一种环境监控管理方法、系统、服务平台及介质与流程

本发明涉及人工智能技术领域，具体涉及一种基于人工智能的环境监控管理方法、系统、服务平台及介质。

背景技术：

人工智能，是一门由计算科学、控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、数学、哲学等多种学科相互渗透而发展起来的综合性学科，自上世纪问世以来，得到飞速发展以及世界性的认可和关注。由于网络技术特别是国际互联网的技术发展，人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究。不仅研究基于同一目标的分布式问题求解，而且研究多个智能主体的多个目标问题求解，将人工智能更面向实用。因此，人工智能已深入到社会生活的各个领域。

随着城市化进程的不断加深，城市环境监测效率不足成为一个亟待解决的问题，而环卫工作的信息采集处理和分析作为其中重要一环也还没有成熟的方案，通常是通过环卫工人的人为判断，效率低且不准确。这种情况下，原有的环境监测和环卫审核方式已经无法满足数字城市的实际需要，基于人工智能的综合高效的环境检测系统成为城市化发展的必然诉求。

技术实现要素：

本发明的第一个目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种环境监控管理方法，该方法结合人工智能技术，使得城市环境管理更加智能化、科学化和高效率，能够给市民带来更加清洁美好的生活环境。

本发明的第二个目的在于提供一种环境监控管理系统。

本发明的第三个目的在于提供一种服务平台。

本发明的第四个目的在于提供一种存储介质。

本发明的第一个目的可以通过如下技术方案实现：

一种环境监控管理方法，所述方法包括：

接收实时采集的各区域的垃圾分布情况和环卫工人的身份信息；

识别垃圾的种类、数量和丢弃位置，当识别结果满足预设条件，获取管辖该目标区域的环卫工人的身份信息或获取距离该目标区域最近的环卫工人的身份信息；

将识别结果发送给目标环卫工人，提醒目标环卫工人进行垃圾处理。

进一步地，所述预设条件包括：垃圾未丢弃在指定区域或指定区域的垃圾超出负荷。

进一步地，所述将识别结果发送给目标环卫工人，包括：将垃圾种类、数量和丢弃位置信息通过文字、图像或视频的形式发送给目标环卫工人。

进一步地，所述方法还包括步骤：存储按照区域位置划分的垃圾分布信息和环卫工人出勤信息，基于大数据的分析和展示对各区域环境进行评价和对环卫工人进行考核。

本发明的第二个目的可以通过如下技术方案实现：

一种环境监控管理系统，所述系统包括：

感知设备：用于实时采集各区域的垃圾分布情况和环卫工人的身份信息，并将采集的信息传输给服务平台；

用户终端：用于接收服务平台发送的垃圾种类、数量和丢弃位置识别结果，提醒目标环卫工人进行垃圾处理；

服务平台，用于接收感知设备采集的各区域的垃圾分布情况和环卫工人的身份信息；识别垃圾的种类、数量和丢弃位置，当识别结果满足预设条件，获取管辖该目标区域的环卫工人的身份信息或获取距离该目标区域最近的环卫工人的身份信息；将识别结果通过用户终端发送给目标环卫工人，提醒目标环卫工人进行垃圾处理。

进一步地，所述服务平台通过深度学习对垃圾分布情况进行分析运算，检测、识别出垃圾的种类、数量和丢弃位置，通过人脸识别采集环卫工人的身份信息。

进一步地，所述服务平台通过fasterrcnn、ssd和yolo算法中的至少一种对垃圾分布情况进行分析运算，检测、识别出垃圾的种类、数量和丢弃位置，通过facenet算法或arcface算法采集和识别环卫工人的身份信息。

进一步地，所述用户终端与环卫工人的身份信息绑定，所述服务平台用于接收采集的目标垃圾所在区域的环卫工人的身份信息，获取与该身份信息绑定的用户终端，将垃圾种类、数量和丢弃位置识别结果发送给该用户终端。

