一种救火无人机及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种救火无人机及其工作方法。

背景技术

无人驾驶飞机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。

民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

无人机在救灾方面运用存在十分重大的意义，目前的救火无人机的救火能力一般，因此，有必要提供一种救火能力强的无人机。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种救火能力强的救火无人机及其工作方法。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种救火无人机，包括环形机架、无人机主控和蓄电池，所述环形机架为机架提供动力的无人机动力机构，所述环形机架上设置有连接架，所述连接架末端设置有隔热机箱，所述无人机主控和蓄电池均位于隔热机箱内，所述连接架、隔热机箱和环形机架之间形成有锥形的安装空间，所述安装空间内插入有工作时为环形机架提供动力的喷射灭火装置，所述喷射灭火装置与隔热机箱可拆卸连接，所述环形机架底面设置有限位片，所述限位片与环形机架转动连接，所述喷射灭火装置侧面设置有与限位片相配对的限位槽，所述喷射灭火装置通过限位片和限位槽与环形机架可拆卸连接，所述隔热机箱上面设置有隔热玻璃罩，所述隔热玻璃罩呈碗状设置，所述隔热机箱和隔热玻璃罩之间形成有密封安装腔，所述密封安装腔内设置有摄像头，所述无人机动力机构、喷射灭火装置和摄像头均与无人机主控电性连接，所述无人机动力机构、喷射灭火装置、摄像头和无人机主控均与蓄电池电性连接。

作为优选，所述无人机动力机构包含有主机臂和副机臂，所述主机臂和副机臂均设置有四个，所述主机臂和副机臂均呈环形阵列分布，所述主机臂和副机臂均与环形机架为一体式设置，所述主机臂和副机臂上分别设置有第一隔热杯座和第二隔热杯座，所述第一隔热杯座和第二隔热杯座，所述第一隔热杯座和第二隔热杯座内分别设置有第一无刷电机和第二无刷电机，所述第一无刷电机和第二无刷电机的输出轴位于同一直线上，所述第一无刷电机和第二无刷电机的输出轴上均设置有螺旋浆，所述第一无刷电机和第二无刷电机均与无人机主控和蓄电池电性连接，通过配置有上下两个无刷电机提供动力，能够有效的保证无人机具有足够的动力，同时无刷电机位于隔热杯座内，能够有效的降低火灾环境下，外界的高温对无刷电机造成的影响。

作为优选，所述喷射灭火装置包含有储存罐，所述储存罐一端呈锥形设置并插入安装空间内，所述储存罐另一端设置有罐口，所述罐口上安装有罐盖，所述罐盖上设置有喷射管，所述喷射管与储存罐内部相连通，所述喷射管上依次设置有电子流量计和电磁阀，所述喷射管末端连有旋转喷嘴，所述电子流量计和电磁阀均与无人机主控电性连接，所述储存罐内设置有气溶胶药柱层、冷却填充层和点火圈，所述点火圈位于气溶胶药柱层和冷却填充层之间，所述点火圈与无人机主控和蓄电池电性连接，一旦工作人员判断出需要灭火时，可以通过发送指令，使得无人机主控启动点火圈，气溶胶药柱层和冷却填充层氧化还原反应产生的大量惰性气体将其自身产生的灭火有效物质和受热分解产生的高效灭火介质共同从旋转喷嘴中喷出，可以起到良好的灭火效果，同时由于工作时喷发出高速的流体，能够为整体提供动力，一举两得，达到节省电能的目的。

作为优选，所述旋转喷嘴包含有转盘轴承、三通接头、第一喷嘴和第二喷嘴，所述三通接头和喷射管均与转盘轴承固定连接，所述喷射管和三通接头通过转盘轴承转动连接，所述第一喷嘴和第二喷嘴均与三通接头固定连接并呈八字状分布，旋转喷嘴具有良好的活动能力，能够更好的利用喷射能，避免无人机严重的侧偏，减少无人机失控的情况。

作为优选，所述罐盖上设置有搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴上连有陶瓷隔热棒，所述陶瓷隔热棒穿过罐盖并与罐盖转动连接，所述陶瓷隔热棒上上设置有搅拌叶片，所述搅拌叶片位于储存罐内，所述搅拌叶片与陶瓷隔热棒为一体式设置，通过配置有搅拌电机对储存罐内部的气溶胶药柱层和冷却填充层进行搅拌，可以使得气溶胶药柱层和冷却填充层更好的混合和反应，同时由于采用了陶瓷隔热棒进行连接，能够有效的避免反应时产生的热量轻易的传递到搅拌电机上，有利于提升搅拌电机的使用寿命。

