用于火災(zāi)救援的無(wú)人機(jī)預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無(wú)人機(jī)偵測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于火災(zāi)救援的無(wú)人機(jī)預(yù)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)人機(jī)是一種由無(wú)線電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無(wú)人駕駛飛行器。無(wú)人機(jī)分為大型無(wú)人機(jī)和小型無(wú)人機(jī)，按其功能可以分為軍用和民用兩類。森林無(wú)疑是非常寶貴的自然資源，特別是隨著人類對(duì)自然界的不斷侵蝕，導(dǎo)致森林面積急劇降低，因此保護(hù)森林已經(jīng)成為了環(huán)境保護(hù)非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)前保護(hù)森林除了要防止濫砍濫伐之外，森林防火也非常重要。當(dāng)前森林防火主要是靠人工巡查、監(jiān)視的方式，不僅效率非常低，且監(jiān)控效果并不好，只有在發(fā)生較大火情后才能發(fā)現(xiàn)。
[0003]衛(wèi)星遙感方式是通過對(duì)遙感照片的處理后發(fā)現(xiàn)林火，但衛(wèi)星遙感方式只能發(fā)現(xiàn)較大區(qū)域的林火，在火災(zāi)早期無(wú)法發(fā)現(xiàn)，同時(shí)還存在遙感圖像分辨率不足、靈活性差等問題?，F(xiàn)有技術(shù)中也已有基于無(wú)人機(jī)的森林火災(zāi)檢測(cè)，利用無(wú)人機(jī)上紅外攝像儀將其拍攝下來，并通過衛(wèi)星通信發(fā)送到消防中心來識(shí)別火災(zāi)區(qū)域。然而，現(xiàn)有無(wú)人機(jī)無(wú)法準(zhǔn)確地對(duì)森林火災(zāi)的火勢(shì)蔓延趨勢(shì)與火勢(shì)蔓延方向進(jìn)行預(yù)警。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種用于火災(zāi)救援的無(wú)人機(jī)預(yù)警系統(tǒng)，能夠?qū)馂?zāi)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)控并能夠?qū)饎?shì)蔓延趨勢(shì)與火勢(shì)蔓延方向進(jìn)行準(zhǔn)確地預(yù)警。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種用于火災(zāi)救援的無(wú)人機(jī)預(yù)警系統(tǒng)，該無(wú)人機(jī)預(yù)警系統(tǒng)包括無(wú)人機(jī)、設(shè)置在無(wú)人機(jī)底部的旋轉(zhuǎn)云臺(tái)，該旋轉(zhuǎn)云臺(tái)中安裝有火災(zāi)監(jiān)測(cè)裝置，該火災(zāi)監(jiān)測(cè)裝置包括處理單元、火焰?zhèn)鞲衅?、飛行控制單元、煙霧傳感器以及定位單元，所述火焰?zhèn)鞲衅?、飛行控制單元、煙霧傳感器和定位單元連接至所述處理單元，其中:
[0006]所述火焰?zhèn)鞲衅饔糜谔綔y(cè)火災(zāi)區(qū)域中的火焰紅外線，將所述火焰紅外線輻射的遠(yuǎn)紅外光轉(zhuǎn)換為遠(yuǎn)紅外信號(hào)，并將該遠(yuǎn)紅外信號(hào)發(fā)送至所述處理單元；
[0007]所述處理單元用于根據(jù)所述火焰?zhèn)鞲衅鞲袦y(cè)的遠(yuǎn)紅外信號(hào)的強(qiáng)度確定火勢(shì)蔓延趨勢(shì)，當(dāng)所述無(wú)人機(jī)飛抵火災(zāi)區(qū)域時(shí)啟動(dòng)飛行控制單元控制無(wú)人機(jī)懸停在火災(zāi)區(qū)域上空，開啟煙霧傳感器感測(cè)火災(zāi)區(qū)域內(nèi)的煙霧濃度及煙霧方向啟動(dòng)飛行控制單元控制無(wú)人機(jī)懸停在火災(zāi)區(qū)域上空，并開啟煙霧傳感器感測(cè)火災(zāi)區(qū)域內(nèi)的煙霧濃度及煙霧方向；
