一种高速公路无人基站及救援系统的制作方法

本发明属于高速公路救援技术领域，尤其涉及一种高速公路无人基站及救援系统。

背景技术：

高速公路作为连接城市的主要通道，需要穿过人口较少的路段，采用护栏进行隔离，同时高速公路上的车辆行驶速度快，一般情况，高速公路能够适应120千米每小时或者更高的速度，高速公路一般具有以下特点：只供汽车高速行驶；设有多条车道、中央具有分隔带将往返交通完全隔开；设置有立体交叉口；完全封闭，出入口控制，只准汽车在规定的一些立体交叉口进出公路；由此将会带来一些问题，一旦高速公路发生交通事故，事故地点往往处于人口较少的路段，使救援路程较远，同时事故造成的交通拥堵，将会进一步增加救援人员赶往的时间，这将会造成在事故发生后直到救援人员赶到，产生一段救援真空时间段，在救援真空时间段内受伤人员得不到救治，虽然可以得到附近人的简单救治，但因为缺乏需要的物资，而导致病情加重，甚至危及生命，因此在高速公路发生事故后，救援人员赶到之前的救援真空时间段内，提供临时的救援设备，成为了亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种高速公路无人基站及救援系统，用于在高速公路事故发生后的救援真空时间段内，向事故地点投放临时救援设备。

本发明的技术方案：

一种高速公路无人基站，所述基站内设置有用于救援的无人机，所述无人机包括：无人机体、脚架、第二连接结构和无线开关，所述无人机体下端与脚架连接，脚架下端设置有用于钩挂物资的第二连接结构，所述脚架上还设置有用于第二连接结构开关的无线开关，无线开关与所述无人机无线连接；

所述第二连接结构包括：第二固定块、第二涡卷杆、第二销体和第二连接条，两个所述的第二固定块相对设置并与所述脚架连接，两个第二固定块之间设置有第二连接条，第二连接条与所述物资包连接，其中一个所述的第二固定块内设置有若干个第二销体，第二销体与第二固定块之间设置有复位弹簧，所述第二销体通过连接绳与第二涡卷杆连接，所述第二连接条上设置有与第二销体对应的物资包连接孔；

所述无人基站上端设置有无人机出、入口，无人基站内部设置有竖直滑道，滑道上设置有平台，平台用于定位、固定和承载所述无人机，

所述无人基站内部设置有物资装填层，物资装填层内设置有转盘和物资推送组件；

所述转盘上环形阵列设置有若干个物资槽，若干个物资槽内分别存放有不同种类的物资包，所述物资槽的上端为完全开口，物资槽的下端为部分开口，部分开口的边缘用于承接所述的物资包，所述物资推送组件包括：竖直组件和水平组件，所述竖直组件设置在其中一个所述的物资槽下方，竖直组件可以穿过所述部分开口并将物资包向上推举，所述水平组件设置在所述旋转盘上方，水平组件可以将所述物资包水平推向平台。

进一步地，所述无线开关包括：无线开关电机和无线通信组件，所述无线通信组件用于与无人机通信并控制无线开关电机，所述无线开关电机的转轴上设置有丝杆，丝杆通过齿轮与所述第二涡卷杆连接。

进一步地，所述竖直组件包括：竖直推杆和竖直推杆盘，所述竖直推杆的伸出端与竖直推杆盘连接，竖直推杆盘可以穿过所述的部分开口并将所述物资包向上推举。

进一步地，所述水平组件包括水平推杆、水平丝杆和水平丝杆电机，所述水平丝杆通过滑块与水平丝杆连接，水平丝杆的一端与水平丝杆电机连接。

一种高速公路救援系统，包括所述的一种高速公路无人基站，若干个所述无人基站沿着高速公路间隔设置，无人基站与控制中心连接，控制中心连接有视频监控系统，所述无人基站内的无人机与无人基站无线连接。

进一步地，所述无人基站根据无人机的飞行距离确定覆盖范围，若干个无人基站的覆盖范围将高速公路完全覆盖。

一种高速公路救援方法，包括以下步骤：

步骤a：在高速公路上间隔设置若干个无人基站，若干个无人基站与控制中心连接，在无人基站内设置用于救援的无人机；

步骤b：控制中心在获得高速公路事故发生的事故信息后，根据事故发生的位置对最接近事故发生段的无人基站发出指令，指令包括：无人机携带物资种类、无人机飞行架次和飞行目的地；

