CN202449208U - 持续给水空中灭火救援多用途无人机平台 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种持续给水空中灭火救援多用途无人机平台，包括：直升机本体、持续给水装置、探测装置、自动驾驶仪及地面显示与操纵装置，其中：所述直升机本体搭载所述持续给水装置及所述自动驾驶仪；所述持续给水装置一端可以连接地面水源，另一端安装于所述直升机本体，与水箱或喷头相连接；所述地面显示与操纵装置通过无线传输模块接收所述探测装置发射的信号。本实用新型可以弥补消防云梯的长度，以便空间地面联合救火，可以不受地面交通拥挤限制，效率更高，有利于救援、消防人员安全，且成本较低。

Description

持续给水空中灭火救援多用途无人机平台
技术领域
本实用新型涉及空中救援领域，具体地，涉及一种持续给水空中灭火救援多用途无人机平台。
背景技术
航空消防是在二十世纪中后期出现的消防新技术，短短几十年里已获得了快速的发展。它把航空领域的高新技术运用到防火和灭火工作中，不仅大大提高了消防现代化的科技含量，而且为世界各国的消防业务和消防人员输送着全新的理念，使现代消防具备了更强大、更有效的技术手段。
消防直升机一般是利用已有成熟的军用或民用直升机改装而成。直升机具有垂直起降、空中悬停等独特性能，在很多方面更适合消防任务的需要。如在森林灭火中，直升机功能齐全、作业准确，动用直升机比使用固定翼灭火飞机更为经济有效。而在城市和建筑火灾扑救中，消防直升机的作用则是无法替代的。
但目前的技术研究只是解决了诸如高楼灭火、抗震救灾这样的一部分的题目，而本实用新型则是将不同情况下的不同灾难设计成一个多功能的，无人操作驾驶的平台，和其他的设计制作相比更加具有实用性，更有经济效应。
持续给水空中灭火救援多用途无人机平台是一个崭新的课题。如果把平台应用到现实生活中，对解决高楼灭火、湿地灭火、核反应堆降温监测等难题，建立空中与地面配合的灭火救援体系，最大限度地减少人员、财产损失和辐射损害，具有很大的现实意义。
实用新型内容
本实用新型为实现在高楼起火，湿地起火，核反应堆降温等不同情况下无人机平台实现多种功能转换及对应救援，设计了持续给水空中灭火救援多用途无人机平台。
本实用新型提出的持续给水空中灭火救援多用途无人机平台，包括：直升机本体、持续给水装置、探测装置、自动驾驶仪及地面显示与操纵装置，其中：所述直升机本体搭载所述持续给水装置及所述自动驾驶仪；所述持续给水装置安装于所述直升机本体，其给水端可以连接地面水源，另一端与喷头相连接；所述探测装置具有用于检测火源和幸存人员的红外线摄像头和用于拍摄普通图像的普通摄像头；所述探测装置通过无线传输模块向所述地面显示与操纵装置发送信号；所述地面显示与操纵装置通过无线传输模块接收所述探测装置发射的信号。
进一步地，本实用新型提出的持续给水空中灭火救援多用途无人机平台还包括水箱，其中，所述水箱具有喷头，水箱内可以装水或灭火药剂。
进一步地，所述持续给水装置的喷头及水箱喷头设置为可旋转。
进一步地，所述地面显示与操纵装置可以控制所述持续给水装置喷头的出水方向。
本实用新型提出的持续给水空中灭火救援多用途无人机平台可以弥补消防云梯的长度，以便空间地面联合救火，可以不受地面交通拥挤限制，效率更高，有利于救援、消防人员安全，且成本较低。本实用新型为在高楼起火，湿地起火，核反应堆降温等情况下实施救援提供了一个很好的平台。
附图说明
图1是本实用新型提出的持续给水空中灭火救援多用途无人机平台的示意图；
图2是本实用新型提出的持续给水空中灭火救援多用途无人机平台的工作原理示意图；
图3是本实用新型提出的持续给水空中灭火救援多用途无人机平台中自动驾驶仪工作示意图；
图4是本实用新型提出的持续给水空中灭火救援多用途无人机平台中无人直升机降落流程图；
图5是本实用新型提出的持续给水空中灭火救援多用途无人机平台中无人直升机自主起飞流程图；
图6是本实用新型提出的持续给水空中灭火救援多用途无人机平台中姿态控制器工作流程图；
图7是本实用新型提出的持续给水空中灭火救援多用途无人机平台中位置控制器工作流程图；
图8是本实用新型提出的持续给水空中灭火救援多用途无人机平台中航线控制器工作流程图。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例做详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。针对不同的救援情况，本实用新型可以有不同的实施例。
如图1所示，本实用新型提出的持续给水空中灭火救援多用途无人机平台，包括：直升机本体、持续给水装置、探测装置、自动驾驶仪及地面显示与操纵装置，其中：所述直升机本体搭载所述持续给水装置及所述自动驾驶仪；所述持续给水装置安装于所述直升机本体，其给水端可以连接地面水源，另一端与喷头相连接；所述探测装置具有用于检测火源和幸存人员的红外线摄像头和用于拍摄普通图像的普通摄像头，可以使地面人员在检测火源和幸存人员的同时观察整体情况；所述探测装置通过无线传输模块向所述地面显示与操纵装置发送信号；所述地面显示与操纵装置通过无线传输模块接收所述探测装置发射的信号。
