高樓警用滅火無人的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種高樓警用滅火無人機，包括無人機和地面站兩部分，所述無人機包括無人機主體、三軸云臺、滅火彈發射筒和瞄具，所述無人機主體內裝有有GPS定位裝置和雷達避讓裝置。地面站可以控制三軸云臺的方向，使得瞄具對準火源，之后滅火彈發射筒發射滅火彈，撲滅火源。GPS定位裝置可以將無人機的位置信息傳到地面站，分享給其他多個無人機，共同撲滅火源。本發明可以幫助解決高層建筑物著火時，消防車云梯高度不夠，難以及時滅火的問題。
【專利說明】高樓警用滅火無人機
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及無人機，具體涉及一種高樓警用滅火無人機。
【背景技術】
[0002]隨著世界經濟的發展，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生火災，會面臨消防上的難題。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消防平臺云梯車，該云梯車最大有效工作高度為101m，在中國只有少數經濟發達的大城市才有引進，價格昂貴，維修養護困難。而且受地區、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間趕到失火現場。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，有很高的危險性有時甚至會造成不必要的傷亡。
[0003]無人機技術在現在是相對成熟的技術，操作靈活，速度快，可以不受地理環境的限制到達指定地點，現在雖然也有將無人機用于火場救援的實踐行為，但是一般是在森林與荒山發生火災時，定位火災具體的發生地點。用一般的無人機直接投擲滅火物質，也很難達到精確投擲的要求，并且無人機運載量小，攜帶的滅火物質數量有限，若使用多架無人機，則需要多人操作，耗費大量人力與定位時間。
【發明內容】
[0004]為了解決以上問題，本發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。
[0005]本發明的技術方案如下:
[0006]一種高樓警用滅火無人機，包括無人機和地面站兩個部分，所述無人機包括無人機主體、三軸云臺、滅火彈發射筒和瞄具；所述無人機主體內裝有GPS定位裝置和無線信號收發裝置；
[0007]所述三軸云臺包括第一臂桿、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驅動；
[0008]所述滅火彈發射筒安裝在第三臂桿上，滅火彈發射筒中設置有發射機構；所述貓具安裝在滅火彈發射筒上方，瞄具中安裝有攝像頭；
[0009]無人機主體內的無線信號收發裝置分別與驅動第一臂桿、第二臂桿和第三臂桿的電機、滅火彈發射筒中的發射機構、瞄具中的攝像頭電連接；
[0010]所述地面站為可移動操控平臺，包括操縱桿、發射按鈕、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在空間三個維度上運動；所述發射按鈕控制滅火彈發射筒的發射；所述地圖顯示屏顯示地圖與無人機在地圖中的位置；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主體內的無線信號收發裝置發送的GPS定位裝置的信號和瞄具中的攝像頭的信號，以及用于向無人機主體內的無線信號收發裝置發送控制三軸云臺的電機的控制信號和滅火彈發射筒的發射機構的發射信號。
[0011]其進一步的技術方案為:所述無人機為多旋翼無人機或者無人直升機。
[0012]其進一步的技術方案為:所述瞄具為可見光攝像頭瞄準儀或者熱成像攝像頭瞄準儀。
[0013]其進一步的技術方案為:所述滅火彈發射筒有至少一個發射筒腔。
[0014]其進一步的技術方案為:滅火彈發射筒發射帶破窗頭滅火彈、普通泡沫滅火彈、普通干粉滅火彈、催淚彈或者鎮靜彈。
[0015]本發明的有益技術效果是:
[0016]本發明提供了一種可以滅火的無人機，可以在消防云梯高度不夠的情況下幫助滅火，而且無人機反應速度快，在消防車到達之前，能夠以最快的速度，飛至起火現場。
[0017]無人機的滅火彈發射筒安裝在三軸云臺上，由地面站的操縱桿控制三軸云臺在空間三個維度上運動，可以使得滅火彈發射筒能夠更加精準的對準火源，不受無人機機身傾斜的影響。
[0018]無人機主體內裝有GPS定位裝置，可以將無人機的位置信息發送到地面站，地面站通過天線接收后，可以將無人機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無人機，這樣多個無人機可以一起參加滅火行動，而且不需要每個無人機都重新由操控員操控定位火源位置。解決了單獨使用一個無人機攜帶滅火彈數量不夠的問題和使用多個無人機操控員的工作量工作量過大的問題。
[0019]無人機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，飛入建筑物內部滅火。并且可以攜帶催淚彈，鎮靜彈等，在其他特定場合使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明的無人機示意圖。
[0021]圖2是本發明的地面站示意圖。
[0022]圖3是本發明的信息傳送路徑示意圖。
【具體實施方式】
[0023]本發明包括無人機I和地面站2兩個部分。
[0024]圖1為本發明無人機I示意圖，無人機I可以是多旋翼無人機或者無人直升機，圖1為多旋翼無人機。無人機I包括無人機主體11、三軸云臺12、滅火彈發射筒13和瞄具14。無人機主體11內裝有有GPS定位裝置和雷達避讓裝置，GPS定位裝置用于確定無人機的位置，雷達避讓裝置用于自動避讓飛行中所遇障礙。
[0025]無人機主體11下方安裝有三軸云臺12，三軸云臺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。各臂桿分別由電機驅動。
