本發(fā)明屬于消防領(lǐng)域，特別是涉及一種高層超高層建筑的消防滅火。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在世界上高層超高層建筑越來(lái)越多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2017年，我國(guó)已建成的超過(guò)200米的摩天大樓超過(guò)800座，若包含在建、已規(guī)劃的則超過(guò)1200座。超過(guò)90米或30層的高層建筑則在十萬(wàn)座以上。

高層、超高層建筑的消防、滅火問(wèn)題是一個(gè)世界性難題。倫敦、上海、北京等大城市都發(fā)生過(guò)慘烈的著火事件，損失慘重，讓無(wú)數(shù)家庭帶來(lái)了財(cái)產(chǎn)與生命的代價(jià)，甚至引起社會(huì)問(wèn)題。

在很多城市，消防車只能滅十幾層高處的火。例如2017年6月倫敦一棟塔樓著火，到目前估計(jì)死亡約80人（據(jù)報(bào)道，確切的數(shù)字年底發(fā)布）。其原因在于當(dāng)時(shí)的消防車只能將水噴到10幾層的高度，只能眼看著火往上竄。一般來(lái)講，高層建筑由于風(fēng)大，火勢(shì)擴(kuò)散更猛、也更難控制。上海那次著火時(shí)，參與滅火的消防車的水柱也只能到達(dá)10層左右的位置。這是當(dāng)前消防車的普遍狀況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了低成本地解決高層、超高層建筑的滅火問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種解決該問(wèn)題的新方案。

當(dāng)前，高層超高層建筑滅火的難點(diǎn)在于著火地點(diǎn)高，消防車的水噴不上去。但是，屋頂水箱一般具有消防功能，里面是有水的。但是目前屋頂水箱的消防水都是通到室內(nèi)的消防栓，而無(wú)法給屋頂或建筑外面供水。

當(dāng)高層、超高層建筑失火時(shí)，一般人員應(yīng)火速撤離，等待消防人員前來(lái)滅火。但是在等待的過(guò)程中，火往往越來(lái)越大，有可能蔓延到整個(gè)樓層。此時(shí)，該樓層內(nèi)的消防栓不能使用，等于是白白設(shè)置了。此時(shí)，如果樓層較高，則消防車的水噴不上來(lái)，只能通過(guò)消防人員從低層使用消防栓往上滅火，但是這種情況下對(duì)消防人員的生命安全造成極大挑戰(zhàn)，并且滅火效果不佳。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的滅火系統(tǒng)含有水箱與多旋翼飛行器，水箱放置在建筑頂部，所述建筑頂部包含建筑最上面3層及以上的位置，或者包含建筑最上面10%的樓層及以上的位置，或者包含尺寸大于2.5米（長(zhǎng)）*2.5米（寬）以上、且有能通到建筑外面并且尺寸大于2.5米（寬）*1米（高）的出口的建筑上的平臺(tái)、房間，或者是指上面沒(méi)有樓層的建筑中的某個(gè)位置以及該位置以下的3層或10%的樓層，例如縱截面呈現(xiàn)“凸”字形的建筑，該建筑的兩個(gè)肩的最上面3層及以上空間仍屬于本發(fā)明的建筑頂部。

本發(fā)明的滅火系統(tǒng)還可以包含與水箱相連的管道。

在水箱上設(shè)置有兩個(gè)或兩個(gè)以上的出水口（或稱排水口、出水管、排水管，以下統(tǒng)一稱為出水口）。其中一個(gè)出水口連接到室內(nèi)消防系統(tǒng)，如消防栓；另外出水口采用管道連接到屋頂、建筑頂部或建筑外墻等位置，并在管道上設(shè)置一些出水口，使得一旦發(fā)生火災(zāi)，則可以通過(guò)管道從水箱引水到失火的位置附近，再通過(guò)水管或水帶從出水口處引水滅火。所述的出水口是指能夠使用水帶、水管等物從管道上接水的接口，包含但不限于水管、水龍頭、閥門(mén)等。

水箱也可以把連通到室內(nèi)消防系統(tǒng)的出水口取消，只給本發(fā)明的其他管道供水。

管道可以橫放在屋頂或建筑頂部，還可以沿著建筑外墻放置管道，即管道沿著外墻放置在外墻外、外墻內(nèi)或外墻里，或放置在其他平行于建筑外墻所在的平面；所述的建筑頂部是指建筑最上面3層及以上的位置。

