一种基于数字孪生的生态保护监测预警调控系统

本发明涉及数字孪生，具体是一种基于数字孪生的生态保护监测预警调控系统。

背景技术：

1、数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。

2、专利文件cn112637557b一种生态监测预警系统，包括后台中心，所述后台中心连接有若干集中器，每个集中器连接有多个监测桩，所述监测桩从下至上依次是支撑立柱、监测装置和收集装置。本系统为主动式系统，通过音频响应吸引动物靠近，能够更好拍摄到动物视频和图像；而且能够监测360度范围的动物是否经过，提高了监测效率；同时通过图像处理技术，计算等效长度，通过等效长度对动物图像进行分类，基本上大致相同体型的动物归为一类，有利于后续查看和处理。

3、上述中生态监测预警手段通过简单摄像等手段进行监测，不具备数字孪生模拟、险情预警的功能，从而导致不能提前对产生危害做预警调控，为此，我们提供了一种基于数字孪生的生态保护监测预警调控系统解决以上问题。

技术实现思路

1、解决的技术问题

2、本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种基于数字孪生的生态保护监测预警调控系统。

3、技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种基于数字孪生的生态保护监测预警调控系统，包括中央处理器和孪生数字模块，所述中央处理器数据来自信息收集模块，且信息收集模块作为孪生数字模块对比数据基础，所述中央处理器将其数据输送至孪生数字模块，且孪生数字模块包括实体和孪生体组成，所述孪生体依据实体数据进行模拟生成结果，且模拟生成结果分为存在风险和无风险，所述存在风险时触发预警，所述预警通过中央处理器进行数据处理判断预警等级，且判定预警等级进入调控部署模块，所述调控预警模块根据相应预警等级做出同级别部署方案。

5、作为一种优选的实施方式，所述孪生体数据直接镜像实体数据，且实体数据依据数据收集模块通过测量、实景数据记录和拍摄生成为依据再通过中央处理器数字化处理生成的生态监测位置实时数据。

6、作为一种优选的实施方式，所述中央处理器与生态监测位置实时监测数据进行直接传送，且实时监测数据通过中央处理器进行数据处理后作为实体实时更新依据，所述实时监测模块在突发状况时直接将其数据通过紧急输送模块通过无线传输和有线传输方式将其输送至中央处理器。

7、作为一种优选的实施方式，所述紧急输送模块在进行突发状况传输同时将其数据传输至预警模块，所述预警模块直接将其数据传输至孪生模块进行孪生体的模拟后将其风险结果再次预测。

8、作为一种优选的实施方式，所述模拟生成结果无风险时数据会回传至孪生模块，且孪生模块继续实时生成模拟结果。

9、作为一种优选的实施方式，所述生成模拟结果存在风险时数据直接传输至预警模块，且预警模块将数据传输至中央处理器同时反向输送至孪生模块，且孪生模块同时依据模拟生成结果从而实时生态监测和预警调控等级。

10、作为一种优选的实施方式，所述预警等级分为一级、二级和三级，所述一级预警为最高危险警告，所述二级预警为中等危险警告，且三级为低风险危险警告。

11、作为一种优选的实施方式，所述一级、二级和三级分别对应调控预警模块a级、b级和c级生态危险应对方案，所述a级对应最高应对方案，所述b级对应中等应对方案，所述c级对应中等应对方案。

12、作为一种优选的实施方式，所述生态保护包括生态护坡，所述生态护坡存在风险时触发预警，所述预警通过中央处理器进行数据处理判断预警等级，且判定预警等级进入调控部署模块，所述调控预警模块根据相应预警等级做出同级别部署方案。

13、作为一种优选的实施方式，所述生态护坡的预警等级分为一级、二级和三级，所述一级、二级和三级分别对应调控预警模块a级、b级和c级生态危险应对方案，所述a级对应最高应对方案，所述b级对应中等应对方案，所述c级对应中等应对方案，所述预警模块将数据传输至中央处理器同时反向输送至孪生模块，且孪生模块同时依据模拟生成结果从而实时生态监测和预警调控等级。

14、有益效果

15、与现有技术相比，该一种基于数字孪生的生态保护监测预警调控系统具备如下有益效果：

16、一、本发明通过孪生体复制实体数据，此时孪生体将模拟生态从而生成结果，当模拟生成结果无风险时数据会回传至孪生模块，且孪生模块继续实时生成模拟结果，当生成模拟结果存在风险时数据直接传输至预警模块，且预警模块将数据传输至中央处理器的同时反向输送至孪生模块，有利于孪生模块同时依据模拟生成结果从而实时调控生态监测和预警调控等级。

17、二、本发明通过孪生模块同时依据模拟生成结果从而实时调控生态监测和预警调控等级，其结果判定预警等级分为一级、二级和三级，有利于判定等级启动相对应的a级、b级和c级生态危险应对方案。

