高楼警用灭火无人机.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 203944052 U (45)授权公告日 2014.11.19 CN 203944052 U (21)申请号 201420311227.3 (22)申请日 2014.06.11 A62C 3/00(2006.01) A62C 31/00(2006.01) B64D 1/16(2006.01) H04N 7/18(2006.01) (73)专利权人 江苏数字鹰科技发展有限公司 地址 214000 江苏省无锡市滨湖区高浪东路 999 号 A1 号楼 411 室 (72)发明人 陈乐春 (74)专利代理机构 无锡华源专利事务所 ( 普通 合伙 ) 32228 代理人 林弘。

2、毅 聂汉钦 (54) 实用新型名称 高楼警用灭火无人机 (57) 摘要 本实用新型公开了一种高楼警用灭火无人 机， 包括无人机和地面站两部分， 所述无人机包括 无人机主体、 三轴云台、 灭火弹发射筒和瞄具， 所 述无人机主体内装有有 GPS 定位装置和雷达避让 装置。 地面站可以控制三轴云台的方向， 使得瞄具 对准火源， 之后灭火弹发射筒发射灭火弹， 扑灭火 源。GPS 定位装置可以将无人机的位置信息传到 地面站， 分享给其他多个无人机， 共同扑灭火源。 本实用新型可以帮助解决高层建筑物着火时， 消 防车云梯高度不够， 难以及时灭火的问题。 (51)Int.Cl. (ESM)同样的发明创造已同。

3、日申请发明专利 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)授权公告号 CN 203944052 U CN 203944052 U 1/1 页 2 1. 一种高楼警用灭火无人机， 包括无人机 (1) 和地面站 (2) 两个部分， 其特征在于 ： 所 述无人机 (1) 包括无人机主体 (11)、 三轴云台 (12)、 灭火弹发射筒 (13) 和瞄具 (14) ； 所述 无人机主体 (11) 内装有 GPS 定位装置和无线信号收发装置 ； 所述三轴云台(12)包括第一臂杆(121)、 第。

4、二臂杆(122)和第三臂杆(123) ； 所述第一 臂杆 (121) 为 Z 字形， 包括 Z 字形中间部分和 Z 字形两边部分， Z 字形中间部分与 Z 字形两 边部分相垂直 ； 所述第二臂杆 (122) 为凵字形， 包括凵字形中间部分和凵字形两边部分 ； 所 述第三臂杆 (123) 为一字形直杆 ； 所述第一臂杆 (121) 一端连接无人机主体 (11) 下部， 另 一端连接第二臂杆 (122) 中凵字形中间部分的中部， 第二臂杆 (122) 中凵字形两边部分连 接第三臂杆 (123) 的两端 ； 所述第一臂杆 (121)、 第二臂杆 (122) 和第三臂杆 (123) 分别由 电机驱动 。

5、； 所述灭火弹发射筒 (13) 安装在第三臂杆 (123) 上， 灭火弹发射筒 (13) 中设置有发射 机构 ； 所述瞄具 (14) 安装在灭火弹发射筒 (13) 上方， 瞄具 (14) 中安装有摄像头 ； 无人机主体 (11) 内的无线信号收发装置分别与驱动第一臂杆 (121)、 第二臂杆 (122) 和第三臂杆 (123) 的电机、 灭火弹发射筒 (13) 中的发射机构、 瞄具 (14) 中的摄像头电连 接 ； 所述地面站 (2) 为可移动操控平台， 包括操纵杆 (21)、 发射按钮 (22)、 地图显示屏 (23)、 瞄具显示屏 (24) 和天线 (25) ； 所述操纵杆 (21) 用于。

6、控制三轴云台 (12) 在空间三个 维度上运动 ； 所述发射按钮 (22) 控制灭火弹发射筒 (13) 的发射 ； 所述地图显示屏 (23) 显 示地图与无人机在地图中的位置 ； 所述瞄具显示屏(24)显示瞄具(14)摄像头所拍摄图像 ； 所述天线 (25) 用于接收由无人机主体 (11) 内的无线信号收发装置发送的 GPS 定位装置的 信号和瞄具 (14) 中的摄像头的信号 , 以及用于向无人机主体 (11) 内的无线信号收发装置 发送控制三轴云台 (12) 的电机的控制信号和灭火弹发射筒 (13) 的发射机构的发射信号。 2. 如权利要求 1 所述高楼警用灭火无人机， 其特征在于 ： 所述。

