一种无人机破窗和投掷灭火弹的控制方法及系统

1.本发明涉及一种无人机破窗和投掷灭火弹的控制方法及系统，属于无人机技术领域。


背景技术：

2.随着无人机技术的发展，无人机依靠其无人驾驶、占用空间小、可灵活飞行等优势，已被越来越多的领域所应用制造，比如在航拍、检测、维稳、侦查、救援、植保等方面均体现出了不可或缺的作用，可见，无论是民用还是军用领域，其都占据了极其重要的地位。
3.由于近年来，社会经济飞速发展，设备繁多、人口密度大的高层建筑越来越多，当这些高层建筑发生火灾时，现有的高压水枪无法达到位置较高的楼层，导致消防人员无法及时进行灭火救援，严重威胁人民群众的生命及财产安全，而无人机依靠其自身优势，可携带灭火器具飞行到相应的地点，以实施灭火，无人机在执行高层建筑灭火任务时，需要穿过窗户进入房间，此时应避免高速旋转的旋翼被窗户框所干扰，否则同样可能导致无人机坠落，同时对于关闭的窗户无法进行有效灭火，故需要设计一种具有破窗以及灭火功能兼备的高性能飞行载具从而解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种无人机破窗和投掷灭火弹的控制方法及系统，从而解决上述技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无人机破窗和投掷灭火弹的控制系统，该控制系统基于无人机装置中；所述无人机装置包括无人机主体；所述无人机主体上设置有多个旋翼；所述无人机主体的底部设置有支架，其用于无人机的降落；所述无人机主体上还设置有伸缩杆装置，其连接无人机主体底部，该伸缩杆装置一侧安装有投掷装置；所述投掷装置上设置有喷胶装置、真空吸附装置以及破窗装置；所述伸缩杆装置，由驱动电机驱动其前后伸缩，其连接无人机主体与投掷装置，在无人机落地支撑时，伸缩杆保持收缩的状态；在无人机飞到预设位置进行破窗任务时，通过电机驱动伸缩杆伸出用于增加无人机与窗户间的距离；所述投掷装置，由伸缩杆装置与无人机发射管道连接，通过弹簧蓄力发射；所述喷胶装置，置于无人机发射管道前端，与破窗装置固定在一起，用于在无人机破窗过程中向玻璃喷射快干胶，将玻璃粘连一起，防止破窗后玻璃大面积掉落，对地面人员造成损伤；所述真空吸附装置，置于无人机发射管道最前端，用于在无人机进行破窗处理时给无人机提供一个着力点；所述破窗装置，置于无人机发射管道前端，用于对玻璃进行破碎，为投掷灭火弹做准备；所述无人机装置内设置监测系统，其用于对各个巡航区域进行空中巡航；所述监
测系统包括红外感应模块、图像识别模块以及定位模块；所述红外感应模块与云台通信连接，用于采集火灾发生处的温度信息和图像信息，若识别出火灾，则控制无人机到达火灾区域进行破窗灭火；所述图像识别模块与云台通信连接，用于采集巡航过程中收集到的火灾信息，上传到服务器进行建模和火灾分析；所述定位模块通过对着火的楼层进行三轴定位，从而给无人机提供火场信息。
6.所述定位组件，位于无人机内部，用于采集无人机的位置信息: 红外感应组件，与云台通信连接，用于采集述巡航测区域内的图像信息: 图像识别组件，与云台通信连接，用于采集巡航区域内的火灾信息。
7.还包括云台；所述云台与无人机连接并与服务器通信连接，用于图像信息的采集和通过无线网络向服务器发送灭火信息；所述服务器用于接收无人机在巡航过程中收集的信息，并进行存储和进行数据分析。
8.还包括无人机基站；所述无人机基站设置于小区或高楼密集处，用于存放无人机以及补充灭火弹和维护。
9.所述控制系统还包括电池模块；所述电池模块位于无人机内部，其用于向各个模块提供电能；所述投掷装置通过驱动电机对弹簧进行蓄力，再通过信号控制灭火弹的投放；所述支架，设置于无人机底部的四个方向，用于无人机主体的减震降落；所述真空吸附装置采用吸盘结构，其通过电机驱动控制旋钮开启，进而实现控制真空吸盘内气体的抽离。
