一种用于森林灭火的灭火装置的制作方法

本发明涉及一种用于森林灭火的灭火装置，尤其涉及一种直升机的灭火装置，适用于山地森林火灾的快速、精准灭火使用。

背景技术：

森林火灾对森林、森林生态系统和人类带来一定危害和损失，森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害。森林火灾高强度的火具有上升对流烟柱和涡流，能携带着火物传播到火头前的远方，产生新的火点和火场，称为飞火，危害极大，是森林大火灾和特大火灾的特征，很难扑救。由于森林风力较大，且山高坡陡，救援人员与车辆无法靠近，火势难以控制，加之火灾发生的林区或地方交通通信极其不便，甚至不通公路，因此扑救难度极大。

专利申请号为201711430726.9公开了一种灭火无人机，可通过发射灭火弹，适用于小范围、局部灭火。专利申请号为201510495267.7公开了一种无人机灭火装置，可发射灭火弹，适用于高层建筑或高危险性化工品发生的小范围、局部火灾。专利申请号为201621132119.5公开了一种无人机灭火系统，无人机包括热红外摄像头、温度传感器，适用于火势较大，特别是烟雾较少的火灾情况，而山地森林火灾都伴随有大量的浓烟。

现有技术的灭火装置难以适应森林火灾扑灭工作中的交通不便、波及范围广等特点，为此本发明提供了一种适用于森林灭火的无人机灭火系统。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种用于森林灭火的灭火装置，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明技术新颖，为森林、山地等交通不便区域发生的火灾提供基于直升机的灭火装置，实现快速、高效、精准地控制火势，完成森林灭火工作。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种灭火装置包括直升机系统和灭火系统，直升机系统包括直升机、升降装置、蓄水箱，灭火系统包括控制系统、无人机。升降装置固定安装于直升机内，升降装置连接蓄水箱，通过控制升降装置可以使蓄水箱上升或下降，避免直升机飞行产生风力对无人机飞行产生干扰；蓄水箱设置有蓄水测量传感器，实时监测蓄水箱内的水量；蓄水箱外部设置有至少一个固定装置，用于固定无人机；蓄水箱外部设置有至少一个排水阀，排水阀连接水管第一端，水管第二端连接于无人机；控制系统控制无人机飞行，将水管第二端牵引到合适的灭火位置。当打开排水阀时，蓄水箱内的水流经水管从第二端喷洒到火灾位置。

进一步，无人机安装有灾情检测装置,灾情检测装置包括有多种探测器，可包含热成像传感器、图像采集摄像头、温度传感器、烟雾传感器、距离传感器、高度传感器、气压传感器、风速风向仪；灾情检测装置10可检测不同高度地势发生的火灾温度、火灾面积、火势分布、着火点距离、风速风向、烟雾等火灾信息，并可将火灾信息发送给控制系统；

进一步，灾情检测装置或控制系统具有分析判断模块，可基于火灾情况、风速风向和地形等信息，预测火灾发展趋势；

进一步，升降装置可为卷扬机，卷扬机可通过钢丝绳与蓄水箱连接，卷扬机转动可带动蓄水箱向上移动或向下移动；

进一步，无人机设置有排水调节装置，排水调节装置控制水管第二端的出水量；

进一步，蓄水测量传感器可为水位传感器，实时检测所述蓄水箱内的水位，并可将水位信息发送给控制系统；

进一步，固定装置可具有锁紧和释放功能，无人机停靠于固定装置后，固定装置锁紧无人机；无人机需要飞行前，固定装置释放无人机；

进一步，控制系统控制无人机飞行到合适的灭火位置，并可控制无人机的姿态和方向；

进一步，控制系统控制排水阀，无人机飞行到合适灭火位置需要洒水时，控制系统打开排水阀；当需要停止洒水时，控制系统关闭排水阀；

进一步，控制系统具有显示功能，可实时显示蓄水箱剩余水量、火灾情况、无人机位置坐标和姿态等；

进一步，蓄水箱外部设置有挂载水管的固定结构。

本发明由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的有益效果是：

（1）本发明提供一种用于森林灭火的灭火装置，通过直升机携带装有大量水的蓄水箱，飞行到森林火灾上空的较高区域，以避免火灾造成的烟雾、高温气流等因素影响直升机的飞行安全，适用于原始森林、山地林地和交通不便地区的火灾灭火，较好地克服了森林等区域火灾中交通不便、救灾难、救灾成本高等问题，能够较为快速、精准的扑灭火灾。

（2）本发明提供一种用于森林灭火的灭火装置，通过升降蓄水箱到适当的高度，解决了直升机在飞行过程中产生的强大风力对无人机飞行造成的安全隐患，也解决了直升机在飞行过程中产生的强大风力对水管产生的强大干扰力，避免对无人机产生连带干扰影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，使得本发明的其它特征、目的和优点变得更明显，并不构成对本发明的不当限定。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明优先实施例的一种灭火装置的非灭火状态的示意图。

