一种激光计数装置、无人机投放仓及消防无人机的制作方法

1.本实用新型涉及无人机消防领域，更具体地，涉及一种激光计数装置、无人机投放仓及消防无人机。

背景技术：

2.由于无人机效率高、成本低，随着无人机技术的日益成熟，目前在消防领域无人机正在快速普及，逐渐取代人工作业。通过在无人机上设置物料存储区，可实现物料的存储并根据需求快速投放物料，不仅降低人力物力的消耗，还可降低消防人员在消防作业中的潜在风险。
3.譬如在消防场景中，该类无人机可安装投放仓，用于运输灭火弹并将其投放到着火点。但在实际运输过程中，所运输灭火弹的投放常涉及多个投放地点，需要地面站工作人员在无人机降落后确定投弹内灭火弹数量，增加了工作人员工作量，不利于消防效率的提升。
4.现有技术采用了红外对管，对消防无人机投放仓内灭火弹进行计数，但其受环境影响干扰大，存在漏检、错检现象，使获得计数结果误差较大，影响灭火弹投放任务的执行。

技术实现要素：

5.本实用新型为克服上述现有技术所述的受环境影响干扰大、计数精度差的缺陷，提供一种激光计数装置、无人机投放仓及消防无人机。
6.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
7.第一方面，一种激光计数装置，应用于消防无人机，包括控制模块和激光测距模块，所述激光测距模块设置在消防无人机投放仓内，且所述激光测距模块与控制模块通信连接；所述控制模块设置在消防无人机本体上，所述控制模块与远程监测系统通信连接，所述控制模块被配置用于根据激光测距模块提供的测距数据生成计数信息后输出至远程监测系统。
8.本技术方案中，所述激光测距模块向投放仓内最靠近激光测距模块的灭火弹发射激光并得到测距数据，所述控制模块获取所述激光测距模块提供的测距数据，并基于定标数据输出灭火弹数量信息至远程监测系统。地面工作人员通过远程监测系统获取消防无人机投放仓内余下灭火弹，可及时根据灭火弹投放目标地距离与余下灭火弹数量，制定灭火弹装填计划，提升灭火弹投放效率。
9.作为优选方案，所述激光测距模块包括至少一个毫米级激光测距传感器。
10.作为优选方案，所述激光测距模块包括激光发射器和激光接收器，所述激光发射器的控制端与所述控制模块的输出端连接，所述激光接收器的输出端与所述控制模块的输入端连接；所述激光发射器被配置用于向靠近激光发射器的物料发射激光，所述激光接收器被配置用于获取返回的激光并输出测距信息至所述控制模块。
11.本优选方案中，地面工作人员需要获取投放仓内余下灭火弹数量时，通过所述控
制模块输出端向所述激光发射器发出测距指令，所述激光发射器向靠近激光发射器的物料发射激光，所述激光接收器接收物料反射的激光得到关于物料的距离信息，并根据定标数据换算后输出灭火弹数量信息至所述控制模块的输入端。
12.作为优选方案，所述控制模块包括处理器，所述处理器被配置根据激光测距模块提供的测距数据生成计数信息。
13.本优选方案中，所述激光测距模块提供的测距数据被输入至处理器，所述处理器根据定标数据输出关于灭火弹的计数信息。
14.作为优选方案，所述激光测距模块与控制模块中分别集成有基于i2c通信连接协议的通信单元，或基于usart通信连接协议的通信单元。
15.本优选方案中，所述激光测距模块与控制模块通过基于i2c通信连接协议的通信单元或基于usart通信连接协议的通信单元传输测距数据。
16.作为优选方案，所述激光计数装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制模块连接，所述无线通信模块与远程监测系统通信连接。
17.本优选方案中，所述控制模块输出的计数信息通过所述无线通信模块传输至远程监测系统，地面工作人员根据计数信息制定灭火弹装填计划。
18.作为本优选方案的一种可能设计，所述无线通信模块包括蓝牙模块、移动网络模块、卫星通信模块、zigbee模块和wifi模块中的至少一种。
19.进一步地，所述移动网络模块包括4g模块和5g模块中的至少一种。
20.第二方面，一种无人机投放仓，所述无人机投放仓安装在消防无人机上，所述无人机投放仓的物料出口通道宽度与单个物料宽度适配，所述无人机投放仓内安装有如第一方面任一技术方案所述的激光计数装置。
21.第三方面，一种消防无人机，包括无人机本体，所述无人机本体上安装有投放仓，所述消防无人机还包括如第一方面任一技术方案所述的激光计数装置。
