[发明专利]一种基于无人机的气体浓度检测及事故预警系统

权利要求书

1.一种基于无人机的气体浓度检测及事故预警系统，其特征在于，包括：无人机单元（1）、监测单元（2）；

所述无人机单元（1）包括：无人机和安装于无人机上的气体监测组件（11）、影像采集装置（12）、定位装置（13）、报警装置（14）、MCU模块（15）、无线传输模块（16）；

所述MCU模块（15）用于执行无人机的飞行路径，使无人机按照设置的飞行路径进行飞行；所述MCU模块（15）还对无人机的实际飞行航线进行记录，并通过无线传输模块（16）将无人机的实际飞行航线实时发送至监测单元（2）；

所述气体监测组件（11）用于对现场可燃气体的浓度信息进行实时采集，并通过无线传输模块（16）将现场可燃气体的浓度信息实时发送至监测单元（2）；

所述气体监测组件（11）中还设有浓度阈值，若采集到的现场可燃气体的浓度大于该阈值，则触发报警装置（14）发出警报；

所述影像采集装置（12）用于对现场视频进行实时采集，并通过无线传输模块（16）将现场视频实时发送至监测单元（2）；

所述定位装置（13）用于对无人机的所在位置进行实时定位，并通过无线传输模块（16）将无人机的所在位置实时发送至监测单元（2）；

所述定位装置（13）还将无人机的所在位置实时反馈给MCU模块（15）；所述MCU模块（15）根据无人机的所在位置生成无人机的实际飞行航线；

用户通过所述监测单元（2）设置无人机的飞行路径，并通过无人机单元的无线传输模块（16）将所设置无人机的飞行路径发送无人机单元的MCU模块（15）中，使无人机按照所设置的飞行路径进行飞行；

所述监测单元（2）还包括：显示模块（21）、分析单元（22）、预警单元（23）；

所述显示模块（21）对无人机的所在位置、无人机的实际飞行航线、现场视频、现场可燃气体的浓度信息进行实时显示；

所述分析单元（22）对现场视频进行分析，分析现场的人员情况、交通情况、建筑物情况、管道情况、危险源情况；

所述预警单元（23）根据分析单元（22）的分析结果并结合现场可燃气体的浓度信息，对现场进行事故预警，产生预警信息，并将预警信息通过无人机单元的无线传输模块（16）发送至报警装置（14），报警装置（14）对该预警信息进行播报；

所述显示模块（21）还对分析单元（22）的分析结果和预警单元（23）的预警信息进行实时显示；

根据现场的实际情况，在现场布设多个无人机单元（1）进行协同作战，即构建无人机集群，实现对现场范围的全覆盖；

无人机单元（1）之间通过安装在无人机上的无线传输模块（16）进行数据共享，各个无人机单元（1）将无人机的所在位置、所采集到的现场视频、所采集到的现场可燃气体的浓度均共享给其他的无人机单元（1），且均发送给实时发送至监测单元（2）；

当某个无人机单元（1）的数据无法实时发送至监测单元（2）时，可尝试从其他无人机单元（1）上获取该无人机单元（1）的实时数据，若从其他无人机单元（1）上也无法获取该无人机单元（1）的实时数据时，则说明该无人机单元（1）出现了故障，此时，对无人机集群进行调度，调整集群中无人机单元（1）的布设，以满足对现场范围的全覆盖；

所述分析单元（22）根据各个无人机的所在位置以及所采集到的现场可燃气体的浓度，分析得到现场可燃气体的分布情况；所述分析单元（22）根据现场可燃气体的分布情况以及现场地图，规划疏散通道和救援通道。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的气体浓度检测及事故预警系统，其特征在于，所述无人机单元还包括：安装于无人机外部的防爆壳体，所述防爆壳体采用阻燃、防爆材料制造，且经防静电喷塑处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的气体浓度检测及事故预警系统，其特征在于，所述分析单元（22）对现场视频的分析，包括以下步骤：

S1，对现场视频的图像进行预处理，所述预处理包括：背景去除、灰度化、图像增强、双边滤波去燥的处理；

S2，对预处理后的图像进行特征提取，所提取的图像特征包括：性状、灰度值、色彩度、纹理、延伸率、球形性；

S3，基于所提取的图像特征对目标进行识别，并识别目标的所属类别，从而判定现场视频的图像中是否存在人员、车辆、建筑物、管道、危险源，以及得到现场视频的图像中的人员、车辆、建筑物、管道、危险源的数量和位置。