10.进一步的，方法包括以下步骤：步骤s1: 派出无人机对火情房屋进行扫描，并进行建模，识别窗户并进行三轴定位；步骤s2: 基于对应的飞行区域，控制一台无人机进行实时分析火情, 勘测无人机从第一层向上围绕楼房螺旋飞行并实时传输视频数据到总台，并进行分析，确定起火楼层；步骤s3: 基于无人机的检测系统，获取巡航区域中的巡航信息并通过云台将巡航信息传递到服务器；无人机在巡航监测的过程中，无人机的监测系统将采集完成的巡航信息上传至服务器进行存储，其中巡航信息包括该区域内的巡航信息和红外图像信息；步骤s4: 基于火情信息，启动破窗装置并对火灾区域进行分级灭火处理；步骤s5: 在无人机工作后会基于无人机内部的红外感应组件和视觉识别组件判定火势扑灭状态，若已灭，则无人机返航或进行自主巡航继续工作；若未能得到有效控制，则调用更多无人机进行灭火，若仍然无法得到控制，启用报警系统，通知当地消防部门进行灭火。
11.进一步的，所述步骤s1具体为：将具有火情的楼房窗户将被进行编号，例如将具有火情的楼房窗户分成从一层到顶层分别按照1，2，3....等进行编号，同时将无人机组按照楼层的编号也进行编号；若5楼出现火灾，则发生火灾楼层的窗户编号为51，52，53....，对应编号的无人机为a51,a52,a53....；没有破窗装置的无人机编号为b51，b52,b53....；若五楼火灾，其中52窗户为打开，其余为关闭状态，则出动b52无人机，a51,a53,a54....；前往进行破窗和灭火操作，完成灭火过程。
12.进一步的，所述步骤s4具体为：步骤s41：基于监测系统中的红外感应组件，判断火情发生的楼层并判断火势的大
小；其中，控制无人机组到达火灾区域；若监测到火灾响应，根据无人机传到服务器的图像信息对火势大小进行判断，调用就近的无人机前往火灾发生楼层进行破窗灭火；步骤s42：基于监测系统中的图像识别组件，获取火灾区域的图像信息并对楼房进行建模分析；无人机在飞行巡逻的同时对楼房进行扫描建模，上传到服务器，判断火情发生的楼层；步骤s43：基于检测系统中的定位组件，获取火情发生的楼层信息；基于无人机的定位组件，无人机在飞行到某一楼层时，会实时上传自己的三轴定位到服务器，根据上传的三轴定位，派遣无人机到达指定位置进行破窗和灭火的措施，完成灭火过程；步骤s44：基于获取到的楼层信息和窗户的打开状态，对火灾区域进行破窗灭火;无人机基于楼层的火灾情况和窗户的打开状态进行分级处理，优先处理窗户打开的房间，直接飞往窗户打开的房间外，向房间内投掷灭火弹；其次，飞往窗户处于关闭状态的房间外，依次进行破窗和投掷灭火弹两个过程，最终完成灭火过程；再接受指令，进行返航或者巡航等操作。
13.进一步的，无人机自主巡航过程中发现火情或收到报警信号后，会自主巡航并前往进行灭火；基于无人机内部的红外感应模块和图像识别模块，无人机会对楼房进行扫描并判定火灾发生的楼层，然后根据楼层的火势大小进行分级处理。
14.其中将火势分为小、中、大，小火判定未最低优先级，只调用少量无人机进行灭火，一般先对火势大的区域进行处理；中火判定为第二优先级，根据火势进行判定，判断需要使用的灭火弹量，调用相应的灭火无人机前往进行灭火，减少浪费，又保证可以将火势扑灭；大火判定为最高优先级，优先处理并调用其它基站的无人机进行灭火，启动报警系统，通知消防人员进行灭火。
