基于多传感互联的货舱监测系统及方法

本发明涉及物联网，具体地，涉及一种基于多传感互联的货舱监测系统及方法。

背景技术：

1、口岸植物检疫是防止外来病虫害跨境传入的有效手段，随着我国贸易交流以及人员交流的持续扩大，为实现便利化、快速通关要求,植物检疫面临新的挑战。一方面，口岸植物检疫要求更加高效、更加精准，另一方面，国内新发外来病虫害问题日益突出，并且，病虫害的传入来源难以溯源追踪。

2、目前，现有的跨境货舱监测，主要根据货运过程中熏蒸和冷处理的监管记录，缺乏包括检疫除害处理和动态监测病虫害的一体化智能监测技术。当前针对仓储粮谷或大田害虫的实时监测中，主要基于昆虫的信息素、声信号、导电信号、红外光电信号以及深度学习的图像自动监测系统技术，但这些技术以单一或者少数传感器为主的单信源监测，容易出现单信源信息不完备、受环境干扰因素大等问题；部分采用多信源系统，但信源之间仅在决策级进行联合判断，未能实现真正的特征关联及有效融合，各传感器间信息割裂，监测精度低，监测结果不够准确；采用深度学习技术，依赖于高性能服务器或者云计算，存在成本过高、部署难度大、本地化难度大的问题，并且缺乏基于时空分析的路径追踪能力，难以应对跨境货舱运输过程多变复杂的环境挑战，无法实现跨境运输货舱的综合化、智能化、信息化溯源与贸易追踪。当前检疫性病虫害检测技术仍然采用人工采样调查的方式，货舱到达口岸后，由人工进行采样调查，再将样本送至实验室进行抽检，浪费人力物力，并对时令生鲜货物，如，水果、肉禽、海鲜，造成较大损耗。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本公开的目的是提供一种基于多传感互联的货舱监测系统及方法。

2、为实现上述目的，根据本公开的第一方面，提供一种基于多传感互联的货舱监测系统，包括：

3、环境监测模块，所述环境监测模块设置在货舱的内部，所述环境监测模块用于监测所述货舱内部的环境信息，所述货舱内部的环境信息包括熏蒸气体浓度信息、温度信息、湿度信息；

4、定位模块，所述定位模块设置在所述货舱上，所述定位模块包括gps传感器，所述gps传感器用于对所述货舱进行定位，所述定位模块用于采集所述货舱的位置信息；

5、诱捕模块，所述诱捕模块设置在所述货舱的内部，所述诱捕模块包括图像采集设备和诱捕笼设备，所述诱捕笼设备用于诱捕所述货舱内的昆虫，所述图像采集设备用于采集所述诱捕笼设备内的图像信息；

6、主控模块，所述主控模块包括嵌入式ai芯片和检疫性昆虫检测系统，所述主控模块与所述环境监测模块、所述定位模块、所述诱捕模块分别连接，所述主控模块用于获取所述货舱内部的环境信息、所述货舱的位置信息、所述诱捕笼设备内的图像信息，对所述货舱内的昆虫进行检疫性昆虫目标检测，生成所述货舱的环境日志、所述货舱的运行轨迹信息、以及所述货舱的预警信息。

7、可选地，还包括：

8、客户端，所述客户端与所述主控模块连接，所述客户端用于将所述主控模块生成的所述货舱的环境日志、所述货舱的运行轨迹信息以及所述货舱的预警信息进行可视化展示。

9、可选地，还包括：

10、通信模块，所述通信模块包括有线通信部件和无线通信部件，所述主控模块与所述环境监测模块、所述定位模块、所述诱捕模块之间分别通过所述有线通信部件连接，所述主控模块与所述客户端之间通过所述无线部件连接，所述通信模块用于数据传输。

11、可选地，所述环境监测模块包括熏蒸气体监测仪、温度传感器、湿度传感器，所述熏蒸气体监测仪用于监测所述货舱内部的熏蒸气体浓度信息，所述温度传感器用于采集所述货舱内部的温度信息，所述湿度传感器用于采集所述货舱内部的湿度信息。

12、可选地，所述诱捕笼设备包括诱捕灯、诱芯以及粘连板，所述诱捕灯设置在所述诱捕笼设备的外壳上，所述诱芯设置在所述诱捕笼设备的外壳的内部，所述粘连板设置在所述诱捕灯下方和/或所述诱芯下方。

