一种灭火方法及系统与流程

本发明涉及灭火技术领域，具体为一种灭火方法及系统。

背景技术：

现有技术中通过无人机配合灭火装置实现对于火点或对火点周边的灭火作业，但现有技术采用的方法多为无人机飞行至一定高度后向着火点预估性的投放灭火装置，无法根据实时的火情状况以及风力风向等因素做到精准投放和高效灭火，甚至会存在灭火装置无法启动或无法达到着火点的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种灭火方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种灭火方法，所述方法包括：

s1：无人机携带灭火装置飞行至火点上方预设位置处并止停；

s2：无人机于火点中心上方投放灭火装置；

s3：灭火装置于下落过程中实时检测至火点中心高度距离，并在下落至预设高度时释放灭火剂。

所述步骤“无人机携带灭火装置飞行至火点上方预设位置处并止停”包括：

s11：无人机携带灭火装置飞行至火点上方预设范围内；

s12：无人机采集位于火点中心处的坐标信息，并根据该坐标信息确定机身调整的位置坐标；

s13：无人机根据所述位置坐标调整飞行位置并于位置坐标处止停。

所述步骤“无人机于火点中心上方投放灭火装置”包括：

s21：无人机具有挂载平台，所述挂载平台上挂载有至少一个灭火装置；

s22：无人机获取机身当前坐标位置的风向及风力信息，并根据预设算法确定发灭火装置的抛物曲线，以驱使所述灭火装置于着火点的上方预设范围内释放灭火剂；

s23：挂载平台根据计算的抛物曲线调整灭火装置的抛掷方向；

s24：挂载平台投放灭火装置。

所述步骤“灭火装置于下落过程中实时检测至火点中心高度距离，并在下落至预设高度时释放灭火剂”包括：

s31：至少释放由三个灭火装置构成的灭火装置组，三个所述灭火装置于预设高度释放的灭火剂形成具有预估边界的灭火剂范围圈，该灭火剂范围圈包覆火点及以火点为中心向外扩散的区域范围。

在步骤“灭火装置于下落过程中实时检测至火点中心高度距离，并在下落至预设高度时释放灭火剂”之后的方法还包括：

s4：无人机在投放灭火装置后的预设时间范围内持续检测火点中心燃烧情况，所述火点中心燃烧情况包括火点中心温度是否降低到预设阈值或是否完全扑灭，其中，所述火点燃烧情况生成回传数据远程发送至监控后台，若火点中心温度降低到预设阈值或完全扑灭，无人机返航，结束任务；若火点中心温度未降低到预设阈值或未扑灭，执行下一步；

s5：所述无人机继续投放灭火装置并重回步骤s4；

或，生成当前无人机的坐标标识，并将该坐标标识数据发送至监控后台，监控后台根据当前获取最新的回传数据和坐标标识调动至少一台无人机飞行至坐标标识处以替换原先无人机，原先所述的无人机返航，替换后的无人机继续投放灭火装置并从回步骤s4。

所述步骤“所述无人机继续投放灭火装置并重回步骤s4；或，生成当前无人机的坐标标识，并将该坐标标识数据发送至监控后台，监控后台根据当前获取最新的回传数据和坐标标识调动至少一台无人机飞行至坐标标识处以替换原先无人机，原先所述的无人机返航，替换后的无人机继续投放灭火装置并从回步骤s4”包括：

s51：被替换返航的无人机返回着陆点，并补充新的灭火装置；

s52：无人机待机并接收监控后台的命令指示。

一种灭火系统，包括：

第一无人机，所述第一无人机用于携带灭火装置飞行至着火点上方并向着火点投掷灭火装置；

第二无人机，所述第二无人机至少包括一个，所述第二无人机用于替换第一无人机并携带灭火装置飞行至火点上方以继续向着火点投掷灭火装置；

监控后台，所述监控后台实时收取第一无人机的回传信息并调配第一无人机和第二无人机；

其中，所述第二无人机在替换第一无人机后作为被替代无人机向监控后台实时发送回传信息，该回传信息包括有实时火情数据、机身数据、风力数据和风向数据。

所述灭火装置具有高度传感器，所述高度传感器用于实时获取其被投掷后的高度位置，并在达到预设高度后释放灭火剂。

所述第一无人机和第二无人机均各自具有至少一个的灭火装置。

一个所述的无人机具有多个灭火装置，多个所述灭火装置在预设高度释放的灭火剂形成具有预估边界的灭火剂范围圈，该灭火剂范围圈包覆火点及以火点为中心向外扩散的区域范围。

由上述技术方案可知，本发明通过无人机和灭火装置构建了一种新的灭火系统，可实现无人机搭载灭火装置并对着火点进行精准灭火，且全程可实现无人化操作，在实行灭火过程中还可以通过多组无人机的循环配合实现灭火，极大的提高了灭火效率。

