一种折叠式灭火装置、消防无人机以及灭火方法

技术领域

本发明涉及消防救援技术领域，特别涉及一种自动折叠式灭火装置、消防无人机以及灭火方法。

背景技术

消防无人机作为一种新型的消防救援手段，搭载灭火罐，具有快速机动性强，飞行高度不受限的特点，逐步成为研发和应用热点。

消防无人机搭载灭火罐的同时需要使用足够长度的喷管执行喷洒作业。为了确保消防救援的快速性，消防无人机必须采用将无人机、灭火罐、喷管等组件预先集成的方式使用，不能在救援现场进行喷管的组装。但是消防无人机在储存、运输过程中，因空间限制，喷管不可以超过无人机外形尺寸。为了能够同时满足储存运输需要以及有足够长度执行喷洒作业，现有无人机上均采用折叠式喷管。在储存运输过程，将喷管折叠以减少喷管占用空间。在消防灭火过程，将喷管展开以提高喷洒距离。

然而，现有喷管的折叠和展开无法自动完成，需要人工干预，必须在无人机起飞前将喷管人工进行展开，操作复杂，且喷管在无人机起飞前展开会增加无人机向起火点飞行过程中的操控难度。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种结构简单且能够在飞行过程中随时折叠展开的折叠式灭火装置、消防无人机以及灭火方法。

为实现上述目的，本发明的折叠式灭火装置，包括驱动装置、旋转接头、第一喷管和第二喷管，所述旋转接头包括供灭火介质流动的导流空腔、第一接口和第二接口，所述导流空腔设置在所述旋转接头内并分别与所述第一接口和所述第二接口连通，所述第一接口和所述第二接口的相对位置能够随所述旋转接头的转动而改变，所述驱动装置驱动所述旋转接头旋转来改变所述第一接口和所述第二接口的相对位置，进而调整所述第一喷管和所述第二喷管的相对位置。

进一步，所述旋转接头包括固定件和转动件，所述固定件上设置所述第一接口，所述转动件上设置所述第二接口，所述固定件内设置有供灭火介质流动的第一空腔，所述转动件内设置有供灭火介质流动的第二空腔，所述第一接口与所述第一空腔连通，所述第二接口与所述第二空腔连通，所述转动件套设在所述固定件上使所述第一空腔与所述第二空腔连通形成所述导流空腔，所述转动件能够在所述驱动装置的驱动下相对所述固定件旋转来改变所述第一接口和所述第二接口的相对位置。

进一步，所述第一喷管的一端与所述第一接口连接，所述第一喷管的另一端与储放所述灭火介质的机构相连，所述第二喷管的一端与所述第二接口连接，所述第二喷管的另一端与外部相通，通过调控所述旋转接头的转动角度控制所述第一喷管和所述第二喷管的相对位置使所述折叠式灭火装置在折叠状态和展开状态切换。

进一步，所述转动件和所述固定件之间设置有密封所述导流空腔的密封圈。

本发明的第二方面提供一种消防无人机，包括无人机本体、控制器和上述的所述折叠式灭火装置，所述折叠式灭火装置设置在所述无人机本体上，并根据所述控制器接收的指令在折叠状态和展开状态切换。

本发明的第三方面提供一种消防无人机的灭火方法，所述灭火方法利用上述的消防无人机，包括如下步骤：

1)接收所述消防无人机的位置信息以及地面发出的远程控制指令；

2)根据接收的所述位置信息匹配对应的远程控制指令；

3)根据所述远程控制指令控制所述折叠式灭火装置的状态。

进一步，所述消防无人机的位置信息包括消防无人机的初始启动位置和消防无人机的灭火位置；所述远程控制指令包括灭火装置折叠指令、灭火装置展开指令和灭火装置灭火指令。

进一步，所述消防无人机的初始启动位置匹配所述灭火装置折叠指令，所述消防无人机的行驶位置匹配所述灭火装置折叠指令，所消防无人机的灭火位置匹配所述灭火装置展开指令和所述灭火装置灭火指令。

