无人机灭火装置及灭火方法

文档序号:1456568 发布日期:2020-02-21 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 无人机灭火装置及灭火方法 (Unmanned aerial vehicle fire extinguishing device and fire extinguishing method ) 是由 陈武记 陈志玮 于 2018-08-14 设计创作,主要内容包括:本发明提出一种无人机灭火装置及灭火方法,灭火装置包括中央控制器、无线通信模块、热能显像仪及灭火装置。中央控制器控制无人机载具在室内环境飞行靠近火源。无线通信模块电性连接中央控制器,用于接收浓烟探测器传送的浓烟信号或接收温度探测器传送的温度信号。热能显像仪电性连接中央控制器,热能显像仪用于撷取热能图像以搜寻火源位置。灭火装置电性连接中央控制器,灭火装置设有灭火药剂,灭火装置根据热能显像仪撷取的热能图像将灭火药剂投向或喷洒火源。(The invention provides an unmanned aerial vehicle fire extinguishing device and a fire extinguishing method. The central controller controls the unmanned aerial vehicle carrier to fly close to a fire source in an indoor environment. The wireless communication module is electrically connected with the central controller and is used for receiving the dense smoke signals transmitted by the dense smoke detector or receiving the temperature signals transmitted by the temperature detector. The heat energy imaging instrument is electrically connected with the central controller and is used for capturing heat energy images to search the position of the fire source. The fire extinguishing device is electrically connected with the central controller and is provided with a fire extinguishing agent, and the fire extinguishing device throws or sprays the fire extinguishing agent to a fire source according to a heat energy image captured by the heat energy imaging instrument.)

无人机灭火装置及灭火方法

技术领域

本发明涉及灭火装置领域,特别涉及一种无人机灭火装置及灭火方法。

背景技术

现今社会环境上,不乏从报章杂志或电视新闻得知频传的火灾事件,举凡电线走火、鞭炮爆竹堆积、易燃物堆积或人为纵火等等,都可能造成极大的伤害。因此,如何快速扑灭火源是个极重要的课题。无人机通常用于户外空中拍摄,以了解地形地貌或是会场人数勘验。然而,现有技术中,鲜少提出通过无人机来对火场进行灭火的解决方案。

发明内容

有鉴于现有技术的不足,本发明提出了一种无人机灭火装置及灭火方法。

本发明提出一种无人机灭火装置,具有无人机载具,无人机载具包括多个飞行装置,用于控制无人机载具的飞行路径以靠近火源。无人机灭火装置包括中央控制器、无线通信模块、热能显像仪及灭火装置。中央控制器控制无人机载具通过多个飞行方式在室内环境飞行靠近火源。无线通信模块电性连接中央控制器,无线通信模块用于接收浓烟探测器传送的浓烟信号且/或接收温度探测器传送的温度信号,当浓烟信号高于浓烟默认值且/或温度信号高于温度默认值时,中央控制器控制无人机载具飞行靠近火源。热能显像仪电性连接中央控制器,热能显像仪用于撷取热能图像以搜寻火源位置。灭火装置电性连接中央控制器,灭火装置设有灭火药剂,灭火装置根据热能显像仪撷取的热能图像将灭火药剂投向或喷洒火源。

在一实施例中,当热能显像仪搜寻火源位置位于无人机灭火载具的正下方时,灭火装置将灭火药剂投向或喷洒火源。其中当热能显像仪搜寻火源位置并非位于无人机灭火载具的正下方时,灭火装置以抛物线方式将灭火药剂投向或喷洒火源。中央控制器控制无人机载具通过多个飞行方式包括螺旋式飞行、之字飞行、循边式飞行或随机式飞行。

在一实施例中,热能显像仪具有至少一广角镜头,广角镜头用于撷取全景的热能图像以确定火源位置。

在一实施例中,无人机灭火装置更包括:

摄影云台,电性连接中央控制器,摄影云台具有多个液压装置,用于将热能显像仪的镜头的方向固定朝向火源位置。

在一实施例中,无人机载具由起始点开始飞行以搜寻火源位置。

在一实施例中,无人机载具先飞行至浓烟侦测器且/或温度侦测器的下方后搜寻火源。

在一实施例中,无人机灭火装置更包括:

自动充电装置,用于提供电能至无人机载具的电子组件,当自动充电装置提供电能至无人机载具时,无人机载具的脚架自动收起或展开。

在一实施例中,自动充电装置为有线/无线充电装置或磁吸式充电装置。

在一实施例中,无人机载具通过超音波测距装置、光学测距装置、红外线测距装置、雷射测距传感器或室内定位系统对室内环境产生地图数据。中央控制器根据地图数据所显示的门窗分布相对限制无人机载具的飞行路径。中央控制器根据地图资料设定无人机载具飞行在第一高度及第二高度之间,第一高度邻近室内环境的天花板,第二高度邻近室内环境的地板。中央控制器根据地图数据所显示的障碍物分布相对调整无人机载具飞行在第一高度及第二高度之间。

