消防无人机集

1.本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种消防无人机集。

背景技术：

2.伴随着中国城市高楼数量急剧增加，高层建筑与超高层建筑高空消防问题日益突出，高层建筑往往地处城市繁华地带，存在人员密集，周边交通拥挤、道路狭窄等现象，还存在极易立体燃烧、疏散逃生困难等问题。
3.然而，传统的消防装置难以满足超高层建筑的灭火需求。

技术实现要素：

4.基于此，有必要针对传统的消防装置难以满足超高层建筑的灭火需求的问题，提供一种能够满足超高层建筑灭火需求的消防无人机集。
5.一种消防无人机集，包括：地面平台和沿所述地面平台的高度方向间隔设置的n个无人机；
6.所述地面平台包括主水泵；
7.每一所述无人机包括无人机本体和设于所述无人机本体上的副水泵；
8.第n个所述无人机还包括喷水部；
9.所述主水泵的出口与第一个所述无人机的所述副水泵的进口相连通；
10.相邻的两个所述无人机中，第n-1个所述无人机的所述副水泵的出口与第n个所述无人机的所述副水泵的进口相连通；
11.第n个所述无人机的所述副水泵的出口与所述喷水部相连通；
12.其中，n小于或等于n，n和n均为大于或等于2的整数。
13.在其中一个实施例中，每一所述无人机还包括设置于所述无人机本体下方的消防组件，所述消防组件包括所述副水泵和消防水管；
14.相邻的两个所述无人机中，所述消防水管的相对两端分别连通于第n-1个所述无人机的所述副水泵的出口与第n个所述无人机的所述副水泵的进口。
15.在其中一个实施例中，所述地面平台还包括控制台，所述控制台分别与多个所述无人机的所述无人机本体和所述副水泵电连接。
16.在其中一个实施例中，每一所述无人机还包括系留电缆与设置于所述无人机本体上的主控制器，所述主控制器分别与所在所述无人机的所述无人机本体和所述副水泵电连接；
17.所述控制台通过第一个所述无人机的系留电缆与第一个所述无人机的所述主控制器电连接；
18.相邻的两个所述无人机中，第n-1个所述无人机本体的所述主控制器通过第n个所述无人机的所述系留电缆与第n个所述无人机的所述副水泵电连接。
19.在其中一个实施例中，每一所述无人机还包括设于所述无人机本体上的传感器组
件，所述传感器组件与其所处所述无人机的主控制器电连接，且用于获取所述无人机本体所处火场的火场信息。
20.在其中一个实施例中，所述地面平台还包括与所述控制台电连接的显示器，所述显示器用于显示所述无人机的姿态信息和所述无人机所处火场的火场信息。
21.在其中一个实施例中，所述地面平台还包括收纳箱，所述收纳箱具有用于存放多个所述无人机的存储空间。
22.在其中一个实施例中，所述无人机还包括：
23.多个伸缩件，所述伸缩件设置于所述无人机本体的下方；每一所述伸缩件的相对两端分别铰接于所述无人机本体及所述消防组件；以及
24.检测件，设于所述消防组件上且电连接于所述主控制器，所述检测件用于检测所述消防组件的位置信息；
25.其中，所述主控制器与所述伸缩件电连接，所述主控制器用于实时根据所述消防组件的位置信息控制所述伸缩件的长度，以调整所述消防组件的位姿而使所述消防组件处于水平状态。
26.在其中一个实施例中，所述无人机本体包括机身、连接于所述机身的旋翼臂组件，以及设置于所述旋翼臂组件且与所述伸缩件一一对应的多个第一旋翼组件；
27.每一所述伸缩件的相对两端分别铰接于对应的所述第一旋翼组件及所述消防组件。
28.在其中一个实施例中，所述旋翼臂组件包括位于所述机身沿第一方向的相对两侧且沿第二方向延伸的两个第一臂，以及沿第一方向延伸的两个第二臂；
29.其中一所述第二臂的纵长两端分别连接于两个所述第一臂沿所述第二方向的一侧，另一所述第二臂的纵长两端分别连接于两个所述第一臂沿所述第二方向的另一侧；所述消防组件沿所述第二方向延伸，且位于所述机身的下方；所述第一方向和所述第二方向相交。
