集群控制消防方法及装置与流程

本发明涉及消防设备技术领域，具体而言，涉及一种集群控制消防方法及装置。

背景技术：

在现有技术中，主要通过消防云梯、消防水枪、水炮等方式进行灭火。上述灭火方式均需消防员身着防护装备，携带消防设备进入火灾地点进行灭火。然而，诸如，石油储罐区域、天然气储罐区域、危化仓库、森林、港口码头等区域是火灾的高发区域，这些地方一旦发生火灾，救火难度大，危险系数高，救火不及时易造成难以估计的损失。而消防员由于受到体力及携带装备的影响，移动速度降低，可能无法及时灭火，并且，也无法对消防员的生命安全进行保障。

由此，提供一种能够及时灭火，同时不会影响消防员的生命安全的消防措施是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本发明提供一种集群控制消防方法及装置，其能够对发生火灾的地点进行及时灭火，同时无需消防员在火灾现场进行灭火作业，避免上述区域发生的危险火灾对消防员的生命安全产生威胁。

本发明的第一目的在于提供一种集群控制消防方法，应用于与调度控制中心通信连接的无人机，所述无人机包括至少一架侦察无人机及多架消防无人机，所述方法包括：

所述侦察无人机接收所述调度控制中心下发的火情侦测指令，飞至目标着火区域进行火情侦察；

所述侦察无人机将对所述目标着火区域侦察的火情状况发送给所述调度控制中心；

多架所述消防无人机接收所述调度控制中心基于所述火情状况下发的消防调度指令，并飞往目标火点进行灭火。

本发明的第二目的在于提供一种集群控制消防方法，应用于与无人机通信连接的调度控制中心，所述无人机包括至少一架侦察无人机及多架消防无人机，所述侦察无人机上设置有监控设备及热成像设备，所述消防无人机上搭载有灭火弹，所述方法包括：

向所述侦察无人机下发的火情侦测指令，以使所述侦察无人机飞至目标着火区域对所述目标着火区域进行火情侦测，其中，所述火情侦测指令包括：下发给所述监控设备的火情监控指令及下发给所述热成像设备的火情捕捉指令；

接收所述侦察无人机发送的对所述目标着火区域进行侦测的火情状况，其中，所述火情状况包括：所述热成像设备采集的热成像图像及所述监控设备采集的监控画面；

基于所述火情状况向多架所述消防无人机下发消防调度指令，以使所述消防无人机上搭载的灭火弹对目标火点进行灭火。

本发明的第三目的在于提供一种集群控制消防装置，应用于与无人机通信连接的调度控制中心，所述无人机包括至少一架侦察无人机及多架消防无人机，所述侦察无人机上设置有监控设备及热成像设备，所述消防无人机上搭载有灭火弹，所述装置包括：

发送模块，用于向所述侦察无人机下发的火情侦测指令，以使所述侦察无人机飞至目标着火区域对所述目标着火区域进行火情侦测，其中，所述火情侦测指令包括：下发给所述监控设备的火情监控指令及下发给所述热成像设备的火情捕捉指令；

接收模块，用于接收所述侦察无人机发送的对所述目标着火区域进行侦测的火情状况，其中，所述火情状况包括：所述热成像设备采集的热成像图像及所述监控设备采集的监控画面；

发送模块，还用于基于所述火情状况向多架所述消防无人机下发消防调度指令，以使所述消防无人机上搭载的灭火弹对目标火点进行灭火。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种集群控制消防方法及装置。应用于与调度控制中心通信连接的无人机，所述无人机包括至少一架侦察无人机及多架消防无人机，所述方法包括：所述侦察无人机接收所述调度控制中心下发的火情侦测指令，飞至目标着火区域进行火情侦察。所述侦察无人机将对所述目标着火区域侦察的火情状况发送给所述调度控制中心。多架所述消防无人机接收所述调度控制中心基于所述火情状况下发的消防调度指令，并飞往目标火点进行灭火。在发生火灾时，侦察无人机能够及时、准确地获取火灾地点的实际火情，消防无人机可根据实际火情对火灾地点进行灭火。由此，可减少火灾造成的损失，同时，无需消防员出现在火灾现场进行灭火作业，避免火灾对消防员的生命安全产生威胁。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1是本发明较佳实施例提供的集群控制消防系统的方框示意图。

