[實(shí)用新型]一種用于凈化高層火災(zāi)煙霧的無人機(jī)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721161327.2
• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN207191427U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田水承;張馨悅;周可柔;張德桃;楊興波;孔維靜;李磊;石磊
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B64C39/02
• 分類號(hào): B64C39/02;B64D47/00
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及無人機(jī)救援技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于凈化高層火災(zāi)煙霧的無人機(jī)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高層建筑是指高度在24米到100米之間的建筑，其中50米以上稱為一類高層，100米以上的則稱超高層，城市的迅速建設(shè)發(fā)展，建筑物的高度也隨之變高，據(jù)統(tǒng)計(jì),高層火災(zāi)中被濃煙熏死嗆死的人是燒死者的四五倍。在一些火災(zāi)中，被“燒死”的人實(shí)際上是先煙氣中毒窒息死亡之后又遭火燒的。有關(guān)專家經(jīng)過多年研究，發(fā)現(xiàn)煙的蔓延速度超過火的速度5倍，煙氣的流動(dòng)方向就是火勢蔓延的途徑。溫度極高的濃煙，在2分鐘內(nèi)就可形成烈火，而且對相距很遠(yuǎn)的人也能構(gòu)成威脅。例如在美國發(fā)生的一次高層建筑火災(zāi)中，雖然大火只燒到5層，由于濃煙升騰，21層樓上也有人窒息死亡了。另外，針對高層建筑物中低樓層著火，高樓層人員無法逃離，并且會(huì)由樓下的滾滾濃煙威脅自身的生命安全。無數(shù)高樓火災(zāi)案例表明，現(xiàn)有的高樓火災(zāi)救援手段不能適應(yīng)高樓的建設(shè)發(fā)展。因此，使用無人機(jī)檢測高層區(qū)域濃煙濃度以及受困人員的分布情況，并及時(shí)凈化煙霧，降低煙霧濃度，為高層受困人員爭得救援時(shí)間，提高救援效率。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于凈化高層火災(zāi)煙霧的無人機(jī)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)合理，通過使用攜帶的紅外熱成像儀、煙霧凈化裝置以及無線傳輸裝置解決了搜索受困人員以及防止其吸入過量濃煙導(dǎo)致窒息的問題，通過機(jī)載GPS終端可實(shí)時(shí)傳輸相應(yīng)地理位置的煙霧濃度數(shù)據(jù)以及受困人員所處位置信息，使用無人機(jī)的工作可以快速的對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，提高了采集效率，由于傳感器的響應(yīng)速度非常快可以提高采集頻率，采集全面的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步救援工作提供方便。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

一種用于凈化高層火災(zāi)煙霧的無人機(jī)系統(tǒng)，包括無人機(jī)本體1以及地面操作基站，所述無人機(jī)本體1上安裝有處理器6、電源裝置、機(jī)載GPS終端7、無人機(jī)無線傳輸裝置3、紅外熱成像儀5、煙霧傳感器9，所述的煙霧傳感器9連接煙霧濃度檢測儀8及煙霧凈化裝置12；所述地面操作基站內(nèi)包括地面無線傳輸裝置、PC操作平臺(tái)以及外部電源，所述無人機(jī)本體上方安設(shè)有無人機(jī)無線傳輸裝置3，下部連接一箱體4，箱體4內(nèi)安設(shè)處理器6，煙霧傳感器9、煙霧濃度檢測儀8、機(jī)載GPS終端7和紅外熱成像儀5通過數(shù)據(jù)線13分別與處理器6連接，箱體4下方由連接桿2連接有一煙霧凈化裝置12，地面操作基站通過無線傳輸信號(hào)操作無人機(jī)的處理器6從而控制機(jī)上裝置；電源裝置為整個(gè)系統(tǒng)供電，煙霧凈化裝置12包括有相對設(shè)置的進(jìn)氣管10和出氣管11。本實(shí)用新型能夠通過煙霧傳感器和紅外熱成像儀對煙霧濃度進(jìn)行檢測以及受困人員情況檢測，通過機(jī)載GPS模塊可實(shí)時(shí)將相應(yīng)地理位置的煙霧濃度數(shù)據(jù)傳回地面基站控制系統(tǒng)，并通過控制煙霧凈化裝置以達(dá)到降低受困人員附近的煙霧濃度的目的。

進(jìn)一步的，所述的處理器具有執(zhí)行控制部件和算術(shù)邏輯部件的功能一部分是執(zhí)行部件(EU)，即執(zhí)行指令的部分；另一部分是總線接口部件(BIU)。

進(jìn)一步的，所述的機(jī)載GPS終端設(shè)備主要由主CPU、GPS模塊、GPRS模塊、I/O接口及外圍電路組成。

進(jìn)一步的，所述的無人機(jī)無線傳輸裝置3是由中創(chuàng)鑫和科技有限公司生產(chǎn)的LinkAV-M331-1W設(shè)備，一款高性能無線圖傳寬帶設(shè)備，可以完成視頻、圖像、語音和數(shù)據(jù)的無線傳輸。

進(jìn)一步的，所述的紅外熱成像儀5采用FLIR Vue紅外熱成像產(chǎn)品，其特點(diǎn)是體積小、重量輕、使用簡單，可在飛機(jī)升空后實(shí)時(shí)傳送熱成像圖。

進(jìn)一步的，所述的煙霧傳感器9采用NIS-09C是離子式煙霧傳感器，是一種先進(jìn)技術(shù)，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，性能遠(yuǎn)優(yōu)于氣敏電阻類的火災(zāi)傳感器。

進(jìn)一步的，所述的煙霧濃度探測儀8采用FY-YQ201型號(hào)的智能煙塵(氣)測試儀，集煙塵、煙氣、油煙等可選采樣分析功能于一體的多功能無線遙測儀，可單點(diǎn)、多點(diǎn)模式無線同步遙測采樣。

進(jìn)一步的，所述的煙霧凈化裝置12采用YILAS-2P型號(hào)，它的過濾系統(tǒng)由預(yù)過濾層、主過濾層和氣體過濾層三部分組成，預(yù)過濾層能夠吸附氣流中比較大的粒子來避免主過濾層過早的被堵塞；主過濾層由HEPA高效過濾芯組成，HEPA高效過濾芯對0.3微米的微粒過濾效率為99.97％，氣體過濾層由化學(xué)濾芯組成，能有效的去除氣流中的有害氣體。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果為：