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CN116233208A - 一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统及方法 - Google Patents

一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统及方法 Download PDF

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CN116233208A CN202310493126.6A CN202310493126A CN116233208A CN 116233208 A CN116233208 A CN 116233208A CN 202310493126 A CN202310493126 A CN 202310493126A CN 116233208 A CN116233208 A CN 116233208A
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Abstract

本发明公开了一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统及方法，包括监控模块和远程云服务控制端；所述监控模块设置于矿山监控区域，监控模块预存设置植物的标准山体植物数量及分布，通过无人机监控获取当前植物数量及分布，比较当前植物数量及分布和标准山体植物数量及分布得到动态变化值，通过比较矿山植物种植峰值和动态变化值得到判断结果，对植物分布及数量相关信息进行发送，所述植物分布及数量相关信息包括判断结果，标准山体植物数量及分布和动态变化值；所述远程云服务控制端获取并显示植物分布及数量相关信息。本发明提供的系统及方法，解决了目前植物分布检测方法存在的检测复杂，不能系统管理的问题。

Description

一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统及方法
技术领域
本发明涉及矿山生态保护领域，尤其涉及一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统及方法。
背景技术
近年来，我国矿山生态修复研究发展迅速，为避免和减少对环境的破坏，应依据矿山不同开采时期的技术特点和自然环境等因素，制定和调整相应的复垦和生态修复方案，做到采矿与生态修复的一体化、同步化，最终实现矿山生态功能的修复。
现有的矿山生态监测系统不能做到通过检测矿山各位置植物分布从而无法实现种植最大化，又无法实现对矿山生态的修复功能。
发明内容
本发明提供了一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统及方法，旨在解决目前植物分布检测方法存在的检测复杂，无法实现合理种植，不能系统管理等问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统及方法，包括监控模块和远程云服务控制端；所述监控模块设置于矿山监控区域，监控模块预存设置植物的标准山体植物数量及分布，通过无人机监控获取当前植物数量及分布，比较当前植物数量及分布和标准山体植物数量及分布得到动态变化值，通过比较矿山植物种植峰值和动态变化值得到判断结果，对植物分布及数量相关信息进行发送，所述植物分布及数量相关信息包括判断结果，标准山体植物数量及分布和动态变化值；所述远程云服务控制端获取并显示植物分布及数量相关信息。
优选的：所述监控模块包括无人机监控单元、热成像处理单元和5G信号数据传输单元，所述无人机监控单元通过热成像系统获取当前植物数量及分布，并发送至热成像处理单元，所述热成像处理单元接收当前植物数量及分布，并与预存在远程云服务控制端的标准山体植物数量及分布进行比较，计算两者间的动态变化值，将动态变化值与矿山植物种植峰值进行比较；当动态变化值大于矿山植物种植峰值，则得到判断结果为当前植物种植分布异常，所述5G信号数据传输单元接收动态变化值和判断结果，将对接收到的植物分布及数量相关信息进行发送。
