一种基于无人机的灭火弹系统的制作方法

1.本实用新型属于消防灭火技术领域，具体涉及一种灭火弹，特别是涉及一种基于无人机的灭火弹系统，该灭火弹适用于森林、山林、草原、企业和家庭火灾等不同应用场景场合的扑救。


背景技术：

2.火灾给人们造成的损失极为惨重，因此要求灭火器材能及时、迅速、安全地扑灭大火。所以，看上去灭火装置在消防领域应用越来越多，普遍用在无人看守区域或者人员稀少地区。
3.申请号为“2014102178846”的发明专利公开了一种手榴弹式投掷灭火弹，包括上盖、控制件、控制腔、爆炸腔和中空腔体，控制腔、爆炸腔位于中空腔体内；爆炸腔分隔为多个与启火器对应的内腔；控制件包括温度感应器、上盖感应器、控制器和电启火器；上盖感应器与控制器的启火信号接收部件连接，温度感应器与控制器的延时信号接收部件连接；温度感应器的感应头设置在中空腔体不同内腔的外壁上；电启火器的点火器与感应头对应；控制器按照温度高低排序设置对应的点火器温度延时值大小。
4.申请公布号为“cn106512265a”的发明专利申请公开了一种手投式灭火弹，包括拉火管、中心起爆管、灭火弹壳体和灭火液。拉火管包括拉火管壳体、拉环、保险销、滑块、发火药柱和延期药柱；延期药柱和发火药柱依次装入拉火管壳体内，拉环固定在拉绳的一端，拉绳的另一端穿过拉火管壳体，且拉绳的另一端与滑块的上端固定连接，滑块与拉火管壳体滑动连接，滑块的下端点通过软绳与点火头连接，点火头楔紧在发火药柱与拉火管壳体的内壁之间，保险销的一端从拉火管壳体外部沿径向穿过拉火管壳体，且保险销的一端插入滑块的径向销孔内。灭火弹壳体内装有灭火液，中心起爆管位于灭火液内，且中心起爆管的一端与延期药柱固定连接，拉火管壳体固定在灭火弹壳体的口部，且发火药柱和延期药柱均位于灭火弹壳体内。
5.申请号为“201810519662.8”的发明专利公开了一种新型握柄式手投拉环击发灭火弹，包括中心筒、拉环和铜丝拉簧，中心筒内部设有拉点火剂安装壳、点火引线和烟火药剂，拉点火剂安装壳内设有铜芯点火剂，中心筒的上端形成握柄，中心筒的下端套设有外壳，外壳和中心筒之间设有灭火粉，拉环固定在铜丝拉簧的一端，铜丝拉簧的另一端穿过中心筒的顶壁后形成容置于拉点火剂安装壳内的摩擦部，点火引线的一端临近拉点火剂安装壳，点火引线的另一端连接烟火药剂；还包括备用引线，备用引线的一端临近点火引线，备用引线的另一端贴着中心筒的顶壁延伸。
6.上述几种结构形式的灭火弹引爆方式主要分为两种，一种是通过点燃引火线的方式进行引爆，另外一种是通过外接热敏线将火灾信号传递到灭火装置内，灭火装置通过内部驱动装置将灭火剂喷放到火灾现场实施灭火，例如某种温度感应式灭火设备，将内置引火线的易燃外管设置在容器表面。
7.目前的灭火弹尚不能遥控控制引爆，因此，对于本领域技术人员来说，如何提供一
种可以遥控控制的基于无人机的灭火弹系统，具有比较现实的意义。


技术实现要素：

8.针对现有技术中所存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种可以遥控控制引爆的基于无人机的灭火弹系统，以改善或解决背景技术存在的至少一个技术问题。
9.为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于无人机的灭火弹系统，包括灭火弹弹体和无人机；
10.所述灭火弹弹体包括主灭火弹，主灭火弹包括灭火弹本体和爆炸组件，所述灭火弹本体包括中心筒和套设在所述中心筒外侧的外壳，所述外壳和中心筒之间设有灭火粉，所述中心筒内设有烟火药剂，所述爆炸组件固定设置于所述烟火药剂的上侧，所述爆炸组件包括指令接收器、电启火器和第一控制器，所述电启火器用于引爆所述烟火药剂，所述第一控制器连接所述电启火器，所述指令接收器与所述第一控制器连接；
