本實用新型涉及無人機技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種無線自組網(wǎng)三維無人機監(jiān)控滅火系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市高層、超高層建筑日益增多。幾十米甚至上百米的高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)，會面臨消防上的難題。普通云梯消防車的有效工作高度為30～50m，再高的可達60～70m，且這樣的云梯在我國也只有少數(shù)經(jīng)濟發(fā)達的大城市才有設(shè)置，價格昂貴，維修養(yǎng)護困難。而且受地區(qū)、街道暢通程度、出警速度等限制，救火車在很多情況下不能第一時間趕到失火現(xiàn)場。而且使用消防車救火，主要還是依靠消防員，消防員直接靠近火場，有很高的危險性有時甚至?xí)斐刹槐匾膫觥?/p>

無人機技術(shù)在現(xiàn)在是相對成熟的技術(shù)，操作靈活，速度快，可以不受地理環(huán)境的限制到達指定地點，現(xiàn)在雖然也有將無人機用于火場救援的實踐行為，但是一般是在森林與荒山發(fā)生火災(zāi)時，定位火災(zāi)具體的發(fā)生地點?，F(xiàn)有消防無人機，一般是在發(fā)現(xiàn)火情后出動進行監(jiān)控滅火，且多為單機出動，相互之間沒有建立協(xié)調(diào)通信，只能進行二維的監(jiān)測滅火，在精確定位失火具體樓層、甚至具體房間上存在極大困難，導(dǎo)致反饋的火情數(shù)據(jù)不夠精確，滅火失誤率較高，對人工因素依賴較大，不利于迅速精確處置火情，控制局面。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和問題，本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供無線自組網(wǎng)三維無人機監(jiān)控滅火系統(tǒng)，實現(xiàn)無人機系統(tǒng)組網(wǎng)協(xié)同，進行三維精確定位。

為解決上述問題，本實用新型提供了一種無線自組網(wǎng)三維無人機監(jiān)控滅火系統(tǒng)，包括地面監(jiān)控裝置和多個自組網(wǎng)的無人機，所述無人機包括激光三維掃描裝置、投擲式監(jiān)控滅火裝置、無線信號收發(fā)模塊，所述地面監(jiān)控裝置包括無線信號收發(fā)模塊、顯示器，所述地面監(jiān)控裝置與無人機通過無線信號收發(fā)模塊進行無線通信連接，所述無人機之間通過無線信號收發(fā)模塊進行無線自組網(wǎng)通信連接。這樣，地面監(jiān)控裝置控制多組激光三維掃描無人機升空到達工作區(qū)域，多個無人機根據(jù)無人機上攜帶的激光三維掃描裝置對建筑物聯(lián)合進行三維掃描，并通過無線信號收發(fā)模塊將相應(yīng)數(shù)據(jù)傳送至地面監(jiān)控裝置，地面監(jiān)控裝置根據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)處理建立相應(yīng)建筑模型，為地面指揮提供相應(yīng)建筑立體畫面。

優(yōu)選的，所述激光三維掃描裝置包括三維激光雷達、高精度慣性測量組合、數(shù)據(jù)解算加工單元。三維激光雷達、高精度慣性測量組合、數(shù)據(jù)解算加工單元組合形成的光機電一體化集成的激光三維掃描裝置，用于獲得激光點云數(shù)據(jù)并生成精確的數(shù)字高程模型(DEM)、DSM(數(shù)字表面模型)，同時獲取物體DOM(數(shù)字正射影像)信息，通過對激光點云數(shù)據(jù)的處理，DSM、DOM可得到真實的三維場景圖，可快速獲取地球表面坐標(biāo)數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述投擲式監(jiān)控滅火裝置包括視頻監(jiān)控模塊、滅火功能模塊。

優(yōu)選的，所述投擲式監(jiān)控滅火裝置的視頻監(jiān)控模塊包括可見光傳感器和紅外熱成像傳感器。通過高清視頻探測和熱成像探測相結(jié)合的方式，將探測圖像實時傳輸至地面監(jiān)控裝置，便于全面了解火災(zāi)情況。

優(yōu)選的，所述投擲式監(jiān)控滅火裝置還包括氣體探測模塊，以獲取火場氣體組成成份，特別是有害氣體情況，從而為后續(xù)滅火的科學(xué)作業(yè)提供數(shù)據(jù)參考，避免人員傷亡。

優(yōu)選的，所述投擲式監(jiān)控滅火裝置設(shè)于無人機體外部，可通過地面監(jiān)控裝置控制無人機遠程投放。這樣，在火情發(fā)展、無人機空中監(jiān)測滅火存在困難的情況下，能通過投放投擲式監(jiān)控滅火裝置，使火情全程都在監(jiān)控之中。