作為優(yōu)選，管道一般可以沿著屋頂?shù)倪吘壠椒旁谖蓓敚€可以沿著建筑外墻向下設(shè)置。

管道上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)出水口（例如水龍頭、閥門(mén)等，以下統(tǒng)一稱為出水口），且出水口安裝在建筑外墻墻體上或建筑外面，或者安裝在可以被該建筑外面的人看見(jiàn)或觸及的地方，或者安裝在建筑外面的人經(jīng)簡(jiǎn)單破壞后可以觸及的地方；建筑外面的人員可以從出水口連接水管或水帶、引水滅火；所述的“建筑外面”是指建筑門(mén)、窗、墻體構(gòu)成的封閉區(qū)域以外的區(qū)域，未全封閉的陽(yáng)臺(tái)、屋頂、未全封閉的建筑頂部、建筑外墻以外以及建筑其他未全封閉的地方都屬于“建筑外面”。

出水口設(shè)置的目的，是讓處于建筑外面的人員能夠利用該出水口來(lái)滅火。

在管道上可以安裝閥門(mén)，以控制水的流向，使得水精確的流到所需要的位置。

同時(shí)，準(zhǔn)備一臺(tái)多旋翼型飛行器，該飛行器包括電機(jī)、電機(jī)上安裝的機(jī)翼（槳片）、機(jī)架、以及控制部件。飛行器的機(jī)架上連接有線狀物；所述線狀物是指長(zhǎng)徑比大于10、或者長(zhǎng)度與截面的平方根之商大于10的物體。

該線狀物可以承受的拉力范圍為100~50000牛頓，或者該線狀物可以承受的負(fù)載的質(zhì)量比飛行器的質(zhì)量還要大m公斤以上，m的范圍是20~5000，線狀物可以是一根或多根。

該線狀物可以導(dǎo)電，也可以不導(dǎo)電，包括但不限于導(dǎo)線、鋼絲繩、尼龍繩，還可以是導(dǎo)電材料與不導(dǎo)電材料組合而成的復(fù)合線/繩。

線狀物也可以不導(dǎo)電，例如采用強(qiáng)度較高的鋼絲繩、尼龍繩，此時(shí)，飛行器的安全由鋼絲繩、尼龍繩等線狀物來(lái)保障。此時(shí)，飛行器采用電池供電，或者采用導(dǎo)線連接到外部的電源供電。

線狀物可以采用剛性材料或彈性材料做成，作為優(yōu)選，采用彈性材料制成，也可以是由彈性材料與剛性材料組成的復(fù)合材料制成的復(fù)合繩。

作為優(yōu)選，本發(fā)明的飛行器接有導(dǎo)線，導(dǎo)線連接到飛行器之外的電源（外接電源）對(duì)飛行器供電；或者飛行器/飛行器的機(jī)架上預(yù)留了電源接口、以便于飛行器工作時(shí)用導(dǎo)線連接到飛行器之外的電源。

作為優(yōu)選，導(dǎo)線的可導(dǎo)電部分的橫截面積大于10平方毫米。

線狀物可以為導(dǎo)線，即導(dǎo)線本身也可以充當(dāng)線狀物。例如采用較粗的銅電纜或電線，或者是導(dǎo)線的組成部分中除了導(dǎo)電部分、絕緣部分外，還有拉力增強(qiáng)部分，所述拉力增強(qiáng)部分包括但不限于鋼絲、鋼絲網(wǎng)。此時(shí)，線狀物在飛行器上連接牢固之后，再與飛行器上的電調(diào)、電機(jī)等部件連通、供電。

作為優(yōu)選，該導(dǎo)線不僅起導(dǎo)電的作用，還可以起到受力的作用，導(dǎo)線的兩端除了連通電源與飛行器之外，還做了固定，使得飛行器搭載m公斤以上的載荷并斷電時(shí)，導(dǎo)線能夠拉住飛行器、避免飛行器墜落；所述的固定包括但不限于將導(dǎo)線或?qū)Ь€中的力學(xué)增強(qiáng)部分采用綁、系、扎等方式固定在飛行器/飛行器支架、電源所在位置的牢固或可承受導(dǎo)線拉力的地方，m的范圍是20~5000。

所述的外接電源包含但不限于發(fā)電機(jī)、民用電（線）或工業(yè)用電（線）、電池、交通設(shè)備上的電源、建筑上的電源、空中的電源等。根據(jù)需要，可以將外接電源直接連接到飛行器，或者在飛行器上安裝變壓器、進(jìn)行變壓后再使用。

