一种灭火系统的制作方法

本发明属于消防领域，特别是涉及一种高层超高层建筑的灭火。

背景技术：

高层建筑的灭火是一个世界性的难题，当前的消防车大部分只能灭十几层楼高的火。该问题的解决具有极大的社会效益与经济效益。

技术实现要素：

发明目的：为了解决高层、超高层建筑的灭火问题，本发明提供了一种能够灭任何高层超高层建筑失火的系统与方法。

本发明的方案如下：

制备一条水管，该水管的长度大于2米，该水管之上有引导或限制线状物运动的装置，包括但不限于滑轮、圈等，所述线状物为长径比大于10的物体。

作为优选，在水管的端部安装限制线状物运动的装置。

将水管放置于建筑顶部，该水管的一端连接至水源，例如与水箱（含屋顶水箱）、水泵（含消防水泵）、或其他水管、管道相连。

所述建筑顶部包含建筑最上面3层及以上的位置，或者包含建筑最上面10%的楼层及以上的位置，或者包含尺寸大于2.5米（长）*2.5米（宽）以上、且有能通到建筑外面并且尺寸大于2.5米（宽）*1米（高）的出口的建筑上的平台，或者是指上面没有楼层的建筑中的某个位置以及该位置以下的3层或10%的楼层，例如纵截面呈现“凸”字形的建筑，该建筑的两个肩的最上面3层及以上空间仍属于本发明的建筑顶部；所述的“建筑外面”是指建筑门、窗、墙体构成的封闭区域以外的区域，未全封闭的阳台、屋顶、未全封闭的建筑顶部、建筑外墙以外以及建筑其他未全封闭的地方都属于“建筑外面”。

将水管设置成可以移动的模式，这可以通过很多方式进行，例如螺丝固定、钢丝捆绑、限定、或其他方式限定限制。平时，将水管横放在建筑的顶部，有需要时（例如建筑着火）则将水管的一端连接水源，另一端连接可弯曲的管状物（例如水带，可包含水枪），并调整水管的放置方式：将水管的一端伸出建筑的边缘，悬于空气中。

这样，就可以将水引至空中、建筑的边缘之外或建筑外面。

消防人员则可以从建筑外面引水灭火。

作为优选，本发明的水管的长度介于5~200米之间。

作为优选，本发明的水管可伸出建筑边缘的长度介于2~100米之间。

作为优选，本发明的水管还可以做一些加强筋、或连接一些板状物、棒状物、块状物，以加固水管或限制其运动。

本发明不限定水管的材料。

作为优选，本发明的材料可以是铝合金、钛合金、碳纤维、钢材。

水管的端部可以不是平直的，带有一定角度，这样可以调整水的速度的方向。例如，当需要灭水管所在的建筑的火时，采用这种管则可减少水冲出水管后对水带等物的冲击。

同时，准备一台多旋翼型飞行器，该飞行器包括电机、电机上安装的机翼（桨片）、机架、以及控制部件。飞行器的机架上连接有线状物；所述线状物是指长径比大于10、或者长度与截面的平方根之商大于10的物体。

该线状物可以承受的拉力范围为100~50000牛顿，或者该线状物可以承受的负载的质量比飞行器的质量还要大m公斤以上，m的范围是20~5000，线状物可以是一根或多根。

该线状物可以导电，也可以不导电，包括但不限于导线、钢丝绳、尼龙绳，还可以是导电材料与不导电材料组合而成的复合线/绳。

线状物也可以不导电，例如采用强度较高的钢丝绳、尼龙绳，此时，飞行器的安全由钢丝绳、尼龙绳等线状物来保障。此时，飞行器采用电池供电，或者采用导线连接到外部的电源供电。

线状物可以采用刚性材料或弹性材料做成，作为优选，采用弹性材料制成，也可以是由弹性材料与刚性材料组成的复合材料制成的复合绳。

作为优选，本发明的飞行器接有导线，导线连接到飞行器之外的电源（外接电源）对飞行器供电；或者飞行器/飞行器的机架上预留了电源接口、以便于飞行器工作时用导线连接到飞行器之外的电源。