步骤c：在无人基站收到控制中心发出的指令后，无人基站根据无人机携带物资种类指令内容控制平台移动至物资装填层，同时转动转盘，将控制中心指定的物资包旋转至竖直组件上方，通过竖直组件和水平组件将物资包推送至脚架内；

步骤d：在第二连接条插入两个第二固定块之间，此时第二销体与物资包连接孔相对，无人基站通过无线通信通过控制无线开关使第二销体插入物资包连接孔，将物资包与脚架连接；

步骤e：平台移动至无人基站上端的无人机出、入口，无人基站控制无人机起飞；

步骤f：无人基站控制无人机飞向飞行目的地，在到达飞行目的地后，通过无线开关使第二连接结构打开，将物资包投放至飞行目的地；

步骤g：无人基站控制无人机飞回无人基站。

进一步地，所述步骤a中，无人机的间隔距离根据无人机的飞行距离确定覆盖范围，若干个无人基站的覆盖范围将高速公路完全覆盖。

进一步地，所述步骤d中，无线开关通过无线通信组件控制无线开关电机驱动第二涡卷杆转动，释放涡卷在第二涡卷杆上的连接绳，使第二销体在复位弹簧的作用下插入物资包连接孔内

进一步地，所述步骤e中，通过无线开关控制无线开关电机使第二涡卷杆转动，拉动第二销体进入物资包连接孔。

本发明的有益效果为：

1)本发明一种高速公路无人基站，通过在基站内设置有用于救援的无人机，无人机体下端与脚架连接，脚架下端设置有用于钩挂物资的第二连接结构，所述脚架上还设置有用于第二连接结构开关的无线开关，无线开关与所述无人机无线连接；由此结构，可以实现通过无人机携带物资赶往事故地点，通过无线开关控制第二连接结构打开，使物资包与脚架脱离，从而将物资投放至事故地点，用于救援真空时间段内的物资需要。

2)本发明所述无人基站上端设置有无人机出、入口，无人基站内部设置有竖直滑道，滑道上设置有平台，平台用于定位、固定和承载所述无人机，所述无人基站内部设置有物资装填层，物资装填层内设置有转盘和物资推送组件，由此结构，可以实现无人机在无人基站内进行整备，通过转盘将所需要的物资包旋转至物资推送组件，通过物资推送组件将所需携带的物资推向无人机，可以使无人机在出发前根据具体情况装备上特定物资或设备，从而应对不同情况的高速公路事故。

3)本发明的第二连接结构包括：第二固定块、第二涡卷杆、第二销体和第二连接条，两个所述的第二固定块相对设置并与所述脚架连接，两个第二固定块之间设置有第二连接条，第二连接条与所述物资包连接，其中一个所述的第二固定块内设置有若干个第二销体，第二销体与第二固定块之间设置有复位弹簧，所述第二销体通过连接绳与第二涡卷杆连接，所述第二连接条上设置有与第二销体对应的物资包连接孔；由此结构，可以实现通过第二涡卷杆转动将连接绳涡卷至第二涡卷杆上，从而拉动第二销体，通过第二销体与物资包连接孔的配合实现锁紧和固定，由此在无人机进行整备时，可以实现物资包的切换，同时在进行投放时，可以通过控制第二涡卷杆的转动实现物资的投放，此结构在满足投放物资需求的同时可以在整备时实现物资的快速切换。