图2是图1所示的侦察无人机的方框示意图。

图3是图1所示的消防无人机的方框示意图。

图4是图1所示的调度控制中心的方框示意图。

图5是图4所示的升降机构的结构示意图。

图6是图4所示的集中式充电柜的结构示意图。

图7是图4所示的计算设备的方框示意图。

图8为本发明第一实施例提供的集群控制消防方法的流程示意图。

图9为图8所示的步骤s110的子步骤流程示意图。

图10为图8所示的步骤s130的子步骤流程示意图。

图11为本发明第二实施例提供的集群控制消防方法的流程示意图之一。

图12为图11所示的步骤s230的子步骤流程示意图。

图13为本发明第二实施例提供的集群控制消防方法的流程示意图之二。

图14为本发明第三实施例提供的集群控制消防装置的功能模块示意图。

图标：10-集群控制消防系统；100-调度控制中心；110-升降机构；111-支架；112-平台；130-计算设备；131-显示屏；133-飞行控制摇杆；135-存储器；136-存储控制器；137-处理器；140-集群控制消防装置；142-发送模块；144-接收模块；146-控制模块；150-集中式充电柜；151-充电匣；170-天线；200-无人机；210-侦察无人机；212-第一通信设备；214-监控设备；216-热成像设备；230-消防无人机；232-第二通信设备。

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参照图1，图1是本发明较佳实施例提供的集群控制消防系统10的方框示意图。所述集群控制消防系统10包括通信连接的调度控制中心100及无人机200。所述调度控制中心100用于控制所述无人机200获取目标着火区域的火情状况以及对目标火点进行灭火。所述无人机200用于根据所述调度控制中心100的下发的消防控制指令进行投弹灭火。

在本实施例中，所述无人机200可以是，但不限于，多旋翼无人机、固定翼无人机等。所述无人机200上搭载有伞降系统，以在所述无人机200处于应急状态时能够确保所述无人机200的器材安全和地面上的人员安全，当处于飞行工作状态的无人机200由于故障停止飞行时，所述无人机200可在伞降系统的保护下，安然降落。

请再次参照图1，所述无人机200包括侦察无人机210及消防无人机230。所述侦察无人机210设置的数量至少为一架，所述侦察无人机210设置的数量可以根据实际情况(比如，目标着火区域大、火灾地点情况复杂等)设定。所述消防无人机230设置的数量为多架，所述消防无人机230的具体设置数量可以根据目标着火区域的火情状况进行设定。

请参照图2，图2是图1所示的侦察无人机210的方框示意图。所述侦察无人机210包括：第一通信设备212、监控设备214及热成像设备216。

在本实施例中，所述侦察无人机210通过所述第一通信设备212与所述调度控制中心100通信连接，所述第一通信设备212与所述监控设备214及所述热成像设备216电性连接。由此，所述第一通信设备212可将所述调度控制中心100向所述侦察无人机210下发的火情侦测指令传达给所述监控设备214及所述热成像设备216，以对目标着火区域的火情进行侦察。

请参照图3，图3是图1所示的消防无人机230的方框示意图。所述消防无人机230包括：第二通信设备232。

在本实施例中，所述消防无人机230通过所述第二通信设备232与所述调度控制中心100通信连接。由此，所述第二通信设备232可将所述调度控制中心100下发的消防调度指令传达给所述消防无人机230，以使搭载有灭火弹的所述消防无人机230对目标火点进行灭火。

请参照图4，图4是图1所示的调度控制中心100的方框示意图。所述调度控制中心100包括：升降机构110、计算设备130、集中式充电柜150及天线170。

请参照图5，图5是图4所示的升降机构110的结构示意图。所述无人机200放置于所述升降机构110上，所述调度控制中心100控制待飞行的无人机200所对应的升降机构110，以使所述待飞行的无人机200从所述调度控制中心100内移动至所述调度控制中心100外。

在本实施例中，所述升降机构110包括支架111及平台112。多个所述支架111之间可拆卸连接，所述平台112与所述支架111固定连接。由此，通过控制所述支架111，所述平台112可上升或下降，从而使得所述无人机200从所述调度控制中心100内移动至所述调度控制中心100外。

