消防无人机

1.本实用新型涉及消防设备的技术领域，尤其是涉及一种消防无人机。


背景技术：

2.消防”即是消除隐患，预防灾患(即预防和解决人们在生活、工作、学习过程中遇到的人为与自然、偶然灾害的总称)，当然狭义的意思在人们认识初期是：(扑灭)火灾的意思。主要包括火灾现场的人员救援，重要设施设备、文物的抢救，重要财产的安全保卫与抢救，扑灭火灾等。目的是降低火灾造成的破坏程度，减少人员伤亡和财产损失。
3.目前，灭火主要依靠消防车将消防员运载到火灾现场，根据相关规定，消防员到达火灾现场的时间不能超过15分钟，以免错过救火的黄金时间，但是，如果发生火灾现场的地点是在拥堵路段或者需要必经拥堵路段，以及消防通道被私家车等堵住，会导致消防车无法在救火最佳黄金时间抵达火宅现场，使火势进一步蔓延，加大救火难度，如果能在火灾发生初期就能快速抵达现场，火灾就比较容易扑灭。因此，急需一种能携带消防设备无视拥堵路段就能快速抵达火宅现场的交通工。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种消防无人机。
5.本实用新型提供的一种消防无人机采用如下的技术方案：
6.一种消防无人机，包括：
7.机身，包括机架和用于驱动机架进行飞行的动力装置；
8.图传系统，设置在机架上，用于采集火灾现场信息并传输给终端设备；
9.灭火装置，设置在机架上，用于对火灾现场的火源进行灭火。
10.可选的，所述灭火装置包括储液箱、喷液组件和水泵，所述储液箱设置在机架上，所述喷液组件的喷液端可被驱动的朝向所述火源，所述水泵用于将储液箱内的液体通过喷液组件喷出。
11.可选的，所述喷液组件包括喷嘴、管道和转动座，所述转动座左右往复转动配合设置在机架上，所述喷嘴上下往复转动配合设置在转动座上，所述管道用于将储液箱内的液体输送到喷嘴上，所述机架上设置有用于驱动转动座转动的第一驱动装置和用于驱动管道转动的第二驱动装置。
12.可选的，所述第一驱动装置包括第一齿轮和用于驱动第一齿轮转动的第一驱动源，所述转动座内沿转动座的周向开设有与第一齿轮适配的齿槽，所述第一齿轮与齿槽啮合，所述第一齿轮驱动配合设置在转动座上并用于驱动转动座左右往复转动。
13.可选的，所述第二驱动装置包括转动杆、第二齿轮和用于驱动第二齿轮转动的第二驱动源，所述转动杆的两端分别固定设置有第三齿轮，所述第三齿轮与第二齿轮啮合，所述喷嘴固定设置在转动杆上，所述转动杆驱动配合设置在转动座内并用于驱动喷嘴上下往复转动。
14.可选的，所述图传系统包括设置在机架上的可见光相机、红外线热像仪和激光测距仪，所述可见光相机用于将拍摄的火灾现场的影像实时传输给终端设备，所述红外线热像仪用于监控火灾现场的实时温度并将所述温度值实时传输给终端设备，所述激光测距仪用于探测火源和机架之间的距离并将所述距离值传输给终端设备。
15.可选的，所述机架上设置有控制系统，所述控制系统用于控制动力装置的飞行状态以及控制灭火装置进行灭火。
16.可选的，所述机架上设置有用于将机身支撑在地面上的起落装置。
17.可选的，所述起落装置包括连接杆和起落杆，所述连接杆固定设置在机架上，所述起落杆固定设置在连接杆上，所述起落杆用于与地面接触。
18.可选的，所述储液箱上安装有辊轮，所述连接杆上设置有连接板，所述储液箱通过辊轮调节位于连接板的位置，所述储液箱上设置有用于将储液箱固定到起落装置上的固定组件。
19.综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：
20.1.通过无人机上的灭火装置对火灾现场的火源进行灭火，无人机的机动性有效避免因为路况导致消防车无法在救火的黄金时间到达火灾现场，有效保障了在火灾发生初期就能快速抵达现场，提高灭火效率，降低人员和财产损坏。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例的灭火装置的连接结构示意图。