22.作为优选方案，所述消防无人机还包括非接触测温模块，所述非接触测温模块安装在无人机本体上并与所述控制模块连接。
23.本技术方案中，所述非接触测温模块可对消防无人机所处位置附近进行测温，帮助地面工作人员及时发现温度较高的潜在着火点，安排灭火弹的投放作业。
24.作为优选方案的一种可能设计，所述非接触测温模块包括红外热成像装置。
25.与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：本实用新型提供了一种激光计数装置、无人机投放仓及消防无人机，其中，所述激光计数装置应用于消防无人机，通过安装在消防无人机的投放仓内的所述激光测距模块与控制模块的配合，地面工作人员可根据需要实时获取消防无人机投放仓内关于灭火弹的计数信息。相对于现有技术，本实用新型提供的激光计数装置受环境影响干扰小、测距精度高，具有更高的可靠性。
附图说明
26.图1为激光计数装置架构图；
27.图2为消防无人机投放仓内部示意图；
28.图3为消防无人机整体架构图。
具体实施方式
29.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
30.为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
31.对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
32.下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
33.实施例1
34.本实施例提出一种激光计数装置，包括控制模块和激光测距模块，所述激光测距模块设置在消防无人机投放仓内，且所述激光测距模块与控制模块通信连接；所述控制模块设置在消防无人机本体上，所述控制模块与远程监测系统通信连接，所述控制模块被配置用于根据激光测距模块提供的测距数据生成计数信息后输出至远程监测系统；所述控制模块和激光测距模块分别与电源电性连接。
35.本实施例中，所述激光计数装置被安装在消防无人机上。所述激光测距模块向投放仓内最靠近激光测距模块的灭火弹发射激光并得到测距数据，所述控制模块获取所述激光测距模块提供的测距数据，并基于定标数据输出关于灭火弹的数量信息至远程监测系统。
36.作为非限制性示例，如图1所示，为激光计数装置架构图，所述控制模块设置在消防无人机的投放仓内。
37.在一具体实施过程中，所述激光计数装置被安装在eh216-s型消防无人机上，其中，如图2所示，为消防无人机投放仓内部结构示意图，所述激光测距模块安装在eh216-s型消防无人机投放仓的仓门上，所述无人机的投放仓内装填有若干颗灭火弹。地面工作人员通过远程监测系统实时监测eh216-s型消防无人机投放仓内部的灭火弹的数量，并根据投放仓剩余的灭火弹的数量，适时调整灭火航线需求，执行对应消防任务。
38.作为一优选实施例，所述激光测距模块包括一个毫米级激光测距传感器。由于消防无人机投放仓内空间一般较小，所述毫米级激光测距传感器能提供精度较高的测距数据，提高所述控制模块输出的计数信息准确性。
39.在一具体实施过程中，所述毫米级激光测距传感器可选地采用lk-h025型激光位移传感器。
40.作为一优选实施例，所述激光测距模块包括激光发射器和激光接收器，所述激光发射器的控制端与所述控制模块的输出端连接，所述激光接收器的输出端与所述控制模块的输入端连接；所述激光发射器被配置用于向靠近激光发射器的物料发射激光，所述激光接收器被配置用于获取返回的激光并输出测距信息至所述控制模块。
41.本优选实施例中，地面工作人员需要获取投放仓内余下灭火弹数量时，通过所述控制模块输出端向所述激光发射器发出测距指令，所述激光发射器向靠近激光发射器的物料发射激光，所述激光接收器接收物料反射的激光得到关于物料的距离信息，并根据定标数据换算后输出灭火弹数量信息至所述控制模块的输入端。
42.作为一优选实施例，所述控制模块包括处理器，所述处理器被配置根据激光测距模块提供的测距数据生成计数信息。
43.在一具体实施过程中，所述处理器为mcu。所述激光测距模块提供的测距数据被输入至mcu(微处理单元)，所述mcu根据定标数据输出关于灭火弹的计数信息。
44.作为一优选实施例，所述激光测距模块与控制模块中分别集成有基于i2c通信连接协议的通信单元，或基于usart通信连接协议的通信单元。
