一种基于北斗系统的智能化灭火无人机系统技术方案

本发明专利技术涉及无人机灭火技术领域，公开了一种基于北斗系统的智能化灭火无人机系统，包括中控模块，以及分别与中控模块连接的信息获取模块、温度探测模块、压力控制模块、无人机模块和高效消防模块；通过获取目标灭火点的相关信息来下发灭火任务，再通过无人机搭载高效灭火装置飞往火灾现场，由温度探测模块探测火灾现场的温度分布情况，得到温度变化图谱，结合北斗定位系统获得详细的现场温度分布情况，并找到火灾源和火灾蔓延之前点的具体位置，再进行远距离针对性高效灭火。本发明专利技术具有灭火效率高、针对性精准灭火的有益效果。针对性精准灭火的有益效果。针对性精准灭火的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗系统的智能化灭火无人机系统


[0001]本专利技术涉及无人机灭火
，具体涉及一种基于北斗系统的智能化灭火无人机系统。

技术介绍

[0002]近年来随着无人机技术的发展与应用，除了普通的摄像无人机以外，救援无人机等功能性的无人机在社会的各个方面都得到广泛的应用，现在救援无人机的最大起飞重量已经达到了十吨以上，在火灾救援现场使用无人机进行灭火行动、人员救援、通信连接和物质输送等任务能够有效降低传统飞行员执行任务时的危险，同时救援无人机在城市内进行火灾救援时具有体积小、易操作、对起飞场地限制小，更适合现代发展趋势。并且近年来全球范围内，森林以及草地地区火灾频出，且火灾来势比较迅速，发展也较为迅速，对于大面积失火的地区损失较为严重。传统使用的灭火器对于近距离或者小火灾源的火灾的灭火作用比较显著，对于远距离的，火势较大的火灾一般无能为力。
[0003]针对这一问题，现有技术中有一种消防用灭火无人机，包括灭火无人机、热成像仪以及声波设备；热成像仪和声波设备分别设置在灭火无人机底部；灭火无人机内设置有控制装置和第一无线模块；热成像仪与控制装置连接，用于对目标区域进行拍摄以得到目标区域的热图像信息；控制装置用于将热图像信息通过第一无线模块发送给监控终端；控制装置还用于通过第一无线模块接收监控终端发送来的灭火控制信号；声波设备与控制装置连接；声波设备用于在灭火控制信号的控制下工作，以产生声波来消除火灾。上述消防用灭火无人机能够及时控制火灾险情且工作效率较高。
[0004]虽然该方案能够通过消防灭火无人机及时控制火灾险情，但是其对火灾现场的针对性灭火能力不强，基本都是由无人机搭载灭火器飞到火灾现场后进行无差别灭火，故不能完全发挥出灭火装置的作用。因此，现在对于能够针对火灾现场精准高效灭火的无人机灭火系统研究十分有必要。

