KR102597610B1 - Multifunctional drone for fire fighting - Google Patents

Multifunctional drone for fire fighting Download PDF

Info

Publication number
KR102597610B1
KR102597610B1 KR1020210191436A KR20210191436A KR102597610B1 KR 102597610 B1 KR102597610 B1 KR 102597610B1 KR 1020210191436 A KR1020210191436 A KR 1020210191436A KR 20210191436 A KR20210191436 A KR 20210191436A KR 102597610 B1 KR102597610 B1 KR 102597610B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fire
fire extinguishing
drone
unit
extinguishing liquid
Prior art date
Application number
KR1020210191436A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20230102020A (en
Inventor
최춘화
조현준
조선호
Original Assignee
최춘화
조현준
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 최춘화, 조현준 filed Critical 최춘화
Priority to KR1020210191436A priority Critical patent/KR102597610B1/en
Publication of KR20230102020A publication Critical patent/KR20230102020A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102597610B1 publication Critical patent/KR102597610B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C3/00Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/02Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
    • A62C3/0228Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires with delivery of fire extinguishing material by air or aircraft
    • A62C3/0242Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires with delivery of fire extinguishing material by air or aircraft by spraying extinguishants from the aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00Alighting gear
    • B64C25/32Alighting gear characterised by elements which contact the ground or similar surface 
    • B64C25/52Skis or runners
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B64D1/16Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting
    • B64D1/18Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting by spraying, e.g. insecticides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D17/00Parachutes
    • B64D17/80Parachutes in association with aircraft, e.g. for braking thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00Equipment not otherwise provided for
    • B64D47/08Arrangements of cameras
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64FGROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F3/00Ground installations specially adapted for captive aircraft
    • B64F3/02Ground installations specially adapted for captive aircraft with means for supplying electricity to aircraft during flight
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00Propulsion; Power supply
    • B64U50/10Propulsion
    • B64U50/13Propulsion using external fans or propellers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00Propulsion; Power supply
    • B64U50/30Supply or distribution of electrical power
    • B64U50/34In-flight charging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U70/00Launching, take-off or landing arrangements
    • B64U70/80Vertical take-off or landing, e.g. using rockets
    • B64U70/83Vertical take-off or landing, e.g. using rockets using parachutes, balloons or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00UAVs specially adapted for particular uses or applications

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 소화액 분사기술을 탑재하여 무인 및 원격으로 화재현장에 접근하여 화재현장을 제압할 수 있는 소방드론에 관한 것으로, 비행을 위한 동력모듈과 화재진압을 위한 소화액처리모듈을 구비하여 지상의 운용차량에 저장된 소화액을 전송받아 화재현장에 소화액을 분사하는 다기능 소방드론을 제공한다. The present invention relates to a firefighting drone that is equipped with fire extinguishing liquid injection technology and can approach and suppress a fire scene unmanned and remotely. It is equipped with a power module for flight and a fire extinguishing liquid processing module for fire suppression and can be operated on the ground. We provide a multi-functional fire drone that receives fire extinguishing fluid stored in the vehicle and sprays the fire extinguishing fluid at the fire site.

Description

다기능 소방드론{MULTIFUNCTIONAL DRONE FOR FIRE FIGHTING}MULTIFUNCTIONAL DRONE FOR FIRE FIGHTING}

본 발명은 드론 및 화재진압 기술에 관련된 것으로, 보다 구체적으로는 소화액 분사기술을 탑재하여 무인 및 원격으로 발화원에 접근하여 화재현장을 제압할 수 있는 소방드론에 관한 것이다. The present invention relates to drones and fire suppression technology, and more specifically, to a firefighting drone equipped with fire extinguishing liquid injection technology that can unmanned and remotely approach the ignition source and suppress the fire scene.

드론은 조종사 없이 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 무인항공기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)이다. 상기 드론은 일정한 임무를 수행하기 위하여 조종사가 탑승하지 않고 지상에서 원격으로 조종하거나 사전에 입력된 임무 프로그램으로 비행체가 주위환경을 인식하고 판단하여 스스로 비행한다. 이러한 드론을 쉽고 편하게 조종하기 위하여 호버링 기능, 원점 회귀 기능 등 다양한 기술이 지속적으로 개발되고 있다.A drone is an unmanned aerial vehicle (UAV) shaped like an airplane or helicopter that can fly and control without a pilot. In order to perform a certain mission, the drone is controlled remotely from the ground without a pilot on board, or the drone flies on its own by recognizing and judging the surrounding environment using a pre-entered mission program. In order to control these drones easily and conveniently, various technologies such as hovering function and origin return function are continuously being developed.

초기에는 군대에서 감시, 정찰, 공격 등의 목적으로 전쟁을 대비하는 사용 용도로 시작하였고, 근래에는 상기 기술 개발의 영향으로 산업용 및 민간용으로 그 적용 범위가 빠르게 확대되면서 민간 수요가 군사용 수요를 넘어설 것으로 예상되고 있다. 현재에는 방송 촬영, 레크레이션, 농업, 통신 중계, 오염 및 자연재난 지역에 대한 재난재해 정보 수집, 택배 물류 분야 등 점차 민간 및 공공분야로 그 이용 범위가 넓어지고 있으며, 이러한 분야들에 적용이 가능하도록 다양한 형태로 개발되고 있다. 또한, 저가이면서 앱을 이용해 스마트폰으로 제어가 가능할 만큼 조종이 용이한 드론이 출시되고 있기 때문에 민간용 드론 시장은 앞으로 더욱 활성화될 전망이다.Initially, it was used by the military to prepare for war for purposes such as surveillance, reconnaissance, and attack. In recent years, due to the development of the above technology, the scope of application has rapidly expanded to industrial and civilian use, with civilian demand exceeding military demand. It is expected that Currently, the scope of its use is gradually expanding to private and public fields such as broadcast filming, recreation, agriculture, communication relay, disaster information collection for polluted and natural disaster areas, and delivery logistics fields. It is possible to apply it to these fields. It is being developed in various forms. In addition, the civilian drone market is expected to become more active in the future as low-cost drones that are easy to operate and can be controlled with a smartphone using an app are being released.

이러한 드론의 응용분야 중의 하나로 화재진압분야가 관심을 받고 있다. 드론은 무인 비행이 가능하므로 이를 화재 현장에 활용할 수 있다면 진입이 쉽지 않은 고층 건물이나 위험 지역에 발생한 화재를 소방관의 투입 없이 진화하는 것이 가능하다.One of the application areas of these drones is fire suppression, which is receiving attention. Since drones can fly unmanned, if they can be used at fire sites, it will be possible to extinguish fires in high-rise buildings or dangerous areas that are difficult to enter without the input of firefighters.

한국등록특허공보 제10-1437323호는 종래기술의 화재진압용 무인비행기를 공개하고 있으며, 도 1은 이에 대한 사시도이다. Korean Patent Publication No. 10-1437323 discloses a conventional unmanned aerial vehicle for fire suppression, and Figure 1 is a perspective view of it.