作為優(yōu)選，電源采用民用或工業(yè)用電。

滅火時(shí)，將線狀物或?qū)Ь€的一端固定在屋頂?shù)睦喂烫?，并將?dǎo)線連接到電源，將線狀物、導(dǎo)線的另一端固定在飛行器上、并連接好電路。找到一個(gè)合適的出水口，將水管或水帶等能夠引水的管狀物的一端與出水口連接好，另一端固定在飛行器上，然后飛行器飛往失火地點(diǎn)附近，打開(kāi)閥門(mén)，噴水滅火。所述的固定包括但不限于將線狀物、導(dǎo)線、管狀物采用綁、系、扎、限位、栓、銷等方式固定或限定在飛行器/飛行器機(jī)架、電源所在位置的牢固、可承受拉力的地方。所述的高處，是指離地面3米以上的地方。

當(dāng)然，還可以將線狀物在較低處固定，但是經(jīng)過(guò)高處或屋頂，再連接到飛行器。這樣仍然能夠起到與將線狀物固定在高處類似的作用。本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的方案可以做出的類似變換，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

飛行器上可以安裝載人或載物部件，例如平臺(tái)、艙體或其他形式。此時(shí)，消防員可以攜帶水管、水帶、滅火器、滅火彈等消防物質(zhì)登陸飛行器，然后起飛，在失火低點(diǎn)附近的出水口（一般在建筑外墻上）連接水管或水帶，打開(kāi)閥門(mén)，噴水滅火。

載物部件可以用來(lái)搭載救援用的物品、食品等。在飛行器之上還可以安裝其他工具或配件，以滿足飛行器在消防、滅火、救援等方面的應(yīng)用。

飛行器上可以設(shè)置救援通道，可以是扶梯、橋、或過(guò)道等形式，用于連接飛行器與受困人員所在位置，以便讓被救人員登陸飛行器。救援通道可以采用可拆卸、折疊或可伸縮的裝置，以便需要的時(shí)候使用。

由于線狀物的強(qiáng)度大，當(dāng)飛行器因故障墜落時(shí)，能夠被線狀物拉住。

本發(fā)明的飛行器一般向下飛行，即該飛行器工作時(shí)的最低位置低于它出發(fā)時(shí)的位置，或者它工作時(shí)的最低位置低于外接電源的位置，或者它工作時(shí)的最低位置低于它所連接的水管、水帶或水箱的位置，或者它工作時(shí)的最低位置比導(dǎo)線或線狀物的最高位置低2米以上。

可以采用繞線裝置收放導(dǎo)線或線狀物，以控制導(dǎo)線、線狀物的長(zhǎng)度與飛行器的位置相協(xié)調(diào)，保證飛行器墜落時(shí)能及時(shí)拉住，不至于墜落太久后下降速度過(guò)快。

所述的繞線裝置可以采用手動(dòng)或機(jī)械控制，也可以采用遙控控制。

飛行器的控制部分，可以利用外接電源直接供電，也可以將外接電源變壓后供電，或者采用電池進(jìn)行供電。飛行器中可以包含備用電源，例如電池組，也可以沒(méi)有。備用電源用于在緊急情況下對(duì)電機(jī)進(jìn)行供電，但是飛行器的動(dòng)力部分主要或全部采用外部的電源供電。正常情況下采用外接電源供電，一旦由于電源出故障，可以迅速切換到備用電源，以防止飛行器由于電源故障而墜落。

本發(fā)明所述的電機(jī)可以是直流電機(jī)，也可以是交流電機(jī)。

在飛行器內(nèi)部安裝了用來(lái)測(cè)量高度與水平位置變化的儀器，包括但不限于超聲波傳感器、氣壓計(jì)、gps等。飛行器內(nèi)部還設(shè)置了慣性測(cè)量單元，包括陀螺儀、加速度計(jì)傳感器及其它控制部件。

在操作模式上，采用遙控、飛行器上直接操控兩種模式之一，或兩種模式全部采用。這兩種模式可以互相切換，以取長(zhǎng)補(bǔ)短、確保飛行安全。所述飛行器上直接操控是指人在飛行器上根據(jù)操作按鈕、手柄或操作界面等直接操控飛行器。例如有的情況下遙控方式可能會(huì)存在信號(hào)干擾、遮擋等狀況，這時(shí)采用人工在飛行器上直接操控更加有效。