優(yōu)選的，所述無人機設(shè)有嵌入式主控板，可由地面監(jiān)控裝置控制飛行狀態(tài)。嵌入式主控板與無人機體內(nèi)的引擎、舵機、飛行控制板等結(jié)合成一個整體，便于地面監(jiān)控裝置進行人工操控。

優(yōu)選的，所述無人機設(shè)有GPS裝置，實現(xiàn)對無人機狀態(tài)的精確定位。

本實用新型無線自組網(wǎng)三維無人機監(jiān)控滅火系統(tǒng)由多個無人機聯(lián)合對建筑物進行三維掃描構(gòu)建，由投擲式監(jiān)控滅火裝置精確定位火情位置，并精準(zhǔn)分析火情，對較小的火情，可由投擲式監(jiān)控滅火裝置直接進行滅火處置，對系統(tǒng)無法單獨處置的較大火情，仍可提供火情信息支援保障，實現(xiàn)了全時、全域、精確的監(jiān)控滅火。

附圖說明

圖1為本實用新型無線自組網(wǎng)三維無人機監(jiān)控滅火系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

參照圖1所示，一種無線自組網(wǎng)三維無人機監(jiān)控滅火系統(tǒng)，包括地面監(jiān)控裝置和多個自組網(wǎng)的無人機，所述無人機包括激光三維掃描裝置、投擲式監(jiān)控滅火裝置、無線信號收發(fā)模塊，所述地面監(jiān)控裝置包括無線信號收發(fā)模塊、顯示器，所述地面監(jiān)控裝置與無人機通過無線信號收發(fā)模塊進行無線通信連接，所述無人機之間通過無線信號收發(fā)模塊進行無線自組網(wǎng)通信連接。這樣，地面監(jiān)控裝置控制多組激光三維掃描無人機升空到達工作區(qū)域，多個無人機根據(jù)無人機上攜帶的激光三維掃描裝置對建筑物聯(lián)合進行三維掃描，并通過無線信號收發(fā)模塊將相應(yīng)數(shù)據(jù)傳送至地面監(jiān)控裝置，地面監(jiān)控裝置根據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)處理建立相應(yīng)建筑模型，為地面指揮提供相應(yīng)建筑立體畫面。需要說明的是，圖中示意的無人機僅為2個，但實際上為多個無人機之間及無人機與地面監(jiān)控裝置之間的相互無線通信連接。這里，無人機的數(shù)量可為2個，也可為2個以上。

參照圖1所示，所述激光三維掃描裝置包括三維激光雷達、高精度慣性測量組合、數(shù)據(jù)解算加工單元。三維激光雷達、高精度慣性測量組合、數(shù)據(jù)解算加工單元組合形成的光機電一體化集成的激光三維掃描裝置，用于獲得激光點云數(shù)據(jù)并生成精確的數(shù)字高程模型(DEM)、DSM(數(shù)字表面模型)，同時獲取物體DOM(數(shù)字正射影像)信息，通過對激光點云數(shù)據(jù)的處理，DSM、DOM可得到真實的三維場景圖，可快速獲取地球表面坐標(biāo)數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)。所述投擲式監(jiān)控滅火裝置包括視頻監(jiān)控模塊、滅火功能模塊。

圖中未示出的是，所述投擲式監(jiān)控滅火裝置的視頻監(jiān)控模塊包括可見光傳感器和紅外熱成像傳感器。通過高清視頻探測和熱成像探測相結(jié)合的方式，將探測圖像實時傳輸至地面監(jiān)控裝置，便于全面了解火災(zāi)情況。

參照圖1所示，所述投擲式監(jiān)控滅火裝置還包括氣體探測模塊，以獲取火場氣體組成成份，特別是有害氣體情況，從而為后續(xù)滅火的科學(xué)作業(yè)提供數(shù)據(jù)參考，避免人員傷亡。

圖中未示出的是，這里，所述投擲式監(jiān)控滅火裝置設(shè)于無人機體外部，可通過地面監(jiān)控裝置控制無人機遠程投放。如，無人機外部設(shè)有投擲式監(jiān)控滅火裝置掛架，在需要的情況下，由地面監(jiān)控裝置控制無人機掛架使投擲式監(jiān)控滅火裝置與無人機本體相脫離。這樣，在火情發(fā)展、無人機空中監(jiān)測滅火存在困難的情況下，能通過投放投擲式監(jiān)控滅火裝置，使火情全程都在監(jiān)控之中。所述無人機設(shè)有嵌入式主控板，可由地面監(jiān)控裝置控制飛行狀態(tài)。嵌入式主控板與無人機體內(nèi)的引擎、舵機、飛行控制板等結(jié)合成一個整體，便于地面監(jiān)控裝置進行人工操控。所述無人機設(shè)有GPS裝置，實現(xiàn)對無人機狀態(tài)的精確定位。

最后應(yīng)說明的是：以上所述實施例僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。