本发明的第三个目的可以通过如下技术方案实现：

一种服务平台，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现上述的环境监控管理方法。

本发明的第四个目的可以通过如下技术方案实现：

一种存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现上述的环境监控管理方法。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明通过对环卫工人的身份认证以及垃圾分布的实时监测，可以更加高效地调动人力资源完成环卫工作，节约了大量人力成本，同时使环卫工作的考核也变得更加公正客观。

2、本发明通过对城市环境的实时监管，环境部门可以更加全面准确地进行环卫等级和污染等级的评定，对城市卫生情况以及治理给出了更多有价值的建议和信息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例1环境监控管理方法的流程图。

图2为本发明实施例2环境监控管理方法的流程图。

图3为本发明实施例3环境监控管理系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供了一种环境监控管理方法，该方法应用于环境监控管理中，主要通过服务平台实现，该方法包括以下步骤：

s1、接收实时采集的各区域的垃圾分布情况和环卫工人的身份信息；

本实施例中各区域的垃圾分布情况和环卫工人的身份信息通过感知设备进行采集，具体地，感知设备包括存储器、图像采集器和处理器，将感知设备的处理器与服务平台连接，感知设备的图像采集器采集到各区域的垃圾分布情况和环卫工人的身份信息后，通过处理器传输到服务平台；同时各个感知设备之间也有特有的信道进行通信，由此可以实现全区域联合监测，高效作业。

s2、识别垃圾的种类、数量和丢弃位置，当识别结果满足预设条件，即垃圾未丢弃在指定区域或指定区域的垃圾超出负荷，获取管辖该目标区域的环卫工人的身份信息或获取距离该目标区域最近的环卫工人的身份信息；

服务平台通过深度学习对垃圾分布情况进行分析运算，检测、识别出垃圾的种类、数量和丢弃位置，通过人脸识别采集环卫工人的身份信息；具体地，所述服务平台通过fasterrcnn、ssd和yolo算法中的至少一种对垃圾分布情况进行分析运算，检测、识别出垃圾的种类、数量和丢弃位置，通过facenet算法或arcface算法采集和识别环卫工人的身份信息。

s3、将识别结果发送给目标环卫工人，提醒目标环卫工人进行垃圾处理。

用户终端用于接收服务平台发送的垃圾种类、数量和丢弃位置识别结果，提醒目标环卫工人进行垃圾处理；所述用户终端与环卫工人的身份信息绑定，服务平台用于接收采集的目标垃圾所在区域的环卫工人的身份信息，获取与该身份信息绑定的用户终端，将垃圾种类、数量和丢弃位置识别结果发送给该用户终端。

具体地，所述将识别结果发送给目标环卫工人，包括：将垃圾种类、数量和丢弃位置信息通过文字、图像或视频的形式发送给目标环卫工人。

实施例2：

如图2所示，本实施例提供了一种环境监控管理方法，该方法应用于环境监控管理中，主要通过服务平台实现，所述方法在实施例1的基础上，还包括步骤s4：存储按照区域位置划分的垃圾分布信息和环卫工人出勤信息，基于大数据的分析和展示对各区域环境进行评价和对环卫工人进行考核。

实施例3：

本实施例提供了一种环境监控管理系统，所述系统包括：

感知设备：用于实时采集各区域的垃圾分布情况和环卫工人的身份信息，并将采集的信息传输给服务平台；

所述感知设备包括存储器、图像采集器和处理器，将感知设备的处理器与服务平台连接，感知设备的图像采集器采集到各区域的垃圾分布情况和环卫工人的身份信息后，通过处理器传输到服务平台；同时各个感知设备之间也有特有的信道进行通信，由此可以实现全区域联合监测，高效作业；

通过所述感知设备获得全区域的垃圾分布情况，对垃圾种类、数量、位置的实时检测统计，除了对垃圾的监测，还可以加入车流量人流量等与垃圾产生相关的指标进行监测，全方面的分析垃圾分布的前因后果，并与服务平台进行实时交互。