23.附图标记说明：1、机身；11、机架；12、动力装置；2、图传系统；21、可见光相机；22、红外线热像仪；23、激光测距仪；3、灭火装置；31、储液箱；32、喷液组件；321、喷嘴；322、管道；323、转动座；33、水泵；4、第一驱动装置；41、第一齿轮；42、第一驱动源；5、第二驱动装置；51、转动杆；52、第二齿轮；53、第二驱动源；54、第三齿轮；6、控制系统；7、起落装置；71、连接杆；72、起落杆；73、连接板；8、辊轮；9、固定组件。
具体实施方式
24.以下结合附图1-2对本实用新型作进一步详细说明。
25.本实用新型实施例公开一种消防无人机。
26.参照图1、图2，一种消防无人机包括机身1、图传系统2和灭火装置3，机身1包括机架11和用于驱动机架11进行飞行的动力装置12；图传系统2设置在机架11上，图传系统2用于采集火灾现场信息并传输给终端设备；灭火装置3设置在机架11上，灭火装置3用于对火灾现场的火源进行灭火。通过无人机上的灭火装置3对火灾现场的火源进行灭火，无人机的机动性有效避免因为路况导致消防车无法在救火的黄金时间到达火灾现场，有效保障了在火灾发生初期就能快速抵达现场，提高灭火效率，降低人员和财产损坏。
27.机架11采用六轴旋翼无人机的机架11，动力装置12采用螺旋桨推进方式，包括螺旋桨和带动螺旋桨转动的螺旋桨电机，螺旋桨安装机架11上，螺旋桨电机安装在机架11上与螺旋桨同轴固定连接，螺旋桨电机带动螺旋桨转动提供升力，带动机架11进行飞行。
28.在本实施例中，图传系统2包括设置在机架11上的可见光相机21、红外线热像仪和
激光测距仪23，可见光相机21采用普宙无人机变焦可见光相机21，可见光相机21内置有cpu及其外围电路和传输模块，可见光相机21拍摄的图像通过传输模块传输给终端设备，利用可见光相机21进行高空大范围火灾现场高空侦察，并将火灾现场的图像实时回传到终端设备上，帮助指挥人员及时了解全局动向，帮助消防人员考量火情趋势，为扑灭山火提供决策参考。
29.热成像相机采用巨哥科技的mag-f3智能热像仪，热成像相机与终端设备电性连接，利用热成像相机对火灾现场进行实时监控每一片区域的实时温度，火源周围温度值比非火源周围温度值高，通过探测到火灾现场的温度异常值，从而快速判断火灾现场的火源，可以实现消防人员快速搜索排查，让灭火更加高效。
30.激光测距仪23采用京固的lwnv7微型激光测距传感器，激光测距仪23与终端设备电性连接。利用激光测距仪23探测无人机现有位置与探测到的火源之间的距离，提高对火源的定位，提高灭火效率。
31.在本实施例中，终端设备采用计算机。
32.机架11上设置有用于将机身1支撑在地面上的起落装置7。在本实施例中，起落装置7包括连接杆71和起落杆72，连接杆71固定设置在机架11上，连接杆71安装有四根，两根为一组，同组的连接杆71安装在机架11的同一侧上，两组沿机架11的长度方向间隔设置在机架11的底部，起落杆72安装有两根，起落杆72固定安装同一组连接杆71上，起落杆72用于与地面接触。起落装置7用于辅助无人机进行降落有效避免降落过程中将机架11损坏，提高无人机的降落安全性。
33.灭火装置3包括储液箱31、喷液组件32和水泵33，储液箱31安装在连接杆71上，在两组连接杆71之间安装有承载板，储液箱31安装在承载板上，储液箱31内部中空且一侧有进出液体的开口，开口处安装有阀门。储液箱31内部存储有用于灭火的液体，如水、泡沫液等，在本实施例中，储液箱31内储存的是水。储液箱31的底部阵列安装有辊轮8，辊轮8与承载板滚动接触，工作人员提高辊轮8调节储液箱31在机架11上的重心，提高无人机在工作过程中的稳定性。