30.上述一种消防无人机集，包括地面平台和间隔设置的n个无人机，地面平台包括主水泵，每一无人机包括副水泵，第n个无人机还包括喷水部。通过将主水泵的出口与第一个无人机的副水泵的进口相连通，相邻的两个无人机中，第n-1个无人机的副水泵的出口与第n个无人机的副水泵的进口相连通，第n个无人机的副水泵的出口与喷水部相连通，消防用水经过地面平台的主水泵的抽吸，将消防用水从地面输送至第一个无人机的副水泵的进口，第一个消防无人机的副水泵将消防用水增压后，通过副水泵的出口再输送至第二个无人机的副水泵的进口，以此类推，第n-1个消防无人机的副水泵将消防用水增压后，通过副水泵的出口再输送至第n个无人机的副水泵的进口，如此，消防用水依次经过n个无人机的副水泵的多次增压，最终，通过第n个无人机的喷水部喷出，得以克服传统消防装置难以满足超高层建筑灭火需求的难题。
附图说明
31.图1为本发明的一实施例中的消防无人机集的使用场景示意图；
32.图2为本发明的一实施例中的多个无人机串联的结构示意图
33.图3为本发明的一实施例中的单个无人机的结构示意图；
34.图4为本发明的一实施例中的地面平台的结构示意图；
35.图5为本发明的一实施例中的无人机本体在前后倾斜时的示意图；
36.图6为本发明的一实施例中的控制流程示意图。
37.图中：1、消防无人机集；100、无人机；10、无人机本体；11、机身；111、机身本体；112、支腿；12、旋翼臂组件；121、第一臂；122、第二臂；123、第三臂；13、第一旋翼组件；131、连接座；132、第一电动桨叶；14、第二旋翼组件；141、驱动件；142、第二电动桨叶。20、消防组件；21、副水泵；22、副水泵电机；23、喷水部；24、消防水管；30、伸缩件；40、传感器组件；50、次控制器；60、速度调节件；70、系留电缆；f1、第一方向；f2、第二方向；f3、第三方向；m1、第一平面；200、地面平台；220、控制台；230、显示器；240、收纳箱；250、仪表盘；260、座椅。
具体实施方式
38.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等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发明和简化描述，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发明的限制。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
41.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
44.伴随着中国城市高楼数量急剧增加，高层建筑与超高层建筑高空消防问题日益突出，高层建筑往往地处城市繁华地带，存在人员密集，周边交通拥挤、道路狭窄等现象，还存在极易立体燃烧、疏散逃生困难等问题。
45.相关技术中，主流配备的举高类消防车所达到的高度在50-60m左右。消防水、水炮的喷射高度也在50m左右。传统的消防无人机飞行高度不足，灭火性能不足，难以满足超高层建筑灭火的需求。
46.此外，现有的新型消防灭火装置还存在诸多不足，如：
47.一些高层消防装置受限于地面消防车，无法灵活的选取空中灭火位置，只能实现固定地点灭火作业。
48.一些高层消防装置受限于无人机自身运载能力，无法提供较大压力的消防用水喷射。
49.一些高层消防装置实际的建造和推广成本较高，无法用于消防支队日常灭火行动中。
50.一些高空系留式无人灭火系统，提出了将无人机和灭火弹相结合，装置包括飞行平台、灭火装置、系留电缆、地面供电电源、地面站系统。虽然该系统提出了一种小型有效的无人机灭火方式，但相比于传统的消防水灭火，灭火弹无法长时间有效用于大型火场。
51.一些灭火系统提出了用无人机和消防水车共同支撑输水软管的系统，装置包括：无人机、消防灭火装置、输水软管、能源供应链、消防车、第一卷扬机、第二卷扬机以及控制设备。该系统有效的利用了现有的消防水车，但是受限于无人机的载重和固定的机械装置，无法灵活地完成高层消防灭火的任务。
52.鉴于现有消防无人机存在以上诸多问题，本技术的发明人设计了一种消防无人机集，能够至少解决以上问题之一。
53.图1为本发明的一实施例中的消防无人机集1的使用场景示意图，图2为本发明的一实施例中的多个无人机100串联的结构示意图。
