一種基于3g網(wǎng)絡(luò)的消防無人機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型所述一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的消防無人機(jī)系統(tǒng)，包括無人機(jī)體，所述無人機(jī)體內(nèi)設(shè)有引擎、舵機(jī)、嵌入式主控板、飛行控制板、傳感器數(shù)據(jù)采集裝置、GPS裝置和3G通信裝置，引擎驅(qū)動舵機(jī)，嵌入式主控板連接GPS裝置、3G通信裝置和飛行控制板，飛行控制板連接引擎和舵機(jī)，無人機(jī)體外部設(shè)有螺旋槳、起落架、攝像頭、測距儀、非制冷雙通道紅外成像儀和有害氣體傳感器，利用3G網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)大無人機(jī)作業(yè)距離；因此該系統(tǒng)能夠為森林防火、搶險救災(zāi)等領(lǐng)域提供新的應(yīng)用機(jī)遇，測距儀用于感應(yīng)無人機(jī)和著火點以及其他物體的距離，在無人機(jī)遠(yuǎn)離火源的情況下對火源進(jìn)行定位，而且也可以起到躲避障礙的作用。
【專利說明】—種基于3G網(wǎng)絡(luò)的消防無人機(jī)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種飛行器，具體的說，涉及一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的消防無人機(jī)系統(tǒng)，屬于航空飛行領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]作為一種武器裝備，無人機(jī)在近年的國際戰(zhàn)事中屢建奇功，已經(jīng)被它列入現(xiàn)代“非接觸性戰(zhàn)爭”的標(biāo)配。隨著技術(shù)的成熟，無人機(jī)的種種獨占優(yōu)勢也被民用領(lǐng)域所關(guān)注。
[0003]民用無人機(jī)應(yīng)用前景非常廣闊，目前，世界各國都在積極拓展民用無人機(jī)的應(yīng)用范圍，在電力、通信、氣象、農(nóng)林、海洋、勘探、防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域應(yīng)用無人機(jī)的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益都非?？春谩４送?，無人機(jī)在緝毒緝私、邊境巡邏、治安反恐等方面也有著良好的應(yīng)用前景。
[0004]然而，目前的無人機(jī)行業(yè)，技術(shù)性能和產(chǎn)品價格的矛盾是其發(fā)展的一大瓶頸。舉個例子，普通的無人機(jī)可以在開闊的場地很容易地飛行幾百米甚至幾公里，但距離一旦達(dá)到幾十公里，其技術(shù)難度會大幅提升，這對測控設(shè)備和無線信號傳輸?shù)囊髮浅８?，普通的航模級別設(shè)備就無法使用了，而采用更高級別的測控設(shè)備將使整套無人機(jī)系統(tǒng)的成本大
幅攀升。
[0005]而且，現(xiàn)有的無人機(jī)功能單一，無法監(jiān)測有害氣體的濃度分布，以及進(jìn)行火源定位和躲避障礙。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供了一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的消防無人機(jī)系統(tǒng)，利用3G網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)大無人機(jī)作業(yè)距離，除了可以傳輸現(xiàn)場情景以外，還可以監(jiān)測例如氯氣泄露等情況下有害氣體的濃度分布，還可穿透煙霧進(jìn)行拍照和人員搜救，以及在遠(yuǎn)距離進(jìn)行火源定位和躲避障礙。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0008]一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的消防無人機(jī)系統(tǒng)，包括無人機(jī)體，所述無人機(jī)體內(nèi)設(shè)有引擎、舵機(jī)、嵌入式主控板、飛行控制板、傳感器數(shù)據(jù)采集裝置、GPS裝置和3G通信裝置，所述引擎驅(qū)動所述舵機(jī)，所述嵌入式主控板連接所述GPS裝置、所述3G通信裝置和所述飛行控制板，所述飛行控制板連接所述引擎和所述舵機(jī)，所述無人機(jī)體外部設(shè)有螺旋槳、起落架、攝像頭、測距儀、非制冷雙通道紅外成像儀和有害氣體傳感器，所述引擎驅(qū)動所述螺旋槳，所述傳感器數(shù)據(jù)采集裝置連接所述有害氣體傳感器，所述攝像頭、測距儀、非制冷雙通道紅外成像儀和傳感器數(shù)據(jù)采集裝置連接所述嵌入式主控板。
