一种异构无人消防系统及其工作方法

一种异构消防统及其工法1.本发明涉及防装置技术领域尤其是涉及一种异无人消防系统及工作方法。背技：2.在干燥、缺、偏远的火灾易区域，火灾的发生往具有突发性强预防性弱的特点，由具有空间上的偶性和时间上的不定性，这种火灾一发生，往往会造成重的财产损失，有甚者会危及人的生命财产安全。如在冬季的草原、区森林，一些存易燃物的工厂等火灾一旦发生，其果不堪设想。上述几种火灾易发区，目前还没有设完备的防范体系，常是在火势发展起之后，只能依靠防员赶到现场控火情，错过了灭火先机。3.中国专利cn201520794807.7利用无人机根据红外热像仪对火隐形进行识别和监测，并将监过程数据传输到控中心。但该方只能及早发现火灾而无法实现火灾的早扑灭和预防，且如何保证持续能源供给也将是一待解决的问题。这方法很有可能在效救援到来之前火势就发展到相当度，给灭火带来定困难，甚至造难以挽回的灾难4.中国专利cn201920249972.2提供了一种无人机库系统及消防，此方案在车辆上设置无人机系统，具体是利无人机勘探火情及协调消防队员，样无法从火灾源头上作及早预防，也不进行灭火操作。5.因此，亟需计一种火灾发现、处理快，可以将灾扼杀在诞生初，甚至实现对高温区提前降温的消防火系统。同时这系统还应具有一定完备性，能够实现个系统的水电等动补给、定时巡与及早灭火的闭环业。技实要素：6.本发明的目就是为了克服上现有技术存在的缺而提供一种异构人消防系统及其工作法，以实现一种备的自供给火灾范系统，通过巡查围环境，能够实现灾发生前的预防火灾发生初期的前消灭。7.本发明的目可以通过以下技方案来实现：一种构无人消防系统包括补给站、消防小以及消防无人机所述消防小车和防无人机分别与控系统相连接，所述给站用于为消防车提供充电、加以及加水服务，所消防小车包括可移的车架，所述车上设置有车载感模块、车载储水模、车载储能模块、载通信模块、车驱动模块、车载火模块和无人机补模块，所述消防无机包括机载感知块、机载储水模、机载储能模块、载通信模块、机载动模块和机载灭模块。8.进一步地，述车载感知模块置在车架的前端，述车载感知模块括摄像头和红外热像，用于识别烟雾及着火区域；9.所述车载储模块包括车载水和集水器，所述车水箱设置有补水口，所述集水器与车载储模块连接，由车储能模块提供电给集水器，所述集器连接有软管，所软管的出口与补接口相对设置；10.所述车载储能块包括蓄电池、阳能光伏板以及油，所述蓄电池的入端与太阳能光伏连接，所述蓄电的输出端与车载动模块、机载储能块相连接，所述油的输出端与车载动模块连接；11.所述车载通信块包括车载gps和车载无通信子模块，所车载gps用于获取消防小车的置信息，所述车无线通信子模块于实现消防小车和防无人机之间的信交互；12.所述车载驱动块采用油电混合力结构；13.所述车载灭火块包括车载灭火头，所述车载灭火头连接有车载水，所述车载水泵通水管与车载水箱连接；14.所述无人机补模块包括补给车、无人机电池替换模块以及无人机水子模块。15.进一步地，所集水器包括冷凝扇和冷凝片，所述凝片后部设置有气风扇。16.进一步地，所机载感知模块包摄像头和红外热像，用于识别烟雾及着火区域；17.所述机载储水块包括无人机水，所述无人机水箱置有补水接口；18.所述机载储能块具体为无人机替换电池；19.所述机载通信块包括机载gps和机载无通信子模块，所机载gps用于获取无人机的位信息，所述机载线通信子模块用实现消防无人机和防小车之间的信息互；20.所述机载驱动块与机载储能模块连接，获取能量后驱动人机进行定点巡查以及灭火操；21.