用于火災救援飛艇的煙氣隔離送風防護罩的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于火災救援飛艇的外部隔煙輔助護罩領域，具體涉及一種用于火災救援飛艇的煙氣隔離送風防護罩。
【背景技術】
[0002]伴隨著計算機運算能力的不斷提高和無線通訊控制技術的長足發(fā)展，多旋翼的無線遙控飛行器控制技術已經(jīng)十分成熟，此類多旋翼飛行器的多個旋翼可以在智能控制系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮下協(xié)同工作，其各個旋翼均能分別根據(jù)智能控制系統(tǒng)所發(fā)來的指令調(diào)整自身的傾角和轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)飛行器整體飛行姿態(tài)的改變或平穩(wěn)飛行，甚至實現(xiàn)空中定點懸停。而其智能控制系統(tǒng)則可以通過雷達測距、紅外測距、視頻圖像采集和智能識別算法等功能綜合判斷自身的空間方位和飛行姿態(tài)，并根據(jù)這些反饋變量對自身的理想飛行姿態(tài)做出實時的重新運算和調(diào)整，從而實現(xiàn)智能化穩(wěn)態(tài)飛行。
[0003]此外，如今的CDMA、GPRS或3G網(wǎng)絡等遠程無線通訊網(wǎng)絡和以藍牙、WIFI和ZigBee等低功耗的自組織網(wǎng)絡為代表的中短程無線通訊技術不斷發(fā)展，其各種高效便捷的無線通訊協(xié)議推陳出新，兼容性不斷拓展，它們所傳遞的通訊和控制信號甚至可以與GPS導航、北斗導航等全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)對接。這使得智能控制系統(tǒng)不但能以自身為中心與鄰近的無線設備進行控制指令和反饋信號的雙向通訊，甚至還可以通過多個無線設備彼此作為信號轉(zhuǎn)發(fā)的中繼節(jié)點，將通訊信號放大和中轉(zhuǎn)，以無線網(wǎng)絡的形式傳遞給更廣范圍內(nèi)的更多同類設備，以此組成覆蓋面較廣的智能控制節(jié)點網(wǎng)絡?；诖祟悷o線遠程通訊和遠程控制的技術廣泛應用于航天航空、航海及遠洋測繪等領域，其相關報道和專利技術層出不窮、舉不勝舉。
[0004]而在另一方面，高層樓宇建筑發(fā)生火災時，其樓宇自身的供電、供水、電梯、樓梯甚至固定索道、緊急逃生通道等可以用于救援的資源或途徑可能均無法使用或者其承載能力遠遠無法滿足輸送人員或運送物資的效率需求。而由地面向高空輸送物資的云梯以及高壓水槍等輸送和營救系統(tǒng)都有其高度上的臨界極限，在此高度上限以上的高空建筑往往由于超過營救系統(tǒng)的高度范圍而無法抵達。
[0005]未解決上述高層樓宇建筑的火災救援難題，一些基于智能化控制系統(tǒng)的浮空飛行器技術應運而生。飛艇裝置依賴密度輕于空氣的氫氣、氦氣或在受熱狀態(tài)下密度變小的熱空氣、熱氮氣充入的氣囊，依靠密度較輕的氣囊排開密度較大的普通空氣，從而獲得足夠強的浮力。因此，飛艇的載重能力主要取決于其氣囊大小而非推進動力裝置。體積巨大的飛艇可以攜帶足夠多的能源和物資，滯空時間大大優(yōu)于其它單純依靠推進動力的飛行器。而飛艇自身的推進裝置僅僅是用于控制飛行方向和改變飛行姿態(tài)即可，對能源消耗較少。但是，由于飛艇體積巨大，因此所受空氣阻力也大，其在空中的機動能力較弱，其適合滯空頂點懸停，而其在快速反復起降、快速往返運送物資、改變調(diào)整懸停方位等方面均不具優(yōu)勢。
