CN204415734U - 救援设备的投放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种救援设备的投放装置，包括位于飞行器重心处设置的舵机以及固定舵机的安装支架，安装支架上设置有开口向下的U型件，U型件的口部设置有锁合插销，锁合插销与U型件沿水平方向构成滑动配合，舵机通过传动组件与锁合插销相连接。上述技术方案中，通过遥控装置遥控舵机调节锁合插销对U型件的口部进行开启和闭合，从而实现救援设备的快速、方便的挂载和投放。

Description

救援设备的投放装置

技术领域

本实用新型涉及救援领域，具体涉及一种救援设备的投放装置。

背景技术

发生洪涝等水面灾害或无法抵近的地质灾害导致人员被困后，现有采用的救援方式有通过抛绳器、人员泅渡、冲锋舟、徒步、直升机等施救手段将救生圈、救生衣等救援设备投放给施救目标。但是上述救援设备的投放方法存在一定的局限性，具体分析如下：

抛绳器：抛绳器的抛射距离仅为50～100米，对超过投放器射程的施救目标则无能为力，必须改用其他方法施救。另外，由于施救现场情况复杂，往往需对河水流速流向、风力大小风向、地质地貌地形进行估判，抛射精度很差，有时需要进行多次重复抛射、回收、装填再抛射，错失黄金施救时间，导致待施救人员死亡。

人员泅渡：此种方式施救时，往往需要救援人员穿着救生衣，系带救生索具，还要背负救生装备，人力克服激流、浪涌、漩涡等险峻情况，向待救目标泅渡。不仅施救时间长，施救距离短，而且施救人员危险性高。

冲锋舟：使用该方式施救时，有时候会因事故现场水流湍急、风大浪高或水文情况复杂等原因，冲锋舟无法入水施救。当紧急情况下必须强行入水救援时，甚至会发生翻船事故，造成救援人员伤亡的情况，往年来发生的消防救援人员因此牺牲的案例不胜枚举。

徒步：在地质灾害发生后需徒步救援时，救援人员需克服灾害现场地形复杂和次生灾害发生的威胁，徒步进入事故现场进行救援设备的投放，而这种情况的缺点同样是不仅施救时间长，而且对施救人员本身的生命造成极大威胁。

直升机：在救援时，有时会使用直升机进行救援设备的投放，而现有情况是，由于救援直升机价格昂贵，有条件配备直升机的救援单位少之又少，根本无法应对众多且地域分散的此类突发情况，直升机对起飞降落场地要求高，有些遇险场地根本无法提供起飞降落条件，从而带来救援瓶颈，况且，根据现行中国通用航空法规规定，包括抢险救灾在内的飞行行为，在飞行前必须经过相关部门的审批，而此审批时间长，与分秒必争的救援行动造成极大冲突，再者，单就运行成本角度来讲，使用直升机进行救援设备的投放的成本是相对过高的。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种救援设备的投放装置，其可有效克服上述救援设备投放方法的缺陷，将救援设备准确、可靠的投放到待救援目标处。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种救援设备的投放装置，其特征在于：包括位于飞行器重心处设置的舵机以及固定舵机的安装支架，安装支架上设置有开口向下的U型件，U型件的口部设置有锁合插销，锁合插销与U型件沿水平方向构成滑动配合，舵机通过传动组件与锁合插销相连接。

具体的方案为：

飞行器为无人驾驶多旋翼飞行器；传动组件包括舵机输出轴上设置的舵机臂以及连杆，舵机臂的长度方向与舵机的输出轴相垂直布置，连杆的两端分别与舵机臂、锁合插销铰接连接；救援设备通过救援牵引绳绑扎，救援牵引绳的一端设置有挂环，挂环扣合在U型件内实现救援设备与飞行器的连接。

上述技术方案中，依靠飞行器作为飞行载具，挂载救援设备，由救援人员操控飞行器飞越障碍，快速到达施救目标处。依靠摄像装置，判断施救目标现状并确定投放点，通过地面遥控装置，控制挂设着救援设备的投放器打开，将救援设备精准投放到施救目标处。另外，通过回传的画面，救援人员就可确定施救目标是否穿戴好救援设备，在确定施救目标穿戴好救援设备后，救援人员开始回收救援牵引绳，将施救目标救回，最终完成救援过程。

附图说明

图1为飞行器、救援设备、放线轮之间的连接示意图；

图2为飞行器遥控以及图像传送的示意图；

图3为利用无人机投放救援设备的流程示意图；

图4为投放器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本实用新型的一种或几种具体的实施方式，并不对本实用新型具体请求的保护范围进行严格限定。

