[发明专利]一种多Agent协作粉体能源物料传输控制系统、方法及介质

权利要求书

1.一种多Agent协作粉体能源物料传输控制系统，其特征在于，该多Agent协作粉体能源物料传输控制系统包括探测单元、气力传输系统、总控上位机和车载下位机；

探测单元布置在各个粉体能源物料气力传输车预设的探测位置处，采用车载RGB摄像头采集各个粉体能源物料气力传输车前方粉体能源物料堆场环境状态的RGB视频；

气力传输系统的入料口吸嘴布置在各个粉体能源物料气力传输车预设位置处，气力传输系统其余部件布置在物料出料口预设位置处，采用吸送式气力传输装置采集物料并通过柔性可伸缩管道传输到物料出料口；车载下位机安装于粉体能源物料气力传输车上，其嵌入自动行驶粉体能源物料气力传输车控制程序，自动行驶粉体能源物料气力传输车控制程序包括非法闯入人员及违规操作检测模块、粉体能源物料料堆三维重建及质量计算模块、决策控制模块，用于控制多Agent协作粉体能源物料的传输；非法闯入人员及违规操作检测模块采用改进的YOLOv5n网络模型；粉体能源物料料堆三维重建及质量计算模块采用改进的3D-R2N2网络模型；

总控上位机嵌入自动行驶粉体能源物料气力传输车预训练程序，自动行驶粉体能源物料气力传输车预训练程序包括强化学习预训练模块，用于预训练MADDPG算法；总控上位机与多个车载下位机建立联系。

2.根据权利要求1所述的多Agent协作粉体能源物料传输控制系统，其特征在于，所述非法闯入人员及违规操作检测模块中使用自制非法闯入人员及违规操作数据集，对改进的YOLOv5n网络模型进行训练，将划定界限的监控区域范围内各个粉体能源物料气力传输车前方粉体能源物料堆场环境状态的RGB视频的原始视频帧输入已训练的改进的YOLOv5n网络模型，对各个粉体能源物料气力传输车前方的环境进行目标检测，将检测到的未戴安全帽、未着反光马甲或行为异常的人员目标标记出来得到新的视频帧；

所述自制非法闯入人员及违规操作数据集为利用车载RGB摄像头采集的非法闯入人员或违规操作的原始视频帧以及该原始视频帧进行标签标定后的原始视频帧；

所述改进的YOLOv5n网络模型，包括骨干模块、瓶颈模块、头部模块；

骨干模块包括依次连接的第一卷积层、第一CBS模块、第一C3模块、第二CBS模块、第二C3模块、第三CBS模块、第三C3模块、第四CBS模块和快速金字塔池化模块；瓶颈模块包括依次连接的第四C3模块、第五CBS模块、第一次上采样操作、第一次拼接操作、第五C3模块和第六CBS模块以及第二次上采样操作、第二次拼接操作、第一GTC3模块、接收第一GTC3模块输出语义特征的第七CBS模块、接收第七CBS模块和第六CBS模块输出语义特征的第三次拼接操作、接收第三次拼接操作输出语义特征的第二GTC3模块；第一次拼接操作用于拼接第一次上采样操作和第三C3模块输出的语义特征；头部模块包括接收第一GTC3模块输出语义特征的第一卷积层、接收第二GTC3模块输出语义特征的第二卷积层以及各自对应的目标检测结果；

所述第一CBS模块、第二CBS模块、第三CBS模块、第四CBS模块、第五CBS模块、第六CBS模块包括依次连接的位置卷积层、批归一化层、SiLU激活函数；

所述第一C3模块、第二C3模块、第三C3模块、第四C3模块、第五C3模块包括两个分支，各个C3模块第一分支包括依次连接的CBS模块、残差单元，各个C3模块第二分支包括卷积层，各个C3模块第一分支和各个C3模块第二分支输出的语义特征通过拼接操作生成各个C3模块的输出；所述残差单元包括依次连接的恒等映射、第一个CBS模块、第二个CBS模块和加和操作；

所述快速金字塔池化模块包括依次连接的CBS模块、由恒等映射组成的第一分支、由一个最大池化层组成的第二分支、由两个最大池化层依次相连组成的第三分支、由三个池化层依次相连组成的第四分支、所有分支输出的语义特征通过拼接操作输出到CBS模块后，得到快速金字塔池化模块的输出；

所述第一GTC3模块、第二GTC3模块包括依次连接的第一1×1卷积层分支，第一CBS模块，由依次相连的Ghost module模块、深度可分离卷积层、SEGhost module模块构成的GTC3模块第一分支，恒等映射GTC3模块第二分支，由依次相连的第二CBS模块、多头自注意力模块、卷积层构成的GTC3模块第三分支；GTC3模块第一分支与GTC3模块第二分支在SEGhostmodule模块后进行加和操作后与GTC3模块第三分支输出的语义特征进行拼接操作输出的语义特征经过第二1×1卷积层后与第一1×1卷积层分支输出的语义特征加和后经过第三CBS模块作用后得到各个GTC3模块的输出；

所述Ghost module模块包括依次连接的卷积层模块、由恒等映射组成的Ghost module模块第一分支、由一个深度可分离卷积层组成的Ghost module模块第二分支，Ghostmodule模块第一分支和Ghost module模块第二分支输出的语义特征通过拼接操作得到Ghost module模块的输出；

所述SEGhost module模块包括依次连接的卷积层模块、由恒等映射组成的SEGhostmodule模块第一分支、由一个深度可分离卷积层组成的SEGhost module模块第二分支，SEGhost module模块第一分支和SEGhost module模块第二分支通过拼接操作后经过依次相连的全局池化操作、全连接层、ReLU激活函数、全连接层、Sigmoid激活函数，经作用后与SEGhost module模块第一分支和SEGhost module模块第二分支通过拼接操作后输出的语义特征相乘得到SEGhost module模块的输出。