一種空中消防機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種空中消防機(jī)器人，特別涉及一種攜帶消防龍頭和消防液的空中消防機(jī)器人。本空中消防機(jī)器人通過使用遠(yuǎn)程遙控操作，自由攜帶消防龍頭和消防液到消防員無法快速達(dá)到的火險位置。該空中消防機(jī)器人把消防龍頭拉升至數(shù)百米高度的地方，對高樓起火實施滅火，也可以帶著消防龍頭越過房屋、墻壁、樹木、弄堂、壕溝、水面等障礙物，對準(zhǔn)起火點進(jìn)行滅火，為高樓、狹窄街巷、高山森林等情況復(fù)雜地區(qū)的滅火工作提供了有效的解決方案。
【專利說明】 一種空中消防機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空中消防機(jī)器人，該空中消防機(jī)器人能夠快速地對人力無法及時到達(dá)的區(qū)域進(jìn)行有效的滅火，避免損失進(jìn)一步擴(kuò)大，同時保護(hù)消防人員的安全。
【背景技術(shù)】
[0002]2011年11月15日，位于上海靜安區(qū)的一棟高層住宅突發(fā)火情，起火點位于10_12層之間，由于大樓外立面采用了聚合物材料進(jìn)行裝修，因此火情快速蔓延，不久，整棟樓都被大火包圍。但遺憾的是，由于消防噴射龍頭不能抵達(dá)樓層高度，所以無法實施有效滅火。最終發(fā)生了這幕58人死亡，70余人受傷的慘劇。痛定思痛，如果消防反應(yīng)能夠更加快速和有效，如果消防設(shè)施可以達(dá)到足夠高度進(jìn)行滅火，那么是否能夠在今后很大程度上減少甚至避免此類火災(zāi)帶來的人間慘劇。
[0003]對于城市和小鎮(zhèn)以及一些背街小巷，弄堂眾多，由于道路狹窄，消防車難以進(jìn)入，而常常耽誤了滅火的良機(jī)。
[0004]對農(nóng)村來說，突發(fā)的野火山火更是常常威脅著村莊里百姓的生命安全，一些陡峭的山地著火，消防人員無法快速實施搶險，往往會使火情擴(kuò)大而難以控制。
[0005]2010年12月5日，四川省甘孜州道孚縣草原發(fā)生火災(zāi)，當(dāng)?shù)亟M織干部群眾撲救草原火災(zāi)，由于山勢陡峭，突起大風(fēng)，火勢反撲，導(dǎo)致參與撲救人員無法及時撤離，最終有23名消防戰(zhàn)士和干部群眾遇難。
[0006]我國是一個多山國家，據(jù)統(tǒng)計，山地、丘陵和高原的面積占全國土地總面積的69%。對于一些森林和山地的滅火，特別是險峻山林的火災(zāi)搶險，難度往往是比較大。人員送達(dá)困難，救險過程中消防員的生命安全也沒有足夠的保障。就拿建國至今最為慘重大興安嶺大火來說，這場災(zāi)難造成了難以估量的損失，僅有戶籍之人死亡即達(dá)210人，燒傷者達(dá)266人、I萬余戶、5萬余人流離失所，這還不算失蹤人員和林區(qū)大量的外來流動人口。暫且撇除自然風(fēng)力原因和人為疏漏不論，如果能夠在火情前期就使之得到有效控制，那么斷然不會出現(xiàn)這樣的人間慘劇。
[0007]針對以上的這些情況，人們急需一種可以不受地形條件和障礙物影響、能夠在火情發(fā)生后快速對火場施救以控制火情，保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全的新型滅火工具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種空中消防機(jī)器人。該空中消防機(jī)器人可以攜帶一根消防水管從空中快速達(dá)到消防人員難以及時進(jìn)行搶險地區(qū)展開滅火施救，因此大大延伸了滅火范圍、提高了救火效率。同時，這種消防機(jī)器人也避免消防人員出現(xiàn)在最為危險的火災(zāi)現(xiàn)場，保障了消防人員的安全。同時，這種消防機(jī)器人也避免消防人員出現(xiàn)在最為危險的火災(zāi)現(xiàn)場，保障了消防人員的安全。
