本發(fā)明涉及高層樓宇滅火領(lǐng)域，特別是涉及一種基于多旋翼無人機(jī)的高層樓宇滅火系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國高層建筑數(shù)量以及高度的提高，消防救援壓力日益增大。對于樓體外救援設(shè)備，受工作原理和物理極限影響，用于高層建筑救援的特種消防車輛裝備普遍存在車體寬大、展開時(shí)間長、維修和保障裝備復(fù)雜等問題，由此帶來諸多救援現(xiàn)場限制，影響了救援裝備性能的發(fā)揮。對于樓體內(nèi)救援，由消防員攜帶防護(hù)裝備以及消防裝備進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場，存在危及消防員安全、攀爬效率低等問題，會錯(cuò)過消防的最佳時(shí)機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于多旋翼無人機(jī)的高層樓宇滅火系統(tǒng)，以解決高層樓宇滅火過程中存在的特種消防車輛展開時(shí)間長、危及消防員安全、滅火效率低的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種基于多旋翼無人機(jī)的高層樓宇滅火系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

用于采集當(dāng)前火災(zāi)目標(biāo)圖像信息和投擲滅火彈的多旋翼無人機(jī)；

基于無人機(jī)反饋的圖像信息，控制多旋翼無人機(jī)飛行與投彈的控制單元。

優(yōu)選地，所述多旋翼無人機(jī)包括無人機(jī)本體，所述無人機(jī)本體上固定有用于發(fā)射滅火彈的發(fā)射裝置。

優(yōu)選地，所述發(fā)射裝置裝載有多個(gè)內(nèi)置滅火藥劑的滅火彈。

優(yōu)選地，所述無人機(jī)本體上進(jìn)一步設(shè)有用于保護(hù)發(fā)射裝置和滅火彈的防護(hù)裝置。

優(yōu)選地，所述防護(hù)裝置包括可收展的防護(hù)罩和用于控制防護(hù)罩收展動(dòng)作的控制模塊。

優(yōu)選地，所述無人機(jī)本體上進(jìn)一步設(shè)有用于與控制單元進(jìn)行信號傳輸?shù)牡谝粺o線通信模塊。

優(yōu)選地，所述無人機(jī)本體上進(jìn)一步設(shè)有用于采集當(dāng)前火災(zāi)區(qū)域內(nèi)圖像信息的攝像頭和用于傳輸圖像數(shù)據(jù)的圖像傳輸模塊。

優(yōu)選地，所述無人機(jī)本體上進(jìn)一步設(shè)有用于檢測無人機(jī)與控制單元通信狀態(tài)的通信自檢模塊。

優(yōu)選地，所述控制單元包括：

圖像處理及顯示模塊，用于對無人機(jī)采集得到的圖像信息進(jìn)行處理，并將現(xiàn)場情況展示給操作人員；

飛行控制模塊，根據(jù)操作人員控制指令，向無人機(jī)發(fā)出飛行控制信號；

投彈控制模塊，根據(jù)操作人員控制指令，向無人機(jī)發(fā)出打開防護(hù)罩信號和投彈發(fā)射信號。

優(yōu)選地，所述控制單元進(jìn)一步包括用于與多旋翼無人機(jī)進(jìn)行信號傳輸?shù)牡诙o線通信模塊。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明所述技術(shù)方案利用多旋翼無人機(jī)攜帶滅火彈飛到火源附近實(shí)施滅火，具有作用距離近、展開時(shí)間短等特點(diǎn)，可以在火災(zāi)初期完成對高層樓宇火災(zāi)的撲滅，解決了高層樓宇滅火過程中存在的特種消防車輛展開時(shí)間長、危及消防員安全、滅火效率低的問題。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明；