优选的：所述无人机监控单元包括热成像干扰布局模块，所述热成像干扰布局模块在热成像处理单元的控制下工作，热成像干扰布局模块降低植物异常分布对无人机监控的影响。
优选的：所述5G信号数据传输单元为热成像图像数据传输单元，所述热成像图像数据传输单元向热成像系统发送判断结果、动态变化值和标准山体植物数量及分布，所述远程云服务控制端通过热成像系统接收相关信息。
优选的：还包括人机交互控制端，所述远程云服务控制端对获取的判断结果、动态变化值和标准山体植物数量及分布进行分析，生成植物分布状态报告并发送到指定人机交互控制端；任意人机交互控制端发送向远程云服务控制端发送请求获取矿山监控区域的植物分布及数量相关信息。
优选的：还包括植物分布布局模块，所述植物分布布局模块接收远程云服务控制端发送的指令对当前区域的植物分布进行布局。
相应的：一种基于人工智能布局的矿山生态监控方法，包括以下步骤：
A1，在全部矿山监控区域设置监控模块，在监控模块中预存当前植物的标准山体植物数量及分布；
A2，监控模块通过无人机监控获取当前植物数量及分布，比较当前植物数量及分布和标准山体植物数量及分布，得到动态变化值；
A3，监控模块比较矿山植物种植峰值和动态变化值得到判断结果，对植物分布及数量相关信息进行发送，所述植物分布及数量相关信息包括判断结果、标准山体植物数量及分布和动态变化值；
A4，远程云服务控制端获取并显示植物分布及数量相关信息。
优选的：还包括步骤A5，远程云服务控制端获取植物分布及数量相关信息，根据植物分布及数量相关信息生成的植物分布状态报告，并通过标准山体植物数量及分布确定存在植物分布区域的植物，将植物分布状态报告发送给至管理受植物分布区域的人机交互控制端。
优选的：还包括植物数量调整步骤，所述植物数量调整步骤为，远程云服务控制端发送热成像干扰布局指令至监控模块，监控模块调整热成像干扰布局模块的植物分布数量；
还包植物分布布局步骤，所述植物分布布局步骤为，远程云服务控制端发送植物分布布局指令至植物分布布局模块，所述植物分布布局模块根据接收的指令对当前区域的植物分布进行布局。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、通过设置监控模块和远程云服务控制端实现对多地域植物分布情况的系统管理。所述的监控模块通过无人机监控获取当前植物数量及分布，比较当前植物数量及分布和标准山体植物数量及分布，并于矿山植物种植峰值比较得到判断结果。由于热成像信号在传输过程中没有经过信号放大，热成像信号相对较弱，容易受到植物分布的影响，故而在使用热成像布局时受到植物分布易导致布局不准确。
2、本发明通过将监控模块设置在矿山监控区域，并在监控模块中预存标准山体植物数量及分布，通过无人机监控获取当前植物，由于无人机监控是使用热成像信号传输，容易受到植物分布的影响，故而，如果矿山监控区域存在植物分布，通过无人机监控获取的当前植物数量及分布就会与预存在远程云服务控制端的标准山体植物数量及分布存在较大偏差，所以，本发明通过判断当前植物数量及分布和标准山体植物数量及分布间动态变化值即可判断矿山监控区域的当前植物分布情况，本发明中利用矿山监控区域植物作为测试信号，标准山体植物数量及分布相当于原始测试信号，通过热成像信号获取的当前植物数量及分布相当于接收的测试信号，通过比较当前植物数量及分布与预存在远程云服务控制端的标准山体植物数量及分布即实现了对测试信号的比较分析，本发明不需要设置测试信号收发装置，硬件结构简单，直接由监控模块通过无人机监控获取当前植物数量及分布，不需要人工干预，操作简单，并且通过计算两个数量及分布的距离即可判断植物分布情况，分析简单。而且，由于本发明通过植物数量及分布判断植物分布情况，故而其在植物分布检测时就获取了植物信息，不存在植物分布难布局的问题。
3、本发明提供的一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统及方法，解决了目前植物分布检测方法存在的检测复杂，布局困难，不能系统管理的问题，提供了一种结构简单，操作简单，分析简单，可以简单的准确布局，可以多地域检测系统分析的植物分布检测系统。
附图说明
图1是本发明一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统的系统组成图；
