CN110251863A - 一种森林灭火机器人综合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种森林灭火机器人综合系统，属于机器人控制技术领域。所述森林灭火机器人综合系统包括履带式森林防火机器人、无人机和服务器终端；所述履带式森林防火机器人和无人机分别通过通信通道与服务器终端进行指令、数据连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种森林灭火机器人综合系统，属于机器人控制技术领域。
背景技术
在我国近些年森林火灾频发的背景下，针对如何更有效在森林火灾的监控与及时处理问题上我们提出了森林防护机器人综合系统。在森林巡防问题上，由于复杂地形的限制，人工不可能完成对所有森林面积的巡查。而一般火灾发生初期如能及时发现就不会造成大面山林过火。
发明内容
本发明为了解决森林巡防问题，以及更好的克服复杂地形完成森林防火，提出了一种森林灭火机器人综合系统，所采取的技术方案如下：
一种森林灭火机器人综合系统，所述森林灭火机器人综合系统包括履带式森林防火机器人、无人机和服务器终端；所述履带式森林防火机器人和无人机分别通过通信通道与服务器终端进行指令、数据连接。
进一步地，所述履带式森林防火机器人包括巡防机器人控制器、定位装置、视觉装置、太阳能供电装置、无线通信装置、机器人运动控制装置、火灾探测装置和无线视频发射器；所述巡防机器人控制器的信号端分别与所述定位装置、视觉装置、太阳能供电装置、无线通信装置、机器人运动控制装置、火灾探测装置和无线视频发射器的信号端对应相连；所述履带式森林防火机器人通过无线视频发射器将视频数据发送至服务器终端上。
进一步地，所述火灾探测装置包括烟雾传感器和温度传感器。
进一步地，所述视觉装置包括图像采集装置和CCD相机；所述图像采集装置的信号端与所述巡防机器人控制器的信号端对应相连；所述CCD相机的信号端与所述巡防机器人控制器的信号端对应相连。
进一步地，所述图像采集装置包括图像采集卡、摄像头和数据调制解调卡；所述图形采集卡的控制信号输入端与所述巡防机器人控制器的控制信号输出端相连；所述图像采集卡与所述摄像头数据连接；所述无线视频发射器通过数据调制解调卡与所述摄像头进行数据连接。
进一步地，所述无人机包括无人机控制器、定位装置、视觉装置、无线视频发射器、无线通信装置、飞行控制装置和灭火装置；所述无人机控制器的信号端对所述定位装置、视觉装置、无线视频发射器、无线通信装置、飞行控制装置和灭火装置的信号端对应相连；所述无人机通过无线视频发射器将视频数据发送至服务器终端上。
进一步地，所述服务器终端包括服务终端协作平台和无线视频接收器；所述无线视频接收器的视频数据输出端与所述服务终端协作平台的视频数据输入端相连；所述服务终端协作平台用于发出低空机器人控制指令和火灾信息通知，并进行物理信息的采集与处理。
进一步地，所述森林灭火机器人综合系统的工作过程包括：
步骤一、系统初始化
步骤二、通过巡防机器人进行火灾侦测，通过烟雾传感器、温度传感器和视觉装置获得烟雾探测信息、温度探测信息和火焰视频探测信息，并将所述烟雾探测信息、温度探测信息和火焰视频探测信息传输至服务器终端；
步骤三、所述服务器终端接收到所述烟雾探测信息、温度探测信息和火焰视频探测信息后，对所述烟雾探测信息、温度探测信息和火焰视频探测信息进行数据存储，并进行数据处理判断是否有火灾；如果判断结果为“否”，则返回步骤一；如果判断结果为“是”，则进入下一步
步骤四、所述服务器终端进行火灾报警，并将火灾信息发送至无人机；为无人机进行路径规划，使无人机尽快到达火灾地点；
步骤五、服务器终端通过与无人机的定位信息通信，判断无人机是否到达指定火灾地点，如果没有到达指定地点，则进行位置调整；如果到达指定地点，则控制无人机投放灭火弹直至排除火灾险情；
步骤六、火灾险情排除后，进行系统复位，结束工作。
本发明有益效果：
通过森林灭火机器人综合系统，我们可以有效的对森林进行全范围监控，通过地面机器人搭载的传感器及时对火灾信息进行有效的发现，通过系统内的无人机进行高效的火灾处理工作。该发明能有效避免森林火灾初期不易发现，解决了由于地形限制传统人工方式无法全覆盖搜索的问题。在灭火层次上，能够高速、准确、及时的到达火灾点对火灾进行处理，有效防止其发展成大范围火灾。同时该发明能够降低巡防人员的使用，保护了人民的生命安全，降低了林业部门用人成本，提升了林业装备自动化水平，为我国森林装备发展提供了一种思路，未来可以在此基础上进行深入发展。
附图说明
图1为本发明所述森林防火机器人综合系统结构图；
图2为本发明所述森林防火机器人综合系统中服务终端协作平台的系统结构图；
图3为本发明实施例的森林防火机器人综合系统工作流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。
实施例1：
一种森林灭火机器人综合系统，如图1所示，所述森林灭火机器人综合系统包括履带式森林防火机器人、无人机和服务器终端；所述履带式森林防火机器人和无人机分别通过通信通道与服务器终端进行指令、数据连接。
所述履带式森林防火机器人包括巡防机器人控制器、定位装置、视觉装置、太阳能供电装置、无线通信装置、机器人运动控制装置、火灾探测装置和无线视频发射器；所述巡防机器人控制器的信号端分别与所述定位装置、视觉装置、太阳能供电装置、无线通信装置、机器人运动控制装置、火灾探测装置和无线视频发射器的信号端对应相连；所述履带式森林防火机器人通过无线视频发射器将视频数据发送至服务器终端上。