11.所述无人机包括机身，所述机身内部设有第二控制器和无线信号收发器，所述机身的外壁上通过螺栓固定连接有旋翼支架，所述旋翼支架的一端设置有保护罩，所述保护罩的内部底部通过螺栓固定连接有驱动电机，所述驱动电机的一端通过转轴连接有旋翼，所述无线信号收发器和所述驱动电机分别与所述第二控制器连接，所述无人机用于通过所述无线信号收发器发出启火信号指令，所述指令接收器用于接收所述无线信号收发器发出的启火信号指令，所述第一控制器用于根据所述指令接收器接收的启火信号指令打开电启火器，以准备引爆烟火药剂。
12.作为上述方案在一方面的改进，所述主灭火弹包括主引线，所述爆炸组件包括点火剂安装壳，所述点火剂安装壳内设有铜芯点火剂，所述主引线的一端临近所述铜芯点火剂，所述主引线的另一端连接烟火药剂，所述电启火器与所述铜芯点火剂的位置的对应，所述电启火器用于通过所述铜芯点火剂、主引线引爆烟火药剂。
13.作为上述方案在一方面的改进，所述灭火弹弹体还包括多个子灭火弹，所述子灭火弹包括所述灭火弹本体和子引线，所述子引线设于所述子灭火弹的中心管内，所述子引线的一端连接所述子灭火弹的烟火药剂，所述子引线的另一端穿过伸至子灭火弹的外侧且穿过所述主灭火弹的中心管与所述主引线连接，在所述主引线引爆所述灭火弹的烟火药剂后，所述子引线引爆所述子灭火弹的烟火药剂。
14.作为上述方案在一方面的改进，所述主灭火弹和子灭火弹的中心筒由上至下分层设有黄泥、锯木屑、底塞，所述烟火药剂位于所述锯木屑和所述底塞之间，所述子引线的另一端穿过锯木屑、黄泥伸至子灭火弹的外侧且穿过所述主灭火弹的中心管与所述主引线连接，所述爆炸组件位于所述黄泥的上侧。
15.作为上述方案在一方面的改进，所述主引线和所述子引线的燃烧速度不同。
16.作为上述方案在一方面的改进，所述主引线为快速引火线，所述子引线为慢速引火线。
17.作为上述方案在一方面的改进，所述子引线与所述主引线的连接处位于所述黄泥的上侧，且位于所述爆炸组件的下侧。
18.作为上述方案在一方面的改进，所述灭火弹弹体的底端设有尾翼。
19.作为上述方案在一方面的改进，所述灭火弹弹体的顶端呈半球状。
20.作为上述方案在一方面的改进，所述灭火粉为超细干粉灭火剂，超细干粉灭火剂为90％粒径小于等于20μm的固体粉末灭火剂。经查证超细干粉灭火剂是目前国内外已查明的灭火剂中，灭火浓度最低，灭火效能最高，灭火速度最快的一种。单位容积灭火效率是哈龙灭火剂的2-3倍，是普通干粉灭火剂的6-10倍，是七氟丙烷灭火剂的10倍以上，是二氧化碳的15倍。对大气臭氧层耗减潜能值odp为零，温室效应潜能值gwp为零，对人体皮肤无刺激，对保护物无腐蚀，无毒无害。灭火后残留物易清理，不会造成火场中人员中毒或窒息死亡。同时，储存期限可达3年，不需频繁更换及维护。该实施例中，利用烟火药剂的燃气能量及超细干粉灭火剂覆盖双重灭火，远距离瞬间扑灭a类、b类、c类火灾。
21.本实用新型具有以下有益效果：
22.本实用新型提供的基于无人机的灭火弹系统，包括灭火弹弹体和无人机，无人机用于通过无线信号收发器发出启火信号指令，指令接收器用于接收无线信号收发器发出的启火信号指令，第一控制器用于根据指令接收器接收的启火信号指令打开电启火器，以准备引爆烟火药剂，由此可以通过无人机发送启火信号指令，可以使操作人员在较远处即可遥控控制引爆，这样操作一方面便于布置灭火弹，尽可选定合适的安装位置后再行遥控点火；另一方面降低灭火弹的危险性，提高了安全性。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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。