구체적으로 살펴보면 비행유닛(10), 화재진압유닛(20), 카메라 송신유닛(30) 및 관제유닛(40)을 포함하여 구성되어 있고, 화재진압유닛(20)은 화재현장에서의 화재진압을 위해 마련되는 것으로서, 예컨대, 비행유닛(10)의 본체(12) 하면에 장착될 수 있다. 이러한 화재진압유닛(20)은 내부에 수납공간을 가지면서 무인비행기(100)의 전면(前面)에 해당하는 면의 하단부에 구형 소화용액 앰플들을 가지는 제1, 2탱크들과 소화용액의 분사를 위한 분사노즐을 가질 수 있다. Specifically, it consists of a flight unit (10), a fire suppression unit (20), a camera transmission unit (30), and a control unit (40), and the fire suppression unit (20) is used for fire suppression at the fire site. As provided, for example, it can be mounted on the lower surface of the main body 12 of the flight unit 10. This fire suppression unit 20 has a storage space inside and sprays fire extinguishing solution and first and second tanks having spherical fire extinguishing solution ampoules at the lower part of the front surface of the unmanned aerial vehicle 100. It may have a spray nozzle for

화재진압용의 드론의 경우 고온의 환경에 근접하여야 한다는 것과 소화액을 분사하기 위한 구조와 저장용기를 가져야 한다는 점에서 다른 드론 응용분야와는 차이가 있다. 화재환경에 접근하는 경우 열기로 인하여 제어반 및 모터의 과열이 쉽게 발생할 수 있고 이 경우 제어 불능의 상태가 될 수 있다. 또한, 상기된 종래기술처럼 고효율의 소화액을 앰플식으로 저장한다고 하더라도 이를 저장하기 위한 용기와, 브라켓과, 소화액 투입 구조를 가져야 하기 때문에 부피가 커지고 중량이 증가하는 문제가 있다. 소방 기능 장비 탑재를 위한 중량 증가는 결국 더 큰 모터와 블레이드의 구조를 요구하는 비경제성으로 이어진다. Drones for fire suppression are different from other drone application fields in that they must be close to a high-temperature environment and must have a structure and storage container for spraying fire extinguishing liquid. When approaching a fire environment, overheating of the control panel and motor can easily occur due to the heat, which can lead to loss of control. In addition, even if high-efficiency extinguishing liquid is stored in an ampoule type as in the prior art described above, there is a problem of increasing the volume and weight because it must have a container, bracket, and extinguishing liquid injection structure to store it. The increase in weight for mounting firefighting equipment ultimately leads to inefficiency by requiring larger motors and blade structures.

또한, 불안정한 드론의 특성상 탐지된 발화원에 정확하게 정확한 양의 소화액을 분사하는 것에도 한계가 있었다. Additionally, due to the unstable nature of the drone, there were limitations in spraying the exact amount of fire extinguishing fluid to the detected ignition source.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 드론을 활용하여 원격으로 소화액의 분사가 가능하되 제어의 정밀성을 높일 수 있고 고온의 환경에서도 적응 가능하며 장시간의 비행과 소화액 분사가 가능하여 화재진압의 효율이 비약적으로 향상될 수 있는 다기능 소방드론을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was developed to overcome the problems of the prior art described above. It is possible to spray fire extinguishing fluid remotely using a drone, but it can increase the precision of control, is adaptable to high-temperature environments, and allows long-time flights and spraying of fire extinguishing fluid. The purpose is to provide a multi-functional fire drone that can dramatically improve the efficiency of fire suppression.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 전력라인(300)을 통해 운용차량(100)으로부터 전력을 공급받아 동작되는 컨트롤러부를 구비하는 메인바디(2100); 상기 메인바디에 암부(2300)로 연결되고 모터와 블레이드를 가지는 복수의 블레이드모듈(2400); 상기 메인바디(2100)에 결합되고 소화액이송라인(200)을 통해 운용차량에 연결되는 소화액처리부(2200); 상기 소화액처리부에서 선택된 방향으로 연장되어 지향성을 가지도록 소화액이 배출되는 직분사노즐(2210); 상기 블레이드모듈에 인접된 암부에 배치되어 하측으로 소화액이 배출되는 암측노즐(2220); 인접되는 암부를 상호 연결하는 브릿지부(2310);를 포함하고, 상기 블레이드모듈은 측방 외기를 흡입하여 축류를 발생시킨 냉각유동을 통하여 모터의 과열을 방지하는 블로워부(2430)를 구비하는 다기능 소방드론을 제공한다. The present invention for solving the above problems includes a main body 2100 having a controller unit operated by receiving power from the operating vehicle 100 through the power line 300; A plurality of blade modules (2400) connected to the main body by an arm portion (2300) and having motors and blades; A fire extinguishing liquid processing unit 2200 coupled to the main body 2100 and connected to an operating vehicle through a fire extinguishing liquid transfer line 200; A direct injection nozzle (2210) that extends in the direction selected from the fire extinguishing fluid processing unit and discharges the extinguishing fluid so as to have directionality; An arm side nozzle (2220) disposed on the arm adjacent to the blade module and discharging fire extinguishing liquid downward; A multi-functional fire fighting device including a bridge portion 2310 that connects adjacent arm portions to each other, and the blade module is provided with a blower portion 2430 that prevents overheating of the motor through a cooling flow that sucks in external air from the side and generates an axial flow. We provide drones.

상기 메인바디 및 소화액처리부를 연결하고 지면에 지지할 수 있는 레그부(2500) 및 상기 레그부 측에 결합되어 소화액이송라인이 탈착 가능한 연결단(2201)을 더 포함할 수 있다. It may further include a leg part 2500 that connects the main body and the fire extinguishing liquid treatment unit and supports it on the ground, and a connecting end 2201 that is coupled to the leg part and allows the fire extinguishing liquid transfer line to be detachable.

또한, 인접되는 암부를 상호 연결하여 진동 및 뒤틀림을 방지하는 브릿지부(2310)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a bridge portion 2310 that connects adjacent arm portions to each other to prevent vibration and distortion.

추가적인 실시예로, 상기 암부는 내부에 소화액처리부로부터의 소화액이 전송되는 유로를 가지고, 상기 브릿지부는 암부들 간에 소화액을 분배하도록 연통시키는 기능을 수행할 수 있다. In an additional embodiment, the arm portion has a flow path inside which the digestive fluid from the digestive fluid processing unit is transmitted, and the bridge portion may perform a function of communicating to distribute the digestive fluid between the arm portions.

또한, 상기 블로워부는, 축류중 일부가 암측노즐로부터 배출되는 소화액을 하방으로 안내하는 분사유동으로 기능할 수 있다.In addition, the blower part may function as a spray flow that guides the fire extinguishing liquid discharged from the arm side nozzle downward.

한편, 화재현장의 가시광 영상 및 열감지 영상을 생성하는 카메라부(2111)를 더 포함하는 것이 바람직하다. Meanwhile, it is desirable to further include a camera unit 2111 that generates visible light images and heat detection images of the fire scene.

상기 컨트롤러부에서 운항이 불가능한 것으로 판단된 경우 전개되어 회수가 가능하도록 기능하는 낙하산(2600)을 더 포함할 수 있다. If the controller determines that navigation is impossible, it may further include a parachute 2600 that is deployed and functions to enable recovery.

상술된 본 발명의 구성에 따라, 소방드론과 운용차량을 하나의 세트로 연결하여 이동성을 보장하면서도 소화액 및 전력의 연속적인 공급이 가능하기 때문에 장시간 화재진압에 운용이 가능한 효과가 있다. According to the configuration of the present invention described above, the fire drone and the operating vehicle are connected as one set, ensuring mobility and enabling continuous supply of fire extinguishing liquid and power, thereby enabling operation for long-term fire suppression.

따라서, 비행하는 부분의 경량화 및 컴팩트화가 가능하여 경제적이며 원하는 장소에 효과적인 방식으로 소화액을 분사할 수 있기 때문에 사람이나 장비가 접근하기 어려운 장소에서 화재의 확산을 효과적으로 저지하고 소화시킬 수 있는 효과가 있다. Therefore, it is possible to make the flying part lighter and more compact, which is economical and allows the fire extinguishing liquid to be sprayed in an effective manner at the desired location, which has the effect of effectively preventing the spread of fire and extinguishing it in places that are difficult for people or equipment to access. .

도 1은 종래기술의 화재진압용 무인비행기에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다기능 소방드론의 운용차량과 연결상태를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다기능 소방드론의 구체적 실시예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다기능 소방드론에서 블레이드모듈의 실시예를 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 다기능 소방드론의 운용계통을 설명하기 위한 블록도이다.
Figure 1 is a perspective view of a conventional unmanned aerial vehicle for fire suppression.
Figure 2 is a configuration diagram showing the connection state of the multi-function fire drone according to the present invention with the operating vehicle.
Figure 3 is a perspective view to explain a specific embodiment of the multi-functional fire drone of the present invention.
Figure 4 is a side view showing an embodiment of the blade module in the multi-function firefighting drone of the present invention.
Figure 5 is a block diagram for explaining the operation system of the multi-function fire drone of the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 다기능 소방드론을 상세히 설명한다.Hereinafter, a multi-functional fire drone of a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.However, the embodiments described below are merely intended to provide a detailed description so that a person skilled in the art can easily implement the invention, and this does not limit the scope of protection of the present invention. doesn't mean

이하 설명에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자나 장치를 사이에 두고 연결되어 있는 경우를 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the following description, when a part is said to be 'connected' to another part, this includes not only the case where it is directly connected, but also the case where it is connected with another element or device in between. Additionally, when a part is said to 'include' a certain component, this does not mean that other components are excluded, but that it can further include other components, unless specifically stated to the contrary.

