一种基于物联网的无人机搜救系统

技术领域

本发明属于无人机技术领域，特别是涉及一种基于物联网的无人机搜救系统。

背景技术

地震、暴雨、泥石流各种自然灾害频发，人为因素引起的火灾被困、落水落崖被困、旅游失联、或者情绪性自杀等意外事故也时常发生，严重威胁到了人们的生命财产安全，如何构建救援网络保障体系，确保救援的有效实施，已成为国际社会和政府间广泛关注的问题。现有的搜救系统大多仅仅是探索确定被困人员的被困地址，很少涉及给被困人员送去应急物品的设计考虑，更不用说通过交流来稳定被困人员的情绪了。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无人机搜救系统，用于解决现有技术中无法及时为被困人员送去应急物品、或者无法通过交流来稳定被困人员情绪的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于物联网的无人机搜救系统，其特征在于，包括无人机、控制终端及远程监控平台；其中，

所述无人机包括装载模块、投放模块和搜索装置；所述装载模块用于装载应急物品，所述投放模块用于控制所述应急物品的投放，所述搜索装置控制无人机在目标搜索区域沿设定路线飞行，当判断出终端发送的终端标识与预先存储的待搜救终端的终端信息相同时获取待搜救终端的位置信息；

所述无人机、控制终端及远程监控平台均包括视频通话模块，通过设置的多个视频通话模块可实现被困人员与外界搜救人员的视频通话。

优选地，所述搜索装置包括：

飞行控制模块，用于控制无人机在目标搜索区域内沿设定路线飞行；

接收模块，用于接收终端发送的位置更新信息，所述位置更新信息包括终端标识；

判断模块，用于判断终端标识与预先存储的待搜救终端的终端信息是否相同；

获取模块，用于若判断出终端标识与预先存储的待搜救终端的终端信息相同，获取所述待搜救终端的位置信息。

优选地，所述搜索装置还包括：

生成模块，用于根据所述目标搜索区域的地形信息和预先设定的天线发射功率，生成所述目标搜索区域的多个等高线的阶梯高度，所述设定路线包括多个等高线；

所述飞行控制模块具体用于控制无人机在目标搜索区域内依次沿等高线按照该等高线的阶梯高度飞行。

优选地，所述获取模块包括：

获取子模块，用于变换无人机的频点并接收待搜救终端发送的不同频点下的位置更新信息，或者接收待搜救终端发送的某一频点下的位置更新信息以及接收其它无人机在其它频点下的位置更新信息；

计算子模块，用于根据不同频点下的位置更新信息对应的终端功率数值，通过三角定位法计算出终端的目标位置；

控制子模块，用于控制无人机沿之字形路线向所述目标位置飞行；

记录子模块，用于记录终端功率数值最大时对应的位置值，所述位置值为位置信息。

优选地，所述搜索装置还包括：发送模块、解析模块和对比模块；

发送模块，用于通过所述待搜救终端的终端标识对应的手机号码向所述待搜救终端发送提示信息；

所述接收模块还用于接收所述待搜救终端根据所述提示信息返回的回复信息；

解析模块，用于从所述回复信息中解析出实际受困人员数量；

对比模块，用于对比所述实际受困人员数量是否小于或等于预先设定的受困人员数量，若对比出所述实际受困人员数量小于或等于预先设定的受困人员数量，触发飞行控制模块继续执行所述控制无人机在目标搜索区域内沿设定路线飞行的步骤。

优选地，所述无人机包括：传感装置、第一控制模块、第一无线通信模块；所述传感装置包括生命探测模块及第一视频通话模块；所述第一控制模块分别与所述生命探测模块、第一视频通话模块、装载模块、投放模块、第一无线通信模块耦合；所述控制终端包括第二控制模块、第一操作模块、第二视频通话模块及第二无线通信模块，所述第二控制模块分别与所述第一操作模块、第二视频通话模块及第二无线通信模块耦合，所述第二无线通信模块与所述第一无线通信模块无线连接；所述远程监控平台包括第三控制模块、第二操作模块、第三视频通话模块、第三无线通信模块及存储模块，所述第三控制模块分别与所述第二操作模块、第三视频通话模块、第三无线通信模块及存储模块耦合，所述第三无线通信模块分别与所述第一无线通信模块、所述第二无线通信模块无线连接。

