一种智能林业灭火系统的制作方法

本发明涉及一种智能林业灭火系统，属于林业灭火。

背景技术：

1、在森林、草原的灭火领域中，以扑救森林火灾的方法为例：

2、扑救林火有人工扑打、用土灭火、用水灭火、用气灭火、以火灭火、开设防火线防止火灾蔓延、人工降雨、风力灭火、化学灭火、爆炸灭火和航空灭火等方法。

3、扑火设备具主要有用于扑灭明火和余火、开防火线的机具。包括风力灭火机、手投式灭火弹、小型水泵、水枪、森林消防洒水车、砍刀、铲子、锄头和割灌机、油锯、锯子、斧子、锄头等。

4、扑救形式，一种是直接灭火方法，是使用灭火机具直接与火交锋，使火停止燃烧。这种方法一般适用于弱度、中度地表火（人能靠近灭火），不适合猛烈燃烧的大火或树冠火。直接灭火法采用的机具很多，可以使用机械扑火工具，也可以用化学灭火药剂、水、土。二种是间接灭火法，主要是建立防火隔离带，如开防火线、挖防火沟、以火攻火等。它主要适用于猛烈燃烧的地表火、树冠火和难灭的地下火。

5、根据森林火灾发生规律和扑火特点，扑救森林火灾必须遵循“先控制，后消灭，再巩固”的程序，分阶段地进行。

6、但是，现有的灭火技术以及扑火设备所对应的效果有限，几乎是以森林消防洒水车为主，但是其缺陷是，用水量大，灭火效率低；尤其是，水在燃烧物的表面附着力非常大，大量的水是被汽化蒸发，未明显发挥灭火的功效。

7、如果采用无人机远程抛投灭火弹的方式来灭火，首先，如果灭火弹内的灭火介质（如干粉、灭火液等），灭火效果一般，如果利用高空抛投产生的冲击力，使得灭火弹炸开，其炸开的半径有限，灭火面积有限；如果是灭火液，目前市售常用的灭火液（如泡沫灭火剂），其难点是如何在远程操控过程中产生大量的泡沫。如果事先制作好高倍数的泡沫灭火剂，无法使用无人机大量运输；如果将原液浓缩至灭火弹内部，然后利用后续洒水的方式来制作泡沫，技术难度很大，因为无搅拌发泡过程，发泡量非常小，灭火效果有限。如果将发泡剂安装在无人机上，通过管道将无人机上的发泡剂所发的泡沫通入到火场，该方法效果也有限，因为无法解决水源的问题，同时，如何准确的对火场采用泡沫覆盖作业，难度大，因为火场浓烟大，无法进行精确的泡沫铺地作业。

8、基于此，提出本发明。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种智能林业灭火系统，具体技术方案如下：

2、一种智能林业灭火系统，包括无人机集群、灭火弹、森林消防洒水车、远程操控平台、投弹计算模块、数据传输模块、后台处理模块，所述无人机集群包括若干个无人机，所述灭火弹挂载在无人机的底部，所述无人机的底部还设置有视频摄像头，所述视频摄像头所拍摄的图像或视频通过数据传输模块传输给后台处理模块，所述无人机的底部安装有用来夹取灭火弹的电磁夹；

3、根据灭火计划，灭火指挥员指挥森林消防洒水车对待灭火区域进行洒水灭火，同时通过远程操控平台控制装载有灭火弹的无人机集群按照预设队形飞行至待灭火区域的上空，投弹计算模块计算投弹时机，远程操控平台通过远程控制电磁夹打开，进行灭火弹投掷；

4、灭火弹在待灭火区域爆炸灭火。

5、上述技术方案的进一步优化，所述灭火计划包括对明火区按照火势大小进行分割灭火、对暗火区域进行定点灭火、设置防火隔离带；

6、所述无人机安装有红外测温仪和热像仪，用来对对暗火区域进行识别；

7、当森林火灾发生后，通过越野车或履带车将无人机、灭火弹运送至火灾附近的安全位置，森林消防洒水车也行驶至火灾附近的安全位置；

8、首先，无人机不挂载灭火弹，飞行至火灾所在区域进行拍摄，拍摄所得到的图片和视频通过数据传输模块传输给后台处理模块，灭火指挥员根据火灾的实际情况制定灭火计划，森林消防洒水车对发生火灾的区域进行多轮灭火；

9、其次，无人机挂载灭火弹，配合森林消防洒水车在待灭火区域进行双重灭火；

10、最后，灭火任务完成后，无人机返回，将未投掷的灭火弹拆下。

11、上述技术方案的进一步优化，所述灭火弹包括球形的弹体，所述弹体的外周固定安装有四个支撑脚，四个支撑脚排列成扎马钉结构；

12、所述弹体包括球壳，所述球壳的球心处设置有铅球，所述铅球与球壳的内壁处固定安装有最少三根弹簧；所述球壳的表面还嵌设有最少三组嵌入式热敏起爆机构，所述球壳的表面设置有第一通孔，所述嵌入式热敏起爆机构包括将第一通孔完全覆盖的覆盖层，所述覆盖层与球壳密封连接；所述第一通孔处嵌设有储药槽，所述储药槽的槽口被覆盖层覆盖且密封连接，所述储药槽内填充有铝热剂层，所述铝热剂层由铝热剂构成，所述铝热剂层和覆盖层之间还设置有若干块镁条，所述镁条与储药槽胶接；所述球壳的表面还设置有注液孔，所述注液孔处密封连接有孔塞；所述球壳的内部还填充有二元灭火介质。

