一种同时搭载灭火机器人及具有防护系统无人机的消防车的制作方法

本发明涉及一种消防领域，特别是。

背景技术：

消防队员是和平时期最危险的职业之一，近年来，消防安全事故屡屡发生，给人民群众生命财产安全带来严重威胁的同时，也给消防队员的生命安全造成威胁，消防灭火救援的危险性导致该项工作伤亡概率较高，工作危险性较大，一是消防灭火救援过程中，有害有毒气体、爆炸等危险很容易对消防员的生命健康造成威胁；二是环境恶劣、地形复杂的区域消防灭火工作开展的难度较大，参展官兵容易盲目慌张，不能保持清醒的头脑冷静思考问题，从容面对危害开展工作；三是在火场上，一旦上下级之间沟通、信息传递不到位，容易造成消防队员对现场情况掌握不全，人物命令传达不到位，执行情况不清楚等现象出现。因此，在这种情况下，鉴于火灾的快速性、危急性，所以灾害现场消防灭火的时间是一个至关重要的因素。较其它行业相比，更加体现了时间的重要性，即时间就是生命。所以消防装备的启用快捷、便捷尤为重要。无人灭火救援作战系统的出现极大的保障了消防员涉险灭火救援中的人身安全，使其在灭火工作中担当辅助工作，如消防器材的操作，灭火剂、油料的添加，后台指挥等。

无人灭火救援作战系统由各119指挥中心智能消防云管理平台、poc通信公网集群、“互联网+消防无人机”、“互联网+消防机器人”、“互联网+消防车”、消防警用地理信息系统6部分组成。

119指挥中心智能消防云管理平台是基于电子地图、楼宇模拟三维地图通过北斗定位、3g、4g、5g网络等技术手段，与poc终端实现无线对接，通过调用单位危化品查询系统等资源，集成了各消防大(中)队的“互联网+消防无人机”、“互联网+消防机器人”、器材装备、战勤储备、社会资源、预案演练、秩序管理等数据信息，并定时更新，实现了灭火、救援、疏散管理的即时、动态、透明。同时，该平台还建成微型站版、卫星站版、现役站版、企业站版和pad版智能消防云管理平台移动端，实现了消防智慧管控一体化，实现数据共享，并提出了基于消防大数据的火场信息动态预判机制；即通过云平台的数据采集、共享管理、数据分析与应用等功能，实现火场状态科学预判、、设备信息动态感知、灭火救援精准指挥、消防力量清晰调度、灾害处置合理高效。

poc通信公网集群能够提供通信网络覆盖范围内的半双工对讲业务，实现数字化、可视化、高精准人员调度、远程时频直播等功能，为消防行业提供“平台+终端完整的通讯系统”解决方案，确保了灭火救援过程的应急通讯能力，不仅提升了灭火救援效率，更为确保消防战士生命安全提供有力保障。另外，该部分通过集群网关设备可以将不同制式、不同频点/信道、不同品牌的系统统一接入到ip网络中，通过ip网络与poc对将平台连通，实现不同类型集群系统之间的互联互通。该部分的数字加密技术，在保证系统高效稳定灵活易扩展的基础上，使用认证、鉴权、加密等一系列密码技术实现语音通话、即时消息端到端的加密，在最大程度上消除了窃听、破坏完整性、非授权访问服务等潜在安全威胁。同时，该部分还支持调频等抗干扰技术，具备能够在高速运动场景、复杂电磁干扰场景，以及复杂地形条件下的通信能力，从而确保提供可靠的通信业务及指挥调度功能。

“互联网+消防无人机”，机动灵活小型无人机翼板只有100kg以下的重量，依托飞行控件就可以对其进行操纵。由于不受交通路线限制，在续航满足的情况下，可以及时补充灭火弹药、传递救援物资，为指挥提供可靠资料。消防无人机还可在高空对目标进行全局性拍摄，通过宽带、数据链技术可以实现超视距控制，依据现场需求，从不同角度、不同的距离在不同的光线条件下进行作业，更加准确的传递火灾信息。同时，其成本低廉，没有人员登机、登车等过程，直接操作，减少时间成本。操作人员遥控或编程执行任务，可确保消防官兵的自身安全，提高安全系数，降低了二次事故的发生频率。