图2是本发明一种基于人工智能布局的矿山生态监控方法的步骤流程图1；
图3是本发明一种基于人工智能布局的矿山生态监控方法的步骤流程图2。
实施方式
如图1所示，本发明所述一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统，包括监控模块和远程云服务控制端；所述监控模块设置于矿山监控区域，监控模块预存设置植物的标准山体植物数量及分布，通过无人机监控获取当前植物数量及分布，比较当前植物数量及分布和标准山体植物数量及分布得到动态变化值，通过比较矿山植物种植峰值和动态变化值得到判断结果，对植物分布及数量相关信息进行发送，所述植物分布及数量相关信息包括判断结果，标准山体植物数量及分布和动态变化值；所述远程云服务控制端获取并显示植物分布及数量相关信息。
与现有技术相比，本发明公开的一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统，通过设置监控模块和远程云服务控制端实现对多地域植物分布情况的系统管理。所述的监控模块通过无人机监控获取当前植物数量及分布，比较当前植物数量及分布和标准山体植物数量及分布，并于矿山植物种植峰值比较得到判断结果。由于热成像信号在传输过程中没有经过信号放大，热成像信号相对较弱，容易受到植物分布的影响，故而在使用热成像布局时受到植物分布易导致布局不准确。本发明通过将监控模块设置在矿山监控区域，并在监控模块中预存标准山体植物数量及分布，通过无人机监控获取当前植物，由于无人机监控是使用热成像信号传输，容易受到植物分布的影响，故而，如果矿山监控区域存在植物分布，通过无人机监控获取的当前植物数量及分布就会与预存在远程云服务控制端的标准山体植物数量及分布存在较大偏差，所以，本发明通过判断当前植物数量及分布和标准山体植物数量及分布间动态变化值即可判断矿山监控区域的当前植物分布情况，本发明中利用矿山监控区域植物作为测试信号，标准山体植物数量及分布相当于原始测试信号，通过热成像信号获取的当前植物数量及分布相当于接收的测试信号，通过比较当前植物数量及分布与预存在远程云服务控制端的标准山体植物数量及分布即实现了对测试信号的比较分析，本发明不需要设置测试信号收发装置，硬件结构简单，直接由监控模块通过无人机监控获取当前植物数量及分布，不需要人工干预，操作简单，并且通过计算两个数量及分布的距离即可判断植物分布情况，分析简单。而且，由于本发明通过植物数量及分布判断植物分布情况，故而其在植物分布检测时就获取了植物信息，不存在植物分布难布局的问题。综上，本发明提供的一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统及方法，解决了目前植物分布检测方法存在的检测复杂，布局困难，不能系统管理的问题，提供了一种结构简单，操作简单，分析简单，可以简单的准确布局，可以多地域检测系统分析的植物分布检测系统。
如图1所示，所述监控模块包括无人机监控单元，热成像处理单元和5G信号数据传输单元，所述无人机监控单元通过热成像系统获取当前植物数量及分布，并发送至热成像处理单元，所述热成像处理单元接收当前植物数量及分布与预存在远程云服务控制端的标准山体植物数量及分布进行比较，计算两者间的动态变化值，将动态变化值与矿山植物种植峰值进行比较，当动态变化值大于矿山植物种植峰值，则得到判断结果为当前植物种植分布异常，所述5G信号数据传输单元接收动态变化值和判断结果，将对接收到的植物分布及数量相关信息进行发送。热成像处理单元存储标准数量及分布植物，无人机监控单元获取标准山体植物数量及分布，所述矿山植物种植峰值为待检测植物无植物分布下的当前植物数量及分布和标准山体植物数量及分布间的动态变化值。该监控模块通过判断当前植物数量及分布和标准山体植物数量及分布间动态变化值，即可判断矿山监控区域的当前植物分布情况，不需要设置测试信号收发装置，硬件结构简单，直接由监控模块通过无人机监控获取当前植物数量及分布，不需要人工干预，操作简单，并且通过计算两个数量及分布的距离即可判断植物分布情况，分析简单。而且，由于本发明通过植物数量及分布判断植物分布情况，故而其在植物分布检测时就获取了植物信息，不存在植物分布难布局的问题，通过5G信号数据传输单元将植物分布及数量相关信息发送，使得远程云服务控制端可以获取植物分布及数量相关信息，实现了多地域检测系统分析，解决了目前植物分布检测方法存在的问题。
