一种基于云计算的消防火灾应急救援装置及其使用方法与流程

本发明涉及消防救援技术领域，具体为一种基于云计算的消防火灾应急救援装置及其使用方法。

背景技术：

现阶段所说的云服务已经不单单是一种分布式计算，而是分布式计算、效用计算、负载均衡、并行计算、网络存储、热备份冗杂和虚拟化等计算机技术混合演进并跃升的结果，云计算是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。随着技术的进步，云计算在各个领域得到广泛运用，比如消防火灾的应急救援，火灾发生时，如果火线内部有人员被困，火线外部的救援人员可能无法第一时间快速冲破火线进入救援，因此就会耽误宝贵的救援时间。

比如专利文献cn212941091u公开了一种基于无人机的火灾救援装置，包括无人机主体，所述无人机主体的摄像头上设有清理摄像头上灰尘的清洁组件，通过摆动的清理杆将摄像头上的灰尘擦落，防止灰尘粘附在摄像头上影响施救人员的观察视线，影响救援效率。在火灾现场环境复杂，消防人员并不一定能及时进入火线内部，导致救援困难，并且现有的消防火灾应急救援装置无法为被困人员提供救援设备，导致在火灾现场无法及时获得防护，无法降低火灾对人身安全的影响。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于云计算的消防火灾应急救援装置及其使用方法，解决了复杂环境无法及时救援、无法为被困人员提供救援设备的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于云计算的消防火灾应急救援装置，包括无人机机体，所述无人机机体的底部两侧均固定连接有支撑脚架，所述无人机机体的底部一端设置有机械手，所述无人机机体的底部另一端设置有热成像仪，所述无人机机体的中部固定连接有连接杆，所述连接杆的一端顶部固定连接有桨叶防护罩，所述连接杆的一端底部固定连接有安装杆，所述安装杆的底端固定连接有喷头，所述安装杆的下部固定连接有器件防护壳，所述器件防护壳的内部设置有温湿度传感器和雷达传感器，所述无人机机体的顶部固定连接有水箱，所述水箱的内底部固定连接有潜水泵，所述潜水泵的输出端固定连接有分水接头，所述分水接头的外侧固定连接有连接管，所述连接管的一端通过软管连接在喷头的一端，所述无人机机体的顶部一侧设置有北斗定位模块。

优选的，所述喷头和连接管的数量均为四个以上。

优选的，所述机械手包括安装架、第二抓手、第一抓手和机箱，所述机箱的顶部固定连接在安装架的底部，所述机箱的内部一侧固定连接有双轴电机，所述双轴电机的两个输出端均固定连接有第二齿轮，两个所述第二齿轮的底部均固定连接在第二抓手的顶端，两个所述第二齿轮的一侧均啮合连接有第一齿轮，两个所述第一齿轮分别转动连接在机箱的两侧，两个所述第一齿轮的底端均固定连接在第一抓手的顶端。

优选的，所述无人机机体的内部设置有处理器，所述处理器通过通信模块连接有智能终端，所述智能终端通信连接有云服务器。

优选的，所述处理器电性连接热成像仪、温湿度传感器、北斗定位模块、雷达传感器，所述处理器还电性连接有潜水泵。

优选的，所述智能终端为手机或电脑。

优选的，所述桨叶防护罩的内部设置有桨叶，所述水箱的顶部设置有加水口。

一种基于云计算的消防火灾应急救援装置的使用方法，包括以下步骤：

s1：向水箱内加满冷水，启动整个装置，通过机械手抓取救援设备，远程遥控无人机机体前往火灾现场进行消防火灾应急救援；

s2：前往火灾现场时，雷达传感器负责检测障碍物，通过温湿度传感器监测无人机机体附近的温湿度，温度超标时启动潜水泵，通过喷头喷水进行降温灭火，温度下降后关闭潜水泵节约水量，通过热成像仪寻找火灾现场的人员及探知环境情况；

s3：发现待救人员后，遥控机械手放下救援设备，通过喷头放水进行降温灭火；

s4：通过北斗定位模块确认无人机机体的位置进而确认待救人员的位置，消防人员进行救援，根据无人机机体和北斗定位模块指引方向和位置进而离开火灾现场，减少人员伤害。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于云计算的消防火灾应急救援装置及其使用方法。

具备以下有益效果：

1、本发明通过智能终端遥控无人机机体前往火灾内部，潜水泵可以驱动水箱内的水经过喷头喷出，无人机机体的顶部一侧设置有北斗定位模块，热成像仪可以向智能终端传输现场画面，可以进行降温灭火，快速定位导航，不受烟雾干扰，准确判断火灾情况，可以及时探知火灾现场环境，提高消防火灾救援效率，降低救援难度。

2、本发明通过双轴电机可以驱动两个第二齿轮进行转动，进而可以带动第二抓手转动，带动两个第一齿轮转动，进而使第一抓手和第二抓手可以实现互相靠近或远离运动，实现对救援设备的取放，先于消防员进入火灾现场内部，及时通过救援设备对人身安全进行防护，便于后续救援，提高生存率。

3、本发明通过云服务器包括有在线地图，并且提供有计算和存储功能，便于导航和记录无人机机体的运行数据，辅助路径规划，便于消防员进场和出场，便于操控整个装置的运行。

4、本发明通过热成像仪、温湿度传感器、北斗定位模块和雷达传感器提供环境感知，便于本消防火灾应急救援装置在火灾现场救援，可以适应复杂环境，适用范围广。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的机械手结构示意图；