用户终端：用于接收服务平台发送的垃圾种类、数量和丢弃位置识别结果，提醒目标环卫工人进行垃圾处理；

所述用户终端与环卫工人的身份信息绑定，服务平台用于接收采集的目标垃圾所在区域的环卫工人的身份信息，获取与该身份信息绑定的用户终端，将垃圾种类、数量和丢弃位置识别结果发送给该用户终端。

所述用户终端可以采用app的形式让环卫工人更加直观地了解到自己的工作情况以及管辖区域的卫生情况和垃圾分布，并给出指导性的清扫计划，环卫工人也可以根据实际情况进行反馈，完成与服务平台的交互。

所述用户终端可以为用户随身携带的移动终端，如智能手机、智能手表、智能手环中的任意一种，或其他具有显示功能的可佩带智能电子设备。

本实施例以智能手机为例，对用户终端进行说明，该用户终端可以包括rf(radiofrequency，射频)电路、第一存储器、输入单元、显示单元、传感器、音频电路、传输模块、第一处理器、电源等部件。

rf电路用于接收以及发送电磁波，实现电磁波与电信号的相互转换，从而与通讯网络或者其他设备进行通讯。rf电路可包括各种现有的用于执行这些功能的电路元件，例如，天线、射频收发器、数字信号处理器、加密/解密芯片、用户身份模块(sim)卡、存储器等等。rf电路可与各种网络如互联网、企业内部网、无线网络进行通讯或者通过无线网络与其他设备进行通讯。上述的无线网络可包括蜂窝式电话网、无线局域网或者城域网。上述的无线网络可以使用各种通信标准、协议及技术，包括但并不限于全球移动通信系统(globalsystemformobilecommunication，gsm)、增强型移动通信技术(enhanceddatagsmenvironment，edge)，宽带码分多址技术(widebandcodedivisionmultipleaccess，w-cdma)，码分多址技术(codedivisionaccess,cdma)、时分多址技术(timedivisionmultipleaccess，tdma)，无线保真技术(wirelessfidelity，wifi)、网络电话(voiceoverinternetprotocal，voip)、全球微波互联接入(worldwideinteroperabilityformicrowaveaccess，wi-max)、其他用于邮件、即时通讯及短消息的协议，以及任何其他合适的通讯协议，甚至可包括那些当前仍未被开发出来的协议。

第一存储器包括有计算机可读存储介质，可用于存储计算机程序，第一处理器通过运行存储在第一存储器内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现获取预设事件对应的资源的功能。第一存储器可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器；此外，第一存储器可进一步包括相对于第一处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至用户终端；其中，所述网络包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入单元可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入；具体地，输入单元可包括触敏表面以及其他输入设备，触敏表面也称为触摸显示屏或者触控板，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触敏表面上或在触敏表面附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触敏表面可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器，并能接收第一处理器发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触敏表面。除了触敏表面，输入单元还可以包括其他输入设备，具体地，其他输入设备可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。

显示单元可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以用户终端的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成；显示单元可包括显示面板，可选的，可以采用lcd(liquidcrystaldisplay，液晶显示器)、oled(organiclight-emittingdiode，有机发光二极管)等形式来配置显示面板；进一步地，触敏表面可覆盖显示面板，当触敏表面检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给第一处理器以确定触摸事件的类型，随后第一处理器根据触摸事件的类型在显示面板上提供相应的视觉输出，触敏表面与显示面板作为两个独立的部件来实现输入和输入功能，在某些情况下，也可以将触敏表面与显示面板集成而实现输入和输出功能。

传感器至少有一种，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器和接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板的亮度，接近传感器可在用户终端移动到耳边时，关闭显示面板和/或背光；作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；用户终端还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

音频电路连接扬声器和传声器，可提供用户与用户终端之间的音频接口。音频电路可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器，由扬声器转换为声音信号输出；另一方面，传声器将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路接收后转换为音频数据，再将音频数据输出第一处理器处理后，经rf电路以发送给比如另一终端，或者将音频数据输出至第一存储器以便进一步处理。音频电路还可能包括耳塞插孔，以提供外设耳机与用户终端的通信。

