高樓警用滅火無人的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高樓警用滅火無人機(jī)，包括無人機(jī)和地面站兩部分，所述無人機(jī)包括無人機(jī)主體、三軸云臺(tái)、滅火彈發(fā)射筒和瞄具，所述無人機(jī)主體內(nèi)裝有有GPS定位裝置和雷達(dá)避讓裝置。地面站可以控制三軸云臺(tái)的方向，使得瞄具對(duì)準(zhǔn)火源，之后滅火彈發(fā)射筒發(fā)射滅火彈，撲滅火源。GPS定位裝置可以將無人機(jī)的位置信息傳到地面站，分享給其他多個(gè)無人機(jī)，共同撲滅火源。本發(fā)明可以幫助解決高層建筑物著火時(shí)，消防車云梯高度不夠，難以及時(shí)滅火的問題。
【專利說明】高樓警用滅火無人機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及無人機(jī)，具體涉及一種高樓警用滅火無人機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市高層、超高層建筑日益增多，幾十米甚至上百米的高樓一旦發(fā)生火災(zāi)，會(huì)面臨消防上的難題。普通的云梯消防車有效工作高度為30?50m，再高的可達(dá)60?70m，世界上最高的云梯消防車是芬蘭的博浪濤云梯車有限公司制造的擎天搶險(xiǎn)消防平臺(tái)云梯車，該云梯車最大有效工作高度為101m，在中國只有少數(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大城市才有引進(jìn)，價(jià)格昂貴，維修養(yǎng)護(hù)困難。而且受地區(qū)、街道暢通程度、出警速度等限制，救火車在很多情況下不能第一時(shí)間趕到失火現(xiàn)場(chǎng)。而且使用消防車救火，主要還是依靠消防員，消防員直接靠近火場(chǎng)，有很高的危險(xiǎn)性有時(shí)甚至?xí)斐刹槐匾膫觥?br> [0003]無人機(jī)技術(shù)在現(xiàn)在是相對(duì)成熟的技術(shù)，操作靈活，速度快，可以不受地理環(huán)境的限制到達(dá)指定地點(diǎn)，現(xiàn)在雖然也有將無人機(jī)用于火場(chǎng)救援的實(shí)踐行為，但是一般是在森林與荒山發(fā)生火災(zāi)時(shí)，定位火災(zāi)具體的發(fā)生地點(diǎn)。用一般的無人機(jī)直接投擲滅火物質(zhì)，也很難達(dá)到精確投擲的要求，并且無人機(jī)運(yùn)載量小，攜帶的滅火物質(zhì)數(shù)量有限，若使用多架無人機(jī)，則需要多人操作，耗費(fèi)大量人力與定位時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種可以精確投擲滅火彈，操作方便的高樓警用滅火無人機(jī)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種高樓警用滅火無人機(jī)，包括無人機(jī)和地面站兩個(gè)部分，所述無人機(jī)包括無人機(jī)主體、三軸云臺(tái)、滅火彈發(fā)射筒和瞄具；所述無人機(jī)主體內(nèi)裝有GPS定位裝置和無線信號(hào)收發(fā)裝置；
[0007]所述三軸云臺(tái)包括第一臂桿、第二臂桿和第三臂桿；所述第一臂桿為Z字形，包括Z字形中間部分和Z字形兩邊部分，Z字形中間部分與Z字形兩邊部分相垂直；所述第二臂桿為U字形，包括U字形中間部分和U字形兩邊部分；所述第三臂桿為一字形直桿；所述第一臂桿一端連接無人機(jī)主體下部，另一端連接第二臂桿中U字形中間部分的中部，第二臂桿中U字形兩邊部分連接第三臂桿的兩端；所述第一臂桿、第二臂桿和第三臂桿分別由電機(jī)驅(qū)動(dòng)；
[0008]所述滅火彈發(fā)射筒安裝在第三臂桿上，滅火彈發(fā)射筒中設(shè)置有發(fā)射機(jī)構(gòu)；所述貓具安裝在滅火彈發(fā)射筒上方，瞄具中安裝有攝像頭；
[0009]無人機(jī)主體內(nèi)的無線信號(hào)收發(fā)裝置分別與驅(qū)動(dòng)第一臂桿、第二臂桿和第三臂桿的電機(jī)、滅火彈發(fā)射筒中的發(fā)射機(jī)構(gòu)、瞄具中的攝像頭電連接；
