CN207157538U - 一种用于高层建筑火灾的救援无人机系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于高层建筑火灾的救援无人机系统；利用雷达生命探测仪检测生命特征，自动投放逃生湿毛巾，简单救援物资，延长救援时间；通过GPS定位系统和环绕飞行拍照获取被困人员周围环境信息，利用无线数据传送设备将这些数据传送回地面基站；在地面基站进行数据分析并派遣救援人员准备行动的同时，无人机继续侦查，利用烟雾远程探测系统检测周围环境气体，在撤离过程中由无人机在前面带路，一旦检测到一定距离范围内有危害气体则发出报警信号。本实用新型所述的用于高层建筑火灾的救援无人机系统，大大提高了搜寻率和救援有效率。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑火灾救援技术领域，具体涉及一种基于无人机的高层建筑火灾人员搜索、基本逃生物资投递及引导救援人员安全撤离的救援系统。
背景技术
随着我国城市建设的快速发展,建筑正不断地向高空发展,城市高层、超高层建筑的数量日益增多。然而,高层建筑在朝向现代化、大型化和多功能化发展的同时,也由于楼层高、功能复杂、设备繁多,在火灾发生时不能像一般建筑从外部灭火,给扑救工作和人员疏散带来了困难。高层建筑的火灾救援是火灾救援中的重要组成部分，由于高层建筑人员密集、结构复杂等特点,火灾一旦发生将给人们的生命财产安全造成极大的威胁。即使是专业的救援队伍，也在救援过程中有可能在火灾信息未知的情况下发生意外，造成伤亡。
高层建筑火灾发生时，首先是对需要救援的被困人员的位置信息无法准确确定，并且被困人员缺乏自救意识，不善于找到合适的逃生物资，而专业人员也会因为对火灾情况不了解，无法选择合适的逃生路线，最后导致严重后果。
综上，急需发明一种有效的专业救援系统。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于无人机的高层建筑火灾人员搜索、基本逃生物资投递及引导救援人员安全撤离的方法，可加快搜寻速度，并提高搜救率。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种用于高层建筑火灾的救援无人机系统，包括：一无人机本体，无人机本体配有无线数据传输模块(1)，雷达生命探测仪(2)，高清摄像仪(3)，救援物资储藏舱(4)，机舱门(5)，自动开关(6)，远程烟雾探头(7)，其中，无线数据传输模块(1)位于无人机本体顶部，雷达生命探测仪(2)及高清摄像仪(3)，固定于无人机本体外，远程烟雾探头(7)在无人机本体外壳周向设置，无人机本体下部固接有救援物资储藏舱(4)，救援物资储藏舱(4)成半球形，保持稳定的同时尽量增大容积，救援物资储藏舱(4)下部开有机舱门(5)，机舱门(5)通过自动开关(6)，控制开合；
GPS模块对无人机位置进行定位；
地面基站进行数据分析并派遣救援人员，利用烟雾远程探测系统检测周围环境气体，如有较高浓度的有毒有害气体，对人的生命构成威胁则及时报警；经初步分析，如果采取救援行动不会对救援人员本身造成生命威胁，则开始采取行动；在救援人员到达现场后，撤离过程中由无人机在前面带路，一旦检测到一定距离范围内由危害气体则发出报警信号。
进一步的，所述雷达生命探测仪(2)，采用ASD-500雷达生命探测仪。
进一步的，所述无人机环绕飞行的高度为1-2米。
进一步的，所述高清摄像仪(3)采用X988A防爆红外半球摄像机，该设备可在-20℃—+50℃的温度条件下长时间稳定工作。
进一步的，所述无线数据传输模块(1)采用DW-M1F-232无线数据收发器，采用高性能射频芯片，最大发射功率500mw，可视环境下通信距离可达2700M以上，可定制10km；通信速率最高达57.6kbps，可连续传输大文件包，3ms延时处理，同时支持冲突检测及重传机制，确保复杂环境下无线传输的可靠性；另配合大为智通DW-MC1无线监控器，可支持空中调整参数。
进一步的，救援无人机系统在环绕飞行过程中检测到最强生命信号时，自动投放救援物资；投放舱设置自动开关，由生命探测信号控制。
进一步的，投放的救援物资为湿毛巾和/或防毒面具。
进一步的，所述无人机上装有4个远程烟雾探头(7)，一旦检测到有毒有害气体就发出警告，警告包括报警信号和无线传输信号。
