消防用自毁式火场灭火无人机

1.本发明涉及消防无人机技术领域，具体涉及一种消防用自毁式火场灭火无人机。


背景技术：

2.森林火灾是一种会对森林、森林生态系统、人类都带来危害和损失的林火行为，突发性强、破坏性大、救助较为困难。虽然，水是扑灭森林火灾的最佳选择，但受限于水源、水灭火机具等的限制，目前在林火扑救中采用最多的还是以机械扑打为主的人海灭火战术，这种方式作业难度大、效率低、且很容易出现人员伤亡现象。最好的森林防火、灭火策略是坚持“打早、打小、打了”的基本原则，及时发现，对处于萌芽状态的着火点进行及时、有效扑灭，很多森林大火就可以避免，对控制森林火灾极为重要；传统的森林防火巡检有固定瞭望塔、人工巡检、固定视频监控系统等，传统灭火方式有发现不及时、扑灭不及时、灭火难度大、危险性高等诸多缺陷。而无人机，尤其是中小型无人机，具有机动性强、灵活度高、监测范围广的优势，且操作灵活，能够实现高清拍摄、实时画面传输。将无人机应用于消防领域，能够第一时间到达着火点尤其是一些人、地面灭火设备如消防车等不便于到达的地点，在火势刚刚萌发较小实施灭火，将危险和损失降低在最小。
3.cn111467710a公开了一种消防无人机，来解决上述技术问题，该专利文献所公开的技术方案如下，包括无人机本体，其所述无人机本体的底部固定安装有水箱，水箱的底部固定安装有四个固定杆，四个固定杆呈两两对称设置，四个固定杆的底端固定安装有同一个横板，横板的顶部固定安装有水泵，水泵的吸入端固定连接有进水管，进水管远离水泵的一端固定安装在水箱的顶部，进水管与水箱内部相连通。但是该方案还会出现无人机的荷载容量有限不能携带很多的水的情况，进而导致无人机的灭火效率有限的问题。


技术实现要素：

4.本发明针对上述问题，提出了一种消防用自毁式火场灭火无人机。
5.本发明采取的技术方案如下：
6.一种消防用自毁式火场灭火无人机，包括定点灭火无人机主体，所述定点灭火无人机主体包括有型运载无人机架体，所述型运载无人机架体的机身中部设置有动力源控制飞行组件，所述型运载无人机架体的机身前端设置有北斗定位导航组件，所述动力源控制飞行组件的信号接入端与北斗定位导航组件的信号输出端通过信号连接，所述型运载无人机架体的前端设置有火情侦察机构，所述型运载无人机架体的机舱内部设置有自毁式灭火弹定点投放装置；所述火情侦察机构包括有火情侦察单元和命令操控单元，所述火情侦察单元设置在型运载无人机架体的机身下方，所述命令操控单元设置在火情侦察单元的上方；所述自毁式灭火弹定点投放装置包括有运载投放单元和自毁式灭火弹发射单元，所述运载投放单元设置在型运载无人机架体的机舱内部，所述自毁式灭火弹发射单元设置在运载投放单元的内部。
7.可选的：所述火情侦察单元包括有设置在型运载无人机架体支撑杆上方的侦察摄
像实时传输设备，所述侦察摄像实时传输设备的两侧表面固定安装有安装组件，所述安装组件与型运载无人机架体支撑杆外表面套接，所述安装组件与型运载无人机架体之间通过螺栓螺母固定，动力源控制飞行组件与北斗定位导航组件相互配合在控制命令接受处理终端和人工操控终端指挥下操控型运载无人机架体在林区按照指定的路线进行巡查。
8.可选的：所述命令操控单元包括有设置在型运载无人机架体机身前端下方的信号收发设备，所述信号收发设备的输入端与安装组件的输出端信号连接，所述信号收发设备设置有控制命令接受处理终端，侦察摄像实时传输设备进行侦察摄像通过信号收发设备和控制命令接受处理终端进行实时画面传输，第一时间发现火情。
9.可选的：所述控制命令接受处理终端的外壳表面与型运载无人机架体的机身内表面固定连接，所述控制命令接受处理终端的接入端与信号收发设备的输出端信号连接，所述控制命令接受处理终端通过无线电信号与人工操控终端连接，侦察摄像实时传输设备与安装组件相互配合便于侦察摄像实时传输设备进行安装和拆卸检修。
