本实用新型涉及火灾救援技术领域，尤其一种基于nb-iot模块的森林火灾救援系统。
背景技术：
在中国的偏远山区，尤其是一些交通不便的山区森林，由于地势险峻多变，人迹罕至，所以一旦发生火灾，实时的通讯指挥显得格外的重要，风向与风速实时监控显得格外的重要，风向的改变可能会导致火情发展态势的改变，风速的的加大会导致火灾的进一步加剧，一旦火情的方向与大小改变会使得消防人员陷入危险处境；加上火灾现场突发状况多，极容易导致被扑灭的地方又开始复燃，从而导致大的人员伤亡；所以对火灾现场的温度场进行监控十分必要。
在进行火灾救援时，不仅要判断火灾的发展态势，还要对已经扑灭的区域进行实时的监控，以防止火灾的蔓延。给火灾指挥中心给予技术上的支持。
但是目前的无线电通讯设备容易受到地势的干扰，尤其是在地势多变的山区，传统的无线电通讯设备很难正常的发挥作用。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种通讯方便和救援效率高的基于nb-iot模块的森林火灾救援系统。
本实用新型的一种基于nb-iot模块的森林火灾救援系统，包括指挥中心、无人机、超声波风向风速仪、热成像器、对讲机中继台和与所述对讲机中继台匹配的多个对讲机；所述无人机包括无人机本体和nb-iot模块，所述无人机本体与所述nb-iot模块通过串口连接进行数据传输，所述无人机本体将无人机位置信息和状态数据发送给nb-iot模块；
所述超声波风向风速仪、热成像器和对讲机中继台均设置在所述无人机本体上，所述超声波风向风速仪、热成像器和对讲机中继台与所述nb-iot模块均通过串口连接进行数据传输；
所述nb-iot模块与所述指挥中心网络连接传递数据。
优选的，所述超声波风向风速仪通过安装机构固定在所述无人机本体上。
优选的，所述安装机构包括电伸缩杆，所述电伸缩杆的一端固定在所述无人机本体上，另一端与所述超声波风向风速仪固定连接。
优选的，所述热成像器包括热成像摄像头和热成像仪，所述热成像仪与所述热成像摄像头电连接，以将所述热成像摄像头的模拟信号转化为数据信号，所述热成像仪与所述nb-iot模块通过串口连接进行数据传输。
优选的，所述监控设备还包括声波识别器，所述波识别器和所述nb-iot模块通过串口连接进行数据传输。
优选的，还包括扬声器，所述扬声器与所述对讲机中继台相匹配。
优选的，所述nb-iot模块包括独立的gps单元。
优选的，所述nb-iot模块由锂电池供电。
本实用新型的一种基于nb-iot模块的森林火灾救援系统的使用具体步骤如下：
s1：无人机飞行前，启动nb-iot模块、超声波风向风速仪、热成像器和对讲机中继台；
s2：无人机飞行时，无人机本体通过串口通信将无人机位置信息和状态数据发送给nb-iot模块，超声波风向风速仪、热成像器将火灾的实时状况数据发送给nb-iot模块，由nb-iot模块通过nb-iot运营商服务网络发送给地面控制中心；
s3：指挥中心根据无人机位置信息、状态数据和火灾的实时状况数据，通过对讲机发送火灾救援指令。
本实用新型的一种基于nb-iot模块的森林火灾救援系统，nb-iot模块安装在无人机本体上，中继台保持通讯状态，nb-iot模块将各个对讲机传到中继台的语音数据传输到指挥中心；nb-iot模块也可以将指挥中心的语言数据传输到中继台，中继台可以通过发射特定频段的信号将数据传输到对讲机，发现火灾时，将无人机悬置在火灾现场的上空，超声波风向风速仪对风向与风速的监控，此时nb-iot模块将超声波风向风速仪的数据发送到指挥中心，通过对讲机可以及时的让消防人员撤出危险地带，还可以及时的对火情进行预判，对及时的采取应急措施防止火灾的，热成像器开始对现场的火灾情况进行扫描处理，转化为数据信号，此时nb-iot模块将无人机的位置信号和热成像器的数据发送到指挥中心，进行处理分析结合火灾现场的地图绘制出火灾现场的温度场图，使得使用者可以直观通过三维模型与温度场颜色的分布了解每个区域的温度场，还可以通过温度场的变化对火灾现场进行预判与警报。
附图说明
