一种给悬停无人机送油和加油的系统的制作方法

本发明属于灾害应急救援领域，尤其涉及一种给悬停无人机送油和加油的系统。

背景技术：

1、石油化工指以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的加工工业，石化行业在国民经济中占有举足轻重的地位，是我国的支柱产业部门之一。由于石油化工企业的特殊性，在运输、加工及油库储存的过程中，容易引发火灾、爆炸等安全隐患，同时石油化工制品本身具有一定毒性，大量泄漏和不合理排放，也会造成环境污染和人员的伤亡。

2、在发生火灾、爆炸等灾害后的救援中，能够将灾害现场的信息实时传输到指挥中心是非常重要的一环。通常发生意外灾害后，通信网络就会中断，使得灾区难以及时向外部传递信息。这种情况下，现有的技术，无论是临时架通信杆，还是通过应急通讯车、背包基站等设备实现应急通信的方法，虽然都能够在一定的范围内提供通信网络的覆盖，但是因为覆盖面积有限，其能取得的效果也一般。例如，通过架通信杆和应急通讯车实现的应急通信，架设高度一般在10-30米左右，这个高度很容易被建筑物等遮挡，无法实现大范围的覆盖，在灾害发生时，无法保证通信的顺利进行。而背包基站仅能在半径100米的范围内提供通信网络，更不能满足石化行业救援的需求。近年来，随着无人机技术的持续进步，利用无人机参与各种事故、灾害现场的救援已被广泛认知和运用，其中，无人机+通信技术在灾后救援中发挥着越来越重要的作用，在执行任务时，多旋翼无人机搭载通信中继设备在空中悬停，信号可全面覆盖事故现场，多旋翼无人机可作为高度可调的“高塔”来使用，通过通信中继设备空中组网、高点中继等技术，实现图像、语音、数据上下贯通，横向互联、可视指挥，就可以全面构建“空天地”一体化应急通信保障体系，为应急救援指挥提供有力支撑。同时考虑到石油化工类救援的特点，无人机还可以搭载光电吊舱、气体监测设备，在高空观察灾区整体态势进展、监测灾区附近天空中的大气质量等，数据实时传输回指挥部，给救援指挥中心做决策提供支撑。

3、通常灾害从发生到处理完成，都需要数小时甚至数天的时间，而应急指挥和救援的过程要求通信联络绝对不能中断，也就是说通信中继设备要一直在高点持续工作，但目前普通的电动多旋翼无人机续航受到电池限制，在高空悬停飞行时间不超过30分钟。为了解决电动多旋翼无人机续航时间短的技术瓶颈，市场上现有的技术方案是采用油电混合多旋翼无人机，由于燃油的能量密度远大于电池，油电混合多旋翼无人机的续航时间远超过使用电池的无人机，通常可以达到1-2小时，但事实上绝大多数的灾害救援过程都会超过4小时，有一些甚至要持续数天的时间，油电混合多旋翼无人机在高空悬停数小时后，当油量不足时还是要降落到地面才能加油，也就无法保证无人机高塔一直存在，继而就无法保证应急通信联络不中断。因此，亟待开发一种无人机空中加油技术，低成本的给空中悬停的油电混合多旋翼无人机送油和加油。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种给悬停无人机送油和加油的系统,通过给油电混合无人机加装设备，配合线缆和加油桶多次往返地空送油、加油，保证无人机平台的燃料供应。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种给悬停无人机送油和加油的系统，包括：空中加油装置和地面加油罐装装置，

4、空中加油装置和地面加油罐装装置通过线缆传输装置连接；

5、空中加油装置设置于无人机的底部；

6、线缆传输装置上设置有加油桶，加油桶用于把地面的油输送到无人机。

7、进一步地，地面端加油装置包括第一限位结构、机械臂、第一油泵(4)、第一加油管、第一流量传感器)、第一限位传感器和第一无线数传；

8、第一限位传感器用于监测所述加油桶是否到达地面端预设位置；

9、第一限位结构用于将所述加油桶固定在地面端预设位置；

10、第一限位传感器与第一限位结构固定连接；

11、机械臂用于带动所述第一加油管插入和取出加油桶；

12、第一油泵用于配合第一加油管将储油桶的油注入所述加油桶；

13、第一流量传感器用于监测所述第一油泵的加注油量；

14、第一无线数传用于将所述第一流量传感器和所述第一限位传感器的监控信息传输到地面控制中心；

15、第一无线数传还用于接收地面控制中心的指令信号并控制对应结构执行指令。

16、进一步地，空中加油装置包括中转油仓、第二油泵、第二加油管、第二限位结构、第二限位传感器、第二流量传感器、控制模块、第二无线数传；

17、第二限位传感器用于监测所述加油桶是否到达空中预设位置；

18、第二限位结构用于将加油桶固定在所述空中预设位置；

19、第二限位传感器与第二限位结构固定连接；

20、第二油泵用于配合第二加油管将加油桶内的油注入中转油仓；

21、中转油仓与无人机的油箱相连；

22、第二流量传感器用于监测第二油泵的加注油量；

23、第二无线数传用于将第二流量传感器和第二限位传感器的监测信息传输到地面控制中心并接收地面控制中心的指令信号；

24、控制模块通过第二无线数传与地面控制中心联通，控制模块用于控制对应结构完成吸油过程。

25、进一步地，线缆传输装置包括无人机端卷轴、无人机端电机、地面端卷轴、地面端电机、系留线缆；

26、无人机端卷轴和无人机端电机设置于无人机的底部；

27、地面端卷轴和地面端电机与地面加油罐装装置固定连接；

28、无人机端电机和地面端电机用于带动无人机端卷轴和地面端卷轴转动，使系留线缆在无人机端卷轴和地面端卷轴之间传动。

29、进一步地，系留线缆与加油桶固定连接。

30、进一步地，加油桶的两端均设置有半球夹持器，加油桶与系留线缆通过半球夹持器固定连接。

31、进一步地，系留线缆包括凯夫拉线。

32、进一步地，加油桶为中空圆筒，加油桶的一端为类圆锥状结构。

33、进一步地，加油桶的类圆锥状结构的侧壁安装有金属片，第二限位结构设置有电磁铁，电磁铁用于配合金属片转动所述加油桶并进行定位。

34、进一步地，加油桶的出口设置有单向软阀。

35、进一步地，无人机具有遥控收放脚架。

36、本发明的技术效果和优点：

37、本发明通过在无人机端设置空中加油装置，在地面设置地面加油罐装装置，使用线缆传输装置配合加油桶在无人机端和地面之间往返运输燃油，使得无人机的续航时间大为增加，进而可使需要长时间作业的载荷设备发挥更大的作用；

38、本发明通过在无人机端和地面端设置无线数传，配合地面控制中心进行信号传输，实现远程控制加油过程；

39、本发明通过在加油桶的类圆锥状结构的侧壁安装有金属片，配合无人机端的电磁铁，实现对加油桶的旋转调节和定位；

40、本发明通过将无人机的脚架改装为远程收放脚架，可有有效避免因意外造成的系留线缆与脚架的缠绕。

41、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。