13、可选地，所述诱捕笼设备的外壳上间隔预设间距设置有诱捕孔，所述诱捕孔为向所述诱捕笼设备的内部开口的锥形孔洞。

14、根据本公开的第二方面，提供一种基于多传感互联的货舱监测方法，包括：

15、采用环境监测模块监测货舱内部的环境信息，其中，所述环境信息包括熏蒸气体浓度信息、温度信息、湿度信息；

16、采用定位模块基于轨迹多属性描述及补全算法获取所述货舱的位置信息；

17、采用诱捕模块的图像采集设备，获取所述货舱内部的诱捕笼设备内的图像信息；

18、根据所述货舱内部的环境信息、所述货舱的位置信息、所述诱捕笼设备内的图像信息，控制主控模块采用环境日志生成算法生成所述货舱的环境日志，根据所述货舱的位置信息，控制所述主控模块生成所述货舱的运行轨迹信息，根据所述诱捕笼设备内的图像信息，控制所述主控模块采用检疫性昆虫检测系统对所述货舱内的昆虫进行检疫性昆虫目标检测，并控制所述主控模块采用多传感融合预警算法生成所述货舱的预警信息。

19、可选地，所述方法还包括：

20、将所述货舱的环境日志、所述货舱的运行轨迹信息、所述货舱的预警信息通过通信模块的无线通信部件传输至客户端进行可视化展示。

21、可选地，根据所述货舱内部的环境信息、所述货舱的位置信息、所述诱捕笼设备内的图像信息，控制主控模块采用环境日志生成算法生成所述货舱的环境日志，根据所述货舱的位置信息，控制所述主控模块生成所述货舱的运行轨迹信息，根据所述诱捕笼设备内的图像信息，控制所述主控模块采用检疫性昆虫检测系统对所述货舱内的昆虫进行检疫性昆虫目标检测，并控制所述主控模块采用多传感融合预警算法生成所述货舱的预警信息，包括：

22、采用所述环境日志生成算法将所述货舱内部的环境信息、所述货舱的位置信息分别与所述诱捕笼设备内的图像信息进行关联，生成参数-图像对形式的所述货舱的环境日志；

23、根据所述货舱的位置信息，生成所述货舱的运行轨迹信息，对所述货舱进行路径回溯；

24、将所述诱捕笼设备内的图像信息输入检疫性昆虫检测系统，确定所述货舱内的检疫性昆虫目标检测结果；

25、采用所述多传感融合预警算法，将所述货舱内部的环境信息、所述诱捕笼设备内的图像信息、以及所述货舱内的检疫性昆虫目标检测结果进行融合处理，生成所述货舱的预警信息，所述货舱的预警信息包括第一等级预警、第二等级预警以及第三等级预警。

26、可选地，所述采用所述多传感融合预警算法，将所述货舱内部的环境信息、所述诱捕笼设备内的图像信息、以及所述货舱内的检疫性昆虫目标检测结果进行融合处理，生成所述货舱的预警信息，包括：

27、若所述货舱内的温度小于第一温度阈值，和/或，所述货舱内的湿度小于第一湿度阈值，和/或，所述货舱内的熏蒸气体浓度大于第一气体浓度，生成所述货舱的第一等级预警信息；

28、若所述货舱内的温度大于所述第一温度阈值且小于第二温度阈值，和/或，所述货舱内的湿度大于所述第一湿度阈值且小于第二湿度阈值，和/或，所述货舱内的熏蒸气体的浓度小于所述第一气体浓度，生成所述货舱的第二等级预警信息；

29、若所述货舱内的温度大于所述第二温度阈值，和/或，所述货舱内的湿度大于所述第二湿度阈值，和/或，所述货舱内的熏蒸气体浓度小于所述第一气体浓度，和/或，检测到所述货舱内存在检疫性昆虫，生成所述货舱的第三等级预警信息。

30、与现有技术相比，本发明实施例具有如下至少一种有益效果：

31、通过上述技术方案，采用环境监测模块监测货舱内部的熏蒸气体浓度、温度信息、湿度信息，采用定位模块对货舱进行定位，采用诱捕模块，诱捕货舱内的昆虫，并采集昆虫的图像信息，综合考虑光、电、气的传感器信息，实现对货舱环境的精准化、智能化监测，以应对跨境货舱运输过程中的复杂环境；采用主控模块生成货舱的环境日志及货舱预警信息，减少货舱抵达口岸后的人工采样调查成本，并且提供检疫性昆虫检测系统，基于多尺度特征、特征自适应模块和注意力机制，增强微小目标的特征表达能力，进而对货舱内的昆虫进行检疫性昆虫目标检测；主控模块包括嵌入式ai芯片，基于轻量化技术模型和嵌入式ai移植方法，实现跨境货舱内深度学习模型的部署。