无人消防船的控制方法、装置、设备及存储介质与流程

本申请属于无人船技术领域，尤其涉及一种无人消防船的控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

随着我国港航事业的发展，水上消防工作日益繁重。

传统的水上消防模式中，通常基于消防人员进行人工操作灭火。其需要消防人员驾驶船艇侦查火情并针对性的采取相应的消防措施，导致消防人员经常要在危险场景下工作，生命保障度低。尤其当事发现场有危化品、油品等易燃易爆物时，会对消防人员的生命安全产生极大的威胁。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例提供了一种无人消防船的控制方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中水上消防工作中消防人员的生命保障度低的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种无人消防船的控制方法，无人消防船上设置有消防水炮；

方法包括：

获取无人消防船在绝对坐标系的第一位置；

获取火源相对于无人消防船的第一方位信息以及火源的温度；

根据第一位置、第一方位信息以及温度确定消防水炮的控制参数，控制参数包括旋转角度、俯仰角度以及水流量。

在第一方面的一种可能实现方式中，无人消防船上设置有雷达以及火源探测设备；

获取火源相对于无人消防船的第一方位信息，包括：

通过火源探测设备获取火源相对于无人消防船的方向；

通过雷达获取无人消防船所处环境的点云数据；

从点云数据中查找与方向相匹配的位置坐标，并根据位置坐标确定第一方位信息。

在第一方面的一种可能实现方式中，根据第一位置、第一方位信息以及温度确定消防水炮的控制参数，包括：

根据方向确定旋转角度；

根据第一位置和第一方位信息，确定火源在绝对坐标系的第二位置；

根据第一位置和第二位置，确定俯仰角度。

根据温度确定水流量；其中水流量与温度正相关。

在第一方面的一种可能实现方式中，根据第一位置、第一方位信息以及温度确定消防水炮的控制参数之后，方法还包括：

根据控制参数控制消防水炮向火源喷水；

在控制消防水炮向火源喷水期间，每隔预设时间，根据火源相对于无人消防船的第二方位信息，对控制参数进行调整。

在第一方面的一种可能实现方式中，根据火源相对于无人消防船的第二方位信息，对控制参数进行调整，包括：

通过火源探测设备获取火源的多个图像；

根据多个图像确定第一区域；第一区域为多个图像中火源温度最高的区域；

确定第一区域相对于无人消防船的第二方位信息；

根据第二方位信息对控制参数进行调整。

在第一方面的一种可能实现方式中，通过火源探测设备获取火源的多个图像之后，方法还包括：

确定多个图像的每个图像中火源的中心位置；

根据多个中心位置，生成火源的中心位置变化趋势。

在第一方面的一种可能实现方式中，根据第一位置、第一方位信息以及温度确定消防水炮的控制参数之后，方法还包括：

获取无人消防船的稳性角度；

根据稳性角度与预设稳性角度，确定无人消防船的维稳策略。

在第一方面的一种可能实现方式中，根据稳性角度与预设稳性角度，确定无人消防船的维稳策略，包括：

在稳性角度与预设稳性角度之间的差值大于或等于第一阈值的情况下，启动反推力调整装置，反推力调整装置用于抵消消防水炮的反推力；

在稳性角度与预设稳定角度之间的差值小于第一阈值且大于第二阈值的情况下，启动无人消防船的动力系统；其中第一阈值大于第二阈值。

第二方面，本申请实施例提供了一种无人消防船的控制装置，无人消防船上设置有消防水炮；

装置包括：

第一获取模块，用于获取无人消防船在绝对坐标系的第一位置；

第二获取模块，用于获取火源相对于无人消防船的第一方位信息以及火源的温度；

确定模块，用于根据第一位置、第一方位信息以及温度确定消防水炮的控制参数，控制参数包括旋转角度、俯仰角度以及水流量。

第三方面，本申请实施例提供了一种无人消防船的控制设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面任一项方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一项方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项的方法。