基于无人机的高层建筑火灾人员搜索、基本逃生物资投递及引导救援人员安全撤离的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)配有雷达生命探测仪和无线数据传输模块设备的无人机在发生火灾的建筑内进行低空巡查飞行的同时进行GPS定位；
2)当雷达生命探测仪检测到生命特征时，以此为中心环绕飞行并利用高清摄像头对周边环境进行拍摄；
3)环绕飞行过程中，无人机放低飞行高度并通过GPS定位生命特征最强的点，自动打开舱门投放携带的湿毛巾；
4)将拍摄的图片和GPS定位信息通过无线数据传输模块设备发送到地面基站；
5)在地面基站进行数据分析并派遣救援人员准备行动的同时，无人机继续侦查，利用烟雾远程探测系统检测周围环境气体，如有较高浓度的有毒有害气体，对人的生命构成威胁则及时报警；
6)经初步分析，如果采取救援行动不会对救援人员本身造成生命威胁，则开始采取行动；
7)在救援人员到达现场后，撤离过程中由无人机在前面带路，一旦检测到一定距离范围内有危害气体则发出报警信号
所述无人机采用雷达生命探测仪检测生命特征。
所述无人机环绕飞行的为高度是1-2米的低空飞行。
所述无人机在检测到生命特征之后环绕飞行的同时开启拍摄功能对周边环境进行拍摄并将拍摄的图片和GPS定位信息通过无线数据发送设备发送。
所述无人机在环绕飞行过程中检测到最强生命信号时，会自动投放救援物资。
所述无人机投放的救援物资为湿毛巾。
所述无人机系统在地面基站分析数据的同时，无人机继续利用烟雾远程探测系统检测周围环境。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本实用新型所述的基于无人机的高层建筑火灾人员搜索、基本逃生物资投递及引导救援人员安全撤离的系统，相比于现有技术具有如下优势：
1)无人机可以适应高层建筑火灾下的高温环境，摄像仪属于防爆类型；
2)根据环绕飞行拍摄的照片，可以充分了解周围环境，提高救援成功率的同时，可更好的保证救援人员的安全；
3)简单救援物资的投放，可变相的延长救援时间；
4)本无人机还包括远程烟雾探测系统，可以最大程度保证救援人员的安全，减少伤亡。
附图说明
图1为无人机的结构示意图。
图2为本发明的流程示意图。
其中，1.无线传输设备，2.雷达生命探测仪，3.高清摄像仪，4.救援物资储藏舱，5.机舱门，6.自动开关，7.远程烟雾探头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案做进一步详细描述：
如图1-2所示，实施例1
一种用于高层建筑火灾的救援无人机系统，包括：一无人机本体，无人机本体配有无线数据传输模块(1)，雷达生命探测仪(2)，高清摄像仪(3)，救援物资储藏舱(4)，机舱门(5)，自动开关(6)，远程烟雾探头(7)，其中，无线数据传输模块(1)位于无人机本体顶部，雷达生命探测仪(2)及高清摄像仪(3)，固定于无人机本体外，远程烟雾探头(7)在无人机本体外壳周向设置，无人机本体下部固接有救援物资储藏舱(4)，救援物资储藏舱(4)成半球形，保持稳定的同时尽量增大容积，救援物资储藏舱(4)下部开有机舱门(5)，机舱门(5)通过自动开关(6)，控制开合；
GPS模块对无人机位置进行定位；
地面基站进行数据分析并派遣救援人员，利用烟雾远程探测系统检测周围环境气体，如有较高浓度的有毒有害气体，对人的生命构成威胁则及时报警；经初步分析，如果采取救援行动不会对救援人员本身造成生命威胁，则开始采取行动；在救援人员到达现场后，撤离过程中由无人机在前面带路，一旦检测到一定距离范围内有危害气体则发出报警信号。
进一步的，所述雷达生命探测仪(2)，采用ASD-500雷达生命探测仪。
进一步的，所述无人机环绕飞行的高度为1-2米。
进一步的，所述高清摄像仪(3)采用X988A防爆红外半球摄像机，该设备可在-20℃—+50℃的温度条件下长时间稳定工作。
进一步的，所述无线数据传输模块(1)采用DW-M1F-232无线数据收发器，采用高性能射频芯片，最大发射功率500mw，可视环境下通信距离可达2700M以上，可定制10km；通信速率最高达57.6kbps，可连续传输大文件包，3ms延时处理，同时支持冲突检测及重传机制，确保复杂环境下无线传输的可靠性；另配合大为智通DW-MC1无线监控器，可支持空中调整参数。
进一步的，救援无人机系统在环绕飞行过程中检测到最强生命信号时，自动投放救援物资；投放舱设置自动开关，由生命探测信号控制。
进一步的，投放的救援物资为湿毛巾和/或防毒面具。
进一步的，所述无人机上装有4个远程烟雾探头(7)，一旦检测到有毒有害气体就发出警告，警告包括报警信号和无线传输信号。