图1为本实用新型的一种基于nb-iot模块的森林火灾救援系统的结构示意图。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1所示，本实用新型的一种基于nb-iot模块的森林火灾救援系统，包括指挥中心、无人机、超声波风向风速仪、热成像器、对讲机中继台和与所述对讲机中继台匹配的多个对讲机；无人机包括无人机本体和nb-iot模块，无人机本体与nb-iot模块通过串口连接进行数据传输，无人机本体将无人机位置信息和状态数据发送给nb-iot模块；
超声波风向风速仪、热成像器和对讲机中继台均设置在无人机本体上，超声波风向风速仪、热成像器和对讲机中继台与nb-iot模块均通过串口连接进行数据传输；
nb-iot模块与指挥中心网络连接传递数据。
本实用新型的一种基于nb-iot模块的森林火灾救援系统，nb-iot模块安装在无人机本体上，中继台保持通讯状态，nb-iot模块将各个对讲机传到中继台的语音数据传输到指挥中心；nb-iot模块也可以将指挥中心的语言数据传输到中继台，中继台可以通过发射特定频段的信号将数据传输到对讲机，发现火灾时，将无人机悬置在火灾现场的上空，超声波风向风速仪对风向与风速的监控，此时nb-iot模块将超声波风向风速仪的数据发送到指挥中心，通过对讲机可以及时的让消防人员撤出危险地带，还可以及时的对火情进行预判，对及时的采取应急措施防止火灾的，热成像器开始对现场的火灾情况进行扫描处理，转化为数据信号，此时nb-iot模块将无人机的位置信号和热成像器的数据发送到指挥中心，进行处理分析结合火灾现场的地图绘制出火灾现场的温度场图，使得使用者可以直观通过三维模型与温度场颜色的分布了解每个区域的温度场，还可以通过温度场的变化对火灾现场进行预判与警报。
其中，对讲机中继台可以使用到三种不同频段的无线电波：接收对讲机第一频段，发射给对讲机第二频段，发射给其它中继台的第三频段。来防止各个频段的信号互相干扰。将对讲机的数据传输给nb-iot模块与其它中继台。将nb-iot模块传输来的数据传输给对讲机。
对讲机会用到两个频段的无线电波：一是发射语音数据的第一频段与接受无线电的第二频段。来实现与中继台的数据相互传输。
对讲机中继台和多个对讲机的整体工作流程：
当火灾发生时，工作人员应将无人机悬置在火灾现场的上空，到达指定位置的上空后，开启nb-iot模块与对讲机中继台，开始建立无线电通讯网络。同时地面的对讲机。
当地面消防人员使用对讲机说话后，对讲机通过第一频段将数据传输到空中无人机上的对讲机中继台，对讲机中继台通过串口将数据传输到nb-iot模块，并通过nb-iot模块将数据传输到指挥中心。同时中继台可以通过第三频段将数据传输到其它中继台，其它中继台通过第一频段将数据传输到对讲机，为了防止对讲机在同一频段二次播报，其它的中继台会在数据前添加相对应的记号，对讲机可以通过分辨相应的记号，防止在不同的中继台间重复播报。同时与该中继台相匹配的对讲机会接收第二频段的语音数据，通过识别相应的记号判断是否播报。当指挥中心有语音数据传输到nb-iot模块，再经过对讲机中继台将数据传输到各自的对讲机，对讲机接收数据后对记号进行分析，确定是否对数据进行播报，确保每个数据只播报一次。
超声波风向风速仪固定在无人机本体上的固定方式有多种，在这里不做限定，在本实施例中，超声波风向风速仪可以通过安装机构固定在无人机本体上。
安装机构的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，安装机构可以包括电伸缩杆，电伸缩杆的一端固定在无人机本体上，另一端与超声波风向风速仪固定连接。
超声波风向风速仪主要是利用发送声波脉冲，测量接收端的时间或频率差别来计算风速和风向的风速风向测量仪器。可以固定在无人机本体的底部，电伸缩杆可以在人机需要测风速时打开伸长，在不需要使用时缩短，主要采用可折叠收放的结构该将火灾周边的风向与风速数据进行采集，转化为数字信号，并通过串口通讯的方式将数据传输给nb-iot模块。
nb-iot模块作用主要是将超声波风向风速仪与无人机模块传来的数据传输到火灾指挥中心的应用模块，以便进行下一的分析与处理。