附图说明

图1为本发明提供的一种灭火方法的流程图；

图2为图1中所示步骤s1的子流程图；

图3为图1中所示步骤s2的子流程图；

图4为图1中所示步骤s3的子流程图；

图5为图1中所示步骤s3的后续灭火方法流程图；

图6为图5中所示步骤s5的子流程图；

图7为本发明提供一种灭火系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明说明书、权利要求书和附图中出现的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而非用于描述特定的顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

为了更好直观的体现出本案的创新点，下面先对现有技术作出如下具体描述：

现有技术中已经通过无人机配合灭火装置实现了对于火点或对火点周边的灭火工作，但是现有技术一般采用的方法是在无人机飞行至一定高度后向火点预估投放灭火装置，无法根据实时的火情状况以及风力风向等因素做到精准投放和高效灭火，甚至会存在灭火装置无法启动或无法达到着火点的问题，为此，提出了一种灭火方法和灭火系统，以解决上述问题。

请参见图1，图1是本发明一个实施例提供的一种灭火方法，其中，如图1所示，本发明的一个实施例提供的灭火方法包括以下内容：

s1：无人机携带灭火装置飞行至火点上方预设位置处并止停；

s2：无人机于火点中心上方投放灭火装置；

s3：灭火装置于下落过程中实时检测至火点中心高度距离，并在下落至预设高度时释放灭火剂。

可以理解的是，在步骤s1中，无人机携带灭火装置飞行至预设位置处并止停期间，其机身可根据火点位置进行调整，一般情况下，在灭火装置的有效投掷高度处的无人机一般位于着火点的正上方，即垂直高度，为了实现无人机的该种位置调整，可采用多种方法调整实现，本实施例不做进一步的限定。举例来说，无人机具有位置传感器和图像单元(包括有摄像头和控制器)，通过无人机实时获取着火点的图像以最终确定当前位置，再根据所需调整位置坐标调整其机身位置，并最终抵达预设位置处并于空中保持悬停姿态，这里同样可以理解的为，在调整期间可通过人为干预调节位置或根据实时获取的图像信息进行自我的位置调节。在步骤s3中，所携带的灭火装置采用在半空中释放灭火剂，并最终覆盖着火点及周边，已完成火情扑灭工作，需要指出的是，本案不限定灭火装置的具体结构类型或采用的灭火剂种类，举例来说，在灭火装置内部安装有高度传感器，且在灭火装置下落过程中，该高度传感器实时检测其距离着火点的高度，在达到预设的高度阈值后，于灭火装置内部触发灭火剂并释放，同时，本实施例不限定灭火装置的数量，这样，当采用多个灭火装置同时下落并释放灭火剂时，便可形成由多个区域灭火剂所构成的更大范围的覆盖面积，并有效的包覆着火点及周边，起到更好的灭火效果。

请参见图2，为所述步骤s1中无人机携带灭火装置飞行至着火点上方预设位置处并止停期间的子流程图。在该实施例中，所述步骤s1包括：

s11：无人机携带灭火装置飞行至火点上方预设范围内；

这里所指出的预设范围可以理解为飞行至着火点上方一定高度的某个区域范围内，在位于该区域范围内通过后续的着火点位置获取，并进一步的调整其机身位置，一般来说，机身的位置调节包括高度和经纬度。

s12：无人机采集位于火点中心处的坐标信息，并根据该坐标信息确定机身调整的位置坐标；

其中，需要说明的在于，无人机内包括有控制器、摄像头和温感器等，首先，摄像头和温感器同时采集着火点的位置信息和温度信息，以确定着火点中心(即温度最高点)的位置信息，并将该信息通过预设算法生成坐标信息，在获取着火点的坐标信息后，再通过预设算法确定该无人机需要最终悬停的空中位置坐标，从而实现根绝着火点的坐标信息确定机身调整的位置坐标。

s13：无人机根据所述位置坐标调整飞行位置并于位置坐标处止停。

这里，本领域技术人员即可以理解为，无人机在实施其位置调整的过程当中，可以预先将位置坐标回传至监控后台，监控后台根据获取的位置坐标人为干预并调节无人机的所在位置，或，无人机根据位置坐标自行飞行调整。

