一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置及系统

摘要

本发明涉及一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置及系统，涉及无人机防火灭火技术领域。所述装置包括：中央电脑控制系统和分别与中央电脑控制系统连接的消防无人机、火源探测装置和着火点定位装置，火源探测装置和着火点定位装置设置在待探测区域对应的监控点，火源探测装置用于在线实时探测待探测区域的火源，着火点定位装置用于确定火源的位置；中央电脑控制系统用于根据着火点定位装置探测到的火源的位置控制消防无人机飞到火源处，并全自主控制所述消防无人机及挂载的灭火或救援设施，对火源进行灭火或完成救援任务。本发明能够对大监控区域又早又快无人全自动化实现从探火到无人机灭火的整个过程。

权利要求

1.一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置，其特征在于，包括：

中央电脑控制系统和分别与所述中央电脑控制系统连接的消防无人机、火源探测装置和着火点定位装置，所述火源探测装置和所述着火点定位装置设置在待探测区域对应的监控点，所述监控点设置在数平方公里的社区、工业区、村落、户外空间和户内空间，所述火源探测装置用于在线实时探测所述待探测区域的火源，所述着火点定位装置用于确定所述火源的位置；所述中央电脑控制系统用于根据所述着火点定位装置探测到的所述火源的位置自主控制所述消防无人机飞到火源处，并全自主控制所述消防无人机挂载的灭火设施或救援设施对所述火源进行灭火或完成救援任务；

当所述待探测区域对应一个监控点，所述着火点定位装置包括：均与所述中央电脑控制系统连接的监控点定位装置、测距仪和方位角测量装置，所述监控点定位装置用于测量所述监控点的位置，所述测距仪用于测量所述监控点到所述火源的距离，所述方位角测量装置用于测量所述监控点到所述火源的方位角，所述中央电脑控制系统用于根据所述监控点的位置、所述监控点到所述火源的距离和所述监控点到所述火源的方位角确定所述火源的位置；

当所述待探测区域对应多个监控点，所述着火点定位装置包括：均与所述中央电脑控制系统连接的监控点定位装置和方位角测量装置；所述监控点定位装置用于测量所述监控点的位置，所述方位角测量装置用于测量所述监控点到所述火源的方位角，所述中央电脑控制系统用于根据各所述监控点的位置和各所述监控点到所述火源的方位角确定所述火源的位置；

所述消防无人机包括：无人机本体和设置在所述无人机本体上的激光雷达、第一光学相机、第一红外相机和灭火装置，所述无人机本体、所述激光雷达、所述第一光学相机和所述第一红外相机均与所述中央处理器连接；所述激光雷达用于扫描火场的地形、所述第一光学相机用于扫描火场的浓烟和环境，所述第一红外相机用于扫描火场的温度，所述中央电脑控制系统用于根据所述火场的地形得到火场三维地形建模地图，还用于根据所述火场的环境对所述火场三维地形建模地图进行校正，所述中央电脑控制系统用于根据所述火场的温度得到火场温度梯度图，所述中央电脑控制系统用于根据所述火场的浓烟得到火场浓烟模型图，所述中央电脑控制系统还用于根据所述火场三维地形建模地图、所述火场温度梯度图和所述火场浓烟模型图控制所述消防无人机对探测到的火源进行灭火；无人机在三维地形建模地图、火场温度梯形图和浓烟模型图中算出无人机最佳灭火作业点坐标和火源距离无人机的方位角；