[0009]現(xiàn)對本發(fā)明的【具體實施方式】做一詳細(xì)敘述。這種空中消防機(jī)器人的組成部分包括:(I)多旋翼飛行平臺，(2)消防水管，(3)消防龍頭，(4)攝像頭以及控制臺(5)。[0010]本發(fā)明主要原理如下所述:消防機(jī)器人的主體，是一架由消防人員遙控的多旋翼飛行平臺(1)，可以裝載到消防車或其它運輸車輛上，它可以根據(jù)需要而采用多旋翼或普通多旋翼飛行平臺，該多旋翼飛行平臺各個旋翼由電動機(jī)或內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動，相應(yīng)地攜帶蓄電池或燃油機(jī)箱提供能量，其功率要足夠攜帶消防水管(2)與其中的消防液飛行到指定位置，并噴射水或消防液體滅火。該多旋翼飛行平臺前段安裝有消防龍頭(3)，該消防龍頭為旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，具有180度的轉(zhuǎn)角范圍，以便對準(zhǔn)著火點進(jìn)行噴射。該多旋翼飛行平臺的旋翼可有一定范圍的傾斜角度，用于保持飛行平臺平穩(wěn)，同時，為飛行平臺所帶龍頭噴射消防液時保持機(jī)身平衡提供足夠動力。多旋翼飛行平臺(I)在運動中和在實施噴射滅火中維持機(jī)身平衡由其內(nèi)部的飛行控制裝置自動進(jìn)行，一般采用陀螺儀獲知飛行狀態(tài)，進(jìn)而由飛控計算機(jī)控制每個旋翼的旋轉(zhuǎn)速度升力和傾斜方向，從而自動維持平衡。
[0011]如上所述的一架多旋翼飛行平臺的運動方向和消防動作由一個獨立的控制臺(5)所控制，前置的攝像頭(4)向控制臺(5)發(fā)送所獲取的火場影像，消防人員可根據(jù)控制臺上顯示的影像來了解火場的實時信息，并根據(jù)此信息來發(fā)送行動指令。行動指令主要包括機(jī)體運動方向，噴射水量，噴射水壓大小，龍頭方向等。
[0012]如上所述的消防水管(2)由質(zhì)輕但結(jié)構(gòu)牢固的材料制成，管徑在2-10cm，根據(jù)多旋翼飛行平臺(I)的升力大小而定，消防水管一端連接飛行平臺上的消防龍頭，另一端為入水口，可以連接消防水箱、消防栓、水泵、消防車等。
[0013]因此，總結(jié)而言，本發(fā)明提供了一種可快速反應(yīng)并機(jī)動靈活的新型空中滅火機(jī)器人。該發(fā)明的有益效果是:1.能夠?qū)馂?zāi)區(qū)域提供快速的施救，將火情控制甚至消滅在初始階段，避免蔓延帶來進(jìn)一步的損失；2.對于高樓、窄巷、山林等消防車和消防人員難以有效實施撲救的區(qū)域，該空中滅火機(jī)器人提供了有效的解決方案；3.本發(fā)明的施救過程由消防人員遠(yuǎn)距離操控，減少了消防人員直接近距離接近火場的必要性，使消防人員的傷害可能大大降低。
[0014]
【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明主體工作原理示意簡圖；
圖中:(I)多旋翼飛行平臺，(2)消防水管，(3)消防龍頭，(4)攝像頭 圖2是一架四旋翼空中滅火機(jī)器人的俯視圖.圖3是控制臺(5)
