CN106937456B - 救援照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于照明系统技术领域，提供的救援照明系统包括顶层照明体系以及底层照明体系，顶层照明体系包括发送控制指令的地面控制中心，底层照明体系包括第一无人机，第一无人机上设有照射方向及角度可调的探照灯，第一无人机根据接收到的移动指令并移动至指定位置、开启或关闭探照灯的照明电源以及调节探照灯的照射方向和/或者角度。该救援照明系统利用地面控制中心向第一无人机发送控制指令，以有效控制第一无人机距离地面的距离而控制照射距离；利用第一无人机携挂探照灯，探照灯的光线从空中射下，提高光线照射效率，第一无人机根据接收到的移动指令移动至需要集中照明的位置，以根据目标而实时移动探照灯的位置，实现准确照明。

Description

救援照明系统

技术领域

本发明属于照明系统技术领域，尤其涉及一种救援照明系统。

背景技术

随着全球逐渐变暖，森林火灾发生日渐频繁，尤其是晚上发生火灾时，人员需要携带手电筒，给救火人员带来不便，救灾的效率也较低，森林火灾以其面积广而显得尤其严重。当然，森林火灾只是需要提供照明的一种，对于其他救灾现在同样存在类似的问题，例如，海上救援和地震现场救援等。因此，如何快速高效地为夜间救灾人员提供大范围或集中照明已成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种救援照明系统，旨在为夜间救灾人员快速有效地提供大范围照明以及集中照明。

本发明是这样实现的，一种救援照明系统，包括顶层照明体系以及底层照明体系，所述顶层照明体系包括发送控制指令的地面控制中心，所述底层照明体系包括至少一架与所述地面控制中心无线通讯连接的第一无人机，所述第一无人机上设置有照射方向和角度可调的探照灯，所述第一无人机接收所述地面控制中心发出的移动指令并移动至指定位置、开启或关闭所述探照灯的照明电源以及调节所述探照灯的照射方向和/或者角度。

进一步地，所述救援照明系统还包括一个中层照明体系，所述中层照明体系无线通讯连接于所述顶层照明体系件以及所述底层照明体系，所述中层照明体系与所述地面控制中心为双向通讯连接，所述第一无人机接收所述中层照明体系发出的无线通讯信号。

进一步地，各所述中层照明体系为多个，构成分布式照明系统。

进一步地，所述中层照明体系包括设有微型控制器和无线通讯收发装置的第二无人机，所述第二无人机接收所述地面控制中心的位置定向指令并移动至需要集中照明的位置，所述第一无人机随着所述第二无人机的移动而相对移动。

进一步地，所述第一无人机根据所述第一无人机与所述第二无人机的间距形成阶梯形状。

进一步地，所述第一无人机的数量为2架或者2架以上，所述第一无人机呈类螺旋阶梯状环绕于所述第二无人机周围，或者各所述第一无人机以所述第二无人机为顶点呈金字塔状分布，或者各所述第一无人机以所述第二无人机为中心呈沙漏状阶梯分布。

进一步地，所述第一无人机上设置超声波装置，所述超声波装置发出超声波并接收返回的超声波，通过所述超声波装置感应遮蔽物，所述中层照明体系根据遮蔽物以及照射位置及时调整对应所述第一无人机的位置以及所述探照灯的照射方向。

进一步地，所述第一无人机上安装有移动感应装置，所述第二无人机上设置有与所述移动感应装置配合的感应图案，所述第一无人机在所述移动感应装置感应到所述感应图案移动时朝着所述感应图案的方向移动。

进一步地，各所述第一无人机分别在不同平面上移动。

本发明相对于现有技术的技术效果是：该救援照明系统通过设置相互通讯连接的所述顶层照明体系和所述底层照明体系，利用所述地面控制中心向所述第一无人机发送控制指令，以有效控制所述第一无人机距离地面的距离，提高所述探照灯的照射距离；所述第一无人机根据接收到的移动指令移动至指定位置，移动至指定位置后，根据解析的指令以判断是否调整所述探照灯的照射方向、角度，实现准确照明；，利用所述第一无人机携挂所述探照灯，所述探照灯的光线从空中射下，有效降低了地面遮挡物影响光线。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供救援照明系统的框架图；