请参照图6，图6是图4所示的集中式充电柜150的结构示意图。所述调度控制中心100还可以包括一集中式充电柜150。所述无人机200包括用于为无人机200提供电能的电池。所述集中式充电柜150用于对无人机200的电池进行充电。所述集中式充电柜150包括多个充电匣151，每个充电匣151容置一块电池以对容置的电池进行充电。其中，所述电池可以是，但不限于，镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池、燃料电池及铅酸电池等。

在本实施例中，所述调度控制中心100还可以包括发电机。所述集中式充电柜150与所述发电机连接，以获取电能对容置于所述充电匣151中的电池进行充电。

请再次参照图4，所述调度控制中心100还包括天线170，所述计算设备130与所述天线170通信连接。所述计算设备130通过所述天线170与所述无人机200建立通信连接，以接收所述侦察无人机210发送的所述目标着火区域的火情状况及向所述无人机200发送消防控制指令(比如，向所述侦察无人机210发送火情侦测的指令、向消防无人机230发送消防调度指令等)。其中，所述天线170可以是，但不限于，可收放式通信天线、雷达等。

请参照图7，图7是图4所示的计算设备130的方框示意图。所述计算设备130包括显示屏131及飞行控制摇杆133。其中，所述显示屏131用于显示实地地图、所述无人机200在地图中的位置及所述侦察无人机210侦测到的火情状况图像信息。所述飞行控制摇杆133用于控制所述无人机200的飞行姿态，所述飞行姿态包括所述无人机200的飞行速度、飞行方向及飞行状态。

请再次参照图7，所述计算设备130还包括：存储器135、处理器137及集群控制消防装置140。

在本实施例中，所述存储器135及处理器137各元件之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器135中存储有集群控制消防装置140，所述集群控制消防装置140包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器135中的软件功能模块，所述处理器137通过运行存储在存储器135内的软件程序以及模块，执行各种功能应用以及数据处理。

其中，所述存储器135可以是，但不限于，随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，只读存储器(readonlymemory，rom)，可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，prom)等。

所述处理器137可以是一种具有信号处理能力的集成电路芯片。上述的处理器137可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)及逻辑可编程阵列电路等。

可以理解，图7所示的结构仅为示意，计算设备130还可包括比图7中所示更多或者更少的组件，或者具有与图7所示不同的配置。图7中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

在本实施例中，所述灭火弹包括：电控雷管及装载有灭火剂的灭火弹本体。所述调度控制中心100还包括用于存储所述灭火弹本体的存储架及用于存储所述电控雷管的防爆保险柜。所述调度控制中心100可通过所述存储架及防爆保险柜分别对所述灭火弹本体和所述电控雷管进行长期存储，方便对所述灭火弹的携带。

在本实施例中，所述调度控制中心100可设置在一可移动的车辆(比如，消防车)中。还可以根据实际情况，将所述调度控制中心100中的器件、无人机200及灭火弹设置在不同车辆中。比如，将调度控制中心100、侦察无人机210(比如，1架)及消防无人机230(比如，20架)设置在同一车辆中，将存储有灭火弹本体的灭火弹储藏柜及用于存放延期电雷管的专用防爆保险柜设置在另一车辆中，由此，两辆车辆组成了一个集群控制消防系统10。还可以在火情严重的情况下，由多辆车辆组成集群控制消防系统10。

第一实施例

请参照图8，图8为本发明第一实施例提供的集群控制消防方法的流程示意图。所述集群控制消防方法，应用于与调度控制中心100通信连接的无人机200，所述无人机200包括至少一架侦察无人机210及多架消防无人机230，所述集群控制消防方法的具体流程如下。

步骤s110，所述侦察无人机210接收所述调度控制中心100下发的火情侦测指令，飞至目标着火区域进行火情侦察。

在本实施例中，所述侦察无人机210上设置有第一通信设备212、监控设备214及热成像设备216。请参照图9，图9为图8所示的步骤s110的子步骤流程示意图。

子步骤s111，所述侦察无人机210通过所述第一通信设备212接收所述调度控制中心100下发的火情侦测指令。

在本实施例中，所述火情侦测指令包括：下发给所述监控设备214的火情监控指令及下发给所述热成像设备216的火情捕捉指令。

子步骤s112，所述侦察无人机210根据所述火情侦测指令获取目标着火区域的位置信息，并飞至所述目标着火区域进行火情侦察。

在本实施例中，所述侦察无人机210基于获取的目标着火区域的位置信息，飞至所述目标着火区域。所述监控设备214接收所述火情监控指令，并对所述目标着火区域进行监控，以获取所述目标着火区域的监控画面。所述热成像设备216接收所述火情捕捉指令，并采集所述目标着火区域的热成像图像。

