一種異構無人消防系統及其工作方法

一種異構消防統及其工法1.本發(fā)明涉及防裝置技術領域尤其是涉及一種異無人消防系統及工作方法。背技：2.在干燥、缺、偏遠的火災易區(qū)域，火災的發(fā)生往具有突發(fā)性強預防性弱的特點，由具有空間上的偶性和時間上的不定性，這種火災一發(fā)生，往往會造成重的財產損失，有甚者會危及人的生命財產安全。如在冬季的草原、區(qū)森林，一些存易燃物的工廠等火災一旦發(fā)生，其果不堪設想。上述幾種火災易發(fā)區(qū)，目前還沒有設完備的防范體系，常是在火勢發(fā)展起之后，只能依靠防員趕到現場控火情，錯過了滅火先機。3.中國專利cn201520794807.7利用無人機根據紅外熱像儀對火隱形進行識別和監(jiān)測，并將監(jiān)過程數據傳輸到控中心。但該方只能及早發(fā)現火災而無法實現火災的早撲滅和預防，且如何保證持續(xù)能源供給也將是一待解決的問題。這方法很有可能在效救援到來之前火勢就發(fā)展到相當度，給滅火帶來定困難，甚至造難以挽回的災難4.中國專利cn201920249972.2提供了一種無人機庫系統及消防，此方案在車輛上設置無人機系統，具體是利無人機勘探火情及協調消防隊員，樣無法從火災源頭上作及早預防，也不進行滅火操作。5.因此，亟需計一種火災發(fā)現、處理快，可以將災扼殺在誕生初，甚至實現對高溫區(qū)提前降溫的消防火系統。同時這系統還應具有一定完備性，能夠實現個系統的水電等動補給、定時巡與及早滅火的閉環(huán)業(yè)。技實要素：6.本發(fā)明的目就是為了克服上現有技術存在的缺而提供一種異構人消防系統及其工作法，以實現一種備的自供給火災范系統，通過巡查圍環(huán)境，能夠實現災發(fā)生前的預防火災發(fā)生初期的前消滅。7.本發(fā)明的目可以通過以下技方案來實現：一種構無人消防系統包括補給站、消防小以及消防無人機所述消防小車和防無人機分別與控系統相連接，所述給站用于為消防車提供充電、加以及加水服務，所消防小車包括可移的車架，所述車上設置有車載感模塊、車載儲水模、車載儲能模塊、載通信模塊、車驅動模塊、車載火模塊和無人機補模塊，所述消防無機包括機載感知塊、機載儲水模、機載儲能模塊、載通信模塊、機載動模塊和機載滅模塊。8.進一步地，述車載感知模塊置在車架的前端，述車載感知模塊括攝像頭和紅外熱像，用于識別煙霧及著火區(qū)域；9.所述車載儲模塊包括車載水和集水器，所述車水箱設置有補水口，所述集水器與車載儲模塊連接，由車儲能模塊提供電給集水器，所述集器連接有軟管，所軟管的出口與補接口相對設置；10.所述車載儲能塊包括蓄電池、陽能光伏板以及油，所述蓄電池的入端與太陽能光伏連接，所述蓄電的輸出端與車載動模塊、機載儲能塊相連接，所述油的輸出端與車載動模塊連接；11.所述車載通信塊包括車載gps和車載無通信子模塊，所車載gps用于獲取消防小車的置信息，所述車無線通信子模塊于實現消防小車和防無人機之間的信交互；12.所述車載驅動塊采用油電混合力結構；13.所述車載滅火塊包括車載滅火頭，所述車載滅火頭連接有車載水，所述車載水泵通水管與車載水箱連接；14.所述無人機補模塊包括補給車、無人機電池替換模塊以及無人機水子模塊。15.進一步地，所集水器包括冷凝扇和冷凝片，所述凝片后部設置有氣風扇。16.進一步地，所機載感知模塊包攝像頭和紅外熱像，用于識別煙霧及著火區(qū)域；17.所述機載儲水塊包括無人機水，所述無人機水箱置有補水接口；18.所述機載儲能塊具體為無人機替換電池；19.所述機載通信塊包括機載gps和機載無通信子模塊，所機載gps用于獲取無人機的位信息，所述機載線通信子模塊用實現消防無人機和防小車之間的信息互；20.所述機載驅動塊與機載儲能模塊連接，獲取能量后驅動人機進行定點巡查以及滅火操；21.