对障碍物距离基础路线的垂线大于10倍飞机直径值的情况，按既定程序和路线飞行；

对障碍物距离基础路线的垂线大于3倍飞机直径值，但小于10倍的情况，减半速度飞行通过；对障碍物距离基础路线的垂线大于1.5倍飞机直径值，但小于3倍的情况，10％的正常速度通过；对基础路线的上有障碍物，在障碍物的反方向以距离障碍物5倍飞机直径值飞行，等飞过障碍物，继续回到基础路线上飞行；如飞机左边、右边或前面有障碍物，优先往上飞，减半速度飞行通过；特殊情况，悬停或原路返回，客户可设定朝天没有遮挡物，大于20平方米的面积火，把火场识别为一个多边形，采用多边形画蛇形作业灭火路线进行灭火；所述基础路线为无人机机库点加安全高度的3维点到着火点的待命点的直线路径，所述特殊情况为客户设定的情况。

2.根据权利要求1所述的一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置，其特征在于，还包括：无人机机库，所述消防无人机存放在所述无人机机库。

3.根据权利要求1所述的一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置，其特征在于，所述火源探测装置包括：均与所述中央电脑控制系统连接的第二光学相机、第二红外相机和红外测温仪。

4.根据权利要求1所述的一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置，其特征在于，所述消防无人机还包括：喊话对话设备，所述喊话对话设备设置在所述无人机本体上。

5.根据权利要求1所述的一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置，其特征在于，所述测距仪为激光测距仪。

6.一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机系统，其特征在于，包括：监控中心和多个如权利要求1‑5中任意一项所述的在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置；各所述在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置中的中央电脑控制系统均与所述监控中心连接，所述监控中心用于根据各在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置探测的待探测区域的火源和火源的位置控制各在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置中的消防无人机对火源进行灭火或完成救援任务。

说明书

一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及无人机灭火技术领域，特别是涉及一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置及系统。

背景技术

[0002] 现实生活中，消防事故频发，灭火及时性和挽回生命、财产的有效性很差，究其原因还是人工灭火，而不是机械化。数吨载重的消防救援无人机已经有了，但是需要发现火源然后人工控制无人机才能实现灭火，从探火到灭火无法实现在线实时远程无人及全自动化。

发明内容

[0003] 区别于人工操作的单机单任务型的各种无人机灭火设施，本发明的目的是提供一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置及系统，从探火(即防火)、火源定位到无人机灭火的整个过程中可又早又快且全自动无人实现。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

[0005] 一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置，包括：

[0006] 中央电脑控制系统和分别与所述中央电脑控制系统连接的消防无人机、火源探测装置和着火点定位装置，所述火源探测装置和所述着火点定位装置设置在待探测区域对应的监控点，所述火源探测装置用于在线实时探测所述待探测区域的火源，所述着火点定位装置用于确定所述火源的位置；所述中央电脑控制系统用于根据所述着火点定位装置探测到的所述火源的位置自主控制所述消防无人机飞到火源处，并全自主控制所述消防无人机及挂载的灭火设施或救援设施对所述火源进行自主灭火或完成救援任务。

[0007] 可选的，当所述待探测区域对应一个监控点，所述着火点定位装置包括：均与所述中央电脑控制系统连接的监控点定位装置、测距仪和方位角测量装置，所述监控点定位装置用于测量所述监控点的位置，所述测距仪用于测量所述监控点到所述火源的距离，所述方位角测量装置用于测量所述监控点到所述火源的方位角，所述中央电脑控制系统用于根据所述监控点的位置、所述监控点到所述火源的距离和所述监控点到所述火源的方位角确定所述火源的位置。

[0008] 可选的，当所述待探测区域对应多个监控点，所述着火点定位装置包括：均与所述中央电脑控制系统连接的监控点定位装置和方位角测量装置；所述监控点定位装置用于测量所述监控点的位置，所述方位角测量装置用于测量所述监控点到所述火源的方位角，所述中央电脑控制系统用于根据各所述监控点的位置和各所述监控点到所述火源的方位角确定所述火源的位置。