54.请一并参阅图1和图2，本发明一实施例提供了的一种消防无人机集1，包括地面平台200和沿所述地面平台200的高度方向间隔设置的n个无人机100。地面平台200包括主水泵，每一无人机100包括无人机本体10和设于无人机本体10上的副水泵21，第n个无人机100还包括喷水部23。主水泵的出口与第一个无人机100的副水泵21的进口相连通，相邻的两个无人机100中，第n-1个无人机100的副水泵21的出口与第n个无人机100的副水泵21的进口相连通，第n个无人机100的副水泵21的出口与喷水部23相连通，其中，n小于或等于n，n和n为大于或等于2的整数。
55.上述一种消防无人机集1，消防用水经过地面平台200的主水泵的抽吸，将消防用水从地面输送至第一个无人机100的副水泵21的进口，第一个消防无人机100的副水泵21将消防用水增压后，通过副水泵21的出口再输送至第二个无人机100的副水泵21的进口，以此类推，第n-1个消防无人机100的副水泵21将消防用水增压后，通过副水泵21的出口再输送至第n个无人机100的副水泵21的进口，如此，消防用水依次经过n个无人机100的副水泵21的多次增压，最终，通过第n个无人机100的喷水部23喷出，得以克服传统消防装置难以满足超高层建筑灭火需求的难题。
56.在一些实施例中，如图2所示，每一无人机100还包括设置于无人机本体10下方的
消防组件20，消防组件20包括副水泵21和消防水管24，相邻的两个无人机100中，消防水管24的相对两端分别连通于第n-1个无人机100的副水泵21的出口与第n个无人机100的副水泵21的进口。
57.需要说明的是，无人机本体10能够为无人机100提供飞行动力，消防组件20为消防用水到达高层或超高层建筑的灭火点提供抬升动力。图3为本发明的一实施例中的单个无人机100的结构示意图，请一并结合图2和图3，在一个具体的实施例中，消防组件20包括副水泵21、副水泵电机22及消防水管24。副水泵21和副水泵电机22相连接，副水泵21上设置有副水泵21出口和副水泵21入口，第n-1个无人机100的副水泵21出口与第n个无人机100的副水泵21进口通过消防水管24相连通。第n个无人机100还包括喷水部23，喷水部23包括喷水龙头，喷水龙头与所在无人机100的副水泵21出口连通。
58.本技术的消防无人机集1可以实现多个消防无人机100和地面平台200的联合灭火作业，以解决高层灭火的作业高度限制问题。具体地，多个无人机100的副水泵21之间分别通过消防水管24相连通，即第n-1个无人机100的副水泵21的出口与第n个无人机100的副水泵21的进口通过消防水管24相连通，以实现消防水的逐级增压和连续抬升。在一个实施例中，水泵采用高压水泵，高压水泵用于空中连续加压，第n个无人机100的高压水泵由第n-1个无人机100的高压水泵与消防水管24供水，最终通过第n个无人机100的喷水龙头将加压后的消防水喷射出用于高层指定灭火点的灭火作业。如此，本技术的消防无人机集1通过多个无人机100在高度方向上叠加的方式，不再受到高层灭火作业的高度限制，同时消防作业人员无需再近距离靠近火场，避免消防作业人员伤亡，提高消防救援的安全性。
59.在一些实施例中，结合图1和图4所示，图4为本发明的一实施例中的地面平台200的结构示意图，地面平台200还包括控制台220，控制台220分别与多个无人机100的无人机本体10和副水泵21电连接。
60.需要说明的是，地面平台200可由现有车辆拖曳或者地面平台200自带驾驶室和移动轮，地面消防员可以通过控制台220对高层火场进行更加精细化的作业。控制台220可以控制多个无人机100的飞行，当第n个无人机100起飞并与第n-1个无人机100达到预设高度差后，第n-1级平台起飞，并跟随第n个无人机100移动。无人机100集整体保持同步，确保位于同一垂线上。当第n个无人机100飞行到指定位置后，位于其下方的多个无人机100悬停，地面消防员打开地面供水开关，第n个无人机100的喷水龙头开始持续喷水进行不间断消防灭火作业。本技术的多个无人机100采用地面平台200供水供电，可以实现不间断长时间持续作业，不再需要降落进行灭火耗材的补给。
