一种多功能消防救援无人机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多功能消防救援无人机，包括机体、旋翼装置和自驾仪系统，机体的顶部设有定点照明系统，机体内部设有机载系统，机体下方通过挂载器搭载空投设备；所述旋翼装置通过连杆与机体固定连接，其中旋翼装置由螺旋叶、无刷电机和电子调速器组成，所述自驾仪系统由传感系统、微处理器、驱动系统组成。本实用新型以商用无人机为载体，具有侦查、灭火、救援和通信等四大功能，并可根据任务的复杂程度选配功能模块，具有机动灵活、快速响应等特点，大大提高消防救援的时效性。
【专利说明】
一种多功能消防救援无人机
技术领域
[0001]本实用新型涉及无人机航空救援技术领域，具体是一种多功能消防救援无人机。
【背景技术】
[0002]随着无人机技术的日趋成熟、航空摄影技术的拓展和性价比的不断提升，我国民用无人机应用领域日益广泛，包括摄像测量、公共安全、资源勘探、城市规划等。当前消防部队面临日益复杂的灭火救援和社会救助形势，对各类地震救援、水域孤岛冰面救援、山岳救助、大跨度或高层建筑火灾等情况，传统现场侦查和救援手段的局限性已经日益凸显。因此如何有效实施消防预警和现场侦测，并迅速、准确处置灾情显得尤为重要。我国无人机应用技术及系统解决方案的成熟运用，使得无人机正成为消防部队现场调度指挥、火情侦测和辅助救援的新选择。
[0003]目前，各种消防无人机逐步涌现，主要集中表现为消防侦查无人机和消防辅助灭火无人机，目前，市面上的消防无人机主要以侦查为主，其中部分消防无人机具有投弹灭火功能，可以有效辅助消防员灭火救援，但是现有消防无人机的功能较为单一，且无法选配功能模块，难以充分满足消防员的实际需求。
【实用新型内容】
[0004]实用新型目的:本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足之处而提供一种多功能消防救援无人机，以商用无人机为载体，具有侦查、灭火、救援和通信等四大功能，并可根据任务的复杂程度选配功能模块。
[0005]技术方案:为了实现以上目的，本实用新型所述的一种多功能消防救援无人机，包括机体、旋翼装置和自驾仪系统，机体的顶部设有定点照明系统，机体内部设有机载系统，机体下方通过挂载器搭载空投设备;所述旋翼装置通过连杆与机体固定连接，其中旋翼装置由螺旋叶、无刷电机和电子调速器组成，所述自驾仪系统由传感系统、微处理器、驱动系统组成。
[0006]优选地，所述定点照明系统为激光主动成像夜视系统或LED可视化电子导览系统。
[0007]优选地，所述机载系统包括摄像机、数码相机、机载通信系统、红外热成像仪中的一个或多个。
[0008]优选地，所述摄像机为可见光摄像机或红外摄像机。
[0009]优选地，所述机载通信系统包括无线语音传输模块、音频功放模块、高音喇叭、电源模块，其中无线语音传输模块的输出端与音频功放模块的输入端连接，音频功放模块的输出端连接高音喇叭，电源模块输出端分别与无线语音传输模块、音频功放模块、高音喇叭的电源输入端连接。
[0010]优选地，所述传感系统包括可燃气体传感器和惯性导航模块，所述惯性导航模块由陀螺仪和加速度传感器组成，所述陀螺仪和加速度传感器的数量分别为2-3个。
[0011 ]优选地，所述惯性导航模块外接一个远距离无线传输模块，所述远距离无线传输模块与地面站的无线模块组成数据链路通讯系统。优选地，所述定点照明系统、记载系统、传感系统的输出端均与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端与远距离无线传输模块的输入端连接，远距离无线传输模块的输出端与地面站的无线模块的输入端建立无线信号连接，无线模块的输出端与地面远程监控客户端的输入端连接。
[0012]优选地，所述旋翼装置为四旋翼或六旋翼。
