[实用新型]小型无人直升机的火灾检测与跟踪装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及无人机火灾检测预警技术领域，具体涉及一种小型无人直升机的火灾检测与跟踪装置。

背景技术

火灾作为一种频发性灾害,对人类生命财产安全和社会安全构成了严重威胁,世界各国都非常重视火灾监测工作。传统的火灾监测方法主要是靠人力观察,例如在森林火灾探测方面采用隙望台、护林塔等人工形式进行火灾监测工作,其监测范围有限、监测时次有限、监测费用高昂。并且由于有些地区地理环境复杂,不仅大大增加了人力监测成本,还极有可能造成不必要的人员伤亡。

现代的火灾监控装置主要有以下三种形式地面监控、卫星监控、直升机监控。地面监控主要是在检测区域安装闭路电视的方式进行火灾监控,但是其监测效果受到烟雾、地形以及植被的影响,并且只能监测到局部区域,不能提供一个完整的区域画面,不利于火灾信息的提取卫星监测装置主要是利用地球同步卫星或者太阳同步卫星进行火灾监控工作,它能够监测到大空间的火灾区域,但是由于卫星高度的原因,较小的火灾信息不易被观测到,并且地面信息容易受到云层的遮挡。并且对太阳同步卫星来说,由于卫星轨道周期的影响,导致它并不能提供实时的监测信息。直升机火灾监控装置,主要包括有人驾驶直升机和无人直升机两种。有人驾驶直升机,花费成本高,并且转向时间较长,不适合作为信息处理平台用来进行火灾监测,更适合用于执行灭火任务。而无人直升机,则非常灵活,可以及时监测到各个区域的火灾信息,并且可以通过携带非可见光谱的相机避开烟雾的干扰。三种方法比较看来,无人直升机火灾监测装置具有明显的优势。

总的来说,利用无人机进行火灾监测工作可以克服人工监测工作存在的不足,适时准确的提供火灾发生位置信息,帮助消防人员及时扑灭大火,减少财产损失及人身伤害。同时,无人机监测装置具有机动快速、使用成本低、维护操作简单等技术特点,具有对地快速实时巡察监测能力。在对车、人无法到达地带的资源环境监测、森林火灾监测及救援指挥等方面具有其独特的优势。因此无人机平台的火灾监测技术具有十分重要的研究意义。由于这一工作具有多学科交叉的性质,并且无人机的研究工作非常具有挑战性,因此国内外很多政府机构和个人组织越来越重视无人机火灾探测方面的研究工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种小型无人直升机的火灾检测与跟踪装置，该装置通过在无人机上搭载云台并在云台上搭载红外摄像头与彩色高清摄像头，实现图像采集，图像传输，图像处理及火灾识别，火灾目标跟踪等功能。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种小型无人直升机的火灾检测与跟踪装置，所述装置包括：处理器、红外摄像头、图像采集卡、彩色高清摄像头、云台，

其中，所述处理器包括ARM Cortex-A8内核和TMS320C64x+DSP内核，所述红外摄像头，用于采集红外图像，与所述图像采集卡相连；

所述图像采集卡，用于将所述红外摄像头采集到的模拟信号转换为数字信号，与所述处理器相连；所述彩色高清摄像头，用于采集彩色图像，与所述处理器相连；所述云台，用于在直升机飞行姿态位置变化时保证对火点的实时跟踪，与所述处理器相连。

进一步地，所述处理器还包括：DDR内存、SD卡存储单元、第一高速USB接口模块、第二高速USB接口模块、UART串口模块，以太网口模块，

其中，所述DDR内存用于Linux内核的数据和代码空间、DSP端的数据和代码空间、以及Linux和DSP端数据交互的共享内存区域，

所述DDR内存、所述SD卡存储单元、所述第一高速USB接口模块、所述第二高速USB接口模块、所述UART串口模块、所述以太网口模块分别与所述ARM Cortex-A8内核连接并进行数据交互；所述TMS320C64x+DSP内核与所述DDR内存连接并进行数据交互。

进一步地，所述处理器通过所述第一高速USB接口模块与所述图像采集卡连接，通过所述第二高速USB接口模块与所述彩色高清摄像头连接，通过所述UART串口模块与所述云台连接。

进一步地，所述装置还包括无线传输电台，所述无线传输电台通过所述以太网口模块与所述处理器连接，所述处理器通过所述无线传输电台实时传输彩色高清图像并与地面站通信。

进一步地，所述无线传输电台采用远距离无线传输IPNDDL网络数据电台传输数据。

进一步地，所述红外摄像头采用Vue Pro红外摄像头，分辨率为640x512，焦距为19mm，帧频为8.3Hz；