一种基于无人机视觉辅助消防炮灭火系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无人机视觉辅助消防炮灭火系统及控制方法，涉及智能消防灭火领域，包括以下步骤,步骤一，火场数据采集，收集现场火势情况，人员分布情况，障碍物等信息，步骤二，火场数据分析，分析火情处理顺序、自动完成前期的程序准备工作，步骤三，消防水炮灭火，消防水炮端控制装置执行信号指令向火点洒水灭火，步骤四，灭火效果评估，侦查火势压制和蔓延情况，判断火源压制情况，包括中央控制端、消防水炮端、无人侦查端，中央控制端安装在消防车驾驶舱内，消防水炮端安装在消防车顶部，无人侦查端由消防车携带，本发明专利技术是一种能适应高楼灭火的无人机视觉辅助消防炮灭火系统控制方法。方法。方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机视觉辅助消防炮灭火系统及控制方法


[0001]本专利技术主要涉及智能消防灭火的
，具体为一种基于无人机视觉辅助消防炮灭火系统及控制方法。

技术介绍

[0002]消防炮是全球消防领域普遍应用的消防装备，作为一种有效的自动喷射、监控灭火、靠计算机控制的电控一体化的消防装备。它的工作效率高、反应速度快，能够准确判断火源位置，用短的时间完成艰巨的任务，进而减轻了劳动强度，现役的消防炮大多都是自带观测装置来识别火源，对与小型空旷地带消防效果尚可，但是面对复杂且大面积的区域如森林、高楼以及化工厂等地，由于缺乏整体观察能力，消防效果难以保证，由于无人机的空中侦查能力出众，因此，以一种基于无人机视觉辅助消防炮灭火系统配以合适的控制方法能够极大的提升消防炮的工作效果。
[0003]根据申请号为202111383176.6的专利文件所提供了的一种基于无人机视觉辅助消防炮灭火系统及控制方法，利用无人机携带视觉装置至火场上方采集高空俯视的火场分布图像，依托无人机有利视觉选取多火源目标点实现智能灭火，解决纯人工操作灭火方法和消防人员面对火场视野不足的弊端，提升了整体的灭火效率。
[0004]上述专利中的方法能够实现大区域如森林等地区的无人机视觉辅助灭火，但是缺乏对高楼、复杂工厂这些区域的视觉辅助能力。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要提供了一种基于无人机视觉辅助消防炮灭火系统及控制方法，用以解决上述
技术介绍
中提出的技术问题。
[0006]本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案为：
[0007]一种基于无人机视觉辅助消防炮灭火系统，包括中央控制端、消防水炮端、无人侦查端，所述中央控制端安装在消防车驾驶舱内，所述消防水炮端安装在消防车顶部，所述无人侦查端由消防车携带，可远程放飞。
[0008]优选的，所述中央控制端包括收集无人侦查端传输信息的无线收集模块，分析火场信息的信息处理模块，控制消防水炮端和无人侦查端的信号发射模块，在本优选的实施例中，通过无线收集模块收集信息，通过信息处理模块搭建好火场模型后，即可通过信号发射模块自动化控制消防水炮端和无人侦查端开展自动灭火。
[0009]优选的，所述消防水炮端包括安装在消防车顶部的水平转动部件，设于所述水平转动部件顶部的竖直转动部件，设于所述竖直转动部件中央的喷洒部件，在本优选的实施例中，通过水平转动部件和竖直转动部件调整消防水炮端的洒水角度。
[0010]优选的，所述水平转动部件包括安装箍，设于所述安装箍顶部的机座，设于所述机座底部的第一电机，设于所述机座内部且输入端接在所述第一电机执行端的摆线针轮减速器，设于所述摆线针轮减速器输出端的平台，在本优选的实施例中，通过第一电机和摆线针
轮减速器提供缓慢大扭矩的转向力。
[0011]优选的，所述竖直转动部件包括平行设于所述平台顶部的两块支撑桩，设于一块所述支撑桩一侧的第二电机，设于所述支撑桩内部且输入端连接在所述第二电机执行端的斜齿轮减速器，设于所述斜齿轮减速器输出端且转动连接在两块所述支撑桩中央的转柱，在本优选的实施例中，通过第二电机和斜齿轮减速器提供竖直的转向力。
[0012]优选的，所述喷洒部件包括穿设于所述转柱内的喷管，设于所述转柱和所述喷管上的支架，设于两块所述支撑桩远离所述喷管一端的增压泵，设于所述增压泵远离所述支撑桩的消防水管，设于一块所述支撑桩顶部的光电传感器，在本优选的实施例中，通过光电传感器实时测距，根据距离由增压泵调整水源的压力，以应对不同高度和距离的火源。
[0013]优选的，所述无人侦查端包括遥控无人机，设于所述遥控无人机一侧的侦查部件，设于所述遥控无人机底部的消防辅助部件，在本优选的实施例中，通过遥控无人机携带侦查设备，观察并搜集火场信息。
[0014]优选的，所述侦查部件包括设于所述遥控无人机一侧的具有热感应能力的高清摄像头，设于所述高清摄像头一侧的扩音机，设于所述无人机顶部的信号发射器，在本优选的实施例中，通过具有热感应能力的高清摄像头拍摄火场信息，通过扩音机向火场内的人员喊话。
[0015]优选的，所述消防辅助部件包括设于所述遥控无人机底部的发射架，设于所述发射架一侧的水管架，在本优选的实施例中，通过发射架可装载消防弹和破窗弹，消防弹用以扑灭偏僻位置的零星火源，破窗弹用以在建筑内开辟道路，通过水管架可以携带细长较轻的消防管从上往下扑灭消防水炮端难以处理的区域。