본 발명은 기본적으로, 이동형으로 운용 가능한 소방용 드론으로서, 비행을 위한 동력모듈과 화재진압을 위한 소화액처리모듈을 구비하여 지상의 운용차량에 저장된 소화액을 전송받아 화재현장에 소화액을 분사하는 다기능 소방드론을 제공한다. The present invention is basically a firefighting drone that can be operated in a mobile manner. It is a multi-functional firefighting drone that is equipped with a power module for flight and a fire extinguishing liquid processing module for fire suppression, and receives fire extinguishing liquid stored in an operation vehicle on the ground and sprays the fire extinguishing liquid at the scene of the fire. provides.

본 발명에서는 여섯 개의 블레이드모듈을 가지는 드론을 기본적인 실시예로 설명하나 블레이드의 개수 및 형태와, 전체적인 크기 및 운용유형은 본 발명의 개념을 제한하는 것은 아니다. 또한, 고정익을 포함하는 무인항공기도 포함되며, 원격에서 조작자에 의하여 제어되는 경우는 물론 능동적이며 자율적으로 운항하는 경우도 포함되는 것으로 이해할 수 있다. In the present invention, a drone having six blade modules is described as a basic embodiment, but the number and shape of blades, overall size, and operation type do not limit the concept of the present invention. In addition, unmanned aerial vehicles including fixed wings are also included, and can be understood to include cases where they are controlled remotely by an operator as well as cases where they operate actively and autonomously.

도 2는 본 발명에 따른 다기능 소방드론의 운용차량과 연결상태를 나타내는 구성도이다. Figure 2 is a configuration diagram showing the connection state of the multi-function fire drone according to the present invention with the operating vehicle.

본 발명의 기본적인 개념에서는 소방드론(2000)이 복수의 회전익과 모터 및 컨트롤러부를 포함하여 공중에서 제어에 따라 운항 가능하되, 하나 이상의 노즐을 구비하여 소화액을 화재지점에 분사할 수 있도록 구성된다. 이때, 소화액은 소방드론(2000)에 저장되지 않고 필요에 따른 유량이 운용차량(100)으로부터 공급될 수 있다. In the basic concept of the present invention, the fire drone (2000) includes a plurality of rotors, a motor, and a controller, so that it can operate under control in the air, and is equipped with one or more nozzles to spray fire extinguishing liquid at the fire point. At this time, the fire extinguishing liquid is not stored in the fire drone 2000, but can be supplied from the operating vehicle 100 at a required flow rate.

이러한 본 발명의 개념은 공중에서 운항하는데 많은 에너지가 소요되는 드론의 소방용 운용에 대한 한계를 극복하기 위함인데, 이러한 목적 달성을 위하여 소방드론으로서 가장 큰 중량과 부피를 차지하는 소화액공급장치와 전력원을 지상에 구성하고 이를 소방드론(2000)에 연결시킨다. 이때, 이동성의 보장을 위하여 지상에 구성되는 소화액공급장치와 전력원으로서 배터리 또는 AC 입력 또는 DC 입력은 운용차량(100)에 탑재된다. 이러한 운용차량(100)의 구체적인 실시예에 대해서는 후술하기로 한다. The concept of the present invention is to overcome the limitations of fire-fighting operation of drones, which require a lot of energy to operate in the air. To achieve this purpose, a fire-fighting liquid supply device and a power source, which occupy the largest weight and volume as a fire-fighting drone, are used. It is constructed on the ground and connected to a fire drone (2000). At this time, to ensure mobility, a fire extinguishing liquid supply device constructed on the ground and a battery or AC input or DC input as a power source are mounted on the operating vehicle 100. Specific embodiments of this operating vehicle 100 will be described later.

따라서, 운용차량(100)은 소화액(또는 그 요소들)을 저장한 상태에서 화재 지점으로 이송하며, 소방드론(2000)은 소화액 분사 필요지점에서 제어받아 부상 동작을 하여 운용차량(100)으로부터 전송된 소화액을 필요지점에, 필요한 압력으로 분사하게 된다. Therefore, the operating vehicle 100 stores the fire extinguishing liquid (or its elements) and transports it to the fire point, and the fire drone 2000 is controlled at the point where fire extinguishing liquid spraying is required, performs a levitating operation, and is transmitted from the operating vehicle 100. The extinguishing liquid is sprayed at the required point and at the required pressure.

상기 운용차량(100)과 소방드론(2000)은 소화액의 공급을 위한 소화액이송라인(200)으로 연결되고, 전력의 공급을 위한 전력라인(300)이 추가적으로 구성될 수 있다. 상기 소방드론(2000)은 목적되는 지점에 무선이며 원격의 제어를 받아 이동 및 분사동작을 수행할 수 있는데 경우에 따라 주파수간섭, 재밍, 제어기의 고장 등으로 화재진압으로 운용이 불가능한 경우 운용차량(100)에서 직접 제어가 수행되는 것도 고려될 수 있다. 따라서, 상기 전력라인(300)은 제어라인으로 기능할 수 있다. The operating vehicle 100 and the fire drone 2000 are connected to a fire extinguishing fluid transfer line 200 for supplying fire extinguishing fluid, and a power line 300 for supplying power may be additionally configured. The fire drone (2000) is wireless at the target point and can move and spray under remote control. In some cases, if it is impossible to operate it for fire suppression due to frequency interference, jamming, or failure of the controller, the operating vehicle ( It may also be considered that direct control is performed in 100). Therefore, the power line 300 can function as a control line.

종래의 드론을 화재진압용으로 운용함에 있어서, 화기 접근에 따른 온도의 문제와 중량 및 운용시간의 문제가 한계로 기능함은 상기한 바와 같다. 중량 증가와 운용시간의 문제는 소화액이송라인(200)과 전력라인(300)의 운용차량(100)과의 연결로써 해소 가능하나, 온도의 문제를 해결하기 위한 추가적인 방안을 논의해보도록 한다. 추가적으로, 살펴본 바와 같이 종래 드론의 운용시 캡슐을 투척하는 정도에 그치기 때문에 정확한 소화액의 분사의 문제와 분사 형태의 다양성의 기술적 과제에 대해서도 접근할 필요가 있다. As mentioned above, when operating a conventional drone for fire suppression, problems with temperature and weight and operating time due to proximity to fire serve as limitations. The problems of weight increase and operating time can be solved by connecting the fire extinguishing fluid transfer line 200 and the power line 300 to the operating vehicle 100, but let's discuss additional ways to solve the temperature problem. Additionally, as we have seen, since the operation of conventional drones is limited to throwing capsules, it is necessary to approach the technical issues of accurate spraying of fire extinguishing fluid and diversity of spraying types.

도 3은 소방드론의 실시예를 설명하기 위한 사시도이다. Figure 3 is a perspective view to explain an embodiment of a fire drone.

소방드론(2000)은 기본적인 비행 능력을 갖추기 위하여 운항제어가 가능한 소정의 컨트롤러부를 가지는 메인바디(2100)와, 상기 메인바디(2100)에 연결되는 복수의 암부(2300)와, 상기 암부(2300)에 지지되어 모터 및 블레이드의 회전을 통한 유동을 발생시킬 수 있는 복수의 블레이드모듈(2400)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 블레이드와 모터의 조합은 공지의 다양한 요소들이 적용될 수 있을 것이다.The fire drone (2000) includes a main body (2100) having a predetermined controller capable of operation control in order to have basic flight capabilities, a plurality of arm parts (2300) connected to the main body (2100), and the arm part (2300). It may be configured to include a plurality of blade modules 2400 that are supported and can generate flow through rotation of the motor and blade. Various known elements may be applied to the combination of the blade and motor.