如图1所示，所述无人机监控单元包括热成像干扰布局模块，所述热成像干扰布局模块在热成像处理单元的控制下工作，热成像干扰布局模块降低植物异常分布对无人机监控的影响。所述热成像干扰布局模块可以对无人机监控单元受到的植物分布进行布局，由于热成像干扰布局模块对布局单元的植物分布进行布局，无人机监控单元的布局效果可以在植物分布布局的作用下改善，故而，当调高热成像干扰布局模块的布局效果，在较大的植物分布下无人机监控单元的布局效果也不会受到太大影响，故而监控模块对植物分布的植物数量降低，可适用于对植物分布具有一定容忍能力的情况。反之，当降低热成像干扰布局模块的布局效果，在较小的植物分布下无人机监控单元的布局效果也会受到较大影响，故而监控模块对植物分布的植物数量升高，可适用于对植物分布数量的情况。本发明中，远程云服务控制端可以通过发出指令控制热成像干扰布局模块的布局效果，从而控制监控模块对植物分布的植物数量，以便本系统适用于各种不同环境。
如图1所示，所述5G信号数据传输单元为热成像图像数据传输单元，所述热成像图像数据传输单元向热成像系统发送判断结果，动态变化值和标准山体植物数量及分布，所述远程云服务控制端通过热成像系统接收相关信息。由我国自主研发的热成像系统，突破了传统热成像数据传输中地面服务站只能接收热成像信号，而不能实现热成像双向信息传递的技术限制，实现了热成像的双向数据传输，支持图像的发送。本发明利用热成像系统具有的图像发送功能，通过设置热成像图像数据传输单元，利用热成像系统实现监控模块和远程云服务控制端之间的双向数据传输，不用设置其他的数据传输方式，使得系统间的数据传输更为简单方便。
如图1所示，本发明所述的一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统，还包括人机交互控制端，所述远程云服务控制端对获取的判断结果，动态变化值和标准山体植物数量及分布进行分析，生成植物分布状态报告并发送到指定人机交互控制端；任意人机交互控制端发送向远程云服务控制端发送请求获取矿山监控区域的植物分布及数量相关信息。本发明通过远程云服务控制端生成植物分布状态报告，并将植物分布状态报告发送至指定人机交互控制端，本发明所述的指定人机交互控制端时指对受植物分布区域由管理义务的人机交互控制端，例如矿山监控区域为甲市乙区丙街道丁矿山，当此矿山监控区域受到植物分布，远程云服务控制端将植物分布状态报告发送至丙街道的人机交互控制端，相关管理人员可以及时接收到植物分布状态报告确认当前矿山监控区域的状况做出相应的相应。同时，任意人机交互控制端均可以主动访问远程云服务控制端获取想了解的全部或指定矿山监控区域的植物分布情况，使得管理人员可以更为主动的监控相关区域。
如图1所示，本发明所述的一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统，还包括植物分布布局模块，所述植物分布布局模块接收远程云服务控制端发送的指令对当前区域的植物分布进行布局。本发明通过设置植物分布布局模块改善所在区域的植物分布状况，可以在远程云服务控制端的控制下快速响应，及时改善生态环境，避免植物分布带来危险，也可以在严重的植物分布发生时为抢修争取宝贵时间。
如图2所示，本发明所述一种基于人工智能布局的矿山生态监控方法，包括以下步骤：A1，在全部矿山监控区域设置监控模块，在监控模块中预存当前植物的标准山体植物数量及分布；A2，监控模块通过无人机监控获取当前植物数量及分布，比较当前植物数量及分布和标准山体植物数量及分布，得到动态变化值；A3，监控模块比较矿山植物种植峰值和动态变化值得到判断结果，对植物分布及数量相关信息进行发送，所述植物分布及数量相关信息包括判断结果、标准山体植物数量及分布和动态变化值；A4，远程云服务控制端获取并显示植物分布及数量相关信息。