本实用新型采取的技术方案如图1、2、3所示：

一种利用无人机投放救援设备的方法，所用的救援设备包括飞行器10、遥控飞行器10的遥控装置11，飞行器10上设置有摄像装置12、图像发送装置13以及用于固定和投放救援设备17的投放器15(投放装置)，救援设备17还包括接收摄像装置12采集的信号并进行显示的图像接收显示器14以及用于回收救援设备17的放线轮16，其操作具体如下：

S1：拉出放线轮16内的救援牵引绳与救援设备17相连接，使用遥控装置11打开投放器15，将救援设备17与飞行器10相连接；

S2：打开图像接收显示屏，操控飞行器10向目标区域飞行，根据传回的画面进行目标搜索，发现救援目标后，打开投放器15，投放救援设备17；

S3：操控飞行器10使摄像装置12对准救援目标，从图像接收显示屏上对救援目标进行观测，观察是否具备施救回收条件，具备施救回收条件后，救援人员开始回收救援牵引绳，将救援目标拖离险境。

使用飞行器10作为飞行载具，挂载救援设备17，由救援人员操控飞行器10飞越障碍，快速到达施救目标处，依靠摄像装置12回传的图像，判断施救目标现状并确定投放点，通过地面遥控装置11，控制挂设着救援设备17的投放器15打开，将救援设备17精准投放到施救目标处。另外，通过回传的图像可确定施救目标是否穿戴好救援设备17，在确定施救目标穿戴好救援设备17后，救援人员开始回收救援牵引绳，将施救目标救回，最终完成救援过程。救援设备17与救援人员之间由救援牵引绳连接，救援牵引绳收纳在放线轮16内，由飞行载具拖曳施放，但由人力收回。

本实用新型中飞行器10、遥控装置11、摄像装置12、图像发送装置13、投放器15、图像接收显示器14、放线轮16等各设备的作用以及实际实施方式具体如下：

飞行器10：实现救生装置的飞行携带功能，具有智能主控系统，安装了GPS全球定位装置(型号：A2，生产厂家：深圳市大疆创新科技有限公司)、风速气象测定装置(型号：A2，生产厂家：深圳市大疆创新科技有限公司)，能够实现垂直起降、定点悬停、智能方向控制、巡航定速、失控自主返航、低电压自主返航功能，并可一键返航，机动性灵活、可执行多种场合任务。飞行器10具体可为无人驾驶多旋翼飞行器10(型号：BCA-Y4，生产厂家：陕西北宸航天科技有限公司)。飞行器10上安装了先进的主控制器(型号：A2，生产厂家：深圳市大疆创新科技有限公司)，(注：本系统中的GPS全球定位装置、风速气象测定装置、主控制器其实都是整合在一个主控器内，该主控器的型号为：A2，生产厂家：深圳市大疆创新科技有限公司)可以自主侦测飞行器10所处位置的气压从而得到高度数据，配合GPS全球定位系统，就可以实现飞行器10坐标位置的锁定。当某方向来风时，主控制器会计算风速大小，并给出指令以控制多个螺旋桨的转速来对飞行器10进行多个轴向的姿态的反向修正，从而实现在大风中的悬停和稳定飞行(最大可在6级风力以内自主实现定点、定高悬停)。最快飞行速度达到每秒10米，最远飞行距离达到1500米，可快速到达施救目标处进行施救。

上述飞行器10，其成本只是直升机价格的几十分之一，并且维护成本低廉，保养简单、操作方便；同时飞行器10体积小，携带方便，可轻松进入复杂或恶劣的救援现场，并且飞行灵活，不受起飞降落场地限制，可在狭小空间飞行；另外，其属于小型飞行器10，施救时飞行的高度通常不会超过300米，无需进行空域和航线申请。在每次执行救援任务时，无需复杂的准备工作，操作简单，加电即可起飞，运行成本几乎可以忽略，准备时间大大缩短。

摄像装置12、图像发送装置13：实现施救目标附近区域的搜索、侦查、施救目标现状了解，确定救援设备17投放点以及救援过程的监控，摄像装置12为高清摄像机(型号：iLooK，生产厂家：广州市华科尔科技有限公司)，摄像装置12固定在飞行器10的前部位置，图像发送装置13的型号：DJI 5.8G 500，生产厂家：深圳市大疆创新科技有限公司。

图像接收显示器14：实现接收机载摄像装置12发回的视频图像功能，完成搜索、侦查、定位以及施救过程的视频监控。图像发送装置13与图像接收显示器14(型号：锐视5.8G，生产厂家：深圳鹰眼航拍科技有限公司)之间采用5.8G频段的无线传送方式进行图像传输。