메인바디(2100)는 복수의 암부(2300)를 방사상으로 지지하고 있으며, 내부에는 운항을 위한 컨트롤러부가 구성되어 있다. 상기 메인바디(2100)는 전력라인(300)을 통하여 운용차량(100)으로부터 외부 전력을 공급받음은 상기와 같고 이로 인하여 배터리의 장착으로 인한 하중이 제거된다. The main body 2100 radially supports a plurality of arm parts 2300, and has a controller unit for navigation inside. As described above, the main body 2100 receives external power from the operating vehicle 100 through the power line 300, thereby eliminating the load caused by the installation of the battery.

상기 암부(2300)는 여섯 개가 원주방향에 등간격으로 배치되는 예가 도시되어 있으나 그 개수나 형태는 제한되지 않는다. 상기 암부(2300)는 바람직하게는 중공의 환봉 형태로 구성될 수 있으며, 내부에 블레이드모듈(2400)로의 제어라인의 연결을 위한 공간 및/또는 소화액의 말단측 전송을 위한 유로가 형성될 수 있을 것이다. 소화액 전송을 위한 유로의 실시예에 대해서는 후술하도록 한다. An example is shown in which six arm parts 2300 are arranged at equal intervals in the circumferential direction, but the number or shape is not limited. The arm portion 2300 may preferably be configured in the form of a hollow round bar, and a space for connecting a control line to the blade module 2400 and/or a flow path for distal transmission of digestive fluid may be formed therein. will be. Embodiments of flow paths for transmitting digestive fluid will be described later.

상기 암부(2300)의 말단측에는 각각 블레이드모듈(2400)이 설치되어 있으며, 상기 블레이드모듈(2400)에는 모터와 블레이드가 결합되어 있다. 화재현장에의 접근 특성상 온도관리의 기능이 구비될 수 있다. A blade module 2400 is installed at the distal end of the arm portion 2300, and a motor and a blade are coupled to the blade module 2400. Due to the nature of access to the fire scene, a temperature management function may be provided.

전체적인 소방드론(2000)의 이착륙의 보조 및 지면에의 지지를 위하여 메인바디(2100)에는 하측으로 연장된 형태로 하나 이상의 레그부(2500)를 구비할 수 있다. 도시된 실시예에는 양측에 대칭적으로 이루어져 있으며 소화액처리부(2200) 및/또는 연결단(2201) 및/또는 소화액이송라인(200) 및/또는 전력라인(300)을 지지하는 기능을 수행할 수 있다. To assist with takeoff and landing of the overall fire drone (2000) and support it on the ground, the main body (2100) may be provided with one or more leg portions (2500) extending downward. In the illustrated embodiment, it is symmetrical on both sides and can perform the function of supporting the extinguishing liquid treatment unit 2200 and/or the connecting end 2201 and/or the extinguishing liquid transfer line 200 and/or the power line 300. there is.

또한, 복수의 암부(2300)가 방사상으로 뻗어 있는 형태를 고려하면 특히 화재현장의 화염과 난기류의, 및 소화액처리부(2200)의 구성에 따른 중량의 증가의 원인 및 소화액의 분사의 작동에 따라 진동의 발생 가능성이 높다. 이를 고려하여 상기 암부(2300)들을 상호 연결하여 방진 기능을 수행할 수 있도록 브릿지부(2310)가 더 구성되는 것이 바람직하다. 도시된 실시예의 형태에서는 브릿지부(2310)가 전체적으로 육각형 형태로 암부(2300)들을 상호 연결할 수 있다. 이러한 브릿지부(2310)는 진동과 충격을 저감시키며 전체적인 구조의 뒤틀림을 방지하는 기능을 수행할 수 있는데, 중량을 고려하면 카본파이버 소재로 이루어질 수 있다. In addition, considering the shape in which the plurality of arm parts 2300 extend radially, the flame and turbulence at the fire scene, the cause of the increase in weight due to the configuration of the fire extinguishing liquid treatment unit 2200, and the vibration due to the operation of spraying the fire extinguishing liquid. There is a high possibility of occurrence. In consideration of this, it is preferable that the bridge portion 2310 is further configured to perform a vibration isolation function by interconnecting the arm portions 2300. In the illustrated embodiment, the bridge portion 2310 may connect the arm portions 2300 to each other in an overall hexagonal shape. This bridge portion 2310 can reduce vibration and impact and perform the function of preventing distortion of the overall structure. Considering the weight, it can be made of carbon fiber material.

상기 브릿지부(2310)는 추가적으로 소화액의 일시 저장 및 전송기능을 수행할 수도 있는데 이에 대해서는 후술하도록 한다. The bridge unit 2310 may additionally perform temporary storage and transmission functions of digestive juice, which will be described later.

한편, 메인바디(2100)의 하측에는 운용차량(100)으로부터 전송받은 소화액의 처리를 위한 소화액처리부(2200)가 구성된다. 상기 소화액처리부(2200)는 운용차량(100)과 소화액이송라인(200)으로 연결될 수 있으며, 상기 소화액이송라인(200)은 소정의 브라켓 내지는 레그부(2500)에 결합된 연결단(2201)에 탈착될 수 있을 것이다. Meanwhile, a fire extinguishing liquid processing unit 2200 is provided on the lower side of the main body 2100 to process the fire extinguishing liquid transmitted from the operating vehicle 100. The fire extinguishing liquid processing unit 2200 may be connected to the operating vehicle 100 and the fire extinguishing liquid transfer line 200, and the fire extinguishing liquid transfer line 200 is connected to a connection end 2201 coupled to a predetermined bracket or leg portion 2500. It may be removable.

이러한 소화액처리부(2200)는 내부에 소화액을 일시 저장할 수 있는 공간과 소정의 유로 및 밸브를 구비할 수 있을 것이며, 컨트롤러부로부터의 정밀한 제어를 위하여 상기 밸브는 솔레노이드 밸브 또는 스위치 밸브로 구성되는 것이 바람직하다. This fire extinguishing liquid processing unit 2200 may be provided with a space for temporarily storing the fire extinguishing liquid inside, a predetermined flow path, and a valve. For precise control from the controller unit, the valve is preferably composed of a solenoid valve or a switch valve. do.

상기 소화액처리부(2200)의 일측, 바람직하게는 정면으로는 직분사노즐(2210)이 배치되어 있다. 상기 직분사노즐(2210)은 외측으로 연장되어 소정의 지향방향을 가지며, 화재 지점에 정밀한 분사가 가능하도록 한다. A direct injection nozzle 2210 is disposed on one side of the fire extinguishing liquid treatment unit 2200, preferably at the front. The direct injection nozzle 2210 extends outward and has a predetermined direction, enabling precise injection to the fire point.

본 발명의 추가적인 개념에서는 상기 직분사노즐(2210)의 분사와 암부(2300)의 말단측에서의 분사 내지 분무가 선택될 수 있는데 소화액처리부(2200)는 상기 소화액의 토출 방향을 제어할 수 있는 소정의 선택적 유로가 형성될 수 있을 것이다.In an additional concept of the present invention, the injection of the direct injection nozzle 2210 and the injection or spray from the distal side of the arm portion 2300 can be selected, and the fire extinguishing liquid processing unit 2200 is provided with a predetermined selective spray that can control the discharge direction of the fire extinguishing liquid. A euro could be formed.

도 4는 본 발명의 추가적인 개념에 따른 소방드론의 블레이드모듈을 설명하기 위한 측면도이다. Figure 4 is a side view for explaining the blade module of a fire drone according to an additional concept of the present invention.

블레이드모듈(2400)은 암부(2300)의 말단측에 지지되고 있으며, 모터(2420)와 블레이드(2410)의 구성에 의하여 회전동력 및 부양력을 발생함은 상기와 같다. The blade module 2400 is supported at the distal end of the arm portion 2300, and generates rotational power and lifting force by the configuration of the motor 2420 and the blade 2410 as described above.