[0009] 可选的，所述消防无人机包括：无人机本体和设置在所述无人机本体上的激光雷达、第一光学相机、第一红外相机和灭火装置，所述无人机本体、所述激光雷达、所述第一光学相机和所述第一红外相机均与所述中央处理器连接；所述激光雷达用于扫描火场的地形、所述第一光学相机用于扫描火场的浓烟和环境，所述第一红外相机用于扫描火场的温度，所述中央电脑控制系统用于根据所述火场的地形得到火场三维地形建模地图，还用于根据所述火场的环境对所述三维地形建模地图进行校正，所述中央电脑控制系统用于根据所述火场的温度得到火场温度梯度图，所述中央电脑控制系统用于根据所述火场的浓烟得到火场浓烟模型图，所述中央电脑控制系统还用于根据所述火场三维地形建模地图、所述火场温度梯度图和所述火场浓烟模型图控制所述消防无人机对探测到的火源进行灭火。

[0010] 可选的，所述一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置，还包括：无人机机库，所述消防无人机存放在所述无人机机库。

[0011] 可选的，所述火源探测装置包括：均与所述中央电脑控制系统连接的第二光学相机、第二红外相机和红外测温仪。

[0012] 可选的，所述消防无人机还包括：喊话对话设备，所述喊话对话设备设置在所述无人机本体上。

[0013] 可选的，所述测距仪为激光测距仪。

[0014] 一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机系统，包括：监控中心和多个上述所述的在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置；各所述在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置中的中央电脑控制系统均与所述监控中心连接，所述监控中心用于根据各在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置探测的待探测区域的火源和火源的位置控制各在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置中的消防无人机对火源进行灭火或完成救援任务。

[0015] 根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置及系统，所述装置包括：中央电脑控制系统和分别与所述中央电脑控制系统连接的消防无人机、火源探测装置和着火点定位装置，所述火源探测装置和所述着火点定位装置设置在待探测区域对应的监控点，所述火源探测装置用于在线实时探测所述待探测区域的火源，所述着火点定位装置用于确定所述火源的位置；所述中央电脑控制系统用于根据所述着火点定位装置探测到的所述火源的位置控制所述消防无人机对所述火源进行灭火，通过在监控点设置火源探测装置和着火点定位装置监控待探测区域是否有火源，根据探测结果控制无人机灭火，无需人为干预，从探火到无人机灭火的整个过程能快速全自动地实现。

附图说明

[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0017] 图1为本发明实施例提供的一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置的结构框图；

[0018] 图2是本发明实施提供的有一个监控点时火源测量坐标原理示意图；

[0019] 图3是本发明实施提供的有多个监控点时火源测量坐标原理示意图；

[0020] 图4是本发明提供的一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置的工作流程图；

[0021] 图5是本发明提供的一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机系统的网络图。

具体实施方式

[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0023] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0024] 本发明提供的一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置就是在数平方公里的社区、工业区、村落、户外户内空间等的高处安装数个探测器，该点叫监控点，便于探测待探测区域的各点，尽量避免被地形和建筑物等遮挡，形成盲区，影响从该监控点到着火点的观察，否则只有提高监控点的高度和在各角度多设置监控点。把装有消防无人机的无人机机库放置在中心附近位置，便于从该机库到整个待探测区域的各点路径短。系统在线实时探测火源，到定位火源，到灭火方案，到数分钟把火灾的苗头扼灭在初萌状态，形成全自动的闭环控制，彻底摆脱人为因素，如图1所示，一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置具体包括：中央电脑控制系统和分别与所述中央电脑控制系统连接的消防无人机、火源探测装置和着火点定位装置，所述火源探测装置和所述着火点定位装置设置在待探测区域对应的监控点，所述火源探测装置用于在线实时探测所述待探测区域的火源，所述着火点定位装置用于确定所述火源的位置；所述中央电脑控制系统用于根据所述着火点定位装置探测到的所述火源的位置全自主控制所述消防无人机飞到火源边，并自主控制所述消防无人机及挂载的灭火或救援设施，对所述火源进行灭火或完成救援任务，并可组网联动。全部过程无人及全自动化。其中，中央电脑控制系统还与消防控制中心连接，当发现火源时向消防控制中心报警，本发明实施例的消防无人机其实就是一个空中机器人，它能完成机器人能完成的任务，如投送物资，救生圈，吊消防带到高处等。