10.可选的：所述命令操控单元还包括有设置在型运载无人机架体机舱内部的舱门控制电磁开关，所述舱门控制电磁开关的控制端与控制命令接受处理终端的命令输出端信号连接，人工确认火情后通过人工操控终端发送命令给控制命令接受处理终端指挥型运载无人机架体飞行到火情点上方降低飞行高度。
11.可选的：所述运载投放单元包括有一端与型运载无人机架体机身下表面铰接的投放舱门，所述投放舱门的下端设置有伸缩杆，所述伸缩杆下端与型运载无人机架体的机身下表面固定连接，所述伸缩杆的上端与投放舱门的下表面铰接，所述伸缩杆的控制端与控制命令接受处理终端的命令输出端信号连接，舱门控制电磁开关与伸缩杆受到控制命令接受处理终端操控，取消对投放舱门的控制。
12.可选的：所述投放舱门的上表面一侧设置有与舱门控制电磁开关相适配的电磁吸附组件，所述运载投放单元还包括有固定装载在型运载无人机架体机舱内部的自毁式灭火弹运载舱，伸缩杆拉动投放舱门转动打开型运载无人机架体机舱。
13.可选的：所述自毁式灭火弹发射单元包括有安装在自毁式灭火弹运载舱内部顶部的气体储存高压舱，所述自毁式灭火弹运载舱的顶部外侧设置有空气压缩机，所述空气压缩机与型运载无人机架体的机舱内壁固定连接，所述空气压缩机的控制端与控制命令接受处理终端的命令输出端信号连接，气流进口控制阀受到控制命令接受处理终端命令开启使气体储存高压舱内部的气体进入气体冲击活动舱在压强的作用下冲击活塞活动推动自毁式灭火弹发生弹道内部的自毁式灭火弹精准发射定点投放到起火点进行灭火，简洁高效，将火情扼制在初期。
14.可选的：所述空气压缩机的抽气端固定安装有进气管，所述进气管与型运载无人机架体的机身顶部固定连接，所述空气压缩机的输出端与气体储存高压舱的进气端固定连接，所述自毁式灭火弹发射单元还包括有固定安装在气体储存高压舱下方的气体冲击活动舱，所述气体冲击活动舱与气体储存高压舱之间设置有气流进口控制阀，所述气流进口控制阀的控制端与控制命令接受处理终端的命令输出端信号连接，自毁式灭火弹发生弹道一次可以装载两枚自毁式灭火弹，弧形弹片对自毁式灭火弹起到一定的固定保护的作用。
15.可选的：所述气体冲击活动舱的内部活动安装有冲击活塞，所述冲击活塞的外部套接有复位弹簧，所述气体冲击活动舱的下方设置有自毁式灭火弹发生弹道，所述自毁式
灭火弹发生弹道的侧表面与自毁式灭火弹运载舱的内侧表面固定连接，所述自毁式灭火弹发生弹道的内部设置有弧形弹片，所述弧形弹片之间装载有自毁式灭火弹，所述冲击活塞的下端与自毁式灭火弹的顶部相接触，进气管便于空气压缩机工作抽气进入气体储存高压舱储存，自毁式灭火弹运载舱与投放舱门相互配合将自毁式灭火弹封闭在型运载无人机架体的机舱内部。
16.本发明的有益效果是：
17.1、动力源控制飞行组件与北斗定位导航组件相互配合在控制命令接受处理终端和人工操控终端指挥下操控型运载无人机架体在林区按照指定的路线进行巡查，侦察摄像实时传输设备进行侦察摄像通过信号收发设备和控制命令接受处理终端进行实时画面传输，第一时间发现火情，有效节约人力物力，侦察摄像实时传输设备与安装组件相互配合便于侦察摄像实时传输设备进行安装和拆卸检修。
18.2、人工确认火情后通过人工操控终端发送命令给控制命令接受处理终端指挥型运载无人机架体飞行到火情点上方降低飞行高度，舱门控制电磁开关与伸缩杆受到控制命令接受处理终端操控，取消对投放舱门的控制，伸缩杆拉动投放舱门转动打开型运载无人机架体机舱，气流进口控制阀受到控制命令接受处理终端命令开启使气体储存高压舱内部的气体进入气体冲击活动舱在压强的作用下冲击活塞活动推动自毁式灭火弹发生弹道内部的自毁式灭火弹精准发射定点投放到起火点进行灭火，简洁高效，将火情扼制在初期，保护人民群众和消防员的生命财产安全。
19.3、自毁式灭火弹发生弹道一次可以装载两枚自毁式灭火弹，弧形弹片对自毁式灭火弹起到一定的固定保护的作用，进气管便于空气压缩机工作抽气进入气体储存高压舱储存，自毁式灭火弹运载舱与投放舱门相互配合将自毁式灭火弹封闭在型运载无人机架体的机舱内部。