소방드론으로서의 운용을 고려하여 화재현장의 접근 특성상 모터(2420)가 과열된 경우 제어 불능 상태가 될 수 있기 때문에 온도의 관리가 특히 중요하다. 이를 고려하여 상기 모터(2420)를 냉각시킬 수 있도록 블로워부(2430)가 더 구성될 수 있다. 상기 블로워부(2430)는 모터(2420)의 축에 연결되는 임펠러(미도시)를 가질 수 있다. 상기 임펠러는 측방의 외기를 흡입하여 상측 및/또는 하측으로 배출할 수 있는 축류팬으로 구성되는 것이 바람직할 것이다. Considering operation as a fire-fighting drone, temperature management is particularly important because the motor 2420 may become uncontrollable if overheated due to the nature of the approach to the fire scene. In consideration of this, the blower unit 2430 may be further configured to cool the motor 2420. The blower unit 2430 may have an impeller (not shown) connected to the shaft of the motor 2420. The impeller may preferably be configured as an axial fan capable of sucking in external air from the side and discharging it to the upper and/or lower sides.

한편, 소화액의 분사를 위하여 직분사노즐(2210)이 소화액처리부(2200)의 정면측에 구성될 수 있음은 상기한 바와 같다. 다만, 화재현장의 유형에 따라 직사와는 다른 형태의 분사 또는 분무가 필요한 경우가 있을 수 있고, 예를 들어 소방드론(2000)의 하측에 화염이 배치되는 경우, 화염이 소방드론(2000)을 감싸고 있는 경우, 화재의 영역이 비교적 넓은 경우 등은 특정 방향의 집중 분사보다는 넓은 영역을 커버링하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 직분사노즐(2210)에 추가하여 암부(2300)의 단부측에서 추가적 또는 선택적으로 소화액을 토출할 수 있도록 암측노즐(2220)이 추가적으로 구성될 수 있다. Meanwhile, as described above, the direct injection nozzle 2210 may be configured on the front side of the fire extinguishing liquid treatment unit 2200 for spraying fire extinguishing liquid. However, depending on the type of fire scene, there may be cases where a different form of spraying or spraying than direct fire is required. For example, if a flame is placed on the lower side of the fire drone (2000), the flame may travel through the fire drone (2000). In cases where the fire area is relatively large, it is preferable to cover a wide area rather than spray concentrated fire in a specific direction. Therefore, in addition to the direct injection nozzle 2210, an arm side nozzle 2220 may be additionally configured to additionally or selectively discharge fire extinguishing liquid from the end side of the arm portion 2300.

이에, 상기 암부(2300)는 내부에 소화액 유로를 가지며 소화액처리부(2200)로부터 전송되는 소화액을 암측노즐(2220)에서 전송받아 방사상 또는 하방으로 분사 또는 분무할 수 있다. Accordingly, the arm part 2300 has a fire extinguishing liquid flow path therein and can receive the fire extinguishing liquid transmitted from the fire extinguishing liquid processing unit 2200 from the arm side nozzle 2220 and spray or spray it radially or downward.

추가적으로, 소화액의 균형 있는 분배를 위하여 브릿지부(2310)가 추가적으로 기여할 수 있다. 암부(2300)가 원주방향으로 독립적인 유로를 가지기 때문에 어느 한 측으로 소화액이 치우칠 가능성이 있다. 이는 소화액의 고른 분사 능력에 장애를 초래할 수 있고 암부(2300) 측으로 소화액의 균등배분수단 또는 버퍼수단이 추가되는 것이 바람직하다. 일실시예로, 브릿지부(2310)는 중공의 형태로 이루어지고 브릿지부(2310) 내부 유로와 연통될 수 있다. Additionally, the bridge portion 2310 may additionally contribute to balanced distribution of digestive juices. Since the dark portion 2300 has an independent flow path in the circumferential direction, there is a possibility that the digestive fluid is biased to one side. This may cause a problem in the ability to evenly spray the fire extinguishing liquid, and it is desirable to add a means for equal distribution of the fire extinguishing liquid or a buffer means to the dark part 2300. In one embodiment, the bridge portion 2310 may be hollow and communicate with the internal flow path of the bridge portion 2310.

도시상태를 고려하면, 메인바디(2100)에 장착된 소정의 컨트롤러부에서 암측노즐(2220)을 선택하여 소화액이송라인(200)으로 전달받은 소화액을 전송하고, 암부(2300)의 내부 유로에서 확산하는 과정에서 브릿지부(2310)에 분기되면서 원주방향의 분배가 이루어지고, 상기 암부(2300) 내부의 유로와 브릿지부(2310)가 모두 충전되면 압력에 의하여 암측노즐(2220)에서 분사가 이루어진다. 따라서, 상기 브릿지부(2310)가 균등배분수단으로 기능할 수 있는 것이다. 경우에 따라, 경우에 따라 진동을 흡수하는 브릿지부(2310)와 소화액의 균등배분수단으로서의 분기유로는 분리되어 구성될 수도 있을 것이다. Considering the urban state, a predetermined controller mounted on the main body 2100 selects the arm side nozzle 2220 to transmit the extinguishing liquid delivered to the extinguishing liquid transfer line 200, and spreads in the internal flow path of the arm part 2300. In the process, distribution in the circumferential direction is achieved by branching to the bridge portion 2310, and when both the flow path inside the arm portion 2300 and the bridge portion 2310 are filled, injection is performed from the arm side nozzle 2220 by pressure. Therefore, the bridge unit 2310 can function as an equal distribution means. In some cases, the bridge portion 2310, which absorbs vibration, and the branch flow path as a means for equal distribution of digestive fluid may be configured separately.

한편, 상기 암측노즐(2220)과 블로워부(2430)의 기능이 결합하여 소방드론(2000)의 하방으로의 균등한 분사에 기여할 수 있는데 이 과정을 더욱 구체적으로 보도록 한다. Meanwhile, the functions of the arm side nozzle 2220 and the blower unit 2430 can be combined to contribute to uniform spraying downward of the fire drone 2000. Let us look at this process in more detail.

블레이드(2410)의 회전에 의하여 발생하는 공기의 양력발생유동(α)은 하방을 지향하며 주로 블레이드(2410)의 외곽측에서 높은 압력으로 양력을 발생시킨다. The lift generating flow of air (α) generated by the rotation of the blade 2410 is directed downward and generates lift mainly at high pressure on the outer side of the blade 2410.

회전중심인 모터(2420)가 배치되는 측의 양력발생유동(α) 압력은 상대적으로 낮은 편이며, 블로워부(2430)에서 흡입한 공기의 일부는 냉각유동(β)으로서 모터(2420)를 냉각하는 데 기능한다. The pressure of the lift generating flow (α) on the side where the motor 2420, which is the center of rotation, is placed is relatively low, and part of the air sucked from the blower unit 2430 cools the motor 2420 as a cooling flow (β). It functions to

또한, 블로워부(2430)에서 흡입한 공기의 일부는 분사유동(γ)으로 암측노즐(2220)에서 배출된 소화액을 대략 블레이드모듈(2400)의 축방향 중심 및 하방으로 안내하는 기능을 수행한다. In addition, a portion of the air sucked from the blower unit 2430 serves as a spray flow γ to guide the fire extinguishing liquid discharged from the arm nozzle 2220 approximately to the axial center and downward of the blade module 2400.

상기 개념에 따라 블로워부(2430)는 반경방향에서 흡입한 외기를 상방 및 하방으로 분리하여 토출하여 각 냉각 및 분사안내하는 기능을 수행할 수 있고, 이를 위하여 상기 블로워부(2430)에 구성된 축류팬은 서로 다른 방향의 두 개의 임펠러가 결합된 형태로 구성될 수 있을 것이다. According to the above concept, the blower unit 2430 can separate and discharge external air sucked in the radial direction upward and downward to perform the function of cooling and spraying guidance, and for this purpose, the axial flow fan configured in the blower unit 2430 It may be composed of two impellers in different directions combined.