24.图1为根据本实用新型的一个实施例中的基于无人机的灭火弹系统的结构示意图。
25.图2为根据本实用新型的一个实施例中的基于无人机的灭火弹系统的结构示意图。
26.图3为根据本实用新型的一个实施例中的灭火弹弹体的结构示意图。
27.图4为根据本实用新型的一个实施例中的灭火弹弹体的结构示意图。
28.图5为根据本实用新型的一个实施例中的灭火弹弹体的结构示意图。
29.图6为根据本实用新型的一个实施例中的灭火弹弹体的结构示意图。
30.附图中：
31.100-灭火弹弹体
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200-无人机
32.1-主灭火弹
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2-中心筒
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3-外壳
33.4-烟火药剂
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5-电启火器
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6-机身
34.7-旋翼支架
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8-驱动电机
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9-主引线
35.10-点火剂安装壳
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11-铜芯点火剂
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12-子灭火弹
36.13-子引线
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14-黄泥
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15-锯木屑
37.16-底塞
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17-尾翼
具体实施方式
38.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
39.请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“上”、“下”、“侧”、“底”、“顶”、“中心”、“外”等，其所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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，否则对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.如图1至图6所示，本实用新型提供一种基于无人机的灭火弹系统，包括灭火弹弹体100和无人机200。
42.所述灭火弹弹体100包括主灭火弹1，所述主灭火弹1包括灭火弹本体和爆炸组件，所述灭火弹本体包括中心筒2和套设在所述中心筒2外侧的外壳3，所述外壳3和中心筒2之间设有灭火粉(图中未示出)，所述中心筒2内设有烟火药剂4，所述爆炸组件固定设置于所述烟火药剂4的上侧，所述爆炸组件包括指令接收器(图中未示出)、电启火器5和第一控制器(图中未示出)，所述电启火器5用于引爆所述烟火药剂4，所述第一控制器连接所述电启火器5，所述指令接收器与所述第一控制器连接。