【具體實施方式】:
下面對本發(fā)明的實施例做詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下實施，給出了詳細(xì)的實施方式，但實施方式不限制本發(fā)明的范圍?；诒景l(fā)明所進(jìn)行的其他使用和改進(jìn)都應(yīng)視為本發(fā)明的合理推衍。
[0015]
實施例1
為最典型的采用四旋翼飛行平臺的的空中滅火機(jī)器人，四旋翼滅火平臺可通過旋翼的傾角和螺旋槳方向控制飛行姿態(tài)和方向。各機(jī)翼直徑為2m，轉(zhuǎn)速12轉(zhuǎn)/秒，升力為41250N，最大可攜帶IOcm的裝滿水的消防水管升高至500米高度。
[0016]例如，某高層居民樓發(fā)生火險，火線位置位于第二十五層，僅憑云梯高度無法將消防龍頭輸送到相近高度進(jìn)行滅火，故而采用空中滅火機(jī)器人進(jìn)行緊急撲救以求控制火情。
[0017]由消防車搭載運送兩架四旋翼滅火無人機(jī)至高樓旁，根據(jù)火情大小選用直徑為IOcm的消防水管，將消防水管連接到滅火機(jī)器人和消防車水箱中，通過控制臺啟動消防機(jī)器人升空，到達(dá)二十六層高度后，開始對消防液加壓，輸送至消防龍頭處，通過攝像頭所獲取的影像觀察火情位置，對準(zhǔn)目標(biāo)后噴射消防液，同時開大后旋翼功率，抵消噴射所造成的向后的動量，保持機(jī)身平穩(wěn)。在空中滅火機(jī)器人滅火的過程中，消防人員也同時抵達(dá)失火樓層展開救援。若干分鐘后，由于內(nèi)外部結(jié)合，及時、得當(dāng)?shù)膿尵裙ぷ?，火險被撲滅，避免了過大的損失。
[0018]
實施例2
采用雙旋翼飛行平臺的滅火機(jī)器人，雙旋翼滅火平臺相貌類似于電影《阿凡達(dá)》中的戰(zhàn)斗直升機(jī)，機(jī)身左右各有一個旋翼，該平臺可通過旋翼的傾角控制前進(jìn)后退。各旋翼直徑為4m,轉(zhuǎn)速15轉(zhuǎn)/秒,升力超過18160N,機(jī)身最大可以攜帶直徑為IOcm的消防水管升高最高達(dá)到200米高度進(jìn)行滅火。
[0019]同時，也適合在障礙物較多的場地攜帶消防水管滅火，例如某四合院突發(fā)火情，但周圍消防設(shè)備簡陋，且街巷狹窄，消防車無法進(jìn)入，因此無法及時滅火，周圍房屋毗鄰而建，又多為簡易磚木結(jié)構(gòu)，情形十分危急，故而采用空中滅火機(jī)器人進(jìn)行緊急撲救以求控制火情。
[0020]由消防車搭載運送兩架雙旋翼滅火無人機(jī)至最近的街道，根據(jù)火情大小選用直徑為5cm的消防水管，將消防水管連接到滅火機(jī)器人和消防車水箱中，通過控制臺啟動消防機(jī)器人升空，到達(dá)20米高度后，開始對消防液加壓，輸送至消防龍頭處，通過攝像頭所獲取的影像觀察火情位置，對準(zhǔn)目標(biāo)后噴射消防液，同時旋翼略微向前傾斜，抵消噴射所造成的向后的動量，保持機(jī)身平穩(wěn)。在空中滅火機(jī)器人滅火的過程中，消防人員也快速進(jìn)入失火部位展開救援。雙管齊下，快速遏制了火情蔓延，若干分鐘后，由于及時、得當(dāng)?shù)膿尵裙ぷ?，火險被撲滅，避免了過大的損失。
[0021]
實施例3
采用六旋翼飛行平臺的的空中滅火機(jī)器人，六旋翼滅火平臺的機(jī)身左右各有三個旋翼，左右位于中間的旋翼不可傾斜，用于產(chǎn)生升力，前后各一對旋翼，可以傾斜以控制飛行姿態(tài)和方向。各機(jī)翼直徑為3m，轉(zhuǎn)速25轉(zhuǎn)/秒，升力為151000N，最大可攜帶IOcm的裝滿水的消防水管升高至1900米高度。
