一种消防破窗无人机及救援系统的制作方法

本发明涉及消防设备技术领域，具体而言，涉及一种消防破窗无人机及救援系统。

背景技术：

"消防"即是消除隐患，预防灾患(即预防和解决人们在生活、工作、学习过程中遇到的人为与自然、偶然灾害的总称)，当然狭义的意思在人们认识初期是:(扑灭)火灾的意思。主要包括火灾现场的人员救援，重要设施设备、文物的抢救，重要财产的安全保卫与抢救，扑灭火灾等。目的是降低火灾造成的破坏程度，减少人员伤亡和财产损失。战时由各级人民防空指挥部统一指挥，以专业消防力量为骨干，动员企业事业单位、乡镇的专职消防队伍、志愿者队伍和人民群众实施。消防行动主要有:①查明火情及受损情况，了解火灾现场的地形、风向，起火建筑的结构、出入口，被困人员的情况等。②实施现地指挥，组织力量迅速赶往火场，根据火灾性质选用灭火剂和消防装备，根据火场情况正确运用灭火战术，主要方法包括阻火、设立隔火带、封锁火道、扑灭余火和看守火场等。③迅速抢救被困人员，对受伤人员进行转移后送离。④及时撤离或隔离火场附近的危险物品，防止发生次生灾害。消防使用水和化学灭火剂，利用消防车、灭火器、机动水泵等器材实施灭火。坚持先人后物、先控后灭和确保重点的行动原则。

无人机是消防救援过程中的重要设备之一，在火灾救援时，经常需要使用无人机进入到火场内收集信息，无人机需要进入到火场需要进行破窗，对于现有无人机破窗则通过无人机发射弹头打碎玻璃，再使无人机进入到火场，一方面此种破窗方式成本较高；另一方面通过弹头打击玻璃危险系数较高，易误伤火场内的人或重要设备。

且对于现有的消防救援系统，大多需要人力完成，存在危险系数高的问题。

综上所述，我们提出了一种消防破窗无人机及救援系统解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种消防破窗无人机，解决了现有无人机破窗成本高、易造成火场内人和设备误伤的问题。

本发明的另一目的在于提供一种救援系统，解决了现有救火过程中危险系数高的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种消防破窗无人机，包括：

无人机主体；

破窗箱，上述破窗箱设置于上述无人机主体的机腹，上述破窗箱环侧开设有破窗开口，上述破窗开口设有用于自动开启或关闭的自动门；

破窗组件，上述破窗组件包括固定于上述破窗箱内的伸缩件，上述伸缩件沿垂直于上述破窗开口方向伸缩，上述伸缩件的伸缩端朝向上述破窗开口，上述伸缩件的伸缩端连接有破窗锤。

在本发明的一些实施例中，上述破窗箱内设置有独立的切割室，上述切割室设置有激光切割组件，上述破窗箱的环侧开设有与上述切割室连通的切割开口，上述切割开口用于供上述激光切割组件发射的激光射出。

在本发明的一些实施例中，还包括设置于上述切割室十字滑台，上述十字滑台的滑动平面与上述切割开口平面平行，上述十字滑台的滑动端连接有伸缩杆，上述伸缩杆沿垂直于上述切割开口方向伸缩，上述伸缩杆的伸缩端朝向上述切割开口，上述激光切割组件设置于上述伸缩杆的伸缩端。

在本发明的一些实施例中，上述破窗箱与上述无人机主体可拆卸连接。

在本发明的一些实施例中，上述破窗箱的机腹设置有连接槽，上述连接槽的一端贯穿上述无人机主体的侧边，上述破窗箱的顶侧设置有与上述连接槽插接配合的连接块。

在本发明的一些实施例中，上述无人机主体环侧滑动设置设有用于密封上述连接槽端口的限位片。

在本发明的一些实施例中，还包括用于蓄水的灭火箱，上述灭火箱的顶侧设置有与上述连接槽插接的对接块，上述灭火箱设置有与其连通的喷水管，上述喷水管的开口端设置有喷头，上述喷水管与上述灭火箱之间设置有增压泵。

在本发明的一些实施例中，上述无人机主体包括无人机机体，以及设置于上述无人机机体下侧的支撑件，上述支撑件的数量为两个，两个上述支撑件关于上述无人机机体的中部对称，上述破窗箱设置于两个上述支撑件之间的上述无人机机体底侧。

第二方面，本申请实施例提供一种救援系统，包括上述消防破窗无人机、中央处理模块、运载无人机和消防机器人，上述中央处理模块同时与上述消防破窗无人机、上述运载无人机和上述消防机器人信号连接。

在本发明的一些实施例中，上述消防破窗无人机、上述运载无人机和上述消防机器人均设置有与上述中央处理模块连接的视频采集模块。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