7、无人机 (1) 为多旋翼无 人机或者无人直升机。 3. 如权利要求 1 所述高楼警用灭火无人机， 其特征在于 ： 所述瞄具 (14) 为可见光摄像 头瞄准仪或者热成像摄像头瞄准仪。 4. 如权利要求 1 所述高楼警用灭火无人机， 其特征在于 ： 所述灭火弹发射筒 (13) 有至 少一个发射筒腔。 5. 如权利要求 1 所述高楼警用灭火无人机， 其特征在于 ： 灭火弹发射筒 (13) 发射带破 窗头灭火弹、 普通泡沫灭火弹、 普通干粉灭火弹、 催泪弹或者镇静弹。 权 利 要 求 书 CN 203944052 U 2 1/4 页 3 高楼警用灭火无人机 技术领域 0001 本实用新型涉及无人机， 。

8、具体涉及一种高楼警用灭火无人机。 背景技术 0002 随着世界经济的发展 , 城市高层、 超高层建筑日益增多 , 几十米甚至上百米的高 楼一旦发生火灾， 会面临消防上的难题。 普通的云梯消防车有效工作高度为3050m， 再高 的可达 60 70m， 世界上最高的云梯消防车是芬兰的博浪涛云梯车有限公司制造的擎天抢 险消防平台云梯车， 该云梯车最大有效工作高度为 101m， 在中国只有少数经济发达的大城 市才有引进， 价格昂贵， 维修养护困难。而且受地区、 街道畅通程度、 出警速度等限制， 救火 车在很多情况下不能第一时间赶到失火现场。 而且使用消防车救火， 主要还是依靠消防员， 消防员直接靠近火。

9、场， 有很高的危险性有时甚至会造成不必要的伤亡。 0003 无人机技术在现在是相对成熟的技术， 操作灵活， 速度快， 可以不受地理环境的限 制到达指定地点， 现在虽然也有将无人机用于火场救援的实践行为， 但是一般是在森林与 荒山发生火灾时， 定位火灾具体的发生地点。 用一般的无人机直接投掷灭火物质， 也很难达 到精确投掷的要求， 并且无人机运载量小， 携带的灭火物质数量有限， 若使用多架无人机， 则需要多人操作， 耗费大量人力与定位时间。 实用新型内容 0004 为了解决以上问题， 本实用新型提供了一种可以精确投掷灭火弹， 操作方便的高 楼警用灭火无人机。 0005 本实用新型的技术方案如下 。

10、： 0006 一种高楼警用灭火无人机， 包括无人机和地面站两个部分， 所述无人机包括无人 机主体、 三轴云台、 灭火弹发射筒和瞄具 ； 所述无人机主体内装有 GPS 定位装置和无线信号 收发装置 ； 0007 所述三轴云台包括第一臂杆、 第二臂杆和第三臂杆 ； 所述第一臂杆为 Z 字形， 包括 Z 字形中间部分和 Z 字形两边部分， Z 字形中间部分与 Z 字形两边部分相垂直 ； 所述第二臂 杆为凵字形， 包括凵字形中间部分和凵字形两边部分 ； 所述第三臂杆为一字形直杆 ； 所述 第一臂杆一端连接无人机主体下部， 另一端连接第二臂杆中凵字形中间部分的中部， 第二 臂杆中凵字形两边部分连接第三臂。

11、杆的两端 ； 所述第一臂杆、 第二臂杆和第三臂杆分别由 电机驱动 ； 0008 所述灭火弹发射筒安装在第三臂杆上， 灭火弹发射筒中设置有发射机构 ； 所述瞄 具安装在灭火弹发射筒上方， 瞄具中安装有摄像头 ； 0009 无人机主体内的无线信号收发装置分别与驱动第一臂杆、 第二臂杆和第三臂杆的 电机、 灭火弹发射筒中的发射机构、 瞄具中的摄像头电连接 ； 0010 所述地面站为可移动操控平台， 包括操纵杆、 发射按钮、 地图显示屏、 瞄具显示屏 和天线 ； 所述操纵杆用于控制三轴云台在空间三个维度上运动 ； 所述发射按钮控制灭火弹 说 明 书 CN 203944052 U 3 2/4 页 4 发。

