一种高层建筑系留无人机消防车及救援系统

技术领域

本发明主要涉及消防技术领域，具体涉及一种高层建筑系留无人机消防车及救援系统。

背景技术

近年来，结构复杂、人员密集的高层住宅逐渐增多，越来越多人选择居住在高层建筑内，但建筑越高火灾危险性越大。一旦发生火灾，就给消防工作带来极大的困扰和危机，也给居民的生命安全和财产带来巨大损失。

目前，在应对高层建筑灭火救援工作中，传统高压水枪，消防云梯由于水压、云梯结构重量等原因，难以到达80米以上进行灭火和消防救援。

为了克服传统消防车进行灭火的方式，本专利申请人设计了高空系留无人机消防救援系统，通过消防车辆上的电源单元为系留无人机提供电源，同时通过消防车辆上的灭火剂供给单元持续给系留无人机上的灭火单元提供灭火剂，从而实现系留无人机高空长航时、大载重的消防灭火以及救援作业，解决目前消防水枪消防高度不够的问题，适合应用于高层的消防救援作业。但是在应用的过程中发现仍然存在以下不足：

1、一般通过在消防车辆的驾驶室或者配置独立的终端设备来对系留无人机进行控制，由于目前系留无人机的功能越来越强大，需要配置的显示设备以及控制设备也越来越多，而常规的消防车辆驾驶室狭窄，无法容纳更多的设备；另外终端设备的体积或重量也越来越大，不便于移动。

2、如果在消防车辆内对系留无人机的控制时，由于火灾现场经常会有坠物，而传统的消防车的防护等级不够，从而无法对车体或车内人进行防护，无法充分保护操作人员或消防人员的人身安全。当然，如果采用独立的终端设备进行控制，仍然存在安全风险。

另外，在传统的消防车驾驶室或控制室内进行无人机操作时，不仅需要图传设备等来对无人机进行监控，同时也需要人工无死角观察无人机的飞行状态，而常规的消防车辆驾驶室或控制室由于受车辆本身结构材质等限制，无法实现360度全方位无死角观察。

3、无人机需要降落在车顶平台上时，无法精准的降落在车顶平台的预定位置，可能存在无人机与车辆其它部件干涉，也不利于无人机的快速回收。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种安全可靠的便于操作员在现场对无人机进行控制的高层建筑系留无人机消防车及救援系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种高层建筑系留无人机消防车，包括车辆本体，所述车辆本体上安装有观察控制室，所述观察控制室的顶部为透明材质的顶板，所述观察控制室内设置有旋转单元，所述旋转单元上安装有用于控制系留无人机的控制单元。

作为上述技术方案的进一步改进：

其中透明材质的顶板为单块防爆玻璃或多块防爆玻璃拼装而成。

所述车辆本体包括驾驶室和车厢，所述观察控制室位于所述驾驶室与车厢之间。

所述观察控制室包括框架式结构，所述顶板位于所述框架式结构的顶部，所述框架式结构于车辆本体的一侧或两侧设置有室门。

所述旋转单元包括旋转平台、旋转齿轮和旋转电机，所述旋转齿轮同轴安装在旋转平台的底部，所述旋转电机驱动旋转齿轮转动，从而带动旋转平台转动。

所述控制单元包括控制台、显示屏和操作座椅，所述控制台、显示屏和操作座椅均位于旋转平台上。

本发明还公开了一种高层建筑系留无人机救援系统，包括系留无人机和如上所述的高层建筑系留无人机消防车。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述无人机与车辆本体上的无人机平台之间设置有相互配合的定位单元。

所述定位单元包括位于无人机上的锥形导向筒以及位于无人机平台上的锥形导向孔，所述锥形导向筒与锥形导向孔相互配合以对无人机进行定位。

所述无人机平台上设置有燕尾槽，所述燕尾槽与锥形导向孔相连通。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的高层建筑系留无人机消防车及救援系统，通过在车辆本体上布置观察控制室，并将控制单元布置于观察控制室内，从而方便操作员在现场对无人机进行控制；观察控制室位于驾驶室和车厢之间，方便人员从驾驶室出来后直接进入观察控制室，避免火灾现场坠落物对人员的伤害；其中观察控制室的顶部为透明材质的顶板，操作员在观察控制室内部可以高空360度全景无死角的观测外面的景物，为操控无人机提供先决条件；其中顶板为防爆玻璃，避免火灾现场坠落物对车内人员的伤害，保证观察控制室内的人员人身安全；另外控制单元安装于旋转单元上，能够顺时针和逆时针旋转，从而方便操作员360度无死角观察无人机飞行状态和灭火效果。