用户终端通过传输模块(例如wifi模块)以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。

第一处理器是用户终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在第一存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，执行用户终端的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。可选的，第一处理器可包括一个或多个处理核心；优选的，第一处理器可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到第一处理器中。

电源(比如电池)用于给各个部件供电，优选的，电源可以通过电源管理系统与第一处理器逻辑连接，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。

尽管未示出，上述用户终端还包括摄像头、蓝牙模块等，在此不再赘述。

服务平台：接收实时采集的各区域的垃圾分布情况和环卫工人的身份信息；识别垃圾的种类、数量和丢弃位置，当识别结果满足预设条件，获取管辖该目标区域的环卫工人的身份信息或获取距离该目标区域最近的环卫工人的身份信息；将识别结果发送给目标环卫工人，提醒目标环卫工人进行垃圾处理；

所述服务平台在接收各个感知设备返回的信息后需要进行统一的处理分析调度，结合地理信息系统的相关技术分析垃圾分布情况并智能化地安排环卫工人和设备进行有针对性的清理。同时，结合人流量车流量分析造成该垃圾分布的原因，进行高效地指挥调度完成清理工作。通过实时检测垃圾产生、类型和状态，针对垃圾堆放状态评价环卫等级，根据垃圾类型评价污染等级，经过统计，对每个位置的主要垃圾和高污染垃圾做出针对性改善建议。而环卫工作考核评价主要有两方面的内容，一个是对环卫工人所管区域的清洁程度进行量化分析，这就需要垃圾分布密度等指标作为参考；另一方面环卫工人平时的工作表现我们可以通过动作检测等方法来判断工人工作是否认真，通过大数据量化考核标准，更加准确客观。

算法的选取上我们摒弃传统的求图像特征来检测和识别物体，而选择更加高效准确的深度学习算法，对于目标检测，fasterrcnn、ssd、yolo等算法相较传统算法精度上都有了较大的提升，而实际应用中，yolov3以及refinedet等端到端的检测算法效果突出且能达到实时检测。而在环卫工人人脸识别这块，近年的facenet、arcface等算法精度都相当高，可以直接应用。垃圾的分类我们在求取了垃圾图片的特征之后可以是支持向量机等算法进行分类。

所述服务平台可以为服务器，包括通过系统总线连接的第二处理器、第二存储器和网络接口。其中，第二处理器用于提供计算和控制能力，第二存储器包括非易失性存储介质、内存储器，该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库，该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境，计算机程序被第二处理器执行时，实现上述服务平台的功能。

本实施例所述系统中各部件的具体实现可以参见上述实施例1，不再一一赘述；在此需要说明的是，本实施例提供的系统仅以上述各部件的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

实施例4：

本实施例提供了一种存储介质，该存储介质为计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述实施例1的环境监控管理方法，如下：

接收实时采集的各区域的垃圾分布情况和环卫工人的身份信息；

识别垃圾的种类、数量和丢弃位置，当识别结果满足预设条件，即垃圾未丢弃在指定区域或指定区域的垃圾超出负荷，获取管辖该目标区域的环卫工人的身份信息或获取距离该目标区域最近的环卫工人的身份信息；

将识别结果发送给目标环卫工人，提醒目标环卫工人进行垃圾处理。

具体地，所述将识别结果发送给目标环卫工人，包括：将垃圾种类、数量和丢弃位置信息通过文字、图像或视频的形式发送给目标环卫工人。

进一步地，所述方法还包括步骤：存储按照区域位置划分的垃圾分布信息和环卫工人出勤信息，基于大数据的分析和展示对各区域环境进行评价和对环卫工人进行考核。

本实施例中的存储介质可以是磁盘、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、u盘、移动硬盘等介质。

综上所述，本发明结合人工智能技术，使得城市环境管理更加智能化、科学化和高效率，能够给市民带来更加清洁美好的生活环境。

以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明专利构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。