进一步，在所述消防无人机位于初始启动位置时，接收地面发出的灭火装置折叠指令，控制所述折叠式灭火装置处于折叠状态；

在所述消防无人机行驶过程中，保持所述折叠式灭火装置的折叠状态；

在所述消防无人机到达灭火位置时，接收地面发出的灭火装置展开指令，控制所述折叠式灭火装置处于展开状态；

调节消防无人机的方向将所述折叠式灭火装置的喷管指向着火点，接收地面发出的灭火装置灭火指令，控制所述折叠式灭火装置向着火点喷洒灭火介质。

本发明的第四方面提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述的灭火方法。

在本发明的上述提供的技术方案中，折叠式灭火装置通过驱动旋转接头旋转调整第一喷管和第二喷管的相对位置，使得折叠式灭火装置可以根据实际需要适时调控折叠式灭火装置的状态，在无人机起飞前以及飞行过程中控制喷管折叠使折叠式灭火装置处于折叠状态，降低消防无人机的外形尺寸，能够同时满足储存运输需要并降低消防无人机飞行过程的操控难度。

此外，接收消防无人机的位置信息以及地面发出的远程控制指令，并根据接收的所述位置信息匹配对应的远程控制指令，然后根据所述远程控制指令控制折叠式灭火装置的状态，可以远程进行操控，操控简单方便，使使用者可以根据实际需要适时调控折叠式灭火装置的状态，在消防无人机飞行过程使折叠式灭火装置处于折叠状态，在到达起火点后切换为展开状态，降低了消防无人机的操控难度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

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为本发明实施例的折叠式灭火装置展开状态的结构示意图；

图2为本发明实施例的折叠式灭火装置折叠状态的结构示意图；

图3为本发明实施例的折叠式灭火装置的旋转接头剖视示意图；

图4为本发明实施例的旋转接头的转动件的结构示意图；

图5为本发明实施例的旋转接头的固定件的结构示意图；

图6为本发明实施例的消防无人机灭火方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

如图1-图5所示，本发明的自动折叠式灭火装置，包括驱动装置1、旋转接头2、第一喷管3和第二喷管4，所述旋转接头包括供灭火介质流动的导流空腔5、第一接口211和第二接口221，所述导流空腔5设置在所述旋转接头2内并分别与所述第一接口211和所述第二接口221连通，所述第一接口211和所述第二接口221的相对位置能够随所述旋转接头2的转动而改变，所述驱动装置1驱动所述旋转接头2旋转来改变所述第一接口211和所述第二接口221的相对位置，进而调整所述第一喷管3和所述第二喷管4的相对位置。

本发明通过驱动装置1可以自动控制旋转接头2旋转来调节第一喷管3和第二喷管4的相对位置，使折叠式灭火装置可以在折叠状态和展开状态自由切换。折叠式灭火装置的展开状态如图1所示，折叠式灭火装置的折叠状态如图2所示。需要说明的是，第一喷管3和第二喷管4并不一定展开如图1所示相差180度状态，其也可以根据实际需要，例如起火点位置自由控制旋转接头2的旋转角度，使喷管准确指向起火点，例如第一喷管3和第二喷管4相差90度甚至更小角度。

在本发明的一实施例中，所述旋转接头2包括固定件21和转动件22，所述固定件21上设置所述第一接口211，所述转动件上设置所述第二接口221，所述固定件21内设置有供灭火介质流动的第一空腔212，所述转动件22内设置有供灭火介质流动的第二空腔222，所述第一接口211与所述第一空腔212连通，所述第二接口221与所述第二空腔222连通，所述转动件22套设在所述固定件21上使所述第一空腔212与所述第二空腔222连通形成所述导流空腔5，所述转动件22能够在所述驱动装置1的驱动下相对所述固定件21旋转来改变所述第一接口211和所述第二接口221的相对位置。为了在转动件内形成第二空腔222，在制造时第二空腔222在顶面和侧面与外部连通，第二接口221设置在转动件22侧面，转动件22顶面设置密封塞26将第二空腔222顶部密封。

转动件22和固定件21之间设置轴承23，使转动件22可以相对固定件21自由旋转。在顶部的轴承外侧还设置有挡圈25来抵挡轴承，避免轴承从中脱落。转动件22和固定件21之间还设置有密封圈24，保证导流空腔5的密封性，避免导流空腔5中流动的灭火介质从转动件22和固定件21之间的间隙泄漏至外部。

需要说明的是，本实施例的转动件和固定件结构仅是举例说明，在其他实施例中也可以将本实施例中的转动件作为固定件，将固定件作为转动件来使用。甚至可以将二者均作为转动件，本发明并不以此为限制。