本申请实施例提供的无人消防船的控制方法，首先获取无人消防船在绝对坐标系的第一位置，以及火源相对于无人消防船的第一方位信息以及火源的温度。之后，根据第一位置、第一方位信息以及火源的温度，确定消防水炮的旋转角度、俯仰角度以及水流量。之后，根据旋转角度和俯仰角度调整消防水炮的喷水方向，根据水流量沿外喷射水以进行灭火。上述无人消防船的控制方法实现了火情的自动侦查，并根据火情确定消防水炮的控制参数，而根据该控制参数可以实现消防水炮的喷水方向和喷水量的自动调整。该方法构建了一种无需人工操作、人工干预的自闭环无人消防工作模式，工作人员无需前往现场，在后端实施远程监控即可完成水上消防事故的处置，极大地降低了水上消防工作中对消防人员的伤害。

可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的无人消防船的架构示意图；

图2为本申请一实施例提供的无人消防船的控制方法的应用示意图；

图3为本申请一实施例提供的消防水炮伺服控制的原理图；

图4为本申请一实施例提供的获取第一方位信息的流程示意图；

图5为本申请一实施例提供的确定消防水炮的控制参数的流程示意图；

图6为本申请另一实施例提供的无人消防船的控制方法的流程示意图；

图7为本申请又一实施例提供的无人消防船的控制方法的流程示意图；

图8为本申请一实施例提供的稳性调整系统的控制原理图；

图9为本申请一实施例提供的无人消防船的控制装置的结构示意图；

图10是本申请一实施例提供的无人消防船的控制设备的硬件组成示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行示例性说明。值得说明的是，下文中列举的具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

图1为本申请一实施例提供的无人消防船的架构示意图。如图1所示，无人消防船10上设有控制器11、消防水炮15、火源探测设备12、雷达13以及惯性导航模块14。

本实施例中，火源探测设备12可以设置在无人消防船10的高点位置，用于确定火源的方位和温度。例如，火源探测设备12可以为热红外火源探测设备。热红外火源探测设备可以获取火源的温度以及火源的热感应图像，并将该热感应图像发送至无人消防船的控制器11。

一种场景中，热红外火源探测设备安装在无人消防船的船艏的高点位置。

一些实施例中，消防水炮15可以是指消防喷射喷水装置，用于向火源喷水以实现灭火。

其中，消防水炮15的旋转角度、俯仰角度以及水流量均可调整。例如，可以根据火情调整消防水炮的旋转角度、俯仰角度以及水流量，以实现精准快速灭火。示例性的，火情可以包括火源的位置以火源的温度高低。

一些实施例中，雷达13用于获取无人消防船的所处环境的点云数据，并将该点云数据发送至控制器11。控制器11可以基于雷达13发送的点云数据，确定环境中任一物体相对于无人消防船的方位信息。

示例性地，雷达13可以为3d激光雷达。可以基于3d激光雷达获取扫描范围内物体相对于3d激光雷达的三维坐标。

本实施例中，惯性导航模块14可以用于获取无人消防船10的位置信息、偏航角等。

消防水炮15喷水时，会对无人消防船10的船体形成较大的反推力。为了保持无人消防船10的稳性，上述无人消防船10上还可以设置有反推力调整装置16。

其中，反推力调整装置16用于抵消无人消防船10上的消防水炮15喷水时产生的反推力。

示例性的，反推力调整装置16可以是安装在无人船消防船10的艉部的机械结构。

例如，反推力调整装置16为可以自动打开和收起的x型机械机构。当开启反推力调整装置16时，反推力调整装置16展开成x型并向下延展，浸入水面以下。当x型机械结构的最低端触及到水底时，控制器11接收到较大的力矩反馈，控制器11控制x型机械结构停止向下延展，反推力调整装置16支撑船体进入工作状态。此时船体相当于在船艉设置了能够牢固地抵在硬质表面上的支撑点，因此x型机械结构能够极大的补偿抵消由于消防水炮产生的反推力，以及水流流动的水动力产生的影响。