在本实施例中，所述热成像设备216可采用，但不限于，640×480的红外线热成像设备。所述监控设备214可采用，但不限于，x30倍高清监控监测设备。

步骤s120，所述侦察无人机210将对所述目标着火区域侦察的火情状况发送给所述调度控制中心100。

在本实施例中，所述侦察无人机210通过所述第一通信设备212将所述监控设备214获取的监控画面及所述热成像设备216采集的热成像图像发送给所述调度控制中心100。

步骤s130，多架所述消防无人机230接收所述调度控制中心100基于所述火情状况下发的消防调度指令，并飞往目标火点进行灭火。

在本实施例中，所述消防无人机230上设置有灭火弹及第二通信设备232。请参照图10，图10为图8所示的步骤s130的子步骤流程示意图。

子步骤s131，每架所述消防无人机230通过所述第二通信设备232接收所述调度控制中心100基于所述火情状况下发的消防调度指令。

在本实施例中，所述消防调度指令包括：所述调度控制中心100基于目标着火区域的火情状况下发的目标火点的位置信息及所述消防无人机230的预设起飞时间信息。

子步骤s132，每架所述消防无人机230按照所述预设起飞时间飞往所述目标火点。

在本实施例中，相邻两架所述消防无人机230在飞往所述目标火点的飞行过程中保持预设间隔距离飞行，所述预设间隔距离由所述调度控制中心100基于火情状况计算得到。

子步骤s133，每架所述消防无人机230飞至所述目标火点上方一空投高度时，将所述灭火弹空投向所述目标火点，以进行灭火。

在本实施例中，所述灭火弹包括：电控雷管及装载有灭火剂的灭火弹本体。每架所述消防无人机230飞至所述目标火点上方一空投高度时，将所述灭火弹空投向所述目标火点，以配合所述电控雷管的点火延迟时间使所述灭火弹进入目标火点的灭火范围时，引爆所述灭火弹本体，实现对目标火点的灭火。

在本实施例中，所述电控雷管的点火延迟时间包括：2秒、4秒、6秒、8秒、10秒等，可根据选择的所述电控雷管的点火延迟时间设定所述空投高度。

除此以外，所述消防无人机230可根据当前所处的空投高度设置所述电控雷管的点火延迟时间，以在所述灭火弹进入目标火点的灭火范围时，引爆所述灭火弹本体，实现对目标火点的灭火。

由此，所述消防无人机230飞抵目标火点后将灭火弹投下，所述灭火弹进入目标火点的灭火范围时(比如，目标火点上空1-2m)爆炸，灭火弹本体内的灭火剂以面域的形式撒开(每枚灭火弹爆炸后的覆盖面积在100-150平方米左右)。由于所述灭火弹本体爆炸产生的无氧气浪对空气进行隔绝，同时灭火剂有灭火作用，该双重灭火作用使得灭火效果更加明显。

所述消防无人机230根据所述定位信息设置所述电控雷管的点火延迟时间，以在所述灭火火箭弹进入目标火点的灭火范围时，引爆所述火箭弹本体，实现对目标火点的灭火。

第二实施例

请参照图11，图11为本发明第二实施例提供的集群控制消防方法的流程示意图之一。所述集群控制消防方法，应用于与无人机200通信连接的调度控制中心100，所述无人机200包括至少一架侦察无人机210及多架消防无人机230，所述侦察无人机210上设置有监控设备214及热成像设备216，所述消防无人机230上搭载有灭火弹。所述集群控制消防方法的具体流程如下。