作为优选，导线的可导电部分的横截面积大于10平方毫米。

线状物可以为导线，即导线本身也可以充当线状物。例如采用较粗的铜电缆或电线，或者是导线的组成部分中除了导电部分、绝缘部分外，还有拉力增强部分，所述拉力增强部分包括但不限于钢丝、钢丝网。此时，线状物在飞行器上连接牢固之后，再与飞行器上的电调、电机等部件连通、供电。

作为优选，该导线不仅起导电的作用，还可以起到受力的作用，导线的两端除了连通电源与飞行器之外，还做了固定，使得飞行器搭载m公斤以上的载荷并断电时，导线能够拉住飞行器、避免飞行器坠落；所述的固定包括但不限于将导线或导线中的力学增强部分采用绑、系、扎等方式固定在飞行器/飞行器支架、电源所在位置的牢固或可承受导线拉力的地方，m的范围是20~5000。

所述的外接电源包含但不限于发电机、民用电（线）或工业用电（线）、电池、交通设备上的电源、建筑上的电源、空中的电源等。根据需要，可以将外接电源直接连接到飞行器，或者在飞行器上安装变压器、进行变压后再使用。

作为优选，电源采用民用或工业用电。

本发明的灭火方式如下：

灭火前，将线状物或导线的一端固定在屋顶的牢固处，并将导线连接到电源，将线状物、导线的另一端穿过水管上的限制线状物运动的装置（滑轮、圈等），再固定在飞行器上、并连接好电路。所述的固定包括但不限于将线状物、导线采用绑、系、扎、限位、栓、销等方式固定或限定在飞行器/飞行器机架、电源、或屋顶所在位置的牢固、可承受拉力的地方。

再将水管的一端连接水源，另一端连接可弯曲的管状物（例如水带，可包含水枪），并将管状物的另一端固定在飞行器上。

然后调整水管的放置方式：将水管的一端伸出建筑的边缘，悬于空气中，视需要决定伸出的长度。

然后飞行器起飞（可载人或不载人），飞到灭火地点附近，喷水灭火。

飞行器上可以安装载人或载物部件，例如平台、舱体或其他形式。此时，消防员可以携带水管、水带、灭火器、灭火弹等消防物质登陆飞行器，然后起飞，前往失火地点附近喷水灭火。

载物部件可以用来搭载救援用的物品、食品等。在飞行器之上还可以安装其他工具或配件，以满足飞行器在消防、灭火、救援等方面的应用。

飞行器上可以设置救援通道，可以是扶梯、桥、或过道等形式，用于连接飞行器与受困人员所在位置，以便让被救人员登陆飞行器。救援通道可以采用可拆卸、折叠或可伸缩的装置，以便需要的时候使用。

由于线状物的强度大，当飞行器因故障坠落时，能够被线状物拉住。

本发明的飞行器一般向下飞行，即该飞行器工作时的最低位置低于它出发时的位置，或者它工作时的最低位置低于外接电源的位置，或者它工作时的最低位置低于它所连接的水管、水带或水箱的位置，或者它工作时的最低位置比导线或线状物的最高位置低2米以上。

可以采用绕线装置收放导线或线状物，以控制导线、线状物的长度与飞行器的位置相协调，保证飞行器坠落时能及时拉住，不至于坠落太久后下降速度过快。

所述的绕线装置可以采用手动或机械控制，也可以采用遥控控制。

飞行器的控制部分，可以利用外接电源直接供电，也可以将外接电源变压后供电，或者采用电池进行供电。飞行器中可以包含备用电源，例如电池组，也可以没有。备用电源用于在紧急情况下对电机进行供电，但是飞行器的动力部分主要或全部采用外部的电源供电。正常情况下采用外接电源供电，一旦由于电源出故障，可以迅速切换到备用电源，以防止飞行器由于电源故障而坠落。