이러한 블로워부(2430)의 작동에 부합하도록 상기 암측노즐(2220)의 단부는 평면상 블로워부(2430)의 저부, 더욱 바람직하게는 저부 외곽측에 배치될 수 있다. To comply with the operation of the blower unit 2430, the end of the arm side nozzle 2220 may be disposed at the bottom of the blower unit 2430 in a plan view, more preferably on the outer side of the bottom.

도 5는 본 발명의 다기능 소방드론의 작동을 설명하기 위한 블록도이다. Figure 5 is a block diagram for explaining the operation of the multi-function fire drone of the present invention.

운용차량(100)은 화재 현장으로 이동하여 필요에 따라 소방드론(2000)과 연결되고 저장된 소화액을 소정의 압력으로 전송하며 전력을 공급하는 기능을 수행함은 상기와 같다. The operating vehicle 100 moves to the fire scene, is connected to the fire drone 2000 as needed, and performs the functions of transmitting the stored fire extinguishing liquid at a predetermined pressure and supplying power as described above.

상기 소화액이송라인(200)과 연결되어 운용차량(100)에 저장탱크부(120)가 구성된다. 상기 저장탱크부(120)의 인출측에는 공급부(130)가 구성되어 있으며 상기 공급부(130)는 모터펌프 및/또는 밸브가 구성될 수 있다. 상기 밸브는 제어부(1000)의 제어가 가능하도록 솔레노이드 밸브 또는 스위치 밸브로 구성되는 것이 바람직하다. A storage tank unit 120 is formed in the operating vehicle 100 by being connected to the fire extinguishing liquid transfer line 200. A supply unit 130 is configured on the discharge side of the storage tank unit 120, and the supply unit 130 may be configured with a motor pump and/or valve. The valve is preferably configured as a solenoid valve or switch valve to enable control of the control unit 1000.

상기 저장탱크부(120)는 선택적인 물질의 혼합이 가능하도록 즉시 인출 가능한 복수의 저장부들이 연결될 수 있으며, 상기 저장부들은 분말저장부(111), 하론저장부(112) 및 물저장부(113)로 구성될 수 있다. 상기 분말저장부(111)는 화재유형에 부합하는 소화용 분말이 저장되어 선택된 상태에서 인출되어 사용될 수 있고, 하론저장부(112)는 할로겐화물로써 증발성 액체 소화탱크의 일종으로 이해될 수 있다. 공급부(130)는 사용자의 선택에 따라 화재 유형에 적합하게 어느 하나의 저장부의 물질 또는 복수의 저장부로부터의 혼합물을 인출하여 저장탱크부(120)로 유입되도록 하고 소화액이송라인(200)을 통해 소정의 압력으로 전송한다. The storage tank unit 120 may be connected to a plurality of immediately withdrawable storage units to enable selective mixing of materials, and the storage units include a powder storage unit 111, a halon storage unit 112, and a water storage unit ( 113). The powder storage unit 111 stores extinguishing powder that matches the fire type and can be withdrawn and used in a selected state, and the halon storage unit 112 is a halide and can be understood as a type of evaporative liquid fire extinguishing tank. . The supply unit 130 withdraws materials from one storage unit or a mixture from a plurality of storage units according to the user's selection to suit the type of fire and flows them into the storage tank unit 120 through the fire extinguishing liquid transfer line 200. Transmit at a given pressure.

또한, 상기 제어부(1000) 또는 배터리와 같은 전력공급장치에 전력라인(300)이 연결된다. Additionally, a power line 300 is connected to the control unit 1000 or a power supply device such as a battery.

상기 소화액이송라인(200)과 전력라인(300)은 운용차량(100)의 이동시에는 수납되었다가 소방드론(2000)의 비행 준비시에 연결하여 사용할 수 있으며 보관 및 인출의 편리성을 고려하면 릴(Reel)에 귄취되어 수납될 수 있다. The fire extinguishing liquid transfer line 200 and the power line 300 can be stored when moving the operating vehicle 100 and connected when preparing for flight of the fire drone 2000. Considering the convenience of storage and withdrawal, the reel It can be wrapped and stored in a (reel).

상기 운용차량(100)의 제어부(1000) 또는 소방드론(2000)의 컨트롤러부(2010)는 소정의 중계부(3000)를 통하여 서버(3100)에 원격 연결될 수 있고, 상기 서버(3100)는 소방관제서버, 재난관리서버, 지휘서버 등일 수 있다. 또한, 상기 중계부는 5G 또는 LTE의 공용의 이동통신망 또는 재난안전통신망을 이용한 것일 수 있으며, 상기 통신방식이 제한되는 것은 아니다. The control unit 1000 of the operating vehicle 100 or the controller unit 2010 of the fire drone 2000 may be remotely connected to the server 3100 through a predetermined relay unit 3000, and the server 3100 may be connected to the firefighter It may be a control server, disaster management server, command server, etc. In addition, the relay unit may use a common mobile communication network or disaster safety communication network of 5G or LTE, and the communication method is not limited.

상기 소방드론(2000)과 운용차량(100)의 통신은 기본적으로 무선통신에 기반하며, 2.4GHz 및 5.7GHz 대역을 동시에 운용할 수 있다. 예를 들어, 2.4GHz대역은 소방드론(2000)을 제어하기 위한 주파수로 사용되고, 5.7GHz는 소방드론(2000)으로부터의 영상신호를 수신하는 데 사용될 수 있다. 다만, 상기와 같이 전력라인(300)을 통하여 유선제어하는 방식이 배제되는 것은 아니다. Communication between the fire drone 2000 and the operating vehicle 100 is basically based on wireless communication, and can operate in the 2.4 GHz and 5.7 GHz bands simultaneously. For example, the 2.4GHz band can be used as a frequency to control the firefighting drone (2000), and the 5.7GHz band can be used to receive video signals from the firefighting drone (2000). However, the method of wired control through the power line 300 as described above is not excluded.

제어의 관점에서 소방드론(2000)은, 컨트롤러부(2010)를 가지는 메인바디(2100)와, 상기 메인바디(2100)에 부착되는 소화액처리부(2200)로 구분될 수 있다. 바람직하게는 상기 메인바디(2100)는 카메라부(2111), 온도감지부(2112) 또는 위치/자세감지부(2113) 중의 하나 이상을 구비하여 소정의 감지신호를 컨트롤러부(2010)에서 수집하고 처리하여 제어부(1000)로 전송할 수 있다. From a control perspective, the fire drone 2000 can be divided into a main body 2100 having a controller unit 2010 and a fire extinguishing fluid processing unit 2200 attached to the main body 2100. Preferably, the main body 2100 is provided with one or more of a camera unit 2111, a temperature detection unit 2112, or a position/posture detection unit 2113 to collect a predetermined detection signal from the controller unit 2010. It can be processed and transmitted to the control unit 1000.

상기 카메라부(2111)는 원격에서 조작자가 화재현장을 시각적으로 확인할 수 있도록 광학적 카메라로 구성될 수 있는데, 화재현장의 적응성을 고려하여 열화상카메라로 구성될 수 있을 것이다. The camera unit 2111 may be configured as an optical camera so that a remote operator can visually check the fire scene, and may be configured as a thermal imaging camera considering adaptability to the fire scene.

또한, 온도감지부(2112)는 블레이드모듈(2400)의 과열에 대한 판단과 온도제어를 수행하기 위한 온도감지값을 생성할 수 있다. 상기 온도감지부(2112) 또는 카메라부(2111)에 의한 온도감지 결과는 화재진압 전후가 저장되었다가 인력의 투입여부 또는 투입경로를 판단하는데 중요한 자료로 활용될 수 있다. Additionally, the temperature sensing unit 2112 can generate a temperature sensing value to determine overheating of the blade module 2400 and perform temperature control. The temperature detection results by the temperature sensing unit 2112 or the camera unit 2111 are stored before and after fire suppression and can be used as important data to determine whether or not to input manpower or the input route.

또한, 위치/자세감지부(2113)는 GPS 및/또는 IMU모듈을 가질 수 있다. Additionally, the location/attitude detection unit 2113 may have a GPS and/or IMU module.

