用于火灾救援飞艇的烟气隔离送风防护罩的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于火灾救援飞艇的外部隔烟辅助护罩领域，具体涉及一种用于火灾救援飞艇的烟气隔离送风防护罩。
【背景技术】
[0002]伴随着计算机运算能力的不断提高和无线通讯控制技术的长足发展，多旋翼的无线遥控飞行器控制技术已经十分成熟，此类多旋翼飞行器的多个旋翼可以在智能控制系统的统一指挥下协同工作，其各个旋翼均能分别根据智能控制系统所发来的指令调整自身的倾角和转速，从而实现飞行器整体飞行姿态的改变或平稳飞行，甚至实现空中定点悬停。而其智能控制系统则可以通过雷达测距、红外测距、视频图像采集和智能识别算法等功能综合判断自身的空间方位和飞行姿态，并根据这些反馈变量对自身的理想飞行姿态做出实时的重新运算和调整，从而实现智能化稳态飞行。
[0003]此外，如今的CDMA、GPRS或3G网络等远程无线通讯网络和以蓝牙、WIFI和ZigBee等低功耗的自组织网络为代表的中短程无线通讯技术不断发展，其各种高效便捷的无线通讯协议推陈出新，兼容性不断拓展，它们所传递的通讯和控制信号甚至可以与GPS导航、北斗导航等全球卫星导航系统对接。这使得智能控制系统不但能以自身为中心与邻近的无线设备进行控制指令和反馈信号的双向通讯，甚至还可以通过多个无线设备彼此作为信号转发的中继节点，将通讯信号放大和中转，以无线网络的形式传递给更广范围内的更多同类设备，以此组成覆盖面较广的智能控制节点网络。基于此类无线远程通讯和远程控制的技术广泛应用于航天航空、航海及远洋测绘等领域，其相关报道和专利技术层出不穷、举不胜举。
[0004]而在另一方面，高层楼宇建筑发生火灾时，其楼宇自身的供电、供水、电梯、楼梯甚至固定索道、紧急逃生通道等可以用于救援的资源或途径可能均无法使用或者其承载能力远远无法满足输送人员或运送物资的效率需求。而由地面向高空输送物资的云梯以及高压水枪等输送和营救系统都有其高度上的临界极限，在此高度上限以上的高空建筑往往由于超过营救系统的高度范围而无法抵达。
[0005]未解决上述高层楼宇建筑的火灾救援难题，一些基于智能化控制系统的浮空飞行器技术应运而生。飞艇装置依赖密度轻于空气的氢气、氦气或在受热状态下密度变小的热空气、热氮气充入的气囊，依靠密度较轻的气囊排开密度较大的普通空气，从而获得足够强的浮力。因此，飞艇的载重能力主要取决于其气囊大小而非推进动力装置。体积巨大的飞艇可以携带足够多的能源和物资，滞空时间大大优于其它单纯依靠推进动力的飞行器。而飞艇自身的推进装置仅仅是用于控制飞行方向和改变飞行姿态即可，对能源消耗较少。但是，由于飞艇体积巨大，因此所受空气阻力也大，其在空中的机动能力较弱，其适合滞空顶点悬停，而其在快速反复起降、快速往返运送物资、改变调整悬停方位等方面均不具优势。
