本發(fā)明屬于無人機(jī)滅火設(shè)備，具體是一種煤礦火災(zāi)救援用無人機(jī)。

背景技術(shù)：

1、煤礦火災(zāi)是一種極其危險(xiǎn)的情況，其多發(fā)生在煤礦井下巷道、工作面、硐室、采空區(qū)等地點(diǎn)。目前隨著滅火救援技術(shù)的不斷提升，無人機(jī)火災(zāi)救援逐步取代人工救火，并在煤礦火災(zāi)救援中展現(xiàn)出巨大的潛力，而現(xiàn)有技術(shù)中的火災(zāi)救援無人機(jī)如公開號(hào)為cn116552787a的發(fā)明專利公開文件，其主要采用類似于投擲噴灑的方式進(jìn)行大面積救火，這樣雖然具備較高的送水救援效率，但滅火效果不明顯，無法正對(duì)火災(zāi)具體情況調(diào)整滅火方案，容易造成火災(zāi)蔓延，延誤救火最佳窗口期；

2、因此，有必要提供一種煤礦火災(zāi)救援用無人機(jī)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種煤礦火災(zāi)救援用無人機(jī)，其包括：無人機(jī)主體、支架、高清攝像頭、密封儲(chǔ)罐以及滅火噴筒；其中，所述無人機(jī)主體采用四翼無人機(jī)規(guī)格，其飛行的前進(jìn)方向上水平固定支架，所述支架上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái)，所述高清攝像頭固定在轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái)上；

2、所述密封儲(chǔ)罐安裝在無人機(jī)主體的下方，所述密封儲(chǔ)罐的重心與無人機(jī)主體的重心處于同一豎直線上，所述密封儲(chǔ)罐內(nèi)設(shè)有滅火劑；

3、所述無人機(jī)主體上位于密封儲(chǔ)罐的下方設(shè)置有轉(zhuǎn)調(diào)機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)調(diào)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向軸上設(shè)置滅火噴筒，并對(duì)工作狀態(tài)下的滅火噴筒噴射方向?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)；

4、所述無人機(jī)主體上還設(shè)置有熱感應(yīng)模塊，所述熱感應(yīng)模塊采用紅外熱成像技術(shù)獲取火災(zāi)蔓延范圍以及核心火源點(diǎn)；

5、所述滅火噴筒中設(shè)有中心噴道與側(cè)噴道，所述滅火噴筒的一側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)接管，所述中心噴道與側(cè)噴道均通過轉(zhuǎn)接管與所述密封儲(chǔ)罐連通；所述滅火噴筒的端部安裝有自調(diào)節(jié)變流機(jī)構(gòu)，所述自調(diào)節(jié)變流機(jī)構(gòu)與所述中心噴道以及側(cè)噴道相連接，所述無人機(jī)主體外設(shè)有中控模塊，所述中控模塊通過高清攝像頭結(jié)合熱感應(yīng)模塊獲取煤礦火災(zāi)特征圖像，所述中控模塊外設(shè)有圖像處理模塊，所述圖像處理模塊對(duì)獲取的所述煤礦火災(zāi)特征圖像進(jìn)行分析處理，并提取關(guān)鍵特征數(shù)據(jù)，所述中控模塊基于提取關(guān)鍵特征數(shù)據(jù)通過預(yù)設(shè)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比，從而輸出火災(zāi)預(yù)警等級(jí)，所述自調(diào)節(jié)變流機(jī)構(gòu)根據(jù)火災(zāi)預(yù)警等級(jí)調(diào)整不同階段滅火動(dòng)作，以便匹配最適宜的滅火方式作進(jìn)行火災(zāi)救援。

6、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)調(diào)機(jī)構(gòu)包括：支桿架，豎直固定在無人機(jī)主體下方，所述支桿架的下端固定有第一轉(zhuǎn)軸座，所述第一轉(zhuǎn)軸座內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)盤；

7、所述轉(zhuǎn)盤的下方固定有第二轉(zhuǎn)軸座，所述第二轉(zhuǎn)軸座內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有內(nèi)盤，所述第二轉(zhuǎn)軸座上固定有電機(jī)，所述電機(jī)的輸出端與所述內(nèi)盤相連接；所述內(nèi)盤上固定有配管架。

8、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述內(nèi)盤的旋轉(zhuǎn)角度范圍在0°至75°范圍內(nèi)，所述無人機(jī)主體上設(shè)有測(cè)距傳感器。

9、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述密封儲(chǔ)罐根據(jù)火災(zāi)信息拆卸更換存儲(chǔ)相適應(yīng)類型的滅火劑進(jìn)行火災(zāi)救援。

10、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述滅火噴筒中同軸固定有內(nèi)置管，所述內(nèi)置管與滅火噴筒中的中心噴道相連通，所述滅火噴筒中同軸設(shè)置有連管，所述連管與所述內(nèi)置管相連通，所述連管的一端中心貫穿固定在所述自調(diào)節(jié)變流機(jī)構(gòu)中，所述自調(diào)節(jié)變流機(jī)構(gòu)內(nèi)固定有防水套，所述防水套與所述內(nèi)置管相連通，所述防水套的端部萬向轉(zhuǎn)動(dòng)連接有固定噴頭。

