基于物联网的无人机无人车协同火灾救援系统技术方案

本实用新型专利技术公开了基于物联网的无人机无人车协同火灾救援系统，包括火灾报警器、无人机、无人车、灭火装置和协同云控制模块，协同云控制模块包括主云控制模块和分云控制模块，所述火灾报警器与主云控制模块通信连接，所述主云控制模块与分云控制模块通信连接，所述分云控制模块分别与无人机和无人车通信连接，所述无车机与灭火装置通信连接。本实用新型专利技术火灾报警器实时发送位置信息，可以及时发现火源并进行灭火救援，提高警觉性；利用无人机与无人车协同灭火，扩大了灭火救援范围和灭火效率；灭火装置包括三种灭火剂，适用于多场合救援。适用于多场合救援。适用于多场合救援。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的无人机无人车协同火灾救援系统


[0001]本技术涉及无人机控制系统领域，特别涉及基于物联网的无人机无人车协同火灾救援系统。

技术介绍

[0002]常见的火灾灭火途径包括人工灭火和无人设备灭火，人工灭火是指消防员进入火场进行灭火，这种方式对于消防员人身安全有危险性；无人设备灭火是指利用无人机携带救援设备进行灭火，但现有的无人机灭火救援设备采用单一设备进行救援，受到客观环境和无人机电池续航能力的影响，灭火效率较低，再加上火灾情况传送过程带来的延迟，有时会错过最佳的灭火救援时刻，造成人力、财力的损失。