图2是本发明另一实施例提供的救援照明系统的框架图；

图3是本发明又一实施例提供的救援照明系统的框架图；

图4是图2中一种中层照明体系与底层照明体系的分布图；

图5是图2中另一种中层照明体系与底层照明体系的分布图；

图6是图2中又一种中层照明体系与底层照明体系的分布图。

附图标记说明：

10	顶层照明体系	24	探照灯
				12	地面控制中心	30	中层照明体系
20	底层照明体系	32	第二无人机
				22	第一无人机

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1至图6，本发明第一实施例提供的救援照明系统包括顶层照明体系10以及底层照明体系20，所述顶层照明体系10包括发送控制指令的地面控制中心12，所述底层照明体系20包括至少一架与所述地面控制中心12无线通讯连接的第一无人机22，所述第一无人机22上设置有探照灯24，优选地，所述探照灯24的照射方向及角度均可调节，所述第一无人机22接收所述地面控制中心12发出的移动指令并进行一系列动作，例如，移动至指定位置、开启或关闭所述探照灯24的照明电源以及对所述探照灯24的照射方向、角度进行调节等。

本发明实施例提供的救援照明系统通过设置相互通讯连接的所述顶层照明体系10和所述底层照明体系20，利用所述地面控制中心12向所述第一无人机22发送控制指令，以有效控制所述第一无人机22距离地面的距离，提高所述探照灯24的照射距离；所述第一无人机22根据接收到的移动指令移动至指定位置，移动至指定位置后，根据解析的指令以判断是否调整所述探照灯24的照射方向、角度，实现准确照明；利用所述第一无人机22携挂所述探照灯24，所述探照灯24的光线从空中射下，有效降低了地面遮挡物影响光线。

本发明实施例提供的救援照明系统可以用于森林救灾、反恐救援、地震和洪水等自然灾害现场救险以及人员搜救等场合。

在该实施例中，所述地面控制中心12发出的控制指令包括移动至指定位置、开启或关闭照明电源以及对探照灯24的照射方向、角度进行调节等指令。

在该实施例中，所述探照灯24的角度调节根据所需照射位置而进行调整，例如，在所述探照灯24上安装角度传感器，所述第一无人机22将集中照明位置的位置信息传送至所述探照灯24上，所述角度传感器测算集中照明位置以及所述探照灯24的光源照射方向之间的夹角，所述探照灯24根据测算的夹角进行相应的角度调节，以使所述探照灯24发出的光线可以集中照射到集中照明位置。

在该实施例中，所述底层照明体系20的构成包括以下几种情况，具体地：

在第一种所述底层照明体系20中，所述底层照明体系20包括一架所述第一无人机22且所述第一无人机22上设有一盏所述探照灯24，此时，为了提高照明效果，需要适当加大所述探照灯24的功率。安装时，所述探照灯24设置于所述第一无人机22的腹部，且可以根据集中照明位置与所述第一无人机22的位置，可以适应调节所述探照灯24的照射角度。

在第二种所述底层照明体系20中，所述底层照明体系20包括一架所述第一无人机22且所述第一无人机22上设有两盏或者两盏以上的所述探照灯24，优选地，各所述探照灯24等间距分布于所述第一无人机22上，以改善整个所述救援照明系统的照明效果。而且通过地面控制中心12可以控制多盏所述探照灯24进行照明。

在第三种所述底层照明体系20中，所述底层照明体系20包括至少两架所述第一无人机22且各所述第一无人机22上设有一盏所述探照灯24，为了实现集中照明，各所述第一无人机22围绕需要集中照明的位置分布，并且调节各所述探照灯24的角度以将光线射入需要集中照明的位置，提高照射效果。

在第四种所述底层照明体系20中，所述底层照明体系20包括至少两架所述第一无人机22且各所述第一无人机22上设有至少两盏所述探照灯24，有利于扩大照射范围。为了实现集中照明，各所述第一无人机22围绕需要集中照明的位置分布，并且调节各所述探照灯24的角度以将光线射入需要集中照明的位置，提高照射效果。各所述探照灯24等间距分布于所述第一无人机22上，以改善整个所述救援照明系统的照明效果，而且通过地面控制中心12可以控制多盏所述探照灯24进行照明。

请参照图2，本发明第二实施例救援照明系统进一步包括一个中层照明体系30，所述中层照明体系30无线通讯连接于所述顶层照明体系10以及所述底层照明体系20，所述中层照明体系30与所述地面控制中心12为双向通讯连接，所述第一无人机22接收所述中层照明体系30发出的无线通讯信号。通过设置所述中层照明体系30以对与其通讯连接的所述第一无人机22进行控制，由所述中层照明体系30解析顶层照明体系10的指令后，直接对第一无人机22下达相关指令，从而控制第一无人机22实现移动至指定位置、开启或关闭照明电源以及对探照灯24的照射方向、角度进行调节等指定动作。

