Development of an IoT-based firefighting drone for enhanced safety and efficiency in fire suppression

科学家实现基于物联网的消防无人机的开发

孟加拉国北南大学Riasat Khan团队实现具有未知执行器故障和输入时滞的不确定系统的自适应容错控制。相关论文于2024年4月14日发表在国际学术期刊《测量与控制》上。

研究人员提出了一种新型消防无人机，旨在通过灭火作业并提供实时成像、气体浓度及火源位置监测数据，降低消防人员面临的风险。所提出的智能四旋翼无人机采用Pixhawk PX4微控制器实现精确控制，并利用Pixhawk遥测系统进行数据处理。该装置基于超高强度S500四旋翼机架构建，集成了NodeMCU、Arduino Nano、多种气体传感器、用于灭火的舵机以及用于实时火情检测的摄像头。无人机配备FPV摄像头和视频发射器，可将实时视频传输至地面，并通过Flysky I6X控制器实现高效导航。无人机的目标位置和高度采用一种称为基于模糊反步控制的自适应优化技术进行控制。

研究人员通过对多种材料受控燃烧过程中气体排放数据的采集与分析，验证了该装置的有效性。无人机成功测量了受影响区域中CO、CO₂、O₃、SO₂和NO₂的浓度，为消防作业提供了有价值的信息。不同材料（如酒精、衣物、塑料、纸张、树叶等）燃烧时，根据其燃烧浓度测得的气体水平存在差异。该研究创新之处在于开发并系统分析了一种基于物联网的消防无人机，并开展了大量实时实验。

据了解，失控火灾对人类和环境构成严重威胁，使消防工作成为一项危险且复杂的任务。传统灭火方法效率低、成本高，且缺乏充分测试，往往导致火情控制延误。

Measurement and Control

该刊是一份经过同行评审的开放获取期刊，专注于发表有关测量和控制领域，理论与应用的研究成果。

期刊优势

影响因子：2.0

期刊分区：JCR Q3 AUTOMATION & CONTROL SYSTEMS, INSTRUMENTS & INSTRUMENTATION

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