技术实现思路

[0003]技术目的：针对以上问题，本技术目的是提供及时进行灭火救援的基于物联网的无人机无人车协同火灾救援系统。
[0004]技术方案：本技术的基于物联网的无人机无人车协同火灾救援系统，包括火灾报警器、无人机、无人车、灭火装置和协同云控制模块，协同云控制模块包括主云控制模块和分云控制模块，所述火灾报警器与主云控制模块通信连接，所述主云控制模块与分云控制模块通信连接，所述分云控制模块分别与无人机和无人车通信连接，所述无车机与灭火装置通信连接。
[0005]进一步，所述灭火装置放置在无人机下部，灭火装置包括储物瓶、继电器、水泵、电磁水阀和舵机，所述储物瓶存放灭火剂，包括二氧化碳灭火剂、泡沫灭火剂和水。
[0006]进一步，所述火灾报警器包括离子式烟雾传感器、光电传感器、第一GPS定位装置、蜂鸣报警器和无线通信模块，蜂鸣报警器与第一定位装置通信连接，第一GPS定位装置与无线通信模块通信连接，无线通信模块与主云控制模块通信连接。
[0007]进一步，所述无人机采用四旋翼机架，包括无人机机体、无线图传模块和摄像头，无线图传模块位于碳纤维板上部，无线图传模块上部设有第二GPS定位装置，摄像头安装在无人机机体下方。
[0008]进一步，所述无人车包括无人车控制器、视频采集装置、无线数据传输装置和GPS定位装置，无人车控制器分别与视频采集装置和第三GPS定位装置连接，视频采集装置和GPS定位装置分别与无线数据传输装置连接，无人车控制器和无线数据传输装置分别与分云控制模块连接。
[0009]有益效果：本技术与现有技术相比，其优点是：
[0010]1、本技术中的火灾报警器实时发送位置信息，可以及时发现火源并进行灭火救援，提高警觉性；
[0011]2、利用无人机与无人车协同灭火，扩大了灭火救援范围和灭火效率；
[0012]3、灭火装置包括三种灭火剂，适用于多场合救援。
附图说明
[0013]图1为本技术结构示意图。
具体实施方式
[0014]如图1，本实施例所述的本技术的基于物联网的无人机无人车协同火灾救援系统，包括火灾报警器、无人机、无人车、灭火装置和协同云控制模块，协同云控制模块包括主云控制模块和分云控制模块，火灾报警器与主云控制模块通信连接，主云控制模块与分云控制模块通信连接，分云控制模块分别与无人机和无人车通信连接，无车机与灭火装置通信连接。
[0015]灭火装置放置在无人机下部，灭火装置包括储物瓶、继电器、水泵、电磁水阀和舵机，储物瓶存放灭火剂，包括二氧化碳灭火剂、泡沫灭火剂和水。
[0016]火灾报警器包括离子式烟雾传感器、光电传感器、第一GPS定位装置、蜂鸣报警器和无线通信模块，蜂鸣报警器与第一定位装置通信连接，第一GPS定位装置与无线通信模块通信连接，无线通信模块与主云控制模块通信连接。
[0017]无人机采用四旋翼机架，包括无人机机体、无线图传模块和摄像头，无线图传模块位于碳纤维板上部，无线图传模块上部设有第二GPS定位装置，摄像头安装在无人机机体下方。
[0018]无人车包括无人车控制器、视频采集装置、无线数据传输装置和GPS定位装置，无人车控制器分别与视频采集装置和第三GPS定位装置连接，视频采集装置和GPS定位装置分别与无线数据传输装置连接，无人车控制器和无线数据传输装置分别与分云控制模块连接。
[0019]工作原理：将火灾报警器安装被探测地，当被探测地发生火灾，会产生大量的烟雾，光电传感器会根据感光电极处于激光照射下产生电信号，当火灾烟雾遮蔽激光时，感光电极就会失电报警，触发蜂鸣报警器发出火警信号，火灾指示灯点亮，火灾报警器用过无线通信模块将所在探测地的位置信息发送给主云控制模块，主云控制模块接收到位置信息后发送给分云控制模块，分云控制模块会触发救援机制，发送位置信息给无人机，无人机到达火情发生地，无人机携带的双目视觉相机进行火源点识别，把识别的信息上传给分云控制模块，分云控制模块发送指令使无人机悬停在对应位置，灭火装置通过火源点识别信息，使用灭火剂中的一种，完成灭火工作。
[0020]物联网式无人机与无人车协同灭火方案如下：火灾报警装置遇到火情的时候就会触发蜂鸣器报警，同时上传GPS定位信息到主云控制器，主云控制器接收到GPS定位信息，通过MQTT协议下发给分云控制器，此时分云控制器会触发救援机制，分云控制器、无人机、无人车、TX2机载计算机和无线AP数传构成一个局域网，通信距离30KM，通过分云控制器控制TX2机载计算机，分云控制器发布ros机制，ros机制里面包含无人机和无人车启动文件，同时启动无人机和无人车，通过launch文件启动px4底层、mavros协议、RRT路径规划算法节点文件，使无人机和无人车协同，首先无人车原地等待，无人机起飞，追踪火源点，等到达火源点附近，无人机定高，无人机携带的双目视觉相机会进行火源点识别，然后把识别的信息通过mavros封装成mavlink，然后把mavlink包上传给TX2进而同步给分云控制器，此时mavlink包里包含无人机的状态、位姿、高度信息以及GPS位置信息，分云控制器启动launch
文件，无人机悬停在对应位置，灭火装置通过火源点识别信息，选择对应的灭火剂，完成灭火工作，等灭火工作完成，无人机回传位置信息给分云控制器，然后分云控制器下发指令给无人车，无人车行驶至无人机正下方，等待无人机降落。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于物联网的无人机无人车协同火灾救援系统，其特征在于，包括火灾报警器、无人机、无人车、灭火装置和协同云控制模块，协同云控制模块包括主云控制模块和分云控制模块，所述火灾报警器与主云控制模块通信连接，所述主云控制模块与分云控制模块通信连接，所述分云控制模块分别与无人机和无人车通信连接，所述无车机与灭火装置通信连接。2.根据权利要求1所述的无人机无人车协同火灾救援系统，其特征在于，所述灭火装置放置在无人机下部，灭火装置包括储物瓶，所述储物瓶存放灭火剂，包括二氧化碳灭火剂、泡沫灭火剂和水。3.根据权利要求1所述的无人机无人车协同火灾救援系统，其特征在于，所述火灾报警器包括离子式烟雾传感器、光电传感器、第一GPS定位装置、蜂鸣报警器和无线通信模块，蜂鸣报...

【专利技术属性】
技术研发人员：王方召，邓志良，范嘉宇，龚毅光，刘云平，马金虎，丁明明，陈胜，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：