CN203819497U - 一种基于3g网络的消防无人机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型所述一种基于3G网络的消防无人机系统，包括无人机体，所述无人机体内设有引擎、舵机、嵌入式主控板、飞行控制板、传感器数据采集装置、GPS装置和3G通信装置，引擎驱动舵机，嵌入式主控板连接GPS装置、3G通信装置和飞行控制板，飞行控制板连接引擎和舵机，无人机体外部设有螺旋桨、起落架、摄像头、测距仪、非制冷双通道红外成像仪和有害气体传感器，利用3G网络可扩大无人机作业距离；因此该系统能够为森林防火、抢险救灾等领域提供新的应用机遇，测距仪用于感应无人机和着火点以及其他物体的距离，在无人机远离火源的情况下对火源进行定位，而且也可以起到躲避障碍的作用。

Description

一种基于3G网络的消防无人机系统

技术领域

    本实用新型涉及一种飞行器，具体的说，涉及一种基于3G网络的消防无人机系统，属于航空飞行领域。

背景技术

作为一种武器装备，无人机在近年的国际战事中屡建奇功，已经被它列入现代“非接触性战争”的标配。随着技术的成熟，无人机的种种独占优势也被民用领域所关注。

    民用无人机应用前景非常广阔，目前，世界各国都在积极拓展民用无人机的应用范围，在电力、通信、气象、农林、海洋、勘探、防灾减灾等领域应用无人机的技术效果和经济效益都非常看好。此外，无人机在缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等方面也有着良好的应用前景。

然而，目前的无人机行业，技术性能和产品价格的矛盾是其发展的一大瓶颈。举个例子，普通的无人机可以在开阔的场地很容易地飞行几百米甚至几公里，但距离一旦达到几十公里，其技术难度会大幅提升，这对测控设备和无线信号传输的要求将会非常高，普通的航模级别设备就无法使用了，而采用更高级别的测控设备将使整套无人机系统的成本大幅攀升。

而且，现有的无人机功能单一，无法监测有害气体的浓度分布，以及进行火源定位和躲避障碍。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种基于3G网络的消防无人机系统，利用3G网络可扩大无人机作业距离，除了可以传输现场情景以外，还可以监测例如氯气泄露等情况下有害气体的浓度分布，还可穿透烟雾进行拍照和人员搜救，以及在远距离进行火源定位和躲避障碍。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种基于3G网络的消防无人机系统，包括无人机体，所述无人机体内设有引擎、舵机、嵌入式主控板、飞行控制板、传感器数据采集装置、GPS装置和3G通信装置，所述引擎驱动所述舵机，所述嵌入式主控板连接所述GPS装置、所述3G通信装置和所述飞行控制板，所述飞行控制板连接所述引擎和所述舵机，所述无人机体外部设有螺旋桨、起落架、摄像头、测距仪、非制冷双通道红外成像仪和有害气体传感器，所述引擎驱动所述螺旋桨，所述传感器数据采集装置连接所述有害气体传感器，所述摄像头、测距仪、非制冷双通道红外成像仪和传感器数据采集装置连接所述嵌入式主控板。

进一步，所述摄像头为USB摄像头。

进一步，还设有报警装置，所述报警装置包括警示灯和扬声器。

进一步，所述有害气体传感器为一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、氮化物传感器、煤气传感器、氨气传感器或氯气传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述的一种基于3G网络的消防无人机系统，包括无人机体，所述无人机体内设有引擎、舵机、嵌入式主控板、飞行控制板、传感器数据采集装置、GPS装置和3G通信装置，引擎驱动舵机，嵌入式主控板连接GPS装置、3G通信装置和飞行控制板，飞行控制板连接引擎和舵机，无人机体外部设有螺旋桨、起落架、摄像头、测距仪、非制冷双通道红外成像仪和有害气体传感器，利用3G网络可扩大无人机作业距离；因此该系统能够为森林防火、抢险救灾等领域提供新的应用机遇，测距仪用于感应无人机和着火点，以及其他物体的距离，在无人机远离火源的情况下对火源进行定位，而且也可以起到躲避障碍的作用。

同时，摄像头和3G视像传输可提供现场的情景；搭载非制冷双通道红外成像仪，可穿透烟雾进行拍照和人员搜救；根据任务的情况进行模块化组合的有害气体传感器，可进行有害气体种类和浓度分布的测量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图中，1——引擎；           2——舵机；