应理解的是，本实施例中，无人消防船10还需设置有供电系统以及动力系统17等。在此不一一赘述。

图2为本申请一实施例提供的无人消防船的控制方法的流程示意图。本实施例提供的方法适用于图1中无人消防船，本实施例提供的方法的执行主体为图1实施例中的控制器。如图2所示，上述方法包括：

s10、获取无人消防船在绝对坐标系的第一位置。

本实施例中，可以基于无人消防船上安装的惯性导航模块获取无人船的第一位置以及无人船的船艏的方向。

其中，无人船的第一位置可以通过坐标来表示。例如，无人船的第一位置可以表征为(x,y,z)。

s20、获取火源相对于无人消防船的第一方位信息以及火源的温度。

本实施例中，火源相对于无人船的第一方位信息，可以是指火源相对于无人消防船的船艏的方位信息。

示例性的，第一方位信息可以包括方向信息和距离信息。方向信息可以是指火源相对于船艏的方向信息。距离信息可以是指火源与无人船船艏之间的距离信息。

一些实施例中，控制器可以基于热红外火源探测设备，确定火源相对于无人消防船的水平旋转角度，以及基于雷达获得无人消防船所处环境的点云数据。之后，控制器将点云数据中第一位置坐标确定为火源的位置坐标，其中，第一位置坐标表征的对象在水平面上的旋转角度与上述水平旋转角度相匹配。之后，控制器根据火源的位置坐标确定第一方向信息。

又一些实施例中，可以基于雷达获得无人消防船所处环境的点云数据。之后，控制器将点云数据中的第二位置坐标，确定火源的位置坐标，其中，第二位置坐标对应的形状与火源形状相匹配。之后，控制器根据火源的位置坐标确定第一方向信息。

本实施例中，获取火源的温度可以是指，控制器接收红外探测设备发送的火源的温度。

s30、根据第一位置、第一方位信息以及温度确定消防水炮的控制参数，控制参数包括旋转角度、俯仰角度以及水流量。

本步骤的目的在于，根据第一位置、第一方位信息以及温度确定消防水炮的控制参数，以便根据上述控制参数控制消防水炮向火源喷水，实现快速精准灭火。

图3为本申请一实施例提供的消防水炮伺服控制的原理图。如图3所示，在火情发生时，火源探测设备12获取火源的温度以及火源的热感应图像，并将火源的温度以及热感应图像发送至控制器11。雷达13获取无人消防船所处环境的点云数据，并将该点云数据发送至控制器11。惯性导航模块14获取无人消防船的第一位置，并将该第一位置发送至控制器11。

控制器11根据接收到的点云数据和热感应图像，确定火源相对于无人消防船的第一方向信息。之后，控制器11根据第一方向信息、第一位置以及火源的温度，确定消防水炮的控制参数。之后，控制器根据该控制参数控制消防水炮向火源喷水。进一步地，在火情发生变化的情况下，控制器也可实时获取第一方向信息、第一位置以及火源的温度，并适应性调整消防水炮的控制参数。

其中，控制器11确定消防水炮的控制参数，可以是指控制器11确定消防水炮的旋转角度、俯仰角度以及水流量。

其中，旋转角度可以是指消防水炮在水平面上相对于初始方位的旋转角度。俯仰角度可以是指，消防水炮在竖直平面相对于初始方位的旋转角度。初始方位可以是指在消防水炮不工作的状态时，消防水炮的喷水方位。

本实施例中，控制器可以根据第一位置和第一方位信息，确定消防水炮的旋转角度和俯仰角度。

例如，控制器可以根据第一方位信息以及第一位置，确定火源在绝对坐标系的第二位置的位置坐标。之后，控制器根据第二位置的位置坐标以及第一位置的位置坐标，计算获得无人消防船沿水平方向的旋转角度和沿竖直平面的旋转角度。

本实施例中，控制器可以基于火源的温度确定水流量。其中，水流量与火源的温度正相关。即火源的温度越高，水流量越大。

本申请实施例提供的无人消防船的控制方法，首先控制器获取无人消防船在绝对坐标系的第一位置，以及火源相对于无人消防船的第一方位信息以及火源的温度。之后，控制器根据第一位置、第一方位信息以及火源的温度，确定消防水炮的旋转角度、俯仰角度以及水流量。之后，控制器根据旋转角度和俯仰角度调整消防水炮的喷水方向，根据水流量沿外喷射水以进行灭火。上述无人消防船的控制方法实现了火情的自动侦查，并根据火情确定消防水炮的控制参数，而根据该控制参数可以实现消防水炮的喷水方向和喷水量的自动调整。该方法构建了一种无需人工操作、人工干预的自闭环无人消防工作模式，工作人员无需前往现场，在后端实施远程监控即可完成水上消防事故的处置，极大地降低了水上消防工作中对消防人员的伤害。