15.进一步的，所述步骤5中，基于窗户打开状态和火灾区域的信息，启动破窗装置并投掷灭火弹，完成灭火这一过程的方法，具体包括以下步骤：基于窗户的打开状态和火灾区域的信息，无人机监测系统中的定位组件，无人机收到控制指令后会飞行到预设位置，无人机控制吸盘贴紧玻璃面，抽干吸盘中的空气，给无人机提供一个着力点；破窗装置工作，电机控制弹簧蓄力，在达到临界点时，破窗装置中的合金钢会作用于玻璃上，将玻璃打碎；玻璃会在快干胶的粘合作用下，不会产生大量玻璃掉落；接着，破窗装置会驱动推杆，再提供一个力，将破碎的玻璃推出一个洞，接着无人机的投掷装置开始工作，将无人机内载的灭火弹投掷到发生火灾的房间，完成灭火的全过程；无人机破窗点的位置选择方法，包括：基于玻璃的边角在受到击打后更易碎和无人机的六个旋翼要尽可能远离玻璃面，破窗点的位置选择在上方两个角；既保证了击碎玻璃，也保证了无人机的安全问题。
16.本发明的有益效果是：本发明所设计的无人机,通过监测模块对楼房火灾区域进行检测并判断火灾发生楼层，根据无人机获取的信息进而控制无人机组飞到待定的区域进行破窗和灭火造作，从而完成对火灾的扑灭处理，灭火效率高，智能化程度高。
附图说明
17.图1为本发明的自动巡航无人机的控制方法一实施方式的流程示意图；图2为本发明的图1中步骤s4一实施方式的流程示意图；
图3为本发明的破窗灭火无人机一实施方式的结构示意图；图4为本发明的的破窗灭火无人机另一实施方式的结构框图；图5为本发明的监测系统的一实施方式的结构框图；图6为本发明的吸盘部分的工作原理示意图；图7为本发明的破窗组件的一实施方式的结构示意图；图8为本发明的破窗灭火无人机工作流程图；图9为本发明的破窗无人机根据火势分级的框图；图10为本发明的伸缩杆装置内部齿轮齿条结构示意图。
18.图中：1、无人机主体，2、伸缩杆装置，3、投掷装置，4、喷胶装置，5、真空吸附装置，6、破窗装置，7、支架，8、旋翼。
实施方式
19.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
20.除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
21.参阅图1，图1为本技术的自动破窗灭火无人机的控制方法一实施方式的流程示意图，该控制方法包括以下步骤：步骤s1.派出无人机对火情房屋进行扫描，并进行建模，识别窗户并进行三轴定位。
22.具体的，具有火情的楼房窗户将被进行编号，例如将具有火情的楼房窗户分成从一层到顶层分别按照1，2，3....等进行编号，同时将无人机组按照楼层的编号也进行编号。示例性的，若5楼出现火灾，则发生火灾楼层的窗户编号为51，52，53....对应编号的无人机为a51,a52,a53....没有破窗装置的无人机编号为b51，b52,b53....若五楼火灾，其中52窗户为打开，其余为关闭状态，则出动b52无人机，a51,a53,a54....前往进行破窗和灭火操作，完成灭火过程。
23.步骤s2.基于对应的飞行区域，控制一台无人机进行实时分析火情。
24.具体的，勘测无人机从第一层向上围绕楼房螺旋飞行并实时传输视频数据到总台，并进行分析，确定起火楼层。
25.步骤s3.基于无人机的检测系统，获取巡航区域中的巡航信息并通过云台将巡航信息传递到服务器。
26.具体的，无人机在巡航监测的过程中，无人机的监测系统将采集完成的巡航信息上传至服务器进行存储，其中巡航信息包括该区域内的巡航信息和红外图像信息。
27.步骤s4.基于火情信息，启动破窗装置并对火灾区域进行分级灭火处理。
28.具体的，无人机在收到讯号后，飞往火情发生楼房处，优先处理窗户已经打开的房间，飞到窗户已经打开的房间外，直接启动投掷灭火弹的装置；然后处理窗户未打开的单位，飞到关闭窗户的窗户前，启动破窗装置，破开窗户后再进行投掷灭火弹的操作；完成所
有灭火程序后，进行灭火校检，确保火势完全扑灭后，返航或进行再次巡航。
29.参阅图2，图2是图1中步骤s4一实施方式的流程示意图。上述步骤s4的实现方法可以为：步骤s41.基于监测系统中的红外感应组件，判断火情发生的楼层并判断火势的大小；其中，控制无人机组到达火灾区域。