“互联网+消防机器人”：通过poc通信公网集群，并运用互联网技术控制消防机器人，不但可以喷射灭火剂、排烟、输送、救援、破拆、侦查巡逻等，还可以通过poc传输视频和传感器信息。消防机器人不再是简单代替人工消防作业劳动，而是一种能够结合分析判断、快速响应变化等人的优势，以及高精度、高稳定性、长时间运行、环境耐受能力强等机器优势的自动化设备，且在危险工况、地下、隧道等极端环境作业，及大型火灾、高温环境、侦查巡逻等单调重复性劳动、器材搬运等重体力劳动等环境下最有发展潜力。“互联网+消防机器人”主要包括防爆消防灭火侦察机器人、消防侦察机器人、消防排烟灭火机器人、消防排烟机器人、消防高倍数泡沫灭火机器人、消防破拆机器人、地铁隧道消防机器人等。

“互联网+消防车”：主要是接受指挥中心智能消防云管理平台调动，对消防无人机和消防机器人进行灭火战斗资源补给和灭火物资运输、指挥权迁移等工作。“互联网+消防车”系统分别由车载控制、网络通讯、云服务系统3层组成。第一层为车载控制器。车载控制系统由消防车的智能控制器、传感器、执行器等组成，负责感知消防设备状态信息、获取消防车辆信息，控制消防车内设备的自动运行，帮助使用者高效、准确地使用设备。第二层为网络通讯，车载网络主要以移动通信终端设备为主，终端设备也可以具备路由功能，实现车辆通讯网络扩展，将车载控制器采集的车辆数据信息通过移动网络与云服务系统进行数据信息交换，为生产厂家、客户远端感知车辆提供条件。第三层为云服务系统，云架构车辆服务信息平台主要由云服务器、系统运行管理软件、服务器数据库、web发布软件组成。云服务系统可以使厂家、客户、设备供应商通过互联网对车辆实时运行信息、信息维护、报警信息等进行监控，从而提高对车辆培训、使用、管理、维护方面工作的效率和效益。云服务系统的运行还可以通过对消防车辆、客户使用等大数据的积累、分析、计算，为使用者和生产企业提供指挥、维护、操作、管理、产品研发的解决方案数据。

消防警用地理信息系统(policegeographicinformationsystem，简称pgis)：是公安消防信息化的高端应用。一是对现场进行跟踪、可定位119报警电话；二是可以和当地天气、水文结合，快速、时时报告、存取、显示；三是可以实现动画、模拟灭火进攻方案；四是可以将地图要素分层显示，利用虚拟现实技术将地图立体化、动态化，令消防指挥有身临其境的感觉；五是可以在地图上直观展示消防安全重点单位位置，以及纳入管理的建筑的地理分布情况；六是可以分类查询、统计建筑类别、单位性质等信息，为一定区域内开展单位消防安全管理提供信息支撑；七是可以定位消火栓的位置等，指导消防车快速补水；八是利用数据传输技术可以将电子地图传输到上级指挥中心或其他地方；九是可以实现消防指挥的长度、角度、面积等的自动化测量。

然而现有技术消防车的空间有限，无法同时放置灭火机器人以及小型侦查无人机，无法达到系统的最优化设计，此外，在消防车产品设计过程中发现如下问题：通常情况下，为了避免无人机磕碰损坏，无人机都散装在我们特制的包装盒内，在现场安装调试。此种方法利于无人机的携带，并节省空间。特别是大型无人机，占席空间大，拆装放置的优越性凸显。但是致命的弱点在于装配耗时较长，与现场作业的时间要求极不匹配。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的上述问题，本发明提供一种同时搭载灭火机器人及具有防护系统无人机的消防车，针对现有技术存在的缺陷，结合消防车的空间布置情况，将大型无人机装配调试完成后置于消防车顶开阔空间，整备待用，大型无人机加装大型无人机防护系统，无人机防护系统可实现防护罩的自动开合和密封，实现防雨、防水、防火和抵制各种的恶劣气候，地面人员控制防护罩打开，无人机即可无障碍起飞。

