[實用新型]拖曳電源導線式多軸旋翼無人機滅火裝置

有效

• 申請號: 201720065784.5
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN206437211U
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 張萬民
• 申請（專利權）人: 張萬民
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64D1/18;B64F3/02;A62C31/03;A62C3/00
• 代理公司: 河南科技通律師事務所41123
• 代理人: 張建東,靳錦

技術領域

本實用新型涉及高層建筑滅火技術及裝備領域，是一種利用重荷載多軸旋翼無人機在室外對高層建筑進行有效滅火的拖曳電源導線式多軸旋翼無人機滅火裝置。

背景技術

改革開放以來，我國的高層建筑建設快速發展，高層建筑的總數量，尤其是每年新建超高層建筑的數量連續多年位居世界第一。高層建筑尤其是超高層建筑的火災撲救是世界性難題。目前，世界上舉高消防車的最高高度為中聯重科2013年5月研制的DG113型登高平臺消防車，舉高高度為113米。由于受到場地的限制、車輛自身安全考慮，舉高消防車的舉高高度很難實現明顯的提升。直升機由于受到高層建筑周圍空間限制，受城市建筑間紊流影響較大，大直徑螺旋槳下側風對火場和施救行為影響較大，以及一旦發生事故會導致嚴重的次生災害等自身無法解決的原因，目前，世界范圍內直升機除了在高層建筑火災中實施屋頂救人外，還無法對建筑實施有效滅火。多軸旋翼無人機技術的發展為高層建筑滅火提供了新的思路和途徑。多軸旋翼無人機由于反應靈敏、控制精準、可靠性高，技術日益成熟。但是，由于受電池容量的限制，多軸旋翼無人機在荷載方面一直沒有大的突破。國內無人機行業技術領先的深圳大疆創新科技有限公司2016年推出的荷載最大的產品MG-1S農用植保機，有效荷載也僅有10kg，其他單位開發的農用植保無人機有效荷載也不超過20kg，再大荷載的多軸旋翼無人機目前還未進入應用市場領域。采用燃油發動機的多軸旋翼無人機和無人直升機，由于相對電動多軸旋翼無人機存在響應時間滯后、控制精準度不夠等致命問題，目前還無法在高層建筑滅火中運用。

有相關技術人員曾提出使用無人機進行高空滅火的技術和相關裝置的研究。經檢索，中國已公開專利申請中，申請號為200210041724.1，名為持續給水空中滅火救援多用途無人機平臺及其施救方法的專利技術，公開了采用一種滅火藥劑與無人機分離的技術方案，以降低無人機的載荷；申請號為201620202068.2，名為一種高樓消防無人機的專利技術，公開了一種無人機外接噴頭的工作方式；申請號為201620624944.0，名為一種旋翼無人機滅火系統，公開了一種以旋翼無人機對高層建筑發射滅火彈的方式進行滅火的方式。

但是，申請人發現，上述公開的三種技術方案中，存在著難以實現或與本實用新型方法不同。第三種實用新型與本實用新型在撲救高層火災采用的滅火方式不一樣。第一種、第二種方案存在難以實施的問題。主要原因：1.第一種方案中無人機選用的是無人直升機，由于無人直升機存在直升機本身無法克服的缺陷，無法在高層建筑滅火中使用。 2.現有多軸旋翼無人機無法滿足第一、第二兩種方案荷載的需求。在第一種方案中，目前采用電池作動力的旋翼無人機根本無法滿足既攜帶滅火藥劑和壓力泵組，又承擔空中連接管及管中滅火藥劑載荷的需求。在第二種方案中，顯示的是連接標準的消防水槍和水帶，Φ65的水帶充水狀態下10米長度僅水的重量就達33.16kg。3.在第二種外接噴頭的方接案中，多軸旋翼機在大管徑、高壓力液體沖擊作用下難以保持平衡。4.受電池容量和放電功率的制約，無人機有效荷載增加難以突破，長時間空中作業無法保證。

實用新型內容

本實用新型的目的就是通過解決現有多軸旋翼無人機有效荷載低、空中作業時間短的問題，結合改進后的高壓細水霧滅火技術，為專業消防隊伍實施高層建筑滅火提供一種新的快速有效的技術方法和裝備。

本實用新型的具體方案是：

一種拖曳電源導線式多軸旋翼無人機滅火裝置，包括地面設備、多軸旋翼式無人機和與地面設備相連接以提供高壓電的電源導線，所述無人機連接有高壓噴液裝置，該高壓噴液裝置的高壓噴頭水平安裝于無人機下方，通過遙控實現高壓噴頭與無人機水平位置的上下空間夾角處于0到22.5°之間。

作為高壓噴液裝置的一個實施方式，高壓噴液裝置通過高壓軟管與無人機相連，高壓軟管的一端安裝有高壓噴頭，近高壓噴頭端掛接于無人機底部，高壓軟管的另一端與地面設備上的高壓泵組出口相連接，滅火藥劑液體箱連接有高壓泵組以對其經流液體進行加壓。

所述地面設備上設有連接燃油發電機的可調式輸出電源，電源導線的兩端分別與無人機和可調式輸出電源相連接，所述地面設備上設有收集高壓軟管和電源導線的卷筒。

作為高壓噴液裝置的另一個實施方式，所述高壓噴液裝置安裝于無人機下方，包括便攜式水箱和對經流液體進行加壓的便攜式高壓泵或高壓氣瓶，高壓管路連接高壓噴頭。