43.所述无人机200包括机身6，所述机身6内部设有第二控制器(图中未示出)和无线信号收发器(图中未示出)，所述机身6的外壁上通过螺栓固定连接有旋翼支架7，所述旋翼支架7的一端设置有保护罩(图中未示出)，所述保护罩的内部底部通过螺栓固定连接有驱动电机8，所述驱动电机8的一端通过转轴连接有旋翼(图中未示出)，所述无线信号收发器和所述驱动电机8分别与所述第二控制器连接，所述无人机200用于通过所述无线信号收发器发出启火信号指令，所述指令接收器用于接收所述无线信号收发器发出的启火信号指令，所述第一控制器用于根据所述指令接收器接收的启火信号指令打开电启火器5，以准备引爆烟火药剂4。
44.其中，指令接收器用于接收无人机200发出的启火信号指令，主要通过无线wifi或蓝牙等方式实现。无线信号收发器用于接收外部终端(图中未示出)发出的控制指令，同时向爆炸组件发出启火信号指令，主要通过无线wifi或蓝牙等方式实现。外部终端可以是一个无线遥控器，也可以是手机、笔记本电脑，或者一种不能移动的操控平台等。第一控制器可选用市场上通用的plc可编程控制器，例如美国通用电气ge公司的gei型、德国西门子公司的s7-200、三菱电气公司的f系列。第二控制器可以采用plc可编程控制器或单片机，在一种具体实施例中，控制器采用plc cpu226控制器，输出频率为50khz，工作电压为220v。具体可选的，爆炸组件还包括用于供电的第一蓄电池(图中未示出)，指令接收器与第一控制器内置于第一蓄电池并相互电连接。具体地，指令接收器与第一控制器集成在蓄电池壳体内
的芯片上，以简化结构，节省空间。机身6内部设有第二蓄电池(图中未示出)，第二蓄电池与第二控制器连接，保护罩的顶部设置有防护网，机身6的底板处设置有摄像头(图中未示出)，且机身6的底部均匀设置有四个支撑脚(图中未示出)，摄像头与第二蓄电池电性连接，便于实时拍摄，从而便于外部终端控制无人机200飞行。旋翼共设置有四个，且四个旋翼均匀设置在机身6的外壁上，保证无人机200的飞行稳定性。在使用时，通过无线信号收发器的远程信号收发来通过外部终端进行控制，驱动电机8通过转轴带动旋翼转动，高速转动的旋翼使无人机200升到空中，通过无人机200内的陀螺仪(图中未示出)控制无人机200的飞行方向。
45.本实用新型提供的基于无人机的灭火弹系统，包括灭火弹弹体100和无人机200，无人机200用于通过无线信号收发器发出启火信号指令，指令接收器用于接收无线信号收发器发出的启火信号指令，第一控制器用于根据指令接收器接收的启火信号指令打开电启火器5，以准备引爆烟火药剂4，由此可以通过无人机200发送启火信号指令，可以使操作人员在较远处即可遥控控制引爆，这样操作一方面便于布置灭火弹，尽可选定合适的安装位置后再行遥控点火；另一方面降低灭火弹的危险性，提高了安全性。
46.外部终端包括信号收发器，外部终端可以是一个无线遥控器，也可以是手机、笔记本电脑，或者一种不能移动的操控平台等。操作人员在较远处通过外部终端向无人机200发送控制指令，再通过无人机200向主灭火弹1发出启火信号指令，无人机200可以起到中继器的作用，大大扩大远程遥控的距离，使操作人员在较远处即可遥控控制引爆，降低灭火弹的危险性，提高安全性。