第一方面，本申请实施例提供一种消防破窗无人机，包括无人机主体；破窗箱，上述破窗箱设置于上述无人机主体的机腹，上述破窗箱环侧开设有破窗开口，上述破窗开口设有用于自动开启或关闭的自动门；破窗组件，上述破窗组件包括固定于上述破窗箱内的伸缩件，上述伸缩件沿垂直于上述破窗开口方向伸缩，上述伸缩件的伸缩端朝向上述破窗开口，上述伸缩件的伸缩端连接有破窗锤。

针对第一方面，在进行破窗时，首先使无人机主体飞行到需要破窗的位置，使自动门开启，并通过调节伸缩件，使破窗锤伸出破窗箱，并保持破窗锤外端凸出无人机主体的外侧，方便破窗锤冲击玻璃；使无人机主体向需要破窗的位置进行冲击，在破窗锤与窗户玻璃相互碰撞冲击时，破窗锤击碎玻璃实现破窗，在破窗完成后通过伸缩件将破窗锤收回进破窗箱内。在本发明中，通过破窗锤和无人机主体的结合，通过无人机主体飞行的动能带动破窗锤击碎玻璃，具有成本低、风险小的优点，解决了现有无人机破窗成本高、易造成火场内人和设备误伤的问题。

第二方面，本申请实施例提供一种救援系统，包括上述消防破窗无人机、中央处理模块、运载无人机和消防机器人，上述中央处理模块同时与上述消防破窗无人机、上述运载无人机和上述消防机器人信号连接。

针对第二方面，在进行火灾救援时，首先使消防破窗无人机对火场进行破窗，再破窗完毕后，消防破窗无人机将已经破窗的信息传输给中央处理模块，在收到反馈信息后，再将消防机器人搭载再运载无人机上，通过运载无人机将消防机器人通过破窗的开口位置运送到火场内，在运载无人机将消防机器人运送到火场内后，消防机器人离开运载无人机，并通过自生的机械手臂打开火场的大门，并将已打开门的信息传输到中央处理模块，在收到反馈信息后，消防人员可通过打开的火场大门进入到火场内救火。上述破窗、破门均通过机械设备实现，避免了人工操作，降低了危害。本发明解决了现有救火过程中危险系数高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例一种消防破窗无人机的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为本发明实施例破窗箱的侧视图；

图4为本发明实施例灭火箱的侧视图；

图5为本发明实施例一种救援系统的原理图。

图标：1-无人机主体，101-无人机机体，102-支撑件，2-限位片，3-自动门，4-破窗箱，5-破窗开口，6-破窗锤，7-伸缩件，8-连接块，9-十字滑台，10-伸缩杆，11-激光切割组件，12-切割开口，13-灭火箱，14-对接块，15-增压泵，16-喷水管，17-喷头。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。

实施例1

请参照图1-图4，本实施例提供一种消防破窗无人机，包括：

无人机主体1；

破窗箱4，上述破窗箱4设置于上述无人机主体1的机腹，上述破窗箱4环侧开设有破窗开口5，上述破窗开口5设有用于自动开启或关闭的自动门3；

破窗组件，上述破窗组件包括固定于上述破窗箱4内的伸缩件7，上述伸缩件7沿垂直于上述破窗开口5方向伸缩，上述伸缩件7的伸缩端朝向上述破窗开口5，上述伸缩件7的伸缩端连接有破窗锤6。

值得说明的是，自动门3宝库门板，门板铰接于破窗开口5，破窗箱4内设置有推动门板翻转的液压伸缩杆10，以实现门板的自动开启或关闭。

在进行破窗时，首先使无人机主体1飞行到需要破窗的位置，使自动门3开启，并通过调节伸缩件7，使破窗锤6伸出破窗箱4，并保持破窗锤6外端凸出无人机主体1的外侧，方便破窗锤6冲击玻璃；使无人机主体1向需要破窗的位置进行冲击，在破窗锤6与窗户玻璃相互碰撞冲击时，破窗锤6击碎玻璃实现破窗，在破窗完成后通过伸缩件7将破窗锤6收回进破窗箱4内。在本发明中，通过破窗锤6和无人机主体1的结合，通过无人机主体1飞行的动能带动破窗锤6击碎玻璃，具有成本低、风险小的优点，解决了现有无人机破窗成本高、易造成火场内人和设备误伤的问题。

在本发明的一些实施例中，上述破窗箱4内设置有独立的切割室，上述切割室设置有激光切割组件11，上述破窗箱4的环侧开设有与上述切割室连通的切割开口12，上述切割开口12用于供上述激光切割组件11发射的激光射出。

值得说明得是，激光切割组件11即激光切割机，利用从激光发生器发射出的激光束，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束照射条件，激光热量被工件材料吸收，工件温度急剧上升，到达沸点后，材料开始汽化并形成孔洞，伴随高压的气流，随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝。属于现有设备，这里就不再进行详细描述。伸缩件7可为液压伸缩杆10，液压伸缩杆10在伸缩时具有伸缩稳定的优点。破窗锤6为条形，沿伸缩件7的轴线方向设置。

