CN209612059U - 一种高空消防实验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高空消防实验系统，包括飞行设备、承载设备、消防设备和实验设备；承载设备具有升降机构，飞行设备安装于升降机构；消防设备安装于飞行设备，实验设备安装于飞行设备和/或承载设备。本方案可以利用吊车的吊钩将无人机吊在空中，模拟无人机进入火场的各种情况；采取伸缩式吊车与无人机结合，将灭火高度从伸缩式吊车的吊臂的展开高度大大地向上扩展，并且该无人机对于环境依赖性低，可以适用于进入具有复杂情况的室内火场灭火。在无人机发生故障的情况下，伸缩式吊车的吊臂上的保护线拉住了无人机，因此不会跌落。本方案为高空消防实验提供了平台支持，方便消防员的模拟演练，提高演练效果，验证无人机的实际效果。

Description

一种高空消防实验系统

技术领域

本实用新型涉及消防设备技术领域，特别涉及一种高空消防实验系统。

背景技术

登高平台消防车能够达到最大高度113米，云梯消防车或举高喷射消防车能够达到最大高度在100米以内，臂架泵车能够达到的最大高度在101米，所以超高层建筑物在着火时难以有效地救火，远高于100米的着火点难以被及时控制。

近年，已经有无人机被应用于消防领域。但是，在无人机达到高空时，受限于载重能力，无人机很难携带太长的消防管和电缆，由于没有供电，无人机的续航时间有限。

相应的，也就无法开展高空消防的模拟实验，则人员和设备不能获得充分的锻炼和检验，这成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种高空消防实验系统，能够实现传统消防装备达不到的灭火高度，解决了高空消防的模拟实验问题，有助于人员和设备在仿真环境中获得锻炼和检验。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高空消防实验系统，包括飞行设备、承载设备、消防设备和实验设备；所述承载设备具有升降机构，所述飞行设备安装于所述升降机构；所述消防设备安装于所述飞行设备，所述实验设备安装于所述飞行设备和/或所述承载设备。

优选地，实验设备包括实验发起装置、实验对象载体、过程监控装置和/或结果获取装置。

优选地，所述实验发起装置包括主动发挥作用的灭火器材，所述实验对象载体包括被动起到作用的防火器材；所述过程监控装置用于采集现场数据，并能够与地面的控制端通讯连接，以便于根据高空情况反馈调节；所述结果获取装置用于保留实验后实体或非实体样本供落地分析。

优选地，所述承载设备为臂架吊车，所述升降机构为吊臂。

优选地，所述飞行设备可释放安装于所述升降机构，所述飞行设备和所述升降机构之间连接有保护线。

优选地，所述飞行设备安装于所述吊臂的吊钩、吊篮或所述吊臂的最外侧节臂的朝上的表面。

优选地，还包括布置在所述飞行设备和所述承载设备之间的线缆组，所述线缆组的部分段沿着所述升降机构布置。

优选地，所述消防设备包括水枪，所述线缆组包括所述水带，所述高空消防实验系统还包括水箱和水带，所述水箱安装于所述承载设备；所述水带的一端连接于所述水箱，所述水带的另一端连接于所述水枪；

所述高空消防实验系统还包括第一力传感器和第一卷扬机构，所述第一力传感器能够检测所述水带的张力，所述第一卷扬机构能够根据所述第一力传感器检测的张力执行所述水带的收放。

优选地，还包括安装于所述承载设备的电源，所述线缆组包括所述电缆；所述电缆的一端连接于所述电源，另一端连接于所述飞行设备；

所述高空消防实验系统还包括第二力传感器和第二卷扬机构，所述第二力传感器能够检测所述电缆的张力，所述第二卷扬机构能够根据所述第二力传感器检测的张力执行所述电缆的收放。

优选地，还包括第一控制器，所述第一控制器有线或无线连接到所述第一卷扬机构和所述第二卷扬机构，所述第一控制器能够控制所述第一卷扬机构和所述第二卷扬机构，执行所述电缆与所述水带同步收放，使得：