[0008]所述處理單元還用于根據(jù)所述煙霧傳感器感測(cè)的煙霧濃度及煙霧方向確定火勢(shì)蔓延方向，以及開啟所述定位單元定位出火災(zāi)區(qū)域的地理位置信息。
[0009]優(yōu)選的，所述火災(zāi)監(jiān)測(cè)裝置還包括一個(gè)連接至所述處理單元上的通訊單元，該通訊單元用于將所述火災(zāi)區(qū)域的火勢(shì)蔓延趨勢(shì)、火勢(shì)蔓延方向以及地理位置信息發(fā)送至消防中心進(jìn)行火災(zāi)預(yù)警。
[0010]優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)云臺(tái)是一種由步進(jìn)電機(jī)控制的旋轉(zhuǎn)式云臺(tái)，該旋轉(zhuǎn)云臺(tái)用于控制所述火災(zāi)監(jiān)測(cè)裝置中的火焰?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)行360度轉(zhuǎn)動(dòng)來探測(cè)火災(zāi)區(qū)域產(chǎn)生的火焰紅外線。
[0011]優(yōu)選的，所述無(wú)人機(jī)的兩側(cè)機(jī)翼上分別設(shè)置有一個(gè)太陽(yáng)能透鏡，每一個(gè)太陽(yáng)能透鏡下方設(shè)置有一塊太陽(yáng)能電池。
[0012]優(yōu)選的，所述太陽(yáng)能透鏡為一種菲涅爾透鏡系統(tǒng)，用于聚集太陽(yáng)光能。
[0013]優(yōu)選的，所述太陽(yáng)能電池將所述太陽(yáng)能透鏡聚集的太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化成電能并為無(wú)人機(jī)的電動(dòng)引擎供電。
[0014]優(yōu)選的，所述火焰?zhèn)鞲衅靼ㄟh(yuǎn)紅外探測(cè)系統(tǒng)、光電檢測(cè)元件以及信號(hào)轉(zhuǎn)換電路。
[0015]優(yōu)選的，所述遠(yuǎn)紅外探測(cè)系統(tǒng)采用一種反射式光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)，用于探測(cè)火災(zāi)區(qū)域中的火焰紅外線。
[0016]優(yōu)選的，所述熱敏檢測(cè)元件采用一種由硫化鉛、砸化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺、娃的混合材料制成的光敏元件。
[0017]優(yōu)選的，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路用于將所述遠(yuǎn)紅外光轉(zhuǎn)換成遠(yuǎn)紅外信號(hào)輸出至所述處理單元。
[0018]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型所述用于火災(zāi)救援的無(wú)人機(jī)預(yù)警系統(tǒng)通過無(wú)人機(jī)搭載的火焰?zhèn)鞲衅魈綔y(cè)火災(zāi)區(qū)域的火勢(shì)蔓延趨勢(shì)，通過煙霧傳感器探測(cè)火災(zāi)區(qū)域的火勢(shì)蔓延方向，通過定位單元精確定位火災(zāi)區(qū)域的地理位置信息，并將火災(zāi)區(qū)域的火勢(shì)蔓延趨勢(shì)、火勢(shì)蔓延方向以及地理位置信息反饋至消防中心進(jìn)行預(yù)警，使得消防中心在第一時(shí)間內(nèi)掌握火災(zāi)區(qū)域的火勢(shì)情況以便更好地進(jìn)行火災(zāi)救援。