所述機載滅火塊包括機載滅火頭，所述機載滅火頭連接有機載水，所述機載水泵通水管與無人機水相連接。22.進一步地，所車載水箱與無人水箱之間通過軟管連接。23.進一步地，所車載水箱與無人水箱內分別設置有位監(jiān)測器。24.進一步地，所油箱內設置有油監(jiān)測器。25.進一步地，所蓄電池和無人機替換電池分別設置電量檢測器。26.一種異構無人防系統的工作方，包括以下步驟：27.s1、控制系統出啟動指令給消小車；28.s2、分別獲取前消防小車的蓄池電量、油箱油量及車載水箱內的量，以判斷消防車是否需進行補，若蓄電池電量油箱油量或車載水內的水量小于對應閾值，則控制系發(fā)出指令給消防車，使消防小車移至補給站進行相應給；29.否則消防小車放消防無人機，用消防無人機對周環(huán)境進行定點巡；30.s3、若巡查出高溫區(qū)域，則消無人機對高溫區(qū)域行噴水降溫操作31.若巡查出現火，則消防無人機出相應信號給消防車，由消防無人和消防小車協作進滅火操作；32.同時消防無人實時監(jiān)測無人機替換電池的電量和人機水箱的水量若無人機可替換電池的量或無人機水箱水量小于對應的值，則消防無人機出相應信號給消防車，并返回至消小車的補給車箱行相應補給。33.進一步地，所步驟s3中消防無人機和消小車協作進行滅火作的具體過程為：消防無機將當前所在位信息發(fā)送給消防車，使消防小車移動至相應位置，同時防無人機通過機感知模塊判斷出源位置，并對火源置進行空中噴水滅操作；34.消防小車通過載感知模塊判斷火源位置，并對火位置進行地面噴滅火操作。35.與現有技術相，本發(fā)明通過設消防小車和消防無機，并利用補給對消防小車進行電、燃油和水的補，利用消防小車消防無人機進行電和水的補給，由此現消防小車和消無人機相互配合共同實現協作巡查火災預防以及火災期滅火的操作。36.本發(fā)明在消防車上設置集水器使得巡查過程中能同步實現水的收與存儲，從而實時充消防小車上車水箱內的水量，利于火災預防以及期滅火操作。37.本發(fā)明在消防車上設置太陽能伏板，以保證消防車上蓄電池的能供給，進一步提高個系統的工作穩(wěn)性。附圖說明38.圖1為本發(fā)明結構示意圖；39.圖2為本發(fā)明結構左視圖；40.圖3為本發(fā)明結構俯視圖；41.圖4為本發(fā)明集水器的布置示圖；42.圖5為本發(fā)明冷凝水存儲過程意圖；43.圖6為本發(fā)明能源供給原理示圖；44.圖7為本發(fā)明水供給原理示意；45.圖8為本發(fā)明集水器結構示意；46.圖9為本發(fā)明工作過程示意圖47.圖10為消小車的補給過程意圖；48.圖11為消無人機的補給過示意圖；49.圖12為消無人機的巡查過示意圖；50.圖13為消無人機和消防小的協作滅火過程示圖；51.圖中標記說明1、車載感知模塊，2、車滅火噴頭，3、集水器，4、機載滅火噴頭，5、無機水箱，6、機載感知模塊7、機載gps，8、補給箱，9、太陽能光伏板10、冷凝風扇，11、冷凝片12、集氣風扇，13、軟管，14、車載水箱具體實施方式52.下面結合附圖具體實施例對本明進行詳細說明。53.實施例54.如圖1～圖所示，一種異構無消防系統，包括給站、消防小車和防無人機三個部分其中，補給站為防小車提供充電加油、加水等服務55.消防小車包括載感知模塊1、車載儲水模塊車載儲能模塊、載通信模塊、車載驅動模、車載滅火模塊無人機補給模塊56.車載感知模塊1包括攝像頭和紅外熱像儀其中攝像頭和紅熱像儀相互配合，實現對煙霧著火區(qū)域的識別以便于滅火模塊滅火任務；57.車載儲水模塊括車載水箱14、集水器3和補水口，集水器3由車載儲能模塊供電，驅其內部的冷凝片11發(fā)揮作用配合冷凝風扇10和冷片后面的集氣風扇12，現對空氣中水分的凝收集，收集的會通過軟管13流入到車載水箱14當中實現對無人機水箱15的補水；當載水箱14中的水位達到警戒線，這會直接通知消防車返回補給站進補水；58.