[0025] 作为一种可选的实施方式，当所述待探测区域对应一个监控点，所述着火点定位装置包括：均与所述中央电脑控制系统连接的监控点定位装置、测距仪和方位角测量装置，所述监控点定位装置用于测量所述监控点的位置或测完后记录该点的经纬度，所述测距仪用于测量所述监控点到所述火源的距离，所述方位角测量装置用于测量所述监控点到所述火源的方位角，所述中央电脑控制系统用于根据所述监控点的位置、所述监控点到所述火源的距离和所述监控点到所述火源的方位角确定所述火源的位置。如图2所示，中央电脑控制系统根据本监控点到火源的方位角a和距离L以及该监控点A的坐标位置，根据几何学三角函数计算出火源准确的坐标位置为：

[0026] 着火点的经度＝A的经度‑L*sin∠a

[0027] 着火点的维度＝A的维度+L*cos∠a。

[0028] 作为一种可选的实施方式，当所述待探测区域对应多个监控点，所述着火点定位装置包括：均与所述中央电脑控制系统连接的监控点定位装置和方位角测量装置；所述监控点定位装置用于测量所述监控点的位置或测完后记录该点的经纬度，所述方位角测量装置用于测量所述监控点到所述火源的方位角，所述中央电脑控制系统用于根据各所述监控点的位置和各所述监控点到所述火源的方位角确定所述火源的位置，如图3所示，如监控点有2个及以上根据每个监控点发现火源C的每个方位角β，γ，以及2个监控点的坐标位置A和B，得到朝南的维度线逆时针转到A到B点的线的夹角ω和AB的距离，根据几何学计算出火源准确的坐标位置，如下；

[0029] ∠BAC＝90‑β‑ω

[0030] ∠CBA＝ω+(90‑(180‑γ))＝ω+γ‑90

[0031] ∠BCA＝180‑∠BAC‑∠CBA＝180‑(90‑β‑ω)‑(ω+γ‑90)＝180+β‑γ[0032] 根据正弦定理

[0033] sin∠BAC/∣BC∣＝sin∠CBA/∣CA∣＝sin∠BCA/∣AB∣

[0034] 已知∣AB∣，代入上式就可以算出∣BC∣，∣CA∣，把图3分解成2个图2，就是已知方位角和监控点到火源的距离，就同图2的算法计算出火源的经纬度坐标。

