一种紧急救援系统、方法

1.本发明涉及新一代信息技术的技术领域，具体地，涉及一种紧急救援系统、方法。


背景技术：

2.国内无人机相关应用已经出现在洪涝、台风、塌方、地震等灾害中，并在边界巡视、基地安全、景区监测、地质勘测、野外作业、森林防火、应急通信、公安反恐、交通监管、新闻采访、工程监控、环境监测、影视拍摄、科学研究、国防军工等领域有一些前景。
[0003]“5g+无人机基站”有望成为一种移动的，长时间续航悬停的通信移动设备与系统，特别是作为洪涝、台风、地震、塌方等重大自然灾害受损地区的紧急应急方案，在光缆受损与基站无法正常发送与接收信号的地区紧急升空进行长时间的悬停，保障紧急通讯的要求，支持指挥调度，保障10公里范围平方公里内受灾区域的移动通信信号。
[0004]
常见的应急通信系统是应急通信车，但当遭遇道路损毁、塌方使其局限了其使用。再加上近两三年，随着直流无刷电机、高能锂聚合物、多旋翼协同控制等关键技术的突破，微小型多旋翼无人机日渐成熟。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的是提供一种紧急救援系统、方法，该紧急救援系统、方法可以在发生紧急事故后进行紧急救援，提供救援信号，避免通讯基站损毁造成的无法紧急通讯的问题。
[0006]
为了实现上述目的，本发明提供了一种紧急救援系统，所述紧急救援系统包括无人机机体以及安装于所述无人机机体上的以下设备：
[0007]
处理器，用于接收来自后台服务器的控制信号；
[0008]
移动通讯模块，电性连接于所述处理器，用于通过基站给无线通讯设备提供移动通信信号；
[0009]
北斗通讯定位模块，电性连接于所述处理器，与救援人员和待救援人员的通讯设备均相连接，用于获取所述通讯设备的位置信息并提供各通讯设备的紧急通讯通道；以及
[0010]
驱动模块，电性连接于所述处理器，用于接收来自所述后台服务器的控制信号，驱动所述无人机机体移动至待救援的指定位置的上空。
[0011]
优选地，所述移动通讯模块包括：定制全向天线和通过所述定制全向天线发送或接收5g通讯子模块；其中，所述5g通讯子模块能够基站给预设定范围内的无线通讯设备提供移动通信信号。
[0012]
优选地，所述驱动模块包括：电性连接于所述处理器的动力电源、电性连接于所述动力电源的动力电机、调速系统、连接于所述动力电机的螺旋桨以及电性连接于所述处理器且用于控制所述无人机机体的飞行姿态的飞行控制与管理设备。
[0013]
优选地，所述处理器用于在接收到来自所述后台服务器的启动信号时，控制所述移动通讯模块、北斗通讯定位模块启动和驱动模块。
[0014]
优选地，所述后台服务器能够接收来自所述北斗通讯定位模块发送的当前位置信
息，并通过显示器进行展示。
[0015]
优选地，所述后台服务器根据预设定的位置信息与救援方案的对应关系，确定当前位置信息对应的当前救援方案，并将所述救援方案通过所述北斗通讯定位模块发送至所述救援人员的通讯设备上。
[0016]
优选地，所示处理器的型号被配置为stm32的单片机。
[0017]
另外，本发明还提供一种紧急救援方法，所述紧急救援方法使用上述的紧急救援系统，所述紧急救援方法包括：
[0018]
获取待救援的位置信息；
[0019]
所述后台服务器向所述处理器发送控制信号，使得所述驱动模块驱动所述无人机机体移动至所述待救援的位置信息对应的位置；
[0020]
在所述无人机机体移动至所述待救援的位置信息对应的位置时，控制所述移动通讯模块和北斗通讯定位模块启动；
[0021]
通过与所述移动通讯模块连接的基站给无线通讯设备提供移动通信信号；
[0022]
获取所述通讯设备的位置信息，并将该位置信息发送至救援人员的通讯设备且将该通讯设备的位置信息发送至所述后台服务器；以及
[0023]
在接收到来自待救援人员的通讯设备的求救信号时，控制所述北斗通讯定位模块提供该待救援人员的通讯设备与后台服务器或救援人员的通讯设备的紧急通讯通道。
[0024]
根据上述技术方案，本发明通过北斗高精度通信定位模块与移动通信模块进行实时定位，为地区所有的移动通信设备提供信号服务，保障紧急通讯的要求，支持指挥调度，保障预设定的范围平方公里内的受灾区域的移动通信信号；无人机和待救援人员的相关信息都上传至后台服务器，用户和工作人员可实时查看无人机和待救援人员的实时信息，并根据其制定营救策略，加快救援过程。
[0025]
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0026]
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0027]
图1是说明本发明的一种紧急救援系统的模块框图；以及
[0028]
图2是说明本发明的一种紧急救援方法的流程图。
具体实施方式
[0029]
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0030]
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上下左右”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
[0031]
图1是本发明的一种紧急救援系统的模块框图，如图1所示，所述紧急救援系统包括无人机机体以及安装于所述无人机机体上的以下设备：
[0032]
处理器，用于接收来自后台服务器的控制信号；其中，所述处理器能够接收来自后
台服务器的控制信号对无人机机体进行驱动控制，调整其姿态使其能够方便、更好的实现信号的传输。