在所述第一力传感器检测到所述水带上张力超过第一阈值时，或者在所述第二力传感器检测到所述电缆上张力超过第三阈值时，所述水带和所述电缆伸出；

在所述第一力传感器检测到所述水带上的张力小于第二阈值时，或者在所述第二力传感器检测到所述电缆上的张力小于第四阈值时，所述水带和所述电缆缩回；

所述第一阈值大于所述第二阈值，所述第三阈值大于所述第四阈值。

优选地，还包括第二控制器和第三控制器，所述第二控制器有线或无线连接到所述第一卷扬机构，所述第三控制器有线或无线连接到所述第二卷扬机构，所述第二控制器和所述第三控制器能够分别独立控制所述第一卷扬机构和所述第二卷扬机构，执行所述电缆与所述水带非同步收放，使得：

在所述第一力传感器检测到所述水带上张力超过第一阈值时，所述水带伸出，在所述第一力传感器检测所述水带上的张力小于第二阈值时，所述水带缩回，所述第一阈值大于所述第二阈值；

在所述第二力传感器检测到所述电缆上的张力超过第三阈值时，所述电缆伸出，在所述第二力传感器检测到所述电缆上的张力小于第四阈值时，所述电缆缩回，所述第三阈值大于所述第四阈值；

所述高空消防实验系统还包括开关，所述开关与所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器连接，所述开关能够切换由所述第一控制器控制所述第一卷扬机构和所述第二卷扬机构，或者由所述第二控制器和所述第三控制器分别独立控制所述第一卷扬机构和所述第二卷扬机构。

优选地，所述飞行设备在纵向方向上的长度大于在横向方向上的长度。

优选地，所述无人机为涵道式无人机，所述涵道式无人机带有涵道圈。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的高空消防实验系统，为高空消防演练提供了平台支持，可以根据需要针对各种可能出现的高空火点日常地进行高空消防模拟实验，仿真环境有助于人员和设备的锻炼和检验：一方面，方便消防员熟悉最佳消防流程，熟悉消防器材，增加配合的默契度，从而提高消防演练的质量和效率，为真实的消防操作打下基础，提高了消防员的专业技能，另一方面，检验了无人机等高空消防设备的实际效果，能够采集现场实验数据供分析研究。

本实用新型利用吊车与涵道式无人机的结合，由于吊车的展开的节臂支撑水管和电缆的大部分重量，大大减少了无人机的携带重量，与单独使用无人机携带水管和电缆的情况相比，进一步提高了无人机在消防领域中的飞行极限高度，使得无人机可以达到传统消防装备达不到的超高层建筑，及时控制超高层着火点；另外，电缆为无人机供电，无人机可以长时间地系留在空中，可以长时间不间断灭火；此外，由于涵道式无人机狭长状结构，以及涵道式无人机对于环境依赖性低，所以它可以进入具有复杂情况的室内灭火，灭火效果好；此外，由于无人机平台机动灵活，不需要寻找或设置附加的支撑点，安全性好。

此外，由于吊臂在本实用新型工况下所受力远远小于同高度级别的吊车，因此吊臂设计可以考虑实际工况进行相应减材轻量化，能够大大降低吊臂制造成本。所以本实用新型不仅可以作为现有吊车的改造方案，也可以作为低成本专用设备进行重新设计制造匹配。

同时高空吊臂也可以作为飞行器部分的故障系留保护点，在意外情况下出现飞行器故障时可以避免坠毁事故发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例基于吊车和无人机的高空消防实验系统的示意性前视图；