圖1示出本方案所述高層樓宇滅火系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明公開了一種基于多旋翼無人機(jī)的高層樓宇滅火系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：用于采集當(dāng)前火災(zāi)目標(biāo)圖像信息和投擲滅火彈的多旋翼無人機(jī)；基于無人機(jī)反饋的圖像信息，控制多旋翼無人機(jī)飛行與投彈的控制單元。

本方案中，所述多旋翼無人機(jī)包括無人機(jī)本體，所述無人機(jī)本體上固定有用于發(fā)射滅火彈的發(fā)射裝置，該發(fā)射裝置上裝載有多個(gè)內(nèi)置滅火藥劑的滅火彈，可以根據(jù)火勢的情況采取多次投彈滅火。

為了無人機(jī)無飛行任務(wù)時(shí)或無人機(jī)飛行過程中滅火彈或發(fā)射裝置受到外界因素?fù)p毀，本方案在所述無人機(jī)本體上進(jìn)一步設(shè)有用于保護(hù)發(fā)射裝置和滅火彈的防護(hù)裝置，該防護(hù)裝置能夠罩住發(fā)射裝置和滅火彈；該防護(hù)裝置包括：可收展的防護(hù)罩和用于控制防護(hù)罩收展動(dòng)作的控制模塊。所述控制模塊可以采用與保護(hù)罩相匹配的控制器，該控制器接收可視遙控終端的控制信號，對保護(hù)罩進(jìn)行收展控制。

多旋翼無人機(jī)通過設(shè)置在其內(nèi)部的第一無線通信模塊與控制單元進(jìn)行信號傳輸；該第一無線通信模塊可以采用通信芯片嵌入無人機(jī)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)與無人機(jī)的一體化設(shè)計(jì)。

為了便于操作人員了解火災(zāi)區(qū)域內(nèi)的情況，所述無人機(jī)本體上進(jìn)一步設(shè)有用于采集當(dāng)前火災(zāi)區(qū)域內(nèi)圖像信息的攝像頭和用于傳輸圖像數(shù)據(jù)的圖像傳輸模塊；通過實(shí)時(shí)采集火災(zāi)區(qū)域的圖像，可以協(xié)助操作人員控制無人機(jī)飛行和精準(zhǔn)投彈滅火。

本方案中，在所述無人機(jī)本體上進(jìn)一步設(shè)有用于檢測無人機(jī)與控制單元通信狀態(tài)的通信自檢模塊，可以提前檢測無人機(jī)與控制單元的通信狀況，保證滅火任務(wù)中的通信暢通。所述通信自檢模塊可以采用內(nèi)置于無人機(jī)中的通信檢測儀對通信的通斷狀態(tài)進(jìn)行檢測。

本方案中，所述控制單元包括：圖像處理及顯示模塊，用于對無人機(jī)采集得到的圖像信息進(jìn)行處理，并將現(xiàn)場情況展示給操作人員；飛行控制模塊，根據(jù)操作人員控制指令，向無人機(jī)發(fā)出飛行控制信號；以及，投彈控制模塊，根據(jù)操作人員控制指令，向無人機(jī)發(fā)出打開防護(hù)罩信號和投彈發(fā)射信號。本方案中，可以使用可視遙控終端作為控制單元，內(nèi)嵌有圖像處理芯片，可以實(shí)時(shí)獲取無人機(jī)采集得到的圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后展示給操作人員，操作人員根據(jù)現(xiàn)場情況控制無人機(jī)飛行，并控制無人機(jī)內(nèi)驅(qū)動(dòng)部件調(diào)整無人機(jī)位置，同時(shí)向無人機(jī)發(fā)出打開保護(hù)裝置和投彈的指令。無人機(jī)根據(jù)用戶的指令，完成投彈滅火的動(dòng)作。本方案中，可以利用可視遙控終端中的微處理器完成圖像處理和發(fā)送信號的功能，以使控制終端的結(jié)構(gòu)更加簡化，更加輕便，對于無人機(jī)的飛行和投彈控制也更加集中化。