本發(fā)明的飛行器可以安裝攝像頭之類的監(jiān)控設(shè)備，通過(guò)遙控或飛行器上直接操控，可以很方便地監(jiān)控目標(biāo)的狀況。本發(fā)明的飛行器還可以包括落地緩沖系統(tǒng)，以降低飛行器降落時(shí)的沖擊力，所述緩沖系統(tǒng)可以是在飛行器的觸地部位安裝支架或彈性部件，或氣墊等等。

為了防止導(dǎo)線、線狀物被槳片碰到，可以采用網(wǎng)罩將槳片罩住，這樣，一方面避免了槳片碰到導(dǎo)線、線狀物，一方面還可以保護(hù)槳片。

本發(fā)明的水箱還可以設(shè)置溢流口、排污口等。

本發(fā)明的系統(tǒng)還可以包括建筑底部的水泵、連接水泵與水箱的管道。

本發(fā)明的系統(tǒng)還可以包括各個(gè)樓層的消防栓，以及連接消防栓與樓頂水箱的管道。此時(shí)，也可以直接從各消防栓引水滅火。

當(dāng)然，本發(fā)明也可以不采用上述的管道，此時(shí)，采用水帶或水管直接從水箱引水。

采用本發(fā)明的方案，著火建筑臨近的建筑也可以參與滅火。只要一個(gè)建筑著火，周圍高度合適的建筑都能參與滅火。從本發(fā)明來(lái)看，每棟高度差不多的高層建筑群比孤零零的一棟高層建筑更有利于滅火。采用本發(fā)明的方案，建筑群可以進(jìn)行聯(lián)合滅火。一旦起火，便可以進(jìn)行滅火操作，不用等消防車了。

有益的效果：

采用本方案提供的方法，能夠有效地解決現(xiàn)在高層、超高層建筑滅火難的問(wèn)題。

第一、本發(fā)明的方案可以快速響應(yīng)。高層、超高層建筑可以配備本發(fā)明的滅火系統(tǒng)，的保安人員稍加培訓(xùn)便可操作本方案，第一時(shí)間將火熄滅。越早進(jìn)行滅火操作，滅火越容易、損失越小。而目前消防車趕到失火地點(diǎn)一般都是著火15分鐘、半小時(shí)之后了，火勢(shì)已經(jīng)蔓延、擴(kuò)大。大大增加了滅火的難度。

第二、采用本發(fā)明的方案，任何建筑都可以進(jìn)行滅火操作，避免了當(dāng)前由于道路較窄、交通堵塞、道路承載不夠等問(wèn)題引起消防車不能靠近的弊端。

第三、一般來(lái)說(shuō)，采用本發(fā)明的方案，任何高度的樓層著火之后都可以進(jìn)行滅火操作。但是當(dāng)前消防車只能滅100多米以下地點(diǎn)的著火，通常只能滅10幾層樓高的火災(zāi)。

第四、本發(fā)明的方案不僅可以進(jìn)行滅火，還能進(jìn)行救援。

第五、采用本發(fā)明的方案，著火建筑臨近的建筑也可以參與滅火。只要一個(gè)建筑著火，周圍高度合適的建筑都能參與滅火、聯(lián)合滅火。從本發(fā)明來(lái)看，每棟高度差不多的高層建筑群比孤零零的一棟高層建筑更有利于滅火。

第六、本發(fā)明的方案可以從多個(gè)水源處、多角度進(jìn)行滅火。因?yàn)楸景l(fā)明的方案可以從多個(gè)水管、多個(gè)出水口引水，其次水帶、水管是可以彎曲的。因此可以從著火位置的各個(gè)角度進(jìn)行噴水滅火。

第七、本發(fā)明的成本低。一臺(tái)90米高的云梯消防車的售價(jià)約2000萬(wàn)元人民幣，但是滅火高度哦只有150米左右。而本發(fā)明的方案中，水箱、水管的成本非常便宜，一臺(tái)飛行器的成本不到30萬(wàn)元，但是本發(fā)明的方案可以滅目前任何高度樓層的著火。

第八，本發(fā)明中的飛行器采用外部電源供電，大大減輕了飛行器的重量，并且當(dāng)增加電機(jī)時(shí)，電機(jī)所增加的功率基本上都可以用來(lái)增大拉力。