[0009]進(jìn)一步，所述攝像頭為USB攝像頭。
[0010]進(jìn)一步，還設(shè)有報警裝置，所述報警裝置包括警示燈和揚聲器。
[0011]進(jìn)一步，所述有害氣體傳感器為一氧化碳傳感器、二氧化硫傳感器、氮化物傳感器、煤氣傳感器、氨氣傳感器或氯氣傳感器。[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0013]本實用新型所述的一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的消防無人機(jī)系統(tǒng)，包括無人機(jī)體，所述無人機(jī)體內(nèi)設(shè)有引擎、舵機(jī)、嵌入式主控板、飛行控制板、傳感器數(shù)據(jù)采集裝置、GPS裝置和3G通信裝置，引擎驅(qū)動舵機(jī)，嵌入式主控板連接GPS裝置、3G通信裝置和飛行控制板，飛行控制板連接引擎和舵機(jī)，無人機(jī)體外部設(shè)有螺旋槳、起落架、攝像頭、測距儀、非制冷雙通道紅外成像儀和有害氣體傳感器，利用3G網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)大無人機(jī)作業(yè)距離；因此該系統(tǒng)能夠為森林防火、搶險救災(zāi)等領(lǐng)域提供新的應(yīng)用機(jī)遇，測距儀用于感應(yīng)無人機(jī)和著火點，以及其他物體的距離，在無人機(jī)遠(yuǎn)離火源的情況下對火源進(jìn)行定位，而且也可以起到躲避障礙的作用。
[0014]同時，攝像頭和3G視像傳輸可提供現(xiàn)場的情景；搭載非制冷雙通道紅外成像儀，可穿透煙霧進(jìn)行拍照和人員搜救；根據(jù)任務(wù)的情況進(jìn)行模塊化組合的有害氣體傳感器，可進(jìn)行有害氣體種類和濃度分布的測量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0016]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中，I—弓丨擎；2—舵機(jī)；
[0018]3——嵌入式主 控板；4——飛行控制板；
[0019]5——GPS裝置；6——3G通信裝置；
[0020]7 起落架折置機(jī)構(gòu)；8 攝像頭；
[0021]9—測距儀；10—非制冷雙通道紅外成像儀；
[0022]11—有害氣體傳感器；12—螺旋槳；
[0023]13—起落架；14—傳感器數(shù)據(jù)采集裝置。
【具體實施方式】
[0024]如圖1所示，本實用新型所述的一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的消防無人機(jī)系統(tǒng)，包括無人機(jī)體，無人機(jī)體內(nèi)設(shè)有引擎1、舵機(jī)2、嵌入式主控板3、飛行控制板4、傳感器數(shù)據(jù)采集裝置14、GPS裝置5和3G通信裝置6，引擎I驅(qū)動舵機(jī)2，嵌入式主控板3連接GPS裝置5、3G通信裝置6和飛行控制板4，飛行控制板4連接引擎I和舵機(jī)2，無人機(jī)體外部設(shè)有螺旋槳12、起落架13、攝像頭8、測距儀9、非制冷雙通道紅外成像儀10和有害氣體傳感器11，引擎I驅(qū)動螺旋槳12，傳感器數(shù)據(jù)采集裝置14連接有害氣體傳感器11，攝像頭8、測距儀9、非制冷雙通道紅外成像儀10和傳感器數(shù)據(jù)采集裝置14連接嵌入式主控板3，攝像頭8采用USB攝像頭8。
[0025]攝像頭8負(fù)責(zé)采集視頻并且進(jìn)行H.264編碼，將編碼后的圖像傳輸給嵌入式主控板3，后者將接收到的視頻流封裝成UDP包，通過3G通信裝置6發(fā)送給控制終端。
[0026]嵌入式主控板3接收到來自3G通信裝置6的控制信號后，發(fā)送相應(yīng)的PWM控制信號給飛行控制板4，飛行控制板4經(jīng)過處理后，發(fā)送PWM信號給相應(yīng)的設(shè)備，從而給完成對飛行姿態(tài)的控制。