作为优选，所述罐盖上设置有主动转向机构，所述主动转向机构包含有电动转盘和连接杆，所述电动转盘背面与罐盖固定连接，所述电动转盘的活动面与连接杆固定连接，所述连接杆末端与三通接头固定连接，所述连接杆与喷射管相平行，通过配置有主动转向机构，在流体喷发前预先转动喷嘴，能够有效的避免瞬间喷出流体的时候无人机失控，有利于运用喷射能，同时又能够使得灭火流体均匀的散布在周围，可以有利于提升灭火的性能。

作为优选，所述罐盖上设置有隔热罩盖，所述隔热罩盖与罐盖固定连接，所述隔热罩盖上设置有与喷射管和连接杆相配对的穿孔，所述搅拌电机、电磁阀、电子流量计和电动转盘均位于隔热罩盖内，通过配置有隔热罩盖，能够有效的避免外界环境的火焰直接接触到搅拌电机、电磁阀和电子流量计，能有效的避免搅拌电机、电磁阀和电子流量计被烧毁。

作为优选，所述储存罐包含有不锈钢内胆和碳纤维外壳，所述碳纤维外壳背面设置有隔热垫，所述隔热垫与碳纤维外壳固定连接，所述不锈钢内胆通过隔热垫悬在碳纤维外壳内，所述碳纤维外壳上设置有螺纹杆，所述隔热机箱上设置有与螺纹杆相配对的螺孔，储存罐重量较轻，能够有效的减少整体的负担。

作为优选，所述环形机架、主机臂、副机臂、螺旋浆和碳纤维外壳上均设置有隔热涂层，通过配置有隔热涂层，可以起到良好的隔热效果，能够有效的避免因为过热而导致环形机架、主机臂、副机臂、螺旋浆和碳纤维外壳变形。

本发明还提供一种救火无人机的工作方法，包括以下步骤：

1）通过遥控器发送指令给无人机主控，控制无人机动力机构将整体驶入火灾现场；

2）通过摄像头观察火灾现场的情况，并确定火焰位置；

3）通过遥控器发送指令给无人机主控，控制无人机动力机构使得整体靠近火源；

4）靠近火源后，通过遥控器将指令发送给无人机主控，随后无人机主控启动喷射灭火装置，使得灭火流体喷出，在灭火流体喷出后根据实际的火灾状况移动无人机。

本发明的有益效果为：通过采用了由无人机主控、蓄电池和为机架提供动力的无人机动力机构构成的飞行器携带具备有灭火功能的喷射灭火装置，可以将整体驶入火灾现场，并根据火灾现场的状况，将飞行器驶近火源，然后在启动喷射灭火装置，使得具有灭火功能的流体喷出，从而达到灭火的作用，然而在灭火的过程中，由于配置有摄像头，可以根据现场的状况，控制飞行器不断接近各个火源进行灭火，具有出色的救火能力，同时流体喷出又能为飞行器提供一定的动力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明一种救火无人机的整体结构示意图。

图2为本发明一种救火无人机的局部结构示意图。

图3为本发明一种救火无人机的局部结构示意图。

图4为本发明一种救火无人机的喷射灭火装置的结构示意图。

图5为本发明一种救火无人机的喷射灭火装置的局部结构示意图。

图6为本发明一种救火无人机的喷射灭火装置的局部结构示意图。

图中：

1、环形机架；3、无人机动力机构；4、连接架；5、隔热机箱；6、喷射灭火装置；7、限位槽；8、隔热玻璃罩；9、密封安装腔；10、摄像头；11、主机臂；12、副机臂；13、第一隔热杯座；14、第二隔热杯座；15、第一无刷电机；16、第二无刷电机；17、螺旋浆；18、罐盖；19、喷射管；20、电子流量计；21、电磁阀；22、旋转喷嘴；23、气溶胶药柱层；24、冷却填充层；25、点火圈；26、转盘轴承；27、三通接头；28、第一喷嘴；29、第二喷嘴；30、搅拌电机；31、陶瓷隔热棒；32、搅拌叶片；33、储存罐；36、电动转盘；37、连接杆；38、隔热罩盖；39、不锈钢内胆；40、碳纤维外壳；41、热垫；42、螺纹杆。