61.在一个具体的实例中，如图1和图2所示，相邻无人机100垂直间距约为15至20米，第一个无人机100与地面平台200垂直间距约为60至80米。实际应用中，使用者可以根据火场的高度，选用适合数量的无人机100串联作业。假设50层楼着火，每层楼层高按照3米计算，则着火点的高度在150米左右，第一个无人机100与地面平台200垂直间距约为60米，相邻无人机100垂直间距为20米，则至少需要选用6个无人机100串联作业才能实现指定火场的灭火作业。
62.在一些实施例中，如图2所示，每一无人机100还包括系留电缆70与设置于无人机本体10上的主控制器，主控制器分别与所在无人机100的无人机本体10和副水泵21电连接。控制台220通过第一个无人机100的系留电缆70与第一个无人机100的主控制器电连接。相
邻的两个无人机100中，第n-1个无人机本体10的主控制器通过第n个无人机100的系留电缆70与第n个无人机100的副水泵21电连接。
63.需要说明的是，系留电缆70为线束，其不仅包括电源线，还包括信号传输线缆。地面平台200通过系留电缆70的电源线为所有无人机100提供电力，信号传输线缆用以传输信号，实施控制功能。副水泵21上还设置有变压器，无人机本体10的主控制器通过系留电缆70与设置于副水泵21之上的变压器电相连，变压器能够实现自动调节电压，用以适应副水泵21与主控制器所需的不同电压需求。第n-1个无人机本体10的主控制器通过第n个无人机100的系留电缆70与第n个无人机100的副水泵21的变压器电连接，用于向第n个无人机100提供电力传输与信息传递。如此，通过系留电缆70能够实现多个无人机100的连续供电与信息传递，以实现高层建筑不间断消防作业。
64.在一些实施例中，如图3所示，每一无人机100还包括设于无人机本体10上的传感器组件40，传感器组件40与其所处无人机100的主控制器电连接，且用于获取无人机本体10所处火场的火场信息。
65.需要说明的是，无人机本体10上还设置有传感器组件40，传感器组件40包括激光探测器、超声波探测器、高清摄像头、红外探测器等。主控制器对激光探测器、超声波探测器、高清摄像头、红外探测器实时记录的火场数据信号进行接收与处理，并通过系留电缆70传回地面平台200的主控台。地面消防作业人员掌握火情后，根据现场情况灵活选择更适合的作业方式，下达作业指令。提高了消防救援的响应度，及时可靠地进行消防灭火或者救援作业，实现更精准、更高效、更灵活的高层消防作业。
66.在一些实施例中，如图4所示，地面平台200还包括与控制台220电连接的显示器230，显示器230用于显示无人机100的姿态信息和无人机100所处火场的火场信息。
67.进一步地，地面平台200还包括仪表盘250。仪表盘250可以为操作人员实时显示无人机100的姿态信息和无人机100所处火场的火场信息。
68.在一些实施例中，如图4所示，地面平台200还包括收纳箱240，收纳箱240具有用于存放多个无人机100的存储空间。
69.在一个具体的实施例中，如图4所示，地面平台200包括操作仓与收纳箱240，其中操作仓位于远离驾驶室的一侧，收纳箱240位于地面平台200的中部。操作仓包括控制台220、显示器230、仪表盘250和座椅260等。本实例中，收纳箱240可以收纳高达11个无人机100。当然，使用者可以根据需要调整收纳箱240的空间大小，以收纳更多数量的无人机100。
70.在一些实施例中，如图3所示，无人机100还包括多个伸缩件30以及检测件，伸缩件30设置于无人机本体10的下方，每一伸缩件30的相对两端分别铰接于无人机本体10及消防组件20。检测件设于消防组件20上且电连接于主控制器，检测件用于检测消防组件20的位置信息。其中，主控制器与伸缩件30电连接，主控制器用于实时根据消防组件20的位置信息控制伸缩件30的长度，以调整消防组件20的位姿而使消防组件20处于水平状态。
71.图5为本发明的一实施例中的无人机100在前后倾斜时的示意图，为了便于说明，暂且定义第一方向f1为左右方向，第二方向f2为前后方向，第三方向f3为上下方向。上述无人机100集，在消防作业时，第n个无人机100的喷水部23向前喷水，无人机100由于后坐力向后倾斜。为了保持消防组件20的水平稳定，在无人机本体10与位于无人机本体10下方的消防组件20之间设置多个伸缩件30，且伸缩件30的相对两端分别铰接于无人机本体10和消
