[发明专利]一种河道采砂智能监管方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于河道监测领域，具体是一种河道采砂智能监管方法及系统。

背景技术

河道砂石是基础设施建设的重要资源，属于国家自然矿产资源，随着经济的飞速发展和基础建设规模的不断扩大，市场对砂石的需求量越来越大，在暴利的驱使下，非法采砂现象屡禁不止，造成国家资源流失，并给河道安全、防洪带来巨大的隐患，采砂监管势在必行。

目前采砂作业监测取证系统大多采用人工稽查，需要投入大量的人力、物力，人为因素影响较大，且效率低下，管理水平和监管能力低下，不能有效的对采砂作业进行监管、不能有效的打击采砂船舶非法采砂行为，因此设计一种能够智能化的进行监管、效率高且准确的河道采砂智能监管方法及系统就显得比较迫切和重要了。

发明内容

为了克服以上现有技术的不足，本发明提供了一种监管智能、效率高且准确的河道采砂智能监管方法及系统。本发明的技术方案是这样的：

一种河道采砂智能监管方法及系统，包括硬件设备部分及软件设备部分，硬件设备包括若干采砂检测传感器、采砂作业工况检测器、中继器、集中器和主站服务器，软件设备包括采砂作业监控软件系统；其中，所述采砂检测传感器隐蔽部署在采砂监管区域，用于对包括河道采砂声音在内的信息数据进行检测，并将采砂检测数据通过中继器、集中器传输给主站服务器；所述采砂作业工况检测器部署在合法持证采砂船上，对采砂作业情况进行实时监测，并通过无线方式把实时监测信息传送到主站服务器；所述中继器负责转发离集中器较远的采砂传感器上传的信息，采砂传感器离集中器较远，超过无线通信模块（如SX1278无线模块）的通信距离时，采砂传感器不能与集中器直接通信，此时在采砂传感器与集中器之间布置中继器；所述集中器，通过无线模块与附近范围内的采砂检测传感器通信，收集采砂检测传感器上传的声音特征频点，还用于为采砂检测传感器提供注册服务，以及根据主站服务器发送的命令向采砂检测传感器反馈上传数据时间以及工作间隔时间；所述主站服务器，用于对采砂检测传感器传来的检测信息及数据智能分析采砂作业情况，对合法采砂行为的采砂总量、作业区域、作业时间情况进行实时跟踪，发现非法船舶盗采行为以及合法船舶的乱采、乱挖、超采行为及时预警；并对采砂作业工况检测器工作情况进行实时监测；

所述采砂作业监控软件系统主要包含数据信息处理模块和图形界面显示模块两大部分，其中数据信息处理模块从主站服务器上获取当前设备的数据信息，根据相应的通信协议进行数据解析并对数据进行处理，在完成信息处理后将每个设备的工作状态及设备的电压值传输给图像界面显示模块。

进一步的，还配置有对发现非法船舶盗采行为以及合法船舶的乱采、乱挖、超采行为预警时，通过精确的位置引导，对盗采现场进行视频取证的无人机。

进一步的，所述采砂检测传感器、集中器及中继器之间通过无线传输芯片进行通信，两两间直接通信范围为500m至2000m，采砂传感器能进行自组网通信。

进一步的，所述每个采砂检测传感器均有一个独立ID、采用浅埋的方式隐秘安装在河道两侧，防止他人破坏，安装好以后将ID、经纬度信息录入采砂作业监控软件系统，每个采砂传感器可在电池供电情况下工作3年。

进一步的，所述采砂作业工况检测器安装在合法采砂船舶上，每年船舶例检时进行维护。中途工作异常时，采砂作业监控软件系统会主动向船主发送短信通知进行维修，并通知相关执法人员督促，若不及时维修，该船在下次采砂作业时，将会被判断为非法采砂行为。

进一步的，所述集中器未接收数据时，处于休眠状态，当集中器要接收数据时，集中器比采砂传感器采集声音时间早1秒唤醒，然后开放持续30秒的注册窗口,新布置的传感器和由于异常未能与集中器正常通信的采砂检测传感器会在此时间窗口向集中器发送注册信息，集中器收到注册信息后，会智能的为采砂检测传感器分配上传采砂数据的时间、校准时间以及采砂传感器工作的时间间隔；注册窗口关闭后，集中器空闲30秒，此时采砂传感器开始采集声音信息，集中器在等待178秒采砂传感器采集处理声音信息的时间，然后集中器开始接收已注册传感器采集的数据。

进一步的，集中器每次正确接收到采砂检测传感器数据后，均会应答时间信息进行时间校准，以及根据服务器发送的命令向采砂检测传感器反馈上传数据时间以及工作间隔时间；当采砂检测传感器向集中器发送数据后，未收到应答信息则判断此采砂检测传感器通信异常，此采砂检测传感器会在下一个集中器注册窗口向集中器发送注册信息。