一种高层建筑灭火飞行器的制作方法

1.本实用新型涉及消防设备技术领域，具体涉及一种高层建筑灭火飞行器。


背景技术：

2.随着工业化和城市化进程的迅猛发展，100米以上的高层建筑不断增多，随之而来的高层建筑火灾时有发生。由于楼层高，密集度大以及道路通行和场地限制等因素影响，云梯车、高压水枪和地面消防炮等传统的消防设备在面对高层建筑火灾时很难有效发挥作用。高层建筑火灾一旦发生就会造成人员伤亡和巨大的经济损失。针对现有消防设备与高层建筑火灾的严重失衡状况，亟需研制一种灭火效率高、机动性好的新型灭火设备，以解决高层建筑灭火。
3.公开号为cn208842620u的中国实用新型专利公开了一种六旋翼灭火无人机，在机身盒体六边形的各角上分别安装有折叠件，机臂的一端通过该折叠件固定在机身盒体上。所述的飞行动力系统包括六组飞行动力组件；各所述飞行动力组件分别安装在所述机臂的悬臂端。所灭火弹发射装置安装在机身盒体下表面的中部。瞄准相机位于机身盒体下表面的中部的前方。
4.在高层建筑室内发生火灾时，该型六旋翼灭火无人机采用在室外发射灭火弹的方式进行破窗和灭火作业。但是，发射灭火弹对无人机的操控要求较高，且灭火弹在破窗时飞行路径容易发生改变，若不能射入室内，从高空坠落后容易造成危险；并且，由于室内空间有限，不能在室内发射灭火弹，所以该型六旋翼灭火无人机不能进入室内进行灭火。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种高层建筑灭火飞行器，以解决背景技术中所提出的技术问题。
6.一种高层建筑灭火飞行器，包括无人机，所述无人机上安装有摄像头，所述无人机底部可拆卸地安装有用于投放灭火弹的投放装置以及设置在所述投放装置两侧、用于破窗的破窗装置；
7.所述破窗装置包括水平设置的支撑臂和安装在所述支撑臂一端的破窗机构，所述破窗机构伸出所述无人机外设置；
8.所述破窗机构包括破窗件和电机，所述电机固定安装在所述支撑臂上，所述破窗件呈长方体状，所述破窗件水平设置，所述破窗件的中部通过转轴转动连接在所述支撑臂上并与所述电机传动连接，所述电机驱动所述转轴旋转以带动所述破窗件转动；所述支撑臂的另一端固定连接在所述无人机底部。
9.进一步，所述转轴通过轴承座转动安装在所述支撑臂上，所述转轴顶端通过齿轮箱与所述电机传动连接。
10.进一步，所述齿轮箱内设置有依次相互啮合的第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述第一齿轮与所述转轴连接，所述第三齿轮与所述电机连接，所述第二齿轮转动安装在所
述齿轮箱内。
11.进一步，所述转轴的转速为30000转/分。
12.进一步，所述破窗件的两端具有球体状的击打部，所述击打部与所述破窗件一体设置。
13.进一步，所述无人机的螺旋桨外设置有防护罩。
14.进一步，所述投放装置包括：
15.挂架，包括两块相对设置的侧板和连接在两块所述侧板顶部之间的顶板，所述顶板顶部设置有通过螺栓与无人机底部连接的连接板，所述连接板通过连接柱与所述顶板顶部连接，两块所述侧板底部两端之间分别设置有第一连杆，其中一根所述第一连杆高于另一根第一连杆设置；两块所述侧板顶部之间连接有第二连杆；
16.用于容纳灭火弹的放置仓，所述放置仓位于两块所述侧板之间设置，所述放置仓呈圆柱架体状，所述放置仓的两端底部分别与两根所述第一连杆连接以使所述放置仓倾斜设置，所述放置仓包括一对相对设置的环形板和多根连接在两个所述环形板之间的连接杆，多根所述连接杆沿所述环形板周向均匀间隔分布；位于高处设置的环形板上设置有挡板，所述挡板的一端与所述环形板铰接、另一端与所述环形板卡扣连接或螺栓连接；