请参见图3，为所述步骤s2中无人机于火点中心上方投放灭火装置的子流程图。在该实施例中，所述步骤s2包括：

s21：无人机具有挂载平台，所述挂载平台上挂载有至少一个灭火装置；

s22：无人机获取机身当前坐标位置的风向及风力信息，并根据预设算法确定发灭火装置的抛物曲线，以驱使所述灭火装置于着火点的上方预设范围内释放灭火剂；

s23：挂载平台根据计算的抛物曲线调整灭火装置的抛掷方向；

s24：挂载平台投放灭火装置。

这里，本领域技术人员即可理解为，该子流程所提供的方法应用于针对无人机在悬停过程中遇到风向干扰情况下的解决方案，在无人机内还设置有用于感应风向和风力的传感器，在获取风向和风力的相关数据后，将上述信息传输至控制器，控制器根据预设算法生成当前适用于灭火装置发射的抛物曲线，以满足在此曲线的抛物条件下，灭火装置能在预设位置处释放灭火剂并包覆着火点即周边。需要指出的是，灭火装置由无人机自带的挂载平台实时抛洒，挂载平台具有可以调节抛物角度的通道，并根据抛物曲线对应的调整通道的倾斜角，以及通过驱动单元给予灭火装置一定的抛物初速度，用于满足上述抛物曲线的要求。这里，不限定采用的载物平台具体结构特征，仅用于说明解释其抛物作用。

请参见图4，为所述步骤3中灭火装置于下落过程中实时检测至火点中心高度距离，并在下落至预设高度时释放灭火剂的子流程图。在该实施例中，所述步骤3包括：

s31：至少释放由三个灭火装置构成的灭火装置组，三个所述灭火装置于预设高度释放的灭火剂形成具有预估边界的灭火剂范围圈，该灭火剂范围圈包覆火点及以火点为中心向外扩散的区域范围。

这里，本领域技术人员即可理解为，该子流程所提供的方法可实现在多个灭火装置构成的灭火装置组的协同使用情况下提供一个灭火剂更大的覆盖范围的效果，之所以需要至少三个灭火装置构成一个灭火装置组的原因在于，三个灭火装置可在无人机抛落过程中根据抛掷的方向不同，将三个灭火装置于空中分散为三个释放点，以构成特征的几图案，例如，三个灭火装置于抛掷后的空中形成正三角形，由这三个点释放的灭火剂可形成三块相互重叠的圆形灭火剂区域，以达到提高灭火效果的作用。另外，可以举例来说，当采用四个灭火装置抛洒时，可根据挂载平台的抛掷方向使得四个灭火装置于空中构成正四边形或三个构成正三角形，另外一个居于该正三角形中心点处；上述中，抛落灭火装置的方式或构型不做进一步限定，可根据预设方案实施不同类型的灭火装置抛洒，其主要目的在于通过提供该种抛洒方案以增大灭火剂的覆盖范围，进一步的达到良好的灭火效果。

请参见图5，为所述步骤s3后续的灭火方法流程图，包括：

s4：无人机在投放灭火装置后的预设时间范围内持续检测火点中心燃烧情况，所述火点中心燃烧情况包括火点中心温度是否降低到预设阈值或是否完全扑灭，其中，所述火点燃烧情况生成回传数据远程发送至监控后台，若火点中心温度降低到预设阈值或完全扑灭，无人机返航，结束任务；若火点中心温度未降低到预设阈值或未扑灭，执行下一步；

s5：所述无人机继续投放灭火装置并重回步骤s4；

或，生成当前无人机的坐标标识，并将该坐标标识数据发送至监控后台，监控后台根据当前获取最新的回传数据和坐标标识调动至少一台无人机飞行至坐标标识处以替换原先无人机，原先所述的无人机返航，替换后的无人机继续投放灭火装置并从回步骤s4。

