[发明专利]一种多旋翼无人机消防系统设计方法及系统

说明书

本发明公开了一种多旋翼无人机消防系统设计方法及系统，是将多旋翼无人机消防系统设计由多旋翼机，机载控制系统，机载灭火载荷系统，消防供电车以及地面控制器五大部分共同组成；由多旋翼机负责升空实施消防作业，多旋翼机中安装机载控制系统对作业全过程进行控制，由机载灭火载荷系统具体实施消防作业，消防供电车配置在地面负责供电和输送灭火剂并兼用于装载运输多旋翼机，有地面控制器负责消防现场用于作业操作。本发明采用主流消防灭火剂并提出多种供应方案，适合从高楼侧面消防作业的场景，解决了消防无人机破窗作业难点，解决投送救生包等场景需求，以及消防现场所需视频即摄像机等通信手段。

技术领域

本发明属于航空飞行器及高层建筑消防领域，特别是多旋翼无人机工程应用范畴，可扩展军事，海事应用。

背景技术

城市高层建筑不断增加，消防和救生成为关注焦点。传统消防装备采用的云梯和高压水枪性能受限制，不适应高层建筑的消防要求。水作为灭火介质对于火场内人员安全比较有利，但是灭火效率较低。如果城市消防整体规划，改变消防介质及消防手段，可大幅提升高楼建筑消防效果。目前，采用无人机用于高楼消防正受到关注。

沈阳合创旭飞科技有限公司申请的中国发明专利107662699A公开了一种消防用灭火无人机，包括无人机本体、热成像仪以及声波设备；所述热成像仪和所述声波设备分别设置在所述无人机本体底部；所述无人机本体内设置有控制装置和第一无线模块；所述热成像仪与所述控制装置连接，用于对目标区域进行拍摄以得到目标区域的热图像信息；所述控制装置用于将所述热图像信息通过所述第一无线模块发送给监控终端；所述控制装置还用于通过所述第一无线模块接收所述监控终端发送来的灭火控制信号；所述声波设备与所述控制装置连接；所述声波设备用于在所述灭火控制信号的控制下工作，以产生声波来消除火灾。上述消防用灭火无人机能够及时控制火灾险情且工作效率较高。

湖南新业态智慧消防科技有限公司申请的中国发明专利109573038A公开了一种消防无人机，包括机体，所述机体的顶部设置有控制箱，所述控制箱的四角处皆设置有旋翼臂，所述旋翼臂顶部远离控制箱的一端安装有飞行电机，所述飞行电机的输出端转动连接有旋翼，所述机体底部的两侧皆设置有支撑架，所述支撑架的底端设置有支撑板，所述机体内部的底端安装有正反电机，所述正反电机的输出端转动连接有延伸至机体下方的转轴，所述转轴的末端连接有炮台，所述炮台的内部设置有炮筒。该方案通过在机体的内部安装正反电机，且正反电机的输出端通过转轴与机体下方的炮台转动连接，在进行灭火时，可通过正反电机带动炮台进行转动，从而调整炮筒的方向，运用较为较为灵活。

南京市公安消防局申请并获得授权的中国发明专利106043678B公开了一种消防用双体无人机，本申请无人机主体有一对，无人机主体中部上方有信号发射接收装置，两个无人机主体之间有灭火装置主体，本申请还包括相应的消防车，对消防车顶部进行改造，除具有传统消防车功能外还可以一次同时携带3个无人机，从而无人机与消防车可以互相配合使用。该方案中双头无人机采用双无人机主体设计，可以同时携带相同的灭火剂，以提高灭火剂的携带量，也可以分别携带不同的灭火剂来同时对不同的火情进扑灭并根据双体无人机结构设计了相应的消防车，这样无人机和消防车可以互相配合使用从而提高了消防效率，可以应付不同情况的火灾。

然而现有技术依然存在以下不足之处，如现有的消防无人机一般采用多旋翼机平台，多旋翼机的动力采用涡轮发动机，可解决装载重量和续航时间的需求，但是，采用涡轮发动机方案有几个缺点，一是动力控制比较困难，不适合楼间距较小侧风较大的场合使用，二是噪声较大寿命较短，而电动旋翼比较安静，隐蔽，三是存在燃油意外着火的风险，四是操作上需要每台依次起动，现场准备时间长，五是燃料不适合低温和高原低气压环境使用。因此，对现有的消防无人机及其控制系统进行进一步创新性的设计和改进是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提出一种多旋翼无人机消防系统设计方法及系统，以克服现有技术存在的不足。

详细技术说明：