CN216581014U - 一种无人机坠落着火的全方位防护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无人机坠落着火的全方位防护系统，包括有无人机本体，所述无人机本体具有机架、飞控、油箱、发动机、电台和燃油泵，还包括：监测预警区，所述监测预警区分为感烟部和感温部；主动灭火区，所述主动灭火区分为第一灭火部和第二灭火部。本实用新型解决了传统无人机不能对自身进行全方位监测、灭火的技术问题。

Description

一种无人机坠落着火的全方位防护系统

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机坠落着火的全方位防护系统。

背景技术

无人机可以以用途的不同划分为植保机、消费机、运输机等；也可以以驱动方式的不同划分为电力驱动机和油机驱动机。目前，无人机都几乎没有自带的对自身着火进行防护的灭火系统(如专利号为201721707112.6的中国专利，名称为一种高空灭火无人机)，尤其是在小批量或者单台无人机制造中；防坠落着火灭火系统在中大型多用途无人机显得尤为重要。现有的预防方法多半是将油箱更换为防爆油箱，或者是采用安装自爆型灭火弹的单一防火方式，这样的单一性防护在防火效果上显得微乎其微，更有甚者是根本没有预防方式，这些在无人机工作中会存在极大的安全隐患，尤其是在森林、城市进行防火救灾时，若发生无人机坠落着火就会引起更大的灾害，这样使得无人机发挥的作用弊大于利，反而使自己本身变成一个巨大的安全隐患。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种无人机坠落着火的全方位防护系统，以解决相关技术中传统无人机不能对自身进行全方位监测、灭火的技术问题。

本实用新型提供了一种无人机坠落着火的全方位防护系统，包括有无人机本体，所述无人机本体具有机架、飞控、油箱、发动机、电台和燃油泵，还包括：

监测预警区，所述监测预警区分为感烟部和感温部；所述感烟部具有第一安装件以及设于所述第一安装件上的感烟报警器，所述第一安装件可拆卸的设于所述机架上，并靠近所述发动机布置；所述感温部具有第二安装件以及转动设于所述第二安装件上的温度报警器，所述第二安装件可拆卸的设于所述机架上；

主动灭火区，所述主动灭火区分为第一灭火部和第二灭火部；所述第一灭火部具有第三安装件以及可拆卸的设于所述第三安装件上的水基灭火器，所述第三安装件可拆卸的设于所述机架上，并位于所述油箱与所述发动机之间；所述第二灭火部具有第四安装件以及贴附于所述第四安装件上的气溶胶灭火器，所述第四安装件可拆卸的设于机架上；

其中，所述感烟报警器、所述温度报警器、所述水基灭火器和所述气溶胶灭火器分别与所述飞控连接。

本实用新型的工作原理：当无人机本体发生自燃情况时，感烟报警器和/或温度报警器将信号收集至飞控中解析后通过电台发送至地面端，随后启动水基灭火器和/或气溶胶灭火器针对着火点进行扑灭。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

第一，由于发动机底部附近管路接头较多，是漏油渗油的重点防护对象，漏油渗油和长期油垢因高温形成可燃烟气体，在更高温条件下或达到闪点即会发生爆燃，因此在靠近发动机处加装一个感烟报警器，对其进行实时监控；另外，发动机易发生着火点是底部的滑油管路的密集接口区，此区域重点防护对象是长期的高温使形成滑油蒸汽，经超高温引发滑油蒸汽的爆燃，因此加装一个温度报警器，对其进行实时监控；通过感烟报警器与温度报警器对无人机本体中的发动机部分进行全方位的实时监控，一旦某处发生着火，即可及时应对，便于采取预警措施；

第二，当发生着火时，设置在机架上的水基灭火器和/或气溶胶灭火器能够对无人机本体自身进行及时的灭火处理，避免其成为火源，另外也缩短了灭火时间；再者，水基灭火器和气溶胶灭火器在相同的量级上更加轻便、机动性更强，不会影响无人机的飞行。

进一步，所述第一安装件为抱箍型，所述第一安装件的一端可拆卸的环抱于所述机架上，所述第一安装件的另一端为圆形平面，并通过螺栓与所述感烟报警器可拆卸连接。

进一步，所述第二安装件为抱箍型，所述第二安装件的一端可拆卸的环抱于所述机架上，所述第二安装件的另一端转动设有带孔的圆形环状片，所述温度报警器固定穿设于所述圆形环状片上。