图3为本发明的机箱内部正视示意图；

图4为本发明的水箱内部俯视示意图；

图5为本发明的处理器的系统框图。

其中，1、无人机机体；2、连接杆；3、桨叶防护罩；4、安装杆；5、器件防护壳；6、喷头；7、支撑脚架；8、机箱；9、热成像仪；10、水箱；11、连接管；12、安装架；13、第一齿轮；14、第二齿轮；15、第一抓手；16、第二抓手；17、双轴电机；18、分水接头；19、温湿度传感器；20、北斗定位模块；21、雷达传感器；22、智能终端；23、云服务器；24、潜水泵；25、处理器；26、机械手。

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做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。

实施例一：

如图1-5所示，本发明实施例提供一种基于云计算的消防火灾应急救援装置，包括无人机机体1，无人机机体1的底部两侧均固定连接有支撑脚架7，无人机机体1的底部一端设置有机械手26，机械手26可以对救援设备进行抓取，无人机机体1的底部另一端设置有热成像仪9，不可见红外能量转变为可见的热图像，热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度，相比传统摄像机，可以避免烟雾和杂物的遮挡，提高救援探测效果，无人机机体1的中部固定连接有连接杆2，连接杆2的一端顶部固定连接有桨叶防护罩3，桨叶防护罩3对无人机的桨叶进行防护，连接杆2的一端底部固定连接有安装杆4，安装杆4的底端固定连接有喷头6，安装杆4的下部固定连接有器件防护壳5，器件防护壳5的内部设置有温湿度传感器19和雷达传感器21，可以对环境温度进行快速感知，提高整个装置的安全性，无人机机体1的顶部固定连接有水箱10，水箱10的内底部固定连接有潜水泵24，潜水泵24的输出端固定连接有分水接头18，分水接头18的外侧固定连接有连接管11，连接管11的一端通过软管(图中未标出)连接在喷头6的一端，潜水泵24可以驱动水箱10内的水经过喷头6喷出，可以对无人机机体1下方进行降温灭火，无人机机体1的顶部一侧设置有北斗定位模块20，可以快速定位。

喷头6和连接管11的数量均为四个以上，形成至少四个机翼，安装至少四个喷头6，喷头6与连接管11分别对应安装在安装杆4底端，根据无人机机体1运行路径，全方位进行降温灭火，还可以根据不同载荷需要定制不同无人机机体1的载荷。

机械手26包括安装架12、第二抓手16、第一抓手15和机箱8，机箱8的顶部固定连接在安装架12的底部，安装架12安装在无人机机体1的底部，机箱8的内部一侧固定连接有双轴电机17，双轴电机17的两个输出端均固定连接有第二齿轮14，双轴电机17可以驱动第二齿轮14进行转动，两个第二齿轮14的底部均固定连接在第二抓手16的顶端，进而可以带动第二抓手16转动，两个第二齿轮14的一侧均啮合连接有第一齿轮13，两个第一齿轮13分别转动连接在机箱8的两侧，两个第二齿轮14转动可以带动两个第一齿轮13转动，两个第一齿轮13的底端均固定连接在第一抓手15的顶端，进而使第一抓手15和第二抓手16可以实现互相靠近或远离运动，实现对救援设备的取放。

无人机机体1的内部设置有处理器25，处理器25通过通信模块连接有智能终端22，智能终端22通信连接有云服务器23，云服务器23包括有在线地图，并且提供有计算和存储功能，便于导航，形成无人机机体1的运行数据库，数据由热成像仪9、温湿度传感器19、北斗定位模块20和雷达传感器21提供，实现辅助路径规划，便于消防员进场和出场。

处理器25电性连接热成像仪9、温湿度传感器19、北斗定位模块20、雷达传感器21，处理器25还电性连接有潜水泵24，便于控制潜水泵24的开关。

智能终端22为手机或电脑，便于使用。

桨叶防护罩3的内部设置有桨叶，便于无人机机体1运行，水箱10的顶部设置有加水口，便于加水。

实施例二：

如图1-5所示，本发明实施例提供一种基于云计算的消防火灾应急救援装置的使用方法，包括以下步骤：

s1：通过加水口向水箱10内加满冷水，启动整个装置，根据云服务器23提供的地图，通过机械手26抓取救援设备，通过智能终端22远程遥控无人机机体1前往火灾现场进行消防火灾应急救援，北斗定位模块20实时定位无人机机体1的位置，热成像仪9向智能终端22传输现场画面，不会受烟雾干扰，准确判断火灾情况；

s2：前往火灾现场时，雷达传感器21负责检测障碍物，通过温湿度传感器19监测无人机机体1附近的温湿度，温度超标时启动潜水泵24，通过喷头6喷水进行降温灭火，温度下降后关闭潜水泵24节约水量，通过热成像仪9寻找火灾现场的人员及探知环境情况；

s3：发现待救人员后，遥控机械手26放下救援设备，通过喷头6放水进行降温灭火，无人机机体1可以安装语音模块，可以播放出语音便于指导人员逃生；

s4：通过北斗定位模块20确认无人机机体1的位置进而确认待救人员的位置，消防人员进行救援，根据无人机机体1和北斗定位模块20指引方向和位置进而离开火灾现场，减少人员伤害。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。