一种基于相变技术的新型森林灭火系统的制作方法

1.本实用新型涉及灭火装置技术领域，具体为一种基于相变技术的新型森林灭火系统。


背景技术：

2.当前国内外森林、草原灭火技术主要有四种，分别为机械地面灭火、风力灭火、航空灭火和爆炸灭火，机械地面灭火和风力灭火不仅灭火效率低，而且严重威胁消防人员的生命安全，航空灭火机动性强、不受地形限制，但是为了保证飞机安全，需在限制高度泼洒灭火剂，导致灭火剂因风力和蒸发等原因灭火效果大大减小，而且因距离限制不便于补充灭火剂，同时，航空灭火成本较高。
3.随着无人机技术日益成熟，利用无人机投掷灭火弹爆炸灭火，具有安全、高效、成本低等优点。
4.现有的无人机灭火弹有干粉灭火弹和泡沫灭火弹，干粉灭火对于森林和草原的灭火场景下附着力有限，泡沫灭火弹产生的泡沫本身难以持久，当火势较大时，这两种方法形成的隔离带持续时间短暂，难以达到灭火目的。
5.因此，本实用新型提供一种采用无人机挂载的二氧化碳灭火弹爆炸覆土同时高速释放二氧化碳达到双重灭火效果的新技术，本技术继承航空灭火和爆炸灭火技术的优点，既能解决森林、草原火灾区域地形复杂、危险性高的难题，同时又具有高效、安全、便于实施的特点，也避免了爆炸灭火次生灾害的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种基于相变技术的新型森林灭火系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于相变技术的新型森林灭火系统，包括弹体和飞行载具，所述弹体挂载于飞行载具机舱下方，所述弹体的前段设有制导部，所述弹体的尾段设有驱动部，且弹体的中段设有爆炸部，还包括用于远程操控弹体使用的遥控组件以及设置于爆炸部内部用于存储携带液态二氧化碳使用的储液罐。
8.所述储液罐的一端设有充装阀，所述储液罐的内部安装有用于罐体升温使用的加热件，所述储液罐的外侧壁上沿其圆周方向呈阵列状布置有释放管，所述释放管远离储液罐的一端皆贯穿爆炸部侧壁并与外界相连通，且释放管的管口位置处皆安装有定压剪切片。
9.所述遥控组件包括遥控器，所述遥控器、弹体与飞行载具的内部皆安装有无线通信单元，所述遥控器部位的无线通信单元用于连接飞行载具使用，所述飞行载具部位的无线通信单元用于根据遥控器的指令遥控弹体使用，所述遥控器的中间位置处安装有显示屏，且显示屏外侧的遥控器上分别安装有操控杆和操控按钮。
10.优选的，所述遥控器部位的无线通信单元用于连接弹体使用。
11.优选的，所述爆炸部部位的弹体侧壁内部设有用于隔热使用的中空层。
12.优选的，所述加热件为电磁加热线圈或电加热管。
13.优选的，所述储液罐与充装阀和释放管的接头部位皆安装有密封垫。
14.优选的，所述飞行载具为无人机，所述飞行载具部位安装有摄像头，且飞行载具为固定翼式或直升飞机式。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.1：本实用新型通过向储液罐内充入液态二氧化碳，启动加热件后，液态二氧化碳发生相变，快速产生高速高压气体，当储液罐内压强超过定压剪切片阈值，定压剪切片破裂，高速二氧化碳气体通过释放管释放，不同方向的释放管同时喷射二氧化碳气体达到大范围灭火的效果，利用液态二氧化碳发生相变过程大量吸热，由于二氧化碳气体是惰性气体，可以有效阻断可燃物与氧气接触，产生快速灭火效果。
17.2：本实用新型通过在飞行载具与弹体的内部皆安装有无线通信单元，在进行远程遥控的过程中，地面由人工操控的遥控器可选择进行与飞行载具之间建立通信连接，飞行载具依靠遥控器发出的遥控指令再通过无线通信单元与弹体之间建立通信连接遥控弹体使用，具有长距离安全稳定遥控的效果，或利用遥控器直接与弹体之间建立通信连接，具有便捷快速响应的弹体安全遥控效果。
附图说明
18.图1为本实用新型的弹体正视结构示意图；
19.图2为本实用新型的储液罐结构示意图；
20.图3为本实用新型的遥控器结构示意图；
21.图4为本实用新型的灭火使用示意图。
22.图中：1、制导部；2、定压剪切片；3、释放管；4、驱动部；5、爆炸部；6、弹体；7、充装阀；8、加热件；9、储液罐；10、显示屏；11、操控按钮；12、操控杆；13、遥控器；14、飞行载具。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.实施例1