12、射筒的发射 ； 所述地图显示屏显示地图与无人机在地图中的位置 ； 所述瞄具显示屏显示 瞄具摄像头所拍摄图像 ； 所述天线用于接收由无人机主体内的无线信号收发装置发送的 GPS 定位装置的信号和瞄具中的摄像头的信号 , 以及用于向无人机主体内的无线信号收发 装置发送控制三轴云台的电机的控制信号和灭火弹发射筒的发射机构的发射信号。 0011 其进一步的技术方案为 ： 所述无人机为多旋翼无人机或者无人直升机。 0012 其进一步的技术方案为 ： 所述瞄具为可见光摄像头瞄准仪或者热成像摄像头瞄准 仪。 0013 其进一步的技术方案为 ： 所述灭火弹发射筒有至少一个发射筒腔。 0014 其进一步的技术方。

13、案为 ： 灭火弹发射筒发射带破窗头灭火弹、 普通泡沫灭火弹、 普 通干粉灭火弹、 催泪弹或者镇静弹。 0015 本实用新型的有益技术效果是 ： 0016 本实用新型提供了一种可以灭火的无人机， 可以在消防云梯高度不够的情况下帮 助灭火， 而且无人机反应速度快， 在消防车到达之前， 能够以最快的速度， 飞至起火现场。 0017 无人机的灭火弹发射筒安装在三轴云台上， 由地面站的操纵杆控制三轴云台在空 间三个维度上运动， 可以使得灭火弹发射筒能够更加精准的对准火源， 不受无人机机身倾 斜的影响。 0018 无人机主体内装有 GPS 定位装置， 可以将无人机的位置信息发送到地面站， 地面 站通过天线。

14、接收后， 可以将无人机的位置在地图显示屏中显示出来， 并可以将位置信息共 享给其他多个无人机， 这样多个无人机可以一起参加灭火行动， 而且不需要每个无人机都 重新由操控员操控定位火源位置。 解决了单独使用一个无人机携带灭火弹数量不够的问题 和使用多个无人机操控员的工作量工作量过大的问题。 0019 无人机除了可以携带灭火弹， 还可以携带带破窗头灭火弹， 打破建筑物窗户， 飞入 建筑物内部灭火。并且可以携带催泪弹， 镇静弹等， 在其他特定场合使用。 附图说明 0020 图 1 是本实用新型的无人机示意图。 0021 图 2 是本实用新型的地面站示意图。 0022 图 3 是本实用新型的信息传送路。

15、径示意图。 具体实施方式 0023 本实用新型包括无人机 1 和地面站 2 两个部分。 0024 图 1 为本实用新型无人机 1 示意图， 无人机 1 可以是多旋翼无人机或者无人直升 机， 图 1 为多旋翼无人机。无人机 1 包括无人机主体 11、 三轴云台 12、 灭火弹发射筒 13 和 瞄具 14。无人机主体 11 内装有有 GPS 定位装置和雷达避让装置， GPS 定位装置用于确定无 人机的位置， 雷达避让装置用于自动避让飞行中所遇障碍。 0025 无人机主体 11 下方安装有三轴云台 12， 三轴云台 12 包括第一臂杆 121、 第二臂杆 122 和第三臂杆 123 ； 所述第一臂杆。

16、 121 为 Z 字形， 包括 Z 字形中间部分和 Z 字形两边部分， Z 字形中间部分与 Z 字形两边部分相垂直 ； 所述第二臂杆 122 为凵字形， 包括凵字形中间部 分和凵字形两边部分 ； 所述第三臂杆 123 为一字形直杆 ； 所述第一臂杆 121 一端连接无人 说 明 书 CN 203944052 U 4 3/4 页 5 机主体 11 下部， 另一端连接第二臂杆 122 中凵字形中间部分的中部， 第二臂杆 122 中凵字 形两边部分连接第三臂杆 123 的两端。各臂杆分别由电机驱动。 0026 灭火弹发射筒 13 安装在第三臂杆 123 上 ； 所述灭火弹发射筒 13 有至少一个发射。

