一种基于水塔的灭火系统的制作方法

文档序号:11751008阅读:530来源:国知局

本发明属于消防领域,特别是涉及一种利用水塔来进行灭火的系统。



背景技术:

高层建筑的灭火是一个世界性的难题,当前的消防车大部分只能灭十几层楼高的火。该问题的解决具有极大的社会效益与经济效益。



技术实现要素:

发明目的:为了解决高层、超高层建筑的灭火问题,本发明提供了一种基于水塔的灭火系统。

利用该水塔的海拔及独立性,结合多旋翼型飞行器,能够解决高层建筑灭火的难题。

本发明的方案如下:

在建筑上或多栋高层建筑中间(例如小区内)建造一种水塔,该水塔的高度高于周围50米距离范围内的建筑。

作为优选,该水塔的高度高于周围200米距离范围内的建筑。

水塔中有管道,能通过管道输送水到水塔的顶部;且该水塔有灭火的作用,或者其主要功能是灭火;所述顶部,是指该水塔上面的20%的部分。

在水塔上设置平台,平台的尺寸大于2米(长)*2(宽)米,且该平台有2米(宽)*1米(高)以上的出口通到水塔之外的空间。

作为优选,平台的尺寸大于4米(长)*4(宽)米,且该平台的出口大于4米(宽)*2米(高)。

该水塔设置有楼梯或电梯,且将电通到水塔之上。可以在水塔的平台或平台附近位置放置水箱,水箱通过管道与水塔底部的泵相连。

水箱也可以通过其他的方式连接水源。

也可以不设置水箱,直接将水管的出口设置到平台或平台附近。

水塔可以从地面开始修建,也可以从建筑上修建。

同时,准备一台多旋翼型飞行器,该飞行器包括电机、电机上安装的机翼(桨片)、机架、以及控制部件。飞行器的机架上连接有线状物;所述线状物是指长径比大于10、或者长度与截面的平方根之商大于10的物体。

该线状物可以承受的拉力范围为100~50000牛顿,或者该线状物可以承受的负载的质量比飞行器的质量还要大m公斤以上,m的范围是20~5000,线状物可以是一根或多根。

该线状物可以导电,也可以不导电,包括但不限于导线、钢丝绳、尼龙绳,还可以是导电材料与不导电材料组合而成的复合线/绳。

线状物也可以不导电,例如采用强度较高的钢丝绳、尼龙绳,此时,飞行器的安全由钢丝绳、尼龙绳等线状物来保障。此时,飞行器采用电池供电,或者采用导线连接到外部的电源供电。

线状物可以采用刚性材料或弹性材料做成,作为优选,采用弹性材料制成,也可以是由弹性材料与刚性材料组成的复合材料制成的复合绳。

作为优选,本发明的飞行器接有导线,导线连接到飞行器之外的电源(外接电源)对飞行器供电;或者飞行器/飞行器的机架上预留了电源接口、以便于飞行器工作时用导线连接到飞行器之外的电源。

作为优选,导线的可导电部分的横截面积大于10平方毫米。

线状物可以为导线,即导线本身也可以充当线状物。例如采用较粗的铜电缆或电线,或者是导线的组成部分中除了导电部分、绝缘部分外,还有拉力增强部分,所述拉力增强部分包括但不限于钢丝、钢丝网。此时,线状物在飞行器上连接牢固之后,再与飞行器上的电调、电机等部件连通、供电。

作为优选,该导线不仅起导电的作用,还可以起到受力的作用,导线的两端除了连通电源与飞行器之外,还做了固定,使得飞行器搭载m公斤以上的载荷并断电时,导线能够拉住飞行器、避免飞行器坠落;所述的固定包括但不限于将导线或导线中的力学增强部分采用绑、系、扎等方式固定在飞行器/飞行器支架、电源所在位置的牢固或可承受导线拉力的地方,m的范围是20~5000。

所述的外接电源包含但不限于发电机、民用电(线)或工业用电(线)、电池、建筑上的电源、空中的电源等。根据需要,可以将外接电源直接连接到飞行器,或者在飞行器上安装变压器、进行变压后再使用。

作为优选,电源采用民用或工业用电。

本发明的灭火方式如下:

灭火前,将线状物或导线的一端固定在水塔上。作为优选,将线状物或导线的一端固定在水塔的顶部,或平台的位置。

然后,将导线连接到电源,将线状物、导线的另一端再固定在飞行器上、并连接好电路。所述的固定包括但不限于将线状物、导线采用绑、系、扎、限位、栓、销等方式固定或限定在飞行器/飞行器机架、电源、或水塔上牢固、可承受拉力的地方。

再将可弯曲的管状物(例如水带)的一端连接到水箱的出水口,或水管的出水口。也可以采用水泵从水箱中抽水,此时,将管状物与水泵的出水口相连。并将管状物的另一端固定在飞行器上。

然后飞行器起飞,飞到灭火地点附近,喷水灭火。

飞行器上可以安装载人或载物部件,例如平台、舱体或其他形式。此时,消防员可以携带水管、水带、灭火器、灭火弹等消防物质登陆飞行器,然后起飞,前往失火地点附近喷水灭火。

载物部件可以用来搭载救援用的物品、食品等。在飞行器之上还可以安装其他工具或配件,以满足飞行器在消防、灭火、救援等方面的应用。

飞行器上可以设置救援通道,可以是扶梯、桥、或过道等形式,用于连接飞行器与受困人员所在位置,以便让被救人员登陆飞行器。救援通道可以采用可拆卸、折叠或可伸缩的装置,以便需要的时候使用。

由于线状物的强度大,当飞行器因故障坠落时,能够被线状物拉住。

本发明的飞行器一般向下飞行,即该飞行器工作时的最低位置低于它出发时的位置,或者它工作时的最低位置低于外接电源的位置,或者它工作时的最低位置低于它所连接的水管、水带或水箱的位置,或者它工作时的最低位置比导线或线状物的最高位置低2米以上。

可以采用绕线装置收放导线或线状物,以控制导线、线状物的长度与飞行器的位置相协调,保证飞行器坠落时能及时拉住,不至于坠落太久后下降速度过快。

所述的绕线装置可以采用手动或机械控制,也可以采用遥控控制。

飞行器的控制部分,可以利用外接电源直接供电,也可以将外接电源变压后供电,或者采用电池进行供电。飞行器中可以包含备用电源,例如电池组,也可以没有。备用电源用于在紧急情况下对电机进行供电,但是飞行器的动力部分主要或全部采用外部的电源供电。正常情况下采用外接电源供电,一旦由于电源出故障,可以迅速切换到备用电源,以防止飞行器由于电源故障而坠落。

本发明所述的电机可以是直流电机,也可以是交流电机。

在飞行器内部安装了用来测量高度与水平位置变化的仪器,包括但不限于超声波传感器、气压计、gps等。飞行器内部还设置了惯性测量单元,包括陀螺仪、加速度计传感器及其它控制部件。

在操作模式上,采用遥控、飞行器上直接操控两种模式之一,或两种模式全部采用。这两种模式可以互相切换,以取长补短、确保飞行安全。所述飞行器上直接操控是指人在飞行器上根据操作按钮、手柄或操作界面等直接操控飞行器。例如有的情况下遥控方式可能会存在信号干扰、遮挡等状况,这时采用人工在飞行器上直接操控更加有效。

本发明的飞行器可以安装摄像头之类的监控设备,通过遥控或飞行器上直接操控,可以很方便地监控目标的状况。本发明的飞行器还可以包括落地缓冲系统,以降低飞行器降落时的冲击力,所述缓冲系统可以是在飞行器的触地部位安装支架或弹性部件,或气垫等等。

为了防止导线、线状物被桨片碰到,可以采用网罩将桨片罩住,这样,一方面避免了桨片碰到导线、线状物,一方面还可以保护桨片。

采用本发明的方案,一旦水塔周围的建筑着火,则可起飞飞行器,进行灭火。飞行器可以从地面起飞,但是线形物、导线、水管需要预先连接到水塔上。

可以看出,本发明中的水塔的主要目的是对外供水、供电、提供拉力。与常规的水塔的目的不同。本发明中的水塔的最终目的是用来灭火。可以利用水管或水带从水塔的顶部接水并将它们从顶部伸出水塔之外、对外供水;可以利用导线从水塔顶部接线并从顶部伸出水塔之外对外供电。

有益的效果:

采用本方案提供的方法,能够有效地解决现在高层、超高层建筑灭火难的问题。

第一、本发明的方案可以快速响应。高层、超高层建筑可以配备本发明的消防系统,的保安人员稍加培训便可操作本方案,第一时间将火熄灭。越早进行灭火操作,灭火越容易、损失越小。而目前消防车赶到失火地点一般都是着火15分钟、半小时之后了,火势已经蔓延、扩大。大大增加了灭火的难度。

第二、采用本发明的方案,任何建筑都可以进行灭火操作,避免了当前由于道路较窄、交通堵塞、道路承载不够等问题引起消防车不能靠近的弊端。

第三、一般来说,采用本发明的方案,任何高度的楼层着火之后都可以进行灭火操作。但是当前消防车最高只能灭100多米以下地点的着火,通常只能灭10几层楼高的火灾。

第四、本发明的方案不仅可以进行灭火,还能进行救援。

第五、由于没有能源方面带来的困扰,本发明的飞行器可以选用功率大的电机,从而产生非常大的拉力。例如,目前多旋翼无人机所采用的电机一般只能拉起10公斤以下的载荷,绝大多数都在5公斤以下。增大电机的功率时,所需要的电池会更多、也就越重,所以实际能够增加的载重量十分有限。因此,即使是当前载荷比较大的用于喷洒农药的无人机,其载荷一般也就是十几公斤,现在有报道的全球最大载重量的多旋翼型无人机也就是能载重30多公斤。然而,本发明的飞行器可以非常便捷地将飞行器的载重量提升到40公斤以上。例如,选用拉力为80公斤甚至更大的电机,制作一个八轴的旋翼型飞行器,则可以拉起500公斤以上的载荷。使用更功率大的电机,产生的拉力会更大。这样的负载能力使得本发明的飞行器足够胜任高层建筑灭火、救援等等工作。

第六,由于本发明中的线状物能够承受较大的拉力,且固定在高处,一是避免了飞行器直接跌落到地面造成的后果,是一种安全的设备;二是飞行器可以在比导线/线状物最高点更低的位置飞行,这样,导线、线状物的大部分自身重量被导线自身承受,飞行器只需要承受极少部分导线、线状物的重量,这样有了更大的负载能力去工作。

第七,有了本发明的灭火系统,灭火的范围更大、更安全。

第八,本发明中的飞行器采用外部电源供电,大大减轻了飞行器的重量,并且当增加电机时,电机所增加的功率基本上都可以用来增大拉力。

第九,本发明的飞行器的飞行时间可以不受限制。

在概念上,本发明有四个革新:1.常规的飞行器在人们的心目中都是往上飞行,而本发明中的飞行器的初衷或主要目的是往下飞行作业,当然,它仍然保留了向上飞行作业的能力;2.导线一般被人们用来起导电的作用,而本发明中的导线还可以承担受力、维护安全的作用;3.当前消防车都是向上喷水灭火,而本发明是用水带从上面引水向下面灭火。

综上所述,本发明效果好,能够灭任何建筑、任何高度建筑的着火,能够根治高层、超高层建筑着火这一世界难题,是一个具有革命性的技术方案。

为了便于理解本发明,下面提供附图及实施例用于解释本发明,但它们不构成对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的水塔及灭火方式示意图。

附图1标记说明:

1-水塔

2-水管

3-其他建筑

4-水

5-飞行器

6-导线

7-水带

8-水箱

该示意图只标出了本发明的基本结构及工作环境,还有不少部件未标出,本领域内技术人员可以根据本发明的内容与现有技术安装。

具体实施方式


下面通过结合实施例详细描述本发明的水箱。

在一个建筑高度为33层(100米)的小区中间建造一个高150米的水塔,水塔中有水管从底部通到顶部,且在顶部设置一个平台,放置一水箱,且水箱与水管相连。在水塔的底部设置泵、水池,并将泵的出水口连接到水管,使得水泵能够将水供应到水箱中。

将民用电接到水塔的顶部。

准备一个载重500公斤的旋翼型飞行器,使用钢丝网增强的铜电缆作为导线,连接水塔上的电源与飞行器,并做固定。将水带的一端连接到水箱的出水口,另一端固定到飞行器上,并安装水枪。

当发生着火后,即可启动飞行器飞往失火地点喷水灭火。

以上所述仅是本发明实施方式的一些例子,应当指出:对于本技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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