根据摄像装置12传回的画面进行定点精准投放，在投放后，还可对施救目标进行监控(比如是否穿戴好救生装备，实时回传施救目标状况等)，根据回传的视频画面，在确定救生装置到位后，救援人员进行回收施救。

投放器15：实现救援设备17的挂载、锁定以及投放功能；采用优质合金制成的投放器15，由地面遥控装置11控制开合，运行可靠；投放器15安装在飞行器10上，位置是飞行器10尾部下端、重心位置处。具体方案为：投放器15包括位于飞行器10重心处设置的舵机151(型号：ES9254，生产厂家：深圳市银燕模型技术有限公司)以及固定舵机的安装支架15b，安装支架15b上设置有开口向下的U型件15a，U型件15a的口部设置有锁合插销154，锁合插销154与U型件15a沿水平方向构成滑动配合，舵机151通过传动组件与锁合插销154相连接；传动组件包括舵机151输出轴上设置的舵机臂152以及连杆153，舵机臂153的长度方向与舵机151的输出轴相垂直布置，连杆153的两端分别与舵机臂152、锁合插销154铰接连接，如图4所示。

救援设备17：配备国际标准的实心救生圈、救生衣或者其他救援设备17。救援设备17通过救援牵引绳绑扎，救援牵引绳的一端设置有挂环，挂环扣合在U型件内实现救援设备17与飞行器10的连接。救援牵引绳穿过救生圈，对救生圈进行可靠的绑扎，预留两米的距离，绳头一端设置挂环(金属环)，可以挂在投放器15上，另一端绕卷在放线轮16上，可以由飞行器10轻松拖曳自主放线。放线轮16上配置直径2.5mm的迪尼玛绳，破断力最大500公斤。

起落架：飞行器10上的起落架为两倒T形支脚构成，倒T形支脚的上端与飞行器10铰接连接，倒T形支脚与驱动装置相连接，倒T形支脚处于两种状态：其一为两倒T形支脚呈倒V形布置用于支撑飞行器10的支撑态，其二为两倒T形支脚呈水平布置对摄像装置12的摄像进行避让的避让态。起落架由地面遥控装置11控制，在升空后地面给出指令，起落架舵机进行动作，将起落架收起或放下，由于起落架可以电动收起，保障摄像装置360°无障碍视野进行救援监控；

遥控装置11：实现飞行器10的所有飞行控制，并可控制投放器15的启闭，完成救援设备17的投放功能，遥控装置11的型号：WFT09II，生产厂家：天地飞科技开发有限公司。

本实用新型提供的利用无人机投放救援设备17的方法，其投放距离远，救援速度快，可直接飞越障碍，受复杂水文环境的影响小，不论是救援速度、侦测速度还是救援距离、侦测高度，均远远优于传统的救援方式；

同时，本实用新型中，飞行器10具有智能主控系统，安装了GPS全球定位系统，能够实现垂直起降，可在6级风力内实现定点、定高悬停。还具备智能方向控制、巡航定速、失控自主返航、低电压自主返航等功能，并可一键返航，机动性灵活，可在多种复杂环境下正常工作；

另外，能实时传回视频进行定点精准投放，无需人力徒步搜索、侦测和救援设备17投放，搜索、侦测面积广、施救、侦测时间短，避免了次生灾害对救援人员自身安全的威胁。能对施救目标在施救前、施救中进行监控，能让救援人员实时掌握救援进展；

并且，施救人员在安全位置操控，依靠无人机进行施救投放，操作人员并不直接参与最危险的环节，最大限度的保障了施救人员自身的生命安全。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本实用新型中记载内容后，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种救援设备的投放装置，其特征在于：包括位于飞行器重心处设置的舵机以及固定舵机的安装支架，安装支架上设置有开口向下的U型件，U型件的口部设置有锁合插销，锁合插销与U型件沿水平方向构成滑动配合，舵机通过传动组件与锁合插销相连接。

2.根据权利要求1所述救援设备的投放装置，其特征在于：飞行器为无人驾驶多旋翼飞行器。

3.根据权利要求1或2所述救援设备的投放装置，其特征在于：传动组件包括舵机输出轴上设置的舵机臂以及连杆，舵机臂的长度方向与舵机的输出轴相垂直布置，连杆的两端分别与舵机臂、锁合插销铰接连接。

4.根据权利要求1或2所述救援设备的投放装置，其特征在于：救援设备通过救援牵引绳绑扎，救援牵引绳的一端设置有挂环，挂环扣合在U型件内实现救援设备与飞行器的连接。