구체적으로, 메인바디(2100)에 구성되는 제어반으로서의 컨트롤러부(2010)는 통신부(2013)를 통하여 운용차량(100)의 제어부(1000) 및/또는 조작자의 드론조종기(미도시) 및/또는 원격의 서버(3100)에 연결될 수 있다. 여기서, 드론의 운용에 사용되는 주파수 대역으로서, GPS(L2: 1,150MHz ~ 1,300MHz, L1: 1,550MHz ~ 1,650MHz), 2.4GHz 조종주파수 대역(2,400MHz ~ 2,484MHz), 드론조종주파수 대역(5,030MHz ~ 5,150MHz), 5.8GHz 조종주파수 대역(5,150MHz ~ 5,850MHz) 중의 어느 하나 이상이 적용될 수 있을 것이다. Specifically, the controller unit 2010 as a control panel configured in the main body 2100 is connected to the control unit 1000 of the operating vehicle 100 and/or the operator's drone controller (not shown) and/or the remote control unit 2010 through the communication unit 2013. It can be connected to the server 3100. Here, the frequency bands used for drone operation include GPS (L2: 1,150 MHz ~ 1,300 MHz, L1: 1,550 MHz ~ 1,650 MHz), 2.4 GHz control frequency band (2,400 MHz ~ 2,484 MHz), and drone control frequency band (5,030 MHz). MHz ~ 5,150 MHz) or 5.8 GHz control frequency band (5,150 MHz ~ 5,850 MHz) may be applied.

컨트롤러부(2010)는 기본적인 운항과 자세의 제어를 위하여 운항제어부(2011)를 구비하며, 사용자의 드론조종기 입력 또는 위치와 자세의 유지를 위한 능동적인 판단에 따른 블레이드모듈(2400)의 제어를 수행한다. 여기서, 직분사노즐(2210) 또는 암측노즐(2220)의 작동시 반작용에 의한 거동의 변화를 각 블레이드모듈(2400)의 제어를 통하여 수행할 수 있을 것이다. The controller unit 2010 is equipped with a navigation control unit 2011 for basic navigation and attitude control, and controls the blade module 2400 according to the user's drone controller input or active judgment to maintain the position and attitude. do. Here, when the direct injection nozzle 2210 or the dark side nozzle 2220 is operated, the change in behavior due to the reaction can be performed through the control of each blade module 2400.

또한, 분사제어부(2012)를 구비하고, 상기 분사제어부(2012)는 기본적으로 노즐로 토출되기 위한 소화액처리부(2200)의 기능을 제어하며, 소정의 밸브의 개폐 및/또는 개도를 조절할 수 있다. 상기된 실시예와 같이 직분사노즐(2210)과 암측노즐(2220)이 선택되는 경우 소화액처리부(2200)에 구성되는 유로를 선택하는 기능을 수행할 수 있을 것이다. 이때, 상기 블로워부(2430)에 의한 분사 또는 분무의 제어가 있는 경우 블로워부(2430)의 송풍압을 제어하는 기능이 추가될 수 있다. In addition, it is provided with an injection control unit 2012, and the injection control unit 2012 basically controls the function of the fire extinguishing liquid treatment unit 2200 to be discharged to the nozzle, and can control the opening/closing and/or opening degree of a predetermined valve. When the direct injection nozzle 2210 and the dark side nozzle 2220 are selected as in the above-described embodiment, the function of selecting the flow path configured in the fire extinguishing liquid treatment unit 2200 can be performed. At this time, when there is control of spraying or spraying by the blower unit 2430, a function for controlling the blowing pressure of the blower unit 2430 may be added.

또한, 상기 컨트롤러부(2010)는 로그모듈(2013)을 더 포함하고, 카메라부(2111)의 영상 또는 GPS 및 IMU의 정보와 운항기록 또는 화재진압 관련 기능의 기록을 저장하여 추출할 수 있도록 기능할 수 있다. In addition, the controller unit 2010 further includes a log module 2013, and functions to store and extract images from the camera unit 2111, information from GPS and IMU, navigation records, or records of fire suppression-related functions. can do.

한편, 소방드론(2000)은 메인바디(2100)의 일부에 낙하산(2600)이 연결되고 운항제어부(2011)에서 블레이드모듈(2400)의 기능 이상으로 인한 비행 불가 또는 화염이나 과열로 인한 장비의 손상으로 인한 제어 불가 등의 사고가 발생한 것으로 판단한 경우 낙하산(2600)을 동작시켜 안전한 회수가 가능하도록 할 수 있다. Meanwhile, the fire drone (2000) has a parachute (2600) connected to a part of the main body (2100) and cannot fly due to malfunction of the blade module (2400) in the flight control unit (2011) or equipment is damaged due to flame or overheating. If it is determined that an accident such as loss of control has occurred, the parachute 2600 can be operated to enable safe recovery.

상기된 실시예들의 구성의 적용예들은 상호 간에 치환되거나, 추가 또는 교차적으로 사용될 수 있다.Application examples of the configurations of the above-described embodiments may be substituted for each other, or may be used additionally or interchangeably.

상술된 본 발명의 다기능 소방드론에 의하여, 소방드론과 운용차량을 하나의 세트로 연결하여 이동성을 보장하면서도 소화액 및 전력의 연속적인 공급이 가능하기 때문에 장시간 화재진압에 운용이 가능한 이점이 있다. The multi-functional fire drone of the present invention described above has the advantage of enabling continuous supply of fire extinguishing fluid and power while ensuring mobility by connecting the fire drone and the operating vehicle as one set, allowing it to be operated for long-term fire suppression.

상기의 장점을 통하여 비행하는 부분의 경량화 및 컴팩트화가 가능하여 경제적이며 원하는 장소에 효과적인 방식으로 소화액을 분사할 수 있기 때문에 사람이나 장비가 접근하기 어려운 장소에서 화재의 확산을 효과적으로 저지하고 소화시킬 수 있는 효과로 이어진다. Through the above advantages, it is possible to reduce the weight and compactness of the flying part, making it economical and spraying fire extinguishing liquid in an effective manner at the desired location, so it can effectively prevent the spread of fire and extinguish it in places that are difficult for people or equipment to access. It leads to an effect.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.In the above, the present invention has been described in detail based on examples and accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and drawings, and the scope of the present invention will be limited only by the content described in the claims described later.

100...운용차량 200...소화액이송라인
300...전력라인 1000...제어부
111...분말저장부 112...하론저장부
113...물저장부 120...저장탱크부
130...공급부 2000...소방드론
2010...컨트롤러부 2011...운항제어부
2012...분사제어부 2013...로그모듈
2014...통신부 2100...메인바디
2111...카메라부 2112...온도감지부
2113...위치/자세감지부 2200...소화액처리부
2201...연결단 2210...직분사노즐
2220...암측노즐 2300...암부
2310...브릿지부 2400...블레이드모듈
2410...블레이드 2420...모터
2430...블로워부 2600...낙하산
3000...중계부 3100...서버
100...operating vehicle 200...digestive fluid transfer line
300...power line 1000...control unit
111...powder storage unit 112...halon storage unit
113...water storage unit 120...storage tank unit
130...Supply Department 2000...Fire Drone
2010...Controller Department 2011...Operation Control Department
2012...injection control unit 2013...log module
2014...Ministry of Communications 2100...Main Body
2111...camera part 2112...temperature sensing part
2113...position/posture detection unit 2200...digestive fluid processing unit
2201...connection end 2210...direct injection nozzle
2220... arm side nozzle 2300... dark part
2310...bridge part 2400...blade module
2410...blade 2420...motor
2430...blower unit 2600...parachute
3000...relay unit 3100...server

Claims (7)