其中，所述火灾探测装置包括烟雾传感器和温度传感器。所述视觉装置包括图像采集装置和CCD相机；所述图像采集装置的信号端与所述巡防机器人控制器的信号端对应相连；所述CCD相机的信号端与所述巡防机器人控制器的信号端对应相连。所述图像采集装置包括图像采集卡、摄像头和数据调制解调卡；所述图形采集卡的控制信号输入端与所述巡防机器人控制器的控制信号输出端相连；所述图像采集卡与所述摄像头数据连接；所述无线视频发射器通过数据调制解调卡与所述摄像头进行数据连接。
所述无人机包括无人机控制器、定位装置、视觉装置、无线视频发射器、无线通信装置、飞行控制装置和灭火装置；所述无人机控制器的信号端对所述定位装置、视觉装置、无线视频发射器、无线通信装置、飞行控制装置和灭火装置的信号端对应相连；所述无人机通过无线视频发射器将视频数据发送至服务器终端上。
所述服务器终端包括服务终端协作平台和无线视频接收器；所述无线视频接收器的视频数据输出端与所述服务终端协作平台的视频数据输入端相连；所述服务终端协作平台用于发出低空机器人控制指令和火灾信息通知，并进行物理信息的采集与处理。其中，服务终端协作平台结构如图2所示。
所述森林灭火机器人综合系统的工作过程如图3所示，具体包括：
步骤一、系统初始化
步骤二、通过巡防机器人进行火灾侦测，通过烟雾传感器、温度传感器和视觉装置获得烟雾探测信息、温度探测信息和火焰视频探测信息，并将所述烟雾探测信息、温度探测信息和火焰视频探测信息传输至服务器终端；
步骤三、所述服务器终端接收到所述烟雾探测信息、温度探测信息和火焰视频探测信息后，对所述烟雾探测信息、温度探测信息和火焰视频探测信息进行数据存储，并进行数据处理判断是否有火灾；如果判断结果为“否”，则返回步骤一；如果判断结果为“是”，则进入下一步
步骤四、所述服务器终端进行火灾报警，并将火灾信息发送至无人机；为无人机进行路径规划，使无人机尽快到达火灾地点；
步骤五、服务器终端通过与无人机的定位信息通信，判断无人机是否到达指定火灾地点，如果没有到达指定地点，则进行位置调整；如果到达指定地点，则控制无人机投放灭火弹直至排除火灾险情；
步骤六、火灾险情排除后，进行系统复位，结束工作。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (8)
1.一种森林灭火机器人综合系统，其特征在于，所述森林灭火机器人综合系统包括履带式森林防火机器人、无人机和服务器终端；所述履带式森林防火机器人和无人机分别通过通信通道与服务器终端进行指令、数据连接。
2.根据权利要求1所述森林灭火机器人综合系统，其特征在于，所述履带式森林防火机器人包括巡防机器人控制器、定位装置、视觉装置、太阳能供电装置、无线通信装置、机器人运动控制装置、火灾探测装置和无线视频发射器；所述巡防机器人控制器的信号端分别与所述定位装置、视觉装置、太阳能供电装置、无线通信装置、机器人运动控制装置、火灾探测装置和无线视频发射器的信号端对应相连；所述履带式森林防火机器人通过无线视频发射器将视频数据发送至服务器终端上。
3.根据权利要求2所述森林灭火机器人综合系统，其特征在于，所述火灾探测装置包括烟雾传感器和温度传感器。
4.根据权利要求2所述森林灭火机器人综合系统，其特征在于，所述视觉装置包括图像采集装置和CCD相机；所述图像采集装置的信号端与所述巡防机器人控制器的信号端对应相连；所述CCD相机的信号端与所述巡防机器人控制器的信号端对应相连。
5.根据权利要求4所述森林灭火机器人综合系统，其特征在于，所述图像采集装置包括图像采集卡、摄像头和数据调制解调卡；所述图形采集卡的控制信号输入端与所述巡防机器人控制器的控制信号输出端相连；所述图像采集卡与所述摄像头数据连接；所述无线视频发射器通过数据调制解调卡与所述摄像头进行数据连接。
6.根据权利要求1所述森林灭火机器人综合系统，其特征在于，所述无人机包括无人机控制器、定位装置、视觉装置、无线视频发射器、无线通信装置、飞行控制装置和灭火装置；所述无人机控制器的信号端对所述定位装置、视觉装置、无线视频发射器、无线通信装置、飞行控制装置和灭火装置的信号端对应相连；所述无人机通过无线视频发射器将视频数据发送至服务器终端上。
7.根据权利要求1所述森林灭火机器人综合系统，其特征在于，所述服务器终端包括服务终端协作平台和无线视频接收器；所述无线视频接收器的视频数据输出端与所述服务终端协作平台的视频数据输入端相连；所述服务终端协作平台用于发出低空机器人控制指令和火灾信息通知，并进行物理信息的采集与处理。
8.根据权利要求1所述森林灭火机器人综合系统，其特征在于，所述森林灭火机器人综合系统的工作过程包括：
步骤一、系统初始化
步骤二、通过巡防机器人进行火灾侦测，通过烟雾传感器、温度传感器和视觉装置获得烟雾探测信息、温度探测信息和火焰视频探测信息，并将所述烟雾探测信息、温度探测信息和火焰视频探测信息传输至服务器终端；
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步骤四、所述服务器终端进行火灾报警，并将火灾信息发送至无人机；为无人机进行路径规划，使无人机尽快到达火灾地点；