附图说明

图1为一种高速公路无人基站的整体结构示意图；

图2为图1中的无人机的结构示意图；

图3为图1中的第二连接结构的结构示意图；

图4为本发明在具体实施方式四中的结构示意图；

图5为本发明在具体实施方式五中的结构示意图；

图6为本发明在具体实施方式六中的结构示意图；

图7为本发明在具体实施方式七中的结构示意图；

图中：1-无人机；2-平台；6-物资包；11-无人机体；12-脚架；14-第二连接结构；15-无线开关；21-平台座；22-旋转盘；23-舵机；24-颜色识别块；25-平台滑块；26-平台丝杆；27-环形固定槽；28-光电传感器；51-转盘；52-物资推送组件；53-竖直组件；54-水平组件；55-辅助推送组件；56-竖直辅助组件；57-水平辅助组件；61-物资包连接孔；141-第二固定块；142-第二涡卷杆；143-第二销体；144-第二连接条；151-无线开关电机；152-无线通信组件；511-物资槽；531-竖直推杆；532-竖直推杆盘；541-水平推杆；542-水平丝杆；543-水平丝杆电机。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明进行详细说明：

具体实施方式一

本实施例公开的一种高速公路无人基站，结合图1所示，所述基站内设置有用于救援的无人机1，无人机1可以从基站内出发，飞往飞行目的地，从无人基地出发的无人机可以更快的到达事故地点；结合图2所示，所述无人机1包括：无人机体11、脚架12、第二连接结构14和无线开关15，无人机体11用于无人机的飞行，所述无人机体11下端与脚架12连接，脚架12下端设置有用于钩挂物资包6的第二连接结构14，所述脚架12上还设置有用于第二连接结构14开关的无线开关15，无线开关15与所述无人机1无线连接；在进行物资投放时，通过无线开关15控制第二连接结构14打开，使无人机1与物资包6分离，完成投放，满足救援真空时间段的临时物资需要，使事故地点附近的人可以对受伤者进行临时救治，避免伤情扩大；

结合图3所示，所述第二连接结构14包括：第二固定块141、第二涡卷杆142、第二销体143和第二连接条144，两个所述的第二固定块141相对设置并与所述脚架12连接，两个第二固定块141之间设置有第二连接条144，第二连接条144与所述物资包6连接，其中一个所述的第二固定块141内设置有若干个第二销体143，第二销体143与第二固定块141之间设置有复位弹簧，所述第二销体143通过连接绳与第二涡卷杆142连接，所述第二连接条144上设置有与第二销体143对应的物资包连接孔61；在进行物资投放时，通过转动第二涡卷杆142，使连接绳缠绕在第二涡卷杆142上，从而拉动第二销体143从物资包连接孔61内脱离，进而使第二连接结构14打开，此时物资包6与脚架12分离实现物资投放；

所述无人基站上端设置有无人机出、入口，无人基站内部设置有竖直滑道，滑道上设置有平台2，平台2用于定位、固定和承载所述无人机，平台2可以通过滑道使无人机进行上下移动，滑道内设置有滑块，滑块与丝杆连接，通过丝杆转动使滑块滑动从而带动平台2上下移动；

所述无人基站内部设置有物资装填层5，物资装填层5内设置有转盘51和物资推送组件52；

结合图1所示，所述转盘51上环形阵列设置有若干个物资槽511，若干个物资槽511内分别存放有不同种类的物资包6，所述物资槽511的上端为完全开口，物资槽511的下端为部分开口，部分开口的边缘用于承接所述的物资包6，所述物资推送组件52包括：竖直组件53和水平组件54，所述竖直组件53设置在其中一个所述的物资槽511下方，竖直组件53可以穿过所述部分开口并将物资包向上推举，所述水平组件54设置在所述旋转盘51上方，水平组件可以将所述物资包水平推向平台2；可以实现无人机在无人基站内进行整备，通过转盘将所需要的物资包旋转至物资推送组件，通过物资推送组件将所需携带的物资推向无人机，可以使无人机在出发前根据具体情况装备上特定物资或设备，从而应对不同情况的高速公路事故；

具体实施方式二

本实施例是在具体实施方式一的基础上，具体地，结合图3所示，所述无线开关15包括：无线开关电机151和无线通信组件152，所述无线通信组件152用于与无人机通信并控制无线开关电机151，所述无线开关电机151的转轴上设置有丝杆，丝杆通过齿轮与所述第二涡卷杆142连接；