在一实施例中,浓烟探测器及温度探测器无线连接或有线连接收发器,收发器将浓烟信号且/或温度信号传送至无线通信模块、行动装置或远程控制面板。无线通信模块用于接收行动装置传送的控制信号,控制信号用于控制无人机载具的飞行路径及灭火装置将灭火药剂投向或喷洒火源。灭火药剂装卸式地设置于灭火装置。

在一实施例中,无人机灭火装置,更包括:

检测模块,电性连接中央控制器,检测模块用于检测中央控制器、无线通信模块、热能显像仪、灭火装置、摄影云台、测距装置及自动充电装置的运作功能是否维持良好状态。

在一实施例中,无线通信模块用于接收行动装置所传送的检测信号,检测信号用于控制无人机基地台检测中央控制器、无线通信模块、热能显像仪、灭火装置、摄影云台、测距装置及自动充电装置的运作功能是否维持良好状态。

本发明提出一种灭火方法,适用于无人机灭火装置,具有无人机载具,无人机载具包括多个飞行装置,用于控制无人机载具的飞行路径以靠近火源。灭火方法包括:由中央控制器控制无人机载具通过多个飞行方式在室内环境飞行靠近火源;由无线通信模块接收浓烟探测器传送的浓烟信号且/或接收温度探测器传送的温度信号,当浓烟信号高于浓烟默认值且/或温度信号高于温度默认值时,中央控制器控制无人机载具飞行靠近火源;由热能显像仪撷取热能图像以搜寻火源位置;以及由灭火装置根据热能显像仪撷取的热能图像将灭火药剂投向或喷洒火源,其中灭火装置设有灭火药剂。

在一实施例中,当热能显像仪搜寻火源位置位于无人机灭火载具的正下方时,灭火装置将灭火药剂投向或喷洒火源。其中当热能显像仪搜寻火源位置并非位于无人机灭火载具的正下方时,灭火装置以抛物线方式将灭火药剂投向或喷洒火源。中央控制器控制无人机载具通过多个飞行方式包括螺旋式飞行、之字飞行、循边式飞行或随机式飞行。

在一实施例中,无人机载具通过超音波测距装置、光学测距装置、红外线测距装置、雷射测距传感器或室内定位系统对室内环境产生地图数据。中央控制器根据地图数据所显示的门窗分布相对限制无人机载具的飞行路径。中央控制器根据地图资料设定无人机载具飞行在第一高度及第二高度之间。第一高度邻近室内环境的天花板,第二高度邻近室内环境的地板。中央控制器根据地图数据所显示的障碍物分布相对调整无人机载具飞行在第一高度及第二高度之间。

在一实施例中,浓烟探测器及温度探测器无线连接或有线连接收发器,收发器将浓烟信号且/或温度信号传送至无线通信模块、行动装置或远程控制面板。无线通信模块用于接收行动装置传送的控制信号,控制信号用于控制无人机载具的飞行路径及灭火装置将灭火药剂投向或喷洒火源。灭火药剂装卸式地设置于灭火装置。

由上述,本发明所提出的一种无人机灭火装置,当无线通信模块接收到浓烟信号高于浓烟默认值且/或温度信号高于温度默认值时,中央控制器控制无人机载具飞行靠近火源。由热能显像仪的广角镜头用于撷取热能图像或摄影云台以搜寻火源位置。接着灭火装置将灭火药剂投向或喷洒火源,以快速且准确扑灭火源。中央控制器根据地图数据所显示的门窗分布相对限制无人机载具的飞行路径,根据地图数据设定无人机载具飞行在第一高度及第二高度之间,以动态调整无人机载具在室内飞行准确性。另外,通过检测模块或接收检测信号以自动检测无人机载具的电子组件的功能是否完善,增加功能性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种无人机灭火装置的方块示意图;

图2为本发明另一实施例的一种无人机灭火装置的方块示意图;

图3为本发明实施例的一种的方法流程图。

附图标号说明:

标号 名称 标号 名称
1 无人机灭火装置 140 灭火装置
2 无人机灭火装置 150 摄影云台
100 无人机载具 160 测距装置
110 中央控制器 170 检测模块
120 无线通信模块 200 自动充电装置
130 热能显像仪