[0027]進(jìn)一步，還設(shè)有報警裝置，報警裝置包括警示燈和揚聲器，可進(jìn)行實時報警。
[0028]有害氣體傳感器11為一氧化碳傳感器、二氧化硫傳感器、氮化物傳感器、煤氣傳感器、氨氣傳感器或氯氣傳感器，可進(jìn)行多種氣體濃度的檢測。
[0029]為了能夠滿足視頻和指令傳輸?shù)乃俾市枨螅?G通信裝置6方面選用華為iLinkE353S HSPA+ USB Stick，其支持 WCDMA/HSPA/HSPA+ 850/900/1800/1900/2100MHz，GSM/GPRS/EDGE 850/900/1800/1900MHz ;支持最高速率為 21.6Mbps 的 HSPA+ 分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
[0030]無人機(jī)體設(shè)有噴氣裝置，當(dāng)測距儀9感應(yīng)無人機(jī)周圍有危險物體時，傳輸信號給嵌入式主控板3，嵌入式主控板3發(fā)出信號控制報警裝置報警，當(dāng)無人機(jī)距離障礙物過近，嵌入式主控板3發(fā)出信號控制噴氣裝置進(jìn)行噴氣，避免障礙。
[0031]進(jìn)一步，測距儀9包括設(shè)置于無人機(jī)體前部的前測距儀9、設(shè)置于無人機(jī)體底部的底部測距儀9，無人機(jī)體左部和右部分別設(shè)置左測距儀9和右測距儀9，用于感應(yīng)無人機(jī)底部、左部和右部的危險物體，前測距儀9既可以測量火源距無人機(jī)的距離，也可以用來避免障礙。
[0032]無人機(jī)體還設(shè)有起落架折疊機(jī)構(gòu)7，當(dāng)需要降落時，嵌入式主控板3控制起落架折疊機(jī)構(gòu)7，使起落架13展開。
[0033]本實用新型并不局限于上述實施方式，如果對本實用新型的各種改動或變形不脫離本實用新型的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本實用新型的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變形。
【權(quán)利要求】
1.一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的消防無人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:包括無人機(jī)體，所述無人機(jī)體內(nèi)設(shè)有引擎、舵機(jī)、嵌入式主控板、飛行控制板、傳感器數(shù)據(jù)采集裝置、GPS裝置和3G通信裝置，所述引擎驅(qū)動所述舵機(jī)，所述嵌入式主控板連接所述GPS裝置、所述3G通信裝置和所述飛行控制板，所述飛行控制板連接所述引擎和所述舵機(jī)，所述無人機(jī)體外部設(shè)有螺旋槳、起落架、攝像頭、測距儀、非制冷雙通道紅外成像儀和有害氣體傳感器，所述引擎驅(qū)動所述螺旋槳，所述傳感器數(shù)據(jù)采集裝置連接所述有害氣體傳感器，所述攝像頭、測距儀、非制冷雙通道紅外成像儀和傳感器數(shù)據(jù)采集裝置連接所述嵌入式主控板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的消防無人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述攝像頭為USB攝像頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的消防無人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:還設(shè)有報警裝置，所述報警裝置包括警示燈和揚聲器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的消防無人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述有害氣體傳感器為一氧化碳傳感器、二氧化硫傳感器、氮化物傳感器、煤氣傳感器、氨氣傳感器或氯氣傳感器。
【文檔編號】B64D47/00GK203819497SQ201420124689
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】劉勇, 陳天偉, 黃澤滿, 陳鈞桐, 葉黎 申請人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)