17.投放组件，与所述第二连杆转动连接，包括一对相对设置的阻隔板，所述阻隔板呈l型结构，两块所述阻隔板之间通过固定杆连接，所述阻隔板的中部转动连接在所述第二连杆上；
18.舵机，所述舵机安装在所述顶板顶部，所述舵机通过拉杆与其中一根所述固定杆传动连接，所述舵机通过信号线与所述无人机的控制器电信号连接。
19.进一步，所述阻隔板中部设置有轴承，所述阻隔板通过轴承转动连接在所述第二连杆上。
20.本实用新型的有益效果体现在：
21.灭火时通过遥控无人机飞往高层建筑，通过无人机上带的摄像头来观察火势和飞行器的位置。到达起火点窗外之后，通过摄像头对准起火点窗户，无人机逐渐靠近窗户并通过破窗机构破碎窗户玻璃，使无人机能够进入室内观察火情，并通过投放装置投放灭火弹进行灭火，灭火弹足以应付高层火灾的初期状态，为后续救援争取时间。整个无人机由四个无刷电机分别带动四个螺旋桨提供升力，周围加装了一圈防护罩，防止在飞行过程中螺旋桨片受损。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
23.图1为本实用新型实施例提供的一种高层建筑灭火飞行器的结构示意图一；
24.图2为本实用新型实施例提供的一种高层建筑灭火飞行器的结构示意图二；
25.图3为破窗装置的安装结构示意图；
26.图4为破窗装置的结构示意图；
27.图5为齿轮箱的内部结构示意图；
28.图6为投放装置的结构示意图一；
29.图7为投放装置的结构示意图二。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
31.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.如图1和图2所示，本实施例提供的一种高层建筑灭火飞行器，包括无人机1，无人机1上安装有摄像头2，无人机1底部可拆卸地安装有用于投放灭火弹的投放装置3以及设置在投放装置3两侧、用于破窗的破窗装置4。无人机1外壳构件主要由碳纤维构成，轻便结实。该无人机1用锂电池提供动力，充满电以后可以飞行三十分钟左右。整个无人机1由四个无刷电机分别带动四个螺旋桨提供升力，每个螺旋桨周围加装了一圈防护罩15，防止在飞行过程中螺旋桨片受损。
34.具体的，如图3和图4所示，破窗装置4包括水平设置的支撑臂5和安装在支撑臂5一端的破窗机构，破窗机构伸出无人机1外设置，用于破碎窗户玻璃。
35.破窗机构包括破窗件6和电机7，电机7固定安装在支撑臂5上，破窗件6呈长方体状，破窗件6水平设置，破窗件6的中部通过转轴8转动连接在支撑臂5上并与电机7传动连接，电机7驱动转轴8旋转以带动破窗件6转动。支撑臂5的另一端通过螺栓固定连接在无人机1底部。
36.转轴8通过轴承座9转动安装在支撑臂5上，转轴8顶端通过齿轮箱10与电机7传动连接。齿轮箱10通过螺栓与支撑臂5固定连接。
37.如图5所示，齿轮箱10内设置有依次相互啮合的第一齿轮11、第二齿轮12和第三齿轮13，第一齿轮11与转轴8连接，第三齿轮13与电机7连接，第二齿轮12通过轮轴转动安装在齿轮箱10内。第一齿轮11、第二齿轮12和第三齿轮13的轮齿数依次递增。电机7转动带动第三齿轮13旋转，第三齿轮13通过第二齿轮12带动第一齿轮11旋转，从而带动转轴8转动。本实施例中，电机7通过齿轮箱10驱动转轴8的转速为30000转/分，破窗件6靠近玻璃后就能将其打破。
38.为保证击打效果，破窗件6的两端具有球体状的击打部14，击打部14与破窗件6一体设置。球体状的击打部14能够增大破窗件6的结构强度，并减小与玻璃的接触面积，增大