优选地，所述第一无线通信模块、第二无线通信模块及第三无线通信模块包括：3G无线通信模块或4G无线通信模块。

优选地，所述传感装置还包括定位模块，所述定位模块用于确定所述无人机本体所在位置的经度、纬度和海拔高度。

优选地，所述生命探测模块包括红外线生命探测仪、雷达波生命探测仪和超低频电磁生命探测仪中的至少一种。

本发明公开了以下技术效果：本发明的基于物联网的无人机搜救系统，所述投放模块用于控制应急物品的投放，通过该投放装置可及时为被困人员送去应急物品；所述搜索装置控制无人机在目标搜索区域沿设定路线飞行，当判断出终端发送的终端标识与预先存储的待搜救终端的终端信息相同时获取待搜救终端的位置信息，以供搜救人员根据位置信息进行搜救，从而提高了搜救效率；所述视频通话模块，通过设置的多个视频通话模块可实现被困人员与外界搜救人员(或被困人员家人)的视频通话，鼓舞被困人员的士气，稳定被困人员的情绪。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于物联网的无人机搜救系统的结构示意图；

图2为本发明无人机搜救系统中搜索装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供一种基于物联网的无人机搜救系统，其特征在于，包括无人机、控制终端及远程监控平台；其中，

所述无人机包括装载模块、投放模块和搜索装置；所述装载模块用于装载应急物品，所述投放模块用于控制所述应急物品的投放，所述搜索装置控制无人机在目标搜索区域沿设定路线飞行，当判断出终端发送的终端标识与预先存储的待搜救终端的终端信息相同时获取待搜救终端的位置信息；所述无人机、控制终端及远程监控平台均包括视频通话模块，通过设置的多个视频通话模块可实现被困人员与外界搜救人员的视频通话。

进一步，如图2所示，所述搜索装置包括：

飞行控制模块，用于控制无人机在目标搜索区域内沿设定路线飞行；

接收模块，用于接收终端发送的位置更新信息，所述位置更新信息包括终端标识；

判断模块，用于判断终端标识与预先存储的待搜救终端的终端信息是否相同；

获取模块，用于若判断出终端标识与预先存储的待搜救终端的终端信息相同，获取所述待搜救终端的位置信息。

进一步，所述搜索装置还包括：

生成模块，用于根据所述目标搜索区域的地形信息和预先设定的天线发射功率，生成所述目标搜索区域的多个等高线的阶梯高度，所述设定路线包括多个等高线；

所述飞行控制模块具体用于控制无人机在目标搜索区域内依次沿等高线按照该等高线的阶梯高度飞行。

进一步，所述获取模块包括：

获取子模块，用于变换无人机的频点并接收待搜救终端发送的不同频点下的位置更新信息，或者接收待搜救终端发送的某一频点下的位置更新信息以及接收其它无人机在其它频点下的位置更新信息；

计算子模块，用于根据不同频点下的位置更新信息对应的终端功率数值，通过三角定位法计算出终端的目标位置；

控制子模块，用于控制无人机沿之字形路线向所述目标位置飞行；

记录子模块，用于记录终端功率数值最大时对应的位置值，所述位置值为位置信息。

进一步，所述搜索装置还包括：发送模块、解析模块和对比模块；

发送模块，用于通过所述待搜救终端的终端标识对应的手机号码向所述待搜救终端发送提示信息；

所述接收模块还用于接收所述待搜救终端根据所述提示信息返回的回复信息；

解析模块，用于从所述回复信息中解析出实际受困人员数量；

对比模块，用于对比所述实际受困人员数量是否小于或等于预先设定的受困人员数量，若对比出所述实际受困人员数量小于或等于预先设定的受困人员数量，触发飞行控制模块继续执行所述控制无人机在目标搜索区域内沿设定路线飞行的步骤。

进一步，所述无人机包括：传感装置、第一控制模块、第一无线通信模块；所述传感装置包括生命探测模块及第一视频通话模块；所述第一控制模块分别与所述生命探测模块、第一视频通话模块、装载模块、投放模块、第一无线通信模块耦合；所述控制终端包括第二控制模块、第一操作模块、第二视频通话模块及第二无线通信模块，所述第二控制模块分别与所述第一操作模块、第二视频通话模块及第二无线通信模块耦合，所述第二无线通信模块与所述第一无线通信模块无线连接；所述远程监控平台包括第三控制模块、第二操作模块、第三视频通话模块、第三无线通信模块及存储模块，所述第三控制模块分别与所述第二操作模块、第三视频通话模块、第三无线通信模块及存储模块耦合，所述第三无线通信模块分别与所述第一无线通信模块、所述第二无线通信模块无线连接。优选地，所述第一无线通信模块、第二无线通信模块及第三无线通信模块包括：3G无线通信模块或4G无线通信模块。优选地，无人机为六翼无人机结构。