图4为本申请一实施例提供的获取第一方位信息的流程示意图。本实施例中，无人消防船上设置有雷达以及火源探测设备。如图4所示，获取火源相对于无人消防船的第一方位信息，包括：

s201、通过火源探测设备获取火源相对于无人消防船的方向。

本实施例中，方向可以通过火源相对于无人消防船的船艏的水平旋转角度表示。

其中，火源探测设备为热红外火源探测设备。可以在水平面上按照逆时针或顺时针的方式旋转热红外火源探测设备，获取无人消防船所处环境的多个热感应图像。将获取到多个热感应图像中像素值最大值进行比较，并将具有最大像素值的热感应图像中对应的水平旋转角度，确定为火源相对于无人消防船的水平旋转角度。

例如，火源相对于船艏的方向为ψ，其中顺时针旋转为正，逆时针旋转为负。若ψ为正值，则可以确定火源相对于船艏的方向信息为，沿船艏的方向顺时针旋转ψ；若ψ为负值，则可以确定火源相对于船艏的方向信息为，沿船艏的方向逆时针旋转ψ。

s202、通过雷达获取无人消防船所处环境的点云数据。

本实施例中，点云数据中包含了无人消防船所处环境中多个环境实物的位置坐标。

其中，每个环境实物的位置坐标，均为基于雷达的坐标系的位置坐标。可以根据雷达的坐标系以及绝对坐标系之间的转换关系，获取每个位置坐标对应的绝对坐标。

s203、从点云数据中查找与方向相匹配的位置坐标，并根据位置坐标确定第一方位信息。

本实施例中，相匹配的位置坐标在水平面上的投影，与无人消防船的船艏的方向之间的夹角与上述水平旋转角度相匹配。

示例性地，某一环境实物的绝对坐标可以表示为(x1，y1，z1)，则其在水平面上的投影点为(x1，y1，0)。由于无人消防船的船艏的方向已知，故可以根据投影点的坐标，以及船艏的方向确定该投影点与船艏的方向之间的夹角。

本实施例中，相匹配的位置坐标对应的环境实物即为火源。在获得相匹配的位置坐标后，可以根据该相匹配的位置坐标计算获得火源相对于船艏的方向信息，以及火源与无人船船艏之间的距离信息。

例如，相匹配的位置坐标在雷达坐标系统中表征为p(x’,y’,z’)，船艏在雷达坐标中的位置坐标为o(0，0，0)，则可以计算获得p与o点之间的距离，以及p点相对于o的沿雷达坐标系统中xyz三个坐标轴的旋转角度，从而确定第一方位信息。

由于热红外火源探测设备可以通过热感应原理，滤除非热源目标的干扰。本实施例中，通过热红外火源探测设备探测到火源的方位作为第一置信度信息源，保障了第一方位信息的准确度。

图5为本申请一实施例提供的确定消防水炮的控制参数的流程示意图。描述了图2实施例中步骤30的一种可行的实施方式。如图5所示，根据第一位置、第一方位信息以及温度确定消防水炮的控制参数，包括：

s301、根据方向确定旋转角度。

本实施例中，方向是指图4实施例中的火源相对于船艏的水平旋转角度。

本实施例中，消防水炮的旋转角度可以表示为式(1)：

θ＝σ-σ0(1)

其中，θ是消防水炮的旋转角度，σ是火源相对于船艏的水平旋转角度，σ0是个已知的固定值，根据消防水炮初始安装时与火源探测器之间的角度差确定。

s302、根据第一位置和第一方位信息，确定火源在绝对坐标系的第二位置。

s303、根据第一位置和第二位置，确定俯仰角度。

本实施例中，可以分别将第一位置和第二位置投影到极坐标系，生成第一位置对应的第三位置，以及第二位置对应的第四位置。

其中，极坐标系为球极坐标。球极坐标可以通过(ρ,θ)表征球面上的任意一个点q。

其中，ρ是点q距离球心的距离，是点q在xy平面的投影距离x轴的角度，θ是点q与z轴之间的角度(角度从0°到180°)。

在获得第三位置和第四位置后，将第三位置中θ与第四位置中θ的差值确定为俯仰角度。

应理解的是，本步骤中的x轴、y轴、z轴分别为绝对坐标系的三个坐标轴。

s304、根据温度确定水流量；其中水流量与温度正相关。

本实施例中，水流量与温度正相关。其中，温度越高，水流量越大。

例如，水流量与温度之间的关系可以通过下式表示：

q＝k1t²+k2t+k3(2)