47.具体可选的，所述主灭火弹1包括主引线9，所述爆炸组件包括点火剂安装壳10，所述点火剂安装壳10内设有铜芯点火剂11，所述主引线9的一端临近所述铜芯点火剂11，所述主引线9的另一端连接烟火药剂4，所述电启火器5与所述铜芯点火剂11的位置的对应，所述电启火器5用于通过所述铜芯点火剂11、主引线9引爆烟火药剂4。具体可选地，点火剂安装壳10为由铜等金属材料制成的圆筒，铜芯点火剂11位于圆筒内，电启火器5插入圆筒，主引线9的一端伸入圆筒并由圆筒夹住。爆炸组件、烟火药剂4等使得中心筒2内形成上部的控制腔和下部的爆炸腔，指令接收器、电启火器5和第一控制器位于控制腔内，烟火药剂4设置于爆炸腔。控制腔内部还设有点火剂安装壳10、主引线9，点火剂安装壳10内设有铜芯点火剂11，铜芯点火剂11为引燃火药，主引线9的一端临近铜芯点火剂11，主引线9的另一端连接烟火药剂4，电启火器5与铜芯点火剂11的位置的对应，电启火器5用于通过铜芯点火剂11、主引线9引爆烟火药剂4。为了便于点火剂安装壳10的固定，还包括安装壳固定装置(图中未示出)，点火剂安装壳10通过安装壳固定装置固定于中心筒2的内壁上。
48.在一种优选实施方式中，所述灭火弹弹体100还包括多个子灭火弹12，子灭火弹12的数量可以为两个，也可以为三个，还可以为更多个。所述子灭火弹12包括所述灭火弹本体和子引线13，子灭火弹12的灭火弹本体同样包括中心筒2和套设在所述中心筒2外侧的外壳3，所述外壳3和中心筒2之间设有灭火粉，所述中心筒2内设有烟火药剂4，不同的是，子灭火弹12没有设置爆炸组件，所述子引线13设于所述子灭火弹12的中心管内，所述子引线13的一端连接所述子灭火弹12的烟火药剂4，所述子引线13的另一端穿过伸至子灭火弹12的外侧且穿过所述主灭火弹1的中心管与所述主引线9连接，在所述主引线9引爆所述灭火弹的烟火药剂4后，所述子引线13引爆所述子灭火弹12的烟火药剂4。
49.在本实用新型的灭火弹系统的所述灭火弹弹体100还包括多个子灭火弹12的实施方式中，应用时，首先爆炸组件点燃主引线9，由于所述子引线13引爆所述子灭火弹12的烟火药剂4发生在所述主引线9引爆所述主灭火弹1的烟火药剂4之后，因此，本实用新型的主灭火弹1和子灭火弹12的爆炸有先后之分，主灭火弹1先爆炸，子灭火弹12后爆炸，构成二级灭火，由此丰富了现有灭火弹的品类，可以适应某些场合对于具有多灭火弹结构的灭火弹的需求。需要说明的是，主灭火弹1和子灭火弹12的爆炸间隔时间可以根据需要设置，比如改变子引线13或主引线9的长度、材质等等，这样就可以改变主灭火弹1和子灭火弹12的爆炸间隔时间。在一种具体实施例中，子灭火弹12在主灭火弹1爆炸后的两秒后再爆炸。
50.上述优选实施方式中，具体可选的，所述主引线9和所述子引线13的燃烧速度不同，使得所述子引线13引爆所述子灭火弹12的烟火药剂4发生在所述主引线9引爆所述主灭火弹1的烟火药剂4之后。更为具体的，所述主引线9为快速引火线，所述子引线13为慢速引火线，慢速引火线可以为定时引火线或安全引火线或纸引火线，快速引火线可以为牛皮纸快速引火线或防水快速引火线或安全快速引火线。
51.上述优选实施方式中，具体可选的，所述子引线13与所述主引线9的连接处位于所述黄泥14的上侧，且位于所述爆炸组件的下侧。还包括保护管(图中未示出)，所述保护管的一端连接所述主灭火弹1的中心管，所述保护管的另一端连接所述子灭火弹12的中心管，所述子引线13穿设所述保护管。为了便于限位，还包括支撑件(图中未示出)，所述支撑件的一端连接所述主灭火弹1的外壳3和/或中心管，所述支撑件的另一端连接所述子灭火弹12的外壳3，支撑件的设置，可以更好的固定子灭火弹12的位置。需要说明的是，保护管和支撑件可以采用纸质材料制作。
52.具体可选的，主引线9和子引线13上绕包护引纸(图中未示出)，护引纸可以为防潮锡箔胶纸，护引纸可以对主引线9和子引线13进行搓引保护，防止主引线9和子引线13速燃、串火并防潮。具体可选的，外壳3和中心管均为纸质容器，如此设置，用材环保，不构成对环境污染及物体或人的二次伤害；尤以对火灾现场的火路隔离，被火场围困人员的救援清理火场具有特效作用，是火场中打开生命通道的利器，产品采用的材料为纸质类，以保证在覆盖灭火粉时不产生尖锐碎片或大块坚硬物，对人体基本没有伤害，比较安全。保护管、支撑件、外壳3和中心管之间可以采用胶水粘合，而不是用铁钉或硬质物体钉固，这样较为安全和环保。