在本发明的一些实施例中，还包括设置于上述切割室十字滑台9，上述十字滑台9的滑动平面与上述切割开口12平面平行，上述十字滑台9的滑动端连接有伸缩杆10，上述伸缩杆10沿垂直于上述切割开口12方向伸缩，上述伸缩杆10的伸缩端朝向上述切割开口12，上述激光切割组件11设置于上述伸缩杆10的伸缩端。

在上述实施例中，十字滑台9的工作原理是通过一组直线滑台固定在另一组滑台的滑块上。例如:十字滑台9把x轴固定在y轴的滑台上，这样x轴上的滑块就是运动对象，即可由y轴控制滑块的y方向运动，由可以由x轴控制滑块的x方向运动，其运动方式一般由外置驱动来实现。这样就可以实现让滑块在平面坐标上完成定点运动，线性或者曲线运动。十字滑台9和伸缩杆10的配合设计，能实现激光切割组件11在三维空间的运动，达到激光切割组件11加工位置的调节，也可以调节激光切割组件11与破窗位置之间距离的调节。

在本发明的一些实施例中，上述破窗箱4与上述无人机主体1可拆卸连接。

在上述实施例中，破窗箱4与无人机主体1的可拆卸连接，在破窗箱4使用完成后，可将破窗箱4拆卸掉，使无人机主体1做普通无人机使用，使无人机主体1具有多种功能。

在本发明的一些实施例中，上述破窗箱4的机腹设置有连接槽，上述连接槽的一端贯穿上述无人机主体1的侧边，上述破窗箱4的顶侧设置有与上述连接槽插接配合的连接块8。

在上述实施例中，破窗箱4的连接块8插入连接槽后，可实现破窗箱4与无人机主体1的连接，反之可拆卸掉破窗箱4。连接槽的截面呈t行，连接块8的截面呈与连接槽配合的t形，在连接块8与连接槽对接后，具有限位作用，避免了破窗箱4的脱落。

在本发明的一些实施例中，上述无人机主体1环侧滑动设置设有用于密封上述连接槽端口的限位片2。

在上述实施例中，限位片2的设计，避免了在破窗过程中，破窗箱4超连接槽的开口方向滑动，增加了安全性。

在本发明的一些实施例中，还包括用于蓄水的灭火箱13，上述灭火箱13的顶侧设置有与上述连接槽插接的对接块14，上述灭火箱13设置有与其连通的喷水管16，上述喷水管16的开口端设置有喷头17，上述喷水管16与上述灭火箱13之间设置有增压泵15。

在上述实施例中，将破窗箱4拆卸掉，使灭火箱13的对接块14与无人机主体1的连接槽对接，将灭火箱13安装于无人机主体1，使无人机主体1进入火场内，接通增压泵15电源，使灭火箱13内的水顺次经过增压泵15、喷水管16后，从喷头17喷射出，达到灭火的目的。

在本发明的一些实施例中，上述无人机主体1包括无人机机体101，以及设置于上述无人机机体101下侧的支撑件102，上述支撑件102的数量为两个，两个上述支撑件102关于上述无人机机体101的中部对称，上述破窗箱4设置于两个上述支撑件102之间的上述无人机机体101底侧。

在上述实施例中，支撑件102具有支撑无人机机体101的作用，方便无人机主体1停放在地面上，支撑件102呈长方形，切割开口12和破窗开口5连线所形成的平面与支撑件102平行，使得激光切割组件11和破窗锤6能分别对纱窗和玻璃进行作业。

实施例2

请参照图5，本实施例提供一种救援系统，包括上述消防破窗无人机、中央处理模块、运载无人机和消防机器人，上述中央处理模块同时与上述消防破窗无人机、上述运载无人机和上述消防机器人信号连接。

值得说明的是，中央处理模块(cpu，英语：centralprocessingunit/processor)，是电子计算机的主要设备之一，电脑中的核心配件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。电脑中所有操作都由cpu负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。

在进行火灾救援时，首先使消防破窗无人机对火场进行破窗，再破窗完毕后，消防破窗无人机将已经破窗的信息传输给中央处理模块，在收到反馈信息后，再将消防机器人搭载再运载无人机上，通过运载无人机将消防机器人通过破窗的开口位置运送到火场内，在运载无人机将消防机器人运送到火场内后，消防机器人离开运载无人机，并通过自生的机械手臂打开火场的大门，并将已打开门的信息传输到中央处理模块，在收到反馈信息后，消防人员可通过打开的火场大门进入到火场内救火。上述破窗、破门均通过机械设备实现，避免了人工操作，降低了危害。本发明解决了现有救火过程中危险系数高的问题。

在本发明的一些实施例中，上述消防破窗无人机、上述运载无人机和上述消防机器人均设置有与上述中央处理模块连接的视频采集模块。

在上述实施例中，中央处理模块外接显示器，可用于反馈视频采集模块采集的视频信息。视频采集模块可以为摄像头。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。