本实用新型的工作原理为：
基于无人机的基于无人机的高层建筑火灾人员搜索、基本逃生物资投递及引导救援人员安全撤离的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)配有雷达生命探测仪和无线数据传输模块设备的无人机在发生火灾的建筑内进行低空巡查飞行的同时进行GPS定位；
2)当雷达生命探测仪检测到生命特征时，以此为中心环绕飞行并利用高清摄像头对周边环境进行拍摄；
3)环绕飞行过程中，无人机放低飞行高度并通过GPS定位生命特征最强的点，自动打开舱门投放携带的湿毛巾；
4)将拍摄的图片和GPS定位信息通过无线数据传输模块设备发送到地面基站；
5)在地面基站进行数据分析并派遣救援人员准备行动的同时，无人机继续侦查，利用烟雾远程探测系统检测周围环境气体，如有较高浓度的有毒有害气体，对人的生命构成威胁则及时报警；
6)经初步分析，如果采取救援行动不会对救援人员本身造成生命威胁，则开始采取行动；
7)在救援人员到达现场后，撤离过程中由无人机在前面带路，一旦检测到一定距离范围内有危害气体则发出报警信号
所述无人机采用雷达生命探测仪检测生命特征。
所述无人机环绕飞行的为高度是1-2米的低空飞行。
所述无人机在检测到生命特征之后环绕飞行的同时开启拍摄功能对周边环境进行拍摄并将拍摄的图片和GPS定位信息通过无线数据发送设备发送。
所述无人机在环绕飞行过程中检测到最强生命信号时，会自动投放救援物资。
所述无人机投放的救援物资为湿毛巾。
所述无人机系统在地面基站分析数据的同时，无人机继续利用烟雾远程探测系统检测周围环境。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种用于高层建筑火灾的救援无人机系统，其特征在于，包括：一无人机本体，无人机本体配有无线数据传输模块(1)，雷达生命探测仪(2)，高清摄像仪(3)，救援物资储藏舱(4)，机舱门(5)，自动开关(6)，远程烟雾探头(7)，其中，无线数据传输模块(1)位于无人机本体顶部，雷达生命探测仪(2)及高清摄像仪(3)，固定于无人机本体外，远程烟雾探头(7)在无人机本体外壳周向设置，无人机本体下部固接有救援物资储藏舱(4)，救援物资储藏舱(4)成半球形，保持稳定的同时尽量增大容积，救援物资储藏舱(4)下部开有机舱门(5)，机舱门(5)通过自动开关(6)，控制开合；
GPS模块对无人机位置进行定位；
地面基站进行数据分析并派遣救援人员，利用烟雾远程探测系统检测周围环境气体，如有较高浓度的有毒有害气体，对人的生命构成威胁则及时报警；经初步分析，如果采取救援行动不会对救援人员本身造成生命威胁，则开始采取行动；在救援人员到达现场后，撤离过程中由无人机在前面带路，一旦检测到一定距离范围内有危害气体则发出报警信号。
2.根据权利要求1所述的一种用于高层建筑火灾的救援无人机系统，其特征在于，所述雷达生命探测仪(2)，采用ASD-500雷达生命探测仪。
3.根据权利要求1所述的一种用于高层建筑火灾的救援无人机系统，其特征在于，所述无人机环绕飞行的高度为1-2米。
4.根据权利要求1所述的一种用于高层建筑火灾的救援无人机系统，其特征在于，所述高清摄像仪(3)采用X988A防爆红外半球摄像机，该设备可在-20℃—+50℃的温度条件下长时间稳定工作。
5.根据权利要求1所述的一种用于高层建筑火灾的救援无人机系统，其特征在于，所述无线数据传输模块(1)采用DW-M1F-232无线数据收发器，采用高性能射频芯片，最大发射功率500mw，可视环境下通信距离可达2700M以上，可定制10km；通信速率最高达57.6kbps，可连续传输大文件包，3ms延时处理，同时支持冲突检测及重传机制，确保复杂环境下无线传输的可靠性；另配合大为智通DW-MC1无线监控器，可支持空中调整参数。
6.根据权利要求1所述的一种用于高层建筑火灾的救援无人机系统，其特征在于，救援无人机系统在环绕飞行过程中检测到最强生命信号时，自动投放救援物资；投放舱设置自动开关，由生命探测信号控制。
7.根据权利要求6所述的一种用于高层建筑火灾的救援无人机系统，其特征在于，投放的救援物资为湿毛巾和/或防毒面具。
8.根据权利要求1所述的一种用于高层建筑火灾的救援无人机系统，其特征在于，所述无人机上装有4个远程烟雾探头(7)，一旦检测到有毒有害气体就发出警告，警告包括报警信号和无线传输信号。
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