[发明专利]一种基于无人艇-机集群协同的海岛火灾救援方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于无人艇‑机集群协同的海岛火灾救援方法及系统，方法包括：利用无人艇‑机集群协同工作，根据海岛遥感影像对海岛进行分区划分并对无人艇‑机集群进行布设，评估不同海岛分区火势，对各海岛分区救援等级顺序进行排序，并根据海岛周围水文气象等信息，设计制定无人艇‑机集群救援系统及方案，利用无人艇‑机集群对海岛火灾进行有效扑灭救援，实现了对海岛火灾的直接灭火救援，使海岛经济损失得到有效减小，海岛人员得到快速救援，海岛火灾应急救援能力得到有效提升，能广泛应用于火灾救援技术领域。

技术领域

本发明涉及火灾救援技术领域，尤其是一种基于无人艇-机集群协同的海岛火灾救援方法及系统。

背景技术

海岛是人类开发海洋的远涉基地和前进支点，能被建成重要能源物资储运基地或其他基地。但由于海岛地理位置特殊，一旦发生火灾，外界无法跨海救援，消防形势十分严峻。以浙江岱山县为例，岱山县是个海岛县，全县共有404个岛屿，有人居住的岛屿有13个，这些岛屿分散独立，交通完全依靠轮渡，遭遇火情短时间内无法立即增援，增加了消防难度。

现有的针对海岛火灾的方案主要包含两方面：预防类方案和救援类方案。预防类方案包括健全管理网络，加强基础建设，提高防火意识，消除安全隐患等，并通过对消防队伍的建设加强救援能力；救援类方案，即火灾发生时的响应程序，可概括为以下步骤：启动预案、指挥协调、紧急处理、人员抢救与工程抢险、群众的安全防护，后期处置等。救援工作要求预案明确落实具体人员、车辆、装备，使灾情发生时能够快速启动，重点确保警令通畅，加强反馈。

近年来成本较低且灵活的消防无人机在火灾救援方面开始得到了应用，其根据救火防火的需要搭载相应的设备，比如高清数码相机、多光谱成像仪、红外扫描仪等，具有成本低、能源消耗少的特点，兼具高时效、高分辨率的特点。当前对无人机救火救灾功能应用，只包含火灾检测功能和通信中继功能，这将导致以下几点缺陷：

(1)时间滞后性。无人机需在救援人员到达现场后才能派出执行工作，这可能导致错过防火初期，火势蔓延，难以扑灭，从而造成巨大的损失。海岛交通不便，地形复杂，这将使滞后性进一步扩大。

(2)无人机无法直接完成灭火。目前的无人机只包含火灾监测和通讯中继功能，可对火势进行动态监控，帮助做出合理的灭火救援方案，但无法直接参与灭火，遏制火势蔓延。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于无人艇-机集群协同的海岛火灾救援方法及系统，以实现对海岛火灾的快速扑灭救援，有效提升对海岛火灾的应急救援能力。

一方面，本发明提供了一种基于无人艇-机集群协同的海岛火灾救援方法，包括：

通过无人艇-机集群系统，获取海岛多源遥感影像，确定遥感影像集；

从所述遥感影像集中提取海岛基本几何特征，根据所述海岛基本几何特征对海岛进行分区，确定海岛分区模块；

根据所述海岛分区模块对所述无人艇-机集群进行布设，通过所述无人艇-机集群系统拍摄海岛火势影像图集以及监测海岛水文气象信息；

根据机器学习模型，对所述海岛火势影像图集进行模拟预测，确定火势蔓延边界以及火势面积；

根据所述海岛水文气象信息、所述火势蔓延边界以及火势面积对海岛火势进行火势分析，确定海岛分区火势等级；

根据所述火势蔓延边界、所述火势面积、所述海岛分区火势等级以及所述海岛水文气象信息，确定海岛火灾救援方案；

通过所述无人艇-机集群系统根据所述海岛火灾救援方案，对海岛火灾进行扑灭救援。

优选地，所述从所述遥感影像集中提取海岛基本几何特征，根据所述海岛基本几何特征对海岛进行分区，确定海岛分区模块，包括：

从所述遥感影像集中获取海岛边界点经纬信息，确定所述海岛基本几何特征；