所述机载灭火块包括机载灭火头，所述机载灭火头连接有机载水，所述机载水泵通水管与无人机水相连接。22.进一步地，所车载水箱与无人水箱之间通过软管连接。23.进一步地，所车载水箱与无人水箱内分别设置有位监测器。24.进一步地，所油箱内设置有油监测器。25.进一步地，所蓄电池和无人机替换电池分别设置电量检测器。26.一种异构无人防系统的工作方，包括以下步骤：27.s1、控制系统出启动指令给消小车；28.s2、分别获取前消防小车的蓄池电量、油箱油量及车载水箱内的量，以判断消防车是否需进行补，若蓄电池电量油箱油量或车载水内的水量小于对应阈值，则控制系发出指令给消防车，使消防小车移至补给站进行相应给；29.否则消防小车放消防无人机，用消防无人机对周环境进行定点巡；30.s3、若巡查出高温区域，则消无人机对高温区域行喷水降温操作31.若巡查出现火，则消防无人机出相应信号给消防车，由消防无人和消防小车协作进灭火操作；32.同时消防无人实时监测无人机替换电池的电量和人机水箱的水量若无人机可替换电池的量或无人机水箱水量小于对应的值，则消防无人机出相应信号给消防车，并返回至消小车的补给车箱行相应补给。33.进一步地，所步骤s3中消防无人机和消小车协作进行灭火作的具体过程为：消防无机将当前所在位信息发送给消防车，使消防小车移动至相应位置，同时防无人机通过机感知模块判断出源位置，并对火源置进行空中喷水灭操作；34.消防小车通过载感知模块判断火源位置，并对火位置进行地面喷灭火操作。35.与现有技术相，本发明通过设消防小车和消防无机，并利用补给对消防小车进行电、燃油和水的补，利用消防小车消防无人机进行电和水的补给，由此现消防小车和消无人机相互配合共同实现协作巡查火灾预防以及火灾期灭火的操作。36.本发明在消防车上设置集水器使得巡查过程中能同步实现水的收与存储，从而实时充消防小车上车水箱内的水量，利于火灾预防以及期灭火操作。37.本发明在消防车上设置太阳能伏板，以保证消防车上蓄电池的能供给，进一步提高个系统的工作稳性。附图说明38.图1为本发明结构示意图；39.图2为本发明结构左视图；40.图3为本发明结构俯视图；41.图4为本发明集水器的布置示图；42.图5为本发明冷凝水存储过程意图；43.图6为本发明能源供给原理示图；44.图7为本发明水供给原理示意；45.图8为本发明集水器结构示意；46.图9为本发明工作过程示意图47.图10为消小车的补给过程意图；48.图11为消无人机的补给过示意图；49.图12为消无人机的巡查过示意图；50.图13为消无人机和消防小的协作灭火过程示图；51.图中标记说明1、车载感知模块，2、车灭火喷头，3、集水器，4、机载灭火喷头，5、无机水箱，6、机载感知模块7、机载gps，8、补给箱，9、太阳能光伏板10、冷凝风扇，11、冷凝片12、集气风扇，13、软管，14、车载水箱具体实施方式52.下面结合附图具体实施例对本明进行详细说明。53.实施例54.如图1～图所示，一种异构无消防系统，包括给站、消防小车和防无人机三个部分其中，补给站为防小车提供充电加油、加水等服务55.消防小车包括载感知模块1、车载储水模块车载储能模块、载通信模块、车载驱动模、车载灭火模块无人机补给模块56.车载感知模块1包括摄像头和红外热像仪其中摄像头和红热像仪相互配合，实现对烟雾着火区域的识别以便于灭火模块灭火任务；57.