火灾指挥中心的应用模块主要是将多个区域无人机传来的数据进行处理，根据当地地图的三维模型合成风向风速分布于发展走势图，以便火灾指挥人员直观的了解火情周边的风向风速分布于变化。
热成像器包括热成像摄像头和热成像仪，热成像仪与热成像摄像头电连接，以将热成像摄像头的模拟信号转化为数据信号，热成像仪与nb-iot模块通过串口连接进行数据传输。
在火灾扑灭以后，还需要继续搜救受灾人员，监控设备还可以包括声波识别器，波识别器和nb-iot模块通过串口连接进行数据传输。声波识别器可以识别周围的声波，将数据传输到nb-iot模块，通过nb-iot模块将数据传输至指挥中心，搜救指挥人员根据数据进行确认时候是受灾人员，如果是，及时根据这些信息制定搜救方案。
其中，还可以包括扬声器，扬声器与对讲机中继台相匹配。扬声器可以发出搜救声音，提示失踪人员大声回应或者敲击重物，并提示待在无树木遮挡的空旷地带。
在搜救受灾人员的过程中，热成像摄像头可以扫描无人机经过地带的能量场分布状况，并将数据传输到nb-iot模块，通过nb-iot模块将数据传输至指挥中心，搜救指挥人员进行确认，如果是，及时根据这些信息制定搜救方案。
nb-iot模块可以包括独立的gps单元，利用gps单元实时监控无人机的位置。
nb-iot模块可以由锂电池供电。
本实用新型的一种基于nb-iot模块的森林火灾救援系统使用具体步骤如下：
s1：无人机飞行前，启动nb-iot模块、超声波风向风速仪、热成像器和对讲机中继台；
s2：无人机飞行时，无人机本体通过串口通信将无人机位置信息和状态数据发送给nb-iot模块，超声波风向风速仪、热成像器将火灾的实时状况数据发送给nb-iot模块，由nb-iot模块通过nb-iot运营商服务网络发送给地面控制中心；
s3：指挥中心根据无人机位置信息、状态数据和火灾的实时状况数据，通过对讲机发送火灾救援指令。
以上未涉及之处，适用于现有技术。
虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。
1.一种基于nb-iot模块的森林火灾救援系统，其特征在于：包括指挥中心、无人机、超声波风向风速仪、热成像器、对讲机中继台和与所述对讲机中继台匹配的多个对讲机；所述无人机包括无人机本体和nb-iot模块，所述无人机本体与所述nb-iot模块通过串口连接进行数据传输，所述无人机本体将无人机位置信息和状态数据发送给nb-iot模块；
所述超声波风向风速仪、热成像器和对讲机中继台均设置在所述无人机本体上，所述超声波风向风速仪、热成像器和对讲机中继台与所述nb-iot模块均通过串口连接进行数据传输；
所述nb-iot模块与所述指挥中心网络连接传递数据。
2.如权利要求1所述的一种基于nb-iot模块的森林火灾救援系统，其特征在于：所述超声波风向风速仪通过安装机构固定在所述无人机本体上。
3.如权利要求2所述的一种基于nb-iot模块的森林火灾救援系统，其特征在于：所述安装机构包括电伸缩杆，所述电伸缩杆的一端固定在所述无人机本体上，另一端与所述超声波风向风速仪固定连接。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种基于nb-iot模块的森林火灾救援系统，其特征在于：所述热成像器包括热成像摄像头和热成像仪，所述热成像仪与所述热成像摄像头电连接，以将所述热成像摄像头的模拟信号转化为数据信号，所述热成像仪与所述nb-iot模块通过串口连接进行数据传输。
5.如权利要求4所述的一种基于nb-iot模块的森林火灾救援系统，其特征在于：还包括声波识别器，所述声波识别器和所述nb-iot模块通过串口连接进行数据传输。
6.如权利要求5所述的一种基于nb-iot模块的森林火灾救援系统，其特征在于：还包括扬声器，所述扬声器与所述对讲机中继台相匹配。
7.如权利要求1-3任一项所述的一种基于nb-iot模块的森林火灾救援系统，其特征在于：所述nb-iot模块包括独立的gps单元。
8.如权利要求1-3任一项所述的一种基于nb-iot模块的森林火灾救援系统，其特征在于：所述nb-iot模块由锂电池供电。
技术总结