图2为本发明优先实施例的一种灭火装置的灭火状态的示意图。

图3为本发明优先实施例的一种灭火装置的灭火方法的流程图。

图4为本发明优先实施例的一种灭火装置的灭火方法的流程图。

具体实施方式

为了更好地使本技术领域的人员理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

在本申请中，术语“上”“下”“左”“右”“前”“后”“顶”“底”“内”“外”“中”“竖直”“水平”“横向”“纵向”“x轴方向”“y轴方向”“z轴方向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

在本发明中，第一终端和第二终端之间可以通过诸如有线或无线网络等方式发送或接收信号，或可以在诸如存储器中将信号处理或存储为物理存储状态。其中，每个终端可以是包括硬件、软件或内嵌逻辑组件或者两个或多个此类组件的组合的电子装置，并能够执行由终端实施或支持的合适的功能。例如，终端可以是智能手机、平板电脑、便携式电子邮件装置、电子书、手持游戏机和/或游戏控制器、笔记本电脑、上网本、手持电子装置，智能穿戴装置，等等。本发明涵盖任何合适的终端。终端可以使使用该终端的用户访问网络。终端还可以使其用户与其他移动通信设备上的其他用户通信。

在一些实施例中，本发明的终端是一种移动通信设备，移动通信设备可以包括：包含应用处理部和射频/数字信号处理器的处理装置；显示屏；可包含物理键、覆盖在显示屏上的触摸键或它们的组合的袖珍键盘；用户识别模块卡；可以包含rom、ram、闪存或它们的任意组合的存储器装置；wi-fi和/或蓝牙接口；无线电话接口；带有关联电池的电源管理电路；usb接口和连接器；带有关联麦克风、扬声器和耳机插孔的音频管理系统；以及各种诸如数字照相机、全球定位系统、加速器等的可选择的附属部件。此外，在移动通信设备上可以安装各种客户端应用，客户端应用可以用于允许使用移动通信设备来传送适合于和其他设备操作的命令。这类应用可以从服务器上下载并安装到移动通信设备的存储器中，也可以预先已被安装在移动通信设备上。

需要说明的是，本申请的权利要求书和说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当的情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”、“设置”、“具有”、“安装”“连接”以及其他的任何变形，意图在于覆盖不排除其他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。此外，术语“安装”、“设置”、“具有”、“连接”、“相连”、“套接”应作广义理解。例如，可以是固定连接，可以拆卸连接，或整体式构造，可以是机械连接或电连接，可以是直接相连，或者通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通，对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。对于本发明实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

参阅图1与图2，本发明实施例提供了一种灭火装置，包括：

一种用于森林火灾的灭火装置包括直升机1和灭火系统，所述灭火系统包括控制系统2、卷扬机3、钢丝绳4、蓄水箱5、无人机6、固定装置7、排水阀8、水管9、灾情检测装置10、排水调节装置11。卷扬机3安装在直升机1的内部，卷扬机3上设置有钢丝绳4，钢丝绳4的一端固定连接有蓄水箱5，排水阀8安装在蓄水箱5的底部，排水阀8连接水管9的第一端，蓄水箱5的底部安装有固定装置7，固定装置7可停靠无人机6，水管9的第二端固定在无人机6上，无人机6设置有排水调节装置11，通过控制排水调节装置11可控制水管9第二端的出水方向和出水量，灾情检测装置10设置于无人机6，灾情检测装置10实时检测火灾信息。

本发明的进一步实施例中，卷扬机3转动可带动蓄水箱5向上移动或向下移动，可使直升机1与蓄水箱5之间保持适当的高度距离，使直升机1在飞行中螺旋桨旋转产生的风力减少对无人机6飞行安全产生影响，也减少风力对水管9产生影响；

本发明的进一步实施例中，蓄水箱5内设置有水位传感器，水位传感器实时检测蓄水箱5内的水位，并将水位信息发送给控制系统2；

本发明的进一步实施例中，蓄水箱5外侧设置有至少一个固定装置7，固定装置7可以停靠两个无人机6,；无人机6停靠于固定装置7后，控制系统2通过固定装置7锁紧无人机6；无人机6需要飞行时，控制系统2通过固定装置7释放无人机6；

本发明的进一步实施例中，无人机6将无人机6的飞行坐标、飞行航向、飞行姿态发送给控制系统2，控制系统2实时监控无人机6的飞行状态；

本发明的进一步实施例中，无人机6安装的灾情检测装置10设置有多种探测器，包含热成像传感器、图像采集摄像头、温度传感器、烟雾传感器、距离传感器、高度传感器、气压传感器、风速风向仪；灾情检测装置10可检测不同高度地势发生的火势大小、火灾面积、火势分布、着火点温度、火焰高度、着火点距离、风速风向；灾情检测装置10将火灾信息发送至控制系统2，控制系统2根据现有火灾情况，判断火灾发展趋势；

