CN215995361U - 基于5g的系留无人机高层持续灭火系统 - Google Patents

Abstract

提供一种基于5G的系留无人机高层持续灭火系统，包括系留无人机和中控模块，中控模块连接图像处理模块、显示屏控制模块、无线通讯模块、飞行控制模块；无线通讯模块包括5G信号发生、接收器；系留无人机负载安装摄像头和水电混合系留线缆一端；水电混合系留线缆另一端连接位于顶楼安装的线缆收放单元；线缆收放单元包括系留收放装置和系留线缆收放伺服电机；系留线缆收放伺服电机电连接顶楼固定设置的电源模块；电源模块电连接水泵电机和系留无人机；摄像头通过无线通讯模块连接远程控制设备。本实用新型具备高层持续灭火供电供水功能，可实现高效传输和无线通讯；解决超高层楼的近距离高压持续供电、供水高效灭火问题。

Description

基于5G的系留无人机高层持续灭火系统

技术领域

本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种基于5G的系留无人机高层持续灭火系统。

背景技术

目前，超高层灭火由于消防云梯稳定性不佳、消防水枪压力不足等问题的存在，导致超高层灭火无法及时有效的进行，因此一般采用无人机替代完成。现有技术下，超高层无人机灭火存在大载重无人机续航时间不长以及供水水压不足的问题；还存在无人机与控制中心之间无线通讯网络延时和卡顿传输的问题；同时，无人机持续供水线路和持续供电线路收放不同步等问题突出，对此，现提出如下改进技术方案。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种基于5G的系留无人机高层持续灭火系统，采用5G无线网络通讯模块实现高效传输和无线通讯；结合水电混合同步输送的水电混合系留线缆8解决水电持续输送不同步的问题；通过在高层楼顶设置系留收放装置901和电源模块 10解决超高层楼的近距离高压持续供电、供水高效灭火问题。

本实用新型采用的技术方案：基于5G的系留无人机高层持续灭火系统，包括系留无人机和中控模块，其特征在于：所述中控模块连接图像处理模块、显示屏控制模块、无线通讯模块、飞行控制模块；所述无线通讯模块包括5G信号发生器和5G信号接收器；所述系留无人机负载安装摄像头和水电混合系留线缆一端；所述水电混合系留线缆另一端连接位于顶楼安装的线缆收放单元；所述线缆收放单元包括系留收放装置和系留线缆收放伺服电机；所述系留线缆收放伺服电机电连接顶楼固定设置的电源模块持续供电；所述电源模块电连接水泵电机和系留无人机持续供电；所述摄像头通过无线通讯模块连接远程控制设备；所述远程控制设备包括手机或电脑。

上述技术方案中，进一步地：所述水电混合系留线缆包括中心的水源输送单元，与水源输送单元同心位于其外围的电源模块输送单元和电源模块输送单元最外层的外护套；其中所述水源输送单元具有高压水管。

上述技术方案中，进一步地：所述系留无人机包括涵道无人机、旋翼无人机、无人机直升机以及固定翼无人机。

上述技术方案中，进一步地：所述图像处理模块包括摄像头；所述飞行控制模块包括系留无人机的电机控制。

上述技术方案中，进一步地：所述电源模块包括蓄电池、市电交流电、发电机其中的一种或两种的组合。

上述技术方案中，进一步地：所述摄像头位于系留无人机顶端架高固定安装；所述水电混合系留线缆端部位于系留无人机底端负载固定安装。

上述技术方案中，进一步地：所述摄像头包括云台，所述云台包括无线通讯模块，所述无线通讯模块包括5G信号发生器和5G信号接收器。

上述技术方案中，进一步地：所述远程控制设备包括无线通讯模块，所述无线通讯模块包括5G信号发生器和5G信号接收器。

上述技术方案中，进一步地：所述中控模块包括无线通讯模块，所述无线通讯模块包括5G信号发生器和5G信号接收器。

上述技术方案中，进一步地：所述系留无人机包括容纳设施；所述容纳设施在顶楼固定安装。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本实用新型采用摄像头7实时采集火情信息，方便地面人员及时了解掌握火情实况并操作无人机运行，保证灭火的实时性和有效性。

