一种灭火救援无人机火剂快速补给系统的制作方法

本实用新型消防设备及无人机灭火救援技术领域，具体涉及一种灭火救援无人机火剂快速补给系统，适用灭火救援无人机在应对森林、城市高层、化工工业、机场的灭火救援任务时灭火剂的快速补给。

背景技术：

森林、城市高层、化工工业等领域灭火救援一直是一个世界难题。为解决上述灭火救援难题，灭火救援无人机的使用成为一种不可逆转的趋势，一方面可以不受地形高度等自然条件的影响快速到达着火点，另一方面也是对救援人员的安全的最大保障。目前,灭火救援无人机的使用受到最大起飞重量的限制，其所携带的灭火剂非常有限，喷射完成后补给时间长，操作复杂，单次灭火能力不佳，因此如果能研发一种能够对灭火救援无人机灭火剂进行快速补给的系统，将会极大的提高其实战性能和灭火效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种灭火救援无人机火剂快速补给系统，旨在解决现有装备在进行灭火救援时，灭火剂的补给速度慢、操作复杂的技术问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种灭火救援无人机火剂快速补给系统，包括消防车，设在所述消防车上的举升装置，设在所述举升装置上的快速定位连接装置，与所述快速定位连接装置连接的无人机灭火救援模块；

所述无人机灭火救援模块包括无人机、灭火剂罐体、自吸泵、吸液管伸出装置和灭火炮；所述灭火剂罐体、自吸泵、吸液管伸出装置和灭火炮设在所述无人机上；吸液管通过自吸泵与所述灭火剂罐体连接，通过所述吸液管来实现对灭火剂的抽吸；

所述举升装置通过上设有灭火剂输送管与所述消防车的泵系统连接，来实现对消防车内的灭火剂的向上输送；

所述快速定位连接装置上设有与所述吸液管端匹配的夹紧装置和对接接头，用于实现所述吸液管与灭火剂输送管的定位对接和夹紧。

作为本实用新型的进一步改进，还包括通信系统和控制系统；所述通信系统包括车辆数据收发模块、无人机数据收发模块和遥控器数据收发模块；所述控制系统包括车辆控制系统和无人机控制系统。

作为本实用新型的进一步改进，所述消防车包括灭火剂罐、泵系统和灭火剂罐自吸口；所述灭火剂罐自吸口设在所述灭火剂罐顶部，所述灭火剂输送管穿过所述灭火剂罐自吸口与所述灭火剂罐连通。

作为本实用新型的进一步改进，还设有电液气动力源；所述电液气动力源设在所述消防车的后部，用于对所述快速定位连接装置提供动力。

作为本实用新型的进一步改进，所述举升装置包括举升臂、电液气输送管路和灭火剂输送管；所述举升臂设在所述灭火剂罐上；所述灭火剂输送管和电液气输送管路设在所述举升臂上，用于实现所述灭火剂输送管和电液气输送管路的升降。

作为本实用新型的进一步改进，所述快速定位连接装置包括夹紧装置、对接平台和对接接头；所述夹紧装置、对接平台和对接接头自下向上依序设置；所述夹紧装置设在所述举升臂的上端。

作为本实用新型的进一步改进，所述对接接头与吸液管采用锥形导向或电磁吸力的快速定位连接机构。

作为本实用新型的进一步改进，所述夹紧装置包括转动电机、基座和夹板；所述夹板在所述基座的径向滑道上前后移动；所述夹板的下端穿过所述基座并与所述转动电机连接；所述转动电机的上端输出轴设有固定的转动轮，所述转动轮与所述夹板下端的齿条形成齿轮齿条啮合传动机构，用于实现通过所述转动轮的转动带动所述夹板在所述基座上径向移动。

作为本实用新型的进一步改进，四个所述夹板的两侧边交叉套接，并形成井字形结构；通过在所述夹板的下端分别设置转动电机来实现四个夹板的径向移动，可实现对所述吸液管端的夹紧定位和远离松脱。

作为本实用新型的进一步改进，所述无人机灭火救援模块包括无人机、由自吸泵、灭火剂罐体、吸液管伸出装置、灭火炮、外吸水阀、罐吸水阀、罐注水阀和炮阀；

所述吸液管伸出装置包括吸液管和绕卷机构；所述吸液管绕卷的内端在所述绕卷机构上，通过绕卷机构的转动来实现所述吸液管的卷绕和下放；所述外吸水阀设在所述吸液管的外端；所述吸液管的内端通过管吸水阀与灭火剂罐体连接；所述吸液管所述灭火剂罐体通过自吸泵与炮阀和灭火炮连接；所述自吸泵还通过罐注水阀与所述灭火剂罐体连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本申请通过设置无人机灭火救援模块可以通过无人机自带自吸泵进行主动接受灭火剂补给，又可以通过消防车上的快速定位连接装置和泵系统完成被动接受灭火剂补给，实现了在灭火救援任务中无人机无需落地停机，空中灭火剂快速补给，循环灭火作业的功能，可解决现有无人机灭火系统灭火剂载量少，喷射完成后补给时间长，操作复杂问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的无人机灭火救援模块结构示意图；

