一种基于无人机协同控制的消防巡检系统

本发明涉及无人机和消防，特别涉及一种基于无人机协同控制的消防巡检系统。

背景技术：

1、火灾是失去控制的燃烧所造成的灾害，在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一，事关森林资源和生态安全，事关人民群众生命财产安全；为了预防火灾的发生，进行消防巡检工作是非常重要的。

2、当前，山区森林、燃油燃气管道和输电线路等场景的消防巡检工作通常由巡护工作人员进入现场进行，巡检点多、巡检难度及强度大；同时，人工方式成本较高，工作效率较低，也不能有效的保证工作人员的安全性；并且，在火灾时发生之初时，工作人员无法及时到达火灾区域，容易错失灭火良机，工作人员也无法及时、高效和准确地反馈的火灾现场数据。

3、随着科技的进步，无人机技术发展迅速；无人机由于其结构简单、易于控制等优点在越来越多的领域得到广泛应用；因此，可以考虑使用无人机进行山区森林、燃油燃气管道和输电线路等场景的下的消防巡检、火情勘探与灭火工作，以克服现有技术中的上述问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供至少解决上述部分技术问题的一种基于无人机协同控制的消防巡检系统，使用无人机协同进行消防巡检及灭火作业；数据传输实时，反馈及时，便于提高巡护自动化程度和工作效率，有助于提高消防管理水平，有助于降低巡检成本和风险，便于尽早的发现火灾，在火势小的时候尽早处理，避免火灾蔓延，有利于减少经济损失。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于无人机协同控制的消防巡检系统，该系统包括：控制管理平台、以及与控制管理平台连接的巡检无人机和灭火无人机，其中：

3、该系统包括：控制管理平台、以及与控制管理平台连接的巡检无人机和灭火无人机，其中：

4、所述控制管理平台对所述巡检无人机和所述灭火无人机进行飞行控制管理，所述控制管理平台中设置有区域规划模块，所述区域规划模块用于规划所述巡检无人机的目标巡检区域；

5、所述巡检无人机通过控制管理平台的控制指令，自主飞至规划的目标巡检区域进行巡检，并将巡检信息实时传送于所述控制管理平台；

6、所述控制管理平台中还设置有信息处理模块，所述信息处理模块用于对巡检无人机传送的巡检信息进行处理分析，当判断出现火情时标记火情位置并反馈于所述控制管理平台，所述控制管理平台根据反馈发送指令，控制灭火无人机飞至火情位置对应区域，同时所述巡检无人机与所述灭火无人机进行数据交互，协同所述灭火无人机进行火情位置精准定位后投放灭火用品灭火，所述巡检无人机记录所述灭火无人机的灭火过程影像，并传送于所述控制管理平台。

7、进一步地，所述控制管理平台接收遥感卫星数据，基于遥感卫星数据规划所述巡检无人机的目标巡检区域。

8、进一步地，所述巡检无人机上设置有微型处理器、图像获取装置和定位装置，其中：

9、所述微型处理器中包括路径规划模块，所述路径规划模块用于根据所述控制管理平台规划的目标巡检区域制定飞行路径，所述巡检无人机按照所述飞行路径在目标巡检区域内进行巡检；

10、所述图像获取装置用于获取目标巡检区域内的巡检图像信息，并将所述巡检图像信息实时传送于所述控制管理平台；

11、所述定位装置用于获取所述巡检无人机的实时位置信息，并将所述位置信息传送于所述控制管理平台。

12、进一步地，所述巡检无人机上设置有激光气体遥测仪，所述激光气体遥测仪用于可燃气体的检测。

13、进一步地，所述图像获取装置包括高清云台摄像机和红外热成像相机。

14、进一步地，所述灭火无人机上挂载有灭火吊舱，所述灭火吊舱用于放置灭火用品；所述灭火用品包括灭火干粉、灭火火箭弹或水中的一种或多种。

15、进一步地，所述灭火无人机上还设置有火情识别装置，所述火情识别装置用于对火情进行识别定位，识别定位后控制灭火无人机打开灭火吊舱，投放所述灭火用品进行灭火。

16、进一步地，所述巡检无人机和所述灭火无人机设置有避障装置，所述避障装置为毫米波激光雷达。

17、进一步地，所述控制管理平台的区域规划模块根据巡检无人机的数量规划一个或多个目标巡检区域，所巡检无人机根据控制管理平台的控制指令，飞至相应的目标巡检区域进行巡检；