2、本实用新型采用水电混合系留线缆8实现无人机的持续同步供水和供电，结合楼顶布防设置，消除水压不足以及续航不持久的问题。

3、本实用新型采用5G技术结合无线通讯模块5实现无人机、摄像头、远程控制设备、中控模块之间的无线通讯连接，数据传输高效稳定、无迟滞问题，保证灭火的及时性和高效性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型系统结构示意图；

图3为本实用新型供电系统示意图；

图4为本实用新型水电混合系留线缆纵截面剖视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图1-4，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。

基于5G的系留无人机高层持续灭火系统，包括系留无人机1和中控模块2。所述中控模块2也指“控制中心”或“系留无人机控制单元”。

上述实施例中，所述系留无人机1包括涵道无人机、旋翼无人机、无人机直升机以及固定翼无人机。即任意一种无人机均可搭载本实用新型的下述功能。

(如图2所示)所述中控模块2连接图像处理模块3、显示屏控制模块4、无线通讯模块5、飞行控制模块6。所述无线通讯模块5 包括5G信号发生器501和5G信号接收器502。即基于5G技术实现所有需要远程通讯的无线连接。凡是无线通讯的，均配备安装5G信号发生器501和5G信号接收器502。在引申包含5G基站的条件下，实现5G网络覆盖，实现各无线通讯单元或模块之间的低延时，无卡顿的无线网络通讯。

上述实施例中，进一步地：所述中控模块2包括无线通讯模块5，所述无线通讯模块5包括5G信号发生器501和5G信号接收器502。应当理解的是，该处所指所述中控模块2既包括机载中控模块，也包括地面中控模块和顶楼中控模块三部分。

(如图2所示)上述实施例中，进一步地：所述图像处理模块3 包括摄像头7；(参见图1)所述摄像头7通过无线通讯模块5连接远程控制设备12；该处所指的远程控制设备12包括手机或电脑；除此之外，远程控制设备12还包括摇柄。

其中，摄像头7将采集的实时图像信息经5G无线通讯模块5无线传输至远程控制设备12，尤指手机或电脑的显示屏；由远程控制设备12的显示屏实时显示摄像头7所采集的图像信息，以便人工实时高效准确地判断并掌握无人机的飞行情况以及火情。

(如图2所示)上述实施例中，进一步地：所述飞行控制模块6 包括系留无人机1的电机控制601。所述电机控制601主要指无人机的动力装置。当系留无人机1的种类类型转换时(如涵道无人机、悬翼无人机等)，所述电机控制601的种类相应地转变。

(如图1所示)所述系留无人机1负载安装摄像头7和水电混合系留线缆8一端。以便随机采集火情和飞行情况的图像信息。同时以便水电混合系留线缆8朝无人机持续供水并供电。

所述水电混合系留线缆8另一端连接位于顶楼安装的线缆收放单元9；线缆收放单元9在顶楼安装，尤其适合超高层楼的灭火设施的配备使用。

需要说明的是，该处所述系留无人机包括系留无人机的容纳设施；所述容纳设施在顶楼固定安装。即所述系留无人机1同样从楼顶起飞，从而达到缩短无人机从顶楼直接起飞实施高层灭火的飞行距离，实现近距离、短行程的高效快速抵达灭火点操作，实施灭火准备。其中，所述容纳设施主要用于对起飞前的无人机起到防护和容纳功能，且容纳设施的顶端门体安装开合机构，以便容纳设施的顶端门体能够在使用时自动开启，方便无人机飞出；其中开合机构的驱动电机与远程控制设备12之间同样基于5G技术无线通讯连接。

在此基础上：(结合图1、图2)所述线缆收放单元9包括系留收放装置901和系留线缆收放伺服电机902。系留线缆收放伺服电机902 轴驱动固连驱动系留收放装置901的收放轴转动。系留收放装置901 与卷扬机的卷扬收放线缆的功能以及结构近似，用于实现水电混合系留线缆8的自动收放。系留线缆收放伺服电机902具有伺服正反转功能，系留线缆收放伺服电机902电连接线缆收放单元9输出端并受用线缆收放单元9控制正反转旋转，从而实现水电混合系留线缆8的自动收放。