在无人机进行选取物资包和投放物资包时，无人机体均通过短距离无线通信控制无线开关15，通过无线开关15控制无线开关电机151的正反转，从而控制第二连接结构14开启和关闭，通过无线开关电机151转轴上的丝杆带动齿轮转动，从而使第二涡卷杆142转动，利用丝杆与齿轮之间的自锁作用，避免第二连接结构14的锁紧松动；

具体实施方式三

本实施例是在具体实施方式一的基础上，具体地，结合图1所示，所述竖直组件53包括：竖直推杆531和竖直推杆盘532，所述竖直推杆531的伸出端与竖直推杆盘532连接，竖直推杆盘532可以穿过所述的部分开口并将所述物资包向上推举；

所述水平组件54包括水平推杆541、水平丝杆542和水平丝杆电机543，所述水平丝杆541通过滑块与水平丝杆542连接，水平丝杆542的一端与水平丝杆电机543连接；

通过竖直推杆531推动竖直推杆盘532向上运动，竖直推杆盘532穿过所述的部分开口，同时带着物资包6向上运动使物资包6脱离物资槽511，通过水平丝杆电机543驱动水平丝杆542转动，进而使水平推杆541将物资包6推向无人机；

具体实施方式四

本实施例公开的一种高速公路救援系统，结合图4所示，所述系统是在具体实施方式一、二或三所述的一种高速公路无人基站的基础上实现的，若干个所述无人基站沿着高速公路间隔设置，无人基站与控制中心连接，控制中心连接有视频监控系统，所述无人基站内的无人机与无人基站无线连接；

在高速公路发生事故后，控制中心在收到事故信息后，通过视频监控系统进行确认，并决定是否派遣无人机，在决定派遣无人机后，选择距离事故地点最接近的无人基站派遣无人机进行物资投放；

所述无人基站根据无人机的飞行距离确定覆盖范围，若干个无人基站的覆盖范围将高速公路完全覆盖。

具体实施方式五

本实施例是在具体实施方式一的基础上，具体地，结合图5所示，所述平台2包括：平台座21、颜色识别块24、平台滑块25和平台丝杆26，所述平台座21用于承载无人机，平台座21的一侧与平台滑块25连接，平台滑块25套接在平台丝杆26上，所述平台座21上设置有用于固定无人机的环形固定槽27，环形固定槽27的开口处设置有倾斜的倒角，所述平台座21的上表面设置有用于无人机1定位的颜色识别块24；

在无人机1飞回后，通过无人基站的出、入口进入，利用无人机1上的摄像头对颜色识别块24的颜色进行识别，同时无人机1根据识别结果调整自身相对于平台的角度，在调整结束后，进行降落，无人机的脚架12下端嵌入环形固定槽27内，从而实现无人机在平台2上的精准降落；

具体实施方式六

本实施例是在具体实施方式一的基础上，具体地，结合图6所示，所述平台2包括：平台座21、旋转盘22、舵机23、颜色识别块24、平台滑块25、平台丝杆26和光电传感器28，所述平台座21用于承载无人机，平台座21的一侧与平台滑块25连接，平台滑块25套接在平台丝杆26上，所述平台座21上设置有圆形槽体，槽体内设置有旋转盘22，旋转盘22通过舵机23驱动旋转，旋转盘22与所述槽体内壁之间形成环形固定槽27，旋转盘22的上表面设置有颜色识别块24，所述平台座21上设置有光电传感器28，在所述旋转盘22转动至脚架支腿将光电传感器28遮挡后停止转动；

在无人机1飞回后，通过无人基站的出、入口进入，利用无人机1上的摄像头对颜色识别块24的颜色进行识别，确定无人机1与平台2在水平方向的相对位置后，进行降落，无人机的脚架12下端嵌入环形固定槽27内，通过舵机23驱动旋转盘22转动，在所述旋转盘22转动至脚架支腿121将光电传感器28遮挡后停止转动，从而实现无人机在平台2上的位置的调整；

具体实施方式七

本实施例是在具体实施方式一的基础上，具体地，结合图7所示，所述物资装填层5内还设置有辅助推送组件55，所述辅助推送组件55与物资推送组件52相对设置，所述辅助推送组件55包括包括：竖直辅助组件56和水平辅助组件57，所述竖直辅助组件56与竖直组件53相对设置在所述转盘51的两侧，所述水平辅助组件57与水平组件54相对设置在所述旋转盘51的两侧，所述水平辅助组件57与水平组件54配合用于将所述脚架12上的物资包6移出，所述竖直辅助组件56用于将移除的物资包6放入物资槽511内；

