基于无人机与GIS 三维快速建模技术的精准应急救援平台研建

作者:江卫东发布时间:2018-05-25浏览次数:11

针对我国大型商业综合体、厂(库)房、液(气)体储罐等复杂建筑物重特大火灾过程中,消防应急救援存在的灾害现场信息缺失,灾害现场指挥混乱,灾情处置不利等现实问题,提出了基于无人机与GIS三维技术融合的消防精准应急救援平台。基于无人机技术、物联网技术以及GIS三维建模技术,研发了建筑防火领域专用的消防无人机以及挂载装备,实现了灾害现场的快速三维建模与时空灾变信息的准精准捕集工作。与此同时,基于硬件支持,项目组研发了三维作战指挥平台,完成了作战信息的三维实时显示与作战力量的智能部署,实现了灾变信息、作战力量、作战指挥的时刻统一与精准救援。该平台将大大地提高现代消防的作战指挥水平。项目的主要科技内容如下:

   (1)建筑消防专用多旋翼无人飞行器平台及其任务载荷

本项目基于多旋翼无人飞行器技术,研发了建筑消防专用六旋翼无人飞行器,该飞行器有效荷载5 kg,最大续航时间1.0 h。在此基础上,研发了机载气体分析装置、机载倾斜摄影装置、机载红外影像采集装置、机载可见光采集装置、高照度机载探照灯装置、机载高强度应急广播装置等多项任务荷载,实现了建构筑物日常与紧急状况下建筑信息与外围环境信息的快速捕集。

1建筑消防专用多旋翼无人飞行器平台及其任务载荷

  

2)复杂建构筑物GIS快速三维建模与测量技术

研究了无人机搭载倾斜照相机对地表物、特征点快速有效覆盖技术,解决了拍摄路线、方案、计算模型的设计问题。提出了基于图形运算单元GPU的后处理三维建模技术,实现了快速、简单、全自动的三维建模。建立了城市消防区域和消防重点单位的三维模型,模型精度可达2cm~5cm,同时在smart3D中进行二次开发,实现了三维模型的快速直接测量。

2 复杂建构筑物GIS快速三维建模与测量技术

  

3)复杂建构筑物精准应急救援平台

基于无人机三维建模模型基本图层,建立了救援装备与人员受控模型,将其与物联网传感器、三维虚拟灾害预测模型、虚拟救灾受控车辆、装备及人员训练模型等有机整合,可以直观地展示灾害发生后灾害现场灾变信息与应急救援处置,如城市区域消防资源、人员调配、灭火救援部署策略等。以此提升作战科学性和灭火救援技战术水平。

3 复杂建构筑物精准应急救援平台