本发明所述的电机可以是直流电机，也可以是交流电机。

在飞行器内部安装了用来测量高度与水平位置变化的仪器，包括但不限于超声波传感器、气压计、gps等。飞行器内部还设置了惯性测量单元，包括陀螺仪、加速度计传感器及其它控制部件。

在操作模式上，采用遥控、飞行器上直接操控两种模式之一，或两种模式全部采用。这两种模式可以互相切换，以取长补短、确保飞行安全。所述飞行器上直接操控是指人在飞行器上根据操作按钮、手柄或操作界面等直接操控飞行器。例如有的情况下遥控方式可能会存在信号干扰、遮挡等状况，这时采用人工在飞行器上直接操控更加有效。

本发明的飞行器可以安装摄像头之类的监控设备，通过遥控或飞行器上直接操控，可以很方便地监控目标的状况。本发明的飞行器还可以包括落地缓冲系统，以降低飞行器降落时的冲击力，所述缓冲系统可以是在飞行器的触地部位安装支架或弹性部件，或气垫等等。

为了防止导线、线状物被桨片碰到，可以采用网罩将桨片罩住，这样，一方面避免了桨片碰到导线、线状物，一方面还可以保护桨片。

由于有了本发明中的水管，当飞行器因故障而坠落时，线状物或导线拉住飞行器的支点为限制线状物运动的装置。如果没有本发明中的水管，飞行器可能砸向建筑的墙壁，而有了水管，只要合理调整其长度、以及调整收放卷装置的状态，则可以避免飞行器砸向墙壁。

本发明中的水管还能够起到延长灭火距离的作用，使得飞行器能够在更大的范围内灭火，同时，更方便灭本建筑的火。因为着火后，会有烟雾，采用水管拉开一段距离后，从而可以从更远的空间距离进行灭火。

采用本发明的方案，着火建筑临近的建筑也可以参与灭火。只要一个建筑着火，周围高度合适的建筑都能参与灭火。从本发明来看，由每栋高度都差不多的高层建筑构成的建筑群比孤零零的一栋高层建筑更有利于灭火。采用本发明的方案，建筑群可以进行联合灭火。即：一栋建筑失火，周围的建筑都可以参与救火，不用等消防车了。

有益的效果：

采用本方案提供的方法，能够有效地解决现在高层、超高层建筑灭火难的问题。

第一、本发明的方案可以快速响应。高层、超高层建筑可以配备本发明的消防系统，的保安人员稍加培训便可操作本方案，第一时间将火熄灭。越早进行灭火操作，灭火越容易、损失越小。而目前消防车赶到失火地点一般都是着火15分钟、半小时之后了，火势已经蔓延、扩大。大大增加了灭火的难度。

第二、采用本发明的方案，任何建筑都可以进行灭火操作，避免了当前由于道路较窄、交通堵塞、道路承载不够等问题引起消防车不能靠近的弊端。

第三、一般来说，采用本发明的方案，任何高度的楼层着火之后都可以进行灭火操作。但是当前消防车最高只能灭100多米以下地点的着火，通常只能灭10几层楼高的火灾。

第四、本发明的方案不仅可以进行灭火，还能进行救援。

第五、采用本发明的方案，着火建筑临近的建筑也可以参与灭火。只要一个建筑着火，周围高度合适的建筑都能参与灭火、联合灭火。从本发明来看，每栋高度差不多的高层建筑群比孤零零的一栋高层建筑更有利于灭火。

第六、本发明的方案可以从多个水源处、多角度进行灭火。因为本发明的方案可以从多个水管、多个出水口引水，其次水带、水管是可以弯曲的。因此可以从着火位置的各个角度进行喷水灭火。

第七、本发明的成本低。一台90米高的云梯消防车的售价约2000万元人民币，但是灭火高度哦只有150米左右。而本发明的方案中，水箱、水管的成本非常便宜，一台飞行器的成本不到30万元，但是本发明的方案可以灭目前任何高度楼层的着火。