其中，q为水流量，t为温度，k1、k2以及k3均为预设的系数。

本实施例中，若火情(火源的位置信息，以及火源的温度)随着时间的变化发生变化时，消防水炮的控制参数也将随之发生变化。具体地，可以按照预设的时间间隔获取火源相对于无人消防船的第一方位信息以及火源的温度；并根据当前获得第一方位信息以及火源的温度，确定消防水炮当前的控制参数；直至火情被消灭。

其中，火情被消灭可以是指：火源的温度与环境温度的差值不超过预设值。例如，预设值为5℃。

图6为本申请另一实施例提供的无人消防船的控制方法的流程示意图。如图6所示，在根据第一位置、第一方位信息以及所述温度确定消防水炮的控制参数之后，方法还包括：

s41、根据控制参数控制消防水炮向火源喷水。

本实施例中，根据控制参数控制消防水炮向火源喷水，可以包括：根据控制参数中的旋转角度和俯仰角度调整消防水炮的喷水方向，根据控制参数中的水流量控制消防水炮的喷水量。

s42、在控制消防水炮向火源喷水期间，每隔预设时间，根据火源相对于无人消防船的第二方位信息，对控制参数进行调整。

本实施例的目的在于，实现火情的自动侦查，并根据火情对控制参数进行实时调整。

本实施例中，预设时间可以为预先设定值。

本实施例中，第二方向信息的组成可以与图2实施例中第一方向信息的组成相同。第二方位信息包括方向信息和距离信息。

本实施例中，根据火源相对于无人消防船的第二方位信息，对控制参数进行调整，可以包括下述步骤：

步骤1、通过所述火源探测设备获取火源的多个图像。

本实施例中，通过火源探测设备获取火源的多个图像可以是指：在水平面逆时针或者顺时针旋转火源探测设备，获取包含火源的多个图像。

其中，包含火源的多个图像中的对应的火源的温度升高。

本实施例中，若火源探测设备在水平面的旋转方向与火源的中心位置变化方向不一致时，获得多个图像中火源对应的温度会下降。因此，为使得包含火源的多个图像中的对应的火源的温度升高，火源探测设备的旋转方向应与火源的中心位置变化方向保持一致。

例如，可以首先沿逆时针方向旋转火源探测设备，获取包含火源的多个图像；判断上述多个图像中火源对应的温度是否升高；若上述多个图像中火源对应的温度升高，则保持火源探测设备的旋转方向不变，并保存获得的多个图像。

若上述多个图像中火源对应的温度降低，则重新沿顺时针方向旋转火源探测设备，直至获得足够多的火源的图像。

步骤2、根据多个图像确定第一区域；第一区域为所述多个图像中火源温度最高的区域。

本实施例中，第一区域为火源中温度最高的区域。可以通过多个图像中各像素点对应的数值确定第一区域。

例如，像素点对应的数值可以为像素点的像素值，也可以为对像素值进行归一化或其他处理后的数值。

示例性地，第一区域为多个图像中像素值最大位置对应的区域。可以根据各像素点的像素值对图像进行分块，将像素值最大位置所在块对应的区域确定为第一区域。步骤3、确定第一区域相对于无人消防船的第二方位信息。

步骤4、根据第二方位信息对控制参数进行调整。

本实施例中，根据第二方位信息对控制参数进行调整，具体可以是指根据第二方位信息中的方向信息重新确定旋转角度，以及根据第二方位信息确定第一区域在极坐标中的位置坐标，并根据该位置坐标重新确定消防水炮的俯仰角度。

本申请实施例提供的无人消防船的控制方法，在向火源喷水的预设时间内，获取火源的多个图像，并根据该多个图像确定火源中最危险的区域(即多个图像中像素值最大位置对应的区域)。在确定最危险的区域后，根据最危险区域的方位信息，调整消防水炮的喷水方向，从而使得消防水炮可以指向最危险的区域进行喷水，以实现快速精准灭火。