30.具体的，若监测到火灾响应，根据无人机传到服务器的图像信息对火势大小进行判断，调用就近的无人机前往火灾发生楼层进行破窗灭火。
31.步骤s42.基于监测系统中的图像识别组件，获取火灾区域的图像信息并对楼房进行建模分析。
32.具体的，无人机在飞行巡逻的同时对楼房进行扫描建模，上传到服务器，判断火情发生的楼层。
33.步骤s43基于检测系统中的定位组件，获取火情发生的楼层信息。
34.具体的，基于无人机的定位组件，无人机在飞行到某一楼层时，会实时上传自己的三轴定位到服务器，根据上传的三轴定位，派遣无人机到达指定位置进行破窗和灭火的措施，完成灭火过程。
35.步骤s44 基于获取到的楼层信息和窗户的打开状态，对火灾区域进行破窗灭火。
36.具体的，无人机基于楼层的火灾情况和窗户的打开状态进行分级处理，优先处理窗户打开的房间，直接飞往窗户打开的房间外，向房间内投掷灭火弹；其次，飞往窗户处于关闭状态的房间外，依次进行破窗和投掷灭火弹两个过程，最终完成灭火过程。再接受指令，进行返航或者巡航等操作。
37.参阅图3-图4，图3为本技术的破窗灭火无人机一实施方式的结构示意图；图4是本技术的破窗灭火无人机工作流程图。该破窗灭火无人机，包括：无人机，多个无人机组成无人机组，用于对各个巡航测区域进行空中巡航。
38.监测系统，与无人机连接，用于采集巡航测区域内的图像信息和火灾信息。
39.云台，与无人机连接并与服务器通信连接，用于图像信息的采集和通过无线网络向服务器发送。
40.该控制系统基于无人机装置中；所述无人机装置包括无人机主体1；所述无人机主体1上设置有多个旋翼8；所述无人机主体1的底部设置有支架7，其用于无人机的降落；所述无人机主体1上还设置有伸缩杆装置2，其连接无人机主体1底部，该伸缩杆装置2一侧安装有投掷装置3；所述投掷装置3上设置有喷胶装置4、真空吸附装置5以及破窗装置6；所述伸缩杆装置2，由驱动电机驱动其前后伸缩，其连接无人机主体（1）与投掷装置3，在无人机落地支撑时，伸缩杆保持收缩的状态；在无人机飞到预设位置进行破窗任务时，通过电机驱动伸缩杆伸出用于增加无人机与窗户间的距离；投掷装置3，由伸缩杆装置2与无人机发射管道连接，通过弹簧蓄力发射；喷胶装置4，置于无人机发射管道前端，与破窗装置6固定在一起，用于在无人机破窗过程中向玻璃喷射快干胶，将玻璃粘连一起，防止破窗后玻璃大面积掉落，对地面人员造成损伤；真空吸附装置5，置于无人机发射管道最前端，用于在无人机进行破窗处理时给无
人机提供一个着力点；破窗装置6，置于无人机发射管道前端，用于对玻璃进行破碎，为投掷灭火弹做准备无人机基站，设置于小区或高楼密集处，用于补充灭火弹以及维护等。
41.服务器，与云台通信连接，用于接收无人机在巡航过程中收集的信息，用于存储和进行数据分析。
42.其中，一般在各个高层楼房附件设置多个无人机基站，用于存放和维护无人机。在收到火灾响应时，无人机飞往预设位置进行巡航，收集火灾信息并进行破窗和灭火处理。无人机通过云台相互通讯连接，并实时上传巡航数据。
43.本实时例中，上述无人机还包括：电池模块，位于无人机内部，用于向各个模块提供电能。驱动电机模块，用于控制旋钮的开启，控制真空吸盘内气体的抽离。其中，投掷装置通过电机对弹簧进行蓄力，再通过信号控制灭火弹的投放。支架，设置于无人机底部的四个方向，用于无人机的减震降落。
44.其中，无人机通过无人机内置的电池组件功能，驱动电机释放投掷装置中的弹簧和真空吸盘装置的气体抽离。
45.参阅图5，图5为图3中的监测系统一实施方式的结构框图，该检测系统包括：定位组件，位于无人机内部，用于采集无人机的位置信息。
46.图像识别组件，与云台通信连接，用于采集巡航过程中收集到的火灾信息，上传到服务器进行建模和火灾分析。