[0013]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:
[0014]I本实用新型功能齐全，可根据任务性质合理选配功能模块，具有机动灵活、快速响应等特点，大大提高消防救援的时效性。
[0015]2、本实用新型可实现可视化、热成像、可燃气体感应、应急测绘和照明侦查功能，可有效提升及时准确侦查灾情的能力，提供更加客观的灾情信息，提高消防指挥人员宏观掌控整体灾情的能力。
[0016]3、本实用新型具有灭火功能，利用高空投掷灭火弹灭火，可以部分代替消防员的灭火工作，尤其在变压器、高压线等不便于消防人员攀爬靠近的起火点，有效减少人员伤亡和损失。
[0017]4、本实用新型具有投送救援物资的功能，使得救援手段更加丰富，提高救援效率。
[0018]5、本实用新型具有通信功能，实现无人机空中与地面人员的语音通信，便于特殊情况下消防人员与被救援人员之间的协调互动，便于救援工作的开展及推进，提高救援成功率和效率。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的结构示意图。
[0020]图中:1机体、11空投设备、12定点照明系统、13机载系统、2旋翼装置、21螺旋叶、22无刷电机、23电子调速器、3自驾仪系统、31传感系统、32微处理器、33驱动系统、4无线模块、5地面远程监控客户端。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此只显示与本实用新型有关的构成。
[0022]实施例一
[0023]如图1所示的一种多功能消防救援无人机，包括机体1、旋翼装置2和自驾仪系统3，机体I的顶部设有定点照明系统12，机体I内部设有机载系统13，机体I下方通过挂载器搭载空投设备11;所述旋翼装置2通过连杆与机体I固定连接，其中旋翼装置2由螺旋叶21、无刷电机22和电子调速器23组成，所述自驾仪系统3由传感系统31、微处理器32、驱动系统33组成。
[0024]本实施例中所述定点照明系统12为激光主动成像夜视系统。通过强光照射在夜间对灾害现场进行定点照明，采用DSP夜视图像实时处理技术，搜索被困人员情况。所述机载系统13为摄像机、机载通信系统和红外热成像仪，通过摄像机在上空对灾害现场进行测绘，传输至微处理器，进行分析计算处理后形成现场实时影像图和消防车力量部署图。通过红外热成像仪查看火灾现场火势分布情况，精确测定火点位置。
[0025]本实施例中所述摄像机为红外摄像机。通过悬停的方式采集图像，红外摄像机采集的信息传输至微处理器32，采用无线方式传输至地面远程监控客户端进行监控和分析。所述机载通信系统包括无线语音传输模块、音频功放模块、高音喇叭、电源模块，其中无线语音传输模块的输出端与音频功放模块的输入端连接，音频功放模块的输出端连接高音喇RA，电源模块输出端分别与无线语音传输模块、音频功放模块、高音喇机的电源输入端连接。由此实现地面人员通过无人机对无人机到达的地面进行语音通信。
[0026]所述传感系统31包括可燃气体传感器和惯性导航模块，所述惯性导航模块由陀螺仪和加速度传感器组成，所述陀螺仪和加速度传感器的数量分别为2个。利用可燃气体传感器测定现场可燃气体浓度，减少消防员进入不明情况现场因突发意外造成的人员伤亡。
[0027]所述惯性导航模块外接一个远距离无线传输模块，所述远距离无线传输模块与地面站的无线模块组成数据链路通讯系统。实现地面站和飞行控制系统间的数据交互。
[0028]所述定点照明系统12、机载系统13、传感系统31的输出端均与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端与远距离无线传输模块的输入端连接，远距离无线传输模块的输出端与地面站的无线模块的输入端建立无线信号连接，无线模块4的输出端与地面远程监控客户端5的输入端连接。
[0029]本实施例中所述旋翼装置2为四旋翼。
[0030]实施例二