車載儲能模塊括蓄電池、太陽光伏板9、油箱，其中，蓄電池和油為車載驅動模塊中油電混合系統提動力來源，太陽光伏板9會為蓄電池提供充電服務，同的，當蓄電池低一定閾值，會直通知消防小車返回給站進行充電，蓄池會為替換下來無人機可替換電進行充電，方便無機電量不足時，可直接以更換電池方式實現電量補；59.車載通信模塊括車載gps和車載無線通子模塊，車載gps用于供消防小車的位置信息車載無線通訊子塊用于消防小車消防無人機之間的息通信，信息通信容包括但不限于防小車的儲水狀，儲能狀態(tài)，地理置等信息，同時還以接收消防無人的火災信號，以于消防無人機在發(fā)火情的第一時間，防小車就可以到消防無人機附近為消防無人機提供源補給以及地面協滅火；60.車載驅動模塊用了油電混合動系統，同時使用車儲能模塊中的蓄池和油箱作為驅動能量來源；61.車載滅火模塊括車載滅火噴頭2、軟管和水，水泵會通利用管從車載水箱14中抽取至車載滅火噴頭2處，車載滅噴頭2會結合攝像頭和外熱像儀判斷火源位，從地面執(zhí)行滅作業(yè)；62.無人機補給模包括補給車箱8、無人機電池換子模塊、無人水箱補水子模塊，當消防人機需要補給的候，消防無人機先會通過機載通信塊以及車載通信模與消防小車取得絡，然后確定小的位置，與小車匯；當消防無人機懸在消防小車補給箱上時，會給消小車發(fā)出信號，消小車接收到信號以會打開補給車箱8的滑蓋允許消防無人機入消防小車的補給車箱8內進行源補給，同時消無人機會向消防小通過機載通信模以及車載通信模告知電量不足或量不足，如果是于電量不足原因的致消防無人機返回防小車，補給車8會使用消防小車的無人電池替換子模塊更換消防無人的電池；如果是于水量不足的原導致消防無人機返消防小車，補給車8會使用消防小車的無人水箱補水子模塊消防無人機的水箱進行水源補。63.消防無人機包機載感知模塊、載儲水模塊、機載能模塊、機載通模塊、機載驅動模和機載滅火模塊64.機載感知模塊6包括攝像頭和紅外熱像儀其中攝像頭和紅熱像儀相互配合，實現對煙霧著火區(qū)域的識別向消防小車發(fā)出報，雙方協作完成火災區(qū)域進行提前消滅，紅外熱像主要實現對高溫域的檢測，由無人利用機載滅火模塊機載滅火噴頭4，將無人水箱5中的水以水霧的式噴灑到高溫區(qū)域，實物理降溫，預防災的發(fā)生。65.機載儲水模塊括無人機水箱5、水箱補水接，當無人機水箱5中的水量低于一定閾值時消防無人機會通機載通信模塊和載通信模塊向消防車發(fā)出信息，并前無人消防小車進補水；66.機載儲能模塊要指消防無人機的可替換電池，當防無人機的可替電池電量低于一定值時，消防無人會通過機載通信塊和車載通信模塊消防小車發(fā)出信息并前往無人消防車更換電池；67.機載通信模塊括機載gps7和機載無線通子模塊，機載gps7用于提供消防無人機的位置息，機載無線通子模塊用于消防人機和消防小車之間信息通信，信息信內容包括但不于消防無人機的水狀態(tài)，儲能狀態(tài)地理位置等信息，時還可以想消防車發(fā)送火災信號以便于消防無人機發(fā)現火情的第一時，消防小車就可到達消防無人機近，為消防無人機供資源補給以及地協助滅火；68.機載驅動模塊機載儲能模塊中取能量，以驅動消無人機的進行定巡查和滅火等作業(yè)69.機載滅火模塊括機載滅火噴頭4、軟管、水，水泵會通利用管從無人機水箱5中抽取水機載滅火噴頭4處，機載滅火頭4會結合攝像頭和紅熱像儀判斷火源置或高溫區(qū)域，空中執(zhí)行滅火作。70.將上述異構無消防系統應用于際，消防小車從補站補充完資源過，會釋放消防無人。消防無人機會行定點巡查功能對周邊區(qū)域進行巡。