防组件20。无人机本体10上的主控制器实时接收消防组件20上的检测件的检测信号，判断消防组件20是否处于水平稳定状态，如果不稳定，则计算出使消防组件20稳定所需的数学模型，并调节伸缩件30的长度，使得无人机本体10向前倾斜以产生水平向前的分力来抵御消防组件20因向前喷水而产生的后坐力，来调整消防组件20的位姿而使消防组件20始终处于水平状态，避免由于消防组件20倾斜而导致的消防作业受到影响。
72.可以理解的是，检测件包括陀螺仪、加速度传感器等，在此，不做具体的限制。伸缩件30包括气缸、油缸、电动推杆、伸缩桁架等，在此，不做具体的限制。在如图3所示的实施例中，伸缩件30为电动推杆。电动推杆的精度高，负载大，可以实现同步自动控制，无需气源和油路，重量较轻。电动推杆的两端分别通过万向节与无人机本体10及消防组件20相连。电动推杆的长度可由主控制器电控调节。
73.在一些实施例中，如图3所示，无人机本体10包括机身11、连接于机身11的旋翼臂组件12，以及设置于旋翼臂组件12且与伸缩件30一一对应的多个第一旋翼组件13。每一伸缩件30的相对两端分别铰接于对应的第一旋翼组件13及消防组件20。
74.在如图3所示的实施例中，机身11包括机身本体111以及设置于机身本体111外侧的四个支腿112，四个支腿112分别连接于旋翼臂组件12。
75.在一些实施例中，旋翼臂组件12包括位于机身11沿第一方向f1的相对两侧且沿第二方向f2延伸的两个第一臂121，以及沿第一方向f1延伸的两个第二臂122。其中一第二臂122的纵长两端分别连接于两个第一臂121沿第二方向f2的一侧，另一第二臂122的纵长两端分别连接于两个第一臂121沿第二方向f2的另一侧。消防组件20沿第二方向f2延伸，且位于机身11的下方；第一方向f1和第二方向f2相交。
76.具体到如图1所示的实施例中，第一方向f1和第二方向f2相互垂直，机身本体111位于无人机本体10的中部，旋翼臂组件12围绕机身11的外侧设置，旋翼臂组件12包括两个第一臂121和两个第二臂122，两个第一臂121和两个第二臂122组成方形框架，在实际应用中，第一臂121的长度大于第二臂122的长度，两个第一臂121和两个第二臂122组成矩形框架，多个支腿112自机身本体111延伸出去并连接于第一臂121和/或第二臂122上，在本实施例中，支腿112的数量为四个，四个支腿112两两一组分别连接于对应的第一臂121上。消防组件20沿第二方向f2延伸且位于机身11的下方，其中，副水泵21和副水泵电机22同轴且沿第二方向f2延伸。相较于现有的消防无人机100的无人机本体10呈圆形的布局方式，本技术的无人机本体10呈方形的布局的方式，如此，本技术的无人机本体10的布局和消防组件20的布局更加适配，且本技术的无人机本体10占用空间更小，便于在老旧小区内灵活穿巷或实施消防作业。
77.在一些实施例中，结合图3所示，第一旋翼组件13和伸缩件30均设置有四个，第一臂121和第二臂122的连接处设有一第一旋翼组件13。
78.可以理解的是，第一旋翼组件13提供消防无人机100升降和水平移动的动力。在一个实施例中，第一旋翼组件13包括尺寸相对小的四个小旋翼，在本实施例中，小旋翼的直径为5英寸，四个小旋翼位于第一臂121和第二臂122的连接处，具体地，四个小旋翼通过安装座分别固定连接于第一臂121及第二臂122上。
79.需要说明的是，第一臂121和第二臂122固定连接于连接座131，且第一臂121和第二臂122的端部呈十字交叉，连接座131位于第一臂121和第二臂122的交叉处。四个小旋翼
围绕连接座131设置并通过安装座分别固定连接于第一臂121及第二臂122上，其中，小旋翼包括第一电动桨叶132和电机，电机用来驱动第一电动桨叶132转动。每一伸缩件30远离消防组件20的一端铰接于对应的第一旋翼组件13的连接座131的底部，且每一伸缩件30靠近消防组件20的一端通过万向节铰接于副水泵21或者副水泵电机22上。在实际应用中，如图3所示，从消防无人机100的侧面看去，第一臂121、第二臂122、四个伸缩杆、八个万向节、水泵及水泵电机共同组成了倒梯形的结构，如此，能够保证消防无人机100的布局更加合理，重心分布合理，稳定性和可靠性更好。
