[發明專利]一種基于無人機的智能森林防火系統

在審

• 申請號: 202010738397.X
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111932812A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 胡同欣;孫龍;竇旭;李飛
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G08B17/12;G05D1/10;G01D21/02;H04L29/08;A62C3/02
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李林合

1.一種基于無人機的智能森林防火系統，其特征在于，包括無人機、后臺監控子系統、消防中心管理子系統和護林員管理子系統；

其中，無人機包括無人機控制子系統，無人機控制子系統與后臺監控子系統無線連接，消防中心管理子系統和護林員管理子系統分別與后臺監控子系統通訊連接；

無人機控制子系統包括微處理器、火情探測模塊、定位模塊、環境監測模塊、驅動模塊、轉向模塊、速度檢測模塊和無線通訊模塊；微處理器通訊連接火情探測模塊、定位模塊、環境監測模塊和速度檢測模塊，控制連接驅動模塊和轉向模塊；火情探測模塊用于對森林中發生的火情進行探測并將探測數據發送至微處理器，定位模塊用于對無人機所處位置進行定位并將定位信息發送至微處理器，環境監測模塊用于監測無人機所處環境中的環境數據，驅動模塊用于使無人機進行運轉，轉向模塊用于實現無人機的轉向，速度檢測模塊用于對無人機的速度進行檢測并將數據發送至微處理器，無線通訊模塊用于實現無人機控制子系統與后臺監控子系統之間的雙向信息傳輸；

后臺監控子系統包括中央處理器、無線收發模塊、數據處理模塊、區域劃分模塊、警報模塊、圖形處理模塊、林火識別模塊、火情分析模塊和顯示模塊；中央處理器通訊連接數據處理模塊、無線收發模塊、區域劃分模塊、火情分析模塊、林火識別模塊、圖像處理模塊和顯示模塊，控制連接警報模塊；無線收發用于實現信息的接收和發送以實現信息的雙向傳輸，數據處理模塊用于對接收的監測數據進行處理并將處理結果發送至中央處理器，區域劃分模塊用于劃分森林監控區域以實現分區管理，警報模塊用于發出警報以提醒后臺人員，圖形處理模塊用于對接收的圖像進行處理，林火識別模塊用于根據處理后的圖像和相關監測數據來判斷是否出現林火，火情分析模塊用于對火情進行分析并判斷火情的等級，顯示模塊用于顯示各項數據信息和監控圖像。

2.根據權利要求1所述的一種基于無人機的智能森林防火系統，其特征在于，無人機上設有滅火裝置，滅火裝置上設有滅火劑儲存罐和滅火劑噴口，且滅火裝置位于無人機的底部。

3.根據權利要求1所述的一種基于無人機的智能森林防火系統，其特征在于，無人機上還設有警報器和揚聲器，微處理器控制連接警報器和揚聲器，且警報器為聲光警報器；

其中，揚聲器用于發出語音以起到引導方向的作用，聲光警報器發出刺耳警示音和刺眼光線以起到警示的作用，有助于消防人員和護林人員及時鎖定火情方位和提醒附近人員散開。

4.根據權利要求1所述的一種基于無人機的智能森林防火系統，其特征在于，無人機控制子系統還包括供電模塊、電量監測模塊和電量分析模塊；供電模塊電性連接無人機用電部件以對各用電部件進行供電，電量監測模塊通訊連接電量分析模塊，電量分析模塊通訊連接微處理器；

電量監測模塊用于監測供電模塊的待電量并將數據發送至電量分析模塊，電量分析模塊根據待電量數據分析無人機所能維持的運行時長并將分析信息實時發送至微處理器，無人機控制子系統將信息發送回后臺監控子系統；當供電模塊的待電量低于一定值時，后臺人員控制無人機返回以防電量耗盡而掉落損壞。

5.根據權利要求1所述的一種基于無人機的智能森林防火系統，其特征在于，無人機為六旋翼無人機，定位模塊為北斗定位儀或GPS定位儀；無人機的頂部設有太陽能發電板，太陽能發電板電性連接供電模塊；

供電模塊包括可充電鋰電池和穩壓電路，鋰電池用于提供電源，穩壓電路用于穩定電壓以保證供電電壓的穩定。

6.根據權利要求1所述的一種基于無人機的智能森林防火系統，其特征在于，區域劃分模塊包括GIS信息獲取子模塊，森林面積計算子模塊和監控區域劃分子模塊；

GIS信息獲取子模塊用于獲取GIS地圖信息并將其發送至森林面積計算子模塊，森林面積計算單元用于根據GIS地圖信息計算森林面積并將計算信息發送至監控區域劃分子模塊，監控區域劃分子模塊用于根據森林面積將森林區域劃分為多個監控區域，并在每個監控區域布置無人機監控巡查。