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无人机在消防中的应用

2017-06-10 10:02 性质:转载 作者:ZSY无人机 来源:ZSY无人机
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随着无人机技术的日趋成熟和航空摄影技术的进一步拓展,无人机应用技术及系统解决方案的成熟运用,使得无人侦察机平台结合视频、红外等监控及传送设备,通...

  随着无人机技术的日趋成熟和航空摄影技术的进一步拓展,无人机应用技术及系统解决方案的成熟运用,使得无人侦察机平台结合视频、红外等监控及传送设备,通过空中对复杂地形和复杂结构建筑进行火灾隐患巡查、现场救援指挥、火情侦测及防控成为消防部队新的选择。

  2016年4月22日上午8时许,靖江市徳桥仓储发生爆炸。受泰州消防中心委托,ZSY携“空中哨兵”奔赴现场执行空中火场监控任务,为现在抗灾救援提供了有力的帮助。

  无人机工作原理

  “空中哨兵”无人机是一种以无线电遥控和自备程序控制装置操纵的非载人飞行器,它具备体积小、造价低、使用方便、对环境要求低等优点,并整合了无线图像传输系统,具备相当的自主控制、飞行规划及图像传输能力。如图所示,“空中哨兵”无人机系统可分为以下几个子系统:地面指挥控制系统、无人机飞行平台、空中视频监控平台、微波无线实时图像传输系统、GPS导航及自动驾驶系统、高效大容量锂聚合物供电单元、3G图传中继链路等。

  无人机技术优势

  机动灵活。“空中哨兵”无人机满载只有7.2千克以下的重量,依托飞行控件就可以对其进行操控,只需要1-2人就可以完成此类操作任务。在道路不畅,交通中断的情况下,徒步就可以携带至灾害事故现场,且起飞条件很简单,对地形无要求,加上“空中哨兵”无人机携带方便,所以具有很强的灵活性。此外,该无人机的飞行速度易于控制,转弯半径小,机动性好,可以灵活机动控制飞行方向,机载摄像头也可以跟踪拍摄对象;无人机还能快速到达指定地点,反应能力快捷,对环境和气候条件也有很强的适应能力,经南京航空航天大学风洞实验室对我公司的 “空中哨兵”警用无人机实际测试,“空中哨兵”能在6级风力下完成飞行任务。“空中哨兵”机体采用碳纤维一体成型工艺,具有防雨能力,受阴雨天气等条件限制比载人飞机要小的多;其起飞条件只需要几平米空地,周围无突出障碍物即可,在低空作业时,受环境条件限制小,获取影像的速度快,“空中哨兵”可在5公里范围内,稳定可靠发挥侦查作用。

  野全面。“空中哨兵”无人机通过宽带、数据链技术可以实现超视距控制,从而具有很全面的视野,“空中哨兵”标配我公司自主研发的SKYEYES-20E高清20倍光学变焦摄像机吊舱。该任务载荷低照度达到星光级,在弱光环境下成像效果好,它可以在200米距离识别汽车牌照号码,千米之外识别活动的人。消防人员依据现场需求,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图像,尤其是在低空飞行时,“空中哨兵”无人机跟踪拍摄能力极强,使用机载摄像机获取的图像分辨率很高(可以达到0.1米),“空中哨兵”无人机还可选装我公司自主研发的任务载荷SKYEYES-1R热成像红外吊舱,其重量只有350g,该热成像任务载荷可以通过温度差异辨识目标,发现高温隐患物,识别幸存人员,为灭火搜救提供有效数据,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。

   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,通过运营商光纤接入公网,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。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。

   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。

  无人机在消防部队实战中的应用前景

  灾情侦查。当灾害发生时,使用“空中哨兵”无人机一是可以无视地形和环境,做到机动灵活开展侦查,特别是一些急难险重的灾害现场,侦查小组无法开展侦查的情况下,无人机能够迅速展开侦查。二是通过“空中哨兵”的效率,第一时间查明灾害事故的关键因素,以便指挥员作出正确决策。三是能够有效规避人员伤亡,既能避免人进入有毒、易燃易爆等危险环境中,又能全面、细致掌握现场情况。四是集成侦检模块进行检测。比如集成可燃气体探测仪和有毒气体探测仪,对易燃易爆、化学事故灾害现场的相关气体浓度进行远程检测,从而得到危险部位的关键信息;又如集成测温、测风速等设备,可对灾害现场环境情况进行细化了解。