[0035] 作为一种可选的实施方式，所述消防无人机包括：无人机本体和设置在所述无人机本体上的激光雷达、第一光学相机、第一红外相机和灭火装置，所述灭火装置包括灭火弹或灭火剂，所述无人机本体、所述激光雷达、所述第一光学相机和所述第一红外相机均与所述中央处理器连接；所述激光雷达用于扫描火场的地形、所述第一光学相机用于扫描火场的浓烟和环境所述第一红外相机用于扫描火场的温度，所述中央电脑控制系统用于根据所述火场的地形得到火场三维地形建模地图，还用于根据所述火场的环境对所述三维地形建模地图进行校正，具体的校正为：对激光雷达建立的三维地形地图用光学复核和补充。激光雷达建立的三维地形建模地图是三维激光扫描LiDAR点云数据。激光在某些条件下，数据会发生偏差，出现“鬼影”现象、”高低反”造成的过曝或者失效等问题，如雨天、大雪、浓雾等激光明显衰减，太阳逆光、小飞虫等干扰冲击，所以要用光学相机互为冗余，再次复核和补充，以尽可能多得探测出现实环境，明显提高无人机对于周围环境感知的准确度，防止出现无人机摔机。所述中央电脑控制系统用于根据所述火场的温度得到火场温度梯度图，所述中央电脑控制系统用于根据所述火场的浓烟得到火场浓烟模型图，所述中央电脑控制系统还用于根据所述火场三维地形建模地图、所述火场温度梯度图和所述火场浓烟模型图自主控制所述消防无人机对探测到的火源进行灭火。结合卫星定位技术和无人机吊装的激光雷达，利用激光发射和反射获得物体一个点距离激光雷达的距离；再用扫描的方法，可以获得整体3D立体面各物体各点的空间距离，就形成三维地形建模地图，精度在60mm以内。激光雷达扫描三维地形建模地图的同时，光学相机和红外相机同步扫描，就可以在三维地形建模地图中加上火场温度梯形图和浓烟模型图，无人机根据三维地形建模地图、火场温度梯形图和浓烟模型图控制灭火。其中，无人机根据三维地形建模地图、火场温度梯形图和浓烟模型图控制灭火具体步骤如下：首先，如表1所示，无人机在三维地形建模地图、火场温度梯形图和浓烟模型图中算出无人机最佳灭火作业点坐标和火源距离无人机的方位角。先做个定义，多边形画蛇形作业路线：类同宽拖把拖地，拖把如按直线走，拖把的宽度为1米(定义为宽幅)，在一个平面多边形的房间，就会形成在多边形画蛇形作业路线：它由多条直线路径首尾相接构成，每条直线路径与邻近直线路径距离即为宽幅；安全高度H可以用户定义，如默认10米；安全水平距离D以用户定义，如默认6米。

[0036] 表1无人机最佳灭火作业点坐标和火源距离无人机的方位角表

[0037]

[0038] 其次，如表2所示，无人机根据已算出的周边3D地图，另加无人机上360度前后左右上下避障传感器双系统规划出自主飞行路径进行灭火。

[0039] 定义：着火点的待命点，经维度为着火区域的几何中心，高度为此点的最高物体(建筑物或树等)再加安全高度H；在本实施例中，有2条路要规划：第一条、来回无人机机库点到着火点的待命点；先完成基础路线，即无人机机库点加安全高度H的3维点到着火点的待命点的直线路径；第二条、来回着火点的待命点到灭火作业点；先完成基础路线，即着火点的待命点到灭火作业点的直线路径表1所示；在基础路线上，我们根据大小不同的障碍物，微调路径，即得自主飞行路径，飞机直径是指飞机径向的最大直径值，该值客户可设定。

[0040] 表2路径规划表

[0041]

[0042] 然后，如表3所示，无人机在三维地形建模地图、火场温度梯形图和浓烟模型图中算出火源种类：是火源朝天没有遮挡物的火，还是建筑物外部立面的火，还是建筑物内部的火，再算出火源是小于20平方米的点火还是大于20平方米的面积火。

[0043] 表3无人机按不同火情执行不同的灭火设施表

[0044]

[0045]

[0046] 对表3的第5行，无人机先要算出是否要破窗的结论。即首先探测玻璃窗中的玻璃是否大部分没有了(用无人机的激光发射器对玻璃最外框再内缩五分之一的边发射激光画出四边，如反射的激光是高反射性的，而且激光画的线反射的四边线基本完整，就判定有玻璃而且没有破损，需要破窗)。无人机先用高音喇叭播放告知要破窗，里面人要躲避的语音后，对这个窗的中心点发射破窗弹。

[0047] 作为一种可选的实施方式，消防无人机装载相机、激光雷达、灭火弹或灭火剂；有需要的场合装载破窗弹。见图1，在具体实施中，无人机还包括电源及分配模块、多个电子调速器或通道，中央处理器的输出端分别连接所述通信模块的输入端、多个所述电子调速器或通道的输入端，其中，每个所述电子调速器或通道的输入端与所述中央处理器的输出端相连，每个所述电子调速器或通道的输出端与所述无人机的动力装置相连，动力装置包括电机、燃料发动机或舵机中的一种以及螺旋桨。在本实施例中，动力装置是以电机和螺旋桨为例。电机的极轴上设有螺旋桨，电机的电源端连接所述电子调速器或通道，所述中央处理器发出飞行信号至所述电子调速器或通道，进而控制所述电机旋转，电机旋转带动螺旋桨旋转，从而使得无人机飞行。

