冗余控制系统及其消防无人机的制作方法

本申请实施例涉及消防无人机，尤其涉及一种冗余控制系统及其消防无人机。

背景技术：

1、随着经济社会的不断发展，高层建筑越来越多，200m以上的高层建筑在一二线城市数量猛增，伴随着这些高楼的建起，高层建筑的消防灭火问题会越来越突出。目前存在的消防车大都只能达到120米以内的高度，再高的话消防车无法抵达对应的高度，若发生火灾，高层灭火就成了一个棘手的问题。

2、近年来，随着无人驾驶技术的发展，已开始尝试将无人机应用到消防领域。现有消防无人机多采用传统的无人机结构，并在传统无人机上挂载灭火装置。由于传统无人机仅配置有一组同时兼顾飞控及挂载的控制系统，系统的稳定性较差，在执行任务过程中常因系统故障导致任务执行的失败。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种冗余控制系统及其消防无人机，以实现消防无人机控制系统的冗余设计，保障系统的正常运行，进而保障无人机的飞行安全。

2、第一方面，本申请实施例公开了一种冗余控制系统，应用于消防无人机，所述冗余控制系统包括相互独立的飞行控制单元及挂载控制单元；所述飞行控制单元包括飞行控制器，所述挂载控制单元包括挂载控制器。

3、在一些可能的实施方式中，所述冗余控制系统还包括相互独立的飞行通信单元及挂载通信单元；所述飞行通信单元与所述飞行控制单元通信连接；所述挂载通信单元与所述挂载控制单元通信连接。

4、在一些可能的实施方式中，所述飞行通信单元及/或挂载通信单元包括至少两个通信模块；各所述通信模块被配置为支持相同/不同的网络运营商。

5、在一些可能的实施方式中，所述飞行控制单元包括多个飞行控制器，多个所述飞行控制器之间相互并联且相互备份。

6、在一些可能的实施方式中，多个所述飞行控制器包括：

7、主飞行控制器；以及

8、至少一个与所述主飞行控制器通信连接的副飞行控制器；所述主飞行控制器与副飞行控制器之间的数据同步。

9、在一些可能的实施方式中，所述飞行控制单元设置有两个副飞行控制器。

10、在一些可能的实施方式中，所述主飞行控制器及/或副飞行控制器设置有至少两个传感器模块。

11、在一些可能的实施方式中，所述主飞行控制器的传感器模块与副飞行控制器的传感器模块对于同一类型的传感器分别配置不同的该传感器。

12、第二方面，本申请实施例公开了一种消防无人机，包括：

13、无人机主体；

14、挂载于所述无人机主体上的灭火装置；以及

15、设置于所述无人机主体上的控制系统，所述控制系统为如上任一项所述的冗余控制系统；所述灭火装置与所述挂载控制单元通信连接。

16、在一些可能的实施方式中，所述灭火装置包括低温灭火单元及/或破窗灭火单元。

17、在一些可能的实施方式中，所述低温灭火单元包括：

18、液态空气罐，设置有液态空气容置腔；

19、干粉罐，设置有干粉容置腔；

20、混合器，设置有入口与所述液态空气容置腔及所述干粉容置腔相连通的混合腔；以及

21、喷射管，连通所述混合腔的出口。

22、在一些可能的实施方式中，所述液态空气罐与所述混合器之间设置有第一止通电磁阀；及/或，所述干粉罐与所述混合器之间设置有第二止通电磁阀；及/或，所述混合器与所述喷射管之间设置有第三止通电磁阀。

