CN205844904U - 一种无线自组网三维无人机监控灭火系统 - Google Patents

Abstract

实用新型提供了一种无线自组网三维无人机监控灭火系统，包括地面监控装置和多个自组网的无人机，所述无人机包括激光三维扫描装置、投掷式监控灭火装置、无线信号收发模块，所述地面监控装置包括无线信号收发模块、显示器，所述地面监控装置与无人机通过无线信号收发模块进行无线通信连接，所述无人机之间通过无线信号收发模块进行无线自组网通信连接。本实用新型无线自组网三维无人机监控灭火系统由多个无人机联合对建筑物进行三维扫描构建，由投掷式监控灭火装置精确定位火情位置，并精准分析火情，对较小的火情，可由投掷式监控灭火装置直接进行灭火处置，对系统无法单独处置的较大火情，仍可提供火情信息支援保障，实现了全时、全域、精确的监控灭火。

Description

一种无线自组网三维无人机监控灭火系统

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体地涉及一种无线自组网三维无人机监控灭火系统。

背景技术

随着经济的高速发展，城市高层、超高层建筑日益增多。几十米甚至上百米的高层建筑一旦发生火灾，会面临消防上的难题。普通云梯消防车的有效工作高度为30～50m，再高的可达60～70m，且这样的云梯在我国也只有少数经济发达的大城市才有设置，价格昂贵，维修养护困难。而且受地区、街道畅通程度、出警速度等限制，救火车在很多情况下不能第一时间赶到失火现场。而且使用消防车救火，主要还是依靠消防员，消防员直接靠近火场，有很高的危险性有时甚至会造成不必要的伤亡。

无人机技术在现在是相对成熟的技术，操作灵活，速度快，可以不受地理环境的限制到达指定地点，现在虽然也有将无人机用于火场救援的实践行为，但是一般是在森林与荒山发生火灾时，定位火灾具体的发生地点。现有消防无人机，一般是在发现火情后出动进行监控灭火，且多为单机出动，相互之间没有建立协调通信，只能进行二维的监测灭火，在精确定位失火具体楼层、甚至具体房间上存在极大困难，导致反馈的火情数据不够精确，灭火失误率较高，对人工因素依赖较大，不利于迅速精确处置火情，控制局面。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷和问题，本实用新型要解决的技术问题在于提供无线自组网三维无人机监控灭火系统，实现无人机系统组网协同，进行三维精确定位。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种无线自组网三维无人机监控灭火系统，包括地面监控装置和多个自组网的无人机，所述无人机包括激光三维扫描装置、投掷式监控灭火装置、无线信号收发模块，所述地面监控装置包括无线信号收发模块、显示器，所述地面监控装置与无人机通过无线信号收发模块进行无线通信连接，所述无人机之间通过无线信号收发模块进行无线自组网通信连接。这样，地面监控装置控制多组激光三维扫描无人机升空到达工作区域，多个无人机根据无人机上携带的激光三维扫描装置对建筑物联合进行三维扫描，并通过无线信号收发模块将相应数据传送至地面监控装置，地面监控装置根据相应数据处理建立相应建筑模型，为地面指挥提供相应建筑立体画面。

优选的，所述激光三维扫描装置包括三维激光雷达、高精度惯性测量组合、数据解算加工单元。三维激光雷达、高精度惯性测量组合、数据解算加工单元组合形成的光机电一体化集成的激光三维扫描装置，用于获得激光点云数据并生成精确的数字高程模型(DEM)、DSM(数字表面模型)，同时获取物体DOM(数字正射影像)信息，通过对激光点云数据的处理，DSM、DOM可得到真实的三维场景图，可快速获取地球表面坐标数据和影像数据。

优选的，所述投掷式监控灭火装置包括视频监控模块、灭火功能模块。

优选的，所述投掷式监控灭火装置的视频监控模块包括可见光传感器和红外热成像传感器。通过高清视频探测和热成像探测相结合的方式，将探测图像实时传输至地面监控装置，便于全面了解火灾情况。

优选的，所述投掷式监控灭火装置还包括气体探测模块，以获取火场气体组成成份，特别是有害气体情况，从而为后续灭火的科学作业提供数据参考，避免人员伤亡。

优选的，所述投掷式监控灭火装置设于无人机体外部，可通过地面监控装置控制无人机远程投放。这样，在火情发展、无人机空中监测灭火存在困难的情况下，能通过投放投掷式监控灭火装置，使火情全程都在监控之中。

优选的，所述无人机设有嵌入式主控板，可由地面监控装置控制飞行状态。嵌入式主控板与无人机体内的引擎、舵机、飞行控制板等结合成一个整体，便于地面监控装置进行人工操控。