步骤s210，向所述侦察无人机210下发的火情侦测指令，以使所述侦察无人机210飞至目标着火区域对所述目标着火区域进行火情侦测。

在本实施例中，所述火情侦测指令包括：下发给所述监控设备214的火情监控指令及下发给所述热成像设备216的火情捕捉指令。

步骤s220，接收所述侦察无人机210发送的对所述目标着火区域进行侦测的火情状况。

在本实施例中，所述火情状况包括：所述热成像设备216采集的所述热成像图像及所述监控设备214采集的监控画面。

步骤s230，基于所述火情状况向多架所述消防无人机230下发消防调度指令，以使所述消防无人机230上搭载的灭火弹对目标火点进行灭火。

请参照图12，图12为图11所示的步骤s230的子步骤流程示意图。

子步骤s231，基于所述火情状况包括的所述热成像图像及监控画面判定目标火点的位置信息及火势情况。

在本实施例中，所述调度控制中心100基于对目标着火区域侦测的到的所述热成像图像及监控画面确定所述目标着火区域中的目标火点位置信息及火势情况。

子步骤s232，基于所述目标火点的火势情况设定参与消防作业的所述消防无人机230的数量。

子步骤s233，基于所述目标火点的位置信息对参与消防作业的每架所述消防无人机230的预设起飞时间进行设定，并将所述目标火点的位置信息及设定的预设起飞时间信息携带于所述消防调度指令中。

子步骤s234，向参与消防作业的每架所述消防无人机230下发包括所述目标火点的位置信息及预设起飞时间信息的所述消防调度指令，以使所述消防无人机230上搭载的灭火弹对所述目标火点进行灭火。

请参照图13，图13为本发明第二实施例提供的集群控制消防方法的流程示意图之二。所述方法还包括：

步骤s240，基于所述火情状况计算得到一预设间隔距离，在多架所述消防无人机230飞往所述目标火点的飞行过程中，控制相邻两架所述消防无人机230保持所述预设间隔距离飞行。

在本实施例中，所述调度控制中心100的计算设备130基于所述火情状况计算得到一预设间隔距离，在多架所述消防无人机230飞往所述目标火点的飞行过程中，计算设备130控制相邻两架所述消防无人机230保持所述预设间隔距离飞行，由此，避免多架所述消防无人机230在飞行过程中发生撞击。

第三实施例

请参照图14，图14为本发明第三实施例提供的集群控制消防装置140的功能模块示意图。所述集群控制消防装置140应用于与无人机200通信连接的调度控制中心100，所述无人机200包括至少一架侦察无人机210及多架消防无人机230，所述侦察无人机210上设置有监控设备214及热成像设备216，所述消防无人机230上搭载有灭火弹，所述装置包括：发送模块142、接收模块144及控制模块146。

发送模块142，用于向所述侦察无人机210下发的火情侦测指令，以使所述侦察无人机210飞至目标着火区域对所述目标着火区域进行火情侦测。

在本实施例中，所述发送模块142用于执行图11中的步骤s210，关于所述发送模块142的具体描述可以参照步骤s210的描述。

接收模块144，用于接收所述侦察无人机210发送的对所述目标着火区域进行侦测的火情状况。

在本实施例中，所述接收模块144用于执行图11中的步骤s220，关于所述接收模块144的具体描述可以参照步骤s220的描述。

发送模块142，还用于基于所述火情状况向多架所述消防无人机230下发消防调度指令，以使所述消防无人机230上搭载的灭火弹对目标火点进行灭火。

在本实施例中，所述发送模块142还用于执行图11中的步骤s230，关于所述发送模块142的具体描述还可以参照步骤s230的描述。

控制模块146，用于基于所述火情状况计算得到一预设间隔距离，在多架所述消防无人机230飞往所述目标火点的飞行过程中，控制相邻两架所述消防无人机230保持所述预设间隔距离飞行。

在本实施例中，所述控制模块146用于执行图13中的步骤s240，关于所述控制模块146的具体描述还可以参照步骤s240的描述。

综上所述，本发明提供一种集群控制消防方法及装置。应用于与调度控制中心通信连接的无人机，所述无人机包括至少一架侦察无人机及多架消防无人机，所述方法包括：所述侦察无人机接收所述调度控制中心下发的火情侦测指令，飞至目标着火区域进行火情侦察。所述侦察无人机将对所述目标着火区域侦察的火情状况发送给所述调度控制中心。多架所述消防无人机接收所述调度控制中心基于所述火情状况下发的消防调度指令，并飞往目标火点进行灭火。

在发生火灾时，侦察无人机能够及时、准确地获取火灾地点的实际火情，消防无人机可根据实际火情对火灾地点进行灭火。由此，可减少火灾造成的损失，同时，无需消防员出现在火灾现场进行灭火作业，避免火灾对消防员的生命安全产生威胁。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。