[0006]例如，申請?zhí)枮镃N201410765788.5的中國專利公開了一種智能多用途救援無人飛行器，其自身載有鋰電池、超級電容等電能貯存裝置或者有機物燃料電池等產(chǎn)生氫氣的裝置，并且?guī)в刑柲馨遄鳛殡娔苁占脱a充裝置。該飛行器通過帶有立體視覺及雷達識別系統(tǒng)的主控系統(tǒng)判斷環(huán)境狀況，并通過綜合控制分布在密封艙室周邊的多個動力單元以實現(xiàn)飛行器的垂直起降、懸停、原地轉(zhuǎn)向、前進以及緊急推進等姿態(tài)的調(diào)整和重心穩(wěn)定，有效增強了其飛行姿態(tài)的操控精度和穩(wěn)定性，能在一定程度上減少飛行器相對于目標建筑的晃動。此外，該飛行器還通過均充有氫氣的底座和頂蓋共同形成密封艙室，艙室前后端面的開口均設有帶折疊式護欄的通道，該通道在折疊收起時還兼做密封艙室的門。如圖1和圖2所示，該飛艇16可以懸浮停留在高空，并通過抵近高層樓宇的側(cè)壁的方式對受困人員所在房間B中的受困人員進行營救。
[0007]授權公布號為CN103612740B的中國專利公開了一種以太陽能發(fā)電為供電源的智能運輸飛艇，其飛艇通過覆蓋在艇體上半部的太陽能薄膜層獲取電力，設有可以無線遙控操縱的飛行姿態(tài)動力系統(tǒng)和無線通訊系統(tǒng)，多個飛艇可以通過兩端均帶有無線對接自鎖裝置的透明管道彼此連接而組成貫通的運輸通道；其透明管道中設有依靠重力滑降的導軌，用于輸送貨物。該飛艇裝置的必須采用透明管道，以便于控制人員觀察通道內(nèi)的貨物或人員沿管道下滑的位置和速度，但其透明管道中的導軌同時限制了其兩端飛艇的水平距離、垂直高度差，且其多段軌道在豎直方向上均共面時才能保證其軌道的連貫時的順暢性，這使該整體管道系統(tǒng)的角度和方位均不能靈活調(diào)整。另外，其軌道裝置的末端必須錨定在地面、高塔或其它樓宇上，收到地面道路和建筑的阻礙，其軌道末端的錨點也無法靈活快速地改變位置。
[0008]然而，仍如圖1和圖2所示，雖然位于火點樓層上方的鄰近受困人員房間B是高層火災中受到威脅最為嚴重的區(qū)域，其中的受困人員也本應該是最為迫切被實施緊急救援的營救目標，但一個眾所周知的問題是，大火往往伴有濃煙，當位于高層樓宇A的火點樓層會釋放大量濃煙時，攜帶有一定熱量的煙氣將形成煙柱并上升至很高的高空，位于該冒煙火點樓層C上方的數(shù)層建筑將完全處于該煙柱的包裹范圍之內(nèi)，其濃密的黑煙會同時阻斷飛行器駕駛員和攝像機等圖像獲取設備的視線，使得駕駛員主動駕駛甚至地面遠程遙控的無人駕駛都面臨無法判別飛行器自身姿態(tài)以及飛行器與樓宇間距的嚴重問題。此外，火災煙氣不但含有有毒氣體，威脅被救員和營救人員的身體健康，其煙氣所攜帶的高溫也對充氣懸浮類飛艇的氣密性構(gòu)成威脅?？梢?，濃煙的阻礙和干擾往往給上述情況下的營救作業(yè)造成極大的困難和阻礙，甚至經(jīng)常迫使人們在萬般無奈的情況下做出令人沮喪和遺憾的放棄，轉(zhuǎn)而將火災救援飛艇16的營救目標改為在救援成功率上更為高效的其它無煙位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了解決現(xiàn)有火災產(chǎn)生的煙柱會將火點上方的高層樓宇包裹起來，帶有熱量的有毒濃煙不但使其中的人員呼吸困難、行動受限或受到傷害，而且濃煙還能阻礙飛行圖像采集設備以及駕駛或地面操控人員的視線，使其無法判斷飛行器自身的姿態(tài)以及飛行器與樓宇的間距，形成嚴重的安全隱患，甚至導致飛行器因不能連續(xù)有效地抵近樓宇而無法實施營救。另一方面，飛艇類飛行器的氣囊巨大，其空氣阻力特性決定了其機動性能天然受限，飛艇并不適于快速、頻繁地改變自身高度、角度和水平方位以躲避飄忽不定的火災煙柱，因此滯空懸浮的火災專用救援飛艇無法及時有效地連續(xù)獲取新鮮空氣的技術問題，本發(fā)明提供一種用于火災救援飛艇的煙氣隔離送風防護罩。
[0010]本發(fā)明解決技術問題所采取的技術方案如下:
[0011]用于火災救援飛艇的煙氣隔離送風防護罩，包括電源和多飛行器聯(lián)合控制指揮系統(tǒng)，其特征在于:該防護罩還包括巨型的飛艇氣囊體、內(nèi)腔壁板、隔熱密封環(huán)、前端級聯(lián)對接裝置、后端級聯(lián)對接裝置、多個前端面風幕吹掃噴氣口裝置、下端面隔熱風幕引流噴氣口裝置、多個主旋翼、多個探測檢測裝置、內(nèi)腔氣壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、懸浮空氣輸送系統(tǒng)、增壓鼓風設備和中央控制系統(tǒng)；所述氣囊體為水平放置的筒狀氣囊，其軸向的中部設有貫通的空腔室，氣囊體的前端面設有氣囊環(huán)狀凸臺，氣囊體外側(cè)壁的上端面設有空氣管連接孔；空腔室的內(nèi)壁均由內(nèi)腔壁板覆蓋并支撐；隔熱密封環(huán)是具有一定隔熱和彈性緩沖功能的圓環(huán)，其套在氣囊環(huán)狀凸臺的前端外側(cè)并與其固連；所述前端級聯(lián)對接裝置為中空的筒狀結(jié)構(gòu)，其嵌套并固連于由氣囊環(huán)狀凸臺的內(nèi)側(cè)壁、內(nèi)腔壁板前段的外側(cè)壁和氣囊體主體前端面三者共同合圍形成的一個氣囊環(huán)狀凹槽內(nèi)；前端級聯(lián)對接裝置中空部分的外輪廓與空腔室的外輪廓重合；在前端級聯(lián)對接裝置中空部分的周圍按相同的圓周角等間隔地均布有四個圓錐定位凹槽；所述內(nèi)腔壁板的前端面與前端級聯(lián)對接裝置的前端面之間的間隔部分形成一個風幕裝置安裝環(huán)臺；所述后端級聯(lián)對接裝置的內(nèi)、外輪廓線均與氣囊體后端面的內(nèi)、外輪廓線均完全重合，其二者貼合并固連，后端級聯(lián)對接裝置的外端面上固連有四個圓錐定位柱，它們能分別插入一個與其對應的圓錐定位凹槽內(nèi)并與其固定連接；所述前端面風幕吹掃噴氣口裝置是帶有氣流導向板和長條狹縫的噴氣吹掃風端口，前端面風幕吹掃噴氣口裝置均布并固連在風幕裝置安裝環(huán)臺上；下端面隔熱風幕引流噴氣口裝置的橫截面輪廓與氣囊體外側(cè)壁的下端面外形匹配，氣囊體的中下部嵌入下端面隔熱風幕引流噴氣口裝置的型腔內(nèi)并與其貼合固連，下端面隔熱風幕引流噴氣口裝置的底部是長條狹縫的噴氣吹掃風端口陣列；所述前端面風幕吹掃噴氣口裝置和下端面隔熱風幕引流噴氣口裝置均分別通過帶有遙控開度調(diào)節(jié)閥的送風管道與增壓鼓風設備鏈接；所述多個探測檢測裝置均固定在風幕裝置安裝環(huán)臺上，每一個探測檢測裝置內(nèi)均包括超聲雷達測距探頭、紅外測距探頭、煙霧濃度傳感器、攝像頭和衛(wèi)星導航定位收發(fā)終端，它們均與中央控制系統(tǒng)連接；探測檢測裝置前端還可以裝有探照燈；所述內(nèi)腔氣壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括第一電動卷簾門和第二電動卷簾門，其二者均位于空腔室的后半段，并分別通過其各自的側(cè)壁滑道與內(nèi)腔壁板固連；第一電動卷簾門、第二電動卷簾門和多條帶有遙控開度調(diào)節(jié)閥的空腔室通風管，第一電動卷簾門、第二電動卷簾門均垂直于空腔室的軸線，并對稱地分布在空氣管連接孔的兩側(cè)，其二者均受中央控制系統(tǒng)控制；多條帶有遙控開度調(diào)節(jié)閥的空腔室通風管的出口均分布在風幕裝置安裝環(huán)臺后方的內(nèi)腔壁板上，并且多個空腔室通風管均位于平行于風幕裝置安裝環(huán)臺的同一平面內(nèi)；空腔室通風管的另一端直接與空氣管連接孔下的的分支管線法蘭連接；帶有遙控開度調(diào)節(jié)閥的空腔室通風管均與中央控制系統(tǒng)連接并受其控制；所述懸浮空氣輸送系統(tǒng)包括充氣浮空軟管和多個浮空懸吊機構(gòu)，充氣浮空軟管由多個浮空懸吊機構(gòu)共同懸吊并懸浮在空中；所述各個組浮空懸吊機構(gòu)到飛艇氣囊體的距離順次增加。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:該煙氣隔離送風防護罩是對一種火災救援飛艇輔助保護裝置，其通過的巨大的空腔室將火災救援飛艇罩在其中，并通過帶有氣浮空軟管和多個浮空懸吊機構(gòu)的浮空氣輸送系統(tǒng)從遠