34.储液箱31上设置有用于将储液箱31固定到起落装置7上的固定组件9。在本实施例中，固定组件9采用绳子和卡扣的结合形式，在承载板上安装有卡扣的公扣，储液箱31的底部安装有卡扣的母扣，公扣母扣相互扣接将储液箱31固定在承载板的顶部，公扣和母扣上安装有连接绳，公扣和母扣滑动连接在相应的连接绳上，通过调节连接绳的长度，调节承载板的位置，固定承载板稳固。然后将承载板和承载板之间缠绕绳子进行固定，进一步加强储液箱31在承载板上的稳固性。
35.喷液组件32的喷液端可被驱动的朝向火源，喷液组件32包括喷嘴321、管道322和转动座323，在承载板的下方且为两组连接杆71之间安装有固定板，转动座323的的顶部开口且内部中空，转动座323的横截面为半圆形，转动座323左右往复转动配合设置在固定板上。
36.机架11上设置有用于驱动转动座323转动的第一驱动装置4。第一驱动装置4包括第一齿轮41和用于驱动第一齿轮41转动的第一驱动源42，第一驱动源42采用伺服电机。转动座323的内侧壁沿转动座323的周向开设有与第一齿轮41适配的齿槽，第一齿轮41与齿槽啮合，第一齿轮41驱动配合设置在转动座323上并用于驱动转动座323左右往复转动。
37.转动座323上开设有供喷嘴321上下往复移动的穿孔，喷嘴321上下往复转动配合设置在转动座323上。储液箱31的底部开设有出液口，管道322的一端与储液箱31可拆卸连接、另一端伸入到转动座323内并与喷嘴321固定连接，管道322用于将储液箱31内的液体输送到喷嘴321上。
38.机架11上设置有用于驱动管道322转动的第二驱动装置5。第二驱动装置5包括转动杆51、第二齿轮52和用于驱动第二齿轮52转动的第二驱动源53，第二驱动源53采用马达。转动杆51的两端分别固定设置有一个第三齿轮54，第三齿轮54转动配合设置在转动座323的内侧壁上，第三齿轮54与第二齿轮52啮合，转动杆51上安装有固定座，喷嘴321固定设置在转动杆51的固定座上，转动杆51驱动配合设置在转动座323内并用于驱动喷嘴321上下往复转动。
39.水泵33用于将储液箱31内的液体通过喷液组件32喷出，水泵33安装在固定板上。
40.工作人员通过图传系统2快速定位到火灾现场的火源，通过转动转动座323和喷嘴321使喷嘴321的出液端朝向火源，然后启动水泵33将储液罐内的液体从喷嘴321喷出，从而灭火，在不改变无人机的方向的前提下，提高灭火装置3的灭火范围，提高适用性。
41.在其他实施例中，灭火装置3还可以为储粉罐和喷嘴321，储粉罐安装在机架11的底部，喷嘴321通过输粉管与储粉罐连接，储粉罐内储存有灭火粉末，储粉罐内设置有加压装置，通过加压装置使储粉罐内的灭火粉末从喷嘴321排出，从而灭火。
42.机架11上设置有控制系统6，控制系统6用于控制动力装置12的飞行状态以及控制灭火装置3进行灭火。控制系统6采用现有的无人机控制系统6，控制系统6包括cpu及其外围电路、无线传输模块，cpu及其外围电路控制第一驱动源42、第二驱动源53、水泵33和动力装置12，通过无线传输模块使控制系统6与终端设备的通信连接，灭火装置3和动力装置12与控制系统6电性连接。工作人员通过终端设备就能控制灭火装置3和动力装置12。