45.本优选实施例中，通过所述基于i2c通信连接协议的通信单元或基于usart通信连接协议的通信单元，所述激光测距模块与控制模块间采用i2c通信连接协议或usart通信连接协议传输数据。
46.作为一优选实施例，参阅图3，所述激光计数装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制模块连接，所述无线通信模块与远程监测系统通信连接。
47.在本优选实施例中，地面工作人员可通过所述无线通信模块向消防无人机下发关于灭火弹的投放指令或计数指令。
48.作为一非限制性示例，所述无线通信模块设置在消防无人机本体上。
49.作为另一非限制性示例，所述无线通信模块设置在消防无人机投放仓内。
50.可选地，所述无线通信模块包括蓝牙模块、移动网络模块、卫星通信模块、zigbee模块和wifi模块中的至少一种。
51.在一具体实施过程中，所述无线通信模块包括wifi模块和5g模块。当搭载有所述激光计数装置的消防无人机距离远程监测系统所处位置较近时，所述激光计数装置输出的计数信息通过wifi模块传输至远程监测系统；当所述消防无人机距离远程监测系统所处位置较远时，所述激光计数装置输出的计数信息通过5g模块传输至远程监测系统。
52.实施例2
53.本实施例提出一种无人机投放仓，参阅图1-图2，所述无人机投放仓安装在消防无人机上，所述无人机投放仓的物料出口通道宽度与单个物料宽度适配，所述无人机投放仓内安装有如实施例1任一技术方案所述的激光计数装置。
54.所述激光计数装置包括控制模块和激光测距模块，所述激光测距模块设置在消防无人机投放仓内，且所述激光测距模块与控制模块通信连接；所述控制模块设置在消防无人机本体上，所述控制模块与远程监测系统通信连接，所述控制模块被配置用于根据激光测距模块提供的测距数据生成计数信息后输出至远程监测系统；所述控制模块和激光测距模块分别与电源电性连接。
55.在具体实施过程中，所述无人机投放仓的物料出口通道宽度仅可容纳单个灭火弹通过，有利于控制单次投放作业中灭火弹投放数量的同时，所述激光计数装置单次测距时仅检测到离所述激光计数装置最近的灭火弹，可提高计数结果的可靠性。
56.实施例3
57.本实施例提出一种消防无人机，参阅图1-图3，包括无人机本体，所述无人机本体上安装有投放仓，所述消防无人机还包括如实施例1任一技术方案所述的激光计数装置。
58.所述激光计数装置包括控制模块和激光测距模块，所述激光测距模块设置在消防无人机投放仓内，且所述激光测距模块与控制模块通信连接；所述控制模块设置在消防无人机本体上，所述控制模块与远程监测系统通信连接，所述控制模块被配置用于根据激光测距模块提供的测距数据生成计数信息后输出至远程监测系统；所述控制模块和激光测距模块分别与电源电性连接。
59.作为优选实施例，所述消防无人机还包括非接触测温模块，所述非接触测温模块安装在无人机本体上并与所述控制模块连接。
60.作为非限制性示例，所述非接触测温模块包括红外热成像装置。
61.在一具体实施过程中，所述红外热成像装置可选地采用高德红外plug1212红外探测器，所述红外探测器吊装在无人机本体上，所述红外探测器生成的热数据通过控制模块传输至远程监测系统。地面工作人员在操作所述消防无人机飞行的过程中，可通过所述红外探测器发现潜在着火点，基于所述红外探测器与激光计数装置的配合，及时调整安排灭火弹的投放位置、投放顺序等，提高消防作业效率。
62.进一步地，所述红外热成像装置通过云台安装至无人机本体上。所述云台可帮助所述红外热成像装置扩大探测面积，提高消防作业效率。
63.作为非限制性示例，所述非接触测温模块还包括可见光摄像装置。地面工作人员通过红外热成像装置与可见光摄像装置的配合，采集着火点图像，有利于消防无人机在多次往返装填灭火弹后返回着火点位置的过程中快速定位着火点。
64.上述相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
65.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
66.在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
67.附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
68.应当理解，本技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