11、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述自調(diào)節(jié)變流機(jī)構(gòu)包括：外環(huán)套，同軸設(shè)置在滅火噴筒中，所述外環(huán)套內(nèi)裝配有內(nèi)環(huán)套，所述內(nèi)環(huán)套與外環(huán)套中均開設(shè)有環(huán)腔，所述環(huán)腔外均設(shè)置有導(dǎo)通道，所述側(cè)噴道由第一噴道與第二噴道構(gòu)成，所述內(nèi)置管中開設(shè)有兩個(gè)斜流道，所述第一噴道與第二噴道分別與各對(duì)應(yīng)的所述斜流道相接通，所述內(nèi)置管的一端通過防水圈與所述內(nèi)環(huán)套以及外環(huán)套相接觸裝配，且所述第一噴道與第二噴道均通過導(dǎo)通道與兩個(gè)環(huán)腔對(duì)應(yīng)連通；

12、所述滅火噴筒的端部固定有噴座，所述噴座內(nèi)圓周分布有多個(gè)不同支道，處于不同徑長(zhǎng)位置的支道與所述環(huán)腔對(duì)應(yīng)接通；所述支道內(nèi)均安裝有控制噴頭。

13、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述控制噴頭包括：噴管，其密封固定在所述支道中，所述噴管的上方設(shè)置有連接端口，所述噴管內(nèi)設(shè)有與所述連接端口相接通的內(nèi)腔，且所述噴管內(nèi)位于內(nèi)腔的下方同軸設(shè)置有流動(dòng)腔，所述流動(dòng)腔通過多個(gè)細(xì)道與所述內(nèi)腔相接通；

14、所述噴管的下方固定有擴(kuò)散罩，所述噴管內(nèi)設(shè)置有密封腔，所述密封腔中滑動(dòng)設(shè)置有連接桿，所述擴(kuò)散罩內(nèi)固定有擋水塊，所述連接桿的下端與擋水塊相連接，所述擋水塊的橫截面呈三角形結(jié)構(gòu)。

15、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述噴管內(nèi)位于擴(kuò)散罩上方固定有阻力環(huán)，所述擋水塊上固定有節(jié)管，且所述擋水塊的中心設(shè)有內(nèi)噴道，所述內(nèi)噴道與節(jié)管相接通，所述節(jié)管上套設(shè)有裝配環(huán)，所述裝配環(huán)能夠在節(jié)管上下滑動(dòng)中與阻力環(huán)相密封接觸；

16、所述噴管中固定有阻力軸，所述阻力軸的一端伸入所述節(jié)管內(nèi)，所述節(jié)管內(nèi)設(shè)有變徑孔。

17、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述噴管的密封腔中滑動(dòng)設(shè)置有磁吸襯件，所述連接桿的上端與磁吸襯件相固定，且所述密封腔內(nèi)部上方設(shè)置有電控磁塊，所述電控磁塊與磁吸襯件異性相吸；且所述電控磁塊通過外部電壓控制調(diào)節(jié)其磁性。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

19、本發(fā)明中采用的火災(zāi)救援無人機(jī)能夠?qū)γ旱V徑向的火災(zāi)情況進(jìn)行預(yù)警識(shí)別，從而根據(jù)火災(zāi)預(yù)警等級(jí)調(diào)整不同階段滅火動(dòng)作，提高滅火救援效果，其中還設(shè)置的滅火噴筒能夠通過中心噴道對(duì)火災(zāi)的核心火源點(diǎn)進(jìn)行滅火而側(cè)噴道主要用于實(shí)現(xiàn)滅火劑擴(kuò)散噴灑，從而確保滅火劑能夠直接作用于核心火源點(diǎn)處，并快速降低燃燒速率，阻止火勢(shì)蔓延；既實(shí)現(xiàn)了對(duì)核心火源點(diǎn)的精準(zhǔn)靶擊，又保證了滅火劑的有效擴(kuò)散，從而實(shí)現(xiàn)了高效、快速的滅火效果。