图2为本实用新型实施例高空消防实验系统的示意性透视图，其中吊车的吊臂缩回；

图3为本实用新型实施例高空消防实验系统的示意性前视图，其中吊车的吊臂展开，无人机上的水枪对准着火点。

其中，1为无人机，2为吊车。

具体实施方式

本实用新型公开了一种高空消防实验系统，可以利用吊车的吊钩将无人机吊在空中，模拟无人机进入火场的各种情况，从而进行消防训练；采取伸缩式吊车与无人机结合，将灭火高度从伸缩式吊车的吊臂的展开高度大大地向上扩展，并且该无人机对于环境依赖性低，可以适用于进入具有复杂情况的室内火场灭火。由于消防平台主要是无人机，并且由吊车的吊臂携带了电缆和消防水带，所以消防平台灵活机动，长时间系留在空中，不需要附加的支撑点，也就没有支撑点的安全性问题。在无人机发生故障的情况下，伸缩式吊车的吊臂上的保护线拉住了无人机，因此不会跌落。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供的高空消防实验系统，包括飞行设备、承载设备、消防设备和实验设备；承载设备具有升降机构，飞行设备安装于升降机构；消防设备安装于飞行设备，实验设备安装于飞行设备和/或承载设备。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的高空消防实验系统，可以利用承载设备的升降机构将携带消防设备的飞行设备送至空中，模拟飞行设备进入高空火场的各种情况，从而进行消防训练；由于消防平台主要是飞行设备，灵活机动，可以借助承载设备长时间系留在空中，不需要附加的支撑点，也就没有支撑点的安全性问题。本方案为高空消防演练提供了平台支持，可以根据需要针对各种可能出现的高空火点日常地进行高空消防模拟实验，提高了消防员的专业技能。针对于高空消防模拟实验的各个环节，对实验设备进行优化设计，具体的，实验设备可以包括实验发起装置、实验对象载体、过程监控装置和/或结果获取装置。其中，实验发起装置可以包括主动发挥作用的灭火器材；实验对象载体可以包括被动起到作用的防火器材，如防护器具、模拟对象等；过程监控装置用于采集现场数据，并能够与地面的控制端通讯连接，以便于根据高空情况反馈调节，包括摄像头、传感器等；结果获取装置用于保留实验后实体或非实体样本，可供落地分析。更具体可以参照后文实施例。

作为优选，飞行设备可释放安装于升降机构，则将灭火高度从承载设备的升降机构的展开高度大大地向上扩展。

优选地，飞行设备和升降机构之间连接有保护线。保护线的一端连接于飞行设备，另一端连接于升降机构，保护线能够随着飞行设备运动而收放。在意外情况出现时，如无人机动力部件失效、电力故障等，臂架或吊臂的展开节臂在高空中经由可以附加的保护线悬挂无人机，再将无人机送回地面，安全性好。

为了进一步优化上述的技术方案，承载设备具有行走机构，从而能够根据需要移动到特定位置，灵活高效。

在本实施例中，承载设备为臂架吊车2，升降机构为吊臂，能够为飞行设备、水带和电缆提供可靠稳定的支撑，其结构可以参照图1、图2和图3所示。当然，还可以采用其他工程车辆，在此不再赘述。

具体的，飞行设备安装于吊臂的吊钩、吊篮或吊臂的最外侧节臂的朝上的表面。在吊臂的可伸出到最远的节臂的末端设置有吊钩，用于勾接飞行设备。如在图1-2中所示，飞行设备可以能够释放地安装于吊车的吊钩上，在吊臂旋转以竖立并且各个节臂向上伸出的过程中，吊臂的动作不影响无人机的起飞，吊臂将飞行设备带到空中一定高度，飞行设备再从吊臂起飞；在各个节臂的上述展开的过程中，以及在各个节臂向下缩回并且吊臂旋转以平躺的过程中，吊臂的动作不影响无人机的停放，飞行设备可以随时停放到吊钩上或者最外侧节臂的朝上的表面上。

本实用新型实施例提供的高空消防实验系统，还包括布置在飞行设备和承载设备之间的线缆组，该线缆组的部分段沿着升降机构布置，可随其升降运动，线缆组还有部分段随着飞行设备运动而收放。具体的，线缆组包含水带或电缆、或者水带与电缆的组合。其中，水带可以是一根或多根，电缆也可以是一根或多根。电缆优选地与水带并排且紧邻地布置，以防止电缆与水带的自由端在空中缠绕，以最大地降低电缆和水带的缠绕影响无人机飞行的可能性。线缆组可以采取一根或多根线缆。在线缆组中的线缆为一根的情况下，电缆或水带作为芯线布置在所述一根线缆中。

由于承载设备的展开的升降机构支撑线缆组的大部分重量，大大减少了飞行设备的携带重量，与单独使用飞行设备携带线缆组的情况相比，进一步提高了飞行设备在消防领域中的飞行极限高度，使得无人机可以达到传统消防装备达不到的超高层建筑，及时控制超高层着火点；

此外，由于升降机构在本实用新型工况下所受力远远小于同高度级别的承载设备的升降机构，因此升降机构设计可以考虑实际工况进行相应减材轻量化，能够大大降低升降机构制造成本；