技术特征：

1.一种激光计数装置，应用于消防无人机，其特征在于，包括控制模块和激光测距模块，所述激光测距模块设置在消防无人机投放仓内，且所述激光测距模块与控制模块通信连接；所述控制模块设置在消防无人机本体上，所述控制模块与远程监测系统通信连接，所述控制模块被配置用于根据激光测距模块提供的测距数据生成计数信息后输出至远程监测系统。2.根据权利要求1所述的一种激光计数装置，其特征在于，所述激光测距模块包括至少一个毫米级激光测距传感器。3.根据权利要求1所述的一种激光计数装置，其特征在于，所述激光测距模块包括激光发射器和激光接收器，所述激光发射器的控制端与所述控制模块的输出端连接，所述激光接收器的输出端与所述控制模块的输入端连接；所述激光发射器被配置用于向靠近激光发射器的物料发射激光，所述激光接收器被配置用于获取返回的激光并输出测距信息至所述控制模块。4.根据权利要求1所述的一种激光计数装置，其特征在于，所述控制模块包括处理器，所述处理器被配置根据激光测距模块提供的测距数据生成计数信息。5.根据权利要求1所述的一种激光计数装置，所述激光测距模块与控制模块中分别集成有基于i2c通信连接协议的通信单元，或基于usart通信连接协议的通信单元。6.根据权利要求1所述的一种激光计数装置，其特征在于，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制模块连接，所述无线通信模块与远程监测系统通信连接。7.根据权利要求6所述的一种激光计数装置，其特征在于，所述无线通信模块包括蓝牙模块、移动网络模块、卫星通信模块、zigbee模块和wifi模块中的至少一种。8.一种无人机投放仓，所述无人机投放仓安装在消防无人机上，其特征在于，所述无人机投放仓的物料出口通道宽度与单个物料宽度适配，所述无人机投放仓内安装有至少一个如权利要求1-7任一项所述的激光计数装置。9.一种消防无人机，包括无人机本体，所述无人机本体上安装有投放仓，其特征在于，还包括至少一个如权利要求1-7任一项所述的一种激光计数装置。10.根据权利要求9所述的一种消防无人机，其特征在于，还包括非接触测温模块，所述非接触测温模块安装在无人机本体上并与所述控制模块连接。

技术总结

本实用新型涉及无人机消防领域，提供了一种激光计数装置、无人机投放仓及消防无人机。其中，所述激光计数装置包括控制模块和激光测距模块，所述激光测距模块设置在消防无人机投放仓内，且所述激光测距模块与控制模块通信连接；所述控制模块设置在消防无人机本体上，所述控制模块与远程监测系统通信连接，所述控制模块被配置用于根据激光测距模块提供的测距数据生成计数信息后输出至远程监测系统。通过所述激光测距模块与控制模块间的配合设计，地面工作人员可根据需要实时获取消防无人机投放仓内关于灭火弹的计数信息。相对于现有技术，本实用新型提供的激光计数装置受环境影响干扰小、测距精度高，具有更高的可靠性。具有更高的可靠性。具有更高的可靠性。