전력라인(300)을 통해 운용차량(100)으로부터 전력을 공급받아 동작되는 컨트롤러부를 구비하는 메인바디(2100);
상기 메인바디에 암부(2300)로 연결되고 모터와 블레이드를 가지는 복수의 블레이드모듈(2400);
상기 메인바디(2100)에 결합되고 소화액이송라인(200)을 통해 운용차량에 연결되는 소화액처리부(2200);
상기 소화액처리부에서 선택된 방향으로 연장되어 지향성을 가지도록 소화액이 배출되는 직분사노즐(2210);
상기 블레이드모듈에 인접된 암부에 배치되어 하측으로 소화액이 배출되는 암측노즐(2220);
인접되는 암부를 상호 연결하는 브릿지부(2310);를 포함하고,
상기 블레이드모듈은,
측방 외기를 흡입하고 축류로 배출함으로써 모터의 과열을 방지하는 냉각유동을 형성하는 블로워부(2430)를 구비하는 다기능 소방드론.
A main body 2100 including a controller unit that is operated by receiving power from the operating vehicle 100 through the power line 300;
A plurality of blade modules (2400) connected to the main body by an arm portion (2300) and having motors and blades;
A fire extinguishing liquid processing unit 2200 coupled to the main body 2100 and connected to an operating vehicle through a fire extinguishing liquid transfer line 200;
A direct injection nozzle (2210) that extends in the direction selected from the fire extinguishing fluid processing unit and discharges the extinguishing fluid so as to have directionality;
An arm side nozzle (2220) disposed on the arm adjacent to the blade module and discharging fire extinguishing liquid downward;
It includes a bridge portion 2310 connecting adjacent arm portions to each other,
The blade module is,
A multi-functional fire drone equipped with a blower unit (2430) that sucks in external air from the side and discharges it as an axial flow, forming a cooling flow that prevents overheating of the motor.
제1항에 있어서,
상기 메인바디 및 소화액처리부를 연결하고 지면에 지지할 수 있는 레그부(2500); 및
상기 레그부 측에 결합되어 소화액이송라인이 탈착 가능한 연결단(2201);을 더 포함하는 다기능 소방드론.
According to paragraph 1,
A leg portion (2500) capable of connecting the main body and the fire extinguishing liquid treatment unit and supporting it on the ground; and
A multi-function fire drone further comprising a connection end (2201) coupled to the leg portion to which the fire extinguishing fluid transfer line is detachable.
제1항에 있어서,
인접되는 암부를 상호 연결하여 진동 및 뒤틀림을 방지하는 브릿지부(2310);를 더 포함하는 다기능 소방드론.
According to paragraph 1,
A multi-functional fire drone further comprising a bridge portion (2310) that connects adjacent arm portions to prevent vibration and distortion.
제3항에 있어서,
상기 암부는, 내부에 소화액처리부로부터의 소화액이 전송되는 유로를 가지고,
상기 브릿지부는, 암부들 간에 소화액을 분배하도록 연통시키는 기능을 수행하는 다기능 소방드론.
According to paragraph 3,
The arm portion has a flow path inside which the digestive fluid from the digestive fluid processing unit is transmitted,
The bridge portion is a multi-functional fire drone that performs the function of communicating to distribute fire extinguishing fluid between the cancer portions.
제1항에 있어서,
상기 블로워부는,
축류중 일부가 암측노즐로부터 배출되는 소화액을 하방으로 안내하는 분사유동으로 기능하는 다기능 소방드론.
According to paragraph 1,
The blower part,
A multifunctional firefighting drone in which part of the axial flow functions as a spray flow that guides the fire extinguishing liquid discharged from the arm side nozzle downward.
제1항에 있어서,
화재현장의 가시광 영상 및 열감지 영상을 생성하는 카메라부(2111);를 더 포함하는 다기능 소방드론.
According to paragraph 1,
A multi-functional fire drone further comprising a camera unit (2111) that generates visible light images and heat detection images of the fire scene.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러부에서 운항이 불가능한 것으로 판단된 경우 전개되어 회수가 가능하도록 기능하는 낙하산(2600);을 더 포함하는 다기능 소방드론.

According to paragraph 1,
A multi-function fire drone further comprising a parachute (2600) that is deployed and functions to enable recovery when the controller determines that operation is impossible.

KR1020210191436A 2021-12-29 2021-12-29 Multifunctional drone for fire fighting KR102597610B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210191436A KR102597610B1 (en) 2021-12-29 2021-12-29 Multifunctional drone for fire fighting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210191436A KR102597610B1 (en) 2021-12-29 2021-12-29 Multifunctional drone for fire fighting

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230102020A KR20230102020A (en) 2023-07-07
KR102597610B1 true KR102597610B1 (en) 2023-11-02

Family

ID=87154433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210191436A KR102597610B1 (en) 2021-12-29 2021-12-29 Multifunctional drone for fire fighting

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102597610B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117861101B (en) * 2024-03-12 2024-05-10 山东龙翼航空科技有限公司 Unmanned aerial vehicle for firefighting rescue and application method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101907310B1 (en) * 2017-04-21 2018-10-11 고려대학교 산학협력단 Fire fighter drone
KR102003957B1 (en) * 2018-02-02 2019-07-25 이진환 Marine rescue equipment for drone
KR102170703B1 (en) 2018-12-13 2020-10-27 전주대학교 산학협력단 Fire fighter drone for fire fighter and scout
KR102334679B1 (en) 2019-02-15 2021-12-02 최춘화 Anti-drone system using unmanned aerial vehicle

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160130100A (en) * 2015-05-01 2016-11-10 박준국 Fire suppression equipment and its methods
KR102003727B1 (en) * 2016-12-05 2019-10-01 주식회사 헥사팩토리 Apparatus for Preventing Drop Accident of Drone, and Method for Controlling the Same
KR20190076508A (en) * 2017-12-22 2019-07-02 드로젠(주) Unmanned Aerial Vehicle with forced cooling function for motor core using flexible blower fan
KR102355843B1 (en) * 2019-08-09 2022-01-26 이재엽 Sprinkler dron systtem
KR102436839B1 (en) * 2020-06-02 2022-08-29 한국철도기술연구원 Unmanned Aerial Vehicle and Controlling Method Therefor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101907310B1 (en) * 2017-04-21 2018-10-11 고려대학교 산학협력단 Fire fighter drone
KR102003957B1 (en) * 2018-02-02 2019-07-25 이진환 Marine rescue equipment for drone
KR102170703B1 (en) 2018-12-13 2020-10-27 전주대학교 산학협력단 Fire fighter drone for fire fighter and scout
KR102334679B1 (en) 2019-02-15 2021-12-02 최춘화 Anti-drone system using unmanned aerial vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230102020A (en) 2023-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107683243B (en) Fire-fighting unmanned aerial vehicle for fire extinguishment
US20230001243A1 (en) Aerial fire suppression system
US20130134254A1 (en) UAV Fire-fighting System
KR102209056B1 (en) Forest fire extinguishment system using drone and method thereof
US11717711B2 (en) Aerial fire suppression system
KR102264602B1 (en) Fire Extinguisher System using Unmanned Air Vehicle
KR20160000356A (en) Fire extinguishing system and methods using an Unmmanned Aerial Vehicle
EP3496821B1 (en) Aerial fire suppression system
KR102597610B1 (en) Multifunctional drone for fire fighting
CN111167046A (en) Fire rescue system and method for high-altitude mooring unmanned aerial vehicle
US20170225019A1 (en) Deployable water station for fighting fires and method of use
CN108619641B (en) Fire extinguishing system and method for vertical emission guidance fire extinguishing body
CN111268128A (en) Mooring type fire rescue unmanned aerial vehicle system
CN211885036U (en) High altitude unmanned aerial vehicle fire rescue system that moors
WO2017037311A1 (en) Non-manned vehicle for extinguishing fires
CN112618992B (en) Low-cost suicide networking fire extinguishing method and unmanned aerial vehicle system
RU2248916C1 (en) Fire-fighting helicopter
CN115743547A (en) Fire extinguishing system, fire-fighting unmanned aerial vehicle and fire extinguishing method thereof
KR101811519B1 (en) Wingless drone for extinguishing fire
CN210882619U (en) Fire control unmanned aerial vehicle
CN219512526U (en) Redundant control system and fire control unmanned aerial vehicle thereof
CN219398804U (en) Unmanned aerial vehicle for fire control
US11478669B1 (en) Aerial fire suppression system
RU2773837C1 (en) Tethered unmanned aerial spraying system
KR102505673B1 (en) High Expansion Foam Firefighting Drone

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant