CN111053988A - 一种基于无人机的智能森林防火系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于无人机的智能森林防火系统，包括智能控制主机和森林防火专用无人机，森林防火专用无人机与智能控制主机无线连接，智能控制主机与森林管理员电脑端、云端数据库相连；所述森林防火专用无人机包括无人机主体、光热双感系统和灭火系统；其中，无人机主体包括无人机本体、太阳能电池、支座，太阳能电池设于无人机本体顶部，支座设置于无人机本体下部；所述光热双感系统包括烟感摄像仪、红外感应器，烟感摄像仪、红外感应器设于无人机本体四面；所述灭火系统设于无人机本体底部，灭火系统包括灭火器和灭火喷口，灭火器与灭火喷口贯通；通过本发明，该智能森林防火系统设计新颖，实用性强，安全度高，误判率低，社会效益高。

Description

一种基于无人机的智能森林防火系统
技术领域
本发明涉及一种基于无人机的智能森林防火系统，属于智能安防工程技术领域。
背景技术
我国在森林防火监控方面，大多以人工巡视检测和瞭望塔检测为主，人工检测成本较低，但费时费力，效率低下，且发生火灾时，巡视者亦有生命危险，瞭望塔检测避免的人工检测的麻烦，但其检测范围有限，且对瞭望塔之间的监测范围边缘地带，大部分瞭望塔仅采用摄像监测，精确度不高，即使部分采用了红外检测仪与摄像仪双重监测，对于距离较远的地方，也容易发生误判，对于人为燃火的误判防止也是目前森林监测系统最大的难题。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有问题，提供一种基于无人机的智能森林防火系统。
本发明的目的是这样实现的，一种基于无人机的智能森林防火系统，其特征是，包括智能控制主机和森林防火专用无人机，森林防火专用无人机与智能控制主机无线连接，智能控制主机与森林管理员电脑端、云端数据库相连；
所述森林防火专用无人机包括无人机主体、光热双感系统和灭火系统；其中，无人机主体包括无人机本体、太阳能电池、支座，太阳能电池设于无人机本体顶部，支座设置于无人机本体下部；所述光热双感系统包括烟感摄像仪、红外感应器，烟感摄像仪、红外感应器设于无人机本体四面；所述灭火系统设于无人机本体底部，灭火系统包括灭火器和灭火喷口，灭火器与灭火喷口连通；
使用时，森林防火专用无人机的红外感应器检测到疑似热源容易起火处时，森林防火专用无人机靠近热源使用烟感摄像仪进行近距离检查；
当发生火情时，森林防火专用无人机将火情信息传至智能控制主机、森林管理员电脑端，并保存至云端数据库；森林管理员通过森林管理员电脑端来控制位于起火点周围的森林防火专用无人机进行及时灭火，同时灭火数据会传至云端数据库；所有火情、灭火数据传至云端数据库以作以后预防和研究的依据；
灭火时，森林防火专用无人机通过设置于无人机本体底部的灭火系统进行灭火，灭火系统包括设于无人机本体下的灭火器喷口和置于无人机本体内部的灭火器，在发生火灾时及时控制火情或及时灭火。
所述灭火器喷口为旋转喷口，可结合烟感摄像仪满足各角度灭火。
所述森林防火专用无人机采用太阳能供电为和备用电池并行的供电方式。
所述森林防火专用无人机的数量可以为若干个，森林防火专用无人机之间与森林防火专用无人机之间无线连接，无人机之间共享情报，当火灾较大，一个森林防火专用无人机无法实施灭火时，通过若干个森林防火专用无人机一起灭火。
本发明结构科学合理，通过本发明提供的一种基于无人机的智能森林防火系统，包括智能控制主机和森林防火专用无人机。智能控制主机与森林管理员电脑端与云端数据库相连；森林防火专用无人机包括无人机主体、光热双感系统和灭火系统。无人机主体包括无人机本体、设于无人机本体顶部的太阳能电池和支座。光热双感系统包括烟感摄像仪和红外感应器，所述烟感摄像仪和红外感应器设于无人机本体四面。灭火系统设于无人机本体底部，包括灭火器和灭火喷口。