上述实施例中，进一步地：所述摄像头7位于系留无人机1顶端架高固定安装。所述水电混合系留线缆8端部位于系留无人机1底端负载固定安装。解决摄像头7不与水电混合系留线缆8喷水互相干涉的问题。

(如图4所示)上述实施例中，进一步地：所述水电混合系留线缆8包括中心的水源输送单元801，还包括与水源输送单元801同心位于水源输送单元801外围的电源模块输送单元802，还包括位于电源模块输送单元802最外层的外护套803。外护套803将水源输送单元801和电源模块输送单元802同心包裹连为一体，从而实现水电混合系留线缆8供水和供电线路的并联，通过系留收放装置901实现供电和供水的同步收放。其中所述水源输送单元801具有高压水管。

(参见图3)所述系留线缆收放伺服电机902电连接顶楼固定设置的电源模块10持续供电。

与此同时，所述电源模块10电连接水泵电机11和系留无人机1，通过电源模块10不仅朝水泵电机11持续供电，同时电源模块10通过水电混合系留线缆8朝系留无人机1持续供电，解决无人机续航供电不持久问题。

同理地，所述水泵电机11安装在高层的输水管道上，高压输水管道出水端连接水电混合系留线缆8的水源输送单元801入水端，通过在高层的输水管道上设置水泵电机11，解决无人机的持续、高压连续供水问题。

上述实施例中，进一步地：所述电源模块10包括蓄电池、市电交流电、发电机其中的一种或两种的组合。当为两种组合时，优选发电机与市电交流电的组合，以解决市电停电时发电机替补发电使用的供电问题。

上述实施例中，进一步地：所述远程控制设备12包括无线通讯模块5，所述无线通讯模块5包括5G信号发生器501和5G信号接收器502。即为前文描述的电脑或手机或摇杆配备5G无线通讯功能。解决远程控制设备12的中控模块2与无人机、摄像头、云台、线缆收放单元9、高压水管电磁阀等设备或元件之间的高效无线通讯连接问题。

上述实施例中，进一步地：所述摄像头7包括云台，通过云台解决摄像头的多角度探测问题。所述云台包括无线通讯模块5，所述无线通讯模块5包括5G信号发生器501和5G信号接收器502。即为云台配备5G无线通讯功能，需要说明的是：所述云台同样通过其5G无线通讯模块5无线通讯连接地面的远程控制设备12中控模块2的无线通讯模块5。所述地面的远程控制设备12包括手机或电脑，还包括摇柄。应当理解的是，所述手机或电脑或摇杆均具有无线通讯模块 5，所述无线通讯模块5同样指的是5G无线通讯模块5，包括5G信号发生器501和5G信号接收器502，即基于5G技术，实现云台与远程控制设备12之间的高效无延时远程遥控。

本实用新型的工作原理为：当高层着火后，打开电脑或手机，启动中控模块2，系留无人机1通过飞行控制模块6，人工根据摄像头 7采集的图像信息，基于5G技术的无线通讯模块5实时、高效、快速地将采集的图像数据传输至远程控制设备12，在远程控制设备12 手机或电脑的显示屏控制模块4的处理显示条件下，人工经飞行控制模块6采用摇柄、手机、或电脑任意一种控制方式，控制系留无人机 1的电机控制601运行，从而使系留无人机1靠近着火楼层准备灭火。与此同时：由线缆收房单元9根据飞行控制模块6传输的无人机实时飞行距离，经线缆收放单元9自动控制系留线缆收放伺服电机902正反转，从而根据系留无人机1的实时飞行距离精确控制水电混合系留线缆8的精确收放线长度，保证供水线路、供电线路同步收放的同时，朝无人机持续供电。系留无人机1飞行至着火点后，水电混合系留线缆8高压水管安装的电磁阀开启，水泵电机11启动，从而朝无人机持续高压供水灭火。至此实现超高层近端、实时、高效、高压、精准灭火操作。