在本发明的一实施例中，所述第一喷管3的一端与所述第一接口211连接，所述第一喷管3的另一端与储放所述灭火介质的灭火罐相连，所述第二喷管4的一端与所述第二接口221连接，所述第二喷管4的另一端与外部相通。

第一喷管3和第二喷管4可拆卸地安装在第一接口和第二接口上便于进行维护操作，且在第一喷管和第二喷管与第一接口和第二接口的连接处进行密封。在对起火点灭火时，灭火介质中的灭火气体自第一喷管3流入旋转接头2内的导流空腔5，经导流空腔5将灭火气体引导至第二喷管4并从第二喷管4喷出对起火点进行灭火。通过调控所述旋转接头2的转动角度控制所述第一喷管3和所述第二喷管4的相对位置，使所述折叠式灭火装置在折叠状态和展开状态切换。在消防无人机飞行过程中以及起飞前使折叠式灭火装置处于如图2所示的折叠状态，在消防无人机到达起火点，控制折叠式灭火装置切换为展开状态，使喷管能够最大限度的接近起火点，保证喷管喷出的灭火气体能够集中喷洒至起火点，提高灭火效率。

本发明还提供一种消防无人机，包括无人机本体、控制器和上述实施例的折叠式灭火装置，所述折叠式灭火装置设置在所述无人机本体上，并根据所述控制器接收的指令在折叠状态和展开状态切换。折叠式灭火装置的结构已经在上述实施例中做了详细说明，在此不再赘述。

本实施例中消防无人机上搭载的折叠式灭火装置可以根据接收到的指令适时的切换折叠式灭火装置的状态，在消防无人机起飞前和飞行过程中使折叠式灭火装置处于折叠状态，降低消防无人机的操控，使其在任何的复杂地形下都能很容易的通过，确保消防无人机能够及时飞达起火点。

如图6所示，消防无人机的灭火方法包括步骤S610～步骤S650。

在步骤S610中，接收所述消防无人机的位置信息以及地面发出的远程控制指令。

在步骤S630中，根据接收的所述位置信息匹配对应的远程控制指令。

在步骤S650中，根据所述远程控制指令控制所述折叠式灭火装置的状态。

该方法可以接收消防无人机的位置信息以及地面发出的远程控制指令，并根据接收的所述位置信息匹配对应的远程控制指令，然后根据所述远程控制指令控制折叠式灭火装置的状态，可以远程进行操控，操控简单方便，使使用者可以根据实际需要适时调控折叠式灭火装置的状态，在消防无人机飞行过程使折叠式灭火装置处于折叠状态，在到达起火点后切换为展开状态，降低了消防无人机的操控难度。

在本发明的一个实施例中，所述消防无人机的位置信息包括消防无人机的初始启动位置和消防无人机的灭火位置；所述远程控制指令包括灭火装置折叠指令、灭火装置展开指令和灭火装置灭火指令。

在本发明的一种实施例中，所述消防无人机的初始启动位置匹配所述灭火装置折叠指令，所述消防无人机的行驶位置匹配所述灭火装置折叠指令，所消防无人机的灭火位置匹配所述灭火装置展开指令和所述灭火装置灭火指令。上述消防无人机的位置信息与灭火装置控制指令之间的匹配可以通过人为预先设定好，或者通过搭建实验室测试平台，模拟不同使用状态下进行测试，根据试验结果来设定消防无人机的位置信息和控制指令的匹配。

在本发明的一个实施例中，在所述消防无人机位于初始启动位置时，接收地面发出的灭火装置折叠指令，控制所述折叠式灭火装置处于折叠状态；在所述消防无人机行驶过程中，保持所述折叠式灭火装置的折叠状态；在所述消防无人机到达灭火位置时，接收地面发出的灭火装置展开指令，控制所述折叠式灭火装置处于展开状态；调节消防无人机的方向将所述折叠式灭火装置的喷管指向着火点，接收地面发出的灭火装置灭火指令，控制所述折叠式灭火装置向着火点喷洒灭火介质。

上述参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信网络从网络上被下载和安装，和/或从可计算机可读介质上被安装。在计算机程序被处理单元执行时，执行本折叠式灭火装置的上述功能。

该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的消防无人机中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该消防无人机中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如上述实施例中所述的灭火方法。

需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本发明实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。