[0031]如图1所示的一种多功能消防救援无人机，包括机体1、旋翼装置2和自驾仪系统3，机体I的顶部设有定点照明系统12，机体I内部设有机载系统13，机体I下方通过挂载器搭载空投设备11;所述旋翼装置2通过连杆与机体I固定连接，其中旋翼装置2由螺旋叶21、无刷电机22和电子调速器23组成，所述自驾仪系统3由传感系统31、微处理器32、驱动系统33组成。
[0032]本实施例中所述定点照明系统12为LED可视化电子导览系统。利用LED照明和通信的双重功能，通过强光照射在夜间对灾害现场进行定点照明，利用光照辐射区域实现灾害定点位置传输，并完成对应定点信息的显示和播报，获悉被困人员情况。
[0033]本实施例中所述机载系统13为摄像机、机载通信系统和红外热成像仪，通过摄像机在上空对灾害现场进行测绘，传输至微处理器，进行分析计算处理后形成现场实时影像图和消防车力量部署图。通过红外热成像仪查看火灾现场火势分布情况，精确测定火点位置。
[0034]本实施例中所述摄像机为可见光摄像机。通过悬停的方式采集图像，可见光摄像机采集的信息传输至微处理器32，采用无线方式传输至地面远程监控客户端进行监控和分析。
[0035]本实施例中所述机载通信系统包括无线语音传输模块、音频功放模块、高音喇叭、电源模块，其中无线语音传输模块的输出端与音频功放模块的输入端连接，音频功放模块的输出端连接高音喇叭，电源模块输出端分别与无线语音传输模块、音频功放模块、高音喇叭的电源输入端连接。由此实现地面人员通过无人机对无人机到达的地面进行语音通信。
[0036]本实施例中所述传感系统31包括可燃气体传感器和惯性导航模块，所述惯性导航模块由陀螺仪和加速度传感器组成，所述陀螺仪和加速度传感器的数量分别为2个。利用可燃气体传感器测定现场可燃气体浓度，减少消防员进入不明情况现场因突发意外造成的人员伤亡。
[0037]本实施例中所述惯性导航模块外接一个远距离无线传输模块，所述远距离无线传输模块与地面站的无线模块组成数据链路通讯系统。实现地面站和飞行控制系统间的数据交互。
[0038]本实施例中所述定点照明系统12、机载系统13、传感系统31的输出端均与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端与远距离无线传输模块的输入端连接，远距离无线传输模块的输出端与地面站的无线模块的输入端建立无线信号连接，无线模块4的输出端与地面远程监控客户端5的输入端连接。
[0039]本实施例中所述旋翼装置2为六旋翼。
[0040]实施例三
[0041]如图1所示的一种多功能消防救援无人机，包括机体1、旋翼装置2和自驾仪系统3，机体I的顶部设有定点照明系统12，机体I内部设有机载系统13，机体I下方通过挂载器搭载空投设备11;所述旋翼装置2通过连杆与机体I固定连接，其中旋翼装置2由螺旋叶21、无刷电机22和电子调速器23组成，所述自驾仪系统3由传感系统31、微处理器32、驱动系统33组成。
[0042]本实施例中所述定点照明系统12为LED可视化电子导览系统。利用LED照明和通信的双重功能，通过强光照射在夜间对灾害现场进行定点照明，利用光照辐射区域实现灾害定点位置传输，并完成对应定点信息的显示和播报，获悉被困人员情况。
[0043]所述机载系统13为摄像机、机载通信系统和红外热成像仪，通过摄像机在上空对灾害现场进行测绘，传输至微处理器，进行分析计算处理后形成现场实时影像图和消防车力量部署图。通过红外热成像仪查看火灾现场火势分布情况，精确测定火点位置。
[0044]本实施例中所述摄像机为红外摄像机。通过悬停的方式采集图像，红外摄像机采集的信息传输至微处理器32，采用无线方式传输至地面远程监控客户端进行监控和分析。
[0045]本实施例中所述机载通信系统包括无线语音传输模块、音频功放模块、高音喇叭、电源模块，其中无线语音传输模块的输出端与音频功放模块的输入端连接，音频功放模块的输出端连接高音喇叭，电源模块输出端分别与无线语音传输模块、音频功放模块、高音喇叭的电源输入端连接。由此实现地面人员通过无人机对无人机到达的地面进行语音通信。
