无人机机群消防灭火系统的制作方法

本实用新型涉及无人机领域，特别涉及一种无人机机群消防灭火系统。

背景技术：

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机具有体积小、重量轻、费用低、操作灵活和安全性高等特点，被广泛用于航拍、监测、搜救、资源勘查、农业、消防等各架领域。

消防安全一直是民生的焦点，其不仅关系到巨大的财产损失也关系到人民的生命安全，同时火灾灭火也是一项危险性较大的作业，对消防人员的人身安全造成很大威胁。

随着无人机等无人飞行技术在民用领域的持续推广应用，无人机应用于消防灭火越来越普遍。无人机具有机动灵活、成本低、使用方便的特点。目前，通常的消防灭火解决办法是通过无人机携带灭火弹起飞，并将灭火弹投放到起火区域从而实现灭火。然而由于环境和火情的复杂，及无人机的续航及载重的局限，如火情较大时单架无人机靠自身携带的灭火弹数量非常有限，无法将火熄灭。无人机投弹之后需要返航更换电池及重新装载灭火弹，机动性不强从而无法满足火势较大时的灭火作业工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种无人机机群灭火系统，旨在解决现有技术中当火情较大时单架无人机靠自身携带的灭火弹数量有限、机动性不强无法将火熄灭等技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：无人机机群消防灭火系统，包括两架或两架以上无人机组成的无人机群、地面控制站，所述无人机包括投弹模块、飞控模块、定位模块、通信通信模块和电力供应模块；地面控制站用于根据无人机群中各架无人机所确认的飞行方向及飞行距离，规划无人机群协作任务序列和自动生成各架无人机所对应的导航路径；所述投弹模块用于投放灭火弹；所述飞控模块用于通过通信模块与地面控制站进行无线通信并控制无人机的飞行；所述定位模块用于定位无人机实时位置并将实时位置反馈给飞控模块；所述通信通信模块用于与地面控制站进行实时通信并进行数据传输；所述电力供应模块用于给无人机进行供电。

进一步的，所述无人机机群消防灭火系统还包括无人机指挥调度中心，所述无人机指挥调度中心用于远距离调度无人机执行任务，所述无人机指挥调度中心设有数据库，所述数据库与无人机通信通信模块及地面控制站进行通信连接。

进一步的，所述无人机群包括两列或两列以上的无人机群。

进一步的，所述无人机上还活动安装有吊舱，吊舱上设有摄像头，摄像头用于拍摄火情。

进一步的，所述无人机指挥调度中心包括监控模块，所述监控模块调取数据库中无人机拍摄的实时画面信息实时监控火灾情况，消防人员根据监控画面实时调整救火方案。

进一步的，所述无人机还包括红外感应模块用于感应外界的温度，可避免无人机在飞行的过程中误入到温度过高的区域。

进一步的，所述投弹模块，包括储弹筒，灭火弹置于储弹筒内，灭火时将灭火弹从储弹筒投掷，返航后将新的灭火弹放到储弹筒后，继续执行作业任务。

进一步的，所述电力供应模块包括充电电池，无人机返航后可以进行手动或自动更换电池，换下的充电电池进行充电循环利用。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用无人机机群灭火系统，可应用于森林灭火或建筑高楼灭火。通过地面控制站预先对各架无人机群内的无人机航行路线进行规划，确保了协同作业的顺利进行，为使用多架无人机之间的协同作业执行多项任务提供了保障。

通过无人机进行机群编队，将两架或两架以上的无人机按照一定的队形进行排列，连续作业。对着火点进行陆续投放灭火弹进行快速灭火。也可以有多个列队无人机机群对着火点从不同角度进行全方位灭火，特别是火势较大时，提高灭火效率，使财产损失降到最低。

无人机接收到灭火任务后，携带大量的消防灭火弹，将灭火弹运送到着火点上空，对着火点进行集群式投弹轰炸，集群式作业能快速有效的提升灭火效率避免火势不断蔓延。无人机投掷灭火弹后，自动返航后进行装填灭火弹及更换电池。本无人机机群消防灭火系统适用于各种急难险重情况下进行安全、快速、精确灭火工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型无人机机群灭火系统机群灭火示意图；