如图2所示，直升机本体1是一个空中载体，用于搭载探测装置等；持续给水装置2用于将水从地面汲取到空中对火源及高温危险物体进行灭火及降温；探测装置3由普通及红外摄像头等设备组成，用于对灾情及受害人员进行观测，并传回地面显示与操纵装置；地面显示与操纵装置4用于接收探测装置传来的灾情及受灾人员图像；如图3所示，自动驾驶仪5用于替代有人驾驶或遥控，控制平台自主飞行到灾情上空执行任务，当任务结束后控制平台自主返回。
在本实用新型的一较佳实施例中，消防车上设置的用于救火的云梯高度距离火点较远，在利用本实用新型的施救过程中，可以利用消防车上或高层建筑顶层的蓄水装置等作为水源，所述持续给水装置将该水源从地面汲取到空中。
在本实用新型的另一较佳实施例中，如图2所示，所述持续给水空中灭火救援多用途无人机平台还包括水箱6。所述水箱具有喷头，水箱内可以装水或灭火药剂。在火点附近无水源的情况下，所述水箱在无人直升机起飞前装满水或灭火药剂，到达目标位置上空后对目标火点进行喷洒。
在该实施例中，所述持续给水装置的喷头设置为可旋转，用于满足灭火及降温的需要。
所述地面显示与操纵装置可以控制所述持续给水装置喷头的出水方向，地面指挥人员通过该装置能够更好的掌握灾情情况，从而更有效地进行救援。
另外，本实用新型还提出一种利用持续给水空中灭火救援多用途无人机平台的施救方法，采用以下步骤：
步骤1：根据灾情预先设定目标航线及目标位置；
步骤2：所述无人直升机在所述自动驾驶仪的控制下沿着预先设定航线飞行至目标位置上空悬停；
步骤3：若地面显示与操纵装置根据实际情况改变无人直升机的航线及目标位置，则返回步骤2；若不改变航线及目标位置，则进入步骤4；
步骤4：利用水箱中的水或灭火药剂进行灭火；
步骤5：当灾情得到控制或者飞行时间告警之后，向无人直升机发送返航指令；
步骤6：无人直升机在自动驾驶仪的控制下返航，并降落到地面。
在本实用新型所述的实施例中，步骤4具体为：
步骤4a：到达目标点后，通过所述持续给水装置的水管喷头将水喷向火源或高温物体，以进行灭火及降温；
步骤4b：若附近存在水源，所述持续给水装置将水从地面水源汲取到空中。
如图5所示，步骤2具体包括：
步骤2a：怠速油门；
步骤2b：增加油门及总距至准备起飞状态；
步骤2c：增加油门及总距；
步骤2d：判断高度，若达到目标高度，则进入控制程序，自主起飞结束；若未达到目标高度，则返回步骤2c。
如图4所示，步骤6具体包括：
步骤6a：到达目标位置上空降落高度，启动自主降落程序；
步骤6b：判断高度，若未达到目标高度，则继续降落；若达到目标高度，则进入步骤6c；
步骤6c：判断高度，若未达到临界目标高度，则继续降落；若达到临界目标高度，则进入步骤6d；
步骤6d：快速降低油门及总距；
步骤6e：无人机安全降落至地面。
在本实用新型的一较佳实施例中，为了达到无人直升机飞行更稳定的目的，如图6所示，所述无人直升机的实际姿态通过姿态控制器控制舵机以调整机体，使所述无人直升机达到目标姿态；如图7所示，通过位置控制器控制所述无人直升机的实际位置，使所述无人直升机到达目标位置；如图8所示，通过航行控制器控制所述无人直升机的实际航线，使所述无人直升机到达目标航线。
本实用新型提出的持续给水空中灭火救援多用途无人机平台可以弥补消防云梯的长度，以便空间地面联合救火，可以不受地面交通拥挤限制，效率更高，有利于救援、消防人员安全，且成本较低。
综上所述，以上为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的保护范围。在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，所属技术领域的技术人员当可根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种持续给水空中灭火救援多用途无人机平台，其特征在于，包括：直升机本体、持续给水装置、探测装置、自动驾驶仪及地面显示与操纵装置，其中：
所述直升机本体搭载所述持续给水装置及所述自动驾驶仪；
所述持续给水装置安装于所述直升机本体，其给水端可以连接地面水源，另一端与喷头相连接；
所述探测装置具有用于检测火源和幸存人员的红外线摄像头和用于拍摄普通图像的普通摄像头；所述探测装置通过无线传输模块向所述地面显示与操纵装置发送信号；
所述地面显示与操纵装置通过无线传输模块接收所述探测装置发射的信号。
2.根据权利要求1所述的持续给水空中灭火救援多用途无人机平台，其特征在于，还包括水箱，其中，
所述水箱具有喷头，水箱内可以装水或灭火药剂。
3.根据权利要求1所述的持续给水空中灭火救援多用途无人机平台，其特征在于，所述持续给水装置的喷头与水箱喷头设置为可旋转。
4.根据权利要求4所述的持续给水空中灭火救援多用途无人机平台，其特征在于，所述地面显示与操纵装置可以控制所述持续给水装置喷头的出水方向。
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