消防|?浅谈多旋翼无人机在消防应急系统中的应用( 二 )


2、视野全面。无人机通过无线技术可以实现超视距控制,从而具有很全面的视野,依据现场需求,可以从不同角度、不同的距离在不同的光线条件下进行作业。既可以实现在高空对目标进行全局性拍摄,也可以调整距离和角度,按需抓拍对现场决策有重要帮助的关键因素。通过远程控制无人机和摄像头,可以根据实际需求实时采集并传输图像,尤其是在低空飞行时,无人机跟踪拍摄能力极强,使用机载摄像头获取的图像分辨率很高,如果配备热视等夜视功能摄像,其收录的视频将更加全面。这样的方式为实现灾害事故现场实时空中监控提供了有力保证,能有效提升消防部队抢险救援的侦查能力。
3、操作简单。从技术层面上看,无人机的远程视频传输与控制系统通过网络和接口接入地面站,通过光纤接入指挥中心,因此,只需通过遥控摄像机及其辅助设备(镜头、云台等),就能直接观看无人机的摄像头实时视频。通常,用户只需通过遥控器来实现无人机的所有动作,通过远程视频传输与控制系统对现场情况一目了然,以实现远程、方便的全方位监控;当客户端(包括PC和手机)在接入公网后,用户可以通过PC、平板电脑或者是手机等多种形式的载体实现对无人机的控制。从应用层面上看,无人机的实际操作也并不复杂,只要掌握好飞行、音视频控制和其他兼容模块的操作,便能发挥效能。
4、安全可靠。无论面对暴雨、高温、台风、泥石流等恶劣的天气环境;或者易燃易爆、塌陷、有毒等严重事故灾害现场;抑或山岳、峡谷、沟壑等极端地理环境,无人机技术能有效规避传统灭火救援行动中存在的短板,可确保消防官兵的自身安全。并能通过对现场情况的跟拍、追踪,为事故处置的指挥决策提供安全可靠的依据,能够最大限度地控制灾情发展,减少灾情的损失,减少人员伤亡。
5、实时图传。无人机在对灾害现场拍摄的同时,利用COFDM无线图传技术,实时传输高清图像至地面接收终端,传输视频高达1080p画质。由于COFDM技术具备广播式传输的特点,无人机视频可同时被指挥车、指挥中心、操控手微型便携终端等多终端接收。
四、设计方案
1、设计概述
主要实现功能如下:
(1)灾害现场空中拍摄及录像;
(2)现场图像实时传输至地面应急指挥车。
功能实现框图如下所示:
 消防|?浅谈多旋翼无人机在消防应急系统中的应用
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如上图所示,执行任务时,应急车抵达事件现场附近,无人机起飞抵达现场,航拍画面通过无线图传传输至应急车及制高点基站,基站接收图像接入光缆等有线网络链路向上传输至上级指挥中心。
制高点基站安装有图传接收天线的同时,安装有无线遥控天线,用以在指挥中心对无人机的远距离手动操控。
2、系统框图
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3、系统特点
(1)制高点基站安装无线图传接收天线及无线遥控天线,提高无线图传接收范围及遥控范围;
(2)无人机可悬停拍摄,续航可达40分钟以上;
(3)无人机高清无线图传,广播式传输,包括操控手持接收端、基站接收端、应急车接收端等多终端同步接收;
(4)无人机摄像云台,选用高清摄像机;
(5)防雨云台及机体设计,可全天候飞行。
五、市面上的消防无人机方案
1、深圳艾特的智能消防解决方案
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2、华科尔的FE15消防灭火无人机
华科尔在行业应用无人机领域再度发力,推出首款察打一体无人机——FE15消防灭火无人机,载重量大(最大可负载15公斤)、抗风能力强、抛撒精度高,最大负载飞行时间可达30分钟,能够在复杂火情环境下远程发射灭火弹。FE15消防灭火无人机能够同时携带30倍光学变焦相机和夜视瞄准镜,白天黑夜均能工作。在火情发生时,FE15能够迅速到达指定楼层高度,勘察火情并投放灭火剂,为消防救援提供强有力的高空支持。根据华科尔的介绍称,FE15是高层建筑专用消防灭火无人机,采用折叠机身设计,超强负载与抗震颤设计,能快速抵达高层火场,利用高倍摄像机观察火势,并发射灭火弹的无人机。FE15消防灭火无人机采用红外TOF技术,通过高精度传感器打造的智能避障系统,能够识别前面方向5m以外的障碍物并进行刹车减速,防止因误操作带来的风险,保障飞行安全。
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3、重庆国飞通用航空设备制造有限公司高层火灾快速扑救消防无人机
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4、江苏鸿鹄消防无人机精准应急救援方案
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5、北京深远世宁的系留式消防无人机平台
由上海消防研究所联合北京深远世宁科技有限公司研制的RXR-XLZ-1型大载重,多功能,长航时,高可靠性系留式消防无人机平台在地震搜救,高层建筑救援,水域救援和山岳救助四个演练环节全程滞留在空中,承担了灾害救援场景中的应急通信中继基站的功能,为现场观摩的专家和嘉宾留下了极为深刻的印象。据了解,该款消防系留无人机针对消防应用场景的复杂性和危险性在系留无人机基础平台上进行了多项技术创新和改进。例如20公斤的大载重能力确保系留飞行平台可以同时装载多项消防任务载荷,同时开展各种消防任务。系留无人机的全自动收放线系统,保证消防系留无人机在最短时间完成升空部署工作。为了抗通信干扰,系留消防无人机平台创新性地采用光纤通信传输模式,完全替代了传统无人机使用的图传和数传设备,确保系留无人机在任何复杂电磁环境下都可以正常工作。另外针对消防救援人员便捷性使用要求,消防系留无人机平台采用一键式操作方式,完全脱离传统遥控器控制,极大简化了消防系留无人机使用的难度。


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