第八，本发明中的飞行器采用外部电源供电，大大减轻了飞行器的重量，并且当增加电机时，电机所增加的功率基本上都可以用来增大拉力。

第九，本发明的飞行器的飞行时间可以不受限制。

第十，由于没有能源方面带来的困扰，本发明的飞行器可以选用功率大的电机，从而产生非常大的拉力。例如，目前多旋翼无人机所采用的电机一般只能拉起10公斤以下的载荷，绝大多数都在5公斤以下。增大电机的功率时，所需要的电池会更多、也就越重，所以实际能够增加的载重量十分有限。因此，即使是当前载荷比较大的用于喷洒农药的无人机，其载荷一般也就是十几公斤，现在有报道的全球最大载重量的多旋翼型无人机也就是能载重30多公斤。然而，本发明的飞行器可以非常便捷地将飞行器的载重量提升到40公斤以上。例如，选用拉力为80公斤甚至更大的电机，制作一个八轴的旋翼型飞行器，则可以拉起500公斤以上的载荷。使用更功率大的电机，产生的拉力会更大。这样的负载能力使得本发明的飞行器足够胜任高层建筑灭火、救援等等工作。

第十一，由于本发明中的线状物能够承受较大的拉力，且固定在高处，一是避免了飞行器直接跌落到地面造成的后果，是一种安全的设备；二是飞行器可以在比导线/线状物最高点更低的位置飞行，这样，导线、线状物的大部分自身重量被导线自身承受，飞行器只需要承受极少部分导线、线状物的重量，这样有了更大的负载能力去工作。

第十一，有了本发明的水管，灭火的范围更大、更安全。

在概念上，本发明有四个革新：1.常规的飞行器在人们的心目中都是往上飞行，而本发明中的飞行器的初衷或主要目的是往下飞行作业，当然，它仍然保留了向上飞行作业的能力；2.导线一般被人们用来起导电的作用，而本发明中的导线还可以承担受力、维护安全的作用；3.当前消防车都是向上喷水灭火，而本发明是从上面引水向下面灭火；4.本发明提出了建筑群联合灭火的概念。

综上所述，本发明效果好，成本低，能够灭任何建筑、任何高度建筑的着火，能够根治高层、超高层建筑着火这一世界难题，是一个具有革命性的技术方案。

为了便于理解本发明，下面提供附图及实施例用于解释本发明，但它们不构成对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的水管及灭火方式示意图。

附图1标记说明：

1-水管（一端伸出建筑边缘）

2-飞行器

3-屋顶水箱

4-水箱出水口

5-线状物

6-水带

7-喷出的水

图2为本发明的水管的结构正视图。

附图2标记说明：

1-水管

2-轮滑

3-圈

4-圈

图3为本发明的水管的结构侧视图。

附图3标记说明：

1-水管

2-轮滑

3-圈

4-圈

该示意图只标出了本发明的基本结构及工作环境，还有不少部件未标出，本领域内技术人员可以根据本发明的内容与现有技术安装。

具体实施方式


下面通过结合实施例详细描述本发明的水箱。

采用碳纤维制造一个外径7厘米、内径5厘米，长100米的水管。在水管的末端安置滑轮，并设置一个圈刚好围住滑轮的外廓，在水管上还设置10个圈。

将碳纤维管放置于屋顶、固定。并准备一些水带备用。

制造一台旋翼型飞行器，最大载重400公斤，装有载人舱，采用钢丝加强的铜电缆作为导线，铜电缆的最大拉力为900公斤。

当发生着火后，即可在碳纤维管的一端连接屋顶水箱，另一端连接水带、水枪等物，并将水枪固定到飞行器上。

将铜电缆的一端连接飞行器上的电路，并在飞行器上固定牢靠，另一端穿过碳纤维管末端的轮滑以及碳纤维管上的圈，连接到屋顶的民用电，并将电缆在屋顶牢固处固定牢靠。

移动水管，使水管的这一端伸出建筑边缘，并对水管固定。这样，飞行器可以携带水带、水枪去灭火。

以上所述仅是本发明实施方式的一些例子，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。