[0016]根据上部技术方案还将提供一种基于无人机视觉辅助消防炮灭火系统的控制方法，包括以下步骤：
[0017]步骤一，火场数据采集，当发生火情时，消防车携带中央控制端、消防水炮端以及无人侦查端抵达火场附近，通过专人遥控无人侦查端飞往火场上方附近或进入高层建筑物内部实时摄像，收集现场火势情况，人员分布情况，障碍物等信息，通过热感应摄像头拍摄各区域温度信息；
[0018]步骤二，火场数据分析，无人侦查端将拍摄的火场信息远程传输到中央控制端，中央控制端通过收集到的信息，搭建火场信息三维建模，通过分析火情处理顺序、计算各个射流落点、调整水泵压力，自动完成前期的程序准备工作；
[0019]步骤三，消防水炮灭火，中央控制端将程序发送至消防水炮端内，将程序转换为消防水炮端控制装置能够识别的角度、方向控制的信号指令，消防水炮端控制装置执行信号指令并驱动消防水炮端向火点洒水灭火，此过程中，无人侦查端持续观察火点火势熄灭和蔓延情况，并持续发送火势信息调整灭火过程；
[0020]步骤四，灭火效果评估，灭火过程中无人侦查端火势压制和蔓延情况，并通过热感应摄像头感应温度，直至判断该区域火势已无再起可能，中央控制端通过之前搭建的建模信息，控制无人侦查端自动飞往其他火点，重新引导消防水炮端灭火，并重复步骤的选点以及喷射过程，直到火场所有火源目标点全部压制或熄灭。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0022]通过事先有人遥控无人机拍摄火场信息，以及使用发射架携带破窗弹的设计，使
得无人机视觉辅助系统能够在复杂的市区高楼内辅助消防水炮工作，同时破窗弹开辟的道路也能够方便消防水炮从其他位置喷水灭火。
[0023]通过无人侦查端携带的发射架和水管架，能够在某些消防水炮无法顾及到的位置进行救急式灭火，有利于防止出现火势扩大的危险，通过其携带的扩音机能够为受困人员提供逃生信息，增加受困人员脱险几率。
[0024]通过安装在消防车上的设计，能够进行紧急移动，以应对一个大区域内的消防事件。
[0025]以下将结合附图与具体的实施例对本专利技术进行详细的解释说明。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的处理步骤流程图；
[0027]图2为本专利技术的整体系统框架图；
[0028]图3为本专利技术的中央控制结构框架图；
[0029]图4为本专利技术的无人侦查端整体轴测图；
[0030]图5为本专利技术的消防水炮端整体轴测图；
[0031]图6为本专利技术的消防水炮端侧面剖视图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机视觉辅助消防炮灭火系统，包括中央控制端(10)、消防水炮端(20)、无人侦查端(30)、其特征在于，所述中央控制端(10)安装在消防车驾驶舱内，所述消防水炮端(20)安装在消防车顶部，所述无人侦查端(30)由消防车携带，可远程放飞。2.根据权利要求1所述的一种基于无人机视觉辅助消防炮灭火系统，其特征在于，所述中央控制端(10)包括收集无人侦查端(30)传输信息的无线收集模块(11)，分析火场信息的信息处理模块(12)，控制消防水炮端(20)和无人侦查端(30)的信号发射模块(13)。3.根据权利要求1所述的一种基于无人机视觉辅助消防炮灭火系统，其特征在于，所述消防水炮端(20)包括安装在消防车顶部的水平转动部件(21)，设于所述水平转动部件(21)顶部的竖直转动部件(22)，设于所述竖直转动部件(22)中央的喷洒部件(23)。4.根据权利要求3所述的一种基于无人机视觉辅助消防炮灭火系统，其特征在于，所述水平转动部件(21)包括安装箍(211)，设于所述安装箍(211)顶部的机座(212)，设于所述机座(212)底部的第一电机(213)，设于所述机座(212)内部且输入端接在所述第一电机(213)执行端的摆线针轮减速器(214)，设于所述摆线针轮减速器(214)输出端的平台(215)。5.根据权利要求4所述的一种基于无人机视觉辅助消防炮灭火系统，其特征在于，所述竖直转动部件(22)包括平行设于所述平台(215)顶部的两块支撑桩(221)，设于一块所述支撑桩(221)一侧的第二电机(222)，设于所述支撑桩(221)内部且输入端连接在所述第二电机(222)执行端的斜齿轮减速器(223)，设于所述斜齿轮减速器(223)输出端且转动连接在两块所述支撑桩(221)中央的转柱(224)。6.根据权利要求5所述的一种基于无人机视觉辅助消防炮灭火系统，其特征在于，所述喷洒部件(23)包括穿设于所述转柱(224)内的喷管(231)，设于所述转柱(224)和所述喷管(231)上的支架(232)，设于两块所述支撑桩(221)远离所述喷管(231)一端的增压泵(233)，设于所述增压泵(233)远离所述支撑桩(221)的消防水管(234)，设于一块所述支撑桩(221)顶部的光电传感器(235)。7.根据权利要求1所述的一种基于无人机...

【专利技术属性】
技术研发人员：高伟超，刘丽媗，庄坤森，
申请(专利权)人：福建省宇安机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：