附图说明：
20.图1为本种无人机的结构示意图；
21.图2为本种无人机的结构仰视示意图；
22.图3为本种无人机的结构剖面示意图；
23.图4为本种无人机的结构投放舱门连接控制示意图。
24.图5为本种无人机的结构自毁式灭火弹运载舱剖面示意图；
25.图6为本种无人机的结构气体冲击活动舱剖面示意图；
26.图7为本种无人机的操作流程图。
27.图中各附图标记为：1、定点灭火无人机主体；11、型运载无人机架体；12、动力源控制飞行组件；13、北斗定位导航组件；2、火情侦察机构；21、侦察摄像实时传输设备；22、安装组件；23、信号收发设备；24、控制命令接受处理终端；25、舱门控制电磁开关；3、自毁式灭火弹定点投放装置；31、投放舱门；32、伸缩杆；33、自毁式灭火弹运载舱；34、气体储存高压舱；35、空气压缩机；351、进气管；36、气体冲击活动舱； 361、冲击活塞；362、复位弹簧；37、自毁式灭火弹发生弹道；371、弧形弹片；38、气流进口控制阀。
具体实施方式：
28.下面结合各附图及实施例，对本发明做详细描述。
29.实施例1
30.如图1-7所示，本发明提供了一种消防用自毁式火场灭火无人机，包括定点灭火无人机主体1，定点灭火无人机主体1包括有型运载无人机架体11，型运载无人机架体11的机身中部设置有动力源控制飞行组件12，型运载无人机架体11的机身前端设置有北斗定位导航组件13，动力源控制飞行组件12的信号接入端与北斗定位导航组件13的信号输出端通过信号连接，型运载无人机架体11的前端设置有火情侦察机构2，型运载无人机架体11的机舱内部设置有自毁式灭火弹定点投放装置3；火情侦察机构 2包括有火情侦察单元和命令操控单元，火情侦察单元设置在型运载无人机架体11的机身下方，命令操控单元设置在火情侦察单元的上方；自毁式灭火弹定点投放装置3包括有运载投放单元和自毁式灭火弹发射单元，运载投放单元设置在型运载无人机架体11的机舱内部，自毁式灭火弹发射单元设置在运载投放单元的内部，火情侦察单元包括有设置在型运载无人机架体11支撑杆上方的侦察摄像实时传输设备21，侦察摄像实时传输设备21的两侧表面固定安装有安装组件22，安装组件22与型运载无人机架体11支撑杆外表面套接，安装组件22与型运载无人机架体11之间通过螺栓螺母固定，命令操控单元包括有设置在型运载无人机架体11机身前端下方的信号收发设备23，信号收发设备23的输入端与安装组件22 的输出端信号连接，信号收发设备23设置有控制命令接受处理终端24，动力源控制飞行组件12与北斗定位导航组件13相互配合在控制命令接受处理终端24和人工操控终端指挥下操控型运载无人机架体11在林区按照指定的路线进行巡查，侦察摄像实时传输设备21进行侦察摄像通过信号收发设备23和控制命令接受处理终端24进行实时画面传输，第一时间发现火情，有效节约人力物力，侦察摄像实时传输设备21与安装组件22相互配合便于侦察摄像实时传输设备21进行安装和拆卸检修。
31.实施例2
32.如图1-7所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：控制命令接受处理终端24的外壳表面与型运载无人机架体11的机身内表面固定连接，控制命令接受处理终端24的接入端与信号收发设备23的输出端信号连接，控制命令接受处理终端24通过无线电信号与人工操控终端连接，命令操控单元还包括有设置在型运载无人机架体11机舱内部的舱门控制电磁开关25，舱门控制电磁开关25的控制端与控制命令接受处理终端24的命令输出端信号连接，人工确认火情后通过人工操控终端发送命令给控制命令接受处理终端24指挥型运载无人机架体11飞行到火情点上方降低飞行高度，舱门控制电磁开关25与伸缩杆32受到控制命令接受处理终端24操控，取消对投放舱门31的控制，伸缩杆32拉动投放舱门 31转动打开型运载无人机架体11机舱。