图3为本实用新型的无人机灭火救援模块结构示意图；

图4为本实用新型的前视图无人机灭火救援模块结构示意图结构示意图；

图5为本实用新型的后视图举升装置结构示意图；

图6为本实用新型的快速定位连接装置结构示意图；

图7为本实用新型的夹紧装置结构示意图；

图中标号说明：

1、消防车；11、灭火剂罐；12、泵系统；13、灭火剂罐自吸口；14、电液气动力源；2、举升装置；21、举升臂；22、电液气输送管路；23、灭火剂输送管；3、快速定位连接装置；31、夹紧装置；311、转动电机；312、基座；313、夹板；32、对接平台；33、对接接头；4、无人机灭火救援模块；41、无人机；411、底座；42、由自吸泵；43、灭火剂罐体；43、由自吸泵；44、吸液管伸出装置；441、吸液管；45、灭火炮；46、外吸水阀；47、罐吸水阀；48、罐注水阀；49、炮阀；5、通信系统；6、控制系统。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，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作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。

结合附图1至图7，本实用新型提供了一种灭火救援无人机火剂快速补给系统，旨在解决现有装备在进行灭火救援时，灭火剂的补给速度慢、操作复杂的技术问题。

具体地，包括消防车1，设在所述消防车1上的举升装置2，设在所述举升装置2上的快速定位连接装置3，与所述快速定位连接装置3连接的无人机灭火救援模块4；

所述无人机灭火救援模块4包括无人机41、灭火剂罐体43、自吸泵43、吸液管伸出装置44和灭火炮45；所述灭火剂罐体43、自吸泵43、吸液管伸出装置44和灭火炮45设在所述无人机41上；吸液管441通过自吸泵43与所述灭火剂罐体43连接，通过所述吸液管441来实现对灭火剂的抽吸；

所述举升装置2通过上设有灭火剂输送管23与所述消防车1的泵系统12连接，来实现对消防车1内的灭火剂的向上输送；

所述快速定位连接装置3上设有与所述吸液管441端匹配的夹紧装置31和对接接头33，用于实现所述吸液管441与灭火剂输送管23的定位对接和夹紧。

本申请通过设置无人机灭火救援模块4可以通过无人机41自带自吸泵进行主动接受灭火剂补给，又可以通过消防车1上的快速定位连接装置3和泵系统12完成被动接受灭火剂补给，实现了在灭火救援任务中无人机41无需落地停机，空中灭火剂快速补给，循环灭火作业的功能，可解决现有无人机41灭火系统灭火剂载量少，喷射完成后补给时间长，操作复杂问题。

进一步地，还包括通信系统5和控制系统6；所述通信系统5包括车辆数据收发模块、无人机数据收发模块和遥控器数据收发模块；所述控制系统6包括车辆自控和遥控模块和无人机自控和遥控模块。

需要说明的是，通过消防车1提供灭火剂和对灭火剂增压，举升装置2将快速定位连接装置3举升到一定高度并对灭火剂进行输送，快速定位连接装置3实现无人机41管路与举升装置2管路自动对接和锁紧；无人机灭火救援模块4可以通过自带泵和吸液管441路进行主动接受灭火剂或被动接受灭火剂，补给完成后进行灭火救援作业；可实现主动接受灭火剂可以从消防车1液罐、胡泊、河流等多源吸取，同时被动接受灭火剂通过消防车1上的快速定位连接装置3、泵系统12以及无人机41吸液管441路装置、由通信和控制系统6协同动作实现。配置了本系统的灭火救援无人机41在应对森林、城市高层、化工工业、机场的灭火救援任务时，其实用性和灭火效率将会极大的提高。

进一步地，所述消防车1包括灭火剂罐11、泵系统12和灭火剂罐自吸口13；所述灭火剂罐自吸口13设在所述灭火剂罐11顶部，所述灭火剂输送管23穿过所述灭火剂罐自吸口13与所述灭火剂罐11连通。

进一步地，还设有电液气动力源14；所述电液气动力源14设在所述消防车1的后部，用于对所述快速定位连接装置3提供动力。

需要说明的是，消防车1通过自带泵系统12抽取灭火剂罐11的灭火剂并进行增压，并输送至举升装置2；当无人机灭火救援模块4通过自吸泵和吸液管伸出装置44进行主动接受消防车1内的灭火剂时，电液气动力源14为快速定位连接装置3夹紧装置31提供动力，并通过灭火剂罐自吸口13吸取；同时消防车1还是通信系统5和控制系统6的主要载体，来实现整个操作步骤的有效进行。

进一步地，所述举升装置2包括举升臂21、电液气输送管路22和灭火剂输送管

23；所述举升臂21设在所述灭火剂罐11上；所述灭火剂输送管23和电液气输送管路22设在所述举升臂21上，用于实现所述灭火剂输送管23和电液气输送管路22的升降。

需要说明的是，举升装置2通过举升臂21将快速定位连接装置3举升到一定高度并通过灭火剂输送管23将灭火剂输送至快速定位连接装置3的阀芯，其电液气输送管路22为快速定位连接装置3夹紧装置31提供动力输送。