  监控追踪。消防部队所面对的各类灾害事故现场往往瞬息万变,在灾害事故的处置过程中,利用无人机进行实时监控追踪,能够提供精准的灾情变化情况,便于各级指挥部及时掌握动态灾害情况,从而作出快速、准确的对策,最大限度地减少灾害损失。

  辅助救援“空中哨兵”无人机集成或者灵活携带关键器材装备,能够为多种情况下的救援提供帮助。一是集成语音、扩音模块传达指令。利用“空中哨兵”无人机实现空中呼喊或者转达指令,能够较地面喊话或者指令更有效,尤其适用于高空、高层等项目的救援中,以“空中哨兵”无人机为载体,有效传达关键指令。二是为救援开辟救援途径。例如水上、山岳救援中,现有的抛投器使用环境和范围均有很大的局限性,并且精准度差,利用无人机辅助抛绳或是携带关键器材(如呼吸器、救援绳等),能够为救援创造新的途径,开辟救生通道,并且准确、高效率。三是集成通信设备,利用“空中哨兵”无人机担当通信中继。例如在地震、山岳等有通信阻断的环境下,利用“空中哨兵”无人机集成转信模块,充当临时转信台,从而使得极端环境下建立起无线通信的链路。四是利用“空中哨兵”无人机进行应急测绘。利用“空中哨兵”无人机集成航拍测绘模块,将灾害事故现场的情况全部收录并传至现场指挥部,对灾害现场的地形等进行应急测绘,为救援的开展提供有力支撑。

  辅助监督。利用航拍对高层及超高层建筑实现全面实时的监测、及时发现火情隐患、消防现场火情实时控制、建筑消防检查或现场火情图像存储、可将空中监控视频接入其他安防或消防监控系统、支持大容量长时间图像存储及检索调阅、支持通过智能终端远程查看及控制部分功能等。

  南京钟山苑航空技术有限公司,简称“ZSY”,以“不断创新、用无人机改变人们生活,提高人们生活 的幸福感”为使命,秉承“创新、诚信、品质、坦诚、合作、快乐”的价值观。钟山苑以“做世界一流的 无人机解决方案供应商”为目标,产品已被广泛用于影视航拍、搜索救援、警用侦察、地理测绘、森林防 火、公路管理等领域,并不断创新在新的领域。创业至今,钟山苑不断创新,已研发完成国内一流水平国 际先进水平的“飞行控制系统”、“增稳云台控制系统”、功能强大的无人机“自主导航系统”,国内领 先水平的“自主跟随无人机产品”。海纳百川、进无止境,钟山苑真诚欢迎各界朋友与我们一起为无人机 事业做出贡献。

  公司座落于南京白下高新技术产业园区,曾荣获“321”计划重点项目。本公司联合创始人南京航空 航天大学昂海松教授,国内飞行器设计专业知名专家、国内微小型无人机研制最早组织者、国家级教学名 师、享受国务院特殊津贴专家、国防科工委有突出贡献专家、中航工业有突出贡献专家、优秀留学回国人 员、兼任中国航空学会理事、中国航空学会总体专业分会委员、无人机与微型飞行器专业委员会委员。曾 获得“第三届冯如航空科技精英奖”、国家科技进步奖1项、国防科技进步一等奖2项、部省级科技进步奖 11项、国际性科技奖6项。先后主持承担过20多项国家级重要科研项目,作为总设计师主持完成了2项无人 机工程项目,取得成果国内领先、国际先进水平。著有《飞机总体设计》、《微型飞行器设计导论》、 《微型飞行器系统技术》、《飞行器先进设计技术》等7部专著与教材。2009年两次在北京人民大会堂受 到国家领导人接见。

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