[0033]
移动通讯模块，电性连接于所述处理器，用于通过基站给无线通讯设备提供移动通信信号。其中，所述移动通讯模块为5g传输的模块，在待救援地区无5g基站的情况下，第五代移动通信模块与北斗高精度通信定位模块为无线通讯设备提供信号。此外，本发明的移动通讯模块还能够连接上较远的5g基站实现互通，当然其自身也可以作为一个简单的基站实现5g信号的简单覆盖，其能够支持指挥调度，保障10公里范围平方公里内的受灾区域的移动通信信号。
[0034]
北斗通讯定位模块，电性连接于所述处理器，与救援人员和待救援人员的通讯设备均相连接，用于获取所述通讯设备的位置信息并提供各通讯设备的紧急通讯通道，其中，可通过北斗高精度通信定位模块确定该区域所有受困人员的准确位置，必要时可进行紧急通讯；以及
[0035]
驱动模块，电性连接于所述处理器，用于接收来自所述后台服务器的控制信号，驱动所述无人机机体移动至待救援的指定位置的上空。
[0036]
本发明解决了信号传导装置通讯基站修建较少或者没有出现的地区与通信基站中断、受损时无法进行紧急通讯的问题和受灾地区地形复杂，待救援人员分布散乱，不能及时准确地搜救待救援人员的问题。
[0037]
优选地，所述移动通讯模块包括：定制全向天线和通过所述定制全向天线发送或接收5g通讯子模块；其中，所述5g通讯子模块能够基站给预设定范围内的无线通讯设备提供移动通信信号。
[0038]
优选地，所述驱动模块包括：电性连接于所述处理器的动力电源、电性连接于所述动力电源的动力电机、调速系统、连接于所述动力电机的螺旋桨以及电性连接于所述处理器且用于控制所述无人机机体的飞行姿态的飞行控制与管理设备。其中，所述动力电源为可充电的锂电池和太阳能电池，为无人机的各个工作模块提供供电。
[0039]
优选地，所述处理器用于在接收到来自所述后台服务器的启动信号时，控制所述移动通讯模块、北斗通讯定位模块启动和驱动模块。
[0040]
优选地，所述后台服务器能够接收来自所述北斗通讯定位模块发送的当前位置信息，并通过显示器进行展示。北斗信号不能被计算机直接识别，需要先进行解码，再把解码的数据通过显示软件存储到数据库中，最后通过web发布，救援人员通过访问web访问无人机和待救援人员信息。
[0041]
优选地，所述后台服务器根据预设定的位置信息与救援方案的对应关系，确定当前位置信息对应的当前救援方案，并将所述救援方案通过所述北斗通讯定位模块发送至所述救援人员的通讯设备上。
[0042]
优选地，所示处理器的型号被配置为stm32的单片机。所述中央处理器采用型号为stm32的单片机，其成本低、性能好，能够完成本发明所要完成的功能；本发明还采用wifi通信模块采用支持802.11b模块或支持802.11n的一种；所述北斗通信模块采用支持ads
‑
b型号的模块。
[0043]
另外，本发明还提供一种紧急救援方法，所述紧急救援方法使用上述的紧急救援系统，所述紧急救援方法包括：
[0044]
s201，获取待救援的位置信息；
[0045]
s202，所述后台服务器向所述处理器发送控制信号，使得所述驱动模块驱动所述无人机机体移动至所述待救援的位置信息对应的位置；
[0046]
s203，在所述无人机机体移动至所述待救援的位置信息对应的位置时，控制所述移动通讯模块和北斗通讯定位模块启动；
[0047]
s204，通过与所述移动通讯模块连接的基站给无线通讯设备提供移动通信信号；
[0048]
s205，获取所述通讯设备的位置信息，并将该位置信息发送至救援人员的通讯设备且将该通讯设备的位置信息发送至所述后台服务器；以及
[0049]
s206，在接收到来自待救援人员的通讯设备的求救信号时，控制所述北斗通讯定位模块提供该待救援人员的通讯设备与后台服务器或救援人员的通讯设备的紧急通讯通道。
[0050]
本发明可通过指挥控制分系统模块操纵无人机至紧急救援位置附近进行长时间的高空悬停，为待救援地区的所有无线通讯设备提供移动通讯信号，保障紧急通讯的要求，支持指挥调度，保障10公里范围平方公里内的受灾区域的移动通信信号；并且可通过北斗高精度通信定位模块确定该区域所有受困人员的准确位置，必要时可进行紧急通讯。解决了信号传导装置通讯基站修建较少或者没有出现的地区与通信基站中断、受损时无法进行紧急通讯的问题和受灾地区地形复杂，待救援人员分布散乱，不能及时准确地搜救待救援人员的问题。将本无人机放在信号传导装置通讯基站修建较少或者没有出现的地区与通信基站中断、受损时无法进行紧急通讯的问题和受灾地区地形复杂，待救援人员分布散乱的地区，基于“5g+北斗+无人机基站”的紧急通讯与救援系统的北斗高精度通信定位模块与中央处理器(cpu)和定制全向天线双向连接，用于确定无人机所在区域与待救援人员无线通讯设备的位置；搭载的第五代移动通信模块(5g)通过地面链路与国内运营商sa核心网进行连接，通过将无人机所传输回来的相关地区与人员数据情况，就能断定待救援人员的精确位置，待救援人员也可以利用临时搭建的5g基站对外发送信息并且求救，相关信息都会被上传至后台服务器，并且工作人员通过服务器的软件系统实时查看和定位待救援人员的位置后，实施相关的措施进行救援。
[0051]
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0052]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0053]
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。