技術(shù)特征：

1.一種煤礦火災(zāi)救援用無人機(jī)，其特征在于，其包括：無人機(jī)主體（1）、支架（11）、高清攝像頭（12）、密封儲(chǔ)罐（13）以及滅火噴筒（2）；其中，所述無人機(jī)主體（1）采用四翼無人機(jī)規(guī)格，其飛行的前進(jìn)方向上水平固定支架（11），所述支架（11）上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái)，所述高清攝像頭（12）固定在轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái)上；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦火災(zāi)救援用無人機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)調(diào)機(jī)構(gòu)（3）包括：支桿架（32），豎直固定在無人機(jī)主體（1）下方，所述支桿架（32）的下端固定有第一轉(zhuǎn)軸座（31），所述第一轉(zhuǎn)軸座（31）內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)盤（33）；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種煤礦火災(zāi)救援用無人機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)盤的旋轉(zhuǎn)角度范圍在0°至75°范圍內(nèi)，所述無人機(jī)主體（1）上設(shè)有測(cè)距傳感器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦火災(zāi)救援用無人機(jī)，其特征在于，所述密封儲(chǔ)罐（13）根據(jù)火災(zāi)信息拆卸更換存儲(chǔ)相適應(yīng)類型的滅火劑進(jìn)行火災(zāi)救援。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦火災(zāi)救援用無人機(jī)，其特征在于，所述滅火噴筒（2）中同軸固定有內(nèi)置管（25），所述內(nèi)置管（25）與滅火噴筒（2）中的中心噴道（21）相連通，所述滅火噴筒（2）中同軸設(shè)置有連管（24），所述連管（24）與所述內(nèi)置管（25）相連通，所述連管（24）的一端中心貫穿固定在自調(diào)節(jié)變流機(jī)構(gòu)（4）中，所述自調(diào)節(jié)變流機(jī)構(gòu)（4）內(nèi)固定有防水套（26），所述防水套（26）與所述內(nèi)置管（25）相連通，所述防水套（26）的端部萬向轉(zhuǎn)動(dòng)連接有固定噴頭（27）。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種煤礦火災(zāi)救援用無人機(jī)，其特征在于，所述自調(diào)節(jié)變流機(jī)構(gòu)（4）包括：外環(huán)套（41），同軸設(shè)置在滅火噴筒（2）中，所述外環(huán)套（41）內(nèi)裝配有內(nèi)環(huán)套（42），所述內(nèi)環(huán)套（42）與外環(huán)套（41）中均開設(shè)有環(huán)腔（43），所述環(huán)腔（43）外均設(shè)置有導(dǎo)通道，所述側(cè)噴道（22）由第一噴道與第二噴道構(gòu)成，所述內(nèi)置管（25）中開設(shè)有兩個(gè)斜流道（28），所述第一噴道與第二噴道分別與各對(duì)應(yīng)的所述斜流道（28）相接通，所述內(nèi)置管（25）的一端通過防水圈與所述內(nèi)環(huán)套（42）以及外環(huán)套（41）相接觸裝配，且所述第一噴道與第二噴道均通過導(dǎo)通道與兩個(gè)環(huán)腔（43）對(duì)應(yīng)連通；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種煤礦火災(zāi)救援用無人機(jī)，其特征在于，所述控制噴頭（5）包括：噴管（51），其密封固定在所述支道（45）中，所述噴管（51）的上方設(shè)置有連接端口，所述噴管（51）內(nèi)設(shè)有與所述連接端口相接通的內(nèi)腔（52），且所述噴管（51）內(nèi)位于內(nèi)腔（52）的下方同軸設(shè)置有流動(dòng)腔，所述流動(dòng)腔通過多個(gè)細(xì)道（53）與所述內(nèi)腔（52）相接通；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種煤礦火災(zāi)救援用無人機(jī)，其特征在于，所述噴管（51）內(nèi)位于擴(kuò)散罩（54）上方固定有阻力環(huán)（6），所述擋水塊（57）上固定有節(jié)管（61），且所述擋水塊（57）的中心設(shè)有內(nèi)噴道，所述內(nèi)噴道與節(jié)管（61）相接通，所述節(jié)管（61）上套設(shè)有裝配環(huán)，所述裝配環(huán)能夠在節(jié)管（61）上下滑動(dòng)中與阻力環(huán)（6）相密封接觸；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種煤礦火災(zāi)救援用無人機(jī)，其特征在于，所述噴管（51）的密封腔（55）中滑動(dòng)設(shè)置有磁吸襯件，所述連接桿（56）的上端與磁吸襯件相固定，且所述密封腔（55）內(nèi)部上方設(shè)置有電控磁塊，所述電控磁塊與磁吸襯件異性相吸；且所述電控磁塊通過外部電壓控制調(diào)節(jié)其磁性。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種煤礦火災(zāi)救援用無人機(jī)，屬于無人機(jī)救火技術(shù)領(lǐng)域，其包括：無人機(jī)主體、支架、高清攝像頭、密封儲(chǔ)罐以及滅火噴筒；其中，所述無人機(jī)主體采用四翼無人機(jī)規(guī)格，所述高清攝像頭固定在轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái)上；所述密封儲(chǔ)罐安裝在無人機(jī)主體的下方；所述無人機(jī)主體上位于密封儲(chǔ)罐的下方設(shè)置有轉(zhuǎn)調(diào)機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)調(diào)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向軸上設(shè)置滅火噴筒，并對(duì)工作狀態(tài)下的滅火噴筒噴射方向?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)；所述無人機(jī)主體上還設(shè)置有熱感應(yīng)模塊，所述熱感應(yīng)模塊采用紅外熱成像技術(shù)獲取火災(zāi)蔓延范圍以及核心火源點(diǎn)；本發(fā)明能夠?qū)γ旱V徑向的火災(zāi)情況進(jìn)行預(yù)警識(shí)別，從而根據(jù)火災(zāi)預(yù)警等級(jí)調(diào)整不同階段滅火動(dòng)作，提高滅火救援效果。

技術(shù)研發(fā)人員：王海燕,牛會(huì)永,邵壯壯,劉軼康,周振興,陳玉琪,陳志文,徐梓原
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10