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型用于火災(zāi)救援的無(wú)人機(jī)預(yù)警系統(tǒng)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型用于火災(zāi)救援的無(wú)人機(jī)預(yù)警系統(tǒng)中的火災(zāi)監(jiān)測(cè)裝置優(yōu)選實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本實(shí)用新型用于火災(zāi)救援的無(wú)人機(jī)預(yù)警系統(tǒng)中的火焰?zhèn)鞲衅鲀?yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]本實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成上述目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效進(jìn)行細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0024]如圖1所示，圖1是本實(shí)用新型用于火災(zāi)救援的無(wú)人機(jī)預(yù)警系統(tǒng)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，所述無(wú)人機(jī)預(yù)警系統(tǒng)I包括，但不僅限于，無(wú)人機(jī)10以及設(shè)置在無(wú)人機(jī)10底部的旋轉(zhuǎn)云臺(tái)30，該旋轉(zhuǎn)云臺(tái)30中安裝有火災(zāi)監(jiān)測(cè)裝置20。所述云臺(tái)30為一種由步進(jìn)電機(jī)控制的旋轉(zhuǎn)式云臺(tái)，用于控制所述火災(zāi)監(jiān)測(cè)裝置20進(jìn)行360度轉(zhuǎn)動(dòng)來探測(cè)火災(zāi)區(qū)域中的火勢(shì)蔓延趨勢(shì)與火勢(shì)蔓延方向。所述的無(wú)人機(jī)10是一種由無(wú)線電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無(wú)人駕駛飛行器，例如無(wú)人直升機(jī)、無(wú)人固定翼機(jī)、無(wú)人多旋翼飛行器、無(wú)人飛艇、無(wú)人傘翼機(jī)等。
[0025]在本實(shí)施例中，所述無(wú)人機(jī)10的兩側(cè)機(jī)翼上分別設(shè)置有一個(gè)太陽(yáng)能透鏡40，每一個(gè)太陽(yáng)能透鏡40下方設(shè)置有一塊太陽(yáng)能電池50，所述太陽(yáng)能透鏡40可以為一種菲涅爾透鏡系統(tǒng)，用于聚集太陽(yáng)光能。所述太陽(yáng)能電池50將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為電能并持續(xù)為所述無(wú)人機(jī)10的電動(dòng)引擎供電，可以滿足該無(wú)人機(jī)10遠(yuǎn)距離飛行的要求。
[0026]如圖2所示，圖2是本實(shí)用新型用于火災(zāi)救援的無(wú)人機(jī)預(yù)警系統(tǒng)中的火災(zāi)監(jiān)測(cè)裝置優(yōu)選實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，所述火災(zāi)監(jiān)測(cè)裝置20包括，但不僅限于，處理單元201、火焰?zhèn)鞲衅?02、飛行控制單元203、煙霧傳感器204、定位單元205以及通訊單元206。所述火焰?zhèn)鞲衅?02、飛行控制單元203、煙霧傳感器204、定位單元205和通訊單元206均連接至處理單元201。
[0027]所述處理單元201是一種微處理器、數(shù)據(jù)處理芯片、或者具有數(shù)據(jù)處理功能的微控制器(M⑶)等。所述處理單元201能夠根據(jù)所述火焰?zhèn)鞲衅?02感測(cè)的遠(yuǎn)紅外信號(hào)確定火勢(shì)蔓延趨勢(shì)，以及根據(jù)所述煙霧傳感器204感測(cè)的煙霧信號(hào)確定火勢(shì)蔓延方向。
[0028]所述火焰?zhèn)鞲衅?02是一種用于檢測(cè)火災(zāi)區(qū)域中火焰紅外線的傳感器，具有對(duì)火焰紅外線感測(cè)靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。所述火焰?zhèn)鞲衅?02能夠探測(cè)到波長(zhǎng)在700納米?1000納米范圍內(nèi)的紅外光，探測(cè)角度為60°，其中紅外光波長(zhǎng)在880納米附近靈敏度達(dá)到最大。所述火焰?zhèn)鞲衅?02以向下傾斜30°至45°的角度安裝在