本实施例中，若火源的中心位置变化方向与预设的火源探测设备的旋转方向不一致，则沿该预设方向旋转火源探测设备一段时间后，将无法获取包含火源的图像，或者获得图像中的火源的温度持续降低。因此，本实施例中，火源的中心位置的变化方向可以由火源探测设备的旋转方向确定。

具体地，在通过火源探测设备获取火源的多个图像之后，还可以确定多个图像的每个图像中火源的中心位置；并根据多个中心位置，生成火源的中心位置变化趋势。

其中，每个图像中火源的中心位置，可以是指每个图像的中心位置。

其中，火源的中心位置变化趋势可以用于表征火情的蔓延趋势。

例如，在水平方向沿逆时针方向旋转火源探测设备后，获取多个包含火源的图像。由火源探测设备的旋转方向可知，火源的中心的变化方向为相对于无人消防船逆时针旋转。则可以根据无人消防船当前船艏的方向，确定火源的中心位置的蔓延方向。

示例性地，火源探测设备在水平方向沿逆时针方向旋转，无人消防船当前船艏的方向为面向东南方向，则可以确定火源的中心位置变化趋势为向北蔓延。

本实施例中，在获得火源的中心位置变化趋势后，可以将上述变化趋势上报至无人消防船基站，以使得基站人员根据该趋势及时采取相应的消防措施。例如，再派遣无人消防船至现场进行灭火等。

本实施例中，在获得火源的中心位置变化趋势后，也可以根据变化后的火源的中心位置对消防水炮的控制参数进行更新。

本实施例中，在控制消防水炮向火源喷水后，及时获取火源的危险区域以及火源的中心位置的变化趋势。可以以根据危险区域的位置或者火源的中心位置的变化趋势，采取对应的消防措施。上述消防措施包括但不限于：更新消防水炮的控制参数，和/或增加/减少无人消防船数量等，以实现快速精准灭火。

由于消防水炮向外喷水时，会对无人消防形成较大的反推力，导致无人消防船向后移动或者摇晃。为了保持无人消防船的位置和稳性，需要根据消防水炮喷水时的，无人消防船的稳性角度，采取对应的维稳策略，具体可以参考图7所示的实施例。