80.在一些实施例中，如图1所示，连接座131上设置有次控制器50，次控制器50与第一旋翼组件13一一对应，且分别与主控制器和对应的第一旋翼组件13电连接。
81.在一些实施例中，如图1所示，连接座131上还设置有速度调节件60，速度调节件60用于调节第一电动桨叶132的转速，且与相邻的次控制器50电连接。
82.在一个实施例中，速度调节件60包括小旋翼电调，连接座131内设置有小旋翼电调与次控制器50等，用以完成对每一组小旋翼的控制及调节。主控制器内设有主板电路、超级电容、大旋翼电调、散热系统、飞行控制系统等完成无人机本体10的移动。可以理解的是，次控制器50受主控制器的控制，主控制器受主控台的控制。
83.在一些实施例中，如图3所示，旋翼臂组件12还包括两个第三臂123，每一第一臂121上连接有一第三臂123，第三臂123远离对应的第一臂121的一端设有第二旋翼组件14。
84.在一些实施例中，如图3所示，定义平行于第一方向f1且平行第二方向f2的平面为第一平面m1。第三臂123与第一平面m1呈预设夹角。
85.在一个实施例中，第三臂123通过连接座131垂直连接于第一臂121，且第三臂123的连接座131位于两个支腿112之间，并向下偏转一个预设角度。如此，第二旋翼组件14与第一旋翼有一定的高度差，能够保证无人机本体10承重更大的同时减小其占用空间，便于在老旧小区内灵活穿巷或实施消防作业。
86.在一些实施例中，如图3所示，每一第二旋翼组件14包括设于对应的第三臂123的驱动件141，以及沿第三方向f3间隔设置的两个第二电动桨叶142。两个第二电动桨叶142同轴设于驱动件141的输出端，以在驱动件141的驱动下转动。
87.在一个实施例中，第二旋翼组件14包括两个同轴设置的大旋翼，大旋翼包括第二电动桨叶142和电机，电机用来驱动第二电动桨叶142转动，大旋翼的直径为英寸。本技术的无人机100采用了大旋翼和小旋翼的组合，且大旋翼和小旋翼存在高度差的方式，通过合理的空间布局使得无人机本体10的载重更大，能够承受位于无人机本体10下方的质量更大的副水泵21、副水泵电机22及更长的消防水管24及消防水。
88.在一些实施例中，如图3所示，无人机本体10的结构材料采用碳纤维，如此，保证无人机本体10在大载重的同时自重较轻，便于负载更大质量的消防组件20，运载更长的消防水管24与系留电缆70。
89.图6为本发明的一实施例中的控制流程示意图。如图6所示，当消防人员接到火灾报警后，迅速驾驶携带有无人机100的地面平台200到达着火高楼附近。到达现场后，消防人员判断火场的具体高度和火势大小，选择适合无人机100起飞的地点进行相关灭火准备。准备工作完成后，消防人员通过地面现有的消防水管24或者消防车供水，为第一个无人机100的副水泵21入口提供消防水，并用地面电源为第一个无人机100的系留电缆70供电。
90.当用消防软管和系留电缆70串联起能满足高度需求的多个无人机100后，多个无人机100顺次起飞。多个无人机100使用地面平台200预设的飞行参数自主飞行至高楼着火位置。到达所需高度之后，地面消防员可以通过控制台220接收、处理激光探测器、超声波探测器、高清摄像头、红外探测器、检测器传回的具体火场数据及显示屏、仪表盘250实时显示的火场数据对高空火情进行更加精细化的作业。
91.当地面消防人员根据现场火情，控制无人机100进行移动时，主控制器接收消防组件20的实时状态，判断消防组件20是否稳定。如果不稳定，则计算出使消防组件20稳定所需的数学模型，对伸缩件30进行电控调节，实现副水泵21和副水泵电机22的水平稳定。同时，次控制器50调整第一电动桨叶132的转速完成无人机100的水平移动。
92.当位于最顶端的第n个无人机100喷水实施消防作业时，为了抵消无人机100喷水时的后坐力，以及稳定无人机100在飞行方向调整时和姿态控制时的摆动，万向节和电动伸缩杆持续工作，保证副水泵21和副水泵电机22一直维持水平稳定。
93.当消防无人机集1完成既定消防任务之后，地面消防人员停止无人机100供水，多个无人机100按照高度顺序依次降落至地面平台200的收纳箱240中，地面消防人员整理无人机100，并驾驶地面平台200返回。
94.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