43.以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种消防无人机，其特征在于：包括：机身(1)，包括机架(11)和用于驱动机架(11)进行飞行的动力装置(12)；图传系统(2)，设置在机架(11)上，用于采集火灾现场信息并传输给终端设备；灭火装置(3)，设置在机架(11)上，用于对火灾现场的火源进行灭火。2.根据权利要求1所述的消防无人机，其特征在于：所述灭火装置(3)包括储液箱(31)、喷液组件(32)和水泵(33)，所述储液箱(31)设置在机架(11)上，所述喷液组件(32)的喷液端可被驱动的朝向所述火源，所述水泵(33)用于将储液箱(31)内的液体通过喷液组件(32)喷出。3.根据权利要求2所述的消防无人机，其特征在于：所述喷液组件(32)包括喷嘴(321)、管道(322)和转动座(323)，所述转动座(323)左右往复转动配合设置在机架(11)上，所述喷嘴(321)上下往复转动配合设置在转动座(323)上，所述管道(322)用于将储液箱(31)内的液体输送到喷嘴(321)上，所述机架(11)上设置有用于驱动转动座(323)转动的第一驱动装置(4)和用于驱动管道(322)转动的第二驱动装置(5)。4.根据权利要求3所述的消防无人机，其特征在于：所述第一驱动装置(4)包括第一齿轮(41)和用于驱动第一齿轮(41)转动的第一驱动源(42)，所述转动座(323)内沿转动座(323)的周向开设有与第一齿轮(41)适配的齿槽，所述第一齿轮(41)与齿槽啮合，所述第一齿轮(41)驱动配合设置在转动座(323)上并用于驱动转动座(323)左右往复转动。5.根据权利要求3所述的消防无人机，其特征在于：所述第二驱动装置(5)包括转动杆(51)、第二齿轮(52)和用于驱动第二齿轮(52)转动的第二驱动源(53)，所述转动杆(51)的两端分别固定设置有第三齿轮(54)，所述第三齿轮(54)与第二齿轮(52)啮合，所述喷嘴(321)固定设置在转动杆(51)上，所述转动杆(51)驱动配合设置在转动座(323)内并用于驱动喷嘴(321)上下往复转动。6.根据权利要求1所述的消防无人机，其特征在于：所述图传系统(2)包括设置在机架(11)上的可见光相机(21)、红外线热像仪(22)和激光测距仪(23)，所述可见光相机(21)用于将拍摄的火灾现场的影像实时传输给终端设备，所述红外线热像仪(22)用于监控火灾现场的实时温度值并将所述温度值实时传输给终端设备，所述激光测距仪(23)用于探测火源和机架(11)之间的距离值并将所述距离值传输给终端设备。7.根据权利要求1所述的消防无人机，其特征在于：所述机架(11)上设置有控制系统(6)，所述控制系统(6)用于控制动力装置(12)的飞行状态以及控制灭火装置(3)进行灭火。8.根据权利要求2所述的消防无人机，其特征在于：所述机架(11)上设置有用于将机身(1)支撑在地面上的起落装置(7)。9.根据权利要求8所述的消防无人机，其特征在于：所述起落装置(7)包括连接杆(71)和起落杆(72)，所述连接杆(71)固定设置在机架(11)上，所述起落杆(72)固定设置在连接杆(71)上，所述起落杆(72)用于与地面接触。10.根据权利要求9所述的消防无人机，其特征在于：所述储液箱(31)上安装有辊轮(8)，所述连接杆(71)上设置有连接板(73)，所述储液箱(31)通过辊轮(8)调节位于连接板(73)的位置，所述储液箱(31)上设置有用于将储液箱(31)固定到起落装置(7)上的固定组件(9)。

技术总结
本实用新型涉及一种消防无人机，包括：机身，包括机架和用于驱动机架进行飞行的动力装置；图传系统，设置在机架上，用于采集火灾现场信息并传输给终端设备；灭火装置，设置在机架上，用于对火灾现场的火源进行灭火。1.通过无人机上的灭火装置对火灾现场的火源进行灭火，无人机的机动性有效避免因为路况导致消防车无法在救火的黄金时间到达火灾现场，有效保障了在火灾发生初期就能快速抵达现场，提高灭火效率，降低人员和财产损坏。降低人员和财产损坏。降低人员和财产损坏。


技术研发人员：屈高敏 李继广 谭健 李瑶 申美珠 樊佳乐 郭颖博 张俊辉
受保护的技术使用者：西安航空学院
技术研发日：2022.09.27
技术公布日：2023/4/19