附图说明

图1为本发明的救援系统在具体实施例的立体结构图。

图2为本发明的观察控制室在具体实施例的立体结构图之一。

图3为本发明的观察控制室在具体实施例的立体结构图之二。

图4为本发明的控制单元在具体实施例的立体结构图。

图5为本发明的控制单元和旋转单元在具体实施例的立体结构图。

图6为本发明的锥形导向筒在具体实施例的立体结构图。

图7为本发明的系留无人机在具体实施例的立体结构图。

图例说明：1、车辆本体；101、驾驶室；102、车厢；103、无人机平台；2、观察控制室；201、框架式结构；202、顶板；203、室门；204、窗口；205、取物口；3、控制单元；301、控制台；302、显示屏；303、操作座椅；4、旋转单元；401、旋转平台；402、旋转齿轮；403、旋转电机；5、无人机；501、支撑架；6、定位单元；601、锥形导向筒；602、锥形导向孔。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明实施例的高层建筑系留无人机消防车，包括车辆本体1和观察控制室2，车辆本体1包括驾驶室101和车厢102，其中车厢102分为两层，下层空间设置有灭火剂供给单元、电源单元和管线收放单元等，上层空间则为系留无人机平台103；其中观察控制室2位于驾驶室101和车厢102之间，观察控制室2的顶部为透明材质的顶板202，具体为防爆玻璃；观察控制室2内设置有旋转单元4，旋转单元4上安装有用于控制系留无人机5的控制单元3。本发明的高层建筑系留无人机消防车，通过在车辆本体1上布置观察控制室2，并将控制单元3布置于观察控制室2内，从而方便操作员在观察控制室2内对无人机5进行控制；其中观察控制室2位于驾驶室101和车厢102之间，方便人员从驾驶室101出来后直接进入观察控制室2，避免火灾现场坠落物对人员的伤害；其中观察控制室2的顶部为透明材质的顶板202，操作员在观察控制室2内部可以高空360度全景无死角的观测外面的景物和无人机5，为操控无人机5提供先决条件；其中顶板202为防爆玻璃，避免火灾现场坠落物对车内人员的伤害，保证观察控制室2内人员的人身安全；另外控制单元3安装于旋转单元4上，能够顺时针和逆时针旋转，方便操作员360度无死角观察无人机5飞行状态和灭火效果。

在一具体实施例中，观察控制室2包括框架式结构201，顶板202位于框架式结构201的顶部，顶板202为加强型防爆玻璃，即通过将两片或多片浮法玻璃中间夹以强韧PVB胶片，经热压机压合并尽可能地排出中间空气，然后放入高压蒸汽釜内利用高温高压将残余的少量空气溶入胶膜而成。当然，顶板202可以为整块，也可以为多块，如图2和图3中的六块，具体根据顶板202面积等实际情况而定。另外，框架式结构201于车辆本体1的一侧或两侧设置有室门203。具体地，框架式结构201的各支撑骨架通过焊接工艺牢固焊接，同样具有防爆性能，能够承受2吨以上的冲击力，其中顶板202采用28mm厚的防爆级别的有机玻璃，通过框架式结构201和防爆玻璃的配合，预防高空坠物对操作员的伤害，最大限度保证观察控制室2内的人员人身安全。

在一具体实施例中，旋转单元4包括旋转平台401、旋转齿轮402和旋转电机403，旋转齿轮402同轴安装在旋转平台401的底部，旋转电机403驱动旋转齿轮402转动，从而带动旋转平台401转动。控制单元3则包括控制台301、显示屏302和操作座椅303，控制台301、显示屏302和操作座椅303均位于旋转平台401上。其中操作座椅303的数量至少为两个。通过减速电机控制旋转齿轮402360度旋转，从而带动整个控制台301、显示屏302和操作座椅303顺时针和逆时针旋转，从而方便操作员360度无死角观察无人机5飞行状态和灭火效果。

具体地，观察控制室2采用通过中间隔板分隔为上下两个空间，其中下层空间放置消防器材、其他杂物以及旋转单元4，并在两侧设置有取物口205。上层空间则布置控制单元3，以及为操作员提供活动平台。

如图1所示，本发明实施例的高层建筑系留无人机救援系统，包括系留无人机5和如上所述的高层建筑系留无人机消防车，其中系留无人机5通过系留电缆和供给管与车辆本体1内的电源以及灭火剂供给单元(水箱等)相连。本发明的救援系统包括如上所述的消防车，同样具有如上消防车所述的优点。

在一具体实施例中，系留无人机5与车辆本体1上的无人机平台103之间设置有相互配合的定位单元6，用于无人机5自动降落时进行导向降落。具体地，定位单元6包括位于系留无人机5的支撑架501上的锥形导向筒601以及位于无人机平台103的锥形导向孔602，锥形导向筒601与锥形导向孔602相互配合以对系留无人机5进行定位。当系留无人机5升起或自动降落时，锥形导向筒601与锥形导向孔602精准对位，保证了系留无人机5每次在不用人为干预的情况下能精准落位，保证了每次执行任务时系留无人机5是在同一个位置起飞，为整个系统快速展开提供了有力保障。另外，在无人机平台103上设置有燕尾槽7，其中燕尾槽7与锥形导向孔602相连通，用于无人机5起飞或降落时水电缆导向脱离尾箱或引导精准无障碍进入水电缆盘内。

具体工作流程：驾驶室101内可以坐三个人(驾驶员、无人机操作员和观察员)，到达火灾现场后，操作员和观察员进入观察控制室2进行操作，驾驶员负责对外场的警戒和当水箱无水时进行外围的补给；然后打开尾箱车顶，无人机5起飞进行高空灭火作业。本发明的救援系统到达火灾现场后能够迅速展开，展开时间控制在1分半钟以内，快速进行无人机5高空灭火操作。

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以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。