压强，更快地打碎玻璃、
39.如图2、图6和图7所示，投放装置3包括挂架16、用于容纳灭火弹的放置仓22、投放组件和舵机26。其中，挂架16包括两块相对设置的侧板17和连接在两块侧板17顶部之间的顶板18，顶板18顶部设置有通过螺栓与无人机1底部连接的连接板19，连接板19通过连接柱与顶板18顶部连接，两块侧板17底部两端之间分别设置有第一连杆20，其中一根第一连杆20高于另一根第一连杆20设置，两块侧板17顶部之间连接有第二连杆21。
40.放置仓22位于两块侧板17之间设置，放置仓22呈圆柱架体状，放置仓22的两端底部分别与两根第一连杆20焊接连接以使放置仓22倾斜设置，放置仓22包括一对相对设置的环形板和多根连接在两个环形板之间的连接杆，多根连接杆沿环形板周向均匀间隔分布。位于高处设置的环形板上设置有挡板23，挡板23的一端与环形板通过合页铰接、另一端与环形板卡扣连接或螺栓连接。打开挡板23后，可以向放置仓22内添加灭火弹。
41.投放组件与第二连杆21转动连接，包括一对相对设置的阻隔板24，阻隔板24呈l型结构，两块阻隔板24之间通过固定杆25连接，阻隔板24的中部转动连接在第二连杆21上。具体的，在安装时，在阻隔板24中部设置有轴承，阻隔板24通过轴承转动连接在第二连杆21上。如图6所示，常态时，阻隔板24的弯折部分伸入放置仓22内，用于对位于放置仓22最下方的灭火弹进行锁止。
42.舵机26安装在顶板18顶部，舵机26通过拉杆27与其中一根固定杆25传动连接，舵机26通过信号线与无人机1的控制器电信号连接。操作人员通过遥控装置向无人机1的控制器发送遥控信号，控制舵机26转动。舵机26转动时通过拉杆27拉动投放组件绕第二连杆21向上转动，解除对位于放置仓22最下方的灭火弹的锁止，从而将位于放置仓22最下方的灭火弹投放出去。并且，由于投放组件靠近拉杆27的一端会向下转动，从而将与位于放置仓22最下方的灭火弹相邻的灭火弹限制在放置仓22内，保证一次只会投放一颗灭火弹。
43.灭火时通过遥控无人机飞往高层建筑，通过无人机上带的摄像头来观察火势和飞行器的位置。到达起火点窗外之后，通过摄像头对准起火点窗户，无人机逐渐靠近窗户并通过破窗机构破碎窗户玻璃，使无人机能够进入室内观察火情，并通过投放装置投放灭火弹进行灭火，灭火弹足以应付高层火灾的初期状态，为后续救援争取时间。整个无人机由四个无刷电机分别带动四个螺旋桨提供升力，周围加装了一圈防护罩，防止在飞行过程中螺旋桨片受损。
44.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

技术特征：
1.一种高层建筑灭火飞行器，包括无人机(1)，所述无人机(1)上安装有摄像头(2)，其特征在于：所述无人机(1)底部可拆卸地安装有用于投放灭火弹的投放装置(3)以及设置在所述投放装置(3)两侧、用于破窗的破窗装置(4)；所述破窗装置(4)包括水平设置的支撑臂(5)和安装在所述支撑臂(5)一端的破窗机构，所述破窗机构伸出所述无人机(1)外设置；所述破窗机构包括破窗件(6)和电机(7)，所述电机(7)固定安装在所述支撑臂(5)上，所述破窗件(6)呈长方体状，所述破窗件(6)水平设置，所述破窗件(6)的中部通过转轴(8)转动连接在所述支撑臂(5)上并与所述电机(7)传动连接，所述电机(7)驱动所述转轴(8)旋转以带动所述破窗件(6)转动；所述支撑臂(5)的另一端固定连接在所述无人机(1)底部。2.