47.红外感应组件，与云台通信连接，用于采集火灾发生处的温度信息和图像信息。
48.参阅图6，图是吸盘部分的工作原理示意图，其原理包括：在无人机飞到预设位置时，无人机控制位置使吸盘与玻璃相贴，此时，无人机尾部的旋翼开始工作，给无人机提供一个向着玻璃方向的力，无人机内置的吸盘装置，控制舵机的转动，使吸盘内的气体排出，将无人机固定在玻璃上。
49.参阅图7，图7是破窗组件的一实施方式的结构示意图，其原理包括：无人机在破窗时，吸盘与尾部旋翼不断为弹簧蓄力，在达到临界点时，破窗装置激发，将窗户击碎。
50.参阅图8和图9，图8是本技术的破窗灭火无人机工作流程图，图9是本技术的破窗无人机根据火势分级的框图，其原理包括：无人机具有自主巡航功能和人工辅助功能，在无人机自主巡航过程中发现火情或收到报警信号后，会自主巡航并前往进行灭火；基于无人机内部的红外感应组件和视觉识别组件，无人机会对楼房进行扫描并判定火灾发生的楼层，然后根据楼层的火势大小进行分级处理。
51.其中将火势分为小、中、大，小火判定未最低优先级，只调用少量无人机进行灭火，一般先对火势大的区域进行处理；中火判定为第二优先级，根据火势进行判定，判断需要使用的灭火弹量，调用相应的灭火无人机前往进行灭火，减少浪费，又保证可以将火势扑灭；大火判定为最高优先级，优先处理并调用其它基站的无人机进行灭火，启动报警系统，通知消防人员进行灭火。
52.无人机在发现火情时会自主巡航飞到待定区域进行灭火，若遇到无法自主巡航的
情况时，可以采用人工干预操作进行破窗灭火，在破窗过程中，无人机会基于无人机内部的视觉识别组件判定窗户的打开状态，若窗户已打开，直接启动投掷装置，将无人机内部的灭火弹投掷到窗户内部；若窗户未打开，则依次启动吸盘装置、喷胶装置、破窗装置、投掷装置。
53.在无人机工作后会基于无人机内部的红外感应组件和视觉识别组件判定火势扑灭状态，若已灭，则无人机返航或进行自主巡航继续工作；若未能得到有效控制，则调用更多无人机进行灭火，若仍然无法得到控制，启用报警系统，通知当地消防部门进行灭火。
54.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种无人机破窗和投掷灭火弹的控制系统，其特征在于，该控制系统基于无人机装置中；所述无人机装置包括无人机主体（1）；所述无人机主体（1）上设置有多个旋翼（8）；所述无人机主体（1）的底部设置有支架（7），其用于无人机的降落；无人机的重心整体设置在旋翼中心的正下方；所述无人机主体（1）上还设置有伸缩杆装置（2），其连接无人机主体（1）底部，该伸缩杆装置（2）一侧安装有投掷装置（3）；所述投掷装置（3）上设置有喷胶装置（4）、真空吸附装置（5）以及破窗装置（6）；所述伸缩杆装置（2），由驱动电机驱动其前后伸缩，其连接无人机主体（1）与投掷装置（3），在无人机落地支撑时，伸缩杆保持收缩的状态；在无人机飞到预设位置进行破窗任务时，通过电机驱动伸缩杆伸出用于增加无人机与窗户间的距离；所述投掷装置（3），由伸缩杆装置（2）与无人机发射管道连接，通过弹簧蓄力发射；所述喷胶装置（4），置于无人机发射管道前端，与破窗装置（6）固定在一起，用于在无人机破窗过程中向玻璃喷射快干胶，将玻璃粘连一起，防止破窗后玻璃大面积掉落，对地面人员造成损伤；所述真空吸附装置（5），置于无人机发射管道最前端，用于在无人机进行破窗处理时给无人机提供一个着力点；所述破窗装置（6），置于无人机发射管道前端，用于对玻璃进行破碎，为投掷灭火弹做准备；所述无人机装置内设置监测系统，其用于对各个巡航区域进行空中巡航；所述监测系统包括红外感应模块、图像识别模块以及定位模块；所述红外感应模块与云台通信连接，用于采集火灾发生处的温度信息和图像信息，若识别出火灾，则控制无人机到达火灾区域进行破窗灭火；所述图像识别模块与云台通信连接，用于采集巡航过程中收集到的火灾信息，上传到服务器进行建模和火灾分析；所述定位模块通过对着火的楼层进行三轴定位，从而给无人机提供火场信息。