车载储水模块括车载水箱14、集水器3和补水口，集水器3由车载储能模块供电，驱其内部的冷凝片11发挥作用配合冷凝风扇10和冷片后面的集气风扇12，现对空气中水分的凝收集，收集的会通过软管13流入到车载水箱14当中实现对无人机水箱15的补水；当载水箱14中的水位达到警戒线，这会直接通知消防车返回补给站进补水；58.车载储能模块括蓄电池、太阳光伏板9、油箱，其中，蓄电池和油为车载驱动模块中油电混合系统提动力来源，太阳光伏板9会为蓄电池提供充电服务，同的，当蓄电池低一定阈值，会直通知消防小车返回给站进行充电，蓄池会为替换下来无人机可替换电进行充电，方便无机电量不足时，可直接以更换电池方式实现电量补；59.车载通信模块括车载gps和车载无线通子模块，车载gps用于供消防小车的位置信息车载无线通讯子块用于消防小车消防无人机之间的息通信，信息通信容包括但不限于防小车的储水状，储能状态，地理置等信息，同时还以接收消防无人的火灾信号，以于消防无人机在发火情的第一时间，防小车就可以到消防无人机附近为消防无人机提供源补给以及地面协灭火；60.车载驱动模块用了油电混合动系统，同时使用车储能模块中的蓄池和油箱作为驱动能量来源；61.车载灭火模块括车载灭火喷头2、软管和水，水泵会通利用管从车载水箱14中抽取至车载灭火喷头2处，车载灭喷头2会结合摄像头和外热像仪判断火源位，从地面执行灭作业；62.无人机补给模包括补给车箱8、无人机电池换子模块、无人水箱补水子模块，当消防人机需要补给的候，消防无人机先会通过机载通信块以及车载通信模与消防小车取得络，然后确定小的位置，与小车汇；当消防无人机悬在消防小车补给箱上时，会给消小车发出信号，消小车接收到信号以会打开补给车箱8的滑盖允许消防无人机入消防小车的补给车箱8内进行源补给，同时消无人机会向消防小通过机载通信模以及车载通信模告知电量不足或量不足，如果是于电量不足原因的致消防无人机返回防小车，补给车8会使用消防小车的无人电池替换子模块更换消防无人的电池；如果是于水量不足的原导致消防无人机返消防小车，补给车8会使用消防小车的无人水箱补水子模块消防无人机的水箱进行水源补。63.消防无人机包机载感知模块、载储水模块、机载能模块、机载通模块、机载驱动模和机载灭火模块64.机载感知模块6包括摄像头和红外热像仪其中摄像头和红热像仪相互配合，实现对烟雾着火区域的识别向消防小车发出报，双方协作完成火灾区域进行提前消灭，红外热像主要实现对高温域的检测，由无人利用机载灭火模块机载灭火喷头4，将无人水箱5中的水以水雾的式喷洒到高温区域，实物理降温，预防灾的发生。65.机载储水模块括无人机水箱5、水箱补水接，当无人机水箱5中的水量低于一定阈值时消防无人机会通机载通信模块和载通信模块向消防车发出信息，并前无人消防小车进补水；66.机载储能模块要指消防无人机的可替换电池，当防无人机的可替电池电量低于一定值时，消防无人会通过机载通信块和车载通信模块消防小车发出信息并前往无人消防车更换电池；67.机载通信模块括机载gps7和机载无线通子模块，机载gps7用于提供消防无人机的位置息，机载无线通子模块用于消防人机和消防小车之间信息通信，信息信内容包括但不于消防无人机的水状态，储能状态地理位置等信息，时还可以想消防车发送火灾信号以便于消防无人机发现火情的第一时，消防小车就可到达消防无人机近，为消防无人机供资源补给以及地协助灭火；68.机载驱动模块机载储能模块中取能量，以驱动消无人机的进行定巡查和灭火等作业69.机载灭火模块括机载灭火喷头4、软管、水，水泵会通利用管从无人机水箱5中抽取水机载灭火喷头4处，机载灭火头4会结合摄像头和红热像仪判断火源置或高温区域，空中执行灭火作。70.