另外，在意外情况出现时，如飞行设备动力部件失效、电力故障等，升降机构在高空中可以经由线缆组悬挂飞行设备，再将飞行设备送回地面，安全性好。

在本实施例中，消防设备包括水枪，线缆组包括水带，高空消防实验系统还包括水箱，水箱安装于承载设备，水带的部分段沿着升降机构布置，可随其升降运动，水带还有部分段随着飞行设备运动而收放，水带的一端(具体可以为通过液压泵)连接于水箱，另一端连接于水枪；需要说明的是，上述“水枪”、“水带”和“水箱”并不仅仅局限于采用水来灭火，还可以采用其他灭火液体或灭火剂等灭火介质；

高空消防实验系统还包括第一力传感器和第一卷扬机构，第一力传感器能够检测水带的张力，第一卷扬机构能够根据第一力传感器检测的张力执行水带的收放。如此设置，第一卷扬机构基于第一力传感器的检测结果来自动地控制水带伸出或缩回，以实现水带根据需要外放和收纳，自动控制能够提高作业效率。当然，第一卷扬机构也可手动地控制。

具体的，消防设备包括灭火弹发射器。即本实用新型实施例还提供了消防设备专门是灭火弹发射器的方案，以便于与喷射灭火介质的消防系统结合使用，改善消防系统的可选择性，最大化灭火效果；或者消防设备包括水枪和灭火弹发射器的方案。当然，也可以包括其他的消防设备，如辅助器材等。

本实用新型实施例提供的高空消防实验系统，还包括安装于承载设备的电源，线缆组包括电缆；电缆的部分段沿着升降机构布置，可随其升降运动，电缆还有部分段随着飞行设备运动而收放，电缆的一端连接于电源，另一端连接于飞行设备；如图3所示，在飞行设备携带水带的一端飞行的同时，也携带电缆的一端；与飞行设备自身携带电池和电缆相比，本方案通过外接供电能够更好保证飞行高度和作业时间，飞行设备的重量也更轻，也为其上消防相关部件的设计和安装提供了空间；另外，在意外情况出现时，如飞行设备动力部件失效、电力故障等，升降机构在高空中可以经由电缆悬挂飞行设备，再将飞行设备送回地面，安全性好；

高空消防实验系统还包括第二力传感器和第二卷扬机构，第二力传感器能够检测电缆的张力，第二卷扬机构能够根据第二力传感器检测的张力执行电缆的收放。如此设置，第二卷扬机构基于第二力传感器的检测结果来自动地控制电缆伸出或缩回，以实现电缆根据需要外放和收纳，自动控制能够提高作业效率。当然，第二卷扬机构也可手动地控制。

优选地，本实施例的高空消防实验系统还包括第一控制器，第一控制器有线或无线连接到第一卷扬机构和第二卷扬机构，第一控制器能够控制第一卷扬机构和第二卷扬机构，执行电缆与水带同步收放，使得：

在第一力传感器检测到水带上张力超过第一阈值时，或者在第二力传感器检测到电缆上张力超过第三阈值时，水带和电缆伸出；

在第一力传感器检测到水带上的张力小于第二阈值时，或者在第二力传感器检测到电缆上的张力小于第四阈值时，水带和电缆缩回；

第一阈值大于第二阈值，第三阈值大于第四阈值。作为优选，第二阈值可以略大于由给定横截面积的水或灭火剂的重力引起的张力，第四阈值可以略大于给定横截面积的电缆芯部的重力引起的张力。即通过第一控制器实现水带和电缆的同步收放，便于飞行设备动作，并综合考虑水带和电缆的张力进行了优化。

优选地，本实施例的高空消防实验系统还包括第二控制器和第三控制器，第二控制器有线或无线连接到第一卷扬机构，第三控制器有线或无线连接到第二卷扬机构，第二控制器和第三控制器能够分别独立控制第一卷扬机构和第二卷扬机构，执行电缆与水带非同步收放，使得：

在第一力传感器检测到水带上张力超过第一阈值时，水带伸出，在第一力传感器检测水带上的张力小于第二阈值时，水带缩回，第一阈值大于第二阈值；

在第二力传感器检测到电缆上的张力超过第三阈值时，电缆伸出，在第二力传感器检测到电缆上的张力小于第四阈值时，电缆缩回，第三阈值大于第四阈值；即通过第二控制器和第三控制器实现水带和电缆的非同步收放，以便于两者分别动作；