[0010]所述地面站為可移動(dòng)操控平臺(tái)，包括操縱桿、發(fā)射按鈕、地圖顯示屏、瞄具顯示屏和天線；所述操縱桿用于控制三軸云臺(tái)在空間三個(gè)維度上運(yùn)動(dòng)；所述發(fā)射按鈕控制滅火彈發(fā)射筒的發(fā)射；所述地圖顯示屏顯示地圖與無人機(jī)在地圖中的位置；所述瞄具顯示屏顯示瞄具攝像頭所拍攝圖像；所述天線用于接收由無人機(jī)主體內(nèi)的無線信號(hào)收發(fā)裝置發(fā)送的GPS定位裝置的信號(hào)和瞄具中的攝像頭的信號(hào)，以及用于向無人機(jī)主體內(nèi)的無線信號(hào)收發(fā)裝置發(fā)送控制三軸云臺(tái)的電機(jī)的控制信號(hào)和滅火彈發(fā)射筒的發(fā)射機(jī)構(gòu)的發(fā)射信號(hào)。
[0011]其進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述無人機(jī)為多旋翼無人機(jī)或者無人直升機(jī)。
[0012]其進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述瞄具為可見光攝像頭瞄準(zhǔn)儀或者熱成像攝像頭瞄準(zhǔn)儀。
[0013]其進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述滅火彈發(fā)射筒有至少一個(gè)發(fā)射筒腔。
[0014]其進(jìn)一步的技術(shù)方案為:滅火彈發(fā)射筒發(fā)射帶破窗頭滅火彈、普通泡沫滅火彈、普通干粉滅火彈、催淚彈或者鎮(zhèn)靜彈。
[0015]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
[0016]本發(fā)明提供了一種可以滅火的無人機(jī)，可以在消防云梯高度不夠的情況下幫助滅火，而且無人機(jī)反應(yīng)速度快，在消防車到達(dá)之前，能夠以最快的速度，飛至起火現(xiàn)場(chǎng)。
[0017]無人機(jī)的滅火彈發(fā)射筒安裝在三軸云臺(tái)上，由地面站的操縱桿控制三軸云臺(tái)在空間三個(gè)維度上運(yùn)動(dòng)，可以使得滅火彈發(fā)射筒能夠更加精準(zhǔn)的對(duì)準(zhǔn)火源，不受無人機(jī)機(jī)身傾斜的影響。
[0018]無人機(jī)主體內(nèi)裝有GPS定位裝置，可以將無人機(jī)的位置信息發(fā)送到地面站，地面站通過天線接收后，可以將無人機(jī)的位置在地圖顯示屏中顯示出來，并可以將位置信息共享給其他多個(gè)無人機(jī)，這樣多個(gè)無人機(jī)可以一起參加滅火行動(dòng)，而且不需要每個(gè)無人機(jī)都重新由操控員操控定位火源位置。解決了單獨(dú)使用一個(gè)無人機(jī)攜帶滅火彈數(shù)量不夠的問題和使用多個(gè)無人機(jī)操控員的工作量工作量過大的問題。
[0019]無人機(jī)除了可以攜帶滅火彈，還可以攜帶帶破窗頭滅火彈，打破建筑物窗戶，飛入建筑物內(nèi)部滅火。并且可以攜帶催淚彈，鎮(zhèn)靜彈等，在其他特定場(chǎng)合使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的無人機(jī)示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明的地面站示意圖。
[0022]圖3是本發(fā)明的信息傳送路徑示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明包括無人機(jī)I和地面站2兩個(gè)部分。
[0024]圖1為本發(fā)明無人機(jī)I示意圖，無人機(jī)I可以是多旋翼無人機(jī)或者無人直升機(jī)，圖1為多旋翼無人機(jī)。無人機(jī)I包括無人機(jī)主體11、三軸云臺(tái)12、滅火彈發(fā)射筒13和瞄具14。無人機(jī)主體11內(nèi)裝有有GPS定位裝置和雷達(dá)避讓裝置，GPS定位裝置用于確定無人機(jī)的位置，雷達(dá)避讓裝置用于自動(dòng)避讓飛行中所遇障礙。