与现有技术相比，本发明公开的基于无人机监控的植物分布检测方法，通过监控模块和远程云服务控制端实现对多地域植物分布情况的系统管理。所述的监控模块通过无人机监控获取当前植物数量及分布，比较当前植物数量及分布和标准山体植物数量及分布并于矿山植物种植峰值比较得到判断结果。由于热成像信号在传输过程中没有经过信号放大，热成像信号相对较弱，容易受到植物分布的影响，故而在使用热成像布局时受到植物分布易导致布局不准确。本发明通过将监控模块设置在矿山监控区域，并在监控模块中预存标准山体植物数量及分布，通过无人机监控获取当前植物，由于无人机监控是使用热成像信号传输，容易受到植物分布的影响，故而，如果矿山监控区域存在植物分布，通过无人机监控获取的当前植物数量及分布就会与预存在远程云服务控制端的标准山体植物数量及分布存在较大偏差，所以，本发明通过判断当前植物数量及分布和标准山体植物数量及分布间动态变化值即可判断矿山监控区域的当前植物分布情况，本发明中利用矿山监控区域植物作为测试信号，标准山体植物数量及分布相当于原始测试信号，通过热成像信号获取的当前植物数量及分布相当于接收的测试信号，通过比较当前植物数量及分布与预存在远程云服务控制端的标准山体植物数量及分布即实现了对测试信号的比较分析，本发明不需要设置测试信号收发装置，硬件结构简单，直接由监控模块通过无人机监控获取当前植物数量及分布，不需要人工干预，操作简单，并且通过计算两个数量及分布的距离即可判断植物分布情况，分析简单，而且，由于本发明通过植物数量及分布判断植物分布情况，故而其在植物分布检测时就获取了植物信息，不存在植物分布难布局的问题。综上，本发明提供的基于无人机监控的植物分布检测方法，解决了目前植物分布检测方法存在的检测复杂，布局困难，不能系统管理的问题，提供了一种结构简单，操作简单，分析简单，可以简单的准确布局，可以多地域检测系统分析的植物分布检测方法。
如图3所示，本发明所述的一种基于人工智能布局的矿山生态监控方法，还包括步骤A5，所述步骤A5，远程云服务控制端获取植物分布及数量相关信息，根据植物分布及数量相关信息生成的植物分布状态报告，并通过标准山体植物数量及分布确定存在植物分布区域的植物，将植物分布状态报告发送给至管理该植物分布区域的人机交互控制端。本发明通过远程云服务控制端生成植物分布状态报告，并将植物分布状态报告发送至指定人机交互控制端，本发明所述的指定人机交互控制端是指对该植物分布区域有管理义务的人机交互控制端，例如矿山监控区域为甲市乙区丙街道丁矿山，当此矿山监控区域为植物分布工作时，远程云服务控制端将植物分布状态报告发送至丙街道的人机交互控制端，相关管理人员可以及时接收到植物分布状态报告确认当前矿山监控区域的状况做出相应的响应。同时，任意人机交互控制端均可以主动访问远程云服务控制端获取想了解的全部或指定矿山监控区域的植物分布情况，使得管理人员可以更为主动的监控相关区域。
本发明所述的一种植物分布检测方法，还包括植物数量调整步骤，所述植物数量调整步骤为，远程云服务控制端发送热成像干扰布局指令至监控模块，监控模块调整热成像干扰布局模块的植物分布数量。本发明通过热成像干扰布局模块对无人机监控单元对植物分布进行布局监控，无人机监控单元的布局效果可以在植物分布布局的作用下改善，故而，当调高热成像干扰布局模块的布局效果，在较大的植物分布下无人机监控单元的布局效果也不会受到太大影响，故而监控模块对植物分布的植物数量降低，可适用于对植物分布具有一定容忍能力的情况。反之，当降低热成像干扰布局模块的布局效果，在较少的植物分布下无人机监控单元的布局效果也会受到较大影响，故而监控模块对植物分布的植物数量升高，可适用于对植物分布数量的情况。本发明中，远程云服务控制端可以通过发出指令控制热成像干扰布局模块的布局效果，从而控制监控模块对植物分布的植物数量，以便该方法适用于各种不同环境。