25.请参阅图1-4，一种基于相变技术的新型森林灭火系统，包括弹体6和飞行载具14，飞行载具14为无人机，所述飞行载具14部位安装有摄像头，具体地，飞行载具14为固定翼式或直升飞机式的无人机，所述弹体6挂载于飞行载具14机舱下方，弹体6与飞行载具14之间采用冷发射形式的挂载连接，飞行载具14的机舱部位设有用于弹射弹体6使用的发射筒，所述弹体6的前段设有制导部1，制导部1的制导方式任意选择，优选的，制导部1可以采用遥控制导，所述弹体6的尾段设有驱动部4，且弹体6的中段设有爆炸部5，所述爆炸部5部位的弹体6侧壁内部设有用于隔热使用的中空层，由于导弹飞行过程中不断靠近火源，而爆炸部5内部的爆炸物，即液态二氧化碳相变受温度影响较大，故而采用中空层进行隔热使用能够
增加弹体6投放使用的准确性，不易提前爆炸释放，灭火系统还包括用于远程操控弹体6使用的遥控组件以及设置于爆炸部5内部用于存储携带液态二氧化碳使用的储液罐9。
26.具体地，所述储液罐9的一端设有充装阀7，液态二氧化碳由充装阀7对应的接头进行液态二氧化碳加注，加注量由加注设备进行检测，充装阀7与储液罐9之间通过单向阀相连，避免二氧化碳回流，所述储液罐9的内部安装有用于罐体升温使用的加热件8，加热件8由弹体6内部的蓄电池以及pcb板控制，加热件8可以为电磁加热线圈或电加热管，首选电磁加热线圈使用能够快速对液态二氧化碳升温相变，加热件8的控制可进行远程遥控实现通电使用或在弹体6内部设置定时触发的时间实现通电使用，所述储液罐9的外侧壁上沿其圆周方向呈阵列状布置有释放管3，释放管3与储液罐9内部连通用于释放相变后的高压二氧化碳气体，储液罐9与充装阀7和释放管3的接头部位皆安装有密封垫，避免二氧化碳泄漏，所述释放管3远离储液罐9的一端皆贯穿爆炸部5侧壁并与外界相连通，相变膨胀后的气态二氧化碳由释放管3向外喷出，弹体6上设有与释放管3相适配的通孔，且释放管3的管口位置处皆安装有定压剪切片2，定压剪切片2在二氧化碳相变气化后气压达到一定值时自动弹开使高压二氧化碳气压排出。
27.所述遥控组件包括遥控器13，所述遥控器13、弹体6与飞行载具14的内部皆安装有无线通信单元，无线通信单元设置于pcb板上，所述遥控器13部位的无线通信单元用于连接飞行载具14使用，所述飞行载具14部位的无线通信单元用于根据遥控器13的指令遥控弹体6使用，具体的，所述无线通信单元包括遥控发射模块和遥控接收模块，遥控器13利用发射模块将操作控制信号通过调制电路、编码电路、无线发射电路按一定的频率发射出去，飞行载具14上的接收模块接收到发射模块发出的信号后，通过解调电路、解码电路，将对应频率的操作控制信号解析、处理出来，然后再由飞行载具14上的发射模块向弹体6上的接收模块发送操作控制信号，遥控器13与飞行载具14操作控制信号保持实时一致，方便利用飞行载具14作为中转遥控部件以实现长距离的稳定遥控使用，所述遥控器13的中间位置处安装有显示屏10，且显示屏10外侧的遥控器13上分别安装有操控杆12和操控按钮11，需要说明的是，本实用新型提供的遥控器13连接飞行载具14上的无线通信单元并非用于控制飞行载具14的操控，飞行载具14的飞行操控由其他遥控设备控制，基于上述遥控介绍，遥控器13与飞行载具14之间的遥控连接仅仅是用于方便向飞行载具14传达遥控弹体6的指令作用。
28.实施例2
29.本实施例与实施例1的不同之处在于，所述遥控器13部位的无线通信单元用于直接连接弹体6使用，利用遥控器13跳过飞行载具14直接远程遥控弹体6使用，用于提升遥控的响应速度，方便利用遥控器13遥控制导部1以及加热片8使用，且弹体6在爆炸前的各个状态皆可快速直接传输至遥控器13部位并由显示屏10进行显示，对应的状态信息收集采取对应加装传感器即可实现，在此不一一赘述。
30.工作原理：通过充装阀7向储液罐9中充入液态二氧化碳，弹体6由无人机搭载到达指定地点后，通过遥控器13激活驱动部4，弹体4飞向灭火目标区域，飞行期间可通过遥控器13无线遥控弹体6上的制导部1进行遥控制导，一定程度上以精确的方式进入目标区域，达到爆炸区域后，通过遥控器13触发加热片8，加热片8对储液罐9内部液态二氧化碳进行加热，使其瞬间汽化，液态二氧化碳汽化达到一定气压后，定压剪切片2被弹开，大量二氧化碳气体通过释放管3向不同方向喷出，一方面液态二氧化碳气化过程大量吸热，另一方面二氧
化碳气体为惰性气体，有效阻隔燃烧物和氧化剂，达到快速高效灭火效果，灭火任务完成后，无人机返回安全位置。
31.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。