将上述异构无消防系统应用于际，消防小车从补站补充完资源过，会释放消防无人。消防无人机会行定点巡查功能对周边区域进行巡。消防小车在配合人机巡检的过程，会利用集水器太阳能光伏板实现和电的自供给，形一个相对闭环的统。同时消防小在执行作业过程中一旦发现小车的水、电量或者油量于阈值，会立即回补给站对消防小资源进行补充。71.当消防无人机量不足、水量不时，会使用通信模和消防小车取得系，并进入消防车的补给车箱内行资源的补给。消防无人机发现烟或火焰等火灾区时，会向消防控中心发出警报，通消防人员。消防人机也会使用通信模立刻通知消防小到达火灾附近，减少消防无人机在给路途上花费的时，又使得无人机消防小车协作配，进行立体式灭火业。而当无人机现高温区域时，利用灭火喷头以雾的形式，对高温域进行物理降温，时向消防控制中发出警报，通知防人员。72.本实施例中，给站设置在露天库的合理位置，异无人消防系统的作流程如图9所示：人消防系统启动首先检查消防小车情况，如果需要给，此处指的是量不足、水量不或油量不足的情，由补给站为消防车提供资源的补给73.具体的消防小补给流程如图10所示：74.消防小车会分对自己的电量、量、储水量进行判，如果其中任意种资源不足，则返补给站进行资源补给。如果此时需要补给，则消防车会释放消防无人，无人机开始执定点巡查作业。防小车会配合消防人机进行巡查作业灭火作业。同时消防小车在配合防无人机进行巡检过程中会利用集水从空气中收集水，太阳能板会将阳能转换为电能储在消防小车的储能块。75.消防无人机在检或灭火的过程，必然会出现需要行补给的情况，体来看，如图11示：76.消防无人机执作业过程中会定检查自身的电量情和储水情况，一其中某个低于阈值就立即通过通信块与消防小车取联系，进入消防无小车的补给车箱内对相应的资源进补给，待消防无机补给完成后，消小车释放消防无人，消防无人机将从之前作业的中点继续执行作业。77.消防无人机在行定点位置巡查过程中，一般会有种情况，具体来，如图12所示：78.①无异常情况，此消防无人机会定检查自身的电量水量情况，如果需进行资源补给就进消防小车车箱内给。79.②发现高温区域时此时消防无人机利用灭火喷头以水雾的形，对高温区域进行物理降温，时使用通信模块消防控制中心发警报，通知消防人。消防无人机对高区域进行物理降过程中，当发现身水量或电量不足会进入消防小车进补给，待补给完后，返回作业中点，即高温区域，断高温区域是否完降温。如果未完降温，则继续执降温作业——利用灭火喷头以水雾的形，对高温区域进物理降温；否则继续执行定点巡查业。80.③发现烟雾或火焰火灾区域，消防人机会向消防控中心发出警报，通消防人员。同时，防无人机会使用信模块立即通知防小车靠近火灾附，既减少消防无人在补给路途上花的时间，又使得防无人机和消防小协作配合，进行立式灭火作业。81.具体来看，消无人机和消防小协作灭火的过程，图13所示：82.消防无人机发火焰或烟雾，通消防小车到达火灾场。消防小车利感知模块判断火源置，在地面使用火喷头进行灭火期间消防小车如果量、水量、油量足，则会立即返补给站补给，待给完成后立即返回灾现场继续执行灭作业，直到火情到控制，消防小继续配合消防无人执行巡查作业。消无人机利用感知块判断火源位置在控制使用灭火喷头进行灭火，期间消无人机如果电量水量不足，则会即进入消防小车进补给，直到火情得控制，消防无人继续执行定点巡作业。83.执行上述流程便形成了一套完的自供给的火灾防体系，能够通过周围环境的巡查，现在火灾出现前预防和火灾出现期的提前消灭。84.