一种基于无人机的森林火灾救援方法、系统与流程

本发明属于森林火灾救援，尤其涉及一种基于无人机的森林火灾救援方法、系统。

背景技术：

1、森林火灾，是指失去人为控制，在林地内自由蔓延和扩展，对森林、森林生态系统和人类带来一定危害和损失的林火行为。森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害。是火灾的一种。

2、利用无人机勘察森林火灾的火情，配合灭火是现有技术中非常有效的一种手段，但是现有技术中无人机功能单一，只能够拍摄现场画面，让消防部门能够远程监控火情做出指挥，但是森林中易燃物较多，导致森林火灾扩散速度非常之快，而消防部门在远程进行后台监控会导致观察有延迟，影响了指挥速度，也会降低灭火效率，可能会错失最佳灭火时机。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决现有技术中无人机功能单一，只能够拍摄现场画面，让消防部门能够远程监控火情做出指挥，但是森林中易燃物较多，导致森林火灾扩散速度非常之快，而消防部门在远程进行后台监控会导致观察有延迟，影响了指挥速度，也会降低灭火效率，可能会错失最佳灭火时机的问题，而提出的一种基于无人机的森林火灾救援方法、系统。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种基于无人机的森林火灾救援系统，包括无人机模块，所述无人机模块包括拍摄模块、定位模块、处理器、无线传输模块、火势扩散分析模块、火灾扩散范围计算模块、隔火带救援模块、救援指挥辅助模块和急救目标计算模块，拍摄模块和定位模块的输出端均与处理器的输入端电性连接，处理器与无线传输模块双向连接，无线传输模块与火灾监控后台模块双向连接，处理器的输出端与救援指挥辅助模块的输入端电性连接，救援指挥辅助模块的输出端与对讲机模块的输入端电性连接，处理器的输出端与急救目标计算模块的输入端电性连接，处理器的输出端与火势扩散分析模块的输入端电性连接，火势扩散分析模块的输出端与火灾扩散范围计算模块的输入端电性连接，火灾扩散范围计算模块的输出端与隔火带救援模块的输入端电性连接。

4、作为上述技术方案的进一步描述：

5、所述火灾监控后台包括救援人员赶到时间计算模块。

6、作为上述技术方案的进一步描述：

7、所述急救目标计算模块包括大面积植被识别模块、易燃快燃区域标记模块、火势扩散波及时间计算模块和损失计算模块。

8、作为上述技术方案的进一步描述：

9、所述大面积植被识别模块和易燃快燃区域标记模块的输出端均与火势扩散波及时间计算模块的输入端电性连接，火势扩散波及时间计算模块的输出端与损失计算模块的输入端电性连接。

10、作为上述技术方案的进一步描述：

11、所述火势扩散分析模块包括两点区域边界选取模块、时间统计模块和火势扩散速度计算模块，所述两点区域边界选取模块和时间统计模块的输出端均与火势扩散速度计算模块的输入端电性连接。

12、作为上述技术方案的进一步描述：

13、所述隔火带救援模块包括隔火带挖掘区域选择模块、隔火带挖掘范围标定模块、隔火带长度计算模块和隔火带挖掘时间计算模块。

14、作为上述技术方案的进一步描述：

15、所述隔火带挖掘区域选择模块的输出端与隔火带挖掘范围标定模块的输入端电性连接，隔火带挖掘范围标定模块的输出端与隔火带长度计算模块的输入端电性连接，隔火带长度计算模块的输出端与隔火带挖掘时间计算模块的输入端电性连接。

16、作为上述技术方案的进一步描述：

17、所述救援指挥辅助模块包括杂音消除模块、语音中转模块、蓝牙配对模块和信号增强模块。

18、作为上述技术方案的进一步描述：

19、所述杂音消除模块和信号增强模块的输出端均与语音中转模块的输入端电性连接，蓝牙配对模块与语音中转模块双向连接，蓝牙配对模块与对讲机模块双向连接。

20、一种基于无人机的森林火灾救援系统的使用方法，具体包括以下步骤：

21、s1、拍摄模块拍摄火情地点的图片，经过处理器处理后，通过无线传输模块发送给火灾监控后台，而定位模块能够定位无人机的位置，能够准确的向火灾监控后台发送火情地点的准确位置；