53.具体可选的，所述主灭火弹1和子灭火弹12的中心筒2由上至下分层设有黄泥14、锯木屑15、底塞16，所述烟火药剂4位于所述锯木屑15和所述底塞16之间，所述子引线13的另一端穿过锯木屑15、黄泥14伸至子灭火弹12的外侧且穿过所述主灭火弹1的中心管与所述主引线9连接，所述爆炸组件位于所述黄泥14的上侧。底塞16可以为黄颜色泥巴，作为主引线9的一种优选布置方式，主引线9依次穿过黄泥14、锯木屑15、烟火药剂4后埋入底塞16中，将主引线9固定在底塞16中，此生产操作工艺可大大提高员工生产效率。同样的，作为子引线13的一种优选布置方式，子引线13依次穿过黄泥14、锯木屑15、烟火药剂4后埋入底塞16中，将子引线13固定在底塞16中，此生产操作工艺可大大提高员工生产效率。
54.优选的，所述灭火粉为超细干粉灭火剂，超细干粉灭火剂为90％粒径小于等于20μm的固体粉末灭火剂。经查证超细干粉灭火剂是目前国内外已查明的灭火剂中，灭火浓度最低，灭火效能最高，灭火速度最快的一种。单位容积灭火效率是哈龙灭火剂的2-3倍，是普通
干粉灭火剂的6-10倍，是七氟丙烷灭火剂的10倍以上，是二氧化碳的15倍。对大气臭氧层耗减潜能值odp为零，温室效应潜能值gwp为零，对人体皮肤无刺激，对保护物无腐蚀，无毒无害。灭火后残留物易清理，不会造成火场中人员中毒或窒息死亡。同时，储存期限可达3年，不需频繁更换及维护。该实施例中，利用烟火药剂4的燃气能量及超细干粉灭火剂覆盖双重灭火，远距离瞬间扑灭a类、b类、c类火灾。
55.在一种优选实施例中，所述外壳3采用耐高温的碳酸钙合成材料，由于外壳3采用耐高温的碳酸钙合成材料，一方面使得灭火弹耐高温性能良好，另一方面可以对灭火弹本体内的物质形成保护。需要说明的是，耐高温的碳酸钙合成材料属于现有材料或者可以参考现有技术进行设计，如申请号为“201110214511.x”的发明专利申请公开了一种合成碳酸钙的环保材料，该合成碳酸钙的环保材料耐高温性能良好；又如申请号为“201410253390.3”的发明专利申请公开了一种耐高温改性碳酸钙；又如申请号为“201510752438.x”的发明专利申请公开了一种环保活性碳酸钙，该环保活性碳酸钙耐高温性能良好；又如申请号为“201610635705.x”的发明专利申请公开了一种耐高温复合碳酸钙。
56.为了便于通过灭火弹发射装置发射本技术的主灭火弹1和子灭火弹12，如图1至图6所示，所述灭火弹弹体100的底端设有尾翼17，尾翼17的数量可以为4—6片，尾翼17可以采用塑胶或者玻璃钢复合材料或金属材料制作。尾翼17的设置，有利于使得灭火弹在飞行过程中保持稳定飞行。更为优选的，如图2、图5至图6所示，所述灭火弹弹体100的顶端呈半球状，有利于减小飞行阻力。
57.综上，本实用新型提供的基于无人机的灭火弹系统，包括灭火弹弹体100和无人机200，无人机200用于通过无线信号收发器发出启火信号指令，指令接收器用于接收无线信号收发器发出的启火信号指令，第一控制器用于根据指令接收器接收的启火信号指令打开电启火器5，以准备引爆烟火药剂4，由此可以通过无人机200发送启火信号指令，可以使操作人员在较远处即可遥控控制引爆，这样操作一方面便于布置灭火弹，尽可选定合适的安装位置后再行遥控点火；另一方面降低灭火弹的危险性，提高了安全性。
58.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。