利索能及
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专利号: 2019105172948
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于网络控制系统的森林防火数据通信方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:在待监控的森林区域,安装多个一级设备,并建立所述一级设备与该一级设备所监控的森林区域范围的对应关系;

在待监控的森林区域,安装多个二级设备,并建立所述二级设备与所述一级设备的对应关系,使得一个所述二级设备对应至少一个所述一级设备;

所述一级设备采集待监控森林区域的防火监控数据,并将所述防火监控数据发送至所对应的二级设备;

所述二级设备将所述防火监控数据转发至控制中心。

2.根据权利要求1所述的基于网络控制系统的森林防火数据通信方法,其特征在于,所述一级设备和所述二级设备之间采用Zigbee无线网络传输所述防火监控数据,所述一级设备和所述二级设备的传输协议满足如下公式:u(t)=α(t)Kix(t-d(t))+(1-α(t))Ki[x(t-τ(t))+ek(t)]其中,α(t)表示在时间尺度上进行伯努利跳变的函数,其跳变值在0到1之间;Ki表示控制器的控制增益;I表示适维单位矩阵。

3.根据权利要求2所述的基于网络控制系统的森林防火数据通信方法,其特征在于,所述一级设备包括混杂事件触发器,所述混杂事件触发器用于基于伯努利分布进行触发机制的选择;

当伯努利概率等于第一预设值时,选择事件触发机制进行数据是否应该被传输的判定,如果当前采集的防火监控数据与上一时刻的防火监控数据之间的差值小于预设阈值,则当前采集的防火监控数据不传输至所述二级设备,否则,当前采集的防火监控数据传输至所述二级设备;

当伯努利概率等于第二预设值时,选择时间触发方式,当前采集的防火监控数据均发送至所述二级设备。

4.根据权利要求3所述的基于网络控制系统的森林防火数据通信方法,其特征在于,所述二级设备将所述防火监控数据转发至控制中心之后,还包括如下步骤:所述控制中心接收到所述防火监控数据后,确定易着火点,修改易着火点所对应的一级设备的传输协议中伯努利跳变参数和事件触发参数,以提高易着火点的数据监控采集和传输频率。

5.根据权利要求4所述的基于网络控制系统的森林防火数据通信方法,其特征在于,所述防火数据包括多个监控点的防火监控数据,所述控制中心接收到所述防火监控数据后,将所述防火监控数据输入训练好的深度学习模型中,所述深度学习模型的输入为一监控点的防火监控数据,输出为该监控点为易着火点的概率,所述控制中心根据所述深度学习模型的输出确定该监控点是否为易着火点,包括所述控制中心判断所述深度学习模型的输出是否大于预设概率阈值,如果是,则该监控点为易着火点,否则,该监控点不是易着火点。

6.根据权利要求5所述的基于网络控制系统的森林防火数据通信方法,其特征在于,所述方法还包括训练所述深度学习模型,所述训练所述深度学习模型包括如下步骤:构建深度学习网络;

采集多个监控点的防火监控数据,并手动对所述防火监控数据进行是否为易着火点的人工标记;

将人工标记后的防火监控数据加入训练集并输入所述深度学习网络,进行有监督的学习训练,训练至所述深度学习网络收敛,得到训练好的深度学习模型。

7.根据权利要求1所述的基于网络控制系统的森林防火数据通信方法,其特征在于,所述防火监控数据包括温度数据、湿度数据、震动程度数据和空气中的粉尘浓度中的至少一种。

8.一种基于网络控制系统的森林防火数据通信系统,其特征在于,应用于权利要求1至

7中任一项所述的基于网络控制系统的森林防火数据通信方法,所述系统包括一级设备、二级设备和控制中心,其中,所述一级设备采集待监控森林区域的防火监控数据,并将所述防火监控数据发送至所对应的二级设备;所述二级设备将所述防火监控数据转发至控制中心。

9.根据权利要求8所述的基于网络控制系统的森林防火数据通信系统,其特征在于,所述一级设备包括防火数据采集传感器,所述防火数据采集传感器包括温度传感器、湿度传感器、震动传感器和粉尘浓度传感器中的至少一种。