进一步，所述第二安装件与所述圆形环状片之间通过转轴连接，以使所述圆形环状片绕所述转轴的轴线转动。

进一步，所述第三安装件的一端可拆卸的固定于所述机架上，所述第三安装件的另一端环抱所述水基灭火器后与所述机架可拆卸连接，以使所述水基灭火器可拆卸的固定于所述机架上。

进一步，所述第四安装件的一端可拆卸的套设于所述机架上，所述第四安装件的另一端固设有圆盘，所述圆盘上具有粘贴层，以使所述气溶胶灭火器贴附于所述圆盘上。

进一步，位于所述油箱的下部设有若干灭火饼。

进一步，所述机架上可拆卸的设有若干第五安装件，所述第五安装件上设有手持灭火器。

进一步，所述第五安装件为双抱箍型，所述第五安装件的一端可拆卸的环抱于所述机架上，所述第五安装件的另一端可拆卸的环抱于所述手持灭火器上。

进一步，所述手持灭火器的数量为两个，并镜像布置于所述机架上。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的感烟报警器的安装示意图；

图3为本实用新型的温度报警器的安装示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为本实用新型的水基灭火器和灭火饼的安装示意图；

图6为本实用新型的气溶胶灭火器和手持灭火器的安装示意图。

附图标号说明：

1、无人机本体；101、机架；102、飞控；103、油箱；104、发动机；105、燃油泵；2、监测预警区；21、感烟部；211、第一安装件；212、感烟报警器；22、感温部；221、第二安装件；222、温度报警器；223、圆形环状片；224、转轴；3、主动灭火区；31、第一灭火部；311、第三安装件；312、水基灭火器；32、第二灭火部；321、第四安装件；322、气溶胶灭火器；323、圆盘；4、灭火饼；5、第五安装件；6、手持灭火器。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1至图6，一种无人机坠落着火的全方位防护系统，包括有无人机本体1，无人机本体1具有机架101、飞控102、油箱103、发动机104、电台(未图示)和燃油泵105；本无人机还包括有监测预警区2和主动灭火区3；监测预警区2分为感烟部21和感温部22；感烟部21具有第一安装件211以及设于第一安装件211上的感烟报警器212，第一安装件211可拆卸的设于机架101上，并靠近发动机104布置；感温部22具有第二安装件221以及转动设于第二安装件221上的温度报警器222，第二安装件221可拆卸的设于机架101上；主动灭火区3分为第一灭火部31和第二灭火部32；第一灭火部31具有第三安装件311以及可拆卸的设于第三安装件311上的水基灭火器312，第三安装件311可拆卸的设于机架101上，并位于油箱103与发动机104之间；第二灭火部32具有第四安装件321以及贴附于第四安装件321上的气溶胶灭火器322，第四安装件321可拆卸的设于机架101上；其中，感烟报警器212、温度报警器222、水基灭火器312和气溶胶灭火器322分别与飞控102连接。

本实施例的工作原理：当无人机本体1发生自燃情况时，感烟报警器212和/或温度报警器222将信号收集至飞控102中解析后通过电台发送至地面端，随后启动水基灭火器312和/或气溶胶灭火器322针对着火点进行扑灭。

本实施例中，针对无人机结构的不同，分析出其可能着火的位置和着火方式来源及类型，应对不同的位置和方式来源，作出不同的应对策略。针对滑油管路可能会出现渗油、漏油的位置，尤其是发动机104底部附近，管路接头较多，是渗油漏油的重点防护对象，渗油漏油和长期油垢因高温形成可燃烟气体，在更高温条件下或达到闪点即会发生爆燃，因此在此处加装一个感烟报警器212，感烟报警器212内含有烟雾传感器，对其进行实时监控，在感烟报警器212安装到第一安装件211上后，将信号收集至飞控102中解析后通过电台发送地面端；针对发动机104的易发生着火点是底部的滑油管路的密集接口区，此区域重点防护对象是长期的高温形成滑油蒸汽，经超高温引发滑油蒸汽的爆燃，监测温度是预防这一处可能起火的重点，温度报警器222中含有温度传感器，在安装时将温度报警器222的感温头朝向发动机104被测试的一侧，将得到的温度信号传输到飞控102中，再通过电台发送地面端；通过感烟报警器212与温度报警器222对无人机本体1中的发动机104部分进行全方位的实时监控，一旦某处发生着火，即可及时应对，便于采取预警措施。