[0025]無人機(jī)主體11下方安裝有三軸云臺(tái)12，三軸云臺(tái)12包括第一臂桿121、第二臂桿122和第三臂桿123 ;所述第一臂桿121為Z字形，包括Z字形中間部分和Z字形兩邊部分，Z字形中間部分與Z字形兩邊部分相垂直；所述第二臂桿122為U字形，包括U字形中間部分和U字形兩邊部分；所述第三臂桿123為一字形直桿；所述第一臂桿121 —端連接無人機(jī)主體11下部，另一端連接第二臂桿122中U字形中間部分的中部，第二臂桿122中u字形兩邊部分連接第三臂桿123的兩端。各臂桿分別由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0026]滅火彈發(fā)射筒13安裝在第三臂桿123上；所述滅火彈發(fā)射筒13有至少一個(gè)發(fā)射筒腔，在圖1中，滅火彈發(fā)射筒13安裝有4個(gè)發(fā)射筒；所述瞄具14安裝在滅火彈發(fā)射筒13上方，瞄具14可以是見光攝像頭瞄準(zhǔn)儀，在通常狀態(tài)下使用，或者熱成像攝像頭瞄準(zhǔn)儀，在夜晚或者能見度差的情況下使用。
[0027]圖2為本發(fā)明地面站2的示意圖，地面站2為可移動(dòng)操控平臺(tái)，包括操縱桿21、發(fā)射按鈕22、地圖顯示屏23、瞄具顯示屏24和天線25，
[0028]發(fā)射按鈕22控制滅火彈發(fā)射筒13的發(fā)射，所述地圖顯示屏23顯示實(shí)地地圖與無人機(jī)在地圖中的位置，所述瞄具顯示屏24顯示瞄具14攝像頭所拍攝圖像，所述天線25用于接收無人機(jī)主體11內(nèi)的GPS定位裝置的信號(hào)。
[0029]在使用中，無人機(jī)的飛行行為需要另外的遙控裝置控制，在本專利中并未涉及。無人機(jī)經(jīng)遙控裝置控制，飛行至火災(zāi)地點(diǎn)后，可由操控員控制操縱桿21，控制三軸云臺(tái)12在空間三個(gè)維度上運(yùn)動(dòng)，三軸云臺(tái)12中，第一臂桿121可以在與無人機(jī)主體11平行的平面做180°旋轉(zhuǎn)，第二臂桿122與第三臂桿123可以在與無人機(jī)主體11垂直的平面做180°旋轉(zhuǎn)，且第二臂桿122與第三臂桿123的旋轉(zhuǎn)面互相垂直。這樣通過三個(gè)壁桿共同定位，可以控制滅火彈發(fā)射筒13精確對(duì)準(zhǔn)火源，不受無人機(jī)I飛行中不平穩(wěn)和機(jī)身歪斜的影響。操控員在控制中可以通過瞄具顯示屏24所顯示的圖像，具體調(diào)整滅火彈發(fā)射筒13的方向，滅火彈發(fā)射筒13定位好以后，通過發(fā)射按鈕22發(fā)射普通泡沫滅火彈或者普通干粉滅火彈，撲滅火源。
[0030]由于無人機(jī)載彈量有限，一架無人機(jī)的滅火彈一般不足以徹底撲滅火源，而使用多架無人機(jī)時(shí)，若使用多個(gè)無人機(jī)操控員，則需要耗費(fèi)更多的人力成本，且每個(gè)人都要重復(fù)定位火源位置的步驟，增加了操控員工作量。因此，第一架無人機(jī)鎖定目標(biāo)并發(fā)射完滅火彈以后，無人機(jī)主體11內(nèi)的GPS定位裝置將目標(biāo)的位置信息發(fā)射出去，地面站2的天線25接收到無人機(jī)的位置信息后傳輸給后續(xù)多架無人機(jī)，使其飛至目標(biāo)附近進(jìn)行滅火彈發(fā)射。且第一架無人機(jī)可以攜帶帶破窗頭滅火彈，所述帶破窗頭滅火彈是指滅火彈彈頭處安裝有堅(jiān)硬有銳度的破窗裝置，可以在發(fā)射后沖破建筑物的窗戶玻璃，飛進(jìn)建筑物內(nèi)部撲滅火源。第一架無人機(jī)的帶破窗頭滅火彈發(fā)射后，后續(xù)其他無人機(jī)可以只發(fā)射普通滅火彈。
[0031]無人機(jī)I也可以攜帶鎮(zhèn)靜彈，催淚彈等，用于不同的特定場(chǎng)合。
[0032]圖3為無人機(jī)的信息傳送路徑示意圖。在無人機(jī)I上面，GPS定位裝置和瞄具14都將自己的信息傳輸給無線信號(hào)收發(fā)裝置，通過無線傳輸?shù)姆绞絺鬏斀o地面站2的天線25。第一臂桿電機(jī)、第二臂桿電機(jī)和第三臂桿電機(jī)都由無線信號(hào)收發(fā)裝置接受地面站2的傳輸指令，控制各個(gè)壁桿的運(yùn)動(dòng)。滅火彈發(fā)射筒13通過無線信號(hào)收發(fā)裝置接受地面站2的發(fā)射指令，發(fā)射滅火彈。在地面站2上面，地圖顯示屏23通過天線25接受無人機(jī)I傳輸來的位置信息，瞄具顯示屏24通過天線25接受無人機(jī)I傳輸來的瞄具14中的攝像頭拍攝的無人機(jī)I所處場(chǎng)所信息，操縱桿21和發(fā)射按鈕22通過天線將操作員對(duì)無人機(jī)的操作指令發(fā)送給無人機(jī)I。無線信號(hào)收發(fā)裝置與天線25之間通過無線通信的方式相互交換信息。