本实施例的高空消防实验系统还包括开关，开关与第一控制器、第二控制器和第三控制器连接，开关能够切换由第一控制器控制第一卷扬机构和第二卷扬机构，或者由第二控制器和第三控制器分别独立控制第一卷扬机构和第二卷扬机构。可以根据需要，人工操作开关切换控制收放方式。

优选地，飞行设备是狭长状，也就是飞行设备在纵向方向上的长度大于在横向方向上的长度，优选地，飞行设备在纵向方向上的长度为在横向方向上的长度的1.5倍以上。这样一来，飞行设备能进入室内的狭长空间，寻找和控制建筑物内部的着火点，灭火效果好。

在本实施例中，当高层建筑上发生火灾时，承载设备接收到指令，行进到与高层建筑接近的位置，然后升降机构开始升高，一个或多个飞行设备被远程控制或自动从最外侧节臂起飞，飞行设备在搜索到火点之后执行消防救援工作。

在本实施例中，飞行设备为无人机1，机动性能好，使用方便。优选地，无人机是1涵道式无人机，对于环境依赖性低，所以它可以进入具有复杂情况的室内灭火，灭火效果好。优选地，涵道式无人机带有涵道圈，作为外廓保护结构，涵道式无人机具有能够防火、耐高温、耐冲击的涂层，以增强涵道式无人机在火场中的自保护能力。

下面结合具体实施例对本方案作进一步介绍：

根据本实用新型的高空消防实验系统，包括吊车、无人机、线缆组(水带与电缆的结合)、水箱、液压泵、电源和控制器。

根据本实用新型的高空消防实验系统，吊车具有底盘、驾驶室、多个支腿、吊臂、吊钩。多个支腿位于底盘上，并且在吊臂下方，在使用高空消防实验系统时，多个支腿向下伸出、在地面上竖立，从而在地面上支撑底盘和吊臂。吊臂具有至少两个节段的节臂，在工况下，吊臂首先相对于底盘旋转以竖立，接着吊臂的各个节臂伸出，在非工况下，吊臂的各个节臂缩回并且吊臂相对于底盘旋转从而倚靠并且平躺在底盘上。在吊臂的可伸出到最远的节臂的末端设置有吊钩，用于勾接设备。在最远侧节臂和吊钩之间也可以存在其它中间部件，如吊篮，只要该中间部件由吊臂支撑即可。

根据本实用新型的高空消防实验系统，优选地，无人机是涵道式无人机。优选地，无人机是狭长状，也就是无人机在纵向方向上的长度大于在横向方向上的长度。如在图1-2中所示，无人机能够释放地安装于吊车的吊钩上，在吊臂旋转以竖立并且各个节臂向上伸出的过程中，吊臂将无人机带到空中一定高度，无人机再从吊臂起飞；在各个节臂的上述展开的过程中，以及在各个节臂向下缩回并且吊臂旋转以平躺的过程中，无人机可以随时停放到吊钩上或者最外侧节臂的朝上的表面上。可选地，在无人机与吊臂或吊钩之间连接保护线，在无人机遭遇故障的情况下，保护线防止无人机从空中跌落。吊臂将无人机带到空中一定高度后，无人机再起飞，主要是为了节约电力的目的，此外，在紧急情况下，无人机也可以先于吊臂的动作起飞。

无人机上可设置有摄像头、照明灯、通信装置、水枪、灭火弹发射器、机械臂等。摄像头用于拍摄火灾现场状况，照明灯用于为摄像头提供照明，通信装置与终端或基站通信以接收操作指令以及将由摄像头拍摄的图像传送到终端或基站，这里的摄像头、照明灯和通信装置可以作为前述的过程监控装置；水枪可以喷射水或其它灭火介质，灭火弹发射器用于投射灭火弹，机械臂用于为火灾现场接送所需物资，这里的水枪、灭火弹发射器和机械臂可以作为前述的实验发起装置。无人机可以远程地控制或者自主地控制。无人机可以设置有电池或者未设置有电池。

根据本实用新型的高空消防实验系统，水箱和液压泵安装于吊车的底盘上。水带(或水管)的部分沿着吊车的节臂布置，水带是柔性的，水带的一端连接到无人机上的水枪，水带的另一端连接到水箱的供水口。水带的内部可以填充水(或灭火剂等)。水带的大部分在内部没有注入水的情况下可以卷绕在最远侧节臂的附近，也可以贴靠多节的节臂。在无人机携带水带的一端起飞时，水带随此被展开或从节臂抽出，水带由液压泵从水箱泵送水。或者在无人机起飞到一定高度后，水带由液压泵从水箱泵送水。