本发明的目的在于提供一种同时搭载灭火机器人及具有防护系统无人机的消防车，包括：车体内从前向后设置的前器材箱(1)、器材箱(2)、罐体(3)以及防护系统(24)，其中所述前器材箱(1)内设置干粉系统(4)，所述器材箱(2)内部设置小型无人机(7)以及大型灭火机器人(17)，所述器材箱(2)两侧面设置一套灭火机器人上车翻板门系统(20)，所述大型灭火机器人(17)从所述器材箱(2)的侧门出仓，通过所述灭火机器人上车翻板门系统(20)自动上下车，所述罐体(3)顶部一侧设置全自动水泡沫两用消防炮(12)，另一侧设置大型无人机(13)，所述大型无人机(13)底部连接大型无人机平台，所述罐体(3)内部作为泡沫罐(11)充满泡沫，所述大型无人机(13)外侧加装所述防护系统(24)。

优选地，还包括与大型无人机平台连接的大型无人机顶升系统(25)，所述大型无人机顶升系统(25)采用三节油缸或者气缸驱动大型无人机上升。

优选地，所述防护系统(24)包括从中间分成两个部分的防护罩、大型无人机自动固定开合装置、两条防护系统滑移轨道以及防护系统驱动装置，所述防护罩与所述大型无人机自动固定开合装置连接，所述防护罩两侧设置在两条防护系统滑移轨道，由所述防护系统驱动装置驱动开合。

优选地，所述防护系统驱动装置采用油缸驱动、气缸驱动、电缸驱动、伺服电机车轮驱动中的其中一种。

优选地，所述大型无人机顶升系统(25)采用油缸驱动、气缸驱动、电缸驱动、伺服电机车轮驱动中的其中一种。

优选地，所述小型无人机(7)通过无人机固定装置(6)固定在位，所述小型无人机(7)在不工作的状态下停放在无人机出仓顶升平台(8)上，所述无人机出仓顶升平台(8)下侧连接提供动力的无人机出仓顶升油缸(9)。

优选地，所述大型无人机(13)通过大型无人机固定装置(14)固定在位。

优选地，所述灭火机器人上车翻板门系统(20)可以向两侧翻下并通过支腿油缸(18)支撑在地面上，所述灭火机器人上车翻板门系统(20)与所述器材箱(2)铰接点处设置灭火机器人上车翻板门油缸(19)，为所述灭火机器人上车翻板门系统(20)的打开和关闭提供动力，所述支腿油缸(18)高度可调整。

优选地，所述器材箱(2)顶端设置顶滑移舱门(23)，所述顶滑移舱门(23)通过小型无人机出仓顶升滑轨(21)以及顶滑移舱门轨道(22)的配合滑动打开所述顶滑移舱门(23)或者关闭所述顶滑移舱门(23)，从而释放或者收回所述小型无人机(7)。

优选地，所述消防车的最后部形成的泵室(15)内设置消防车管路系统(16)，所述消防车的所述器材箱(2)内壁采用墙壁软包(10)，所述消防车采用进口奔驰底盘(5)，消防车的外观12米，吨位39吨。

本发明的有益效果：

(1)该装置独立设计开发的自动机器人上车装置与无人机自动出仓装置，保证机器人开门即进入战备状态，自动进入火场；保证无人机出箱门，即可起飞，执行侦查任务；保证了无人机和灭火机器人可同时出仓，互不影响；保证了2台无人机，2套液压顶升出仓系统和2套顶滑移门系统，使得2台无人机可以独立出仓和同时出仓，只需配备自动出箱体装置，就可保证灭火机器人与无人机出仓同时进行，互不干扰，无人机从车顶出仓，一步到位，起飞，执行任务。灭火机器人从侧门出仓，通过侧翻门系统自动上下车，达到了便捷、快捷和自动化标准。

(2)该装置种无人机和灭火机器人共用器材箱，无人机和机器人平常处于战备状态，无人机放于器材箱内，避免了风吹雨淋，也没有必要做罩。

(3)该装置将消防车高科技与实用性和实战性完美结合，机器人开门即可投入战斗。无人机在器材箱内处于起飞战备状态，时刻准备执行任务，还可实现翻门开门电气系统与无人机顶升出仓电气系统同步，此设计可为侦查和消防救援工作，争取了宝贵的时间。

