本发明属于消防,尤其涉及一种传统村落空地协同智能微型消防站系统。
背景技术:
1、传统的消防站主要依赖消防车和救援人员进行火灾的扑救,但在偏远地区木结构建筑连片的传统村落和文物古建筑或城市棚户区等区域,由于山高路远、坡陡路窄,消防车和救援人员往往难以及时到达火灾现场,导致初期火灾无法得到有效控制而迅速蔓延,造成严重损失。此外,现有技术中的微型消防站虽然体积小、部署灵活,但功能相对单一,无法满足复杂火情的快速响应和高效扑救需求。起初,人们采用建瞭望塔,用人工瞭望的方式预警传统村落火灾,可这只能发现较大的火灾。后来,对高火险等级的传统村落,采用空中巡航预警,空中巡航成本昂贵,加上巡航受气候、昼夜等因素影响较大,不能7×24小时担当监测任务,且由于空中巡航距地表的距离远,也同样很难发现隐火或者小火。目前,利用数字视频技术和现代通信技术涉及的远程视频监控系统,其工作方式主要为:在传统村落各监测点安置摄像头,通过有线或无线数据传输网络将实时画面送达监控中心,由中心工作人员实施监控。虽然此类系统避免了直接派驻人员的麻烦,可以在一定程度上提高火灾警报的及时性,但实时视频的传输需要庞大且昂贵的通信网络保证。此外,发生火灾的情况相对比较少,故多数时系统传送的是安全状况下的画面。但由于火情发生难以预测,理论上工作人员必须24小时不间断地监视各监测点传送的视频,否则依然可能延误火情的发现。此类预警系统的工作效率并不高。近来,有采用无线监测节点和系统协调器来对传统村落进行监控,并利用无线网络技术进行信息传递,从而实现监控目的。但是该方式采用的是无线信号,由于被监测地点大都是边远地区,林树茂盛,故无线信号较薄弱,从而影响了监测的准确性、及时性。最后,就目前所采用的传统村落监测系统,都只起到对传统村落的火情进行监测的目的,而没有对发现火情的区域采取相应的消防措施,这将对火情的蔓延提供了时间,不利于火情的控制。因此亟需一种能够快速响应,灵活机动,能与地面灭火救援人员装备协同高效实施灭火救援,并在平时实施低空防火巡查和宣传的消防无人装备系统。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本发明提出了一种传统村落空地协同智能微型消防站系统,能够快速响应初期火灾,通过无人机携带高效抗复燃灭火剂进行空中灭火,同时利用智能控制平台进行火情监控和灭火方案的生成与调整,有效解决偏远地区木结构建筑连片的传统村落和文物古建筑或城市棚户区等区域的消防难题。
2、为实现上述目的,本发明提供了一种传统村落空地协同智能微型消防站系统,包括:无人机及灭火剂装载模块、视频监控和视图传输模块、火情监测与评估模块、火灾探测预警模块、空中防火巡查与宣传模块、无人机充电与维护模块、无人机群协同模块、无人机状态监测模块、雨水收集模块和智能控制平台;
3、所述无人机及灭火剂装载模块,用于根据火情自动调整灭火剂的投放量和覆盖范围;
4、所述视频监控和视图传输模块,用于实时传输火场情况至智能控制平台,为灭火决策提供依据;
5、所述火情监测与评估模块,用于收集传统村落的火灾探测预警信息及火灾区域的视频和图像数据,发送给所述智能控制平台,评估火情严重程度和发展趋势,自动调度无人机前往火场实施灭火;
6、所述火灾探测预警模块,用于实时探测传统村落火灾信息并进行早期远程预警;
7、所述空中防火巡查与宣传模块,用于利用可见光或红外视频技术和热成像技术开展空中防火巡查并将巡查情况发送给所述智能控制平台,同时对传统村落进行防火宣传和火灾风险警告;
8、所述无人机充电与维护模块,用于对无人机进行自动充电和及时检查维护,无人机运行过程中出现故障或电量不足自动返舱,所述智能控制平台及时推送维护信息给相关技术人员处理;
