本實用新型涉及無人機技術領域，具體地涉及一種無線自組網三維無人機監控滅火系統。

背景技術：

隨著經濟的高速發展，城市高層、超高層建筑日益增多。幾十米甚至上百米的高層建筑一旦發生火災，會面臨消防上的難題。普通云梯消防車的有效工作高度為30～50m，再高的可達60～70m，且這樣的云梯在我國也只有少數經濟發達的大城市才有設置，價格昂貴，維修養護困難。而且受地區、街道暢通程度、出警速度等限制，救火車在很多情況下不能第一時間趕到失火現場。而且使用消防車救火，主要還是依靠消防員，消防員直接靠近火場，有很高的危險性有時甚至會造成不必要的傷亡。

無人機技術在現在是相對成熟的技術，操作靈活，速度快，可以不受地理環境的限制到達指定地點，現在雖然也有將無人機用于火場救援的實踐行為，但是一般是在森林與荒山發生火災時，定位火災具體的發生地點。現有消防無人機，一般是在發現火情后出動進行監控滅火，且多為單機出動，相互之間沒有建立協調通信，只能進行二維的監測滅火，在精確定位失火具體樓層、甚至具體房間上存在極大困難，導致反饋的火情數據不夠精確，滅火失誤率較高，對人工因素依賴較大，不利于迅速精確處置火情，控制局面。

技術實現要素：

針對現有技術的缺陷和問題，本實用新型要解決的技術問題在于提供無線自組網三維無人機監控滅火系統，實現無人機系統組網協同，進行三維精確定位。

為解決上述問題，本實用新型提供了一種無線自組網三維無人機監控滅火系統，包括地面監控裝置和多個自組網的無人機，所述無人機包括激光三維掃描裝置、投擲式監控滅火裝置、無線信號收發模塊，所述地面監控裝置包括無線信號收發模塊、顯示器，所述地面監控裝置與無人機通過無線信號收發模塊進行無線通信連接，所述無人機之間通過無線信號收發模塊進行無線自組網通信連接。這樣，地面監控裝置控制多組激光三維掃描無人機升空到達工作區域，多個無人機根據無人機上攜帶的激光三維掃描裝置對建筑物聯合進行三維掃描，并通過無線信號收發模塊將相應數據傳送至地面監控裝置，地面監控裝置根據相應數據處理建立相應建筑模型，為地面指揮提供相應建筑立體畫面。

優選的，所述激光三維掃描裝置包括三維激光雷達、高精度慣性測量組合、數據解算加工單元。三維激光雷達、高精度慣性測量組合、數據解算加工單元組合形成的光機電一體化集成的激光三維掃描裝置，用于獲得激光點云數據并生成精確的數字高程模型(DEM)、DSM(數字表面模型)，同時獲取物體DOM(數字正射影像)信息，通過對激光點云數據的處理，DSM、DOM可得到真實的三維場景圖，可快速獲取地球表面坐標數據和影像數據。

優選的，所述投擲式監控滅火裝置包括視頻監控模塊、滅火功能模塊。

優選的，所述投擲式監控滅火裝置的視頻監控模塊包括可見光傳感器和紅外熱成像傳感器。通過高清視頻探測和熱成像探測相結合的方式，將探測圖像實時傳輸至地面監控裝置，便于全面了解火災情況。

優選的，所述投擲式監控滅火裝置還包括氣體探測模塊，以獲取火場氣體組成成份，特別是有害氣體情況，從而為后續滅火的科學作業提供數據參考，避免人員傷亡。

優選的，所述投擲式監控滅火裝置設于無人機體外部，可通過地面監控裝置控制無人機遠程投放。這樣，在火情發展、無人機空中監測滅火存在困難的情況下，能通過投放投擲式監控滅火裝置，使火情全程都在監控之中。

優選的，所述無人機設有嵌入式主控板，可由地面監控裝置控制飛行狀態。嵌入式主控板與無人機體內的引擎、舵機、飛行控制板等結合成一個整體，便于地面監控裝置進行人工操控。

優選的，所述無人機設有GPS裝置，實現對無人機狀態的精確定位。

本實用新型無線自組網三維無人機監控滅火系統由多個無人機聯合對建筑物進行三維掃描構建，由投擲式監控滅火裝置精確定位火情位置，并精準分析火情，對較小的火情，可由投擲式監控滅火裝置直接進行滅火處置，對系統無法單獨處置的較大火情，仍可提供火情信息支援保障，實現了全時、全域、精確的監控滅火。

附圖說明

圖1為本實用新型無線自組網三維無人機監控滅火系統實施例的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行說明。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

參照圖1所示，一種無線自組網三維無人機監控滅火系統，包括地面監控裝置和多個自組網的無人機，所述無人機包括激光三維掃描裝置、投擲式監控滅火裝置、無線信號收發模塊，所述地面監控裝置包括無線信號收發模塊、顯示器，所述地面監控裝置與無人機通過無線信號收發模塊進行無線通信連接，所述無人機之間通過無線信號收發模塊進行無線自組網通信連接。這樣，地面監控裝置控制多組激光三維掃描無人機升空到達工作區域，多個無人機根據無人機上攜帶的激光三維掃描裝置對建筑物聯合進行三維掃描，并通過無線信號收發模塊將相應數據傳送至地面監控裝置，地面監控裝置根據相應數據處理建立相應建筑模型，為地面指揮提供相應建筑立體畫面。需要說明的是，圖中示意的無人機僅為2個，但實際上為多個無人機之間及無人機與地面監控裝置之間的相互無線通信連接。這里，無人機的數量可為2個，也可為2個以上。

參照圖1所示，所述激光三維掃描裝置包括三維激光雷達、高精度慣性測量組合、數據解算加工單元。三維激光雷達、高精度慣性測量組合、數據解算加工單元組合形成的光機電一體化集成的激光三維掃描裝置，用于獲得激光點云數據并生成精確的數字高程模型(DEM)、DSM(數字表面模型)，同時獲取物體DOM(數字正射影像)信息，通過對激光點云數據的處理，DSM、DOM可得到真實的三維場景圖，可快速獲取地球表面坐標數據和影像數據。所述投擲式監控滅火裝置包括視頻監控模塊、滅火功能模塊。

圖中未示出的是，所述投擲式監控滅火裝置的視頻監控模塊包括可見光傳感器和紅外熱成像傳感器。通過高清視頻探測和熱成像探測相結合的方式，將探測圖像實時傳輸至地面監控裝置，便于全面了解火災情況。

參照圖1所示，所述投擲式監控滅火裝置還包括氣體探測模塊，以獲取火場氣體組成成份，特別是有害氣體情況，從而為后續滅火的科學作業提供數據參考，避免人員傷亡。

圖中未示出的是，這里，所述投擲式監控滅火裝置設于無人機體外部，可通過地面監控裝置控制無人機遠程投放。如，無人機外部設有投擲式監控滅火裝置掛架，在需要的情況下，由地面監控裝置控制無人機掛架使投擲式監控滅火裝置與無人機本體相脫離。這樣，在火情發展、無人機空中監測滅火存在困難的情況下，能通過投放投擲式監控滅火裝置，使火情全程都在監控之中。所述無人機設有嵌入式主控板，可由地面監控裝置控制飛行狀態。嵌入式主控板與無人機體內的引擎、舵機、飛行控制板等結合成一個整體，便于地面監控裝置進行人工操控。所述無人機設有GPS裝置，實現對無人機狀態的精確定位。

最后應說明的是：以上所述實施例僅為本實用新型的優選實施例，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。