2.根据权利要求1所述的一种无人机破窗和投掷灭火弹的控制系统，其特征在于，所述定位组件，位于无人机内部，用于采集无人机的位置信息: 红外感应组件，与云台通信连接，用于采集述巡航测区域内的图像信息: 图像识别组件，与云台通信连接，用于采集巡航区域内的火灾信息。3.根据权利要求1所述的一种无人机破窗和投掷灭火弹的控制系统，其特征在于，还包括云台；所述云台与无人机连接并与服务器通信连接，用于图像信息的采集和通过无线网络向服务器发送灭火信息；所述服务器用于接收无人机在巡航过程中收集的信息，并进行存储和进行数据分析。4.根据权利要求1所述的一种无人机破窗和投掷灭火弹的控制系统，其特征在于，还包括无人机基站；所述无人机基站设置于小区或高楼密集处，用于存放无人机以及补充灭火弹和维护。5.根据权利要求1所述的一种无人机破窗和投掷灭火弹的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括电池模块；所述电池模块位于无人机内部，其用于向各个模块提供电能；所述投掷装置（3）通过驱动电机对弹簧进行蓄力，再通过信号控制灭火弹的投放；所述支架，设置于无人机底部的四个方向，用于无人机主体（1）的减震降落；所述真空吸附装置（5）采
用吸盘结构，其通过电机驱动控制旋钮开启，进而实现控制真空吸盘内气体的抽离。6.根据权利要求1所述的一种无人机破窗和投掷灭火弹的控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1: 派出无人机对火情房屋进行扫描，并进行建模，识别窗户并进行三轴定位；步骤s2: 基于对应的飞行区域，控制一台无人机进行实时分析火情, 勘测无人机从第一层向上围绕楼房螺旋飞行并实时传输视频数据到总台，并进行分析，确定起火楼层；步骤s3: 基于无人机的检测系统，获取巡航区域中的巡航信息并通过云台将巡航信息传递到服务器；无人机在巡航监测的过程中，无人机的监测系统将采集完成的巡航信息上传至服务器进行存储，其中巡航信息包括该区域内的巡航信息和红外图像信息；步骤s4: 基于火情信息，启动破窗装置并对火灾区域进行分级灭火处理；步骤s5: 在无人机工作后会基于无人机内部的红外感应组件和视觉识别组件判定火势扑灭状态，若已灭，则无人机返航或进行自主巡航继续工作；若未能得到有效控制，则调用更多无人机进行灭火，若仍然无法得到控制，启用报警系统，通知当地消防部门进行灭火。7.根据权利要求6所述的一种无人机破窗和投掷灭火弹的控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：将具有火情的楼房窗户将被进行编号，例如将具有火情的楼房窗户分成从一层到顶层分别按照1，2，3....等进行编号，同时将无人机组按照楼层的编号也进行编号；若5楼出现火灾，则发生火灾楼层的窗户编号为51，52，53....，对应编号的无人机为a51,a52,a53....；没有破窗装置的无人机编号为b51，b52,b53....；若五楼火灾，其中52窗户为打开，其余为关闭状态，则出动b52无人机，a51,a53,a54....；前往进行破窗和灭火操作，完成灭火过程。8.