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。

另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义为,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案,或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1,图1为本发明实施例的一种无人机灭火装置的方块示意图。无人机灭火装置1具有无人机载具100。无人机载具100包括多个飞行装置,举例来说,飞行装置可以为螺旋桨,用于控制无人机载具100的飞行路径以靠近火源并进行灭火。无人机载具100包括中央控制器110、无线通信模块120、热能显像仪130、灭火装置140、摄影云台150、测距装置160及检测模块170。中央控制器110电性连接无线通信模块120、热能显像仪130、灭火装置140、摄影云台150、测距装置160及检测模块170。

中央控制器110用于控制无人机载具100通过多个飞行方式在室内环境飞行靠近火源。无线通信模块120用于接收浓烟探测器传送的浓烟信号且/或接收温度探测器传送的温度信号,举例来说,浓烟探测器可以为烟雾侦测器,温度探测器可以为温度传感器。当浓烟信号高于浓烟默认值且/或温度信号高于温度默认值时,中央控制器110控制无人机载具100飞行靠近火源。举例来说,当浓烟信号高于浓烟默认值时,中央控制器110控制无人机载具100飞行靠近火源。当温度信号高于温度默认值时,中央控制器110控制无人机载具100飞行靠近火源。当浓烟信号高于浓烟默认值且温度信号高于温度默认值时,中央控制器110可以控制无人机载具100加速飞行靠近火源。

热能显像仪130用于撷取热能图像以搜寻火源位置,举例来说,热能图像可以通过图像上不同的颜色来区分火源位置。灭火装置140设有灭火药剂,灭火装置140根据热能显像仪130撷取的热能图像将灭火药剂投向或喷洒火源。进一步来说,灭火装置140可以根据热能显像仪130撷取的热能图像的颜色将灭火药剂投向或喷洒火源。灭火药剂泛指各种可灭火物质或材料,举例来说,灭火药剂可以为灭火弹或海龙替代品。

当热能显像仪130搜寻火源位置位于无人机灭火载具100的正下方时,灭火装置140将灭火药剂投向或喷洒火源。灭火装置140可以包括一或多个自动开关,当热能显像仪搜寻到火源位置时,灭火装置140即开启自动开关且将灭火药剂投向或喷洒火源。当热能显像仪130搜寻火源位置并非位于无人机灭火载具100的正下方时,灭火装置140以拋物线方式将灭火药剂投向或喷洒火源。进一步来说,当火源位置并非位于无人机灭火载具100的正下方时,灭火装置140以斜角将灭火药剂投向或喷洒火源。中央控制器110控制无人机载具100通过多个飞行方式包括螺旋式飞行、之字飞行、循边式飞行或随机式飞行。进一步来说,螺旋式飞行为无人机载具100的飞行方向如螺旋式,之字飞行为无人机载具100的飞行方向如英文Z字,循边式飞行为无人机载具100的飞行方向围绕着室内的墙壁边缘,随机式飞行为无人机载具100的飞行方向是随机的。

热能显像仪130具有至少一广角镜头(图未示),广角镜头用于撷取全景的热能图像以确定火源位置。举例来说,广角镜头可以用于撷取180O~360O的热能图像以确定火源位置。摄影云台150具有多个液压装置,用于将热能显像仪130的镜头的方向固定朝向火源位置。进一步来说,无人机载具100可以通过热能显像仪130的广角镜头来确定火源位置,无人机载具100也可以通过摄影云台150的液压装置来确定火源位置。

无人机载具100可以由起始点开始飞行以搜寻火源位置,举例来说,无人机载具100的起始点可以室内环境的中心点或角落。无人机载具100先飞行至浓烟侦测器且/或温度侦测器的下方后搜寻火源。举例来说,无人机载具100可以先飞行至浓烟侦测器的下方后搜寻火源。无人机载具100也可以先飞行至温度侦测器的下方后搜寻火源。无人机载具100也可以先飞行至邻近浓烟侦测器及温度侦测器的下方后搜寻火源。

请参阅图2,图2为本发明另一实施例的一种无人机灭火装置的方块示意图。灭火装置2包括无人机载具100及自动充电装置200。自动充电装置200用于提供电能至无人机载具100的电子组件,当自动充电装置200提供电能至无人机载具100时,无人机载具100的脚架自动收起或展开。举例来说,当无人机载具100接收电能时,无人机载具100的脚架可以自动收起,以节省无人机载具100的使用空间。举例来说,自动充电装置200为有线/无线充电装置或磁吸式充电装置。自动充电装置200可以为磁感应式充电装置或磁共振式充电装置。