本方案控制單元中通過設(shè)置在其內(nèi)部的第二無線通信模塊與無人機(jī)中的第一無線通信模塊進(jìn)行信號傳輸；該第二無線通信模塊可以采用通信芯片嵌入可視遙控終端內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)與用戶操作終端一體化設(shè)計(jì)。

下面通過一組實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：

本發(fā)明根據(jù)高層樓宇滅火的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了利用多旋翼無人機(jī)攜帶滅火彈、飛至著火點(diǎn)附近，然后發(fā)射滅火彈穿透玻璃進(jìn)入室內(nèi)進(jìn)行滅火的裝置，達(dá)到初期滅火或者延遲火勢的目的。

本實(shí)例中，一種基于多旋翼無人機(jī)的高層樓宇滅火系統(tǒng)包括：多旋翼無人機(jī)和可視遙控終端。其中，多旋翼無人機(jī)上裝有發(fā)射裝置，該發(fā)射裝置上配置有多個(gè)滅火彈。該無人機(jī)上還安裝有圖像傳輸設(shè)備以及攝像頭。消防人員操作可視遙控終端完成對無人機(jī)的飛行控制和投彈滅火動(dòng)作。

本實(shí)例中，可視遙控終端作為地面控制設(shè)備的主要功能是：控制無人機(jī)飛行，根據(jù)攝像頭以及圖像傳輸設(shè)備回傳的圖像決定發(fā)射時(shí)機(jī)，控制滅火彈對準(zhǔn)著火位置，發(fā)射滅火彈。多旋翼無人機(jī)主要是：滅火彈的載體，根據(jù)操作人員的控制，攜帶滅火彈按照地面控制設(shè)備的指令飛到著火位置附近，配合發(fā)射裝置，完成對滅火彈的發(fā)射，使滅火彈能夠按照預(yù)定時(shí)間拋灑滅火劑。圖像傳輸設(shè)備和攝像頭的主要功能是：拍攝著火現(xiàn)場圖像，并將該圖像傳輸?shù)降孛婵刂圃O(shè)備，操作人員可以根據(jù)圖像瞄準(zhǔn)著火點(diǎn)。

在該系統(tǒng)使用前，可以利用無人機(jī)上配備的通信自檢模塊對無人機(jī)和可視遙控終端的通信狀態(tài)進(jìn)行檢測。滅火裝置加電，進(jìn)行自檢，檢查地面控制設(shè)備與圖像傳輸設(shè)備之間的通信能力，如果通信正常，可以進(jìn)入后續(xù)工作；如果通信不正常，需要中止工作，查找原因，直至通信恢復(fù)正常。

根據(jù)火災(zāi)報(bào)警信息，操作人員駕駛運(yùn)輸車輛，將多旋翼無人機(jī)滅火裝置運(yùn)到著火點(diǎn)附近，然后布置好滅火系統(tǒng)；操作人員利用可視化遙控終端控制多旋翼無人機(jī)飛行到指定位置，并懸停在該位置。通過從無人機(jī)獲取的火災(zāi)區(qū)域的圖像，判斷火源位置，控制無人機(jī)瞄準(zhǔn)火源位置投彈。此時(shí)，通過攝像頭拍攝的圖像查看現(xiàn)場著火情況，如果火災(zāi)沒有撲滅，繼續(xù)調(diào)整無人機(jī)瞄準(zhǔn)火源位置繼續(xù)投彈，直至控制火勢為止；火災(zāi)已經(jīng)撲滅，操作人員控制多旋翼無人機(jī)返回出發(fā)位置，完成高層樓宇滅火。

本發(fā)明的突出特點(diǎn)是多旋翼無人機(jī)攜帶滅火彈飛到火源附近實(shí)施滅火，具有作用距離近、展開時(shí)間短等特點(diǎn)，可以在火災(zāi)初期完成對高層樓宇火災(zāi)的撲滅。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。