33.实施例3
34.如图1-7所示，在实施例1-2的基础上，本发明提供一种技术方案：运载投放单元包括有一端与型运载无人机架体11机身下表面铰接的投放舱门31，投放舱门31的下端设置有伸缩杆32，伸缩杆32下端与型运载无人机架体11的机身下表面固定连接，伸缩杆32的上端与投放舱门31 的下表面铰接，伸缩杆32的控制端与控制命令接受处理终端24的命令输出端信号连接，投放舱门31的上表面一侧设置有与舱门控制电磁开关25 相适配的电磁吸附
组件，运载投放单元还包括有固定装载在型运载无人机架体11机舱内部的自毁式灭火弹运载舱33，气流进口控制阀38受到控制命令接受处理终端24命令开启使气体储存高压舱34内部的气体进入气体冲击活动舱36在压强的作用下冲击活塞361活动推动自毁式灭火弹发生弹道37内部的自毁式灭火弹精准发射定点投放到起火点进行灭火，简洁高效，将火情扼制在初期，保护人民群众和消防员的生命财产安全。
35.实施例4
36.如图1-7所示，在实施例1-3的基础上，本发明提供一种技术方案：自毁式灭火弹发射单元包括有安装在自毁式灭火弹运载舱33内部顶部的气体储存高压舱34，自毁式灭火弹运载舱33的顶部外侧设置有空气压缩机35，空气压缩机35与型运载无人机架体11的机舱内壁固定连接，空气压缩机35的控制端与控制命令接受处理终端24的命令输出端信号连接，空气压缩机35的抽气端固定安装有进气管351，进气管351与型运载无人机架体11的机身顶部固定连接，空气压缩机35的输出端与气体储存高压舱34的进气端固定连接，自毁式灭火弹发射单元还包括有固定安装在气体储存高压舱34下方的气体冲击活动舱36，气体冲击活动舱36与气体储存高压舱34之间设置有气流进口控制阀38，气流进口控制阀38的控制端与控制命令接受处理终端24的命令输出端信号连接，气体冲击活动舱36 的内部活动安装有冲击活塞361，冲击活塞361的外部套接有复位弹簧 362，气体冲击活动舱36的下方设置有自毁式灭火弹发生弹道37，自毁式灭火弹发生弹道37的侧表面与自毁式灭火弹运载舱33的内侧表面固定连接，自毁式灭火弹发生弹道37的内部设置有弧形弹片371，弧形弹片371 之间装载有自毁式灭火弹，冲击活塞361的下端与自毁式灭火弹的顶部相接触，自毁式灭火弹发生弹道37一次可以装载两枚自毁式灭火弹，弧形弹片371对自毁式灭火弹起到一定的固定保护的作用，进气管351便于空气压缩机35工作抽气进入气体储存高压舱34储存，自毁式灭火弹运载舱 33与投放舱门31相互配合将自毁式灭火弹封闭在型运载无人机架体11 的机舱内部。
37.下面具体说一下该消防用自毁式火场灭火无人机的工作原理。
38.如图1-7所示，首先，动力源控制飞行组件12与北斗定位导航组件 13相互配合在控制命令接受处理终端24和人工操控终端指挥下操控型运载无人机架体11在林区按照指定的路线进行巡查，侦察摄像实时传输设备21进行侦察摄像通过信号收发设备23和控制命令接受处理终端24进行实时画面传输，第一时间发现火情，然后，人工确认火情后通过人工操控终端发送命令给控制命令接受处理终端24指挥型运载无人机架体11飞行到火情点上方降低飞行高度，舱门控制电磁开关25与伸缩杆32受到控制命令接受处理终端24操控，取消对投放舱门31的控制，伸缩杆32拉动投放舱门31转动打开型运载无人机架体11机舱，最后，气流进口控制阀38受到控制命令接受处理终端24命令开启使气体储存高压舱34内部的气体进入气体冲击活动舱36在压强的作用下冲击活塞361活动推动自毁式灭火弹发生弹道37内部的自毁式灭火弹精准发射定点投放到起火点进行灭火。
39.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书内容所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。