18、三、本发明通过生态监测突发紧急状况时直接将其数据通过紧急输送模块通过无线传输和有线传输方式将其输送至中央处理器，从而有利于进行生态监测后续处理，提高生态监测调控手段。

19、四、本发明通过孪生模块和生态监测，由于生态保护中包括生态护坡，当护坡存在风险时触发预警，通过孪生模块对预警的等级进行调控，进而能够判定预警等级分为一级、二级和三级，有利于判定等级启动相对应的a级、b级和c级生态危险应对方案，通过生态监测能够对护坡的风险进行后续监测处理，进而能够对护坡进行生态监测，实现预警防护。

20、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。

技术特征：

1.一种基于数字孪生的生态保护监测预警调控系统，包括中央处理器和孪生数字模块，其特征在于：所述中央处理器数据来自信息收集模块，且信息收集模块作为孪生数字模块对比数据基础，所述中央处理器将其数据输送至孪生数字模块，且孪生数字模块包括实体和孪生体组成，所述孪生体依据实体数据进行模拟生成结果，且模拟生成结果分为存在风险和无风险，所述存在风险时触发预警，所述预警通过中央处理器进行数据处理判断预警等级，且判定预警等级进入调控部署模块，所述调控预警模块根据相应预警等级做出同级别部署方案。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的生态保护监测预警调控系统，其特征在于：所述孪生体数据直接镜像实体数据，且实体数据依据数据收集模块通过测量、实景数据记录和拍摄生成为依据再通过中央处理器数字化处理生成的生态监测位置实时数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的生态保护监测预警调控系统，其特征在于：所述中央处理器与生态监测位置实时监测数据进行直接传送，且实时监测数据通过中央处理器进行数据处理后作为实体实时更新依据，所述实时监测模块在突发状况时直接将其数据通过紧急输送模块通过无线传输和有线传输方式将其输送至中央处理器。

4.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的生态保护监测预警调控系统，其特征在于：所述紧急输送模块在进行突发状况传输同时将其数据传输至预警模块，所述预警模块直接将其数据传输至孪生模块进行孪生体的模拟后将其风险结果再次预测。

5.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的生态保护监测预警调控系统，其特征在于：所述模拟生成结果无风险时数据会回传至孪生模块，且孪生模块继续实时生成模拟结果。

6.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的生态保护监测预警调控系统，其特征在于：所述生成模拟结果存在风险时数据直接传输至预警模块，且预警模块将数据传输至中央处理器同时反向输送至孪生模块，且孪生模块同时依据模拟生成结果从而实时生态监测和预警调控等级。

7.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的生态保护监测预警调控系统，其特征在于：所述预警等级分为一级、二级和三级，所述一级预警为最高危险警告，所述二级预警为中等危险警告，且三级为低风险危险警告。

8.根据权利要求7所述的一种基于数字孪生的生态保护监测预警调控系统，其特征在于：所述一级、二级和三级分别对应调控预警模块a级、b级和c级生态危险应对方案，所述a级对应最高应对方案，所述b级对应中等应对方案，所述c级对应中等应对方案。

9.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的生态保护监测预警调控系统，其特征在于：所述生态保护包括生态护坡，所述生态护坡存在风险时触发预警，所述预警通过中央处理器进行数据处理判断预警等级，且判定预警等级进入调控部署模块，所述调控预警模块根据相应预警等级做出同级别部署方案。

10.根据权利要求7-8所述的一种基于数字孪生的生态保护监测预警调控系统，其特征在于：所述生态护坡的预警等级分为一级、二级和三级，所述一级、二级和三级分别对应调控预警模块a级、b级和c级生态危险应对方案，所述a级对应最高应对方案，所述b级对应中等应对方案，所述c级对应中等应对方案，所述预警模块将数据传输至中央处理器同时反向输送至孪生模块，且孪生模块同时依据模拟生成结果从而实时生态监测和预警调控等级。

技术总结
本发明公开了一种基于数字孪生的生态护坡监测预警调控系统，涉及数字孪生技术领域，包括中央处理器和孪生数字模块，所述中央处理器数据来自信息收集模块，且信息收集模块作为孪生数字模块对比数据基础，所述中央处理器将其数据输送至孪生数字模块，且孪生数字模块包括实体和孪生体组成。本发明通过孪生体复制实体数据，此时孪生体将模拟生态从而生成结果，当模拟生成结果无风险时数据会回传至孪生模块，且孪生模块继续实时生成模拟结果，当生成模拟结果存在风险时数据直接传输至预警模块，且预警模块将数据传输至中央处理器的同时反向输送至孪生模块，有利于孪生模块同时依据模拟生成结果从而实时调控生态监测和预警调控等级。

技术研发人员：白彦臣,闫芃森,王笑峰,聂堂哲
受保护的技术使用者：黑龙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16