18、多个所述巡检无人机之间进行数据交互，其中的所述路径规划模规划所述巡检无人机在目标巡检区域内的最优飞行路径。

19、进一步地，所述控制管理平台的信息处理模块中加载有图像细节增强模型和深度学习模型，其中；

20、所述图像细节增强模型用于对巡检图像进行细节增强；包括：利用lep滤波器将所述巡检图像分解为基础层和细节层；利用s曲线对基础层进行亮度变换获得对应的变换亮度图；然后对变换亮度图进行加权融合，获得优化后的基础层；将优化后的基础层与细节层相结合，获得细节增强后的巡检图像；

21、深度学习模型用于对巡检图像进行火情识别标记，包括：利用火情数据样本训练所述深度学习模型，利用训练好的深度学习模型对细节增强后的巡检图像进行火情识别标记。

22、进一步地，该系统还包括：移动端和vr设备，其中：

23、所述移动端用于对巡检无人机和灭火无人机进行飞行控制管理；

24、所述vr设备用于接收巡检无人机和灭火无人机获取的影像数据，可视化处理后进行vr全景展示。

25、进一步地，所述控制管理平台中还设置有预警模块，在判断出现火情时，所述预警模块向相关部门发送报警信息。

26、进一步地，所述控制管理平台中还设置有存储模块，用于巡检信息、报警信息以及灭火过程影像的存储。

27、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益技术效果：

28、本发明实施例提供的一种基于无人机协同控制的消防巡检系统，包括控制管理平台、以及与控制管理平台连接的巡检无人机和灭火无人机；使用该系统便于进行消防自动巡检；数据实时传输，反馈及时，便于提高巡护自动化程度和工作效率，有助于提高消防管理水平，有助于降低巡检成本和风险，有利于尽早的发现火灾，在火势小的时候尽早处理，避免火灾蔓延，有利于减少经济损失，可广泛适用于山区森林、燃油燃气管道和输电线路等场景下消防巡检。

29、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

30、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种基于无人机协同控制的消防巡检系统，其特征在于，该系统包括：控制管理平台、以及与控制管理平台连接的多架巡检无人机和灭火无人机，其中：

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机协同控制的消防巡检系统，其特征在于，所述控制管理平台接收遥感卫星数据，基于遥感卫星数据规划所述巡检无人机的目标巡检区域。

3.根据权利要求2所述的一种基于无人机协同控制的消防巡检系统，其特征在于，所述巡检无人机上设置有微型处理器、图像获取装置和定位装置，其中：

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机协同控制的消防巡检系统，其特征在于，所述灭火无人机上挂载有灭火吊舱，所述灭火吊舱用于放置灭火用品；所述灭火用品包括灭火干粉、灭火火箭弹或水中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种基于无人机协同控制的消防巡检系统，其特征在于，所述灭火无人机上还设置有火情识别装置，所述火情识别装置用于对火情进行识别定位，识别定位后控制灭火无人机打开灭火吊舱，投放所述灭火用品进行灭火。

6.根据权利要求3所述的一种基于无人机协同控制的消防巡检系统，其特征在于，所述控制管理平台的区域规划模块根据巡检无人机的数量规划一个或多个目标巡检区域，所巡检无人机根据控制管理平台的控制指令，飞至相应的目标巡检区域进行巡检；

7.根据权利要求3所述的一种基于无人机协同控制的消防巡检系统，其特征在于，所述控制管理平台的信息处理模块中加载有图像细节增强模型和深度学习模型，其中；

8.根据权利要求1所述的一种基于无人机协同控制的消防巡检系统，其特征在于，该系统还包括：移动端和vr设备，其中：

9.根据权利要求1所述的一种基于无人机协同控制的消防巡检系统，其特征在于，所述控制管理平台中还设置有预警模块，在判断出现火情时，所述预警模块向相关部门发送报警信息。

10.根据权利要求9所述的一种基于无人机协同控制的消防巡检系统，其特征在于，所述控制管理平台中还设置有存储模块，用于巡检信息、报警信息以及灭火过程影像的存储。

技术总结
本发明公开了一种基于无人机协同控制的消防巡检系统，包括：控制管理平台、以及与控制管理平台连接的多架巡检无人机和灭火无人机，其中：控制管理平台对巡检无人机和灭火无人机进行飞行控制管理，控制管理平台中设置有区域规划模块和信息处理模块，用于规划巡检无人机的目标巡检区域并对传送的巡检信息进行处理分析；控制管理平台还根据处理结果控制灭火无人机飞至火情位置对应区域进行灭火；本发明使用无人机协同进行消防巡检及灭火作业；数据传输实时，反馈及时，便于提高巡护自动化程度和工作效率，有助于提高消防管理水平，有助于降低巡检成本和风险，便于尽早的发现火灾，在火势小的时候尽早处理，避免火灾蔓延，有利于减少经济损失。

技术研发人员：赵磊,郑小帆,郭一军,胡松
受保护的技术使用者：黄山学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14