在吊车上布置有电源，电源用于为无人机供应电力。电缆的部分沿着吊车的节臂布置，电缆是柔性的，电缆的一端连接到电源的输出端口，电缆的另一端连接到无人机上的电力输入端口。电缆可以卷绕在最远侧节臂的附近，也可以贴靠多节的节臂。如在图3中所示，在无人机携带水带的一端飞行的同时，也携带电缆的一端，并且电缆优选地与水带并排且紧邻地布置，以防止电缆与水带的自由端在空中缠绕，以最大地降低电缆和水带的缠绕影响无人机飞行的可能性。电缆、水带的伸出或缩回可以由附加的卷扬机构控制，在电缆与无人机的连接末端处、在水带与无人机的连接末端处设置有力传感器。卷扬机构可以基于力传感器的检测结果来自动地控制，在力传感器检测到由无人机在电缆或水带上施加的张力超过第一阈值时，卷扬机构控制电缆或水带伸出；在力传感器检测到由无人机在电缆或水带上施加的张力小于第二阈值时，卷扬机构控制电缆或水带缩回，第二阈值可以略大于由给定横截面积的介质的重力引起的张力，介质例如是电缆芯部、或着是水带与水带的内部容纳的水或灭火剂的组合，第一阈值大于第二阈值。卷扬机构也可手动地控制。

根据本实用新型的高空消防实验系统，无人机的位置和姿态、水枪的开关以及吊车的节臂的伸缩由控制器控制。控制器可以布置在任何适当的位置，例如在驾驶室、底盘上，或者由用户携带。

综上所述，本实用新型公开了一种高空消防实验系统，解决了高空消防的模拟实验问题，解决了无人机在高空处的灭火时间有限的问题。

本实用新型的关键点为：

1.基于吊车与无人机的高空消防实验系统；

2.吊车的展开节臂支撑消防水带和无人机供电电缆的大部分重量；

3.涵道式无人机应用于超高层建筑或建筑室内的灭火；

4.吊臂作为故障系留保护点；

5.基于吊车与无人机的高空消防实验系统。

本实用新型提供了一种高空消防实验系统，为高空消防演练提供了平台支持，可以根据需要针对各种可能出现的高空火点日常地进行高空消防模拟实验，仿真环境有助于人员和设备的锻炼和检验：一方面，方便消防员熟悉最佳消防流程，熟悉消防器材，增加配合的默契度，从而提高消防演练的质量和效率，为真实的消防操作打下基础，提高了消防员的专业技能，另一方面，检验了无人机等高空消防设备的实际效果，能够采集现场实验数据供分析研究。

本实用新型利用吊车与涵道式无人机的结合，由于吊车的展开的节臂支撑水管和电缆的大部分重量，大大减少了无人机的携带重量，与单独使用无人机携带水管和电缆的情况相比，进一步提高了无人机在消防领域中的飞行极限高度，使得无人机可以达到传统消防装备达不到的超高层建筑，及时控制超高层着火点；另外，电缆为无人机供电，无人机可以长时间地系留在空中，可以长时间不间断灭火；此外，由于涵道式无人机狭长状结构，以及涵道式无人机对于环境依赖性低，所以它可以进入具有复杂情况的室内灭火，灭火效果好；此外，由于无人机平台机动灵活，不需要寻找或设置附加的支撑点，安全性好。

此外，由于吊臂在本实用新型工况下所受力远远小于同高度级别的吊车，因此吊臂设计可以考虑实际工况进行相应减材轻量化，能够大大降低吊臂制造成本。所以本实用新型不仅可以作为现有吊车的改造方案，也可以作为低成本专用设备进行重新设计制造匹配。

同时高空吊臂也可以作为飞行器部分的故障系留保护点，在意外情况下出现的飞行器故障时可以避免坠毁事故发生。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种高空消防实验系统，其特征在于，包括飞行设备、承载设备、消防设备和实验设备；所述承载设备具有升降机构，所述飞行设备安装于所述升降机构；所述消防设备安装于所述飞行设备，所述实验设备安装于所述飞行设备和/或所述承载设备。