具体实施方式

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。

在实施例中，需要理解的是，术语“中间”、“上”、“下”、“顶部”、“右侧”、“左端”、“上方”、“背面”、“中部”、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发明，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发明的限制。

另外，在本具体实施方式中如未特别说明部件之间的连接或固定方式，其连接或固定方式均可为通过现有技术中常用的螺栓固定，或钉销固定，或销轴连接，或粘合固定，或铆接固定等常规方式，因此，在实施例中不在详述。

实施例

如图1-6所示，一种救火无人机，包括环形机架1、无人机主控（未图示）和蓄电池（未图示），所述环形机架1为机架提供动力的无人机动力机构3，所述环形机架1上设置有连接架4，所述连接架4末端设置有隔热机箱5，所述无人机主控和蓄电池均位于隔热机箱5内，所述连接架4、隔热机箱5和环形机架1之间形成有锥形的安装空间（未图示），所述安装空间内插入有工作时为环形机架1提供动力的喷射灭火装置6，所述喷射灭火装置6与隔热机箱5可拆卸连接，所述环形机架1底面设置有限位片（未图示），所述限位片与环形机架1转动连接，所述喷射灭火装置6侧面设置有与限位片相配对的限位槽7，所述喷射灭火装置6通过限位片和限位槽与环形机架1可拆卸连接，所述隔热机箱5上面设置有隔热玻璃罩8，所述隔热玻璃罩8呈碗状设置，所述隔热机箱5和隔热玻璃罩8之间形成有密封安装腔9，所述密封安装腔9内设置有摄像头10，所述无人机动力机构3、喷射灭火装置6和摄像头10均与无人机主控电性连接，所述无人机动力机构3、喷射灭火装置6、摄像头10和无人机主控均与蓄电池电性连接。

在本实施例中，所述无人机动力机构3包含有主机臂11和副机臂12，所述主机臂11和副机臂12均设置有四个，所述主机臂11和副机臂12均呈环形阵列分布，所述主机臂11和副机臂12均与环形机架1为一体式设置，所述主机臂11和副机臂12上分别设置有第一隔热杯座13和第二隔热杯座14，所述第一隔热杯座13和第二隔热杯座14，所述第一隔热杯座13和第二隔热杯座14内分别设置有第一无刷电机15和第二无刷电机16，所述第一无刷电机15和第二无刷电机16的输出轴位于同一直线上，所述第一无刷电机15和第二无刷电机16的输出轴上均设置有螺旋浆17，所述第一无刷电机15和第二无刷电机16均与无人机主控和蓄电池电性连接，通过配置有上下两个无刷电机提供动力，能够有效的保证无人机具有足够的动力，同时无刷电机位于隔热杯座内，能够有效的降低火灾环境下，外界的高温对无刷电机造成的影响。

在本实施例中，所述喷射灭火装置6包含有储存罐33，所述储存罐一端呈锥形设置并插入安装空间内，所述储存罐另一端设置有罐口（未图示），所述罐口上安装有罐盖18，所述罐盖18上设置有喷射管19，所述喷射管19与储存罐内部相连通，所述喷射管19上依次设置有电子流量计20和电磁阀21，所述喷射管19末端连有旋转喷嘴22，所述电子流量计20和电磁阀21均与无人机主控电性连接，所述储存罐内设置有气溶胶药柱层23、冷却填充层24和点火圈25，所述点火圈25位于气溶胶药柱层23和冷却填充层24之间，所述点火圈25与无人机主控和蓄电池电性连接，一旦工作人员判断出需要灭火时，可以通过发送指令，使得无人机主控启动点火圈25，气溶胶药柱层23和冷却填充层24氧化还原反应产生的大量惰性气体将其自身产生的灭火有效物质和受热分解产生的高效灭火介质共同从旋转喷嘴中喷出，可以起到良好的灭火效果，同时由于工作时喷发出高速的流体，能够为整体提供动力，一举两得，达到节省电能的目的。