所述第一控制模块、第二控制模块及第三控制模块既可以是微控制器(MCU)，也可以是通用处理器如中央处理器(CPU)、网络处理器(NP)等，还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

第一控制模块分别与生命探测模块及第一视频通话模块耦合，生命探测模块用于探测生命迹象，第一视频通话模块用于视频通话；第一控制模块控制生命探测模块及第一视频通话模块的开关与运行，并接收处理相关数据。生命探测模块包括红外线生命探测仪、雷达波生命探测仪和超低频电磁生命探测仪中的至少一种。

更详细地，第一视频通话模块包括云台和第一视频通话设备，云台设置在无人机上，第一视频通话设备设置在云台上，云台驱动第一视频通话设备沿水平方向360°旋转。同时，第二视频通话模块至少包括第二视频通话设备，第三视频通话模块至少包括第三视频通话设备。其中，第一视频通话设备、第二视频通话设备及第三视频通话设备均包括成像装置和音频装置：成像装置至少包括显示屏、解码器、摄像头和编码器，显示屏与解码器耦合，摄像头与编码器耦合，该成像装置可以同时采集视频和播放视频；音频装置至少包括麦克风和扬声器，该音频装置可以同时采集音频和播放音频。

可选地，传感装置还包括定位模块，定位模块用于确定无人机本体所在位置的经度、纬度和海拔高度。

更详细地，投放装置包括装载模块和投放模块，第一控制模块分别与装载模块及投放模块耦合，装载模块用于装载应急物品(如水、食物、急救药包、头盔、防火服、救生圈等各种应急物资)，投放模块用于控制应急物品的投放。通过该投放装置可及时有效地为被困人员送去应急物品，保障其生命安全，并稳定其情绪；此外，也可以通过该投放装置酌情投放用于减小灾情的物品(如灭火的干粉灭火剂)。

在所述控制终端中，现场搜救人员可通过第一操作模块向第二控制模块下达指令，第二控制模块接收指令并处理之后由第二无线通信模块及第一无线通信模块传输到第一控制模块，进而对无人机进行操纵；第一视频通话模块采集到的搜救现场的视频可通过第二视频通话模块有效反馈给现场搜救人员，以提高搜救操纵的效率；同时，通过可以双向视频通话的第一视频通话模块及第二视频通话模块，可以有效搭建起现场搜救人员(或者被困人员家人)与被困人员的沟通桥梁，通过交流稳定被困人员的情绪，或者询问解决被困人员的合理需求。

在所述远程监控平台中，远程搜救人员可通过第二操作模块向第三控制模块下达指令，第三控制模块接收指令并处理之后由第三无线通信模块及第二无线通信模块传输到第二控制模块，再由第二控制模块接收并处理之后由第二无线通信模块及第一无线通信模块传输到第一控制模块对无人机进行操纵，或者第三控制模块接收指令并处理之后直接由第三无线通信模块及第一无线通信模块传输到第一控制模块，进而对无人机进行操纵；远程搜救人员可以通过建立起双向连接的第一视频通话模块及第三视频通话模块与被困人员视频通话以了解被困人员的诉求、稳定其情绪；远程搜救人员可以通过建立起双向连接的第二视频通话模块及第三视频通话模块与现场搜救人员视频通话，对现场搜救进行汇总指导。

本发明的基于物联网的无人机搜救系统，所述投放模块用于控制应急物品的投放，通过该投放装置可及时为被困人员送去应急物品；所述搜索装置控制无人机在目标搜索区域沿设定路线飞行，当判断出终端发送的终端标识与预先存储的待搜救终端的终端信息相同时获取待搜救终端的位置信息，以供搜救人员根据位置信息进行搜救，从而提高了搜救效率；所述视频通话模块，通过设置的多个视频通话模块可实现被困人员与外界搜救人员(或被困人员家人)的视频通话，鼓舞被困人员的士气，稳定被困人员的情绪。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。