灭火系统、飞行器控制方法及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及灭火设备及通信技术领域，尤其涉及一种灭火系统、飞行器控制方法及计算机可读存储介质。

背景技术

随着飞行器技术的发展，无人机这种小型飞行器被越来越多地应用于生活的方面方面，比如高空灭火。然而，无人机的带载能力有限，目前还只能用于火情监控，无法在灭火过程中起到更大的作用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种灭火系统、飞行器控制方法及计算机可读存储介质，可用于提高无人机的带载能力，使得无人机在灭火过程中发挥更大的作用。

本发明实施例一方面提供一种灭火系统，包括：飞行器、牵引装置以及运载装置；所述牵引装置，用于牵引所述运载装置，一端固定在所述飞行器上，另一端连接所述运载装置；所述牵引装置的重量和带载能力小于所述运载装置的重量和带载能力。

本发明实施例一方面还提供一种飞行器控制方法，包括：获取着火点或着火点附近建筑物上的引导结构的位置；控制飞行器到达所述位置，并沿着所述引导结构引导的方向绕行后返回地面，以将所述飞行器上搭载的牵引装置绕过所述引导结构后返回地面，并通过拖拽所述牵引装置将运载装置牵引至预设位置。

本发明实施例一方面还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述本发明实施例提供的飞行器控制方法。

上述各实施例，将楼宇自身结构和无人机相结合，通过利用飞行器拉扯重量较轻的牵引装置，带动重量以及带载能力较大的运载装置到达着火点，一方面，由于牵引装置的重量较轻，因此对无人机要求较低，另一方面，借助运载装置可以提高无人机的带载能力并使得带载设备多样化，此外，运载装置还可以多用途化，如形成人员逃离通道，从而使得无人机在灭火过程中发挥更大的作用。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的灭火系统的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的灭火系统的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的飞行器控制方法的实现流程示意图；

图4为本发明另一实施例提供的飞行器控制方法的实现流程示意图；

图5至图10为本发明另一实施例提供的飞行器控制方法的一实际应用例的演示图；

图11为本发明一实施例提供的电子飞行装置的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域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。

请参阅图1，为本发明一实施例提供的灭火系统的结构示意图。如图1所示，灭火系统100包括：飞行器101、牵引装置102以及运载装置103。

其中，牵引装置102，用于牵引运载装置103。牵引装置102的一端固定在飞行器101上，另一端连接运载装置103。牵引装置102的重量和带载能力小于运载装置103的重量和带载能力。也就是说，牵引装置102的重量在飞行器101的承重范围之内，运载装置103的重量可以在飞行器101的承重范围之外。通常，当物体的体积不变时，物体的重量越大，物体的带载能力就越大，也就是说，其可以携带或承载的其他物体的重量就越大。因此，借助牵引装置102和运载装置103，可使得飞行器101的带载能力得以扩展。

具体的，牵引装置102的一端例如可以通过锁扣固定在飞行器101的机身或底部设置的环状结构上。或者，又例如，牵引装置102的一端可以缠绕在飞行器101的机身或其底部设置的线轮上。

可选的，牵引装置102的另一端可通过可拆卸的方式固定在运载装置103上，如：利用锁扣或打结的方式进行固定。或者，牵引装置102的另一端也可通过非可拆卸的方式固定在运载装置103上，如：通过焊接或编织的方式进行固定。

可选的，飞行器101为小型或微型的无人驾驶的飞行器，优选为四轴无人机。

可选的，牵引装置102为带状或线状结构，其重量和带载能力在飞行器101的载重范围之内。

运载装置103可用于运载人、灭火或逃生设备。运载装置103部分包括带状或线状结构。可选的，除了带状或线状结构部分之外，运载装置103的主体可以但不限于还包括：筐体结构、带状或线状结构(如：可折叠或可伸缩的消防梯)、或者可附着人、灭火或逃生设备的其他结构。灭火设备例如可以但不限于包括：水管、水枪、各类型的灭火器以及灭火球等等。逃生设备例如可以但不限于包括：消防面具、滑索等等。