智能控制主机与森林管理员电脑端与云端数据库相连，在发生火情时，可及时将信息传至森林管理员电脑端来进行及时灭火，所有火情、灭火数据会传至云端数据库以作以后预防和研究的依据。
森林防火专用无人机采用太阳能供电为和备用电池并行的供电方式，有效利用太阳能节能效果好。
森林防火专用无人机带有独特的光热双感系统，所述光热双感系统即同时使用烟感摄像仪和红外感应器，可保证远距离和近距离多方位监测。
光热双感系统又设于无人机本体四面的烟感摄像仪和红外感应器，在远距离监控和夜间监控时，红外感应器起主要作用，在近距离观察时，烟感摄像仪起主要作用。
森林防火专用无人机，在红外感应器检测到疑似热源容易起火处时，森林防火专用无人机可靠近热源使用烟感摄像仪进行近距离检查，两者一起使用可保证多方位多种情况下完成监测任务并有效降低误报率。
灭火系统包括设于无人机本体下的灭火器喷口和置于无人机本体内部的灭火器。可在发生小火灾时及时灭火以及在发生大火灾时及时控制火情。
灭火器喷口为旋转喷口，可结合烟感摄像仪满足各角度灭火。
相对现有技术，本发明的积极效果为：
1、在发生大型火灾时，可及时将信息传至森林管理员电脑端来进行及时灭火，在发生小型火灾时，无人机可使用自带灭火系统灭火，所有火情、灭火数据会传至云端数据库以作以后预防和研究的依据，实时性好，社会效益高，发展前景好，智能化程度高。
2、森林防火专用无人机采用太阳能供电为和备用电池并行的供电方式，在晴天，使用太阳能供电并储存一定电源，在雨天，可采用备用电源供电，有效利用太阳能，节能效果好。
3、森林防火专用无人机带有独特的光热双感系统，同时使用烟感摄像仪和红外感应器，对于夜间和远距离监测，红外感应器起主要作用，对于近距离观察，烟感摄像仪起主要作用，无人机的机动性有效防止了红外检测仪对远距离人为热源的误判，可以对一定区域内。失误率低、实用性好、智能化程度高。
4、灭火系统包括设于无人机本体下的灭火器喷口和置于无人机本体内部的灭火器。可在发生小火灾时及时灭火以及在发生大火灾时及时控制火情。多台无人机可在某处发生火灾时互相支援，机动性好，实用性好，安全度高。
5、该智能森林防火系统设计新颖，实用性强，安全度高，误判率低，社会效益高。
附图说明
图1为本发明一种使用情况框图；
图2为本发明森林防火专用无人机整体结构示意图；
图3为本发明森林防火专用无人机细节结构示意图；
图4为本智能系统无人机监测的的工作示意图。
图中：1无人机主体、2光热双感系统、3灭火系统、4无人机本体、5太阳能电池、6支座、7烟感摄像仪、8红外感应器、9灭火器、10灭火喷口。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
一种基于无人机的智能森林防火系统，包括智能控制主机和森林防火专用无人机。所述智能控制主机与森林管理员电脑端、云端数据库相连，所述森林防火专用无人机，包括无人机主体1、光热双感系统2和灭火系统3。无人机主体1包括无人机本体4、太阳能电池5、支座6，太阳能电池5设于无人机本体4顶部，支座6设置于无人机本体4下部。光热双感系统2包括烟感摄像仪7和红外感应器8，烟感摄像仪7和红外感应器8设于无人机本体4四面。灭火系统3设于无人机本体4底部，包括灭火器9和灭火喷口10。
使用时，森林管理员电脑端开启系统，并通过智能控制主机控制多台所述森林防火专用无人机到相应范围内巡视监测，所述森林防火专用无人机通过设于无人机本体4四面的烟感摄像仪7和红外感应器8进行监测，一方面通过红外感应器8感知巡视范围内的热源，当某处温度升高可能发生火灾时，所述无人机会飞至疑似热源处，通过烟感摄像仪7来进一步检查并将检查结果传至森林管理员电脑端确认是否为人为热源，若为人为热源则继续监看并去别处巡视，若不是，则继续监看现场情况并及时使用无人机自带的灭火系统3进行灭火，灭火器喷口10的旋转喷口结合烟感摄像仪7会进行各角度有效灭火并发送位置信息至其他无人机求得支援，在整个过程中，无人机会将烟感摄像仪7和红外感应器8所得的信息以及位置信息实时传至森林管理员电脑端，并发出警报提醒管理员进行辨别和处理，在突发大型火灾时，森林防火专用无人机会迅速赶至现场检查并联合数台无人机进行灭火，对火情进行控制，同时向森林管理员电脑端发送紧急警报和火情信息，管理员可及时安排实施灭火措施。