[發(fā)明專利]一種無人機(jī)精準(zhǔn)投彈滅火系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710911626.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN107651180A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐朝朝;周成虎;李勇;楊驥;張晨;黃浩玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州地理研究所
• 主分類號(hào): B64C27/08
• 分類號(hào): B64C27/08;B64D1/06;G05D1/10
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司44001
• 代理人: 劉明星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種無人機(jī)精準(zhǔn)投彈滅火系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，受氣候異常、人為用火增多、林下可燃物積累等因素影響，森林火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重威脅著森林資源和人民生命財(cái)產(chǎn)安全。一旦發(fā)生火災(zāi)，僅靠人工撲打和風(fēng)力滅火機(jī)等傳統(tǒng)方法滅火，不但效率低下，而且存在嚴(yán)重的安全隱患。在滅火的過程中，撲火人員容易置身險(xiǎn)地，由于來不及撤離而被火直接燒傷燒死，或由于一氧化碳而中毒昏迷或死亡。此外，在野外作業(yè)過程中容易因斷木、滾石砸傷而摔傷，或使用滅火彈不當(dāng)而造成人身傷害事故。

對(duì)于超高層建筑，一旦發(fā)生火災(zāi)，在進(jìn)行外部救援時(shí)往往由于消防車臂力長度不夠,消防水槍難以到達(dá)或供水不足等原因，而造成火勢(shì)無法及時(shí)控制，損失難以減到最小等情況。

隨著無人機(jī)技術(shù)的日趨成熟和航空攝影技術(shù)的進(jìn)一步拓展，我國民用無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛，主要包括攝影測(cè)量、應(yīng)急救災(zāi)、公共安全、資源勘探、環(huán)境監(jiān)測(cè)、自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)與評(píng)估、城市規(guī)劃與市政管理、林火病蟲害防護(hù)與監(jiān)測(cè)等。當(dāng)前，我國消防部隊(duì)面臨著日益復(fù)雜的滅火救援工作，傳統(tǒng)的滅火手段已無法滿足森林安全滅火、超高層建筑及時(shí)滅火等需求。此外，針對(duì)森林火災(zāi)，由于其現(xiàn)場(chǎng)溫度高、煙塵大、能見度不高，利用有人機(jī)進(jìn)行滅火救災(zāi)時(shí)，飛機(jī)中的人不能清楚地了解火場(chǎng)當(dāng)前，無法保證人員的安全。

無人機(jī)具有重量輕、維護(hù)成本低、無人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)、生存能力強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性能好、使用方便等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)采用無人駕駛的方式擺脫了駕駛員自身生理?xiàng)l件的限制，極大降低了操作人員的危險(xiǎn)程度，能夠完成一般有人機(jī)不能完成的任務(wù)，使得無人機(jī)在航空拍照、地質(zhì)測(cè)量、高壓輸電線路巡視、油田管路檢查、高速公路管理、森林防火巡查、毒氣勘察、緝毒和應(yīng)急救援、救護(hù)等民用領(lǐng)域應(yīng)用前景極為廣闊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種無人機(jī)精準(zhǔn)投彈滅火系統(tǒng)，利用無人機(jī)對(duì)滅火彈進(jìn)行精準(zhǔn)投放，以高效地解決森林火災(zāi)和超高層建筑火災(zāi)的滅火問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種無人機(jī)精準(zhǔn)投彈滅火系統(tǒng)，其包括多旋翼無人機(jī)、及多旋翼無人機(jī)的遙控器和地面站控制系統(tǒng)，還包括RTK定位模塊、火焰以及煙霧傳感器和滅火彈投放裝置，所述的RTK定位系統(tǒng)、火焰以及煙霧傳感器和滅火彈投放裝置分別設(shè)在多旋翼無人機(jī)上；

RTK定位模塊，用于提供多旋翼無人機(jī)的精準(zhǔn)定位；

火焰以及煙霧傳感器與多旋翼無人機(jī)的飛控系統(tǒng)連接，多旋翼無人機(jī)的飛控系統(tǒng)根據(jù)火焰以及煙霧傳感器的信號(hào)控制滅火彈投放裝置投放滅火彈。

由上可知，本發(fā)明可以通過遙控器手動(dòng)控制多旋翼無人機(jī)飛行，也可以通過地面站控制系統(tǒng)畫航線自動(dòng)控制旋翼無人機(jī)飛行，同時(shí)結(jié)合RTK定位模塊對(duì)無人機(jī)進(jìn)行定位，可使無人機(jī)達(dá)到厘米級(jí)的定位精度。在作業(yè)過程中，可以通過地面站控制系統(tǒng)來規(guī)劃無人機(jī)的航線，自動(dòng)控制無人機(jī)飛行到火源附近，當(dāng)火焰或煙霧達(dá)到一定量，火焰或煙霧傳感器將火焰或煙霧信號(hào)傳送至無人機(jī)的飛控系統(tǒng)，無人機(jī)的飛控系統(tǒng)控制滅火彈投放裝置投放滅火彈，使滅火彈投到火源中爆炸滅火。也可以通過地面站控制系統(tǒng)來規(guī)劃無人機(jī)的航線，自動(dòng)控制無人機(jī)飛行到火源處，并定點(diǎn)打開滅火彈投放裝置投放滅火彈。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述多旋翼無人機(jī)上設(shè)有變焦相機(jī)，變焦相機(jī)由多旋翼無人機(jī)的飛控系統(tǒng)控制動(dòng)作，且變焦相機(jī)的影像數(shù)據(jù)經(jīng)多旋翼無人機(jī)的飛控系統(tǒng)傳送至遙控器和地面站控制系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述滅火彈投放裝置包括第一抱夾和第二抱夾，所述多旋翼無人機(jī)底部固定有基板，基板底面設(shè)有導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽內(nèi)設(shè)有可自由滑動(dòng)的第一滑桿和第二滑桿，第一抱夾固定在第一滑桿下端，第二抱夾固定在第二滑桿下端，基板底面還固定有第一氣缸和第二氣缸，第一氣缸的推桿與第一滑桿上端固定連接，第二氣缸的推桿與第二滑桿上端固定連接，第一抱夾和第二抱夾在第一氣缸和第二氣缸作用下相互靠攏而抱緊滅火彈或分開而投放滅火彈，第一氣缸和第二氣缸由多旋翼無人機(jī)的飛控系統(tǒng)控制動(dòng)作。

進(jìn)一步地，所述變焦相機(jī)和火焰以及煙霧傳感器均設(shè)在基板底面。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明可以通過遙控器手動(dòng)控制多旋翼無人機(jī)飛行，也可以通過地面站控制系統(tǒng)畫航線自動(dòng)控制旋翼無人機(jī)飛行，同時(shí)結(jié)合RTK定位模塊對(duì)無人機(jī)進(jìn)行定位，可使無人機(jī)達(dá)到厘米級(jí)的定位精度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明無人機(jī)精準(zhǔn)投彈滅火系統(tǒng)的示意圖；

圖2為本發(fā)明無人機(jī)精準(zhǔn)投彈滅火系統(tǒng)滅火彈投放裝置的立體圖。

具體實(shí)施方式