优选的，牵引装置102和运载装置103均为绳索，作为牵引装置102的绳索的直径小于作为运载装置103的绳索的直径。该绳索例如可以但不限于是耐高温芳纶绳索、凯夫拉绳等等。

可选的，牵引装置102和运载装置103均为耐高温材质，或者，牵引装置102和运载装置103的外表面均涂覆有耐高温材料。

在一实际应用例中，假设飞行器101为无人机，牵引装置102为细凯夫拉绳(以下简称细绳索)，运载装置103为粗凯夫拉绳(以下简称粗绳索)，则在火灾现场，可利用无人机拉扯着细绳索的一端由消防车车顶升空，当爬升至着火点所在的建筑物顶部时，无人机继续拉扯着细绳索穿入建筑物顶部的栏杆或其他的门洞结构，然后围绕着该栏杆或门洞结构的外围飞行半周后下落，从而将细绳索绕过该栏杆或门洞结构。当无人机携带细绳索着陆后，将粗绳索的一端与系留于消防车上的细绳索的另一端连接在一起，然后通过拉扯固定在无人机上的细绳索的一端，将粗绳索上提，直至粗绳索通过建筑物顶部的栏杆或其他的门洞结构后，到达地面，系留于消防车上。之后，消防人员可携带水枪，通过攀爬粗绳索到达建筑物上的着火点进行灭火。或者，也可以消防小滑车穿入粗绳索，利用粗绳索上升，将灭火设备或灭火水管带至着火点附近实施灭火。又或者，着火点附近的人员，也可以通过攀爬粗绳索得以逃生。

本发明实施例提供的灭火系统，将楼宇自身结构和无人机相结合，通过利用飞行器拉扯重量较轻的牵引装置，带动重量以及带载能力较大的运载装置到达着火点，一方面，由于牵引装置的重量较轻，因此对无人机要求较低，另一方面，借助运载装置可以提高无人机的带载能力并使得带载设备多样化，此外，运载装置还可以多用途化，如形成人员逃离通道，从而使得无人机在灭火过程中发挥更大的作用。

请参阅图2，为本发明另一实施例提供的灭火系统的结构示意图。与图1所示的灭火系统100不同的是，如图2所示，在本实施例提供的灭火系统200中：

进一步的，灭火系统200还包括：带载设备201。带载设备201安装在运载装置103上，包括：灭火设备和/或滑索装置。

可选的，灭火设备可固定在运载装置103的底部。例如：可通过锁扣或绳索，将灭火设备固定在运载装置103的底部。

可选的，灭火设备或滑索装置上设置有驱动装置，用于驱动灭火设备或滑索装置沿着运载装置103攀升。

其中，灭火设备用于灭火。滑索装置用于帮助消防人员到达着火点附近，或者，用于逃生，或者，滑索装置也可以用于与灭火设备固定在一起，利用滑索装置使得灭火设备沿着运载装置103攀升。

进一步的，灭火系统200还包括：引导结构202。

引导结构202，固定在建筑物的顶部或外墙上，引导结构202具有框型开口。在一实际应用例中，引导结构202可为门型框结构。

飞行器101，用于拉扯着牵引装置102，将牵引装置102的一部分经由引导结构202回到地面。即，牵引装置102的一部分，在飞行器101的牵引下经由引导结构202回到地面。具体的，牵引装置102的一部分穿过引导结构202的框型开口回到地面。

由于不是所有的建筑物的外墙和顶部都具有栏杆或类似结构，因此，通过在建筑物的顶部或外墙上安装引导结构202，可以节省飞行器101在建筑物上搜索用于限位牵引装置102的设施的时间，避免因为找不到可用设施而耽误灭火。