[0046]本实施例中所述传感系统31包括可燃气体传感器和惯性导航模块，所述惯性导航模块由陀螺仪和加速度传感器组成，所述陀螺仪和加速度传感器的数量分别为3个。利用可燃气体传感器测定现场可燃气体浓度，减少消防员进入不明情况现场因突发意外造成的人员伤亡。
[0047]本实施例中所述惯性导航模块外接一个远距离无线传输模块，所述远距离无线传输模块与地面站的无线模块组成数据链路通讯系统。实现地面站和飞行控制系统间的数据交互。
[0048]本实施例中所述定点照明系统12、机载系统13、传感系统31的输出端均与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端与远距离无线传输模块的输入端连接，远距离无线传输模块的输出端与地面站的无线模块的输入端建立无线信号连接，无线模块4的输出端与地面远程监控客户端5的输入端连接。
[0049]本实施例中所述旋翼装置2为六旋翼。
[0050]实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
【主权项】
1.一种多功能消防救援无人机，包括机体(I)、旋翼装置(2)和自驾仪系统(3)，机体(I)的顶部设有定点照明系统(12)，机体(I)内部设有机载系统(13)，机体(I)下方通过挂载器搭载空投设备(11);所述旋翼装置(2)通过连杆与机体(I)固定连接，其中旋翼装置(2)由螺旋叶(21)、无刷电机(22)和电子调速器(23)组成，所述自驾仪系统(3)由传感系统(31)、微处理器(32)、驱动系统(33)组成。2.根据权利要求1所述的一种多功能消防救援无人机，其特征在于:所述定点照明系统(12)为激光主动成像夜视系统或LED可视化电子导览系统。3.根据权利要求1所述的一种多功能消防救援无人机，其特征在于:所述机载系统(13)包括摄像机、数码相机、机载通信系统、红外热成像仪中的一个或多个。4.根据权利要求3所述的一种多功能消防救援无人机，其特征在于:所述摄像机为可见光摄像机或红外摄像机。5.根据权利要求1所述的一种多功能消防救援无人机，其特征在于:所述机载通信系统包括无线语音传输模块、音频功放模块、高音喇叭、电源模块，其中无线语音传输模块的输出端与音频功放模块的输入端连接，音频功放模块的输出端连接高音喇叭，电源模块输出端分别与无线语音传输模块、音频功放模块、高音喇机的电源输入端连接。6.根据权利要求1所述的一种多功能消防救援无人机，其特征在于:所述传感系统(31)包括可燃气体传感器和惯性导航模块，所述惯性导航模块由陀螺仪和加速度传感器组成，所述陀螺仪和加速度传感器的数量分别为2-3个。7.根据权利要求6所述的一种多功能消防救援无人机，其特征在于:所述惯性导航模块外接一个远距离无线传输模块，所述远距离无线传输模块与地面站的无线模块组成数据链路通讯系统。8.根据权利要求1或7所述的一种多功能消防救援无人机，其特征在于:所述定点照明系统(12)、机载系统(13)、传感系统(31)的输出端均与微处理器(32)的输入端连接，微处理器(32)的输出端与远距离无线传输模块的输入端连接，远距离无线传输模块的输出端与地面站的无线模块(4)的输入端建立无线信号连接，无线模块(4)的输出端与地面远程监控客户端(5)的输入端连接。9.根据权利要求1所述的一种多功能消防救援无人机，其特征在于:所述旋翼装置(2)为四旋翼或六旋翼。
【文档编号】B64D47/00GK205525015SQ201620067003
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月25日
【发明人】万军, 程刚, 王德智, 赵洋, 牛培林, 王志鹏, 崔洺瑞, 龚东升
【申请人】南京正泽科技有限公司