22、s2、火势扩撒分析模块能够结合风向有效测算出火势朝哪个方向进行扩散，而火灾扩散范围计算模块能够根据火势方向计算出火灾扩散范围，隔火带救援模块中的隔火带挖掘区域选择模块能够根据火灾扩散范围进行精密计算，并计算出在隔火带的挖掘位置；

23、s3、隔火带挖掘范围标定模块根据拍摄的地形规划挖掘范围，让挖出的隔火带能够有效抵御火势扩散，同时隔火带长度计算模块计算出规划的挖掘范围内隔火带的挖掘长度，最后隔火带挖掘时间计算模块计算出挖掘对应长度的隔火带需要多长时间，最后将隔火带挖掘时间和挖掘地点通过无线传输模块快速传输给火灾监控后台；

24、s4、救援人员赶到时间计算模块计算出救援人员出发赶到隔火带区域的时间，同时结合火势扩散速度计算模块计算的时间计算出救援人员在赶到隔火带区域后，是否能够在火势蔓延至隔火带区域之间挖好隔火带。

25、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

26、1、本发明中，通过设置火势扩散分析模块、火灾扩散范围计算模块和隔火带救援模块，其中火势扩撒分析模块能够结合风向有效测算出火势朝哪个方向进行扩散，而火灾扩散范围计算模块能够根据火势方向计算出火灾扩散范围，隔火带救援模块中的隔火带挖掘区域选择模块能够根据火灾扩散范围进行精密计算，并计算出在隔火带的挖掘位置，随后隔火带挖掘范围标定模块根据拍摄的地形规划挖掘范围，让挖出的隔火带能够有效抵御火势扩散，同时隔火带长度计算模块计算出规划的挖掘范围内隔火带的挖掘长度，最后隔火带挖掘时间计算模块计算出挖掘对应长度的隔火带需要多长时间，最后将隔火带挖掘时间和挖掘地点通过无线传输模块快速传输给火灾监控后台，由救援人员赶到时间计算模块计算出救援人员出发赶到隔火带区域的时间，同时结合火势扩散速度计算模块计算的时间计算出救援人员在赶到隔火带区域后，是否能够在火势蔓延至隔火带区域之间挖好隔火带，如果时间充足则安排救援人员直接赶往隔火带区域，不需要救援人员到达火灾现场后再进行计划，极大的缩短了救援决策时间，提高了指挥速度和灭火效率，也更好的把握了最佳灭火时机，有效防止灾情扩散。

27、2、本发明中，通过设置火灾扩散分析模块，其中两点区域边界选取模块选取火情蔓延后的两点区域，而时间统计模块统计火情蔓延两点之间时所花费的时间，最后火势扩散速度计算模块能够根据距离和时间有效计算出火势扩散速度。

28、3、本发明中，通过设置急救目标计算模块，无人机拍摄地域画面时能够通过大面积植被识别模块和易燃快染区域标记模块识别判断出距离火灾最近的易燃区域，能够根据易燃区域是否存在大量易燃植被而进行判断，火势扩散波及时间计算模块能够计算出火势波及至易燃区域的时间，方便救援人员能够快速赶到降低损失，而损失计算模块能够提前计算出大面积植被被燃烧时出现的损失数值。

29、4、本发明中，通过设置救援指挥辅助模块，蓝牙配对模块能够将无人机中的语音中转模块和对讲机模块连接在一起，进而能够实现多个对讲机模块之间信息的中转，而杂音消除模块和信号增强模块能够消除对讲信息中的杂音并达到增强信号的目的，提高了指挥现场的无线指挥稳定性。