进一步的，于其他实施例中，灭火系统200还包括：拖拽装置203、固定装置204、绕线装置205以及信号发射装置206中的至少一种。

其中，拖拽装置203包括卷线装置或拖车。卷线装置和绕线装置205例如可以但不限于包括：线轮、卷线器、卷线盘、收放线器等可用于收卷或释放带状或线状物体的装置，其具体控制方式可以是电动也可以是手动。

可选的，拖拽装置203和固定装置204可设置在消防车或地面上，运载装置103不与牵引装置102连接的一端固定在固定装置204上。固定装置204可以为重量较大的物体，例如可以是石墩、金属块等等。

拖拽装置203，用于拖拽牵引装置102，以将运载装置103向空中方向拉升。通过利用拖拽装置可以在拖拽牵引装置102时节省人力，加快拉升运载装置103的速度。可选的，拖拽装置203包括固定结构。牵引装置102的一端，在飞行器101的牵引下固定在该固定结构上，即，飞行器101还用于将牵引装置102的一端牵引并固定在该固定结构上。当拖拽装置203为卷线装置时，固定结构为卷线装置的卷线轴。当拖拽装置203为拖车时，固定结构为设置在拖车尾部的拖杠。飞行器101牵引着牵引装置102的一端围着拖拽装置203的固定结构绕行，将牵引装置102的一端缠绕在该固定结构上。

可选的，绕线装置205设置在飞行器101上，其上缠绕有牵引装置102。通过将牵引装置102缠绕在绕线装置205上，可实现将其的一端固定在飞行器101上。绕线装置205用于在飞行器101飞行的过程中释放牵引装置102，以及控制释放的牵引装置102的长度。通过利用绕线装置可以更好地控制牵引装置102。

可选的，信号发射装置206安装在引导结构202上，用于发送引导结构202的定位信号。信号发射装置206可以但不限于包括：信号灯、射频信号发射器以及扬声器等等。其中射频信号发射器可以是有线或无线网络射频信号发射器。通过信号发射装置可以帮助无人机更快定位出引导结构202的位置。

本发明实施例提供的灭火系统，将楼宇自身结构和无人机相结合，通过利用飞行器拉扯重量较轻的牵引装置，带动重量以及带载能力较大的运载装置到达着火点，一方面，由于牵引装置的重量较轻，因此对无人机要求较低，另一方面，借助运载装置可以提高无人机的带载能力并使得带载设备多样化，此外，运载装置还可以多用途化，如形成人员逃离通道，从而使得无人机在灭火过程中发挥更大的作用。

请参阅图3，为本发明一实施例提供的飞行器控制方法的实现流程示意图，可应用于图1或图2所示灭火系统中的飞行器101。为便于说明，以下均以无人机为例。如图3所示，该方法主要包括以下步骤：

301、获取着火点或着火点附近建筑物上的引导结构的位置；

具体的，无人机在升空前可通过已配对的其他电子设备(如：手机、服务器、平板电脑、智能手表等等)，获取用户输入的建筑物上的引导结构的位置。

或者，无人机根据接收的灭火指令，在灭火现场升空，然后拍摄着火点的照片，分析照片得到引导结构的位置。灭火指令中包含灭火现场的坐标。

或者，无人机根据接收的灭火指令，在灭火现场升空，然后获取引导结构上安装的信号发射装置发射的定位信号，根据定位信号，得到引导结构的位置。

其中，引导结构可以是灭火点所在建筑物或周围建筑物的顶部或外墙上的栏杆，或者，其他具有门型框结构的类似设置。引导结构可以是建筑物的自体设施，也可以是单独预留在建筑物上的专门用于引导无人机飞行的门型框结构。

信号发射装置发射的定位信号可以但不限于特定的声、光信号、或者射频信号。也就是说，无人机可以在着火点附近盘旋，对信号发射装置发出的指示灯光、或者、指示音，或者，包含坐标信息的射频信息进行搜索，并根据搜索到的定位信号，确定引导结构的位置。