本发明的进一步实施例中，无人机6飞行到火灾上空的合适位置，无人机6保持合适的灭火姿态；排水调节装置11调整水管9第二端的出水方向和出水量，控制系统2控制排水阀8开启，使蓄水箱5内的水通过水管9喷水到适当火灾区域；

本发明的进一步实施例中，直升机1具有凹槽式结构，蓄水箱5可以挂载于所述直升机1的凹槽结构处；

本发明的进一步实施例中，多个无人机6共同进行喷水灭火，每一个无人机6连接一个水管9第二端，多个无人机6根据火灾信息，将火灾区域进行划分，一个无人机6负责一个火灾区域喷水灭火，多个无人机6协调同步进行喷水灭火。

参阅图3，本发明优选的实施例还提供了一种用于森林灭火的灭火方法，包括：

s11、根据蓄水箱5内安装的水位传感器监测信息，并发送至控制系统2，检查蓄水箱5内的蓄水量是否满足灭火需求或达到常规蓄水量要求；如果蓄水量不满足需要，则进行补充水量；

s12、直升机1飞行至火灾上空，控制系统2控制卷扬机3启动，使蓄水箱5下降至距离火灾合适的高度；控制系统2控制固定装置7释放无人机6，使无人机6处于可飞行状态；

需要说明的是，直升机1通过卷扬机3转动带动钢丝绳4运动，使蓄水箱5向下移动到一定高度，使直升机1的螺旋桨旋转产生的风力减少对无人机6飞行安全影响，也减少直升机1螺旋桨旋转产生的风力对水管9的影响，保障无人机6在灭火过程中的飞行安全；

s13、消防人员检测火灾情况，消防人员通过控制系统2控制无人机6飞行到火灾上空的合适位置，灾情检测装置10检测火灾信息，灾情检测装置10将火灾信息发送至控制系统2；

s14、无人机6保持合适的飞行位置和飞行姿态，控制系统2控制排水阀8开启，无人机6通过排水调节装置11调节水管9第二端的出水方向和出水量，使水管9的第二端出水可以喷洒到适当火灾区域；

s15、灾情检测装置10实时检测火灾情况，控制系统2根据火灾现有情况和火灾发展趋势，实时调整无人机6的飞行位置和飞行姿态，继续喷水灭火；

s16、重复上述s13至s15步骤，逐步完成火灾现场的灭火工作；

s17、控制系统2控制排水阀8处于关闭状态，无人机6控制排水调节装置11处于关闭状态，控制系统2控制无人机6停靠于固定装置7，控制系统2控制固定装置7锁紧无人机6；

s18、控制系统2控制卷扬机3转动，使蓄水箱5上升至直升机1内预设的蓄水箱位置。

需要说明的是，直升机1通过卷扬机3转动带动钢丝绳4运动，使蓄水箱5向下移动到一定高度，使直升机1的螺旋桨旋转产生的风力减少对无人机6的飞行安全影响，也减少直升机6螺旋桨旋转产生的风力对水管9的作用力，影响无人机6在灭火过程中的飞行安全。

参阅图4，本发明优选的实施例还提供了一种用于森林灭火的灭火方法，包括：

s21、根据述蓄水箱5内安装的水位传感器监测信息，并发送至控制系统2，检查蓄水箱5内的蓄水量是否满足灭火需求或达到常规蓄水量要求；如果蓄水量不满足需求，则进行补充水量；

s22、直升机1飞行至火灾上空，控制系统2控制卷扬机3启动，使蓄水箱5下降至距离火灾合适的高度；控制系统2控制固定装置7释放无人机6，使无人机6处于可飞行状态；

需要说明的是，直升机1通过卷扬机3转动带动钢丝绳4运动，使蓄水箱5向下移动到一定高度，使直升机1的螺旋桨旋转产生的风力减少对无人机6飞行安全影响，也减少直升机1螺旋桨旋转产生的风力对水管9的影响，保障无人机6在灭火过程中的飞行安全；

s23、灾情检测装置10检测火灾信息，灾情检测装置10将火灾信息发送至无人机6；无人机6自主飞行到火灾上空的合适位置；

s24、无人机6保持合适的飞行位置和飞行姿态，无人机6控制排水阀8，无人机6控制排水调节装置11，调节水管9第二端出水方向和水速度，使水管9第二端出水可喷洒到适当火灾区域；

s25、灾情检测装置10实时检测火灾信息，无人机6根据实时的火灾现有信息预测火灾发展趋势，实时调整无人机6的飞行位置和飞行姿态，继续喷水灭火；

s26、重复上述s23至s25步骤，逐步完成火灾现场的灭火工作；

s27、无人机6控制排水阀8处于关闭状态，无人机6控制排水调节装置11处于关闭状态，无人机6停靠于固定装置7，控制系统2控制固定装置7锁紧无人机6；

s28、控制系统2控制卷扬机3转动，使蓄水箱5上升至直升机1内预设的蓄水箱位置。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明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发明。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，本发明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发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。