(4)结合消防车的空间布置情况，将大型无人机装配调试完成后置于消防车顶开阔空间，整备待用，大型无人机加装大型无人机防护系统，无人机防护系统可实现防护罩的自动开合和密封，实现防雨、防水、防火和抵制各种的恶劣气候，地面人员控制防护罩打开，无人机即可无障碍起飞。

附图说明

附图1为根据本发明实施例的同时搭载灭火机器人及具有防护系统无人机的消防车行走关门状态下的结构示意图；

附图2为根据本发明实施例的同时搭载灭火机器人及具有防护系统无人机的消防车内部结构示意图；

附图3为根据本发明实施例的同时搭载灭火机器人及具有防护系统无人机的消防车机器人出仓状态结构示意图；

附图4为根据本发明实施例的同时搭载灭火机器人及具有防护系统无人机的消防车俯视结构图；

附图5为根据本发明实施例的同时搭载灭火机器人和无人机的快速响应消防车大型无人机工作状态的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，但并不用来限制本发明的保护范围。

参见附图1-5，一种同时搭载灭火机器人及具有防护系统无人机的消防车，包括：车体内从前向后设置的前器材箱1、器材箱2、罐体3以及防护系统24，其中前器材箱1内设置干粉系统4，器材箱内部设置小型无人机7以及大型灭火机器人17，器材箱2两侧面设置一套灭火机器人上车翻板门系统20，大型灭火机器人17从器材箱2的侧门出仓，通过灭火机器人上车翻板门系统20自动上下车，罐体3顶部一侧设置全自动水泡沫两用消防炮12，另一侧设置大型无人机13，大型无人机13底部连接大型无人机平台，罐体3内部作为泡沫罐11充满泡沫，大型无人机13外侧加装防护系统24。

本实施例中，还包括与大型无人机平台连接的无人机顶升机构，增加了无人机起飞升空的空间保险系数，当然，本实施例中，根据实际的要求可以加装，也可以不加装，顶升机构采用三节油缸或者气缸驱动无人机上升，使得无人机的起飞空间更加开阔。

本实施例中，防护系统24包括从中间分成两个部分的防护罩、大型无人机自动固定开合装置、两条防护系统滑移轨道以及防护系统驱动装置。防护罩与大型无人机自动固定开合装置连接，防护罩两侧设置在两条防护系统滑移轨道，由防护系统驱动装置驱动开合。

防护系统驱动装置采用油缸驱动、气缸驱动、电缸驱动、伺服电机车轮驱动中的其中一种。大型无人机顶升装置采用油缸驱动、气缸驱动、电缸驱动、伺服电机车轮驱动中的其中一种。

需要大型无人机投入工作时，具体工作流程为：

由消防车或远程控制系统发出执行任务信号后，从中间分成两个部分的防护罩两个部分自动打开或张开，此时确认完全打开后，大型无人机顶升装置开始动作，与大型无人机顶升系统连接的无人机平台升高，此后大型无人机起飞。

消防车中的小型无人机7通过无人机固定装置6固定在位，小型无人机7在不工作的状态下停放在无人机出仓顶升平台8上，无人机出仓顶升平台8下侧连接提供动力的无人机出仓顶升油缸9。大型无人机13通过大型无人机固定装置14固定在位。灭火机器人上车翻板门系统20可以向两侧翻下并通过支腿油缸18支撑在地面上，灭火机器人上车翻板门系统20与所述器材箱2铰接点处设置灭火机器人上车翻板门油缸19，为灭火机器人上车翻板门系统20的打开和关闭提供动力，支腿油缸18高度可调整。器材箱2顶端设置顶滑移舱门23，顶滑移舱门23通过小型无人机出仓顶升滑轨21以及顶滑移舱门轨道22的配合滑动打开顶滑移舱门23或者关闭顶滑移舱门23，从而释放或者收回小型无人机7。

本实施例中，大型消防灭火机器人17为一台，小型无人机7为两台，小型无人机出仓顶升系统为两套，顶滑移舱门系统为两套，大型无人机为一套。当然，本领域技术人员可以根据需要相应的调整各个主要部件的数量。