技术实现思路

[0005]本专利技术意在提供一种基于北斗系统的智能化灭火无人机系统，以解决针对火灾现场精准高效灭火的技术问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于北斗系统的智能化灭火无人机系统，包括中控模块，以及分别与中控模块连接的信息获取模块、温度探测模块、压力控制模块、无人机模块和高效消防模块；
[0007]信息获取模块，用于获取目标灭火点的相关信息形成第一数据集合，并将第一数据集合发送至中控模块；
[0008]温度探测模块，用于采集火灾现场的温度分布情况形成第二数据集合，并将第二数据集合发送至中控模块；
[0009]压力控制模块，用于监测高效灭火装置的压力状态并对高效灭火装置进行实时控
制；
[0010]无人机模块，包括远程控制器、飞行器电力控制装置和灭火无人机，远程控制器，用于控制灭火无人机执行中控模块下发的灭火任务；飞行器电力控制装置，用于为灭火无人机提供飞行动力；灭火无人机，用于执行灭火任务对目标火灾地点进行灭火；
[0011]高效消防模块，包括高效灭火装置和安全帽，高效灭火装置，用于装载灭火原料，对火灾现场进行灭火；安全帽，用于保护高效灭火器；
[0012]中控模块，包括数据存储单元、任务发布单元和分析处理单元，数据存储单元，用于存储第一数据集合和第二数据集合；任务发布单元，用于根据第一数据集合向无人机模块下发灭火任务；分析处理单元，用于对第二数据进行分析处理得到关于火灾源和火灾蔓延之前点的分析结果，然后根据预设的灭火策略进行灭火。
[0013]本方案的原理及优点是：实际应用时，通过信息获取模块获取目标灭火点的信息，然后通过中控模块向无人机下发灭火任务，在灭火时，通过温度探测模块采集火灾现场的温度分布情况，从而分析出火灾源和火灾蔓延之前点的位置信息，再由压力控制模块控制高效消防模块进行针对性灭火。本方案相比于现有技术，优点在于能够实时探测火灾现场的温度情况，及时了解到火灾动态，进行高效率、重点灭火，并且灭火装置能够得到有效保护，减少设备损耗。
[0014]优选的，作为一种改进，预设的灭火策略包括以下内容：
[0015]利用温度探测模块采集目标灭火点的温度分布情况，并分析出火灾源和火灾蔓延之前点的具体位置信息；
[0016]利用压力控制模块控制高效消防模块进行针对性灭火，先对火灾蔓延之前点进行灭火，然后再对火灾源进行灭火。
[0017]通过采集火灾现场的温度分布情况，能够分析出火灾源和火灾蔓延之前点的位置，从而进行针对性的灭火，避免火势进一步扩大，造成更严重的损失。
[0018]优选的，作为一种改进，对第二数据集合进行分析处理得到关于火灾源和火灾蔓延之前点的分析结果为，根据温度探测情况得到温度变化图谱，结合北斗定位系统获得详细的现场温度分布情况，并找到火灾源和火灾蔓延之前点的具体位置。
[0019]通过温度探测情况结合北斗定位系统，确定火灾源和火灾蔓延之前点的具体位置，从而便于针对性灭火的顺利进行，能够尽快完成扑灭火情，减少火灾破坏面积和财产损失。
[0020]优选的，作为一种改进，灭火无人机包括承力面板、稳定支架、平衡稳定器和飞行器螺旋桨，承力面板，用于承载无人机飞行器；稳定支架，用于保护灭火器的安全性；平衡稳定器，用于维持无人机飞行器处于平衡稳定状态；飞行器螺旋桨，用于为无人机飞行器提供飞行上升力。
[0021]通过无人机承载灭火装置以及探测装置，实现对火灾现场的精准灭火，同时通过稳定支架、平衡稳定器和螺旋桨的配合，保证无人机的飞行状态，避免无人机发生不平衡导致意外坠毁，不仅浪费灭火资源，同时浪费了灭火时机，使火灾破坏面更大。
[0022]优选的，作为一种改进，飞行器螺旋桨采用高强度、低质量的碳纤维编织而成，且螺旋桨表面涂敷有耐高温的轻质涂层。
[0023]通过采用特殊材料制成的螺旋桨，能够承受1000摄氏度以上的高温超过10分钟，
不仅保证了灭火无人机的安全，同时提高了灭火无人机的使用范围，大幅提高了灭火无人机的可靠性。
[0024]优选的，作为一种改进，相关信息包括火灾发生时间、火灾地点、火灾类型和火灾预估等级。
[0025]将火灾的时间、地点、类型以及预估等级等信息获取到，再传送至中控模块，能够初步分析出火灾具体情况，并根据火灾情况分析结果向无人机模块下发灭火任务，使灭火无人机有一个清晰的灭火目标，从而提高灭火的效率和效果。
[0026]优选的，作为一种改进，灭火原料为高效压缩性泡沫灭火剂。
[0027]将灭火原料选择为高效压缩性泡沫灭火剂，不仅能够提高灭火装置的灭火剂储备量，从而提高灭火能力，同时泡沫灭火剂的应用范围广，能够适用于各种类型的火灾，提高了无人机灭火系统的应用面。
[0028]优选的，作为一种改进，高效压缩性泡沫灭火剂无毒、无害，且与燃烧物发生反应得到的反应物也为无毒、无害物质。
[0029]选择的高效压缩性泡沫灭火剂无毒、无害，能够保证灭火剂喷射出来后，少量被吹散的灭火剂不会威胁火灾附近人员的人身安全，同时泡沫灭火剂与燃烧物发生反应得到的反应物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗系统的智能化灭火无人机系统，其特征在于：包括中控模块，以及分别与中控模块连接的信息获取模块、温度探测模块、压力控制模块、无人机模块和高效消防模块；所述信息获取模块，用于获取目标灭火点的相关信息形成第一数据集合，并将第一数据集合发送至中控模块；所述温度探测模块，用于采集火灾现场的温度分布情况形成第二数据集合，并将第二数据集合发送至中控模块；所述压力控制模块，用于监测高效灭火装置的压力状态并对高效灭火装置进行实时控制；所述无人机模块，包括远程控制器、飞行器电力控制装置和灭火无人机，所述远程控制器，用于控制灭火无人机执行中控模块下发的灭火任务；所述飞行器电力控制装置，用于为灭火无人机提供飞行动力；所述灭火无人机，用于执行灭火任务对目标火灾地点进行灭火；所述高效消防模块，包括高效灭火装置和安全帽，所述高效灭火装置，用于装载灭火原料，对火灾现场进行灭火；所述安全帽，用于保护高效灭火器；所述中控模块，包括数据存储单元、任务发布单元和分析处理单元，所述数据存储单元，用于存储第一数据集合和第二数据集合；所述任务发布单元，用于根据第一数据集合向无人机模块下发灭火任务；所述分析处理单元，用于对第二数据进行分析处理得到关于火灾源和火灾蔓延之前点位置信息的分析结果，然后根据预设的灭火策略进行灭火。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的智能化灭火无人机系统，其特征在于：所述预设的灭火策略包括以下内容：利用温度探测模块采集目标灭火点的温度分布情况，并分析出火灾源和火灾蔓延之前点的具体位置信息；利用压力控制模块控制高效消防模块进行针对性灭火，先对火灾蔓延之前点进行灭火，然后再对火灾源进行灭火。3.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的智能化灭...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，张义平，江济，胡刚毅，毛福春，冯晶，利建雨，陈琳，张陆洋，师晓莉，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：