这里，该方法应用于无人机在实施灭火装置抛洒后的后续操作，可分为两种情况，第一种，当无人机在抛洒灭火装置后，达到了预估的灭火效果或完成了着火点的扑灭，此时，无人机便可返航并完成所有操作；第二种，当无人机在抛洒灭火装置后，火情没有得到控制或灭火装置不够后续继续使用时，通过引入新的无人机继续协同使用灭火。

在s4中，本领域技术人员可以理解的是，无人机在投放灭火装置后通过图像单元(包括有摄像头和控制器)监视着火点的灭火情况，并将监控数据回传至监控后台，若完成任务，无人机便可返航，否则，将派出下一组无人机进行后续灭火跟进处理。

在s5中，本领域技术人员可以理解的是，当前实施灭火任务的无人机视为第一无人机，在调动下一组无人机(第二无人机)时，将自动生成其当前机身的坐标信息，第二无人机可根据该坐标信息飞行至该坐标点处以替换第一无人机继续执行任务。这里，此步骤的第二无人机无需再次重复步骤s1以及步骤s1子流程中的步骤便可实施灭火装置的投放，有效的提高了灭火效率。

请参见图6，为所述步骤s5中“所述无人机继续投放灭火装置并重回步骤s4；或，生成当前无人机的坐标标识，并将该坐标标识数据发送至监控后台，监控后台根据当前获取最新的回传数据和坐标标识调动至少一台无人机飞行至坐标标识处以替换原先无人机，原先所述的无人机返航，替换后的无人机继续投放灭火装置并从回步骤s4”的子流程示意图，包括：

s51：被替换返航的无人机返回着陆点，并补充新的灭火装置；

s52：无人机待机并接收监控后台的命令指示。

这里，于空中执行任务的无人机作为第一无人机，于待命的无人机作为第二无人机，作出如下示例说明：

具体来说，当第一无人机发出指令，并需要第二无人机启动时，第一无人机返航，并由第二无人机接替之前第一无人机所在位置并继续开展灭火，此时的第一无人机返航着陆点后可装配新的灭火装置并用于灭火，且，所述的第一无人机此时处于待命状态，当第二无人机再次发出指令给第一无人机时，第一无人机可继续接替第二无人机并继续开展灭火，由此，即可实现由两批无人机循环灭火的场景，同时，本案不限定第一无人机和第二无人机的数量，一般来说，可采用多台的第一无人机同时执行一次的灭火作业，并由下一组无人机(多台第二无人机)待命接替。这里，需要重点说明在于，上述的操作过程中，无论是从灭火识别位置、投放灭火装置、无人机的循环使用和装配新的灭火装置，均可做到全程自动化操作，即实现无人化灭火作业，极大的提高了对火情的安全控制。

请参见图7，一种灭火系统，包括第一无人机102，所述第一无人机102用于携带灭火装置103飞行至着火点上方并向着火点投掷灭火装置103；第二无人机105，所述第二无人机105至少包括一个，所述第二无人机105用于替换第一无人机102并携带灭火装置106飞行至火点上方以继续向着火点投掷灭火装置106；监控后台101，所述监控后台101实时收取第一无人机102的回传信息并调配第一无人机102和第二无人机105；其中，所述第二无人机105在替换第一无人机102后作为被替代无人机向监控后台101实时发送回传信息，该回传信息包括有实时火情数据、机身数据、风力数据和风向数据。

进一步的，所述灭火装置103具有高度传感器104，所述灭火装置106具有高度传感器107，所述高度传感器用于实时获取其被投掷后的高度位置，并在达到预设高度后释放灭火剂。

进一步的，所述第一无人机102和第二无人机105均各自具有至少一个的灭火装置。

进一步的，一个所述的无人机具有多个灭火装置，多个所述灭火装置在预设高度释放的灭火剂形成具有预估边界的灭火剂范围圈，该灭火剂范围圈包覆火点及以火点为中心向外扩散的区域范围。

另外，需要解释的在于，本案中所述的预估边界是根据灭火装置于空中释放所能向周围喷射灭火剂的最大直径范围，且当采用多个灭火装置于空中协同喷射时，该预估边界将根据灭火装置的排列位置进一步的扩大最大直径范围。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。