13、上述技术方案的进一步优化，所述支撑脚包括金属管、管壳式热敏起爆机构、延长管、锥头，所述金属管包括圆管体一，所述圆管体一的首端密封连接有封盖，所述圆管体一的尾端连接有波峰凸起部一，所述波峰凸起部一为正弦波的波峰状结构，所述波峰凸起部一连接有横截面为弧形结构的环管部一，所述环管部一连接有锥管部一，所述锥管部一的大端与环管部一连接，所述锥管部一的小端连接有圆管体二，所述圆管体二连接有第一波峰凸起组，所述第一波峰凸起组由三个波峰凸起部二组成，所述波峰凸起部二为正弦波的波峰状结构，三个波峰凸起部二的波峰值按照远离圆管体二的方向呈连续增大设置；所述第一波峰凸起组连接有横截面为椭圆弧结构的环管部二，所述环管部二连接有锥管部二，所述锥管部二的小端连接有横截面为弧形结构的环管部三，所述环管部三连接有波峰凸起部三，所述波峰凸起部三为正弦波的波峰状结构，所述波峰凸起部三连接有圆环状的连接部一。

14、上述技术方案的进一步优化，所述管壳式热敏起爆机构包括圆管体三，所述圆管体三的首端连接有与连接部一胶接且为圆环形结构的连接部二，所述圆管体三的尾端连接有波峰凸起部四，所述波峰凸起部四连接有横截面为弧形结构的环管部四，所述环管部四连接有横截面为椭圆弧结构的环管部五，所述环管部五连接有横截面为弧形结构的环管部六，所述环管部六连接有第二波峰凸起组，所述第二波峰凸起组由三个波峰凸起部五组成，所述波峰凸起部五为正弦波的波峰状结构，三个波峰凸起部五的波峰值按照远离环管部六的方向呈连续减小设置；所述第二波峰凸起组连接有锥管部三，所述锥管部三的小端连接有圆环形结构的连接部三，所述延长管的尾端与锥头的直径端密封连接，所述延长管的首端连接有与连接部三胶接且为圆环形结构的连接部四；所述环管部四、环管部五和环管部六构成环形槽一，所述管壳式热敏起爆机构的内腔密封连接有将波峰凸起部四内腔、所述环形槽一、三个波峰凸起部五内腔均覆盖的内筒，所述内筒的首端与圆管体三的内壁密封连接，所述内筒的尾端与锥管部三的内壁密封连接，所述波峰凸起部四与内筒之间、环形槽一与内筒之间、波峰凸起部五与内筒之间均填充有镁粒，所述内筒的内部设置有外筒，所述外筒的尾端与内筒的尾端密封连接，所述外筒的首端与内筒的首端之间密封连接有密封板，所述密封板与连接部二接触，所述外筒与内筒之间填充有铝热剂；所述管壳式热敏起爆机构的内部还填充有凝胶型灭火液。

15、上述技术方案的进一步优化，所述波峰凸起部四、环管部四、环管部五、环管部六和波峰凸起部五均为聚乙烯制成，所述外筒由铝合金制成，所述内筒由若干个铝合金杆和用来密封连接相邻两根铝合金杆的聚醚醚酮膜制成，所述圆管体三和锥管部三由铝合金制成。

16、上述技术方案的进一步优化，所述覆盖层由苯并噁嗪树脂制成，所述储药槽由聚芳砜制成，所述球壳由铝合金制成。

17、上述技术方案的进一步优化，所述凝胶型灭火液由淀粉丙烯酸盐聚合物、水、甘油、磷酸二氢钾、三氟甲磺酸铜按照质量比10:135:7:11:3.2混合制成。

18、上述技术方案的进一步优化，所述二元灭火介质由凝胶型灭火液和蝌蚪状的玻璃泪滴物按照质量比1000:(2.1~2.3)混合制成。

19、上述技术方案的进一步优化，所述弹簧设置有三根，所述嵌入式热敏起爆机构设置有六组。

20、本发明的有益效果：

21、1、在森林、草原发生火灾时，操控无人机挂载灭火弹，通过爆炸覆土及释放凝胶型灭火液，双重隔绝燃烧物，进而阻止火势蔓延发展，控制火情。采用无人机挂载灭火弹的方式，结合爆炸覆土和凝胶型灭火液协同增效，显著提高燃烧物表面附着物的附着力，能有效防止复燃；该灭火技术，解决了森林、草原火灾中因地形复杂导致灭火难的技术难题，又同时具有高效灭火、便于实施等优点，也避免了因爆炸灭火导致的次生灾害问题，达到减少用水量，提高灭火效率的目的。

22、2、利用无人机远程遥控技术进行智能化控制，有助于提高调度的科学性，使得灭火计划更符合实际，可以使无人机分别针对各自负责的区域进行灭火，使灭火工作有条不紊的进行，提高灭火效率。