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一种 森林管理系统

阅读：162发布：2023-01-30

专利汇可以提供一种森林管理系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种森林管理系统，包括信息输入模块、3S空间数据集成模块、巡检机器人模块、预测分析模块、火灾报警模块、管理方案决策模块、中央处理器和全息投影模块。本发明利用3S空间数据集成技术获取森林状态信息，通过信息融合与综合分析，实现低成本，高效率的森林监测工作，协同通过巡检机器人模块实现了树木生长情况数据、分布数据的自动采集和计算分析，大大减轻了工作人员的工作量；从多个角度实现了森林火灾的可视化预警。，下面是一种森林管理系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种森林管理系统，其特征在于，包括：
信息输入模块，用于用户登录，输入待监测点森林基本信息数据和控制命令；
3S空间数据集成模块，用于实时采集监测点森林的状态数据；
巡检机器人模块，用于定时进行目标图像数据的采集；
预测分析模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，根据3S空间数据集成模块所采集到的数据生成短期森林情况预报信息，供管理方案决策模块使用；
火灾报警模块，采用随机森林模型对所述3S空间数据集成模块所监测到的数据进行评估，一旦评估结果位于预设的门限内，则启动报警模块进行报警；
管理方案决策模块，用于根据3S空间数据集成模块所采集到的数据，采用多分组差分进化算法优化计算得到有利于改善森林情况的森林管理方案；
中央处理器，用于接收3S空间数据集成模块以及巡检机器人模块所采集到的数据，并将这些数据转换成全息投影模块所能识别的格式发送到全息投影模块进行投放；用于用户注册、权限管理和密码修改；还用于根据信息输入模块所输入的数据调用命令在数据库中调用相应的数据发送到显示屏进行显示；
全息投影模块，包括空气屏幕生成模块和若干组3D投影仪，用于根据中央处理器发送的控制命令完成相应数据的投放。
2.如权利要求1所述的一种森林管理系统，其特征在于，所述巡检机器人模块包括巡检机器人本体，以及安装在巡检机器人前端的双目视觉传感器和双光谱视频采集器，双光谱视频采集器通过对热红外的捕捉，可以实现烟火的智能识别，一旦发现疑似烟火，烟火识别系统自动识别并自动向监测中心发送报警信号，双目视觉传感器和双光谱视频采集器所采集到的视频信息采用5.8G虚线数字微波系统将监控到的视频图像回传至监控中心；双目视觉传感器用于树木生长状态图像数据的采集，并将采集到的数据传送到尺寸计算模块和树木种类识别模块，尺寸计算模块和树木种类识别模块输出计算结果和识别结果，随监测图形同时反馈至监测中心。
3.如权利要求2所述的一种森林管理系统，其特征在于，所述巡检机器人采用无人机，且双目视觉传感器和双光谱视频采集器的方位角、俯仰角以及焦距均可调。
4.如权利要求1所述的一种森林管理系统，其特征在于，所述报警模块用于根据火灾报警模块发送的控制命令发出语音报警，并根据火灾报警模块发送的控制命令发送预警短信至指定的移动终端；发送的短信至少包括监测点所在位置以及目前3S空间数据集成模块所检测到的数据。
5.如权利要求1所述的一种森林管理系统，其特征在于，还包括一图形绘制模块，用于根据所监测到数据绘制各种曲线图。
6.如权利要求1所述的一种森林管理系统，其特征在于，还包括一显示屏，用于进行监测数据的播放，还用于显示数据输入模块输入的各种数据以及整个监测过程中需要显示的数据，并基于监测到的数据输出表征森林情况的二维结果图、三维结果图。
7.如权利要求1所述的一种森林管理系统，其特征在于，所述待监测点森林基本信息数据至少包括待监测点森林地理位置信息、森林开采相关数据、往年相关管理数据。
8.如权利要求1所述的一种森林管理系统，其特征在于，还包括一计算分析模块，内设算法编辑模块，用于通过各种算法进行目标数据的获取。