302、控制飞行器到达该位置，并沿着引导结构引导的方向绕行后返回地面，以将飞行器上搭载的牵引装置绕过引导结构后返回地面，并通过拉扯牵引装置将运载装置牵引至预设位置。

牵引装置可以为带状或线状结构，优选为耐高温的细凯夫拉绳。

可选的，控制飞行器到达引导结构的位置，穿过引导结构的框型开口，并绕着引导结构飞行半周后返回地面。

具体的，无人机到达楼顶预留的门型框所在的位置之后，穿过门型框，并向上飞行，缠绕半周后，下落，从而使得牵引的细凯夫拉绳绕过门型框并返回地面。

可以理解的，在实际应用中，根据引导结构的框型开口的开口方向及其具体结构，无人机在穿过门型框后不限于向上飞行，还可向下、左、右或者沿着其他角度和方向绕着门型框飞行。

无人机牵引着细凯夫拉绳返回地面后，通过拉扯牵引装置，可将牵引装置牵引的运载装置牵引至预设位置。其中，预设位置，例如，运载装置与牵引装置连接的一端穿过门型框后到达地面，或者，运载装置不与牵引装置连接的另一端到达着火点附近。

本发明实施例提供的飞行器控制方法，将楼宇自身结构和无人机相结合，通过利用飞行器拉扯重量较轻的牵引装置，带动重量以及带载能力较大的运载装置到达着火点，一方面，由于牵引装置的重量较轻，因此对无人机要求较低，另一方面，借助运载装置可以提高无人机的带载能力并使得带载设备多样化，此外，运载装置还可以多用途化，如形成人员逃离通道，从而使得无人机在灭火过程中发挥更大的作用。

请参阅图4，为本发明另一实施例提供的飞行器控制方法的实现流程示意图，可应用于图1或图2所示灭火系统中的飞行器101。如图4所示，与图3所示实施例不同的是，于本实施例中，在控制飞行器到达引导结构的位置，并沿着引导结构引导的方向绕行后返回地面之后，还包括以下步骤：

401、控制飞行器将牵引装置牵引并固定在拖拽装置上；

由于无人机的功率有限，无法牵引着牵引装置拉动太重的运载装置，因此需要拖拽装置协助拖拽牵引装置。拖拽装置可以是可遥控的大功率的电动卷线器或者拖车。拖拽装置上设置有固定结构。当拖拽装置为卷线装置时，固定结构为卷线装置的卷线轴。当拖拽装置为拖车时，固定结构为设置在拖车尾部的拖杠。无人机返回地面后，继续牵引着牵引装置的一端围着拖拽装置的固定结构绕行，以将牵引装置的一端缠绕在该固定结构上，从而实现固定。

402、向拖拽装置发送拖拽指令，拖拽指令用于指示拖拽装置拖拽牵引装置，以将牵引装置牵引的运载装置的一端拉扯至第一预设位置；

若拖拽装置为卷线装置，则拖拽指令用于指示卷线装置开始卷绕牵引装置。若拖拽装置为拖车，则拖拽指令用于指示拖车向前行驶。

将运载装置的一端拉扯至第一预设位置，可以但不限于包括：将运载装置与牵引装置连接的一端穿过引导结构后拉扯至地面，或者，将运载装置不与牵引装置连接的另一端拉升至着火点附近的预设高度的位置。

403、当运载装置的一端到达第一预设位置时，向带载设备发送驱动指令；

具体的，无人机在发送拖拽指令后，释放牵引装置，然后追踪并实时拍摄运载装置被拖拽的图像，根据拍摄的图像检测运载装置的一端是否到达第一预设位置。当运载装置的一端到达第一预设位置时，向带载设备发送驱动指令，驱动指令用于指示带载设备中的驱动装置，驱动带载设备沿着运载装置攀升至第二预设位置。第二预设位置在着火点附近。带载设备可以但不限于包括灭火设备和/或滑索装置。灭火设备如水管、水枪、各类型的灭火器以及灭火球等等。滑索装置可用于逃生，或将消防员送至着火点附近。

