[发明专利]一种基于AI的沙盘模拟教学系统及其使用方法

权利要求书

1.一种基于AI的沙盘模拟教学系统及其使用方法，包括模拟沙盘，所述模拟沙盘包括展示模块、语音输入及控制模块、灯光控制模块、信息整合模块、云处理模块、物联网系统，其特征在于：所述物联网系统通过网络连接云处理模块，所述云处理模块通过网络连接信息整合模块，所述信息整合模块电性连接语音输入及控制模块、灯光控制模块，所述信息整合模块还连接有电源，所述信息整合模块还电性连接展示模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于AI的沙盘模拟教学系统及其使用方法，其特征在于：所述信息整合模块还包括图像处理模块、图像对比模块，所述物联网系统为分布于项目工地周边的摄像头组，且摄像头组的位置位于可以将项目工地的所有建筑照射到、且拍摄后观察建筑不存在死角的地方，所述图像处理模块为将物联网系统的传输过来的图片进行处理，去除图片内的杂项，比如人物、车辆、脚手架等，并将处理后的图片整理成立体图片，将立体图片与输入的数据进行对比，通过图像对比模块，将传输过来的图片中不合尺寸的地方进行标注，并显示在展示模块上。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于AI的沙盘模拟教学系统及其使用方法，其特征在于：所述展示模块与灯光控制模块配合，将不合尺寸的地方进行着重标注，并通过信息整合模块将数据记录，并通过云处理模块进行预估，得到偏差后果并记录，并通过展示模块进行展示。

4.根据权利要求1所述的一种基于AI的沙盘模拟教学系统及其使用方法，其特征在于：所述语音输入及控制模块的后台支持为百度实时语音识别--websocket API。

5.根据权利要求1所述的一种基于AI的沙盘模拟教学系统及其使用方法，其特征在于：所述云处理模块包括但不限于天气信息采集模块、人力资源信息采集模块、砂石价格波动采集单元、钢铁价格采集单元，所述信息整合模块还包括节假日统计单元，并将采集的信息投放至展示模块进行展示。

6.根据权利要求1所述的一种基于AI的沙盘模拟教学系统及其使用方法，其特征在于：所述展示模块包括底座（1），所述底座（1）上方安装有底盘（2），所述底盘（2）为槽状结构，且底盘（2）的槽内部安装有显示承载装置（6），所述显示承载装置（6）的外侧还安装有显示投影装置（3），所述底座（1）的前侧安装有语音输入及控制模块，且语音输入及控制模块设置有两部分，包括左语音输入及控制模块、右语音输入及控制模块，通过两侧的语音输入及控制模块同时进行识别然后对比，减少出现的差错。

7.根据权利要求6所述的一种基于AI的沙盘模拟教学系统及其使用方法，其特征在于：所述显示投影装置（3）包括底部槽投影单元（301）、底部投影单元（302）、中部投影单元（303）、上部投影单元（304）、顶部投影单元（305），且所述上部投影单元（304）与顶部投影单元（305）之间通过连杆（7）固定连接，且所述顶部投影单元（305）悬空设置于显示承载装置（6）上部。

8.根据权利要求7所述的一种基于AI的沙盘模拟教学系统及其使用方法，其特征在于：所述显示承载装置（6）包括磨砂部、透明部，所述磨砂部位于透明部之间，所述磨砂部为成像单元。

9.根据权利要求8所述的一种基于AI的沙盘模拟教学系统及其使用方法，其特征在于：所述磨砂部为采用激光蚀刻方式蚀刻在显示承载装置（6）内部，且显示承载装置（6）的整体透光度为5%~12%，所述磨砂部包括若干磨砂片段，且呈网格状分均匀分布于显示承载装置（6）内部，且单个磨砂片段的透光度为2%~5%。

10.根据权利要求1所述的一种基于AI的沙盘模拟教学系统及其使用方法，其特征在于：所述的沙盘模拟教学系统还包括使用方法，包括如下：

安装物联网系统，并保持物联网系统对项目工地的实时监测；

将物联网系统通过互联网与信息整合模块、云处理模块连接，并建立信道；

安装语音输入及控制模块，并将语音输入及控制模块与展示模块电性连接，并将展示模块与信息整合模块连接，并接受信息整合模块的控制；

建立灯光控制模块，并将展示模块与灯光控制模块连接，建立关联信道，并将灯光控制模块与信息整合模块连接，并接受信息整合模块的控制；

信息整合模块建立档案库，并依托于云处理模块建立教师平台和学生平台；

首先，物联网系统定时将项目工地的实时照片拍摄下来，并依托于云处理模块，进行辅助运算，将物联网系统拍摄的项目工地的实时照片根据算法进行组合，并上传至信息整合模块；

信息整合模块将f步骤处理后的实时照片进行建模，得到虚拟项目工地实况；

信息整合模块依托于云处理模块的运算能力，通过图像处理模块，将虚拟项目工地实况的除建筑物以外的杂物，比如人物、车辆、脚手架等，得到虚拟真实项目工地建筑；

信息整合模块提取项目工地资料，并依托于云处理模块的运算能力，进行建模，得到虚拟理想化项目工地建筑；

将h步骤的虚拟项目工地建筑通过图像对比模块，与i步骤得到的虚拟理想化项目工地建筑进行对比，得出两者出入，并将数据记录；

信息整合模块从互联网下载有关项目的资料，并通过云处理模块提取关键知识点，并进行模拟预估，并记录，并从中进行学习，对比实际项目数据及项目完结的时间、成本、效果等得到优化算法，并记录；

信息整合模块将天气信息采集模块、人力资源信息采集模块、砂石价格波动采集单元、钢铁价格采集单元输入教师平台、学生平台，并记录，并将数据上传至展示模块；

信息整合模块通过k步骤得到的优化算法，将l步骤的数据输入教师平台、学生平台，并进行计算，得出实时预估，并上传至教师平台；

学生平台下载数据，并通过对教师授课的理解，输入学生预估数据，并将数据上传至教师平台，教师通过教师平台观察学生上传数据，并进行打分，然后将真实数据、m步骤的预估数据分块下发至学生平台，供学生学习；

学生到达展示模块，并通过语音输入及控制模块，可以直观的观察虚拟真实项目工地建筑与虚拟理想化项目工地建筑，并通过展示模块，配合灯光控制模块，观察区别，更进一步的对教学内容进行理解；

教师平台可以控制展示模块与灯光控制系统，使其对某一部分进行着重标识。