2.根据权利要求1所述的高空消防实验系统，其特征在于，实验设备包括实验发起装置、实验对象载体、过程监控装置和/或结果获取装置。

3.根据权利要求2所述的高空消防实验系统，其特征在于，所述实验发起装置包括主动发挥作用的灭火器材，所述实验对象载体包括被动起到作用的防火器材；所述过程监控装置用于采集现场数据，并能够与地面的控制端通讯连接，以便于根据高空情况反馈调节；所述结果获取装置用于保留实验后实体或非实体样本供落地分析。

4.根据权利要求1所述的高空消防实验系统，其特征在于，所述承载设备为臂架吊车(2)，所述升降机构为吊臂。

5.根据权利要求1所述的高空消防实验系统，其特征在于，所述飞行设备可释放安装于所述升降机构，所述飞行设备和所述升降机构之间连接有保护线。

6.根据权利要求4所述的高空消防实验系统，其特征在于，所述飞行设备安装于所述吊臂的吊钩、吊篮或所述吊臂的最外侧节臂的朝上的表面。

7.根据权利要求1所述的高空消防实验系统，其特征在于，还包括布置在所述飞行设备和所述承载设备之间的线缆组，所述线缆组的部分段沿着所述升降机构布置。

8.根据权利要求7所述的高空消防实验系统，其特征在于，所述消防设备包括水枪，所述线缆组包括水带，所述高空消防实验系统还包括水箱，所述水箱安装于所述承载设备；所述水带的一端连接于所述水箱，所述水带的另一端连接于所述水枪；

所述高空消防实验系统还包括第一力传感器和第一卷扬机构，所述第一力传感器能够检测所述水带的张力，所述第一卷扬机构能够根据所述第一力传感器检测的张力执行所述水带的收放。

9.根据权利要求8所述的高空消防实验系统，其特征在于，还包括安装于所述承载设备的电源，所述线缆组包括电缆；所述电缆的一端连接于所述电源，另一端连接于所述飞行设备；

所述高空消防实验系统还包括第二力传感器和第二卷扬机构，所述第二力传感器能够检测所述电缆的张力，所述第二卷扬机构能够根据所述第二力传感器检测的张力执行所述电缆的收放。

10.根据权利要求9所述的高空消防实验系统，其特征在于，还包括第一控制器，所述第一控制器有线或无线连接到所述第一卷扬机构和所述第二卷扬机构，所述第一控制器能够控制所述第一卷扬机构和所述第二卷扬机构，执行所述电缆与所述水带同步收放，使得：

在所述第一力传感器检测到所述水带上张力超过第一阈值时，或者在所述第二力传感器检测到所述电缆上张力超过第三阈值时，所述水带和所述电缆伸出；

在所述第一力传感器检测到所述水带上的张力小于第二阈值时，或者在所述第二力传感器检测到所述电缆上的张力小于第四阈值时，所述水带和所述电缆缩回；

所述第一阈值大于所述第二阈值，所述第三阈值大于所述第四阈值。

11.根据权利要求10所述的高空消防实验系统，其特征在于，还包括第二控制器和第三控制器，所述第二控制器有线或无线连接到所述第一卷扬机构，所述第三控制器有线或无线连接到所述第二卷扬机构，所述第二控制器和所述第三控制器能够分别独立控制所述第一卷扬机构和所述第二卷扬机构，执行所述电缆与所述水带非同步收放，使得：

在所述第一力传感器检测到所述水带上张力超过第一阈值时，所述水带伸出，在所述第一力传感器检测所述水带上的张力小于第二阈值时，所述水带缩回，所述第一阈值大于所述第二阈值；

在所述第二力传感器检测到所述电缆上的张力超过第三阈值时，所述电缆伸出，在所述第二力传感器检测到所述电缆上的张力小于第四阈值时，所述电缆缩回，所述第三阈值大于所述第四阈值；

所述高空消防实验系统还包括开关，所述开关与所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器连接，所述开关能够切换由所述第一控制器控制所述第一卷扬机构和所述第二卷扬机构，或者由所述第二控制器和所述第三控制器分别独立控制所述第一卷扬机构和所述第二卷扬机构。

12.根据权利要求1所述的高空消防实验系统，其特征在于，所述飞行设备在纵向方向上的长度大于在横向方向上的长度。

13.根据权利要求1所述的高空消防实验系统，其特征在于，所述飞行设备为涵道式无人机，所述涵道式无人机带有涵道圈。