消防小車在配合人機巡檢的過程，會利用集水器太陽能光伏板實現和電的自供給，形一個相對閉環(huán)的統。同時消防小在執(zhí)行作業(yè)過程中一旦發(fā)現小車的水、電量或者油量于閾值，會立即回補給站對消防小資源進行補充。71.當消防無人機量不足、水量不時，會使用通信模和消防小車取得系，并進入消防車的補給車箱內行資源的補給。消防無人機發(fā)現煙或火焰等火災區(qū)時，會向消防控中心發(fā)出警報，通消防人員。消防人機也會使用通信模立刻通知消防小到達火災附近，減少消防無人機在給路途上花費的時，又使得無人機消防小車協作配，進行立體式滅火業(yè)。而當無人機現高溫區(qū)域時，利用滅火噴頭以霧的形式，對高溫域進行物理降溫，時向消防控制中發(fā)出警報，通知防人員。72.本實施例中，給站設置在露天庫的合理位置，異無人消防系統的作流程如圖9所示：人消防系統啟動首先檢查消防小車情況，如果需要給，此處指的是量不足、水量不或油量不足的情，由補給站為消防車提供資源的補給73.具體的消防小補給流程如圖10所示：74.消防小車會分對自己的電量、量、儲水量進行判，如果其中任意種資源不足，則返補給站進行資源補給。如果此時需要補給，則消防車會釋放消防無人，無人機開始執(zhí)定點巡查作業(yè)。防小車會配合消防人機進行巡查作業(yè)滅火作業(yè)。同時消防小車在配合防無人機進行巡檢過程中會利用集水從空氣中收集水，太陽能板會將陽能轉換為電能儲在消防小車的儲能塊。75.消防無人機在檢或滅火的過程，必然會出現需要行補給的情況，體來看，如圖11示：76.消防無人機執(zhí)作業(yè)過程中會定檢查自身的電量情和儲水情況，一其中某個低于閾值就立即通過通信塊與消防小車取聯系，進入消防無小車的補給車箱內對相應的資源進補給，待消防無機補給完成后，消小車釋放消防無人，消防無人機將從之前作業(yè)的中點繼續(xù)執(zhí)行作業(yè)。77.消防無人機在行定點位置巡查過程中，一般會有種情況，具體來，如圖12所示：78.①無異常情況，此消防無人機會定檢查自身的電量水量情況，如果需進行資源補給就進消防小車車箱內給。79.②發(fā)現高溫區(qū)域時此時消防無人機利用滅火噴頭以水霧的形，對高溫區(qū)域進行物理降溫，時使用通信模塊消防控制中心發(fā)警報，通知消防人。消防無人機對高區(qū)域進行物理降過程中，當發(fā)現身水量或電量不足會進入消防小車進補給，待補給完后，返回作業(yè)中點，即高溫區(qū)域，斷高溫區(qū)域是否完降溫。如果未完降溫，則繼續(xù)執(zhí)降溫作業(yè)——利用滅火噴頭以水霧的形，對高溫區(qū)域進物理降溫；否則繼續(xù)執(zhí)行定點巡查業(yè)。80.③發(fā)現煙霧或火焰火災區(qū)域，消防人機會向消防控中心發(fā)出警報，通消防人員。同時，防無人機會使用信模塊立即通知防小車靠近火災附，既減少消防無人在補給路途上花的時間，又使得防無人機和消防小協作配合，進行立式滅火作業(yè)。81.具體來看，消無人機和消防小協作滅火的過程，圖13所示：82.消防無人機發(fā)火焰或煙霧，通消防小車到達火災場。消防小車利感知模塊判斷火源置，在地面使用火噴頭進行滅火期間消防小車如果量、水量、油量足，則會立即返補給站補給，待給完成后立即返回災現場繼續(xù)執(zhí)行滅作業(yè)，直到火情到控制，消防小繼續(xù)配合消防無人執(zhí)行巡查作業(yè)。消無人機利用感知塊判斷火源位置在控制使用滅火噴頭進行滅火，期間消無人機如果電量水量不足，則會即進入消防小車進補給，直到火情得控制，消防無人繼續(xù)執(zhí)行定點巡作業(yè)。83.執(zhí)行上述流程便形成了一套完的自供給的火災防體系，能夠通過周圍環(huán)境的巡查，現在火災出現前預防和火災出現期的提前消滅。