在本实施例中，所述旋转喷嘴22包含有转盘轴承26、三通接头27、第一喷嘴28和第二喷嘴29，所述三通接头27和喷射管19均与转盘轴承26固定连接，所述喷射管19和三通接头27通过转盘轴承26转动连接，所述第一喷嘴28和第二喷嘴29均与三通接头27固定连接并呈八字状分布，旋转喷嘴具有良好的活动能力，能够更好的利用喷射能，避免无人机严重的侧偏，减少无人机失控的情况。

在本实施例中，所述罐盖18上设置有搅拌电机30，所述搅拌电机30的输出轴上连有陶瓷隔热棒31，所述陶瓷隔热棒31穿过罐盖18并与罐盖18转动连接，所述陶瓷隔热棒31上设置有搅拌叶片32，所述搅拌叶片32位于储存罐内，所述搅拌叶片32与陶瓷隔热棒31为一体式设置，通过配置有搅拌电机30对储存罐33内部的气溶胶药柱层23和冷却填充层24进行搅拌，可以使得气溶胶药柱层23和冷却填充层24更好的混合和反应，同时由于采用了陶瓷隔热棒31进行连接，能够有效的避免反应时产生的热量轻易的传递到搅拌电机上，有利于提升搅拌电机的使用寿命。

在本实施例中，所述罐盖18上设置有主动转向机构，所述主动转向机构包含有电动转盘36和连接杆37，所述电动转盘36背面与罐盖18固定连接，所述电动转盘36的活动面与连接杆37固定连接，所述连接杆37末端与三通接头27固定连接，所述连接杆37与喷射管19相平行，通过配置有主动转向机构，在流体喷发前预先转动喷嘴，能够有效的避免瞬间喷出流体的时候无人机失控，有利于运用喷射能，同事又能够使得灭火流体均匀的散布在周围，可以有利于提升灭火的性能。

在本实施例中，所述罐盖18上设置有隔热罩盖38，所述隔热罩盖38与罐盖18固定连接，所述隔热罩盖38上设置有与喷射管19和连接杆相配对的穿孔（未图示），所述搅拌电机30、电磁阀21、电子流量计20和电动转盘36均位于隔热罩盖38内，通过配置有隔热罩盖38，能够有效的避免外界环境的火焰直接接触到搅拌电机30、电磁阀21和电子流量计20，能有效的避免搅拌电机30、电磁阀21和电子流量计20被烧毁。

在本实施例中，所述储存罐33包含有不锈钢内胆39和碳纤维外壳40，所述碳纤维外壳40背面设置有隔热垫41，所述隔热垫41与碳纤维外壳40固定连接，所述不锈钢内胆39通过隔热垫41悬在碳纤维外壳40内，所述碳纤维外壳40上设置有螺纹杆42，所述隔热机箱5上设置有与螺纹杆42相配对的螺孔（未图示），储存罐重量较轻，能够有效的减少整体的负担。

在本实施例中，所述环形机架1、主机臂11、副机臂12、螺旋浆17和碳纤维外壳40上均设置有隔热涂层（未图示），通过配置有隔热涂层，可以起到良好的隔热效果，能够有效的避免因为过热而导致环形机架、主机臂、副机臂、螺旋浆和碳纤维外壳变形。

本发明还提供一种救火无人机的工作方法，包括以下步骤：

1）通过遥控器发送指令给无人机主控，控制无人机动力机构将整体驶入火灾现场；

2）通过摄像头观察火灾现场的情况，并确定火焰位置；

3）通过遥控器发送指令给无人机主控，控制无人机动力机构使得整体靠近火源；

4）靠近火源后，通过遥控器将指令发送给无人机主控，随后无人机主控启动喷射灭火装置，使得灭火流体喷出，在灭火流体喷出后根据实际的火灾状况移动无人机。

本发明的有益效果为：通过采用了由无人机主控、蓄电池和为机架提供动力的无人机动力机构构成的飞行器携带具备有灭火功能的喷射灭火装置，可以将整体驶入火灾现场，并根据火灾现场的状况，将飞行器驶近火源，然后在启动喷射灭火装置，使得具有灭火功能的流体喷出，从而达到灭火的作用，然而在灭火的过程中，由于配置有摄像头，可以根据现场的状况，控制飞行器不断接近各个火源进行灭火，具有出色的救火能力，同时流体喷出又能为飞行器提供一定的动力。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。