说明书全文

一种森林管理系统

技术领域

[0001] 本发明涉及森林管理技术领域，具体涉及一种森林管理系统。

背景技术

[0002] 目前，收集用于评价森林状态的信息的过程是非常耗时和复杂的。且当收集信息时，通常依赖于采样，由于缺乏足够的信息收集和分析而可能出现误差。

[0003] 为此，现有技术中涌现出了大量的森林管理系统，但普遍存在误差较大、探测成本较高，不能大面积、多期次使用，且所检测到的数据均为静态的数值，不具有可视性。

发明内容

[0004] 为解决上述问题，本发明提供了一种森林管理系统，利用3S空间数据集成技术获取森林状态信息，通过信息融合与综合分析，实现低成本，高效率的森林监测工作，协同通过巡检机器人模块实现了树木生长情况数据、分布数据的自动采集和计算分析，大大减轻了工作人员的工作量；从多个角度实现了森林火灾的可视化预警。

[0005] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

[0006] 一种森林管理系统，包括：

[0007] 信息输入模块，用于用户登录，输入待监测点森林基本信息数据和控制命令；

[0008] 3S空间数据集成模块，用于实时采集监测点森林的状态数据；

[0009] 巡检机器人模块，用于定时进行目标图像数据的采集；

[0010] 预测分析模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，根据3S空间数据集成模块所采集到的数据生成短期森林情况预报信息，供管理方案决策模块使用；

[0011] 火灾报警模块，采用随机森林模型对所述3S空间数据集成模块所监测到的数据进行评估，一旦评估结果位于预设的门限内，则启动报警模块进行报警；

[0012] 管理方案决策模块，用于根据3S空间数据集成模块所采集到的数据，采用多分组差分进化算法优化计算得到有利于改善森林情况的森林管理方案；

[0013] 中央处理器，用于接收3S空间数据集成模块以及巡检机器人模块所采集到的数据，并将这些数据转换成全息投影模块所能识别的格式发送到全息投影模块进行投放；用于用户注册、权限管理和密码修改；还用于根据信息输入模块所输入的数据调用命令在数据库中调用相应的数据发送到显示屏进行显示；

[0014] 全息投影模块，包括空气屏幕生成模块和若干组3D投影仪，用于根据中央处理器发送的控制命令完成相应数据的投放。

[0015] 优选地，所述巡检机器人模块包括巡检机器人本体，以及安装在巡检机器人前端的双目视觉传感器和双光谱视频采集器，双光谱视频采集器通过对热红外的捕捉，可以实现烟火的智能识别，一旦发现疑似烟火，烟火识别系统自动识别并自动向监测中心发送报警信号，双目视觉传感器和双光谱视频采集器所采集到的视频信息采用5.8G虚线数字微波系统将监控到的视频图像回传至监控中心；双目视觉传感器用于树木生长状态图像数据的采集，并将采集到的数据传送到尺寸计算模块和树木种类识别模块，尺寸计算模块和树木种类识别模块输出计算结果和识别结果，随监测图形同时反馈至监测中心。

[0016] 优选地，所述巡检机器人采用无人机，且双目视觉传感器和双光谱视频采集器的方位角、俯仰角以及焦距均可调。

[0017] 优选地，所述报警模块用于根据火灾报警模块发送的控制命令发出语音报警，并根据火灾报警模块发送的控制命令发送预警短信至指定的移动终端；发送的短信至少包括监测点所在位置以及目前3S空间数据集成模块所检测到的数据。

[0018] 优选地，还包括一图形绘制模块，用于根据所监测到数据绘制各种曲线图。

[0019] 优选地，还包括一显示屏，用于进行监测数据的播放，还用于显示数据输入模块输入的各种数据以及整个监测过程中需要显示的数据，并基于监测到的数据输出表征森林情况的二维结果图、三维结果图。