9、所述无人机群协同模块,用于多个无人机由所述智能控制平台通过机群队列编程进行协同灭火作业;
10、所述无人机状态监测模块,用于实时监测无人机状态并发送给所述智能控制平台;
11、所述雨水收集模块,用于收集雨水并将收集的雨水用于灭火,给无人机群提供水源;
12、所述智能控制平台,用于协调各个模块进行数据传输并控制各个模块进行相应操作。
13、根据本发明提供的传统村落空地协同智能微型消防站系统,所述无人机及灭火剂装载模块包括无人机运行单元和灭火装置搭载单元;
14、所述无人机运行单元,用于采用无人机群的方式在传统村落的上空飞行;
15、所述灭火装置搭载单元,用于搭载到无人机上,根据火情自动调整灭火剂的投放量和覆盖范围。
16、根据本发明提供的传统村落空地协同智能微型消防站系统,所述视频监控和视图传输模块包括视频和图像采集单元和数据传输单元;
17、所述视频和图像采集单元,用于采集传统村落火场情况或防火巡查情况的视频和图像;
18、所述数据传输单元,用于将所述传统村落的火场情况或防火巡查情况发送给所述智能控制平台。
19、根据本发明提供的传统村落空地协同智能微型消防站系统,所述火情监测与评估模块包括火情监测单元和火情评估单元;
20、所述火情监测单元,用于监测传统村落的火灾情况,获取火灾探测预警信息及火灾情况视频和图像数据;
21、所述火情评估单元,用于根据所述火灾探测预警信息及火灾情况视频和图像数据进行评估,获得评估结果,并将所述评估结果发送给所述智能控制平台,自动调度无人机前往火场实施灭火。
22、根据本发明提供的传统村落空地协同智能微型消防站系统,所述火灾探测预警模块包括数据采集单元和远程预警单元;
23、所述数据采集单元,用于获取起火点的温度情况和烟雾情况,并将所述温度情况和烟雾情况发送给所述远程预警单元;
24、所述远程预警单元,用于根据所述温度情况和所述烟雾情况进行实时监控和预警。
25、根据本发明提供的传统村落空地协同智能微型消防站系统,所述空中防火巡查与宣传模块包括空中防火巡查单元和防火宣传单元;
26、所述空中防火巡查单元,用于通过无人机利用可见光或红外视频技术和热成像技术开展空中防火巡查,获得巡查情况;
27、所述防火宣传单元,用于根据所述巡查情况对相应的容易发生火灾区域进行防火宣传和火灾风险警告。
28、根据本发明提供的传统村落空地协同智能微型消防站系统,所述无人机充电与维护模块包括无人机充电单元和无人机维护单元;
29、所述无人机充电单元,用于无人机在非任务期间置于智能微型站的充电舱进行充电,收到任务指令后起飞,电量不足时,自动返回充电舱进行充电;
30、所述无人机维护单元,用于归舱的无人机存在故障时,不能执行飞行任务,运行中出现故障会自动返舱,平台会及时推送维护信息给相关技术人员进行检查维护,修复正常后自动转入在役执勤状态。
31、根据本发明提供的传统村落空地协同智能微型消防站系统,所述无人机群协同模块包括无人机协同运行单元和无人机载水单元;
32、所述无人机协同运行单元,用于多个无人机由智能控制平台通过机群队列编程进行协同作业,提高灭火效率,增强首战告捷的能力;
33、所述无人机载水单元,用于挂载水带,通过地面供应水源和其他灭火剂进行持续灭火,并与地面灭火力量协同作业。
34、根据本发明提供的传统村落空地协同智能微型消防站系统,所述无人机状态监测模块包括位置监测单元、续航能力监测单元、电量监测单元、灭火剂存量监测单元和故障状态监测单元;
35、所述位置监测单元,用于监测无人机的位置并发送给所述智能控制平台;