综上可知，本术方案提供了一补给闭环式、定时查、火灾预防、情发现当场消灭的人异构消防系统无人机可利用机搭载的摄像头和红热像仪实现对高温域的提前检测，利用机身搭载的箱以水雾的形式实提前降温；实现对焰和烟雾的识别并利用机身搭载水箱提前将火焰消在萌发初期，同时加快火情控制，人机会利用gps和通信模块向消小车发送警报，小车收警报后会靠近着区域，并在地面无人机协作灭火，提供补给。85.异构无人消防统电源的获取来广泛，可利用系统身的太阳能自充，实现基础功能的源供给；也可以过补给站对电池电，保证无人消防统的稳定性；异构人消防系统水源获取来源广泛，利用自动集水装置实现巡查过程中的量水储存，应用火情初期或预防其中消防小车也可返回补给站，通过箱补水接口实现速补水；消防无机和消防无人车相配合，实现协作巡、火灾预防以及灾初期的早发现早扑灭。技特：1.一种异构无消防系统，其特在于，包括补给站消防小车以及消无人机，所述消防小和消防无人机分与控制系统相连，所述补给站用于消防小车提供充电加油以及加水服，所述消防小车括可移动的车架，述车架上设置有车感知模块(1)、车载储水模块车载储能模块、载通信模块、车载驱动模、车载灭火模块无人机补给模块所述消防无人机包机载感知模块(6)、载储水模块、机储能模块、机载通模块、机载驱动块和机载灭火模块。根据权利要求1所述的一异构无人消防系统其特征在于，所述车载感模块(1)设置在车架的前端，述车载感知模块(1)包括摄像头和红外热像仪用于识别烟雾以着火区域；所述载储水模块包括车水箱(14)和集水(3)，所述车载水箱(14)设有补水接口，所述水器(3)与车载储能模块连接由车载储能模块供电能给集水器(3)，所述集水(3)连接有软管，所述软的出口与补水接相对设置；所述载储能模块包括蓄池、太阳能光伏板9)以及油箱，所述蓄电池输入端与太阳能伏板(9)连接，所述蓄电池输出端与车载驱模块、机载储能块相连接，所述油的输出端与车载驱模块连接；所述车载通信块包括车载gps和车载线通信子模块，所述车gps用于获取消防小车的置信息，所述车无线通信子模块用于实现消防车和消防无人机间的信息交互；述车载驱动模块采油电混合动力结构所述车载灭火模包括车载灭火喷(2)，所述车载灭火喷头(2)连接有车载水，所述车载水泵过水管与车载水箱(14)相接；所述无人机补给模块包括给车箱(8)、无人机电池替换模块以及无人机水子模块。3.根据权利要2所述的一种异无人消防系统，其征在于，所述集器3)包括冷凝风扇(10)和凝片(11)，所述冷凝片(11)后部设置集气风扇(12)。4.根据权利要2所述的一种异无人消防系统，其征在于，所述机感知模块(6)包括摄像和红外热像仪，于识别烟雾以及着区域；所述机载水模块包括无人机箱(5)，所述无人机水箱(5)设置补水接口；所述载储能模块具体为无人可替换电池；所机载通信模块包机载gps(7)和机载无线通信子模块，所机载gps(7)用于获取无人的位置信息，所述载无线通信子模块用于实现防无人机和消防车之间的信息交；所述机载驱动模与机载储能模块连，以获取能量后驱动无人进行定点巡查以灭火操作；所述机载灭火模块括机载灭火喷头(4)，所述机灭火喷头(4)连接有机水泵，所述机载水通过水管与无人水箱(5)相连接。5.根据权利要4所述的一种异构无人消系统，其特征在，所述车载水箱(14)与无人机水(5)之间通过软管相连接。根据权利要求4所述的一异构无人消防系统其特征在于，所述车载水箱14)与无人机水箱(5)内分设置有水位监测。7.根据权利要求2所述的一种构无人消防系统，其特在于，所述油箱设置有油位监测。8.根据权利要求4所述的一种异构无消防系统，其特在于，所述蓄电和无人机