恭喜招互(江蘇)智慧科技有限公司張榮獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜招互(江蘇)智慧科技有限公司申請的專利一種基于邊緣計算的智慧林業監測系統與方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119130275B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-03-25發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202411142850.5,技術領域涉及:G06Q10/067;該發明授權一種基于邊緣計算的智慧林業監測系統與方法是由張榮;張桐設計研發完成,并于2024-08-20向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于邊緣計算的智慧林業監測系統與方法在說明書摘要公布了:本發明提出了一種基于邊緣計算的智慧林業監測系統與方法,所述方法包括:獲取林區地形地貌相關數據,并根據對獲取的相關數據進行處理,獲取所述林區地形地貌的數字高程模型;將獲取到的所述數字高程模型存入云平臺;通過人工智能算法對存儲到云平臺中的所述林區地形地貌的數字高程模型進行分析,根據分析結果確定傳感器部署位置,并根據傳感器部署位置對相應傳感器進行部署。通過傳感器采集原始數據,將邊緣設備與傳感器進行連接,實時獲取傳感器采集的原始數據;邊緣設備和傳感器的實時數據采集和處理,使得監測數據能夠及時傳輸至云平臺進行進一步分析處理。
本發明授權一種基于邊緣計算的智慧林業監測系統與方法在權利要求書中公布了:1.一種基于邊緣計算的智慧林業監測方法,其特征在于,所述方法包括:獲取林區地形地貌相關數據,并根據對獲取的相關數據進行處理,獲取所述林區地形地貌的數字高程模型;將獲取到的所述數字高程模型存入云平臺;通過人工智能算法對存儲到云平臺中的所述林區地形地貌的數字高程模型進行分析,根據分析結果確定傳感器部署位置,并根據傳感器部署位置對相應傳感器進行部署,通過傳感器采集原始數據,將邊緣設備與傳感器進行連接,實時獲取傳感器采集的原始數據;邊緣設備對獲取的原始數據進行預處理,并通過機器學習算法以及模式識別算法對預處理后的原始數據進行數據分析與處理,獲得分析與處理結果,所述邊緣設備基于分析與處理結果生成監測信息,并將監測信息通過物聯網傳輸至云平臺;云平臺接收所述邊緣設備傳輸的監測信息,結合所述數字高程模型通過人工智能算法,對所述監測信息進行進一步分析處理,獲得進一步分析處理結果,并根據進一步分析處理結果進行監測管理;所述獲取林區地形地貌相關數據,并根據對獲取的相關數據進行處理,獲取所述林區地形地貌的數字高程模型;將獲取到的所述數字高程模型存入云平臺,包括:確定待監測林區位置信息,根據所述待監測林區位置信息確定所述林區地形地貌相關數據獲取方式;根據確定的所述獲取方式,對林區地形地貌的相關數據進行采集,所述獲取方式包括航空測量、地面調查以及衛星遙感;對采集到的所述林區地形地貌的相關數據進行預處理,獲取所述林區地形地貌的高程數據;并通過數據融合算法以及加權平均算法對不同的高程數據進行融合,所述預處理包括去除噪聲、平差處理以及數據校正;通過插值算法,將離散的高程數據點插值為連續的高程表面,并生成相應的高程數據模型;將插值后的連續高程數據模型轉換為網格格式,所述網格格式包括規則網格以及不規則網格,所述規則網格包括正方形以及矩形網格,所述不規則網格包括三角形網格;通過濾波以及插值對生成的數字高程模型進行平滑和修正,并去除局部的異常值以及誤差;將生成的數字高程模型導出為標準格式的數據文件,所述格式包括GeoTIFF以及ASCII;確定所述數字高程模型的格式,并根據所述數字高程模型的數據大小、訪問頻率以及預計增長數據確定存儲需求;根據所述數字高程模型的空間范圍,將所述數字高程模型根據網格劃分方式,劃分為一系列的空間區域;在云平臺中創建存儲桶,根據已劃分好的空間區域,通過網格ID以及行列號,創建相應的存儲目錄結構;將劃分好的數字高程模型按照所屬網格劃分,依次存儲到對應的存儲目錄中;針對存儲到存儲目錄中的數字高程模型數據,建立備份以及容災機制,并設定使用權限以及訪問控制策略;在所述云平臺中添加相應的元數據信息,所述元數據信息包括網格的空間范圍、分辨率以及更新日期;根據實際使用情況以及需求變化,定期對所述云平臺進行優化以及升級;所述通過人工智能算法對存儲到云平臺中的所述林區地形地貌的數字高程模型進行分析,根據分析結果確定傳感器部署位置,并根據傳感器部署位置對相應傳感器進行部署,通過傳感器采集原始數據,將邊緣設備與傳感器進行連接,實時獲取傳感器采集的原始數據,包括:從云平臺中獲取林區地形地貌的數字高程模型數據,通過人工智能算法對所述數字高程模型數據進行處理及分析,獲取所述林區地形的相關信息,所述林區地形的相關信息包括地勢、高度、坡度以及水文;根據所述林區地形的相關信息確定傳感器的部署位置以及數量,并根據所述林區特點以及所需監測的信息,確定需要使用的傳感器類型;根據確定的傳感器位置、數量以及確定需要使用的傳感器類型,選擇合適的位置與方案進行傳感器部署;所述傳感器類型包括溫濕度傳感器、火險指數傳感器、地質監測傳感器以及圖像傳感器;所述溫濕度傳感器用于監測林區的氣候狀況和濕度變化;所述溫濕度傳感器部署在離地面1.5-3m位置,所述溫濕度傳感器的部署規則為每1250個平方米設置兩個溫濕度傳感器,令林區面積為S,所述溫濕度傳感器設置數量為N,若S-1250≤0,則N=2,若S-1250>0,則;所述火險指數傳感器用于評估林區的火災風險,所述火險指數傳感器部署在林區靠近火源、易燃物以及林區邊緣區域,所述火險指數傳感器數量不少于16個;所述地質監測傳感器用于檢測土壤濕度和土壤穩定性,所述地質監測傳感器在林區內隨機部署12個,并將其安裝在樹木旁,且不與樹木直接接觸;所述圖像傳感器用于監測植被生長狀態和病蟲害情況,所述圖像傳感器安裝于視野開闊、無障礙物遮擋、無陽光直射以及有代表性的地點,所述代表性的地點包括不同種類的森林、不同樹齡的林地;所述圖像傳感器安裝數量為每千平方米一個;傳感器部署完畢后,在所述傳感器旁安裝邊緣設備,將所述邊緣設備與所述傳感器通過低功耗無線通信協議進行連接,所述低功耗無線通信協議包括LoRaWAN以及NB-IoT;通過傳感器對原始數據進行采集,并將傳感器采集的數據實時傳輸至邊緣設備。
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