图7为本申请又一实施例提供的无人消防船的控制方法的流程示意图。如图7所示，在根据第一位置、第一方位信息以及所述温度确定消防水炮的控制参数之后，方法还包括：

s51、获取无人消防船的稳性角度。

本实施例中，无人消防船的稳性角度可以包括无人消防船在水中的横摇角度和纵摇角度。

本实施例中，可以基于无人消防船上设置的惯性导航模块，获取无人消防船的横摇角度和纵摇角度。

本实施例中，无人消防船的稳性角度还可以是指根据无人消防船的横摇角度和纵摇角度共同确定的一个角度。

例如，可以对无人消防船的横摇角度和纵摇角度进行矢量求和，确定无人消防船的稳性角度λ。

s52、根据稳性角度与预设稳性角度，确定无人消防船的维稳策略。

本实施例中，预设稳性角度可以为预先设置的稳性角度的阈值。预设稳性角度用于表征船体处于正常姿态范围时的稳性角度的最大值。

其中，预设稳性角度既可以包括预设横摇角度和预设纵摇角度两个角度，还可以仅包括一个预设角度。具体可以根据稳性角度的组成确定。

示例性地，无人消防船的稳性角度λ，为对无人消防船的横摇角度和纵摇角度进行矢量求和确定的一个角度。相应地，预设稳定角度为预设的一个角度值λ0。

本实施例中，无人消防船的维稳策略包括但不限于以下一项或多项：开启无人消防船的动力系统、打开无人消防船的反推力调整装置。

一种场景中，若稳性角度小于或等于预设稳定角度，则表征无人消防船的船体处于正常姿态范围，可以依据不需要对无人消防船采取专门的维稳策略。

另一种场景中，稳性角度大于预设稳定角度，则表征无人消防船的船体不在于正常姿态范围，需要采取专门的维稳策略。

例如，可以根据稳性角度与预设稳性角度，确定稳性角度与预设稳性角度之间的差值；在获得上述差值之后，根据该差值与参考阈值之间的大小关系，确定无人消防船的维稳策略。

具体地，在稳性角度与预设稳性角度之间的差值大于或等于第一阈值的情况下，启动反推力调整装置，反推力调整装置用于抵消消防水炮的反推力。

在稳性角度与预设稳定角度之间的差值小于第一阈值且大于第二阈值的情况下，启动无人消防船的动力系统；其中第一阈值大于第二阈值。

其中，无人消防船的动力系统打开时，会沿船艏的方向产生主动推力，以抵消消防水炮工作时产生的反推力。

其中，反推力调整装置可以为船体提供支撑点，以抵消消防水炮的反推力。

图8为本申请一实施例提供的稳性调整系统的控制原理图。如图8所示，无人消防船的稳性调整系统包括惯性导航模块14、控制器11、反推力调整装置16以及动力系统17。

在消防水炮向火源喷水后，惯性导航模块14获取无人消防船的稳性角度并将该稳性角度发送至控制器11。控制器11根据稳性角度与预设稳定角度之间的差值确定对应的维稳策略。控制器将11基于维稳策略控制反推力调整装置16或动力系统17动作，以抵消消防水炮向外喷水产生的反推力，从而使得无人消防船处于一个正常姿态范围内。

其中，稳性角度与预设稳性角度之间的差值可以表示为δλ，第一阈值可以表示为δλ1，第二阈值可以表示为δλ2。

如果δλ2<δλ<δλ1，即船体稳性角度超出第二阈值，但还未达到第一阈值。此时，可以启动无人消防船的动力系统，利用动力系统产生的主动推力，补偿消防水炮产生的反推力。并可根据δλ的大小，具体确定动力系统的发动机转数，以使得产生的主动推力的大小以能够精准的补偿消防水炮的反推力。

如果δλ>δλ1，即稳性角度稳性超出第一阈值，表明船体的稳性已经受到严重影响。此时需打开反推力调整装置。

示例性的，反推力调整装置为可自动释放收起的x型机械结构。当开启反推力调整装置16时，反推力调整装置16展开成x型并向下延展，浸入水面以下。当x型机械结构的最低端触及到水底时，控制器11接收到较大的力矩反馈，控制器11控制x型机械结构停止向下延展，反推力调整装置16支撑船体进入工作状态。此时船体相当于在船艉设置了能够牢固地抵在硬质表面上的支撑点，因此x型机械结构能够极大的补偿抵消由于消防水炮产生的反推力，以及水流流动的水动力产生的影响。

应理解的是，由于反推力调整装置16有尺寸限制。通过打开反推力调整装置进行船体维稳的策略仅可以适用于水深较浅的水域。例如，该水域为水深不超过5m的近岸水域。

本申请实施例提供的无人消防船的控制方法，基于无人船的动力系统，或反推力调整装置的对消防水炮喷水时产生的反推力进行了有效补偿，可有效解决消防水炮工作过程中产生的反推力对艇体稳性的影响，保持无人消防船的稳性，支持消防水炮在高水流量下工作，提高灭火的效率和成功率。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

基于上述实施例所提供的无人消防船的控制方法，本发明实施例进一步给出实现上述方法实施例的装置实施例。

图9为本申请一实施例提供的无人消防船的控制装置的结构示意图。本实施例中，无人消防船上设置有消防水炮。如图9所示，无人消防船的控制装置60包括第一获取模块601、第二获取模块602、确定模块603。其中：

第一获取模块601，用于获取无人消防船在绝对坐标系的第一位置。

第二获取模块602，用于获取火源相对于无人消防船的第一方位信息以及火源的温度。

确定模块603，用于根据第一位置、第一方位信息以及温度确定消防水炮的控制参数，控制参数包括旋转角度、俯仰角度以及水流量。

本申请实施例提供的无人消防船的控制装置，首先获取无人消防船在绝对坐标系的第一位置，以及火源相对于无人消防船的第一方位信息以及火源的温度。之后，根据第一位置、第一方位信息以及火源的温度，确定消防水炮的旋转角度、俯仰角度以及水流量。之后，根据旋转角度和俯仰角度调整消防水炮的喷水方向，根据水流量沿外喷射水以进行灭火。上述无人消防船的控制方法实现了火情的自动侦查，并根据火情确定消防水炮的控制参数，而根据该控制参数可以实现消防水炮的喷水方向和喷水量的自动调整。该方法构建了一种无需人工操作、人工干预的自闭环无人消防工作模式，工作人员无需前往现场，在后端实施远程监控即可完成水上消防事故的处置，极大地降低了水上消防工作中对消防人员的伤害。

