技术股份无人机产品解决方案2021年05月目录第1章概述21.1建设背景21.2需求分析21.2.1险情隐患巡查21.2.2现场救援指挥31.2.3火情侦测救援.41.2.4电力线路巡检5第2章功能设计62.1系统组成62.2技术特性62.3作业流程8第3章设备产品介绍93.1组网方式93.2X820系列无人机技术规格9第1章概述1.1建设背景中国每年因自然灾害、事故灾害和社会平安事件等突发公共事件造成的人员伤亡逾百万,经济损失高达数千亿.一般年份,全国受灾害影响的人口约2亿人, 其中因灾死亡数千人,需转移安置300多万人,农作物受灾面积4000多万公顷, 成灾2000多万公顷,倒塌房屋300万间左右.从灾害区划看,全国有74%的省会城市以及62%的地级以上城市位于地震烈度VII度以上危险地区,70%以上的大城市、半数以上的人口、75%以上的工农业产值,分布在气象、海洋、洪水、地震等灾害严重的地区.当前,我国消防部队面临着日益复杂的灭火救援和社会救助形势,对各类地震救援、抗洪抢险、山岳救助及大跨度或高层火灾等情况,传统现场侦查手段的局限性已日益凸显.为了有效实施消防预警和现场侦测,并迅速、准确处置灾情显得尤为重要.我公司无人机针对消防应用技术及系统解决方案进行成熟的改良, 使得无人侦察机平台结合视频、红外等监控及传送设备,通过空中对复杂地形和复杂结构建筑进行火灾隐患巡查、现场救援指挥、火情侦测及防控成为消防部队新的选择.1.2需求分析1.2.1险情隐患巡查消防救援人员在险情隐患排查过程中,往往会因地形及结构建筑的复杂导致隐患用肉眼或传统探测设备难以排查,如何迅速排查火灾隐患重点和难点,并督促落实相应的整治举措成为摆在消防救援人员面前的一大难题,尤其是涉及到建筑危房、明显危险地段、人员密集场所、仓储场所及劳动密集型企业、危化品及线缆老化等问题是,结构、地形、环境复杂,消防救援人员往往无从下手.当灾害发生时,使用无人机进行灾情侦查,可以无视地形和环境,做到机动灵活开展侦查,特别是一些急难险重的灾害现场,侦查小组无法开展侦查的情况下,无人机能够迅速展开侦查,有效解决了现场巡查难题.止匕外,利用航拍对高层及超高层建筑实现全面实时的监测、及时发现火情隐患、消防现场火情实时限制、建筑消防检查或现场火情图像存储、可将空中监控视频接入其他安防或消防监控系统、支持大容量长时间图像存储及检索调阅、支持通过智能终端远程查看及限制局部功能等,还可以起到辅助监督的作用.1.2.2现场救援指挥消防救援人员在实施内攻救援过程中一方面会经常遇到火场高温、烟雾〔低能见度〕、有毒气体、危化品、爆炸等多种复杂环境,同时还要向决策者提供必要的决策信息,大大增加了消防救援人员的作业难度.通过无人机侦查能够有效提升侦查的效率,第一时间查明灾害事故的关键因素,以便指挥员作出正确决策.并且能够有效躲避人员伤亡,既能防止人进入有毒、易燃易爆等危险环境中,又能全面、细致掌握现场情况.集成侦检模块进行检测.比方集成可燃气体探测仪和有毒气体探测仪,对易燃易爆、化学事故灾害现场的相关气体浓度进行远程检测,从而得到危险部位的关键信息；又如集成测温、测风速等设备,可对灾害现场环境情况进行细化了解.必要的情况下,可集成通信设备,利用无人机担当通信中继.例如在地震、山岳等有通信阻断的环境下,利用无人机集成转信模块,充当临时转信台,从而使得极端环境下建立起无线通信的链路.利用无人机集成航拍测绘模块,将灾害事故现场的情况全部收录并传至现场指挥部,对灾害现场的地形等进行应急测绘,为救援的开展提供有力支撑.1.2.3火情侦测救援消防救援人员内攻作战,深入内部侦察特别是在消防救援人员无法进入的火灾区域,60%以上的火情无法利用传统的热视仪、搜救犬、视频监控设备等监测火情,掌握火情变化和搜索被困人员.找出高温火点、监控火情蔓延方向、勘测火场附近危险物、寻找生还者刻不容缓.消防救援人员所面对的各类灾害事故现场往往瞬息万变,在灾害事故的处置过程中,利用无人机进行实时监控追踪,能够提供精准的灾情变化情况,便于各级指挥部及时掌握动态灾害情况,从而作出快速、准确的对策,最大限度地减少灾害损失.利用无人机集成或者灵活携带关键器材装备,能够为多种情况下的救援提供帮助.一是集成语音、扩音模块传达指令.