根据权利要求6所述的一种无人机破窗和投掷灭火弹的控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤s4具体为：步骤s41：基于监测系统中的红外感应组件，判断火情发生的楼层并判断火势的大小；其中，控制无人机组到达火灾区域；若监测到火灾响应，根据无人机传到服务器的图像信息对火势大小进行判断，调用就近的无人机前往火灾发生楼层进行破窗灭火；步骤s42：基于监测系统中的图像识别组件，获取火灾区域的图像信息并对楼房进行建模分析；无人机在飞行巡逻的同时对楼房进行扫描建模，上传到服务器，判断火情发生的楼层；步骤s43：基于检测系统中的定位组件，获取火情发生的楼层信息；基于无人机的定位组件，无人机在飞行到某一楼层时，会实时上传自己的三轴定位到服务器，根据上传的三轴定位，派遣无人机到达指定位置进行破窗和灭火的措施，完成灭火过程；步骤s44：基于获取到的楼层信息和窗户的打开状态，对火灾区域进行破窗灭火;无人机基于楼层的火灾情况和窗户的打开状态进行分级处理，优先处理窗户打开的房间，直接飞往窗户打开的房间外，向房间内投掷灭火弹；其次，飞往窗户处于关闭状态的房间外，依次进行破窗和投掷灭火弹两个过程，最终完成灭火过程；再接受指令，进行返航或者巡航等操作。9.根据权利要求6所述的一种无人机破窗和投掷灭火弹的控制系统的控制方法，其特
征在于，无人机自主巡航过程中发现火情或收到报警信号后，会自主巡航并前往进行灭火；基于无人机内部的红外感应模块和图像识别模块，无人机会对楼房进行扫描并判定火灾发生的楼层，然后根据楼层的火势大小进行分级处理，其中将火势分为小、中、大，小火判定未最低优先级，只调用少量无人机进行灭火，一般先对火势大的区域进行处理；中火判定为第二优先级，根据火势进行判定，判断需要使用的灭火弹量，调用相应的灭火无人机前往进行灭火，减少浪费，又保证可以将火势扑灭；大火判定为最高优先级，优先处理并调用其它基站的无人机进行灭火，启动报警系统，通知消防人员进行灭火。10.根据权利要求6所述的一种无人机破窗和投掷灭火弹的控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤5中，基于窗户打开状态和火灾区域的信息，启动破窗装置并投掷灭火弹，完成灭火这一过程的方法，具体包括以下步骤：基于窗户的打开状态和火灾区域的信息，无人机监测系统中的定位组件，无人机收到控制指令后会飞行到预设位置，无人机控制吸盘贴紧玻璃面，抽干吸盘中的空气，给无人机提供一个着力点；破窗装置工作，电机控制弹簧蓄力，在达到临界点时，破窗装置中的合金钢会作用于玻璃上，将玻璃打碎；玻璃会在快干胶的粘合作用下，不会产生大量玻璃掉落；接着，破窗装置会驱动推杆，再提供一个力，将破碎的玻璃推出一个洞，接着无人机的投掷装置开始工作，将无人机内载的灭火弹投掷到发生火灾的房间，完成灭火的全过程；无人机破窗点的位置选择方法，包括：基于玻璃的边角在受到击打后更易碎和无人机的六个旋翼要尽可能远离玻璃面，破窗点的位置选择在上方两个角；既保证了击碎玻璃，也保证了无人机的安全问题。

技术总结
本发明公开一种无人机破窗和投掷灭火弹的控制方法及系统，无人机装置包括无人机主体；无人机主体上设置有多个旋翼；无人机主体的底部设置有支架；无人机主体上还设置有伸缩杆装置，其连接无人机主体底部，该伸缩杆装置一侧安装有投掷装置；投掷装置上设置有喷胶装置、真空吸附装置及破窗装置。本装置通过将无人机进行编队，对编号的窗户进行逐一巡查；基于无人机内的监测系统，获取着火楼层的巡航信息并通过云台将信息上传至服务器；基于无人机的监测系统，确定火灾区域，并判定窗户的打开状态；基于窗户打开状态和火灾区域的信息，启动破窗装置并投掷灭火弹，完成灭火过程。其对于高楼火灾问题的解决以及防范具有重要意义。于高楼火灾问题的解决以及防范具有重要意义。于高楼火灾问题的解决以及防范具有重要意义。


技术研发人员：杨海波 周佳玮 袁天乐 丁松云 帅灵婧 陈燕云 顾海勤
受保护的技术使用者：南通大学
技术研发日：2023.02.21
技术公布日：2023/4/21