23、在一些可能的实施方式中，所述低温灭火单元还包括喷射控制板，所述第一止通电磁阀、第二止通电磁阀及/或第三止通电磁阀与所述喷射控制板连接。

24、在一些可能的实施方式中，所述喷射管设置有伸缩结构，所述伸缩结构与所述喷射控制板连接。

25、在一些可能的实施方式中，所述破窗灭火单元包括：

26、破窗灭火弹，存储有灭火剂；以及

27、发射器，至少所述破窗灭火弹的尾部设置于发射器内部。

28、在一些可能的实施方式中，所述破窗灭火弹包括灭火弹本体，所述灭火剂存储于灭火弹本体的内腔，所述灭火弹本体的侧壁上开设有供灭火剂喷出的喷孔。

29、在一些可能的实施方式中，所述灭火弹本体内设置有用以控制灭火剂喷出的灭火弹控制芯片。

30、在一些可能的实施方式中，所述发射器设置有多个弹体容置腔。

31、本申请的有益效果是：

32、本申请实施例通过设置相互独立的飞行控制单元及挂载控制单元，并设置相互独立的飞行通信单元及挂载通信单元，使消防无人机的飞行控制与挂载控制互不干扰，有效保障飞行安全及数据传输；将所述飞行控制单元设置多个飞行控制器，同时每个飞行控制器设置至少两个传感器模块，实现消防无人机飞控系统的冗余，保障整套系统的安全稳定运行，进而保障无人机对各项任务的安全成功执行。

技术特征：

1.一种冗余控制系统，应用于消防无人机，其特征在于，所述冗余控制系统包括相互独立的飞行控制单元及挂载控制单元；所述飞行控制单元包括飞行控制器，所述挂载控制单元包括挂载控制器；所述飞行控制单元包括多个飞行控制器，多个所述飞行控制器之间相互并联且相互备份；

2.如权利要求1所述的冗余控制系统，其特征在于，所述冗余控制系统还包括相互独立的飞行通信单元及挂载通信单元；所述飞行通信单元与所述飞行控制单元通信连接；所述挂载通信单元与所述挂载控制单元通信连接。

3.如权利要求2所述的冗余控制系统，其特征在于，所述飞行通信单元及/或挂载通信单元包括至少两个通信模块；各所述通信模块被配置为支持相同/不同的网络运营商。

4.如权利要求1所述的冗余控制系统，其特征在于，所述飞行控制单元设置有两个副飞行控制器。

5.如权利要求1所述的冗余控制系统，其特征在于，所述主飞行控制器及/或副飞行控制器设置有至少两个传感器模块。

6.如权利要求5所述的冗余控制系统，其特征在于，所述主飞行控制器的传感器模块与副飞行控制器的传感器模块对于同一类型的传感器分别配置不同的该传感器。

7.一种消防无人机，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的消防无人机，其特征在于，所述灭火装置包括低温灭火单元及/或破窗灭火单元。

9.如权利要求8所述的消防无人机，其特征在于，所述低温灭火单元包括：

10.如权利要求9所述的消防无人机，其特征在于，所述液态空气罐与所述混合器之间设置有第一止通电磁阀；及/或，所述干粉罐与所述混合器之间设置有第二止通电磁阀；及/或，所述混合器与所述喷射管之间设置有第三止通电磁阀。

11.如权利要求10所述的消防无人机，其特征在于，所述低温灭火单元还包括喷射控制板，所述第一止通电磁阀、第二止通电磁阀及/或第三止通电磁阀与所述喷射控制板连接。

12.如权利要求11所述的消防无人机，其特征在于，所述喷射管设置有伸缩结构，所述伸缩结构与所述喷射控制板连接。

13.如权利要求9所述的消防无人机，其特征在于，所述破窗灭火单元包括：

14.如权利要求13所述的消防无人机，其特征在于，所述破窗灭火弹包括灭火弹本体，所述灭火剂存储于灭火弹本体的内腔，所述灭火弹本体的侧壁上开设有供灭火剂喷出的喷孔。

15.如权利要求14所述的消防无人机，其特征在于，所述灭火弹本体内设置有用以控制灭火剂喷出的灭火弹控制芯片。

16.如权利要求13所述的消防无人机，其特征在于，所述发射器设置有多个弹体容置腔。

技术总结
本申请实施例公开一种冗余控制系统及其消防无人机，所述冗余控制系统包括相互独立的飞行控制单元及挂载控制单元；所述飞行控制单元包括飞行控制器，所述挂载控制单元包括挂载控制器。本申请的人机冗余控制系统通过设置相互独立的飞行控制单元及挂载控制单元，使消防无人机的飞行控制与挂载控制互不干扰，有效保障飞行安全及数据传输，保障整套系统的安全稳定运行，进而保障消防无人机安全成功执行任务。

技术研发人员：胡华智,曾昆,陈金忠,丁凯
受保护的技术使用者：亿航智能设备（广州）有限公司
技术研发日：20221115
技术公布日：2024/1/13