在火灾发生后，森林防火专用无人机会将整个过程中获得的所有资料和信息传至云端数据库，一方面作为本次事件的备案，另一方面为以后的研究提供大量真实可在云平台分享的数据。在夜间巡视时，会以红外感应器8为主，在白天则烟感摄像仪7和红外感应器8两者并用，所述红外感应器8进行较大范围内的热源检测，而烟感摄像仪7负责近距离的监测和对已发现热源的二次检查防止因为人为点火导致的误判，该方法多重保障有效避免了目前很多防火系统存在的易因为人为热源产生的误判问题，精确度高、实用性强。所述森林防火专用无人机设有太阳能电池5，采用太阳能供电为和备用电池并行的供电方式，有效利用太阳能，节能效果好。整个森林防火系统实用性强，安全度高，工作效率高，误判率低，社会效益高，发展前景好，智能化程度高。
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，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种基于无人机的智能森林防火系统，其特征是，包括智能控制主机和森林防火专用无人机，森林防火专用无人机与智能控制主机无线连接，智能控制主机与森林管理员电脑端、云端数据库相连；
所述森林防火专用无人机包括无人机主体（1）、光热双感系统（2）和灭火系统（3）；其中，无人机主体（1）包括无人机本体（4）、太阳能电池（5）、支座（6），太阳能电池（5）设于无人机本体（4）顶部，支座（6）设置于无人机本体（4）下部；所述光热双感系统（2）包括烟感摄像仪（7）、红外感应器（8），烟感摄像仪（7）、红外感应器（8）设于无人机本体（4）四面；所述灭火系统（3）设于无人机本体（4）底部，灭火系统（3）包括灭火器（9）和灭火喷口（10），灭火器（9）与灭火喷口（10）连通；
使用时，森林防火专用无人机的红外感应器（8）检测到疑似热源容易起火处时，森林防火专用无人机靠近热源使用烟感摄像仪（7）进行近距离检查热源类型；
当发生火情时，森林防火专用无人机将火情信息传至智能控制主机、森林管理员电脑端，并保存至云端数据库；森林管理员通过森林管理员电脑端来控制位于起火点周围的森林防火专用无人机进行及时灭火，同时灭火数据会传至云端数据库；所有火情、灭火数据传至云端数据库以作以后预防和研究的依据；
灭火时，森林防火专用无人机通过设置于无人机本体（4）底部的灭火系统（3）进行灭火，灭火系统（3）包括设于无人机本体（4）下的灭火器喷口（10）和置于无人机本体（4）内部的灭火器（9），在发生火灾时及时控制火情或及时灭火。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的智能森林防火系统，其特征是，所述灭火器喷口（10）为旋转喷口，可结合烟感摄像仪（7）满足各角度灭火。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的智能森林防火系统，其特征是，所述森林防火专用无人机采用太阳能供电为和备用电池并行的供电方式。
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的智能森林防火系统，其特征是，所述森林防火专用无人机的数量可以为若干个，森林防火专用无人机之间与森林防火专用无人机之间无线连接，无人机之间共享情报，当火灾较大，一个森林防火专用无人机无法实施灭火时，通过若干个森林防火专用无人机一起灭火。
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