步骤五、服务器终端通过与无人机的定位信息通信，判断无人机是否到达指定火灾地点，如果没有到达指定地点，则进行位置调整；如果到达指定地点，则控制无人机投放灭火弹直至排除火灾险情；
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113041524A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-06-29 | 南京林业大学 | 林火监测及处理装置 |
| CN113856113A (zh) * | 2021-10-23 | 2021-12-31 | 浙江理工大学 | 一种无人驾驶消防泵车及其控制系统 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105096507A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-25 | 李占平 | 消防机器人视频感知巡查报警装置及巡查报警方法 |
| CN204832956U (zh) * | 2015-07-11 | 2015-12-02 | 郑州森林苑园林绿化工程有限公司 | 一种基于物联网的用于园林防火的巡逻机器人 |
| CN206200987U (zh) * | 2016-11-18 | 2017-05-31 | 青岛福瑞泰科智能科技有限公司 | 一种草原治理机器人 |
| CN106910309A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-06-30 | 南昌航空大学 | 基于无人机飞行平台的森林火灾检测系统 |
| CN207155775U (zh) * | 2017-09-07 | 2018-03-30 | 深圳普思英察科技有限公司 | 一种基于物联网的用于园林防火的巡逻机器人 |
| CN207403932U (zh) * | 2017-09-29 | 2018-05-25 | 广州地理研究所 | 一种无人机精准投弹灭火系统 |
| CN207799435U (zh) * | 2018-01-29 | 2018-08-31 | 李芬 | 一种消防可视化智能应急指挥装置 |
| CN108806162A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-13 | 烟台伺维特智能科技有限公司 | 一种无人机平台的森林防火灭火系统及方法 |
| CN208611628U (zh) * | 2018-07-13 | 2019-03-19 | 南京信息工程大学 | 一种四旋翼飞行器自动灭火装置 |
-
2019
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204832956U (zh) * | 2015-07-11 | 2015-12-02 | 郑州森林苑园林绿化工程有限公司 | 一种基于物联网的用于园林防火的巡逻机器人 |
| CN105096507A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-25 | 李占平 | 消防机器人视频感知巡查报警装置及巡查报警方法 |
| CN206200987U (zh) * | 2016-11-18 | 2017-05-31 | 青岛福瑞泰科智能科技有限公司 | 一种草原治理机器人 |
| CN106910309A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-06-30 | 南昌航空大学 | 基于无人机飞行平台的森林火灾检测系统 |
| CN207155775U (zh) * | 2017-09-07 | 2018-03-30 | 深圳普思英察科技有限公司 | 一种基于物联网的用于园林防火的巡逻机器人 |
| CN207403932U (zh) * | 2017-09-29 | 2018-05-25 | 广州地理研究所 | 一种无人机精准投弹灭火系统 |
| CN207799435U (zh) * | 2018-01-29 | 2018-08-31 | 李芬 | 一种消防可视化智能应急指挥装置 |
| CN208611628U (zh) * | 2018-07-13 | 2019-03-19 | 南京信息工程大学 | 一种四旋翼飞行器自动灭火装置 |
| CN108806162A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-13 | 烟台伺维特智能科技有限公司 | 一种无人机平台的森林防火灭火系统及方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113041524A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-06-29 | 南京林业大学 | 林火监测及处理装置 |
| CN113856113A (zh) * | 2021-10-23 | 2021-12-31 | 浙江理工大学 | 一种无人驾驶消防泵车及其控制系统 |
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