利用无人机实现空中呼喊或者转达指令,能够较地面喊话或者指令更有效,尤其适用于高空、高层等工程的救援中, 以无人机为载体,有效传达关键指令.二是为救援开辟救援途径.例如水上、山岳救援中,现有的抛投器使用环境和范围均有很大的局限性,并且精准度差,利用无人机辅助抛绳或是携带关键器材〔如呼吸器、救援绳等〕,能够为救援创造新的途径,开辟救生通道,并且准确、高效率.1.2.4电力线路巡检随着我国经济的快速开展,社会对电力能源提出了巨大需求.我国目前已形成华北、东北、华东、华中、西北和南方电业共6个跨省区电网.为满足社会需求,国家电网正在进行超高压大容量电力线路扩建,线路将穿越各种复杂地形, 如何解决电力线路检测的精度和效率,是困扰电力行业的重大难题.针对高压输电线路的运行治理模式和常规作业方式,传统巡线方式面临的困难有：劳动强度大、工作条件艰苦,而且劳动效率低,遇到电网紧急故障和异常气候条件下,线路维护人员不具备有利的交通优势、利用普通仪器或肉眼来巡查设施.这种方式已经不能完全适应现代化电网建设与开展的需求.超、特高压电网急需先进、科学、高效的电力巡线方式.相比传统人工巡线方式,一名巡检员一天一般只能检查6-10个基杆塔,而无人机只用二三十分钟便可完成人工1天的巡检量,巡线效率提升十分显著,而无人机巡线尤其适合应用在山区、湖泊、矿区等地区的输电线路上,这些地区地形复杂,人工巡线方式在行进道路上费时多,效率低,而无人机巡线正好弥补了人工巡线的缺乏,同时利用自身独特的空中检测角度优势,从不同角度拍摄图像, 使巡检数据资料更加完整.第2章功能设计2.1系统组成本多旋翼无人机系统针对消防行业的特殊需求,提供航拍监视及抛物救援整体解决方案.无人机系统由飞行器和地面站两大实体组成.其中,地面站由遥控器,移动终端〔平板电脑〕,无线图传组成；飞行器由飞控〔包括导航和动力系统〕,云台,摄像头,接收机和无线通讯模块组成,并预留多种扩展接口.2.2技术特性消防部队面对的各种灾害现场,特别是火灾现场,应用环境更为复杂,需考虑风速、烟雾、温度以及防水等各种环境因素,无人侦察机首能满足现场的恶劣环境使用条件.针对消防救援人员面对的灾害事故现场实际情况,本多旋翼无人机系统拥有以下特性：抗风水平：以北京地区为例,常年以东南和西北风为主,在高层建筑附近飞行时,瞬时风力可能接近4-5级,因此,其抗风水平要到达5级以上.防烟雾水平：由于火灾现场存在大量水雾和烟雾,无人侦察机有较强的抗水和抗烟雾水平.夜视水平：由于灾害发生的时间、环境不可预知,无人直升机配备具有红外夜视功能的摄像头、辅助光源等.7可操控性：根据使用者操作习惯可设置美国手或日本手操作模式,机翼可折叠,携带方便.更可使用3G、4G、WLAN、2.4GHz ISM信号传输,电脑、、平板及手持地面站均可操作,自由设置巡航,一键起飞,一键返航,可设置失控回航.实用性：全碳纤维结构,实现工业三防.最高时速22m/s,10公里工作半径内可控,最大可巡视范围可达30公里,续航水平平均60分钟以上,航线巡查能够实现不间断监控,两次巡查准备间隙少于15分钟；另外,海拔0-4500米环境下可到达0到1500米飞行高度,军工级品质,适应极寒极热环境.稳定性:无人机的图像传输清楚、连续,对图像的无线收发均有较高的要求；通过无线传输易出现干扰,无人机专门做了相关抗干扰设计,从而到达在使用过程中图像能够不间断.独特的三轴增稳云台,使相机镜头始终处于水平状态,拍摄图像更清楚、连续.兼容性：无人机在消防部队的应用中实现很多扩展功能,拥有良好的集成和兼容性.负载可拆卸,自带多种拓展接口,单兵进入现场机动部署,紧急情况下拓展携带器材,载重超过5.5公斤；此外,在实现视频传输外,可实现其他辅助功能的集成和传输〔如语音、测距、测温等〕.2.3作业流程遇到交通环境复杂,地面通道无法迅速到达的情况,无人机可在一定范围内提前起飞,从空中直接赶往现场,在消防救援人员到达现场前收集火场信息,实时回传回指挥中央,提前做好科学部署,为扑灭火情赢得先机并争取珍贵时间.第3章设备产品介绍3.1组网方式无人机地面站无人机视频传输采用多种通讯技术将高清视频流以点对点的方式传输到地面站,同时地面站高清一体机同时集成4G模块和Wifi模块,通过公网或专网传输回指挥中央.3.2X820系列无人机技术规格详见excel表.。
