喷射头（7）分别开设有出水口一（12）、出水口二（11）和出水口三（13），所述出水口二（11）和出水口三（13）的出口处为斜面，所述出水口一（12）、出水口二（11）和出水口三（13）的内部分别设置有电控阀门一（10）、电控阀门二（8）和电控阀门三（9）；

所述消防无人机喷射控制系统包括探测模块和喷射模块；

所述探测模块包括有信号接收子模块、分析子模块和控制子模块，所述信号接收子模块与红外热成像摄像头（2）为电连接，用于接收红外热成像摄像头（2）的信号，所述分析子模块用于分析火灾范围，所述控制子模块用于控制无人机（1）飞行；

所述分析子模块包括有显示单元，用于将火灾现场以方形线条图像显示；

所述控制子模块包括有距离调整单元和高度调整单元，所述距离调整单元用于调整无人机（1）与火灾现场的距离，所述高度调整单元用于调整无人机（1）与地面的高度；

所述喷射模块包括有消防弹喷射子模块、喷水子模块、调整子模块和旋转子模块，所述消防弹喷射子模块与消防弹发射器（4）为电连接，用于控制消防弹发射器（4）工作，所述喷水子模块与液泵（15）为电连接，用于控制喷出水，所述调整子模块与直线驱动为电连接，用于控制喷水管（6）在中枢管（14）内移动，所述旋转子模块与回转驱动为电连接，用于控制喷射头（7）在喷水管（6）上旋转；

所述消防无人机喷射控制系统包括以下步骤：

步骤一：当高层建筑物发生火灾时，通过控制子模块操控至少一个无人机（1）去往火灾发生地；

步骤二：通过红外热成像摄像头（2）拍摄火灾现场的照片传输给信号接收子模块，通过分析子模块判断火灾范围情况；

步骤三：分析子模块将信号传输给喷射模块，根据火灾的范围，采取不同的救火措施，提高救火效率；

所述步骤三包括以下步骤：

步骤三-a：当火灾范围小，控制子模块控制无人机（1）靠近火灾现场，启动喷水子模块，通过液泵（15）将消防车内的水抽出，从喷射头（7）喷出救火；

步骤三-b：当火灾范围大时，将信号发送给控制子模块，控制无人机（1）在火灾现场的合适位置，布局发射消防弹的路径，降低火灾蔓延，再结合喷水，以此提高救火效率；

具体地，分析子模块分析火灾的范围，并通过显示单元以方形线条分布的形式显示火灾的范围，系统中将火灾现场在显示单元上分割成小方格，每个方格之间形成有黑点，黑点为无人机（1）发射消防弹的最佳位置，以此布局无人机（1）发射消防弹路径；

此时分析子模块将信号传输给控制子模块，根据控制子模块中的距离调整单元和高度调整单元将无人机（1）移动到黑点位置，此时通过消防弹喷射子模块控制消防弹发射器（4）工作，将消防弹发射到火灾现场指定位置，当一个黑点位置发射完成之后，控制无人机（1）移动到下个黑点位置继续发射消防弹，直到消防弹布局完成，实现多点喷射消防弹降低火灾蔓延速度，在无人机（1）移动和发射消防弹时，液泵（15）始终处于工作状态，对火灾现场进行救火；

当消防弹布局完成之后，控制子模块控制无人机（1）移动到火灾现场的正中央位置，此时旋转子模块控制回转驱动启动，带动喷射头（7）在喷水管（6）上回转，使出水口一（12）、出水口二（11）和出水口三（13）回转，将水甩出，增大喷水面积，提高救火效率。

2.根据权利要求1所述的一种无人机用喷射装置，其特征在于：所述储水箱（3）的底部开设有连接孔（5）；

所述无人机（1）的顶部设置有信号发射器（16），用于将信号传输给消防无人机喷射控制系统中。