优选的，所述无人机设有GPS装置，实现对无人机状态的精确定位。

本实用新型无线自组网三维无人机监控灭火系统由多个无人机联合对建筑物进行三维扫描构建，由投掷式监控灭火装置精确定位火情位置，并精准分析火情，对较小的火情，可由投掷式监控灭火装置直接进行灭火处置，对系统无法单独处置的较大火情，仍可提供火情信息支援保障，实现了全时、全域、精确的监控灭火。

附图说明

图1为本实用新型无线自组网三维无人机监控灭火系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1所示，一种无线自组网三维无人机监控灭火系统，包括地面监控装置和多个自组网的无人机，所述无人机包括激光三维扫描装置、投掷式监控灭火装置、无线信号收发模块，所述地面监控装置包括无线信号收发模块、显示器，所述地面监控装置与无人机通过无线信号收发模块进行无线通信连接，所述无人机之间通过无线信号收发模块进行无线自组网通信连接。这样，地面监控装置控制多组激光三维扫描无人机升空到达工作区域，多个无人机根据无人机上携带的激光三维扫描装置对建筑物联合进行三维扫描，并通过无线信号收发模块将相应数据传送至地面监控装置，地面监控装置根据相应数据处理建立相应建筑模型，为地面指挥提供相应建筑立体画面。需要说明的是，图中示意的无人机仅为2个，但实际上为多个无人机之间及无人机与地面监控装置之间的相互无线通信连接。这里，无人机的数量可为2个，也可为2个以上。

参照图1所示，所述激光三维扫描装置包括三维激光雷达、高精度惯性测量组合、数据解算加工单元。三维激光雷达、高精度惯性测量组合、数据解算加工单元组合形成的光机电一体化集成的激光三维扫描装置，用于获得激光点云数据并生成精确的数字高程模型(DEM)、DSM(数字表面模型)，同时获取物体DOM(数字正射影像)信息，通过对激光点云数据的处理，DSM、DOM可得到真实的三维场景图，可快速获取地球表面坐标数据和影像数据。所述投掷式监控灭火装置包括视频监控模块、灭火功能模块。

图中未示出的是，所述投掷式监控灭火装置的视频监控模块包括可见光传感器和红外热成像传感器。通过高清视频探测和热成像探测相结合的方式，将探测图像实时传输至地面监控装置，便于全面了解火灾情况。

参照图1所示，所述投掷式监控灭火装置还包括气体探测模块，以获取火场气体组成成份，特别是有害气体情况，从而为后续灭火的科学作业提供数据参考，避免人员伤亡。

图中未示出的是，这里，所述投掷式监控灭火装置设于无人机体外部，可通过地面监控装置控制无人机远程投放。如，无人机外部设有投掷式监控灭火装置挂架，在需要的情况下，由地面监控装置控制无人机挂架使投掷式监控灭火装置与无人机本体相脱离。这样，在火情发展、无人机空中监测灭火存在困难的情况下，能通过投放投掷式监控灭火装置，使火情全程都在监控之中。所述无人机设有嵌入式主控板，可由地面监控装置控制飞行状态。嵌入式主控板与无人机体内的引擎、舵机、飞行控制板等结合成一个整体，便于地面监控装置进行人工操控。所述无人机设有GPS装置，实现对无人机状态的精确定位。

最后应说明的是：以上所述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无线自组网三维无人机监控灭火系统，其特征在于，所述无线自组网三维无人机监控灭火系统包括地面监控装置和多个自组网的无人机，所述无人机包括激光三维扫描装置、投掷式监控灭火装置、无线信号收发模块，所述地面监控装置包括无线信号收发模块、显示器，所述地面监控装置与无人机通过无线信号收发模块进行无线通信连接，所述无人机之间通过无线信号收发模块进行无线自组网通信连接。

2.根据权利要求1所述的无线自组网三维无人机监控灭火系统，其特征在于，所述激光三维扫描装置包括三维激光雷达、高精度惯性测量组合、数据解算加工单元。

3.根据权利要求1或2所述的无线自组网三维无人机监控灭火系统，其特征在于，所述投掷式监控灭火装置包括视频监控模块、灭火功能模块。

4.根据权利要求3所述的无线自组网三维无人机监控灭火系统，其特征在于，所述投掷式监控灭火装置的视频监控模块包括可见光传感器和红外热成像传感器。

5.根据权利要求4所述的无线自组网三维无人机监控灭火系统，其特征在于，所述投掷式监控灭火装置还包括气体探测模块。

6.根据权利要求5所述的无线自组网三维无人机监控灭火系统，其特征在于，所述投掷式监控灭火装置设于无人机体外部，可通过地面监控装置控制无人机远程投放。

7.根据权利要求6所述的无线自组网三维无人机监控灭火系统，其特征在于，所述无人机设有嵌入式主控板，可由地面监控装置控制飞行状态。

8.根据权利要求7所述的无线自组网三维无人机监控灭火系统，其特征在于，所述无人机设有GPS装置。