36、所述续航能力监测单元,用于监测无人机的续航能力并发送给所述智能控制平台;
37、所述电量监测单元,用于监测无人机的剩余电量并发送给所述智能控制平台;
38、所述灭火剂存量监测单元,用于监测无人机的灭火剂存量并发送给所述智能控制平台;
39、所述故障状态监测单元,用于监测无人机的故障状态并发送给所述智能控制平台。
40、根据本发明提供的传统村落空地协同智能微型消防站系统,所述雨水收集模块包括雨水收集组构建单元、雨水传输组构建单元和集水池构建单元;
41、所述雨水收集组构建单元,用于横向顺着山坡埋设雨水收集管,位于同一等高线的雨水收集管为一横向雨水收集组,从上至下布置若干横向雨水收集组;
42、所述雨水传输组构建单元,用于沿山坡竖向设置传输管构成若干纵向雨水传输组,横向雨水收集组与纵向雨水传输组相交构成网状;
43、所述集水池构建单元,用于横向雨水收集组与纵向雨水传输组的相交处设置检查井,坡中集水池设置在传输管上,坡底集水池设置在纵向雨水传输组的末端。
44、本发明技术效果:
45、(1)快速响应:能够在火灾初期阶段迅速到达现场,实现"灭早灭小",有效控制火势蔓延。
46、(2)灵活机动:不受地形和交通限制,可在复杂环境中进行多角度多方位灭火作业。无人机的灵活性提高了灭火效率和成功率。
47、(3)智能决策:通过智能控制平台的高效分析,可智能判断火灾发展趋势,生成适配性灭火方案,并可根据火场变化及时调整优化。
48、(4)高效灭火:通过装载高效抗复燃灭火剂及多个无人机群科学编队并与地面灭火力量协同作战,极大提高灭火效率和首战成功率。
49、(5)防救兼备:除灭火救援外,还可通过火灾探测器、可见光或红外视频技术和热成像技术及智能控制平台进行实时监控、火灾预警和防火巡查,及时发现并处理火灾隐患,并能通过广播通信技术和宣传警示设备提供消防安全警示和消防常识宣传,实现防消联勤。
50、本发明适用于偏远地区木结构建筑连片的传统村落和文物古建筑或城市棚户区等区域,解决了传统微型消防站难以覆盖的问题。
1.一种传统村落空地协同智能微型消防站系统,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的传统村落空地协同智能微型消防站系统,其特征在于,所述无人机及灭火剂装载模块包括无人机运行单元和灭火装置搭载单元;
3.如权利要求1所述的传统村落空地协同智能微型消防站系统,其特征在于,所述视频监控和视图传输模块包括视频和图像采集单元和数据传输单元;
4.如权利要求1所述的传统村落空地协同智能微型消防站系统,其特征在于,所述火情监测与评估模块包括火情监测单元和火情评估单元;
5.如权利要求1所述的传统村落空地协同智能微型消防站系统,其特征在于,所述火灾探测预警模块包括数据采集单元和远程预警单元;
6.如权利要求1所述的传统村落空地协同智能微型消防站系统,其特征在于,所述空中防火巡查与宣传模块包括空中防火巡查单元和防火宣传单元;
7.如权利要求1所述的传统村落空地协同智能微型消防站系统,其特征在于,所述无人机充电与维护模块包括无人机充电单元和无人机维护单元;
8.如权利要求1所述的传统村落空地协同智能微型消防站系统,其特征在于,所述无人机群协同模块包括无人机协同运行单元和无人机载水单元;
9.如权利要求1所述的传统村落空地协同智能微型消防站系统,其特征在于,所述无人机状态监测模块包括位置监测单元、续航能力监测单元、电量监测单元、灭火剂存量监测单元和故障状态监测单元;
10.如权利要求1所述的传统村落空地协同智能微型消防站系统,其特征在于,所述雨水收集模块包括雨水收集组构建单元、雨水传输组构建单元和集水池构建单元;