可选地，无人消防船上设置有雷达以及火源探测设备。第二获取模块602获取火源相对于无人消防船的第一方位信息，具体可以包括：

通过火源探测设备获取火源相对于无人消防船的方向；

通过雷达获取无人消防船所处环境的点云数据；

根据点云数据中与方向相匹配的位置坐标，确定第一方位信息。

可选地，确定模块603根据第一位置、第一方位信息以及温度确定消防水炮的控制参数，具体可以包括：

根据方向确定旋转角度；

根据第一位置和第一方位信息，确定火源在绝对坐标系的第二位置；

根据第一位置和第二位置，确定俯仰角度。

根据温度确定水流量；其中水流量与温度正相关。

本实施例中，无人消防船的控制装置60还包括参数调整模块，参数调整模块用于在根据第一位置、第一方位信息以及所述温度确定消防水炮的控制参数之后，用于

根据控制参数控制消防水炮向火源喷水；

在控制消防水炮向火源喷水期间，每隔预设时间，根据火源相对于无人消防船的第二方位信息，对控制参数进行调整。

可选地，参数调整模块根据火源相对于无人消防船的第二方位信息，对控制参数进行调整，具体包括：

通过火源探测设备获取火源的多个图像；

根据多个图像确定第一区域；第一区域为多个图像中火源温度最高的区域；

确定第一区域相对于无人消防船的第二方位信息；

根据第二方位信息对控制参数进行调整，获得调整后的控制参数。

可选地，参数调整模块通过火源探测设备获取火源的多个图像之后，还具体用于：

确定多个图像的每个图像中火源的中心位置；

根据多个中心位置，生成火源的中心位置变化趋势。

本实施例中，无人消防船的控制装置60还包括维稳模块，维稳模块在根据第一位置、第一方位信息以及温度确定消防水炮的控制参数之后，用于

获取无人消防船的稳性角度；

根据稳性角度与预设稳性角度，确定无人消防船的维稳策略。

可选地，维稳模块根据稳性角度与预设稳性角度，确定无人消防船的维稳策略，具体包括：

在稳性角度与预设稳性角度之间的差值大于或等于第一阈值的情况下，启动反推力调整装置，反推力调整装置用于抵消消防水炮的反推力；

在稳性角度与预设稳定角度之间的差值小于第一阈值且大于第二阈值的情况下，启动无人消防船的动力系统；其中第一阈值大于第二阈值。

图9所示实施例提供的无人消防船的控制装置，可用于执行上述方法实施例中的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

图10是本申请一实施例提供的无人消防船的控制设备的示意图。如图10所示，该无人消防船的控制设备70包括：至少一个处理器701、存储器702以及存储在所述存储器702中并可在所述处理器701上运行的计算机程序。移动终端还包括通信部件703，其中，处理器701、存储器702以及通信部件703通过总线704连接。

处理器701执行所述计算机程序时实现上述各个无人消防船的控制方法实施例中的步骤，例如图2所示实施例中的步骤s10至步骤s30。或者，处理器501执行计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图9所示模块601至603的功能。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器702中，并由处理器701执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在所述移动终端70中的执行过程。

本领域技术人员可以理解，图10仅仅是无人消防船的控制设备的示例，并不构成对无人消防船的控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如输入输出设备、网络接入设备、总线等。

例如，无人消防船的控制设备可以为图1实施例中的控制器。

所称处理器701可以是中央处理单元(centralprocesskngunkt，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(dkgktalskgnalprocessor，dsp)、专用集成电路(applkcatkonspeckfkckntegratedckrcukt，askc)、现成可编程门阵列(fkeld-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器702可以是移动终端的内部存储单元，也可以是移动终端的外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡(smartmedkacard，smc)，安全数字(securedkgktal，sd)卡，闪存卡(flashcard)等。所述存储器702用于存储所述计算机程序以及移动终端所需的其他程序和数据。存储器702还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

总线可以是工业标准体系结构(kndustrystandardarchktecture，ksa)总线、外部设备互连(perkpheralcomponent，pck)总线或扩展工业标准体系结构(extendedkndustrystandardarchktecture，eksa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如u盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

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