可能会出现的场景：燃油泵105和燃油管的渗漏形成流散的燃油蒸汽导致高温爆燃；油箱103因振动导致的破裂和渗漏，在高温下形成浓密的燃油蒸汽，高温引发爆燃；发动机104底部因长期的滑油管路渗油和长期的油渍堆积，在高温下易形成滑油蒸汽，在高温下被引燃；其他的可燃性蒸汽在电子元器件和线路发生短路起电火花时引发的爆燃可能。水基灭火器312用于主动扑灭因油箱103的渗漏或发动机104底部滑油管路的渗油导致的可燃性蒸汽而经过高温条件下引发的爆燃；气溶胶灭火器322在安装时需要将其气体出口对准可能发生火情的位置，并将其喷出口朝上，在机壳的包围下可以是气体充分包围住飞控102和油箱103，达到消灭火势的功能；从根本上解决油箱103的安全可靠问题。油箱103采用凯夫拉材质，使其具有耐磨、耐热、阻燃、高抗拉强度、高强度和熔点高的特性，进一步保障了无人机的安全。当发生着火时，设置在机架101上的水基灭火器312和/或气溶胶灭火器322能够对无人机本体1自身进行及时的灭火处理，避免其成为火源，另外也缩短了灭火时间；再者，水基灭火器312和气溶胶灭火器322在相同的量级上更加轻便、机动性更强，不会影响无人机的飞行。

可优选的，第一安装件211为抱箍型，第一安装件211的一端可拆卸的环抱于机架101上(通过螺钉固定)，第一安装件211的另一端为圆形平面，并通过螺栓与感烟报警器212可拆卸连接。

可优选的，第二安装件221为抱箍型，第二安装件221的一端可拆卸的环抱于机架101上，第二安装件221的另一端转动设有带孔的圆形环状片223，温度报警器222固定穿设于圆形环状片223上。

其中，第二安装件221与圆形环状片223之间通过转轴224连接，以使圆形环状片223绕转轴224的轴线转动。便于将温度报警器222调整到合适位置，以便实时监测温度变化。

可优选的，第三安装件311的一端可拆卸的固定于机架101上，第三安装件311的另一端环抱水基灭火器312后与机架101可拆卸连接，以使水基灭火器312可拆卸的固定于机架101上。

可优选的，第四安装件321的一端可拆卸的套设于机架101上，第四安装件321的另一端固设有圆盘323，圆盘323上具有粘贴层，以使气溶胶灭火器322贴附于圆盘323上。在装配时，自由转动第四安装件321至合适角度后，将其与机架101固定在一起，以便通过调整圆盘323的角度来调整气溶胶灭火器322的位置角度，以使其处于合适位置。

可优选的，位于油箱103的下部设有若干灭火饼4(本实施例以三个为例)。灭火饼4贴在油箱103下部，可有效的减少油箱103和发动机104之间因一个起火而引燃另一个的可能，且有效的减少因爆炸粉尘对元器件的污染。

可优选的，机架101上可拆卸的设有若干第五安装件5(本实施例以四个为例，四个第五安装件5两两为一组)，第五安装件5上设有手持灭火器6。

其中，第五安装件5为双抱箍型，第五安装件5的一端可拆卸的环抱于机架101上，第五安装件5的另一端可拆卸的环抱于手持灭火器6上。

其中，手持灭火器6的数量为两个，并镜像布置于机架101上。将一组第五安装环安装在冷却水箱下方的机架101上，另一组安装在对称的另一边机架101上。当无人机本体1坠落后地面人员或就近人员可以第一时间以最快的速度跑去现场，在保证自身安全的前提下取下手持灭火器6进行扑灭初期火苗，而不用提着灭火器负重前往，争取在起火初期火势较小时，利用无人机本体1自带的手持灭火器6在安全范围内灭火，做到一分钟扑灭着火或者控制90％及以上的火势。后续人员提着消防救援器材前往进行二次扑救。

在飞行前，定期检查滑油管道是否漏油渗油，油封处是否漏油渗油，无人机油管油压是否正常。经常检查滑油油管接口附近的卫生情况尤其注意发动机104底部油管接口密集区，是否附着有油污或其他的可燃污物；地面站随身携带灭火器，主要以气溶胶、水基泡沫型和二氧化碳灭火器为主，在相同的量级上更加轻便、机动性更强；灭火方法采取近战快攻、速战速决，在扑灭飞机火灾时，救援人员应在保证自身安全情况下，实行近战快攻，利用起火初期火势较小，做到一分钟扑灭着火或者控制90％及以上火势的要求；前后兼顾、重点突破，在扑救飞机过程中，为了防止火势蔓延造成爆燃，所以应首先保护油箱103，且重点对发动机104进行降温灭火以隔绝热源，