[0048] 作为一种可选的实施方式，消防无人机还包括：定位单元，设置在无人机本体上，并且定位单元与中央处理器电连接，定位单元包括北斗卫星或者GPS定位系统，用于确定无人机的实时精确位置，对室内大型空间的火灾防范，可把定位单元改为室内定位系统。

[0049] 作为一种可选的实施方式，无人机上还设置有陀螺仪，对于陀螺仪的控制芯片，优选的采用AK8963三轴电子罗盘芯片，AK8963三轴电子罗盘芯片是高灵敏度的霍尔传感器；可选的还可以采用IST8304抗磁干扰磁传感器，中央处理器根据陀螺仪和定位单元对无人机的姿态进行判断，并结合无人机所处的位置进一步的控制动力装置的输出量，进而平衡无人机的姿态和位移。

[0050] 作为一种可选的实施方式，无人机上还设置有三轴加速度传感器MPU6050芯片，它具有体积小和重量轻特点，可以测量空间加速度，能够全面准确反映物体的运动性质。三轴加速度传感器也是基于加速度的基本原理去实现工作的，加速度是个空间矢量，一方面，要准确了解物体的运动状态，必须测得其三个坐标轴上的分量；另一方面，在预先不知道物体运动方向的场合下，只有应用三轴加速度传感器来检测加速度信号。

[0051] 作为一种可选的实施方式，无人机上还设置有高清长变焦吊仓，消防控制中心随时通过消防无人机探照灯照亮环境，利用高清长变焦吊仓了解第一现场情况，并随时接管消防无人机的控制权。

[0052] 作为一种可选的实施方式，所述一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置，还包括：无人机机库，所述消防无人机存放在所述无人机机库，无人机机库为给消防无人机提供电能、装备和三防(防风、防雨、防盗)的智能机柜，相关技术已经有，为长方形框架式结构，内部设置了无人机升降装置、充换电池装置；框架顶面从上到下依次为对开式舱门、对中装置，升降装置的升降平台等。无人机发出停机指令后，开舱门，无人机停到升降平台，对中装置把无人机推到居中，下降，关舱门，充换电池，在里面待命；接收到起飞任务后，开舱门，升降平台上升，起飞。

[0053] 作为一种可选的实施方式，所述火源探测装置包括：均与所述中央电脑控制系统连接的第二光学相机、第二红外相机和红外测温仪。

[0054] 作为一种可选的实施方式，所述消防无人机还包括：喊话对话设备，所述喊话对话设备设置在所述无人机本体上，可以利用消防无人机上的喊话对话设备和附近人员沟通和指挥。

[0055] 作为一种可选的实施方式，所述测距仪为激光测距仪。

[0056] 作为一种可选的实施方式，相机单元(第二光学相机和第二红外相机)、红外测温仪和激光测距仪与云台机械固定连接，中央电脑控制系统向云台发送中央电脑控制系统指令，让云台联动相机单元、红外测温仪和激光测距仪在水平方向做360度的盲扫，进行火源的探测，第二光学相机基于AI视觉图像识别火焰、烟雾的技术，第二红外相机基于特种红紫外探测器对燃着点火源射线检验的技术，红外测温仪测量温度是否大于100度，线型光束感烟火灾探测技术，经过多套系统相互验证后，得出确定火灾，极大减少误报。

[0057] 如图4所示，本发明提供的一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置的工作过程为：