[0020] 优选地，所述待监测点森林基本信息数据至少包括待监测点森林地理位置信息、森林开采相关数据、往年相关管理数据。

[0021] 优选地，还包括一计算分析模块，内设算法编辑模块，用于通过各种算法进行目标数据的获取。

[0022] 本发明具有以下有益效果：

[0023] 利用3S空间数据集成技术获取森林状态信息，通过信息融合与综合分析，实现低成本，高效率的森林监测工作，协同通过巡检机器人模块实现了树木生长情况数据、分布数据的自动采集和计算分析，大大减轻了工作人员的工作量；从多个角度实现了森林火灾的可视化预警。附图说明

[0024] 图1本发明实施例一种森林管理系统的系统框图。

具体实施方式

[0025] 为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0026] 如图1所示，本发明实施例提供了一种森林管理系统，包括：

[0027] 布置在监测中心的：

[0028] 信息输入模块，用于用户登录，输入待监测点森林基本信息数据和控制命令；所述待监测点森林基本信息数据至少包括待监测点森林地理位置信息、森林开采相关数据、往年相关管理数据；

[0029] 预测分析模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，根据3S空间数据集成模块所采集到的数据生成短期森林情况预报信息，供管理方案决策模块使用；

[0030] 火灾报警模块，采用随机森林模型对所述3S空间数据集成模块所监测到的数据进行评估，一旦评估结果位于预设的门限内，则启动报警模块进行报警；所述报警模块用于根据火灾报警模块发送的控制命令发出语音报警，并根据火灾报警模块发送的控制命令发送预警短信至指定的移动终端；发送的短信至少包括监测点所在位置以及目前3S空间数据集成模块所检测到的数据。

[0031] 管理方案决策模块，用于根据3S空间数据集成模块所采集到的数据，采用多分组差分进化算法优化计算得到有利于改善森林情况的森林管理方案；

[0032] 中央处理器，用于接收3S空间数据集成模块以及巡检机器人模块所采集到的数据，并将这些数据转换成全息投影模块所能识别的格式发送到全息投影模块进行投放；用于用户注册、权限管理和密码修改；还用于根据信息输入模块所输入的数据调用命令在数据库中调用相应的数据发送到显示屏进行显示；

[0033] 全息投影模块，包括空气屏幕生成模块和若干组3D投影仪，用于根据中央处理器发送的控制命令完成相应数据的投放；

[0034] 图形绘制模块，用于根据所监测到数据绘制各种曲线图；

[0035] 显示屏，用于进行监测数据的播放，还用于显示数据输入模块输入的各种数据以及整个监测过程中需要显示的数据，并基于监测到的数据输出表征森林情况的二维结果图、三维结果图；

[0036] 计算分析模块，内设算法编辑模块，用于通过各种算法进行目标数据的获取。

[0037] 还包括：

[0038] 3S空间数据集成模块，用于实时采集监测点森林的状态数据；

[0039] 巡检机器人模块，用于定时进行目标图像数据的采集；所述巡检机器人模块包括巡检机器人本体，以及安装在巡检机器人前端的双目视觉传感器和双光谱视频采集器，双光谱视频采集器通过对热红外的捕捉，可以实现烟火的智能识别，一旦发现疑似烟火，烟火识别系统自动识别并自动向监测中心发送报警信号，双目视觉传感器和双光谱视频采集器所采集到的视频信息采用5.8G虚线数字微波系统将监控到的视频图像回传至监控中心；双目视觉传感器用于树木生长状态图像数据的采集，并将采集到的数据传送到尺寸计算模块和树木种类识别模块，尺寸计算模块和树木种类识别模块输出计算结果和识别结果，随监测图形同时反馈至监测中心。

[0040] 优选地，所述巡检机器人采用自带避障导航系统的无人机，且双目视觉传感器和双光谱视频采集器的方位角、俯仰角以及焦距均可调。

[0041] 以上所述仅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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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