本实施例通过感烟报警器212和温度报警器222从全方位的角度系统性的保障无人机坠落着火，通过设置安装促使无人机在有着火的征兆时就采取预警措施，提醒无人机驾驶者进行降落停车查看处理，若火情来势凶猛，高温引发爆燃，无人机上自带的灭火器便会被触发进行灭火，直至后期的坠落灭火组成一整套灭火方式。火情从无到有及时预警监测作出反应；有利于保证无人机的飞行安全，保障地面人员及周围环境安全，减少许多不可控的安全隐患，尤其体现在进行森林和城市的消防救援当中，大大的降低因自身的坠落导致的更大的火情；更安全可靠性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种无人机坠落着火的全方位防护系统，包括有无人机本体(1)，所述无人机本体(1)具有机架(101)、飞控(102)、油箱(103)、发动机(104)、电台和燃油泵(105)，其特征在于，还包括：

监测预警区(2)，所述监测预警区(2)分为感烟部(21)和感温部(22)；所述感烟部(21)具有第一安装件(211)以及设于所述第一安装件(211)上的感烟报警器(212)，所述第一安装件(211)可拆卸的设于所述机架(101)上，并靠近所述发动机(104)布置；所述感温部(22)具有第二安装件(221)以及转动设于所述第二安装件(221)上的温度报警器(222)，所述第二安装件(221)可拆卸的设于所述机架(101)上；

主动灭火区(3)，所述主动灭火区(3)分为第一灭火部(31)和第二灭火部(32)；所述第一灭火部(31)具有第三安装件(311)以及可拆卸的设于所述第三安装件(311)上的水基灭火器(312)，所述第三安装件(311)可拆卸的设于所述机架(101)上，并位于所述油箱(103)与所述发动机(104)之间；所述第二灭火部(32)具有第四安装件(321)以及贴附于所述第四安装件(321)上的气溶胶灭火器(322)，所述第四安装件(321)可拆卸的设于机架(101)上；

其中，所述感烟报警器(212)、所述温度报警器(222)、所述水基灭火器(312)和所述气溶胶灭火器(322)分别与所述飞控(102)连接。

2.如权利要求1所述的一种无人机坠落着火的全方位防护系统，其特征在于，所述第一安装件(211)为抱箍型，所述第一安装件(211)的一端可拆卸的环抱于所述机架(101)上，所述第一安装件(211)的另一端为圆形平面，并通过螺栓与所述感烟报警器(212)可拆卸连接。

3.如权利要求1所述的一种无人机坠落着火的全方位防护系统，其特征在于，所述第二安装件(221)为抱箍型，所述第二安装件(221)的一端可拆卸的环抱于所述机架(101)上，所述第二安装件(221)的另一端转动设有带孔的圆形环状片(223)，所述温度报警器(222)固定穿设于所述圆形环状片(223)上。

4.如权利要求3所述的一种无人机坠落着火的全方位防护系统，其特征在于，所述第二安装件(221)与所述圆形环状片(223)之间通过转轴(224)连接，以使所述圆形环状片(223)绕所述转轴(224)的轴线转动。

5.如权利要求1所述的一种无人机坠落着火的全方位防护系统，其特征在于，所述第三安装件(311)的一端可拆卸的固定于所述机架(101)上，所述第三安装件(311)的另一端环抱所述水基灭火器(312)后与所述机架(101)可拆卸连接，以使所述水基灭火器(312)可拆卸的固定于所述机架(101)上。

6.如权利要求1所述的一种无人机坠落着火的全方位防护系统，其特征在于，所述第四安装件(321)的一端可拆卸的套设于所述机架(101)上，所述第四安装件(321)的另一端固设有圆盘(323)，所述圆盘(323)上具有粘贴层，以使所述气溶胶灭火器(322)贴附于所述圆盘(323)上。

7.如权利要求1-6任意一项所述的一种无人机坠落着火的全方位防护系统，其特征在于，位于所述油箱(103)的下部设有若干灭火饼(4)。

8.如权利要求1-6任意一项所述的一种无人机坠落着火的全方位防护系统，其特征在于，所述机架(101)上可拆卸的设有若干第五安装件(5)，所述第五安装件(5)上设有手持灭火器(6)。

9.如权利要求8所述的一种无人机坠落着火的全方位防护系统，其特征在于，所述第五安装件(5)为双抱箍型，所述第五安装件(5)的一端可拆卸的环抱于所述机架(101)上，所述第五安装件(5)的另一端可拆卸的环抱于所述手持灭火器(6)上。

10.如权利要求8所述的一种无人机坠落着火的全方位防护系统，其特征在于，所述手持灭火器(6)的数量为两个，并镜像布置于所述机架(101)上。

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