CN104811674A - 一种基于多旋翼无人机的监狱智能化安防装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多旋翼无人机的监狱智能化安防装置，它涉及监狱安防技术领域，它包含智能化无人机、互联网、远程服务器后台和远程控制模块；智能化无人机与互联网相互连接，远程服务器后台与互联网相互连接，远程控制模块通过无线与远程服务器后台连接，所述的智能化无人机的内部设置有无人机控制主板、电源系统模块、视频摄像机模块、云台模块、攻击模块和无线通讯模块，电源系统模块、视频摄像机模块、云台模块、攻击模块和无线通讯模块均与无人机控制主板连接，无线通讯模块与互联网相互连接。它解决监狱现有的视频安防所不能进行视频监控的角落，减少监狱监控的盲区，根据各种紧急情况可以随机应变，且可以智能报警，实用性强。

Description

一种基于多旋翼无人机的监狱智能化安防装置

      技术领域：

本发明涉及一种基于多旋翼无人机的监狱智能化安防装置，属于监狱安防技术领域。

      背景技术：

目前市面上的监狱安防系统，一般都是使用高压电网防止越狱，用zigbee、RFID或是GPS等进行人员定位实现安防。还有使用一些固定的摄像头进行视频录音录像，这些摄像头一般遍布监狱的一些关键位置和角落，不可能做到每一个房间或者是每一个角落，且视频摄像头无法移动，存在很多视频监控的盲区，视频安防系统无法灵活移动同时根据各种紧急情况能随时应变，发生紧急情况下也无法采取措施。

在上述这样的安防系统下，还是经常存在很多犯人脱逃或是犯人越狱或是犯人自残自杀的情况。

      发明内容：

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种基于多旋翼无人机的监狱智能化安防装置。

本发明的一种基于多旋翼无人机的监狱智能化安防装置，它包含智能化无人机、互联网、远程服务器后台和远程控制模块；智能化无人机与互联网相互连接，远程服务器后台与互联网相互连接，远程控制模块通过无线与远程服务器后台连接，所述的智能化无人机的内部设置有无人机控制主板、电源系统模块、视频摄像机模块、云台模块、攻击模块和无线通讯模块，电源系统模块、视频摄像机模块、云台模块、攻击模块和无线通讯模块均与无人机控制主板连接，无线通讯模块与互联网相互连接。

作为优选，所述的智能化无人机包含无人机控制主体、旋翼、电机和旋转扇叶，无人机控制主体的圆周上均匀固定有四个旋翼，四个旋翼的外侧端部均固定有电机，四个电机的上端固定有旋转扇叶，其中一个电机的下部设置有超声波传感器、小型摄像头和小型电击器，且超声波传感器、小型摄像头和小型电击器均通过导线与无人机控制主体连接。

作为优选，所述的超声波传感器包含发送超声波和接收超声波。

本发明的有益效果为：它解决监狱现有的视频安防所不能进行视频监控的角落，减少监狱监控的盲区，根据各种紧急情况可以随机应变，且可以智能报警，实用性强。

      附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的结构框图，

图2为本发明中智能化无人机的结构示意图，

图3为本发明中智能化无人机的仰视图,

图4为本发明中超声波传感器的结构示意图。

图中：1-智能化无人机；2-互联网；3-远程服务器后台；4-远程控制模块；1-1-无人机控制主板；1-2-电源系统模块；1-3-视频摄像机模块；1-4-云台模块；1-5-攻击模块；1-6-无线通讯模块；5-旋翼；6-电机；7-旋转扇叶；8-超声波传感器；9-小型摄像头；10-小型电击器；11-无人机控制主体；8-1-发送超声波；8-2-接收超声波。

      具体实施方式：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含智能化无人机1、互联网2、远程服务器后台3和远程控制模块4；智能化无人机1与互联网2相互连接，远程服务器后台3与互联网2相互连接，远程控制模块4通过无线与远程服务器后台3连接，所述的智能化无人机1的内部设置有无人机控制主板1-1、电源系统模块1-2、视频摄像机模块1-3、云台模块1-4、攻击模块1-5和无线通讯模块1-6，电源系统模块1-2、视频摄像机模块1-3、云台模块1-4、攻击模块1-5和无线通讯模块1-6均与无人机控制主板1-1连接，无线通讯模块1-6与互联网2相互连接。

进一步的，如图2-3所示，所述的智能化无人机1包含无人机控制主体11、旋翼5、电机6和旋转扇叶7，无人机控制主体11的圆周上均匀固定有四个旋翼5，四个旋翼5的外侧端部均固定有电机6，四个电机6的上端固定有旋转扇叶7，其中一个电机6的下部设置有超声波传感器8、小型摄像头9和小型电击器10，且超声波传感器8、小型摄像头9和小型电击器10均通过导线与无人机控制主体11连接。

进一步的，如图4所示，所述的超声波传感器8包含发送超声波8-1和接收超声波8-2。

所述的小型电击器10可以替换为麻醉弹发射器。

本具体实施方式的优点有：

1、以前的一些角落无法拍到或者无法监控的地方，现在都可以实现监控；

2、可以进行移动式的安防，安防摄像头随机出现在任何位置，犯人无法记住位置，防不胜防，增加安防效果；

3、可以设置轨迹和途经场所，实现全面性的统筹安防策略；

4、通过无人机上的视频的机器视觉处理，可以发现犯人的异常举动，比如脱逃比如行凶比如自杀等等，此时可以启动无人机上的攻击装置，比如麻醉枪或者麻醉方法，使犯人暂时失去抵抗能力，或者暂时晕倒等等，实现监狱安防的效果；

