[發明專利]基于無人機群組作業的無人機滅火系統

有效

• 申請號: 201811136322.3
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109331360B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 林德福;李博雅;王江;王偉;韓晨旭;紀毅;師興偉
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: A62C3/02
• 分類號: A62C3/02;A62C37/00;H05K7/20
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 范國鋒;劉冬梅

1.一種基于無人機群組作業的無人機滅火系統，其特征在于，所述無人滅火系統包括：攜帶有電子感應設備的主無人機和可攜帶滅火彈(4)的副無人機，

在所述主無人機四周安裝有動力機構，所述動力機構為無人機系統提供飛行動力，

在所述主無人機下部安裝有為電子感應設備提供降溫的冷卻裝置；

所述電子感應設備包括，

氣動感應模塊(003)，用于感應不同熱流對空氣的擾動，監測火場附近的不規則風速，并將收集到的數據通過數字電臺(004)傳送消防員的PC上；

溫度傳感器，用于感應無人機內部安裝的電子感應設備的溫度；

所述冷卻裝置包括密封有冷卻物質的冷卻倉(3)，所述冷卻倉(3)包括若干個腔體(5)，冷卻物質封存在腔體(5)內，腔體個數為2-20個，冷卻物質為：干冰、冰或水；

所述冷卻倉(3)四周安裝有冷卻管(7)；冷卻管(7)纏繞在主無人機攜帶的電子感應設備上，并在所述冷卻管(7)外部覆蓋有高溫防護罩(12)；

所述動力機構包括葉片(2)，所述冷卻管(7)從冷卻倉(3)延伸到葉片(2)端；

所述高溫防護罩(12)在靠近葉片一段設置有散熱口；在所述副無人機底部安裝有用于抓取滅火彈(4)的電磁抓鉤(6)，在所述滅火彈(4)頂面設置有用于與電磁抓鉤(6)扣合的電磁槽(10)，所述電磁抓鉤(6)外部結構為圓柱狀，并且圓柱直徑小于電磁槽(10)的直徑，

多組副無人機的電磁抓鉤(6)可協同帶動大型滅火彈(4)，所述電磁槽(10)分布在滅火彈(4)的左右兩側，

地面消防員通過pc機，接收到主無人機傳輸信息，并在合適的時機切斷電磁抓鉤(6)的電力供應，來實現滅火彈(4)的精準投放；

所述冷卻管(7)纏繞在主無人機的機身上，

在溫度傳感器感應電子感應設備的溫度過高后，冷卻孔(9)釋放冷卻氣體和/或冷卻基料，進而保護電子感應設備，

所述主無人機還包括，

出風口(13)，所述出風口(13)設置在主無人機機臂(15)靠近葉片(2)一側，所述出風口(13)前后貫通；

進風口(14)，所述進風口(14)設置在所述高溫防護罩(12)與無人機主體(1)銜接處，

所述出風口(13)的直徑與進風口(14)直徑比為1：1.5～3，所述葉片(2)長度與機臂(15)長度比為1:1-2；

所述冷卻管(7)的尾部分布在葉片(2)的下側，所述冷卻管(7)開有均勻分布的冷卻孔(9)，所述冷卻孔可噴射出降低葉片(2)表面溫度的霧狀冷卻氣體。

2.根據權利要求1所述的無人機滅火系統，其特征在于，在所述電磁抓鉤(6)之間連接有應急切斷的電源線(11)。

3.根據權利要求1所述的無人機滅火系統，其特征在于，所述主無人機上攜帶的電子感應設備包括，

數字電臺模塊(004)，用于接受各種電子感應設備傳輸的數據并反饋到地面消防員的pc機上，協助消防員下達正確的指令；

攝像頭(001)，可隨時觀察火災現場各種突發狀況，用于在進行滅火之前對環境進行勘測和對起火區域進行定位，以及確定投彈的位置；

紅外感應模塊(002)，用于感應外界的溫度，可避免無人機在飛行的過程中誤入到溫度過高的區域。

4.根據權利要求3所述的無人機滅火系統，其特征在于，所述主無人機包括無人機主體(1)，所述無人機主體(1)設置在主無人機的中心位置，所述主無人機主體(1)與動力機構通過機臂(15)連接，

所述攝像頭(001)安裝在無人機本體(1)下方的前端，使用兩個所述攝像頭(001)，并通過并排設置兩個攝像頭來實現雙目視覺算法。

5.根據權利要求4所述的無人機滅火系統，其特征在于，兩個攝像頭組件的距離為50-150mm。

6.根據權利要求1所述的無人機滅火系統，其特征在于，所述副無人機采用群組作業方式，多個所述副無人機可同步協調飛行，并可攜帶大型滅火彈，

在火情較小或火場環境較為復雜等需要無人機完成較為機動靈活的任務時，采用單個副無人機作業；

在火情較大時采用群組作業所述副無人機個數為2-12個。