[0026]滅火彈發射筒13安裝在第三臂桿123上；所述滅火彈發射筒13有至少一個發射筒腔，在圖1中，滅火彈發射筒13安裝有4個發射筒；所述瞄具14安裝在滅火彈發射筒13上方，瞄具14可以是見光攝像頭瞄準儀，在通常狀態下使用，或者熱成像攝像頭瞄準儀，在夜晚或者能見度差的情況下使用。
[0027]圖2為本發明地面站2的示意圖，地面站2為可移動操控平臺，包括操縱桿21、發射按鈕22、地圖顯示屏23、瞄具顯示屏24和天線25，
[0028]發射按鈕22控制滅火彈發射筒13的發射，所述地圖顯示屏23顯示實地地圖與無人機在地圖中的位置，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用于接收無人機主體11內的GPS定位裝置的信號。
[0029]在使用中，無人機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。無人機經遙控裝置控制，飛行至火災地點后，可由操控員控制操縱桿21，控制三軸云臺12在空間三個維度上運動，三軸云臺12中，第一臂桿121可以在與無人機主體11平行的平面做180°旋轉，第二臂桿122與第三臂桿123可以在與無人機主體11垂直的平面做180°旋轉，且第二臂桿122與第三臂桿123的旋轉面互相垂直。這樣通過三個壁桿共同定位，可以控制滅火彈發射筒13精確對準火源，不受無人機I飛行中不平穩和機身歪斜的影響。操控員在控制中可以通過瞄具顯示屏24所顯示的圖像，具體調整滅火彈發射筒13的方向，滅火彈發射筒13定位好以后，通過發射按鈕22發射普通泡沫滅火彈或者普通干粉滅火彈，撲滅火源。
[0030]由于無人機載彈量有限，一架無人機的滅火彈一般不足以徹底撲滅火源，而使用多架無人機時，若使用多個無人機操控員，則需要耗費更多的人力成本，且每個人都要重復定位火源位置的步驟，增加了操控員工作量。因此，第一架無人機鎖定目標并發射完滅火彈以后，無人機主體11內的GPS定位裝置將目標的位置信息發射出去，地面站2的天線25接收到無人機的位置信息后傳輸給后續多架無人機，使其飛至目標附近進行滅火彈發射。且第一架無人機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硬有銳度的破窗裝置，可以在發射后沖破建筑物的窗戶玻璃，飛進建筑物內部撲滅火源。第一架無人機的帶破窗頭滅火彈發射后，后續其他無人機可以只發射普通滅火彈。
[0031]無人機I也可以攜帶鎮靜彈，催淚彈等，用于不同的特定場合。
[0032]圖3為無人機的信息傳送路徑示意圖。在無人機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收發裝置，通過無線傳輸的方式傳輸給地面站2的天線25。第一臂桿電機、第二臂桿電機和第三臂桿電機都由無線信號收發裝置接受地面站2的傳輸指令，控制各個壁桿的運動。滅火彈發射筒13通過無線信號收發裝置接受地面站2的發射指令，發射滅火彈。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I傳輸來的瞄具14中的攝像頭拍攝的無人機I所處場所信息，操縱桿21和發射按鈕22通過天線將操作員對無人機的操作指令發送給無人機I。無線信號收發裝置與天線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明的優選實施方式，本發明不限于以上實施例。可以理解，本領域技術人員在不脫離本發明的精神和構思的前提下直接導出或聯想到的其他改進和變化，均應認為包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種高樓警用滅火無人機，包括無人機(I)和地面站(2)兩個部分，其特征在于:所述無人機(I)包括無人機主體(11)、三軸云臺(12)、滅火彈發射筒(13)和瞄具(14);所述無人機主體(11)內裝有GPS定位裝置和無線信號收發裝置； 所述三軸云臺(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)分別由電機驅動； 所述滅火彈發射筒(13)安裝在第三臂桿(123)上,滅火彈發射筒(13)中設置有發射機構；所述瞄具(14)安裝在滅火彈發射筒(13)上方，瞄具(14)中安裝有攝像頭； 無人機主體(11)內的無線信號收發裝置分別與驅動第一臂桿(121)、第二臂桿(122)和第三臂桿(123)的電機、滅火彈發射筒(13)中的發射機構、瞄具(14)中的攝像頭電連接; 所述地面站(2)為可移動操控平臺，包括操縱桿(21)、發射按鈕(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(12)在空間三個維度上運動；所述發射按鈕(22)控制滅火彈發射筒(13)的發射；所述地圖顯示屏(23)顯示地圖與無人機在地圖中的位置；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)用于接收由無人機主體(11)內的無線信號收發裝置發送的GPS定位裝置的信號和瞄具(14)中的攝像頭的信號，以及用于向無人機主體(11)內的無線信號收發裝置發送控制三軸云臺(12)的電機的控制信號和滅火彈發射筒(13)的發射機構的發射信號。
2.如權利要求1所述高樓警用滅火無人機，其特征在于:所述無人機(I)為多旋翼無人機或者無人直升機。
3.如權利要求1所述高樓警用滅火無人機，其特征在于:所述瞄具(14)為可見光攝像頭瞄準儀或者熱成像攝像頭瞄準儀。
4.如權利要求1所述高樓警用滅火無人機，其特征在于:所述滅火彈發射筒(13)有至少一個發射筒腔。
5.如權利要求1所述高樓警用滅火無人機，其特征在于:滅火彈發射筒(13)發射帶破窗頭滅火彈、普通泡沫滅火彈、普通干粉滅火彈、催淚彈或者鎮靜彈。
【文檔編號】A62C31/00GK104027909SQ201410259474
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月11日 優先權日:2014年6月11日
【發明者】陳樂春 申請人:江蘇數字鷹科技發展有限公司