[实用新型]高空系留式无人灭火系统

说明书

技术领域

本发明涉及无人机灭火技术领域，具体涉及一种高空系留无人灭火系统。

背景技术

在消防领域中，高层灭火一直是一个世界难题，高层建筑的火灾危险性与灭火难度远远大于一般低层建筑。目前，在我国，高层建筑灭火的主要方法为：消防队采用登高消防车攀登到一定高度，再使用消防枪灭火。然而，消防队的攀登高度一般只有25米，而消防枪一般能打到60米左右。即，现在的消防车灭火极限为100米左右。因此，对于100米以上的高楼火灾，只能采取预防和自救。

专利申请号为201610153054.0，名称为一种无人机系留系统的发明专利提出了一种系留无人机的方案，包括无人机、收放线子系统、电力子系统、通信子系统、地面电源和地面站。提高了无人机的载重和滞空时间。本发明结合该系统的优点和灭火弹技术提出了一种高空系留无人灭火系统。

申请号为201610165872.2，名称为无人机灭火弹发射系统的发明专利提出的消防灭火无人机包括地面站、无人机、挂架和灭火弹。该系统的优点是可以实时和地面保持通信，地面指挥中心可以依据图像等数据发射灭火弹实施灭火。但该系统的飞行平台载重能力有限只能携带一枚灭火弹，其次是飞行时间有限，灭一处火得多次往返，即该发明专利提出的无人机灭火弹发射系统的灭火能力有限难以有效灭火。

申请号为2016101419566.X，名称为一种高楼消防无人机的发明专利提出的灭火无人机包括无人机主体、摄像头和水枪。该专利提出使用无人机携带水枪后飞到空中，由水枪喷出的水进行灭火。该专利提出的方法存在受水枪及其水管的重量限制，无法飞至太高的高楼。由于现有多旋翼载重有限，该方法的无人机甚至难以飞至地面灭火设备可达的高度。

发明内容

为克服现有技术中存在的载弹量少、飞行高度有限的不足，本发明提出了一种高空系留式无人灭火系统。

本发明包括飞行平台、灭火装置、系留电缆、地面供电电源、地面站系统。所述的灭火装置安装在所述飞行平台，并使该灭火装置中的灭火弹悬挂在所述飞行平台的机身的下方。所述的机身包括上机身板和下机身板。瞄准相机位于所述机身前端端面中部。所述GPS定位单元、飞行控制与通信单元和灭火弹发射控制单元均位于所述上机身板上表面中部，电源管理单元位于机身中部，安装在下机身板的上表面。地面供电电源与飞行平台的电源管理单元之间通过系留电缆连接；该系留电缆的长度由飞行平台的作业高度决定。所述的地面站系统通过数据线或者无线信号控制和监视空中无人灭火系统。

所述的飞行平台包括无刷直流电机、三对碳纤维螺旋桨、电子调速器、碳管夹、短机臂、机身、机身加长碳管、碳管转接件和长机臂。

三对碳纤维螺旋桨通过机臂分别位于所述机身的前端、后端和该机身长度方向的对称线处，并使每对碳纤维螺旋桨中的各螺旋桨分列于该机身长度方向的两侧。所述位于机身前端和后端的碳纤维螺旋桨分别通过短机臂与所述机身连接，所述位于机身长度方向对称线处的碳纤维螺旋桨通过长机臂与所述机身连接。

在所述机身前端端面中部和后端端面中部分别安装有一对机身加长碳管。该机身加长碳管的内端通过碳管夹与所述机身端面固接；各机身加长碳管的外端通过碳管转接件与长机臂中段固接。在连接所述长机臂时，须使分别安装在该长机臂两端的碳纤维螺旋桨对称的分布在所述机身的两侧。

所述的碳管转接件为铝合金制成的三通转接头，该碳管转接件的各转接口端头的管体上分别有轴向的切口；在该各切口的两侧的管体表面分别有夹紧耳片。

各所述的长机臂的内端分别通过碳管夹安装在机身长度方向对称线处的两侧，具体是将所述碳管夹置于所述机身内，将各长机臂的内端分别装入该碳管夹内，并使用螺栓连接碳管夹和机身的上机身板和下机身板，进而将各长机臂固紧。各所述长机臂的外端的端头处与连接电机座的碳管夹持端固连。所述无刷直流电机安装在该电机座的上表面；碳纤维螺旋桨安装在所述无刷直流电机的输出轴上；电子调速器嵌装在该电机座内，并与所述无刷直流电机通过导线连接。

所述的碳管夹有两个矩形夹块组成，在各夹块的一个侧表面分别有半圆形的凹槽，该凹槽的半径与机身加长碳管的外径相同。在各夹块的另一个侧表面分别有连接螺孔。

所述电机座的一端有管夹头，形成了该电机座的夹持端，该夹持端的端口有轴向的切口，切口两侧的管体外圆周表面分别有夹紧耳片。所述电机座上有用于安装无刷直流电机的安装孔。

针对现有消防灭火技术存在的缺陷，结合系留无人机和消防灭火弹的优势，本发明提出的高空系留无人灭火系统能有效解决高层灭火这一世界难题。