[0058] 设定1个监控点或2个及以上监控点，监控点实时扫描探测火源并判断是否发现火源(监控点在中央电脑控制系统的指令下盲扫识别火灾，一旦捕获并确认火源特征)，核实是有效需灭火的火源，装置启动，通过通信网络发出信号到消防控制中心，实时报警，同时校准角度或测距计算出火源坐标，通过通信网络发送任务和坐标给消防无人机，无人机在环境2D数据中算出到着火点的最优航向路线，起飞，飞进着火点用激光测量并三维建模，用红外测温测量火源最高温度，根据最高温度计算出无人机要打击的目标，计算出无人机的运动指令并就位，破窗，发射灭火剂并定期检测火势和最高温度，灭火后返航回到无人机机库。

[0059] 在实际应用中，在实施了部分灭火措施后，无人机实时评估灭火效果的技术：用无人机搭载的红外相机和光学相机扫描并测量温度梯度地图和光学地图，与灭火前的温度梯度地图和光学地图对比，如施加灭火措施的地方温度明显下降到明火以下，另光学地图的明火部分没有，则灭火有效，进入下一步方案和指令并执行。

[0060] 本发明提供的一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置利用可燃物质在燃烧时所释放出的光谱射线、温度或浓烟为目标，采用红外测温仪测温，特种红紫外探测相机，或图像识别系统对黑浓烟多重系统相互验证后进行监测感知火灾的发生与存在。采用先进的AI人工智能探测技术、中央电脑控制系统和消防无人机，全天候、全方位自动监测其保护区域几平方公里内的一切火情。一旦发生火灾，装置立即启动，发出信号到消防控制中心，实行报警，同时通过监控点校准角度或测距，即计算出火源坐标，发送任务并把坐标给无人机。无人机算出到着火点的最优航行路线。起飞，飞到着火点的待命点后，用激光、红外、光学测量并三维建模火源周边地形。用红外测温仪测量火源温度梯形图，计算出无人机的运动指令并就位。无人机发射破窗弹，破窗。无人机对目标发射灭火剂或灭火弹，并定期检测火势和温度梯形图，直到火扑灭，无人机返航回到无人机机库充换电和补充装备。

[0061] 本发明还提供了一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机系统，如图5所示，包括监控中心10和多个上述所述的在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置20；各所述在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置20中的中央电脑控制系统均与所述监控中心10连接，所述监控中心10用于根据各在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置20探测的待探测区域的火源和火源的位置控制各在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置20中的消防无人机对火源进行灭火或完成救援任务，见图5，可以将一个在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置20看做一个网格，定义为在数平方公里的社区、工业区、村落、户外户内空间等的行政单元或消防管理单元，每个网格可以安装数个监控点，安装数个无人机及无人机机库(或称无人机自动机场)。当出现区域小火时，利用本网格的无人机即可灭火。每个网格通过通信链路到网络30，从而被监控中心40监控和管理。如果出现大火，一架无人机没法快速灭火，通过监控中心调度，把周边网格的无人机合力到一个火源灭火，从而网格互联，组网联动。

[0062] 一种在线式无人全自动防火灭火救援无人机装置具有探测距离远、保护面积大、喷射距离远、灵敏度高、响应速度快、智能化、探测、赴火、灭火全流程无人化和自动化、灭火时间短、全方位监控和误报误动率极低的特性，大探测区域，闭环控制，组网联动，集团灭火，喷洒流量大，全程数字化，便于后续加入人工智能大数据专家系统等能力，无死角、无盲区，能最快极大消除火灾给人们带来的危害，保护人民的财产和生命安全，以及后遗症如环境破环等。因为无人机不受地形的阻拦，特别对超高层楼宇灭火和山火灭火有奇效。随着系统的逐步智能化和数架无人机编队集群，把大的监控区域画出网格来管理，每个网格有值守的本系统，监控和消灭大大小小各类火灾，从而代替几十万有生命危险的消防员。

[0063] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

[0064] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。