本发明所述的一种植物分布监控方法，还包括植物分布布局步骤，所述植物分布布局步骤为，远程云服务控制端发送植物分布布局指令至植物分布布局模块，所述植物分布布局模块根据接收的指令对当前区域的植物分布进行布局。本发明设置植物分布布局模块改善所在区域的植物分布状况，可以在远程云服务控制端的控制下快速响应，及时改善生态环境，避免植物分布异常带来风险，从而为矿山修复提供有效的植物监控方法。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统，其特征在于，包括监控模块和远程云服务控制端；所述监控模块设置于矿山监控区域，监控模块预存设置植物的标准山体植物数量及分布，通过无人机监控获取当前植物数量及分布，比较当前植物数量及分布和标准山体植物数量及分布得到动态变化值，通过比较矿山植物种植峰值和动态变化值得到判断结果，对植物分布及数量相关信息进行发送，所述植物分布及数量相关信息包括判断结果、标准山体植物数量及分布和动态变化值；所述远程云服务控制端获取并显示植物分布及数量相关信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统，其特征在于，所述监控模块包括无人机监控单元、热成像处理单元和5G信号数据传输单元，所述无人机监控单元通过热成像系统获取当前植物数量及分布，并发送至热成像处理单元，所述热成像处理单元接收当前植物数量及分布，并与预存在远程云服务控制端的标准山体植物数量及分布进行比较，计算两者间的动态变化值，将动态变化值与矿山植物种植峰值进行比较；当动态变化值大于矿山植物种植峰值，则得到判断结果为当前植物种植分布异常，所述5G信号数据传输单元接收动态变化值和判断结果，将对接收到的植物分布及数量相关信息进行发送。
3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统，其特征在于，所述无人机监控单元包括热成像干扰布局模块，所述热成像干扰布局模块在热成像处理单元的控制下工作，热成像干扰布局模块降低植物异常分布对无人机监控的影响。
4.根据权利要求2所述的一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统，其特征在于，所述5G信号数据传输单元为热成像图像数据传输单元，所述热成像图像数据传输单元向热成像系统发送判断结果、动态变化值和标准山体植物数量及分布，所述远程云服务控制端通过热成像系统接收相关信息。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统，其特征在于，还包括人机交互控制端，所述远程云服务控制端对获取的判断结果、动态变化值和标准山体植物数量及分布进行分析，生成植物分布状态报告并发送到指定人机交互控制端；任意人机交互控制端发送向远程云服务控制端发送请求获取矿山监控区域的植物分布及数量相关信息。
6.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于人工智能布局的矿山生态监控系统，其特征在于，还包括植物分布布局模块，所述植物分布布局模块接收远程云服务控制端发送的指令对当前区域的植物分布进行布局。
7.一种基于人工智能布局的矿山生态监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1，在全部矿山监控区域设置监控模块，在监控模块中预存当前植物的标准山体植物数量及分布；
A2，监控模块通过无人机监控获取当前植物数量及分布，比较当前植物数量及分布和标准山体植物数量及分布，得到动态变化值；
A3，监控模块比较矿山植物种植峰值和动态变化值得到判断结果，对植物分布及数量相关信息进行发送，所述植物分布及数量相关信息包括判断结果、标准山体植物数量及分布和动态变化值；
A4，远程云服务控制端获取并显示植物分布及数量相关信息。
8.根据权利要求7所述的一种基于人工智能布局的矿山生态监控方法，其特征在于，还包括步骤A5，远程云服务控制端获取植物分布及数量相关信息，根据植物分布及数量相关信息生成的植物分布状态报告，并通过标准山体植物数量及分布确定存在植物分布区域的植物，将植物分布状态报告发送给至管理受植物分布区域的人机交互控制端。
9.根据权利要求7或8所述的一种基于人工智能布局的矿山生态监控方法，其特征在于，还包括植物数量调整步骤，所述植物数量调整步骤为，远程云服务控制端发送热成像干扰布局指令至监控模块，监控模块调整热成像干扰布局模块的植物分布数量；
还包植物分布布局步骤，所述植物分布布局步骤为，远程云服务控制端发送植物分布布局指令至植物分布布局模块，所述植物分布布局模块根据接收的指令对当前区域的植物分布进行布局。
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