进一步地，请参阅图3，所述中层照明体系30可以为多个，构成分布式照明系统，当所述中层照明体系30的数量为2个或者2个以上时，所述地面控制中心12与所述中层照明体系30为一对二或者一对多的方式控制，大大增加的照射范围，而各所述中层照明体系30与所述第一无人机22为一对一或者一对多的方式。对于大面积救援活动过程中，通过地面控制中心12控制至少两个所述中层照明体系30，且各所述中层照明体系30分别控制各自的所述第一无人机22形成小的分布式照明体系，每一个小的分布式照明体系均可实现对一个地方的集中照明。可以根据救援区域的整体地形分布所述中层照明体系30以达到最好的照明效果，从而有利于救援工作的展开。

进一步地，所述第一无人机22的数量为2架或者2架以上，请参照图4，各所述第一无人机22呈类螺旋状分布。通过所述第一无人机22的分布方式以改善所述探照灯24对需要集中照射位置的照射效果，一方面使得光线均匀照射至需要集中照射的位置，更有利于救援工作的开展，另一方面也使得各所述探照灯24的照射范围得到一定扩大，即扩大照射范围，避免照射范围过窄而限制救援范围。

具体地，所述第一无人机22上进一步设置有超声波装置(未图示)，在进行集中照射时，中层照明体系30控制所述超声波装置开启和闭合，所述超声波装置发出超声波并接收返回的超声波，通过超声波装置感应遮蔽物，中层照明体系30根据遮蔽物以及照射位置及时调整对应第一无人机24的位置以及探照灯的照射方向，尽可能的减少光通路上的遮蔽物，提升照明效果。

在该实施例中，所述类螺旋状是指相对于需要集中照射的位置，各所述第一无人机22于距离地面的高度方向上呈螺旋上升或者螺旋下降分布，以最优的照射角度及方向进行照明，有利于救援工作的开展。

进一步地，各所述探照灯24的角度调整至集中朝向所述中层照明体系30所辐射的地面范围。在救援过程中，所述中层照明体系30与其无线通讯连接的所述第一无人机22负责相应区域的照明，各所述探照灯24在进行照射时需要根据需要集中照射的位置进行照射角度调节，所调节的角度以集中朝向所述中层照明体系30所对应的区域内，以利于集中照射，更有利于救援工作的展开。

请参照图2和图3，进一步地，所述中层照明体系30包括设有微型控制器(未图示)和无线通讯收发装置(未图示)的第二无人机32，所述第二无人机32接收所述地面控制中心12的位置定向指令并移动至需要集中照明的位置，所述第一无人机22随着所述第二无人机32的移动而相对移动。所述第二无人机32利用所述无线通讯收发装置接收所述地面控制中心12发出的控制指令，并由所述微型控制器对所述控制指令进行转换和发送，通过所述无线通讯收发装置将转换后的控制指令传送至所述第一无人机22上，以控制所述第一无人机22移动与否以及控制所述探照灯24照明与否。所述中层照明体系30还负责探测救援地区的地形状况，并将检测到的地形情况通过无线通讯收发装置发送至所述地面控制中心12，所述地面控制中心12根据接收到的地形情况调整相应的控制指令，使得控制指令可以根据救援区域的具体情况实时改变，提高了救援效率和效果。

在该实施例中，所述第二无人机32作为所述第一无人机22的控制机，在移动过程中，所述第一无人机22随着所述第二无人机32的移动而移动。

请参照图2和图3，进一步地，所述第一无人机22根据所述第一无人机22与所述第二无人机32的间距形成阶梯形状。对于所述顶层照明体系10固定式的情况下，所述第二无人机32探测其与各所述第一无人机22之间的间距，并将该间距发送至所述地面控制中心12，所述地面控制中心12根据接收到的间距信号进行相应的控制指令发送，即要求所述第一无人机22与所述第二无人机32之间位置调整以使所述第一无人机22与所述第二无人机32呈阶梯状分布。

请参照图4，进一步地，所述第一无人机22的数量为2架或者2架以上，且呈螺旋阶梯状环绕于所述第二无人机32周围。所述第二无人机32为螺旋阶梯状的顶端，各所述第一无人机22环绕所述第二无人机32而分布，以利于对地面的集中照射。

请参照图5，进一步地，所述第一无人机22的数量为2架或者2架以上，且以所述第二无人机32为顶点呈金字塔状分布。所述第二无人机32位于最顶部，各所述第一无人机22沿所述第二无人机32呈金字塔状分布，以利于对地面的集中照射。