[0033]以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例?？梢岳斫?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進(jìn)和變化，均應(yīng)認(rèn)為包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高樓警用滅火無人機(jī)，包括無人機(jī)(I)和地面站(2)兩個(gè)部分，其特征在于:所述無人機(jī)(I)包括無人機(jī)主體(11)、三軸云臺(tái)(12)、滅火彈發(fā)射筒(13)和瞄具(14);所述無人機(jī)主體(11)內(nèi)裝有GPS定位裝置和無線信號(hào)收發(fā)裝置； 所述三軸云臺(tái)(12)包括第一臂桿(121)、第二臂桿(122)和第三臂桿(123);所述第一臂桿(121)為Z字形，包括Z字形中間部分和Z字形兩邊部分，Z字形中間部分與Z字形兩邊部分相垂直；所述第二臂桿(122)為U字形，包括U字形中間部分和U字形兩邊部分；所述第三臂桿(123)為一字形直桿；所述第一臂桿(121) —端連接無人機(jī)主體(11)下部，另一端連接第二臂桿(122)中U字形中間部分的中部，第二臂桿(122)中U字形兩邊部分連接第三臂桿(123)的兩端；所述第一臂桿(121)、第二臂桿(122)和第三臂桿(123)分別由電機(jī)驅(qū)動(dòng)； 所述滅火彈發(fā)射筒(13)安裝在第三臂桿(123)上,滅火彈發(fā)射筒(13)中設(shè)置有發(fā)射機(jī)構(gòu)；所述瞄具(14)安裝在滅火彈發(fā)射筒(13)上方，瞄具(14)中安裝有攝像頭； 無人機(jī)主體(11)內(nèi)的無線信號(hào)收發(fā)裝置分別與驅(qū)動(dòng)第一臂桿(121)、第二臂桿(122)和第三臂桿(123)的電機(jī)、滅火彈發(fā)射筒(13)中的發(fā)射機(jī)構(gòu)、瞄具(14)中的攝像頭電連接; 所述地面站(2)為可移動(dòng)操控平臺(tái)，包括操縱桿(21)、發(fā)射按鈕(22)、地圖顯示屏(23)、瞄具顯示屏(24)和天線(25);所述操縱桿(21)用于控制三軸云臺(tái)(12)在空間三個(gè)維度上運(yùn)動(dòng)；所述發(fā)射按鈕(22)控制滅火彈發(fā)射筒(13)的發(fā)射；所述地圖顯示屏(23)顯示地圖與無人機(jī)在地圖中的位置；所述瞄具顯示屏(24)顯示瞄具(14)攝像頭所拍攝圖像；所述天線(25)用于接收由無人機(jī)主體(11)內(nèi)的無線信號(hào)收發(fā)裝置發(fā)送的GPS定位裝置的信號(hào)和瞄具(14)中的攝像頭的信號(hào)，以及用于向無人機(jī)主體(11)內(nèi)的無線信號(hào)收發(fā)裝置發(fā)送控制三軸云臺(tái)(12)的電機(jī)的控制信號(hào)和滅火彈發(fā)射筒(13)的發(fā)射機(jī)構(gòu)的發(fā)射信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述高樓警用滅火無人機(jī)，其特征在于:所述無人機(jī)(I)為多旋翼無人機(jī)或者無人直升機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述高樓警用滅火無人機(jī)，其特征在于:所述瞄具(14)為可見光攝像頭瞄準(zhǔn)儀或者熱成像攝像頭瞄準(zhǔn)儀。
4.如權(quán)利要求1所述高樓警用滅火無人機(jī)，其特征在于:所述滅火彈發(fā)射筒(13)有至少一個(gè)發(fā)射筒腔。
5.如權(quán)利要求1所述高樓警用滅火無人機(jī)，其特征在于:滅火彈發(fā)射筒(13)發(fā)射帶破窗頭滅火彈、普通泡沫滅火彈、普通干粉滅火彈、催淚彈或者鎮(zhèn)靜彈。
【文檔編號(hào)】A62C31/00GK104027909SQ201410259474
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】陳樂春 申請(qǐng)人:江蘇數(shù)字鷹科技發(fā)展有限公司