404、当带载设备沿着运载装置攀升至第二预设位置时，按照预设的通知方式，输出通知消息。

具体的，无人机在发送驱动指令后，追踪并实时拍摄带载设备的图像，根据拍摄的图像检测带载设备是否到达第二预设位置。当带载设备沿着运载装置攀升至第二预设位置时，按照预设的通知方式，输出通知消息，通知消息用于通知用户带载设备就位。预设的通知方式可以但不限于包括：输出通知提示音，通知提示光，向指定的智能手机、智能穿戴设备等智能移动终端发送通知消息中任一种或几种的组合。通知消息用于通知用户带载设备就位，以便用户及时利用带载设备进行灭火或者逃生。

需要说明的是，在实际应用中，步骤401至步骤404可以有选择地部分执行，例如，只执行步骤401和402，步骤403和404由消防员代替执行，或者，只执行步骤403，其余步骤由消防员代替执行，或者，只执行步骤401至步骤403，步骤404由消防员代替执行。

结合图5至图10，为进一步说明本实施例提供的飞行器控制方法，以利用四轴无人机对一着火的高楼进行灭火为例，首先利用四轴无人机和四轴无人机机载线轮牵引着细绳索的一端，由消防车车顶升空。细绳索的另一端连接粗绳索的一端，粗绳索的另一端系留于消防车上。四轴无人机升空后，边爬升边释放细绳索。当爬升至大楼楼顶部位，到达预留的门型框位置后，四轴无人机牵引着细绳索穿入门型框，并向上飞行，缠绕半周后下落，将细绳索绕过门型框。然后，四轴无人机携带细绳索的一端着陆，并将细绳索的一端缠绕于消防车内的电动卷线器上。之后，四轴无人机指令电动卷线器卷绕细绳索，从而将连接于细绳索的粗绳索上提，直至粗绳索穿过楼顶门型框后，到达地面。接着，四轴无人机指令驱动装置驱动穿入粗绳索的消防小滑车沿着粗绳索攀升，以将消防小滑车上的灭火器带至着火点附近实施灭火。

本发明实施例提供的飞行器控制方法，将楼宇自身结构和无人机相结合，通过利用飞行器拉扯重量较轻的牵引装置，带动重量以及带载能力较大的运载装置到达着火点，一方面，由于牵引装置的重量较轻，因此对无人机要求较低，另一方面，借助运载装置可以提高无人机的带载能力并使得带载设备多样化，此外，运载装置还可以多用途化，如形成人员逃离通道，从而使得无人机在灭火过程中发挥更大的作用。

请参阅图11，图11为本发明一实施例提供的电子飞行装置的硬件结构示意图。

本实施例中所描述的电子飞行装置，包括：

存储器601、处理器602及存储在存储器601上并可在处理器602上运行的计算机程序，处理器602执行该计算机程序时，实现前述图3和图4所示实施例中描述的飞行器控制方法。

进一步的，该电子装置还包括：至少一个输入设备603以及至少一个输出设备604。

上述存储器601、处理器602、输入设备603以及输出设备604，通过总线605连接。

其中，输入设备603具体可为摄像头、麦克风等等。输出设备604具体可为指示灯、射频信号收发装置等等。

存储器601可以是高速随机存取记忆体(ram，randomaccessmemory)存储器，也可为非不稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。存储器601用于存储一组可执行程序代码，处理器602与存储器601耦合。

进一步的，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是设置于上述各实施例中的电子装置中，该计算机可读存储介质可以是前述图11所示实施例中的存储器。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述图3和图4所示实施例中描述的飞行器控制方法。进一步的，该计算机可存储介质还可以是u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的灭火系统、飞行器控制方法及计算机可读存储介质的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。