在平台2移动至物资装填层5后，通过水平辅助组件57与水平组件54配合将脚架12上的物资包6夹持，水平辅助组件57与水平组件54向相同方向移动，将物资包6从脚架12上移出，并推至竖直辅助组件56上，通过竖直辅助组件56下降，将物资包6放入物资槽511内；

具体实施方式八

本实施例公开的一种高速公路救援方法，所述方法是在具体实施方式一、二或三所述的一种高速公路无人基站上实现的，包括以下步骤：

步骤a：在高速公路上间隔设置若干个无人基站，若干个无人基站与控制中心连接，在无人基站内设置用于救援的无人机；

步骤b：控制中心在获得高速公路事故发生的事故信息后，根据事故发生的位置对最接近事故发生段的无人基站发出指令，指令包括：无人机携带物资种类、无人机飞行架次和飞行目的地；

步骤c：在无人基站收到控制中心发出的指令后，无人基站根据无人机携带物资种类指令内容控制平台2移动至物资装填层5，同时转动转盘51，将控制中心指定的物资包旋转至竖直组件53上方，通过竖直组件53和水平组件54将物资包推送至脚架12内；

步骤d：在物资包进入脚架12后第二连接条144插入两个第二固定块141之间，此时第二销体143与物资包连接孔61相对，无人基站通过无线通信通过控制无线开关15使第二销体143插入物资包连接孔61，将物资包与脚架12连接；

步骤e：平台2移动至无人基站上端的无人机出、入口，无人基站控制无人机起飞；

步骤f：无人基站控制无人机飞向飞行目的地，在到达飞行目的地后，通过无线开关使第二连接结构14打开，将物资包投放至飞行目的地；

步骤g：无人基站控制无人机飞回无人基站。

具体实施方式九

本实施例是在具体实施方式八的基础上，具体地，所述步骤a中，无人机的间隔距离根据无人机的飞行距离确定覆盖范围，若干个无人基站的覆盖范围将高速公路完全覆盖。

具体实施方式十

本实施例是在具体实施方式八的基础上，具体地，所述步骤d中，无线开关15通过无线通信组件152控制无线开关电机151驱动第二涡卷杆142转动，释放涡卷在第二涡卷杆142上的连接绳，使第二销体143在复位弹簧的作用下插入物资包连接孔61内

具体实施方式十一

本实施例是在具体实施方式八的基础上，具体地，所述步骤e中，通过无线开关15控制无线开关电机151使第二涡卷杆142转动，拉动第二销体143进入物资包连接孔62。

具体实施方式十二

本实施例是在具体实施方式八的基础上，具体地在无人机1飞回无人基站后，通过无人基站的出、入口进入，利用无人机1上的摄像头对颜色识别块24的颜色进行识别，同时无人机1根据识别结果调整自身相对于平台的角度，在调整结束后，进行降落，无人机的脚架12下端嵌入环形固定槽27内，从而实现无人机在平台2上的精准降落；

具体实施方式十三

本实施例是在具体实施方式八的基础上，具体地，在无人机1飞回无人基站后，通过无人基站的出、入口进入，利用无人机1上的摄像头对颜色识别块24的颜色进行识别，确定无人机1与平台2在水平方向的相对位置后，进行降落，无人机的脚架12下端嵌入环形固定槽27内，通过舵机23驱动旋转盘22转动，在所述旋转盘22转动至脚架支腿121将光电传感器28遮挡后停止转动，从而实现无人机在平台2上的位置的调整；

具体实施方式十四

本实施例是在具体实施方式八的基础上，具体地，在平台2移动至物资装填层5后，通过水平辅助组件57与水平组件54配合将脚架12上的物资包6夹持，水平辅助组件57与水平组件54向相同方向移动，将物资包6从脚架12上依次，并推至竖直辅助组件56上，通过竖直辅助组件56下降，将物资包6放入物资槽511内；

以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。