图2为本实用新型无人机机群灭火系统机群框图；

图3为本实用新型无人机机群灭火系统结构框图；

图4为本实用新型无人机机群灭火系统无人机结构框图。

标号说明：

10、无人机；11、飞控模块；12、定位模块；13、投弹模块；

14、通信模块；15、电力供应模块；16、吊舱；17、红外感应模块；

30、地面控制站；40、无人机指挥调度中心；401、监控模块；

402、数据库；131、灭火弹。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-4所示，本实用新型实施例无人机机群消防灭火系统，包括两架或两架以上无人机10组成的无人机群及地面控制站30，所述无人机包括投弹模块13、飞控模块11、定位模块12、通信模块14和电力供应模块15；地面控制站30用于根据无人机群中各架无人机所确认的飞行方向及飞行距离，规划无人机群协作任务序列和自动生成各架无人机所对应的导航路径；所述投弹模块13用于投放灭火弹131；所述飞控模块11用于通过通信模块14与地面控制站30进行无线通信并控制无人机10的飞行；所述定位模块12用于定位无人机实时位置并将实时位置反馈给飞控模块11；所述通信模块14用于与地面控制站30进行实时通信并进行数据传输；所述电力供应模块15用于给无人机进行供电。

具体的，日常无人机搭载激光雷达、红外热成像模块和高倍变焦摄像头，开展全天候全自动防火巡查，红外热成像模块可以敏锐察觉温度异常，及时发现火情。当无人机发现火情时，根据无人机的实时位置迅速确定着火点。工作人员根据着火点位置及火势，制定消防灭火方案，如需要调用几架无人机组成无人机机群进行灭火等。确认好无人机的数量后，利用地面控制站实时部署无人机群中各架无人机的飞行方向及飞行距离，规划无人机群协作任务序列和自动生成各架无人机所对应的导航路径。对无人机进行编号，如无人机a、无人机b、无人机c、无人机n等等，将无人机编号与无人机的任务序列进行一一对应，规划无人机飞行的顺序，避免各架无人机之间发生航路在同一时间上重叠的情况发生，确定好整个无人机机群的导航路径后，每架无人机有序地根据自身的飞行航线及飞行任务到达着火点后进行抛投灭火弹灭火。当灭火弹抛投完成后，自动返航进行更换电池及装载灭火弹。如当无人机a抛投完灭火弹后返航，紧接着无人机b进行抛投灭火弹，当无人机b抛投完灭火弹后返航，无人机c进行抛投灭火弹，如此有序地进行投放灭火弹，采用无人机机群形式进行快速、精准、高效灭火，降低财产损失。

进一步的，所述无人机群包括两列或两列以上的无人机群。多个列队无人机机群对着火点从不同角度进行全方位灭火，特别是火势较大时，提高灭火效率，使财产损失降到最低。

进一步的，所述无人机机群消防灭火系统还包括无人机指挥调度中心40，所述无人机指挥调度中心40用于远距离调度无人机执行任务，所述无人机指挥调度中心设有数据库402，所述数据库402与无人机通信模块14及地面控制站30进行通信连接。无人机指挥调度中心可以远距离调度无人机执行飞行任务，方便作业。

进一步的，所述无人机10上还活动安装有吊舱16，吊舱上设有摄像头，摄像头用于拍摄火情。

进一步的，所述无人机指挥调度中心40包括监控模块401，所述监控模块401调取数据库信息实时监控火灾情况，消防人员根据监控画面实时调整救火方案。

进一步的，所述无人机10还包括红外感应模块17用于感应外界的温度，可避免无人机在飞行的过程中误入到温度过高的区域。

进一步的，所述投弹模块13，包括储弹筒，灭火弹131置于储弹筒内，灭火时将灭火弹131从储弹筒投掷，返航后将将新的灭火弹放到储弹筒后，继续执行作业任务。

进一步的，所述电力供应模块15包括充电电池，无人机返航后可以进行手动或自动更换电池，换下的充电电池进行充电循环利用。

综上所述，本实用新型提供的无人机机群灭火系统，可应用于森林灭火或建筑高楼灭火。通过地面控制站预先对各架无人机群内的航行路线进行规划，确保了协同作业的顺利进行，为使用多架无人机之间的协同作业执行多项任务提供了保障。

通过无人机群编队，将两架或两架以上的无人机按照一定的队形进行排列，连续作业。对着火点进行陆续投放灭火弹进行快速灭火。也可以有多个列队无人机机群对着火点从不同角度进行全方位灭火，特别是火势较大时，提高灭火效率，使财产损失降到最低。

无人机接收到灭火任务后，携带大量的消防灭火弹，将灭火弹运送到着火点上空，对着火点进行集群式投弹轰炸，集群式作业能快速有效的提升灭火效率避免火势不断蔓延。无人机投掷灭火弹后，自动返航后进行装填灭火弹及更换电池。本无人机机群灭火系统安全、快速、精确、适用于各种急难险重情况下的进行灭火。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。