第九，本發(fā)明的飛行器的飛行時(shí)間可以不受限制。

第十，由于沒(méi)有能源方面帶來(lái)的困擾，本發(fā)明的飛行器可以選用功率大的電機(jī)，從而產(chǎn)生非常大的拉力。例如，目前多旋翼無(wú)人機(jī)所采用的電機(jī)一般只能拉起10公斤以下的載荷，絕大多數(shù)都在5公斤以下。增大電機(jī)的功率時(shí)，所需要的電池會(huì)更多、也就越重，所以實(shí)際能夠增加的載重量十分有限。因此，即使是當(dāng)前載荷比較大的用于噴灑農(nóng)藥的無(wú)人機(jī)，其載荷一般也就是十幾公斤，現(xiàn)在有報(bào)道的全球最大載重量的多旋翼型無(wú)人機(jī)也就是能載重30多公斤。然而，本發(fā)明的飛行器可以非常便捷地將飛行器的載重量提升到40公斤以上。例如，選用拉力為80公斤甚至更大的電機(jī)，制作一個(gè)八軸的旋翼型飛行器，則可以拉起500公斤以上的載荷。使用更功率大的電機(jī)，產(chǎn)生的拉力會(huì)更大。這樣的負(fù)載能力使得本發(fā)明的飛行器足夠勝任高層建筑滅火、救援等等工作。

第十一，由于本發(fā)明中的線狀物能夠承受較大的拉力，且固定在高處，一是避免了飛行器直接跌落到地面造成的后果，是一種安全的設(shè)備；二是飛行器可以在比導(dǎo)線/線狀物最高點(diǎn)更低的位置飛行，這樣，導(dǎo)線、線狀物的大部分自身重量被導(dǎo)線自身承受，飛行器只需要承受極少部分導(dǎo)線、線狀物的重量，這樣有了更大的負(fù)載能力去工作。

在概念上，本發(fā)明有四個(gè)革新：1.常規(guī)的飛行器在人們的心目中都是往上飛行作業(yè)，而本發(fā)明中的飛行器的初衷是往下飛行作業(yè)，當(dāng)然，它仍然保留了向上飛行作業(yè)的能力；2.導(dǎo)線一般被人們用來(lái)起導(dǎo)電的作用，而本發(fā)明中的導(dǎo)線還可以承擔(dān)受力、維護(hù)安全的作用；3.當(dāng)前消防車都是向上噴水滅火，而本發(fā)明是從上面引水向下面滅火；4.本發(fā)明提出了建筑群聯(lián)合滅火的概念。

綜上所述，本發(fā)明效果好，成本低，能夠滅任何建筑、任何高度建筑的著火，能夠根治高層、超高層建筑著火這一世界難題，是一個(gè)具有革命性的技術(shù)方案。

為了便于理解本發(fā)明，下面提供附圖及實(shí)施例用于解釋本發(fā)明，但它們不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的的結(jié)構(gòu)示意圖。該示意圖只標(biāo)出了本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)及工作環(huán)境，還有不少部件未標(biāo)出，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容與現(xiàn)有技術(shù)安裝。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-水箱

2-出水口1，連接至室內(nèi)的消防管道

3-出水口2

4-進(jìn)水口

5-管道

6-線狀物

7-屋頂

8-水管或水帶

9-出水口

10-飛行器

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明的水箱。

首先制造一臺(tái)旋翼型飛行器，安裝了載人艙，最大拉力400公斤，采用鋼絲增強(qiáng)的可承受的拉力為5000n的銅電纜，從建筑頂部連接民用電，并將電纜在屋頂、飛行器上連接牢固。

然后，在建筑的頂部沿著建筑邊緣設(shè)置一圈管道，并沿建筑外墻豎直向下設(shè)置一些管道，將這些管道連通，并在管道上設(shè)置一些出水口，采用閥門(mén)控制。

采用不銹鋼，制造一個(gè)8m*5m*3m的長(zhǎng)方體水箱，然后在頂部開(kāi)溢流口，在側(cè)板上距離頂部10厘米的地方設(shè)置進(jìn)水口，進(jìn)水口連通到消防泵；在側(cè)板上距離地面5厘米的地方開(kāi)兩個(gè)直徑為5厘米的出水口，其中一個(gè)安裝好水管、閥門(mén)，用管道連接到消防栓系統(tǒng)，另一個(gè)出水口連接到上述管道。

這樣，當(dāng)需要滅火時(shí)，飛行器從樓頂起飛，在需要滅火的位置附近挑選一個(gè)出水口，連接水帶，打開(kāi)閥門(mén)，引水滅火。

以上所述僅是本發(fā)明實(shí)施方式的一些例子，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。