[0022]某山頂發(fā)生森林火災(zāi)，山勢險峻，消防人員無法快速施救，附近也無道路供消防車駛?cè)?，而山勢較高，需要較大動力將水管帶到上上滅火，故而采取若干架六旋翼空中滅火機(jī)器人進(jìn)行緊急作業(yè)以求撲滅火險。
[0023]選取周圍某村莊作為搶險指揮中心，快速連接好消防水管和增壓式抽水泵，將水泵安置到水潭中，將消防水管另一頭連接到滅火機(jī)器人龍頭處，通過控制臺啟動消防機(jī)器人升空，到達(dá)山火區(qū)域，打開抽水泵并輸送溪水滅火。通過攝像頭所獲取的影像對山火進(jìn)行快速撲救。同時，消防人員沿著消防機(jī)器人所開辟的路線展開進(jìn)一步的滅火工作。若干時間后，山火被撲滅，消防人員對林區(qū)展開隱患排查，確認(rèn)無殘火余火后撤離。此過程中，山火得到了快速的撲救，參與撲救人員無任何損傷。
【權(quán)利要求】
1.一種空中消防機(jī)器人，其組成部分包括:(1)多旋翼飛行平臺，(2)消防水管，(3)消防龍頭，(4)攝像頭，以及獨立的控制臺(5)。
2.如權(quán)利要求書I所述的一種空中消防機(jī)器人，其特征在于:該空中消防機(jī)器人的主體結(jié)構(gòu)是一架可遙控的多旋翼飛行平臺(I )，機(jī)身主要采取耐高溫材料制成，該飛行平臺外形結(jié)構(gòu)根據(jù)其作業(yè)場合而具體確定，可采用雙旋翼、四旋翼、六旋翼等。
3.如權(quán)利要求書2所述的一種空中消防機(jī)器人中的多旋翼飛行平臺，其特征在于:各旋翼采用電動機(jī)或內(nèi)燃機(jī)提供動力來源，自身攜帶有蓄電池或燃油箱提供能量。
4.如權(quán)利要求書2所述的多旋翼飛行平臺，其特征在于:飛行平臺通過陀螺儀和飛控計算機(jī)自動調(diào)節(jié)維持飛行平衡。
5.如權(quán)利要求書2所述的多旋翼飛行平臺，其特征在于:旋翼可傾斜，并通過旋翼傾斜使得平臺可以多方向自由運動，并在平臺滅火、噴射消防液時自動調(diào)節(jié)旋翼方向以維持機(jī)身平衡。
6.如權(quán)利要求書I所述的一種空中消防機(jī)器人，其特征在于:該空中消防機(jī)器人的控制臺(5)是一臺計算機(jī)，該計算機(jī)可通過攝像頭(4)傳輸回來的影像獲取火場信息，并由消防員通過控制臺發(fā)送指令對火場進(jìn)行滅火。
7.如權(quán)利要求書I所述的一種空中消防機(jī)器人，其特征在于:該空中消防機(jī)器人攜帶一根消防水管(2)，該消防水管由質(zhì)輕但強(qiáng)度高的材料制成，它的地面端可連接消防水箱、消防栓、水泵、消防車等。
8.如權(quán)利要求書I所述的一種空中消防機(jī)器人，其特征在于:該空中消防機(jī)器人攜帶一個消防龍頭(3)，該消防龍頭可進(jìn)行一定角度的旋轉(zhuǎn)，以便對準(zhǔn)火點噴射，由控制臺(5)控制。
9.如權(quán)利要求書I所述的一種空中消防機(jī)器人，其特征在于:該空中消防機(jī)器人的機(jī)身上裝載一個攝像頭(4)用于獲取火場影像，以幫助消防人員查看和分析火場狀況。
【文檔編號】A62C3/02GK103656923SQ201210357669
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月25日
【發(fā)明者】唐輝 申請人:唐輝