[0006]例如，申请号为CN201410765788.5的中国专利公开了一种智能多用途救援无人飞行器，其自身载有锂电池、超级电容等电能贮存装置或者有机物燃料电池等产生氢气的装置，并且带有太阳能板作为电能收集和补充装置。该飞行器通过带有立体视觉及雷达识别系统的主控系统判断环境状况，并通过综合控制分布在密封舱室周边的多个动力单元以实现飞行器的垂直起降、悬停、原地转向、前进以及紧急推进等姿态的调整和重心稳定，有效增强了其飞行姿态的操控精度和稳定性，能在一定程度上减少飞行器相对于目标建筑的晃动。此外，该飞行器还通过均充有氢气的底座和顶盖共同形成密封舱室，舱室前后端面的开口均设有带折叠式护栏的通道，该通道在折叠收起时还兼做密封舱室的门。如图1和图2所示，该飞艇16可以悬浮停留在高空，并通过抵近高层楼宇的侧壁的方式对受困人员所在房间B中的受困人员进行营救。
[0007]授权公布号为CN103612740B的中国专利公开了一种以太阳能发电为供电源的智能运输飞艇，其飞艇通过覆盖在艇体上半部的太阳能薄膜层获取电力，设有可以无线遥控操纵的飞行姿态动力系统和无线通讯系统，多个飞艇可以通过两端均带有无线对接自锁装置的透明管道彼此连接而组成贯通的运输通道；其透明管道中设有依靠重力滑降的导轨，用于输送货物。该飞艇装置的必须采用透明管道，以便于控制人员观察通道内的货物或人员沿管道下滑的位置和速度，但其透明管道中的导轨同时限制了其两端飞艇的水平距离、垂直高度差，且其多段轨道在竖直方向上均共面时才能保证其轨道的连贯时的顺畅性，这使该整体管道系统的角度和方位均不能灵活调整。另外，其轨道装置的末端必须锚定在地面、高塔或其它楼宇上，收到地面道路和建筑的阻碍，其轨道末端的锚点也无法灵活快速地改变位置。
[0008]然而，仍如图1和图2所示，虽然位于火点楼层上方的邻近受困人员房间B是高层火灾中受到威胁最为严重的区域，其中的受困人员也本应该是最为迫切被实施紧急救援的营救目标，但一个众所周知的问题是，大火往往伴有浓烟，当位于高层楼宇A的火点楼层会释放大量浓烟时，携带有一定热量的烟气将形成烟柱并上升至很高的高空，位于该冒烟火点楼层C上方的数层建筑将完全处于该烟柱的包裹范围之内，其浓密的黑烟会同时阻断飞行器驾驶员和摄像机等图像获取设备的视线，使得驾驶员主动驾驶甚至地面远程遥控的无人驾驶都面临无法判别飞行器自身姿态以及飞行器与楼宇间距的严重问题。此外，火灾烟气不但含有有毒气体，威胁被救员和营救人员的身体健康，其烟气所携带的高温也对充气悬浮类飞艇的气密性构成威胁。可见，浓烟的阻碍和干扰往往给上述情况下的营救作业造成极大的困难和阻碍，甚至经常迫使人们在万般无奈的情况下做出令人沮丧和遗憾的放弃，转而将火灾救援飞艇16的营救目标改为在救援成功率上更为高效的其它无烟位置。
【发明内容】
[0009]为了解决现有火灾产生的烟柱会将火点上方的高层楼宇包裹起来，带有热量的有毒浓烟不但使其中的人员呼吸困难、行动受限或受到伤害，而且浓烟还能阻碍飞行图像采集设备以及驾驶或地面操控人员的视线，使其无法判断飞行器自身的姿态以及飞行器与楼宇的间距，形成严重的安全隐患，甚至导致飞行器因不能连续有效地抵近楼宇而无法实施营救。另一方面，飞艇类飞行器的气囊巨大，其空气阻力特性决定了其机动性能天然受限，飞艇并不适于快速、频繁地改变自身高度、角度和水平方位以躲避飘忽不定的火灾烟柱，因此滞空悬浮的火灾专用救援飞艇无法及时有效地连续获取新鲜空气的技术问题，本发明提供一种用于火灾救援飞艇的烟气隔离送风防护罩。
[0010]本发明解决技术问题所采取的技术方案如下:
[0011]用于火灾救援飞艇的烟气隔离送风防护罩，包括电源和多飞行器联合控制指挥系统，其特征在于:该防护罩还包括巨型的飞艇气囊体、内腔壁板、隔热密封环、前端级联对接装置、后端级联对接装置、多个前端面风幕吹扫喷气口装置、下端面隔热风幕引流喷气口装置、多个主旋翼、多个探测检测装置、内腔气压调节系统、悬浮空气输送系统、增压鼓风设备和中央控制系统；所述气囊体为水平放置的筒状气囊，其轴向的中部设有贯通的空腔室，气囊体的前端面设有气囊环状凸台，气囊体外侧壁的上端面设有空气管连接孔；空腔室的内壁均由内腔壁板覆盖并支撑；隔热密封环是具有一定隔热和弹性缓冲功能的圆环，其套在气囊环状凸台的前端外侧并与其固连；所述前端级联对接装置为中空的筒状结构，其嵌套并固连于由气囊环状凸台的内侧壁、内腔壁板前段的外侧壁和气囊体主体前端面三者共同合围形成的一个气囊环状凹槽内；前端级联对接装置中空部分的外轮廓与空腔室的外轮廓重合；在前端级联对接装置中空部分的周围按相同的圆周角等间隔地均布有四个圆锥定位凹槽；所述内腔壁板的前端面与前端级联对接装置的前端面之间的间隔部分形成一个风幕装置安装环台；所述后端级联对接装置的内、外轮廓线均与气囊体后端面的内、外轮廓线均完全重合，其二者贴合并固连，后端级联对接装置的外端面上固连有四个圆锥定位柱，它们能分别插入一个与其对应的圆锥定位凹槽内并与其固定连接；所述前端面风幕吹扫喷气口装置是带有气流导向板和长条狭缝的喷气吹扫风端口，前端面风幕吹扫喷气口装置均布并固连在风幕装置安装环台上；下端面隔热风幕引流喷气口装置的横截面轮廓与气囊体外侧壁的下端面外形匹配，气囊体的中下部嵌入下端面隔热风幕引流喷气口装置的型腔内并与其贴合固连，下端面隔热风幕引流喷气口装置的底部是长条狭缝的喷气吹扫风端口阵列；所述前端面风幕吹扫喷气口装置和下端面隔热风幕引流喷气口装置均分别通过带有遥控开度调节阀的送风管道与增压鼓风设备链接；所述多个探测检测装置均固定在风幕装置安装环台上，每一个探测检测装置内均包括超声雷达测距探头、红外测距探头、烟雾浓度传感器、摄像头和卫星导航定位收发终端，它们均与中央控制系统连接；探测检测装置前端还可以装有探照灯；所述内腔气压调节系统包括第一电动卷帘门和第二电动卷帘门，其二者均位于空腔室的后半段，并分别通过其各自的侧壁滑道与内腔壁板固连；第一电动卷帘门、第二电动卷帘门和多条带有遥控开度调节阀的空腔室通风管，第一电动卷帘门、第二电动卷帘门均垂直于空腔室的轴线，并对称地分布在空气管连接孔的两侧，其二者均受中央控制系统控制；多条带有遥控开度调节阀的空腔室通风管的出口均分布在风幕装置安装环台后方的内腔壁板上，并且多个空腔室通风管均位于平行于风幕装置安装环台的同一平面内；空腔室通风管的另一端直接与空气管连接孔下的的分支管线法兰连接；带有遥控开度调节阀的空腔室通风管均与中央控制系统连接并受其控制；所述悬浮空气输送系统包括充气浮空软管和多个浮空悬吊机构，充气浮空软管由多个浮空悬吊机构共同悬吊并悬浮在空中；所述各个组浮空悬吊机构到飞艇气囊体的距离顺次增加。
[0012]本发明的有益效果是:该烟气隔离送风防护罩是对一种火灾救援飞艇辅助保护装置，其通过的巨大的空腔室将火灾救援飞艇罩在其中，并通过带有气浮空软管和多个浮空悬吊机构的浮空气输送系统从远