请参照图6，进一步地，所述第一无人机22的数量为2架或者2架以上，且以所述第二无人机32为中心呈沙漏状阶梯分布。所述第二无人机32位于交汇处，各所述第一无人机22沿所述第二无人机32呈沙漏状分布，以利于对地面的集中照射。

本发明提供的救援照明系统可以同时实现大范围照明以及集中照明，通过顶层照明体系10、中层照明体系30、底层照明体系20形成的树状通讯结构，在广泛照明时，底层照明体系20的第一无人机22围绕其上层的中层照明体系30的第二无人机32分布成矩阵或圆状，形成小的照明体系，各个小的照明体系广泛铺开形成整个照明系统，实现大范围照明。当需要集中照明时，首先由顶层照明体10系给中层照明体系30设置一个坐标，所述中层照明体系30在该坐标内朝着指定位置移动，中层照明体系30的第二无人机32移动后，第一无人机22上装有移动感应装置(未图示)，第二无人机24上设置有感应图案，如“OK”，当第一无人机22上的移动感应装置感应到感应图案移动时，其朝着感应图案的方向移动，为了防止碰撞，各第一无人机分别在不同平面上移动。

具体地，所述感应装置对所述感应图案进行扫描操作，当整个照明体系处于静止状态或小空间内挪动时，所述感应装置可以完整扫描所述感应图案，当所述感应图案以较大速度运动时，扫描操作将中断，从而各第一无人机22执行移动操作。

所述感应图案还具有辅助定位的作用，当中层照明体系30的第二无人机32移动到指定位置后，即原地悬停，第一无人机22上的移动感应装置通过感应图案维持在与移动前相对中层照明系统30的第二无人机32所处的位置，然后通过超声波装置对照射方向进行调整以及角度传感器对光照射角度进行调整，利于集中照明时。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种救援照明系统，其特征在于，包括顶层照明体系以及底层照明体系，所述顶层照明体系包括发送控制指令的地面控制中心，所述底层照明体系包括至少一架与所述地面控制中心无线通讯连接的第一无人机，所述第一无人机上设置有照射方向和角度可调的探照灯，所述第一无人机接收所述地面控制中心发出的移动指令并移动至指定位置、开启或关闭所述探照灯的照明电源以及调节所述探照灯的照射方向和/或角度；

所述救援照明系统还包括一个中层照明体系，所述中层照明体系无线通讯连接于所述顶层照明体系件以及所述底层照明体系，所述中层照明体系与所述地面控制中心为双向通讯连接，所述第一无人机接收所述中层照明体系发出的无线通讯信号；

所述中层照明体系包括设有微型控制器和无线通讯收发装置的第二无人机，所述第二无人机利用所述无线通讯收发装置接收所述地面控制中心发出的控制指令，并由所述微型控制器对所述控制指令进行转换和发送，通过所述无线通讯收发装置将转换后的控制指令传送至所述第二无人机上；

所述第二无人机接收所述地面控制中心的位置定向指令并移动至需要集中照明的位置，所述第一无人机随着所述第二无人机的移动而相对移动；

所述第一无人机上安装有移动感应装置，所述第二无人机上设置有与所述移动感应装置配合的感应图案，所述第一无人机在所述移动感应装置不能完整扫描所述感应图案时进行对所述第二无人机的跟随移动。

2.如权利要求1所述的救援照明系统，其特征在于，所述中层照明体系为多个，构成分布式照明系统。

3.如权利要求1所述的救援照明系统，其特征在于，所述第一无人机根据所述第一无人机与所述第二无人机的间距形成阶梯形状。

4.如权利要求1所述的救援照明系统，其特征在于，所述第一无人机的数量为2架或者2架以上，各所述第一无人机呈类螺旋阶梯状环绕于所述第二无人机周围，或者各所述第一无人机以所述第二无人机为顶点呈金字塔状分布，或者各所述第一无人机以所述第二无人机为中心呈沙漏状阶梯分布。

5.如权利要求1所述的救援照明系统，其特征在于，所述第一无人机上设置超声波装置，所述超声波装置发出超声波并接收返回的超声波，通过所述超声波装置感应遮蔽物，所述中层照明体系根据遮蔽物以及照射位置及时调整对应所述第一无人机的位置以及所述探照灯的照射方向。

6.如权利要求1至5任意一项所述的救援照明系统，其特征在于，各所述第一无人机分别在不同平面上移动。

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