95.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种消防无人机集，其特征在于，包括：地面平台和沿所述地面平台的高度方向间隔设置的n个无人机；所述地面平台包括主水泵；每一所述无人机包括无人机本体和设于所述无人机本体上的副水泵；第n个所述无人机还包括喷水部；所述主水泵的出口与第一个所述无人机的所述副水泵的进口相连通；相邻的两个所述无人机中，第n-1个所述无人机的所述副水泵的出口与第n个所述无人机的所述副水泵的进口相连通；第n个所述无人机的所述副水泵的出口与所述喷水部相连通；其中，n小于或等于n，n和n均为大于或等于2的整数。2.根据权利要求1所述的消防无人机集，其特征在于，每一所述无人机还包括设置于所述无人机本体下方的消防组件，所述消防组件包括所述副水泵和消防水管；相邻的两个所述无人机中，所述消防水管的相对两端分别连通于第n-1个所述无人机的所述副水泵的出口与第n个所述无人机的所述副水泵的进口。3.根据权利要求2所述的消防无人机集，其特征在于，所述地面平台还包括控制台，所述控制台分别与多个所述无人机的所述无人机本体和所述副水泵电连接。4.根据权利要求3所述的消防无人机集，其特征在于，每一所述无人机还包括系留电缆与设置于所述无人机本体上的主控制器，所述主控制器分别与所在所述无人机的所述无人机本体和所述副水泵电连接；所述控制台通过第一个所述无人机的系留电缆与第一个所述无人机的所述主控制器电连接；相邻的两个所述无人机中，第n-1个所述无人机本体的所述主控制器通过第n个所述无人机的所述系留电缆与第n个所述无人机的所述副水泵电连接。5.根据权利要求4所述的消防无人机集，其特征在于，每一所述无人机还包括设于所述无人机本体上的传感器组件，所述传感器组件与其所处所述无人机的主控制器电连接，且用于获取所述无人机本体所处火场的火场信息。6.根据权利要求5所述的消防无人机集，其特征在于，所述地面平台还包括与所述控制台电连接的显示器，所述显示器用于显示所述无人机的姿态信息和所述无人机所处火场的火场信息。7.根据权利要求3所述的消防无人机集，其特征在于，所述地面平台还包括收纳箱，所述收纳箱具有用于存放多个所述无人机的存储空间。8.根据权利要求3所述的消防无人机集，其特征在于，所述无人机还包括：多个伸缩件，所述伸缩件设置于所述无人机本体的下方；每一所述伸缩件的相对两端分别铰接于所述无人机本体及所述消防组件；以及检测件，设于所述消防组件上且电连接于所述主控制器，所述检测件用于检测所述消防组件的位置信息；其中，所述主控制器与所述伸缩件电连接，所述主控制器用于实时根据所述消防组件的位置信息控制所述伸缩件的长度，以调整所述消防组件的位姿而使所述消防组件处于水平状态。
9.根据权利要求8所述的消防无人机集，其特征在于，所述无人机本体包括机身、连接于所述机身的旋翼臂组件，以及设置于所述旋翼臂组件且与所述伸缩件一一对应的多个第一旋翼组件；每一所述伸缩件的相对两端分别铰接于对应的所述第一旋翼组件及所述消防组件。10.根据权利要求9所述的消防无人机集，其特征在于，所述旋翼臂组件包括位于所述机身沿第一方向的相对两侧且沿第二方向延伸的两个第一臂，以及沿第一方向延伸的两个第二臂；其中一所述第二臂的纵长两端分别连接于两个所述第一臂沿所述第二方向的一侧，另一所述第二臂的纵长两端分别连接于两个所述第一臂沿所述第二方向的另一侧；所述消防组件沿所述第二方向延伸，且位于所述机身的下方；所述第一方向和所述第二方向相交。

技术总结

本发明涉及一种消防无人机集，包括地面平台和间隔设置的个无人机，地面平台包括主水泵，每一无人机，包括无人机本体和设于无人机本体上的副水泵，第N个无人机还包括喷水部，主水泵的出口与第一个无人机的副水泵的进口相连通，相邻的两个无人机中，第n-1个无人机的副水泵的出口与第个无人机的副水泵的进口相连通，第N个无人机的副水泵的出口与喷水部相连通，其中，n小于或等于N，n和N均为大于或等于2的整数。本发明的消防无人机集采用消防用水依次经过N个无人机的副水泵的多次增压的方式，最终，通过第N个无人机的喷水部喷出，得以克服传统消防装置难以满足超高层建筑灭火需求的难题。求的难题。求的难题。