84.綜上可知，本術方案提供了一補給閉環(huán)式、定時查、火災預防、情發(fā)現當場消滅的人異構消防系統無人機可利用機搭載的攝像頭和紅熱像儀實現對高溫域的提前檢測，利用機身搭載的箱以水霧的形式實提前降溫；實現對焰和煙霧的識別并利用機身搭載水箱提前將火焰消在萌發(fā)初期，同時加快火情控制，人機會利用gps和通信模塊向消小車發(fā)送警報，小車收警報后會靠近著區(qū)域，并在地面無人機協作滅火，提供補給。85.異構無人消防統電源的獲取來廣泛，可利用系統身的太陽能自充，實現基礎功能的源供給；也可以過補給站對電池電，保證無人消防統的穩(wěn)定性；異構人消防系統水源獲取來源廣泛，利用自動集水裝置實現巡查過程中的量水儲存，應用火情初期或預防其中消防小車也可返回補給站，通過箱補水接口實現速補水；消防無機和消防無人車相配合，實現協作巡、火災預防以及災初期的早發(fā)現早撲滅。技特：1.一種異構無消防系統，其特在于，包括補給站消防小車以及消無人機，所述消防小和消防無人機分與控制系統相連，所述補給站用于消防小車提供充電加油以及加水服，所述消防小車括可移動的車架，述車架上設置有車感知模塊(1)、車載儲水模塊車載儲能模塊、載通信模塊、車載驅動模、車載滅火模塊無人機補給模塊所述消防無人機包機載感知模塊(6)、載儲水模塊、機儲能模塊、機載通模塊、機載驅動塊和機載滅火模塊。根據權利要求1所述的一異構無人消防系統其特征在于，所述車載感模塊(1)設置在車架的前端，述車載感知模塊(1)包括攝像頭和紅外熱像儀用于識別煙霧以著火區(qū)域；所述載儲水模塊包括車水箱(14)和集水(3)，所述車載水箱(14)設有補水接口，所述水器(3)與車載儲能模塊連接由車載儲能模塊供電能給集水器(3)，所述集水(3)連接有軟管，所述軟的出口與補水接相對設置；所述載儲能模塊包括蓄池、太陽能光伏板9)以及油箱，所述蓄電池輸入端與太陽能伏板(9)連接，所述蓄電池輸出端與車載驅模塊、機載儲能塊相連接，所述油的輸出端與車載驅模塊連接；所述車載通信塊包括車載gps和車載線通信子模塊，所述車gps用于獲取消防小車的置信息，所述車無線通信子模塊用于實現消防車和消防無人機間的信息交互；述車載驅動模塊采油電混合動力結構所述車載滅火模包括車載滅火噴(2)，所述車載滅火噴頭(2)連接有車載水，所述車載水泵過水管與車載水箱(14)相接；所述無人機補給模塊包括給車箱(8)、無人機電池替換模塊以及無人機水子模塊。3.根據權利要2所述的一種異無人消防系統，其征在于，所述集器3)包括冷凝風扇(10)和凝片(11)，所述冷凝片(11)后部設置集氣風扇(12)。4.根據權利要2所述的一種異無人消防系統，其征在于，所述機感知模塊(6)包括攝像和紅外熱像儀，于識別煙霧以及著區(qū)域；所述機載水模塊包括無人機箱(5)，所述無人機水箱(5)設置補水接口；所述載儲能模塊具體為無人可替換電池；所機載通信模塊包機載gps(7)和機載無線通信子模塊，所機載gps(7)用于獲取無人的位置信息，所述載無線通信子模塊用于實現防無人機和消防車之間的信息交；所述機載驅動模與機載儲能模塊連，以獲取能量后驅動無人進行定點巡查以滅火操作；所述機載滅火模塊括機載滅火噴頭(4)，所述機滅火噴頭(4)連接有機水泵，所述機載水通過水管與無人水箱(5)相連接。5.根據權利要4所述的一種異構無人消系統，其特征在，所述車載水箱(14)與無人機水(5)之間通過軟管相連接。根據權利要求4所述的一異構無人消防系統其特征在于，所述車載水箱14)與無人機水箱(5)內分設置有水位監(jiān)測。7.根據權利要求2所述的一種構無人消防系統，其特在于，所述油箱設置有油位監(jiān)測。8.根據權利要求4所述的一種異構無消防系統，其特在于，所述蓄電和無人機