根据权利要求1所述的一种高层建筑灭火飞行器，其特征在于：所述转轴(8)通过轴承座(9)转动安装在所述支撑臂(5)上，所述转轴(8)顶端通过齿轮箱(10)与所述电机(7)传动连接。3.根据权利要求2所述的一种高层建筑灭火飞行器，其特征在于：所述齿轮箱(10)内设置有依次相互啮合的第一齿轮(11)、第二齿轮(12)和第三齿轮(13)，所述第一齿轮(11)与所述转轴(8)连接，所述第三齿轮(13)与所述电机(7)连接，所述第二齿轮(12)转动安装在所述齿轮箱(10)内。4.根据权利要求2所述的一种高层建筑灭火飞行器，其特征在于：所述转轴(8)的转速为30000转/分。5.根据权利要求1所述的一种高层建筑灭火飞行器，其特征在于：所述破窗件(6)的两端具有球体状的击打部(14)，所述击打部(14)与所述破窗件(6)一体设置。6.根据权利要求1所述的一种高层建筑灭火飞行器，其特征在于：所述无人机(1)的螺旋桨外设置有防护罩(15)。7.根据权利要求1所述的一种高层建筑灭火飞行器，其特征在于：所述投放装置(3)包括：挂架(16)，包括两块相对设置的侧板(17)和连接在两块所述侧板(17)顶部之间的顶板(18)，所述顶板(18)顶部设置有通过螺栓与无人机(1)底部连接的连接板(19)，所述连接板(19)通过连接柱与所述顶板(18)顶部连接，两块所述侧板(17)底部两端之间分别设置有第一连杆(20)，其中一根所述第一连杆(20)高于另一根第一连杆(20)设置；两块所述侧板(17)顶部之间连接有第二连杆(21)；用于容纳灭火弹的放置仓(22)，所述放置仓(22)位于两块所述侧板(17)之间设置，所述放置仓(22)呈圆柱架体状，所述放置仓(22)的两端底部分别与两根所述第一连杆(20)连接以使所述放置仓(22)倾斜设置，所述放置仓(22)包括一对相对设置的环形板和多根连接在两个所述环形板之间的连接杆，多根所述连接杆沿所述环形板周向均匀间隔分布；位于高处设置的环形板上设置有挡板(23)，所述挡板(23)的一端与所述环形板铰接、另一端与所述环形板卡扣连接或螺栓连接；投放组件，与所述第二连杆(21)转动连接，包括一对相对设置的阻隔板(24)，所述阻隔板(24)呈l型结构，两块所述阻隔板(24)之间通过固定杆(25)连接，所述阻隔板(24)的中部转动连接在所述第二连杆(21)上；舵机(26)，所述舵机(26)安装在所述顶板(18)顶部，所述舵机(26)通过拉杆(27)与其
中一根所述固定杆(25)传动连接，所述舵机(26)通过信号线与所述无人机(1)的控制器电信号连接。8.根据权利要求7所述的一种高层建筑灭火飞行器，其特征在于：所述阻隔板(24)中部设置有轴承，所述阻隔板(24)通过轴承转动连接在所述第二连杆(21)上。

技术总结
本实用新型公开了一种高层建筑灭火飞行器，包括无人机、投放装置以及破窗装置；破窗装置包括水平设置的支撑臂和安装在支撑臂一端的破窗机构，破窗机构伸出无人机外设置；破窗机构包括破窗件和电机，电机固定安装在支撑臂上，破窗件的中部通过转轴转动连接在支撑臂上并与电机传动连接，电机驱动转轴旋转以带动破窗件转动；支撑臂的另一端固定连接在无人机底部。灭火时通过遥控无人机飞往高层建筑，通过无人机上带的摄像头来观察火势和飞行器的位置。到达起火点窗外之后，通过摄像头对准起火点窗户，无人机逐渐靠近窗户并通过破窗机构破碎窗户玻璃，使无人机能够进入室内观察火情，并投放灭火弹进行灭火，灭火弹足以应付高层火灾的初期状态。灾的初期状态。灾的初期状态。


技术研发人员：张路山
受保护的技术使用者：张路山
技术研发日：2023.02.16
技术公布日：2023/6/16