通过以上描述可以发现：本实用新型采用摄像头7实时采集火情信息，方便地面人员及时了解掌握火情实况并操作无人机运行，保证灭火有效性。

本实用新型采用水电混合系留线缆8实现无人机的持续供水和供电，结合楼顶布防设置，消除无人机高层灭火水压不足以及供电续航不持久的问题。

本实用新型采用5G技术结合无线通讯模块5实现无人机、摄像头、远程控制设备、中控模块的无线通讯连接，数据传输高效稳定、无迟滞问题，保证灭火高效性。

综上所述，本实用新型基于5G的系留无人机高层持续灭火系统，采用5G无线网络通讯模块实现高效传输和无线通讯；结合水电混合同步输送的水电混合系留线缆8解决水电持续输送不同步的问题；通过在高层楼顶设置系留收放装置901和电源模块10解决超高层楼的近距离高压持续供电、供水高效灭火问题。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.基于5G的系留无人机高层持续灭火系统，包括系留无人机(1)和中控模块(2)，其特征在于：所述中控模块(2)连接图像处理模块(3)、显示屏控制模块(4)、无线通讯模块(5)、飞行控制模块(6)；所述无线通讯模块(5)包括5G信号发生器(501)和5G信号接收器(502)；所述系留无人机(1)负载安装摄像头(7)和水电混合系留线缆(8)一端；所述水电混合系留线缆(8)另一端连接位于顶楼安装的线缆收放单元(9)；所述线缆收放单元(9)包括系留收放装置(901)和系留线缆收放伺服电机(902)；所述系留线缆收放伺服电机(902)电连接顶楼固定设置的电源模块(10)持续供电；所述电源模块(10)电连接水泵电机(11)和系留无人机(1)持续供电；所述摄像头(7)通过无线通讯模块(5)连接远程控制设备(12)；所述远程控制设备(12)包括手机或电脑；

所述水电混合系留线缆(8)包括中心的水源输送单元(801)，与水源输送单元(801)同心位于其外围的电源模块输送单元(802)和电源模块输送单元(802)最外层的外护套(803)；其中所述水源输送单元(801)具有高压水管。

2.根据权利要求1所述基于5G的系留无人机高层持续灭火系统，其特征在于：所述系留无人机(1)包括涵道无人机、旋翼无人机、无人机直升机以及固定翼无人机。

3.根据权利要求1所述基于5G的系留无人机高层持续灭火系统，其特征在于：所述图像处理模块(3)包括摄像头(7)；所述飞行控制模块(6)包括系留无人机(1)的电机控制(601)。

4.根据权利要求1所述基于5G的系留无人机高层持续灭火系统，其特征在于：所述电源模块(10)包括蓄电池、市电交流电、发电机其中的一种或两种的组合。

5.根据权利要求1所述基于5G的系留无人机高层持续灭火系统，其特征在于：所述摄像头(7)位于系留无人机(1)顶端架高固定安装；所述水电混合系留线缆(8)端部位于系留无人机(1)底端负载固定安装。

6.根据权利要求1或5所述基于5G的系留无人机高层持续灭火系统，其特征在于：所述摄像头(7)包括云台，所述云台包括无线通讯模块(5)，所述无线通讯模块(5)包括5G信号发生器(501)和5G信号接收器(502)。

7.根据权利要求1所述基于5G的系留无人机高层持续灭火系统，其特征在于：所述远程控制设备(12)包括无线通讯模块(5)，所述无线通讯模块(5)包括5G信号发生器(501)和5G信号接收器(502)。

8.根据权利要求1所述基于5G的系留无人机高层持续灭火系统，其特征在于：所述中控模块(2)包括无线通讯模块(5)，所述无线通讯模块(5)包括5G信号发生器(501)和5G信号接收器(502)。

9.根据权利要求1所述基于5G的系留无人机高层持续灭火系统，其特征在于：所述系留无人机(1)包括容纳设施；所述容纳设施在顶楼固定安装。

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