5、可以通过循环充电，实现无人机在一个监狱上空，24小时全天候，无盲区的飞行。

本具体实施方式中无人机控制主板就是无人机的主CPU处理各种模块的行动情况，包括了GPS等导航定位相关模块，还包括飞控系统模块，是保持无人机飞行稳定性和方向等的模块；电源系统模块就是给无人机提供电源的，一般为可以循环充电的锂电池等，或者是汽油动力发动机等；无线通讯模块，是无人机上的控制信息和图像信息等需要和远程进行交互的通信模块；视频摄像机模块，就是放在监狱无人机上的视频摄像头，拍照或者拍摄实时视频或者录像本地存储，云台模块和摄像机配合控制摄像机的方向性和稳定性；攻击模块是在视频处理发现犯人异常情况的时候，此时通过攻击模块采取的一些措施，比如麻醉枪或者是电击器。

无线通讯模块是通过3G、4G等移动通信运营商的基站，或者通过wifi和监狱内部的wifi基站这些通信方式直接上传到互联网，实现和互联网上的云服务器后台对接。

云台模块是一个管理后台，管理系统；用于接收无人机当前的传感器数据或者图像数据等，同时接收远程遥控器、智能手机终端、地面站等上传的控制指令，再通过无线传输通道下发到无人机上，实现对于无人机的远程控制。

远程控制模块有很多种类；一般情况下是无线遥控器，可以对于无人机的飞行方向或者加速减速起飞下降等基本功能进行操作，而智能手机安装了APP之后，也可以相当于一个无人机的无线遥控器；另外智能手机还带有屏幕，可以将无人机上的摄像头拍摄的视频传输到智能手机或是智能平板电脑上，实现实时监控拍摄的视频。智能手机app的功能强大之后，可以替代一般的无线遥控器。对于远程控制模块，特别说明是地面站系统，地面站系统类似一台便捷的电脑，或是笔记本电脑，上面安装强大的软件，可以实现无人机的导航和路径轨迹规划；比如可以在全球地图上对于无人机的位置和轨迹进行记录；同时还可以预先规划好无人机的飞行路径；让无人机按照预定制定的飞行路径进行滑行；在监狱安防系统中，使用随机的飞行路径或者是使用3-4架无人机同时在一个监狱上空飞行，每一架飞机的飞行路径是互补的，这些飞机可以遍布监狱的每一个角落。

无人机每一台充电2个小时，可以飞行20-30分钟。时速可以每小时50公里左右；一般一个中等大小的监狱，大概每一个时间段同时有5架飞机在天上即可； 如果是要做到24小时不间断实现空中有6架飞机，则至少要30架飞机在一个监狱内部署； 这样就可以飞机轮流充电然后再起飞，实现一个监狱的上空24小时全天候的安防监控。

无人机和无人机之间也可以联动。 比如一个无人机发现异常，系统后台处理之后，可以自动启动其余无人机或者是另外几台无人机共同实现某一个区域的加强监控。实现之前固定摄像头无法实现的效果。而且很多情况下，安防人员跑过去再处理，时间上根本来不及。

本具体实施方式通过无人机自带的摄像头拍摄的实时视频图像，传送到服务器后台，服务器后台通过机器视觉处理技术，可以发现此时有异常情况，比如犯人脱逃或是犯人打架等等； 此时无人机启动上前，突出移动的优势，以前的监狱安防人员来不及上前； 无人机上前之后，通过旋翼末端设置的超声波传感器，可以自动检测无人机和犯人之间的距离，不会轻易被犯人打落或是攻击； 同时摄像头又可以精确标准犯人，同时把犯人图像和视频传输； 另外再检测到犯人确实告警无效的情况下，启动旋翼末端带的攻击装置，比如高压电或者是麻醉子弹等等。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定                                              。

Claims (3)

1.一种基于多旋翼无人机的监狱智能化安防装置，其特征在于：它包含智能化无人机(1)、互联网(2)、远程服务器后台(3)和远程控制模块(4)；智能化无人机(1)与互联网(2)相互连接，远程服务器后台(3)与互联网(2)相互连接，远程控制模块(4)通过无线与远程服务器后台(3)连接，所述的智能化无人机(1)的内部设置有无人机控制主板(1-1)、电源系统模块(1-2)、视频摄像机模块(1-3)、云台模块(1-4)、攻击模块(1-5)和无线通讯模块(1-6)，电源系统模块(1-2)、视频摄像机模块(1-3)、云台模块(1-4)、攻击模块(1-5)和无线通讯模块(1-6)均与无人机控制主板(1-1)连接，无线通讯模块(1-6)与互联网(2)相互连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机的监狱智能化安防装置，其特征在于：所述的智能化无人机(1)包含无人机控制主体(11)、旋翼(5)、电机(6)和旋转扇叶(7)，无人机控制主体(11)的圆周上均匀固定有四个旋翼(5)，四个旋翼(5)的外侧端部均固定有电机(6)，四个电机(6)的上端固定有旋转扇叶(7)，其中一个电机(6)的下部设置有超声波传感器(8)、小型摄像头(9)和小型电击器(10)，且超声波传感器(8)、小型摄像头(9)和小型电击器(10)均通过导线与无人机控制主体(11)连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于多旋翼无人机的监狱智能化安防装置，其特征在于：所述的超声波传感器(8)包含发送超声波(8-1)和接收超声波(8-2)。