消防车的最后部形成的泵室15内设置消防车管路系统，消防车的器材箱2内壁采用墙壁软包10，消防车采用进口奔驰底盘5，消防车的外观12米，吨位39吨。

本实施例的系统与无人灭火救援作战系统可以完美结合，其中无人灭火救援作战系统的组成要件各119指挥中心智能消防云管理平台、poc通信公网集群、“互联网+消防无人机”、“互联网+消防机器人”、“互联网+消防车”、消防警用地理信息系统均可以与本消防车无缝结合，其中机动灵活小型无人机翼板只有100kg以下的重量，依托飞行控件就可以对其进行操纵。由于不受交通路线限制，在续航满足的情况下，可以及时补充灭火弹药、传递救援物资，为指挥提供可靠资料。消防无人机还可在高空对目标进行全局性拍摄，通过宽带、数据链技术可以实现超视距控制，依据现场需求，从不同角度、不同的距离在不同的光线条件下进行作业，更加准确的传递火灾信息。同时，其成本低廉，没有人员登机、登车等过程，直接操作，减少时间成本。操作人员遥控或编程执行任务，可确保消防官兵的自身安全，提高安全系数，降低了二次事故的发生频率。灭火机器人可以延伸到防爆消防灭火侦察机器人、消防侦察机器人、消防排烟灭火机器人、消防排烟机器人、消防高倍数泡沫灭火机器人、消防破拆机器人、地铁隧道消防机器人等，均为本领域技术人员容易想到的技术方案。

消防车可以增加车载控制、网络通讯、云服务系统等更为丰富的网络功能。第一层为车载控制器。车载控制系统由消防车的智能控制器、传感器、执行器等组成，负责感知消防设备状态信息、获取消防车辆信息，控制消防车内设备的自动运行，帮助使用者高效、准确地使用设备。第二层为网络通讯，车载网络主要以移动通信终端设备为主，终端设备也可以具备路由功能，实现车辆通讯网络扩展，将车载控制器采集的车辆数据信息通过移动网络与云服务系统进行数据信息交换，为生产厂家、客户远端感知车辆提供条件。第三层为云服务系统，云架构车辆服务信息平台主要由云服务器、系统运行管理软件、服务器数据库、web发布软件组成。云服务系统可以使厂家、客户、设备供应商通过互联网对车辆实时运行信息、信息维护、报警信息等进行监控，从而提高对车辆培训、使用、管理、维护方面工作的效率和效益。云服务系统的运行还可以通过对消防车辆、客户使用等大数据的积累、分析、计算，为使用者和生产企业提供指挥、维护、操作、管理、产品研发的解决方案数据

本实施例的消防车使用具有如下特点和有益效果：

(1)该装置独立设计开发的自动机器人上车装置与无人机自动出仓装置，保证机器人开门即进入战备状态，自动进入火场；保证无人机出箱门，即可起飞，执行侦查任务；保证了无人机和灭火机器人可同时出仓，互不影响；保证了2台无人机，2套液压顶升出仓系统和2套顶滑移门系统，使得2台无人机可以独立出仓和同时出仓，只需配备自动出箱体装置，就可保证灭火机器人与无人机出仓同时进行，互不干扰，无人机从车顶出仓，一步到位，起飞，执行任务。灭火机器人从侧门出仓，通过侧翻门系统自动上下车，达到了便捷、快捷和自动化标准。

(2)该装置种无人机和灭火机器人共用器材箱，无人机和机器人平常处于战备状态，无人机放于器材箱内，避免了风吹雨淋，也没有必要做罩。

(3)该装置将消防车高科技与实用性和实战性完美结合，机器人开门即可投入战斗。无人机在器材箱内处于起飞战备状态，时刻准备执行任务，还可实现翻门开门电气系统与无人机顶升出仓电气系统同步，此设计可为侦查和消防救援工作，争取了宝贵的时间。

(4)结合消防车的空间布置情况，将大型无人机装配调试完成后置于消防车顶开阔空间，整备待用，大型无人机加装大型无人机防护系统，无人机防护系统可实现防护罩的自动开合和密封，实现防雨、防水、防火和抵制各种的恶劣气候，地面人员控制防护罩打开，无人机即可无障碍起飞。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时本领域的一般技术人员，根据本发明的实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。