17、 筒腔， 在图 1 中， 灭火弹发射筒 13 安装有 4 个发射筒 ； 所述瞄具 14 安装在灭火弹发射筒 13 上方， 瞄具 14 可以是见光摄像头瞄准仪， 在通常状态下使用， 或者热成像摄像头瞄准仪， 在 夜晚或者能见度差的情况下使用。 0027 图 2 为本实用新型地面站 2 的示意图， 地面站 2 为可移动操控平台， 包括操纵杆 21、 发射按钮 22、 地图显示屏 23、 瞄具显示屏 24 和天线 25， 0028 发射按钮 22 控制灭火弹发射筒 13 的发射， 所述地图显示屏 23 显示实地地图与无 人机在地图中的位置， 所述瞄具显示屏 24 显示瞄具 14 摄像头所拍摄图像， 。

18、所述天线 25 用 于接收无人机主体 11 内的 GPS 定位装置的信号。 0029 在使用中， 无人机的飞行行为需要另外的遥控装置控制， 在本专利中并未涉及。 无 人机经遥控装置控制， 飞行至火灾地点后， 可由操控员控制操纵杆 21， 控制三轴云台 12 在 空间三个维度上运动， 三轴云台 12 中， 第一臂杆 121 可以在与无人机主体 11 平行的平面做 180旋转， 第二臂杆 122 与第三臂杆 123 可以在与无人机主体 11 垂直的平面做 180旋 转， 且第二臂杆 122 与第三臂杆 123 的旋转面互相垂直。这样通过三个壁杆共同定位， 可以 控制灭火弹发射筒 13 精确对准火源。

19、， 不受无人机 1 飞行中不平稳和机身歪斜的影响。操控 员在控制中可以通过瞄具显示屏24所显示的图像， 具体调整灭火弹发射筒13的方向， 灭火 弹发射筒13定位好以后， 通过发射按钮22发射普通泡沫灭火弹或者普通干粉灭火弹， 扑灭 火源。 0030 由于无人机载弹量有限， 一架无人机的灭火弹一般不足以彻底扑灭火源， 而使用 多架无人机时， 若使用多个无人机操控员， 则需要耗费更多的人力成本， 且每个人都要重复 定位火源位置的步骤， 增加了操控员工作量。 因此， 第一架无人机锁定目标并发射完灭火弹 以后， 无人机主体 11 内的 GPS 定位装置将目标的位置信息发射出去， 地面站 2 的天线 2。

20、5 接 收到无人机的位置信息后传输给后续多架无人机， 使其飞至目标附近进行灭火弹发射。且 第一架无人机可以携带带破窗头灭火弹， 所述带破窗头灭火弹是指灭火弹弹头处安装有坚 硬有锐度的破窗装置， 可以在发射后冲破建筑物的窗户玻璃， 飞进建筑物内部扑灭火源。 第 一架无人机的带破窗头灭火弹发射后， 后续其他无人机可以只发射普通灭火弹。 0031 无人机 1 也可以携带镇静弹， 催泪弹等， 用于不同的特定场合。 0032 图3为无人机的信息传送路径示意图。 在无人机1上面， GPS定位装置和瞄具14都 将自己的信息传输给无线信号收发装置， 通过无线传输的方式传输给地面站 2 的天线 25。 第一臂杆。

21、电机、 第二臂杆电机和第三臂杆电机都由无线信号收发装置接受地面站 2 的传输 指令， 控制各个壁杆的运动。灭火弹发射筒 13 通过无线信号收发装置接受地面站 2 的发射 指令， 发射灭火弹。在地面站 2 上面， 地图显示屏 23 通过天线 25 接受无人机 1 传输来的位 置信息， 瞄具显示屏 24 通过天线 25 接受无人机 1 传输来的瞄具 14 中的摄像头拍摄的无人 机 1 所处场所信息， 操纵杆 21 和发射按钮 22 通过天线将操作员对无人机的操作指令发送 给无人机 1。无线信号收发装置与天线 25 之间通过无线通信的方式相互交换信息。 0033 以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式， 本实用新型不限于以上实施例。可 以理解， 本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的 说 明 书 CN 203944052 U 5 4/4 页 6 其他改进和变化， 均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。 说 明 书 CN 203944052 U 6 1/2 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 203944052 U 7 2/2 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 203944052 U 8 。