进一步地，所述快速定位连接装置3包括夹紧装置31、对接平台32和对接接头33；所述夹紧装置31、对接平台32和对接接头33自下向上依序设置；所述夹紧装置31设在所述举升臂21的上端。

需要说明的是，所述快速定位连接装置3的对接接头33通过无人机41吸液管伸出装置44下降至对接平台32，控制系统6接受到传感器信号后进行电液气动力源14动力输出，通过实现夹紧装置31夹紧对接接头33并对接平台32中心点重合，控制系统6接收到夹紧信号后，通过夹紧装置31内部实现对接夹紧。

进一步地，所述对接接头33与吸液管441的对接，可采用锥形导向或电磁吸力等快速定位连接机构。

优选地，在一实施例中，所述夹紧装置31包括转动电机311、基座312和夹板313；所述夹板313在所述基座312的径向滑道上前后移动；所述夹板313的下端穿过所述基座312并与所述转动电机311连接；所述转动电机311的上端输出轴设有固定的转动轮，所述转动轮与所述夹板313下端的齿条形成齿轮齿条啮合传动机构，用于实现通过所述转动轮的转动带动所述夹板313在所述基座312上径向移动。

优选地，四个所述夹板313的两侧边交叉套接，并形成井字形结构；通过在所述夹板313的下端分别设置转动电机311来实现四个夹板313的径向移动，可实现对所述吸液管441端的夹紧定位和远离松脱。

进一步地，所述无人机灭火救援模块4包括无人机41、由自吸泵42、灭火剂罐体43、吸液管伸出装置44、灭火炮45、外吸水阀46、罐吸水阀47、罐注水阀48和炮阀49；

所述吸液管伸出装置44包括吸液管441和绕卷机构；所述吸液管441绕卷的内端在所述绕卷机构上，通过绕卷机构的转动来实现所述吸液管441的卷绕和下放；所述外吸水阀46设在所述吸液管441的外端；所述吸液管441的内端通过管吸水阀与灭火剂罐体43连接；所述吸液管441所述灭火剂罐体43通过自吸泵43与炮阀49和灭火炮45连接；所述自吸泵43还通过罐注水阀48与所述灭火剂罐体43连接。

在另一实施例中，所述吸液管伸出装置44为伸缩管体结构，通过电动推杆带动伸缩套管上下伸缩，来实现吸液管441的下方和收缩。

优选地，所述还设有底座411和液位开关；所述由自吸泵42、灭火剂罐体43、吸液管伸出装置44、灭火炮45、外吸水阀46、罐吸水阀47、罐注水阀48和炮阀49均设在所述无人机41的底座411上；所述液位开关设在所述灭火剂罐体43内，用于实现对罐体内的液位进行及时监控。

需要说明的是，被动接受灭火剂时，无人机灭火救援模块4悬停于快速定位连接装置3对接平台32上方后，吸液管伸出装置44通过伸缩驱动驱动吸液管441伸出下降并完成快速定位连接；打开外吸水阀46和罐吸水阀47，关闭罐注水阀48和炮阀49，车辆自控和遥控模块启动消防车1泵系统12对无人机41对灭火剂罐体43进行注入，注满后液位开关发出信号，对接接头33与驱动阀芯脱开，吸液管伸出装置44收回吸液管441，无人机41可以进行灭火救援作业。

主动接受灭火剂时，无人机灭火救援模块4悬停于源头液面上方，吸液管伸出装置44通过伸缩驱动驱动吸液管441伸出下降至消防车1水罐、胡泊、河流等多种源头液面以下，无人机自控和遥控模块启动无人机41自带自吸泵，打开外吸水阀46和罐注水阀48，关闭罐吸水阀47和炮阀49，吸满后液位开关发出信号，吸液管伸出装置44收回吸液管441，无人机41可以进行灭火救援作业。

同时，通信系统5的车辆数据收发模块、无人机数据收发模块、遥控器数据收发模块三方全双工通信，为手动和自动控制提供实时的控制数据和图像信息。

接到灭火救援任务后，控制系统6无人机41自控和手动控制模块操控无人机41悬停于快速定位连接装置3对接平台32的上部并对准，操控无人机灭火救援模块4的吸液管伸出装置44将吸液管441伸出实现对接接头33与对接平台32接触，车辆自控和遥控模块接收接触信号后，驱动快速定位连接装置3实现与对接接头33对接；车辆自控和遥控模块接收到对接完成信号后，启动消防车1泵系统12对无机灭火剂罐体43进行灭火剂注入，注满后液位开关发出信号，车辆自控和遥控模块控制消防车1泵系统12停止供液，并控制快速定位连接装置3与对接接头33脱开，无人机自控和遥控模块控制吸液管伸出装置44收回吸液管441，来进行新一轮灭火救援作业。

本装置结构简单，安装操作便捷，可重复利用，经济实用，便于携带、管理，使用灵活，设计合理，结构紧凑，具有很好的市场前景。

需要说明的是，本实用新型中未详细阐述部分属于本领域公知技术，或可直接从市场上采购获得，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得，其具体的连接方式在本领域或日常生活中有着极其广泛的应用，此处不再详述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除