CN202859955U - 一种森林火灾远程预警及灭火系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种森林火灾远程预警及灭火系统。目的是解决从无人机火源识别到高爆灭火包的准确投放这一过程的问题，实现对森林火灾的早发现和早扑灭工作。该灭火系统包括无人机和远程飞行控制平台；无人机部分包括飞行器及驾驶仪、预警与精确投放控制载荷、以及高爆灭火包；远程飞行控制平台包括路径规划模块和数据存储模块。本系统可以对大范围森里起到对火源的及时发现，并在发现火源后准确投放高爆灭火包，对火势起到扑灭或控制的作用。且本系统可以反复使用，降低了无人机远程预警与灭火的整体造价。
Description
技术领域
本实用新型属于灭火领域，具体涉及一种森林火灾远程预警及灭火系统，特别是涉及一种以无人机为平台的远程森林防火系统。
背景技术
森林资源不仅是地球上最大的生态系统之一，也是社会经济实现可持续发展的重要生态屏障。森林火灾作为自然灾难中较为严重的一种灾难，经常导致国家经济受到重大损失。
森林火灾具有突发性、随机性、短时间内能造成巨大损失的特点，因此一旦有火警发生，就必须以最快的速度采取扑救措施，发现是否及时，扑灭是否迅速，是森林火灾是否会造成大规模损失的几个重要因素。
现在，我国的森林火灾防范体系主要由以下五部分组成：
(1)地面人员巡护；
(2)各类瞭望台观察；
(3)各类可见光视频监控；
(4)航空护林飞机(有人驾驶类飞机)观察；
(5)卫星林火监测，及火险等级预报。
虽然以上五种方式可以对森林防火起到一定作用，但其弊端也很明显。其对于林区内的火源发现一般不及时，一般都是火势较大(如产生大量烟雾或颜色鲜艳的火焰)时才能被人员所发现。
而且由于现森林防灭火主要由还是以人员使用各类拍打设备、风力灭火机、水雾喷射器为主，以重型灭火设备(如灭火车辆、灭火弹)和航空灭火药剂喷洒为辅的方式。因此即使在火势较小时发现了火源，但由于受林区面积和交通所限，灭火人员到达火源地一般需要数小时或数天时间，大多数小火此时已经发展成为难以控制的大火，这也为森林火灾的早扑灭带来了较大困难。为了实现国家“早打、打小、打了”的森林防火方针，就需要在火灾早期发现和早期火势控制方面提出相关解决方法。
发明内容
本实用新型的目的提供一种森林火灾远程预警及灭火系统，解决从无人机火源识别到高爆灭火包的准确投放这一过程的问题，可实现对森林火灾的早发现和早扑灭工作。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种森林火灾远程预警及灭火系统，包括无人机和远程飞行控制平台；无人机部分包括飞行器及驾驶仪、预警与精确投放控制载荷、以及高爆灭火包；远程飞行控制平台包括路径规划模块和数据存储模块。
如上所述的一种森林火灾远程预警及灭火系统，其中：所述无人机和远程飞行控制平台装有通信模块，之间通过无线信道进行信号的传输。
本实用新型的有益效果是：
本系统可以对大范围森里起到对火源的及时发现。
本系统在发现火源后准确投放高爆灭火包，对火势起到扑灭或控制的作用。且本系统可以反复使用，降低了无人机远程预警与灭火的整体造价。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种森林火灾远程预警及灭火系统的结构框图；
图2是检测过程流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型提供的一种森林火灾远程预警及灭火系统进行介绍：
如图1所示，一种森林火灾远程预警及灭火系统，包括无人机和远程飞行控制平台；无人机部分包括飞行器及驾驶仪、预警与精确投放控制载荷、以及高爆灭火包；远程飞行控制平台包括路径规划模块和数据存储模块。无人机和远程飞行控制平台之间通过无线信道进行信号的传输。
无人机向远程飞行控制平台提供视频信号，两者之间还有控制信号传输。
本系统采用无人机作为平台，将预警与精确投放控制载荷和高爆灭火包装载到无人机上，用远程飞行控制平台编辑好飞行路线后，无人机即可在指定区域进行巡航飞行。无人机在巡航飞行过程中，通过预警与精确投放控制载荷中的非制冷红外热像仪实时采集所飞行路线下的地面图像，并对视频图像进行高温热源分析，一旦遇到高温热源即启动精确投放程序，将高爆灭火包投放到热源所在地，灭火包受热后将产生爆炸，将其所携带的灭火药剂覆盖到一定范围内，隔绝氧气，起到扑灭或控制林火的作用。
精确投放程序含下列步骤：
(1)采集飞行器飞行数据，包括：对地速度、对地高度、风速及发现火源时的飞行器位置经纬度信息(可利用北斗定位卫星或GPS卫星)。
(2)采集载荷信息，包括：热源在图像中的位置信息(即热源在视频图像中的x、y坐标值)，和高温点面积信息(即高温区域在视频图像中的左上角及右下角x、y坐标值)
(3)根据采集的相关信息计算出最佳投放高爆灭火包位置(即无人机的经纬度)；
(4)重新调整无人机飞行路径和飞行姿态，包括：飞行路径、飞行速度、高度等；
(5)在预定地点投放高爆灭火包；
在无人机完成高爆灭火包投放步骤后，无人机再对热源地点进行巡视，确定灭火效果后即刻返航，将相关数据及视频带回地面。无人机在返航后，可以再次装填高爆灭火包反复使用(如无人机携带回的视频证实火源已经熄灭或受到控制，则可以派人员进驻进行后续控制工作；如效果不明显，则可以在派出灭火人员的同时，再度起飞进行二次灭火工作以求尽快控制火势的目的)，以降低使用成本，提升灭火效率。
Claims (2)
1.一种森林火灾远程预警及灭火系统，包括无人机和远程飞行控制平台；无人机部分包括飞行器及驾驶仪、预警与精确投放控制载荷、以及高爆灭火包；远程飞行控制平台包括路径规划模块和数据存储模块。
2.根据权利要求1所述的一种森林火灾远程预警及灭火系统，其特征在于：所述无人机和远程飞行控制平台装有通信模块，之间通过无线信道进行信号的传输。
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