[發明專利]服務特種混合動力車輛的邊緣計算平臺及方法

在審

• 申請號: 201910731900.6
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110650177A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 嚴炎智;胡東海;王晶;蔡英鳳;陳龍;徐向陽;衣豐艷;周稼銘;董鵬;陳雪榮;田波;李思李;沈華平;楊桃
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;A62C3/00;A62C27/00;A62C37/00;G01S19/52;G01S19/42;G01P13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種服務特種混合動力車輛的邊緣計算平臺，其特征在于，包括無人機智能探查模塊(1)、特種混合動力車(3)、特種混合動力車服務器(4)、增強現實設備(5)、一號基站(6)、衛星(7)、二號基站(8)、火情監控服務器(10)、建筑信息服務器(11)、邊緣計算工作站(12)；所述無人機智能探查模塊(1)通過短距離通信(2)和特種混合動力車服務器(4)相連接，消防員佩戴增強現實設備(5)通過短距離通信(2)和特種混合動力車服務器(4)相連接，特種混合動力車服務器(4)通過無線通信和一號基站(6)相連接，一號基站(6)通過無線通信和衛星(7)相連接，衛星(7)通過無線通信和消防站附近的二號基站(8)相連接，二號基站(8)通過有線通信(9)和火情監控服務器(10)相連接，火情監控服務器(10)通過有線通信(9)和邊緣計算工作站(12)相連接，建筑信息服務器(11)通過有線通信(9)和邊緣計算工作站(12)相連接。

2.根據權利要求1所述的一種服務特種混合動力車輛的邊緣計算平臺，其特征在于，所述無人機智能探查模塊(1)包括無人機智能探查模塊外殼(13)、電路板A(14)、圖像采集模塊(15)、溫度采集模塊(16)、煙霧濃度采集模塊(17)、GPS A(18)、陀螺儀A(19)、信息存儲模塊(20)、信息收發模塊A(21)。

3.根據權利要求2所述的一種服務特種混合動力車輛的邊緣計算平臺，其特征在于，所述電路板A(14)安裝在無人機智能探查模塊外殼(13)內；所述圖像采集模塊(15)、溫度采集模塊(16)、煙霧濃度采集模塊(17)、GPS A(18)、陀螺儀A(19)、信息存儲模塊(20)以及信息收發模塊A(21)集成安裝在電路板上，由電路板A(14)上的線路進行信息傳輸；信息收發模塊A(21)通過短距離通信(2)和特種混合動力車服務器(4)相連接。

4.根據權利要求2所述的一種服務特種混合動力車輛的邊緣計算平臺，其特征在于，所述圖像采集模塊(15)采用攝像頭或雷達，用于采集火災現場圖像信息并傳遞至信息存儲模塊(20)。

5.根據權利要求1所述的一種服務特種混合動力車輛的邊緣計算平臺，其特征在于，所述增強現實設備(5)包括電路板B(22)、GPS B(23)、陀螺儀B(24)、信息收發模塊B(25)、顯示模塊(26)。

6.根據權利要求5所述的一種服務特種混合動力車輛的邊緣計算平臺，其特征在于，所述GPS B(23)、陀螺儀B(24)、信息收發模塊B(25)、顯示模塊(26)集成安裝在電路板B(22)上，由電路板B(22)上的線路進行信息傳輸；信息收發模塊B(25)通過短距離通信(2)和特種混合動力車服務器(4)相連接。

7.根據權利要求1所述的一種服務特種混合動力車輛的邊緣計算平臺，其特征在于，所述特種混合動力車服務器(4)安裝在特種混合動力車(3)上，所述火情監控服務器(10)、建筑信息服務器(11)、邊緣計算工作站(12)設置在消防站內。

8.根據權利要求1-7任一項所述的一種服務特種混合動力車輛的邊緣計算平臺的控制方法，其特征在于，根據消防救援對計算資源的需求，對邊緣側救援服務平臺進行統一管理與動態分配，同時按照實時的火災現場情況反饋與多個云端數據中心進行交互，邊緣計算工作站完成海量的數據存儲與計算，并最終得到反饋做出合理的應急救援方案，并實現與消防救援車輛與消防人員的實時共享。

9.根據權利要求8所述的一種服務特種混合動力車輛的邊緣計算平臺的控制方法，其特征在于，所述控制方法的實現包括以下步驟：

步驟1)當火災發生后，消防部門得知火災發生的地點，立即安排特種混合動力車3第一時間前往火災地點，進行火災救援；

步驟2)無人機進入火災現場，無人機智能探查模塊1中的GPS A(18)確定無人機采集的位置信息、速度信息，陀螺儀A(19)采集三坐標下角速度來判斷無人機飛行方向，圖像采集模塊(15)進行火災現場的圖像采集，溫度采集模塊(16)采集火災現場溫度，煙霧濃度采集模塊(17)采集火災現場煙霧濃度；

步驟3)無人機智能探查模塊1中的信息存儲模塊(20)進行信息的存儲，同時信息收發模塊A(21)通過短距離通信(2)和特種混合動力車服務器(4)相連接，并將無人機收集到的火災現場內部信息進行傳遞至特種混合動力車服務器(4)；

步驟4)特種混合動力車服務器4將獲取的火災現場信息傳送給火災現場附近的一號基站(6)，通過衛星(7)、二號基站(8)、火情監控服務器(10)傳送給位于消防站內的邊緣計算工作站(12)；

步驟5)邊緣計算工作站(12)結合建筑信息服務器(11)云端傳輸的火災建筑物結構和無人機傳回的火災現場情況，溫度煙度等，利用云平臺對火情以及建筑內部損壞情況進行計算與預測，并根據仿真結果規劃最佳緊急救援路線，并上傳至和特種混合動力車服務器(4)；

步驟6)消防人員佩戴增強現實設備(5)進入火災現場救援，根據增強現實設備(5)中的GPS B判斷消防人員所處位置，特種混合動力車服務器(4)通過短距離通信(2)將當前樓層信息以及最佳行動路徑推送在顯示模塊(26)中，指引消防人員迅速到達目標位置，并防止因為煙霧彌漫、火勢過大、房屋倒塌砸傷消防人員。