3——嵌入式主控板；   4——飞行控制板；

5——GPS装置；       6——3G通信装置；

7——起落架折叠机构； 8——摄像头；

9——测距仪；         10——非制冷双通道红外成像仪；

11——有害气体传感器；12——螺旋桨；

13——起落架；        14——传感器数据采集装置。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的一种基于3G网络的消防无人机系统，包括无人机体，无人机体内设有引擎1、舵机2、嵌入式主控板3、飞行控制板4、传感器数据采集装置14、GPS装置5和3G通信装置6，引擎1驱动舵机2，嵌入式主控板3连接GPS装置5、3G通信装置6和飞行控制板4，飞行控制板4连接引擎1和舵机2，无人机体外部设有螺旋桨12、起落架13、摄像头8、测距仪9、非制冷双通道红外成像仪10和有害气体传感器11，引擎1驱动螺旋桨12，传感器数据采集装置14连接有害气体传感器11，摄像头8、测距仪9、非制冷双通道红外成像仪10和传感器数据采集装置14连接嵌入式主控板3，摄像头8采用USB摄像头8。

摄像头8负责采集视频并且进行H.264编码，将编码后的图像传输给嵌入式主控板3，后者将接收到的视频流封装成UDP包，通过3G通信装置6发送给控制终端。

嵌入式主控板3接收到来自3G通信装置6的控制信号后，发送相应的PWM控制信号给飞行控制板4，飞行控制板4经过处理后，发送PWM信号给相应的设备，从而给完成对飞行姿态的控制。

进一步，还设有报警装置，报警装置包括警示灯和扬声器，可进行实时报警。

有害气体传感器11为一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、氮化物传感器、煤气传感器、氨气传感器或氯气传感器，可进行多种气体浓度的检测。

为了能够满足视频和指令传输的速率需求，3G通信装置6方面选用华为iLink E353S HSPA+ USB Stick，其支持WCDMA/HSPA/HSPA+ 850/900/1800/1900/2100MHz，GSM/GPRS/EDGE 850/900/1800/1900MHz；支持最高速率为21.6Mbps的HSPA+分组数据业务。

无人机体设有喷气装置，当测距仪9感应无人机周围有危险物体时，传输信号给嵌入式主控板3，嵌入式主控板3发出信号控制报警装置报警，当无人机距离障碍物过近，嵌入式主控板3发出信号控制喷气装置进行喷气，避免障碍。

进一步，测距仪9包括设置于无人机体前部的前测距仪9、设置于无人机体底部的底部测距仪9，无人机体左部和右部分别设置左测距仪9和右测距仪9，用于感应无人机底部、左部和右部的危险物体，前测距仪9既可以测量火源距无人机的距离，也可以用来避免障碍。

无人机体还设有起落架折叠机构7，当需要降落时，嵌入式主控板3控制起落架折叠机构7，使起落架13展开。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

Claims (4)

1.一种基于3G网络的消防无人机系统，其特征在于：包括无人机体，所述无人机体内设有引擎、舵机、嵌入式主控板、飞行控制板、传感器数据采集装置、GPS装置和3G通信装置，所述引擎驱动所述舵机，所述嵌入式主控板连接所述GPS装置、所述3G通信装置和所述飞行控制板，所述飞行控制板连接所述引擎和所述舵机，所述无人机体外部设有螺旋桨、起落架、摄像头、测距仪、非制冷双通道红外成像仪和有害气体传感器，所述引擎驱动所述螺旋桨，所述传感器数据采集装置连接所述有害气体传感器，所述摄像头、测距仪、非制冷双通道红外成像仪和传感器数据采集装置连接所述嵌入式主控板。

2.根据权利要求1所述的一种基于3G网络的消防无人机系统，其特征在于：所述摄像头为USB摄像头。

3.根据权利要求1所述的一种基于3G网络的消防无人机系统，其特征在于：还设有报警装置，所述报警装置包括警示灯和扬声器。

4. 根据权利要求1所述的一种基于3G网络的消防无人机系统，其特征在于：所述有害气体传感器为一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、氮化物传感器、煤气传感器、氨气传感器或氯气传感器。