请复参阅图1,无人机载具100包括测距装置160。举例来说,测距装置160可以为超音波测距装置、光学测距装置、红外线测距装置、雷射测距传感器或室内定位系统。无人机载具100可以通过超音波测距装置、光学测距装置、红外线测距装置、雷射测距传感器或室内定位系统对室内环境产生地图数据,相对来说,无人机载具100可以根据地图数据产生电子门,电子门例如为一个虚拟的门窗结构,以使无人机载具100不飞至户外环境。中央控制器110可以根据地图数据所显示的门窗或障碍物分布相对限制无人机载具100的飞行路径,禁止无人机载具100撞向天花板、障碍物或墙壁,也禁止无人机载具100摔落地板。中央控制器110根据地图资料设定无人机载具100飞行在第一高度及第二高度之间,举例来说,第一高度邻近室内环境的天花板,第二高度邻近室内环境的地板,第二高度也可以是邻近室内环境的天花板,第一高度也可以是邻近室内环境的地板。中央控制器110根据地图数据所显示的障碍物分布相对调整无人机载具100飞行在第一高度及第二高度之间。举例来说,中央控制器110根据地图数据所显示的梁柱分布来动态调整无人机载具100飞行在第一高度及第二高度之间。

无人机载具100的浓烟探测器及温度探测器无线连接或有线连接收发器,收发器可以内建于无人机载具100,收发器也可以位于室内环境的天花板,本发明不以收发器的位置为限制。收发器将浓烟信号且/或温度信号传送至无线通信模块120、行动装置或远程控制面板,举例来说,远程控制台可以为保全中心、政府机关或消防队报案中心。行动装置可以为用户的平板计算机、智能型手表、智能型手机或笔记本计算机。无线通信模块120用于接收行动装置传送的控制信号,控制信号用于控制无人机载具100的飞行路径及灭火装置将灭火药剂投向或喷洒火源,举例来说,用户可以通过行动装置来下载控制无人机载具100的软件,用来控制无人机载具100飞行至火源位置并喷洒大量的灭火药剂以利迅速灭火。灭火药剂装卸式地设置于灭火装置140,以利用户方便装设灭火药剂、置换灭火药剂或是直接手动使用灭火药剂。

检测模块170用于检测中央控制器110、无线通信模块120、热能显像仪130、灭火装置140、摄影云台150、测距装置160及自动充电装置200的运作功能是否维持在良好状态。当检测模块170检测中央控制器110、无线通信模块120、热能显像仪130、灭火装置140、摄影云台150、测距装置160及自动充电装置200的其中至少一的运作功能发生异常时,可以通过无线通信模块120传送维修信号至用户的行动装置。另外,无线通信模块120用于接收行动装置所传送的检测信号,检测信号用于控制无人机基地台(图未示)检测中央控制器110、无线通信模块120、热能显像仪130、灭火装置140、摄影云台150、测距装置160及自动充电装置200的运作功能是否维持良好状态。

图3为本发明实施例的一种灭火方法的方法流程图。本发明所提供的灭火方法适用于无人机灭火装置,具有无人机载具,无人机载具包括多个飞行装置,用于控制无人机载具的飞行路径以靠近火源。在步骤S301中,由无线通信模块接收浓烟探测器传送的浓烟信号且/或接收温度探测器传送的温度信号。在步骤S303中,当浓烟信号高于浓烟默认值且/或温度信号高于温度默认值时,中央控制器控制无人机载具飞行靠近火源。在步骤S305中,由热能显像仪撷取热能图像以搜寻火源位置。在步骤S307中,由灭火装置根据热能显像仪撷取的热能图像将灭火药剂投向或喷洒火源,其中灭火装置设有灭火药剂。

其中,当热能显像仪搜寻火源位置位于无人机灭火载具的正下方时,灭火装置将灭火药剂投向或喷洒火源。其中,当热能显像仪搜寻火源位置并非位于无人机灭火载具的正下方时,灭火装置以拋物线方式将灭火药剂投向或喷洒火源。灭火药剂泛指各种可灭火物质或材料,举例来说,灭火药剂可以为灭火弹或海龙替代品。中央控制器控制无人机载具通过多个飞行方式包括螺旋式飞行、之字飞行、循边式飞行或随机式飞行。其中,无人机载具通过超音波测距装置、光学测距装置、红外线测距装置、雷射测距传感器或室内定位系统对室内环境产生地图数据。中央控制器根据地图数据所显示的门窗分布相对限制无人机载具的飞行路径。中央控制器根据地图资料设定无人机载具飞行在第一高度及第二高度之间,第一高度邻近室内环境的天花板,第二高度邻近室内环境的地板。中央控制器根据地图数据所显示的障碍物分布相对调整无人机载具飞行在第一高度及第二高度之间。浓烟探测器及温度探测器无线连接或有线连接收发器,收发器将浓烟信号且/或温度信号传送至无线通信模块、行动装置或远程控制面板。无线通信模块用于接收行动装置传送的控制信号,控制信号用于控制无人机载具的飞行路径及灭火装置将灭火药剂投向或喷洒火源。灭火药剂装卸式地设置于灭火装置。

以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

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