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作品名称：火眼——智能消防巡检无人机
学校名称：常州信息职业技术学院
参赛队伍：CCIT1
队伍编号：204358
参赛学生：潘彬纪志鹏冯晋淼
指导老师：闫珊杨栋
投票日期：2024年10月08日 00:00->2024年12月05日 15:00
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详细说明

随着消防安全问题日益严重，传统的消防巡检工作面临效率低、风险高等诸多挑战。为提高消防巡检的效率与安全性，智能消防巡检无人机应运而生。此类无人机能够自主飞行，通过传感器和视觉识别技术对火源进行监测，并通过无线通信系统将位置信息及时反馈给消防部门。无人机系统能够高效巡检火灾隐患区域，避免了人工巡检的高风险性，尤其是在高危环境或难以到达的区域。

作品设计了一个用于空地协同作业的智能消防巡检无人机，可按设定路线自主巡检和响应，利用激光雷达定位与OPENMV模块对消防区域按规划巡航，并在LCD屏上实时显示航迹。当OPENMV识别到火源时，无人机将发送检测坐标给地面消防车，引导其到指定地点消灭火源。系统中有陀螺仪、光流、激光雷达等传感器和PID、图像识别、Hector等算法的融合与搭配，采用OPENMV作为视觉检测模块，LORA作为无线通信模块。经测试，该无人机系统能完成设定路线的巡检与响应，并在误差范围内降落在降落点上，旨在提升消防巡检的自动化、智能化水平。

1.结构说明

智能消防巡检无人机的硬件系统包括主控部分、传感器模块、通信模块及执行机构。其核心控制单元为STM32F407VGT6微控制器，负责整个系统的协调工作。主要模块组成如下：

飞行姿态控制模块：通过陀螺仪、卡尔曼滤波与PID控制算法，实现无人机的姿态控制，保证飞行稳定性。

视觉识别模块：OPENMV摄像头采集图像并通过色块识别算法实现火源识别与路径检测。结合图像数据调整飞行姿态，确保无人机沿预定路径巡检。

激光测距与激光雷达模块：用于精确测量高度与地面距离，并利用激光雷达进行三维建图与定位，优化飞行路径。

光流传感器模块：提供位移与速度反馈，辅助无人机在视觉盲区中的稳定飞行。

通信模块：LORA无线通信模块用于远程传输无人机位置与状态信息，确保实时数据传输。

无人机机械结构包括支架、电池组、马达、风扇叶片、旋转装置等部件，确保无人机具备良好的机动性与续航能力。

2.功能与使用说明

初始化与起飞：上电后，系统会自动初始化各个模块。用户按下起飞按钮后，系统将在指定高度完成悬停。

巡检任务：无人机根据预设路线进行巡检，视觉识别模块实时检测火源，并将火源坐标反馈至消防指挥中心。

飞行路线执行与调整：通过激光雷达和光流传感器，系统实时调整飞行路线，确保无人机稳定在设定路径上。

降落与结束任务：任务完成后，OPENMV识别起飞点坐标并引导无人机安全降落。该无人机系统能大幅提升消防巡检的效率与安全性，尤其在高危、难以到达的区域，能够提供更加精准的火源检测与定位服务。