一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统技术方案

一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，属于道路交通公共安全技术领域。它包括AI人工智能控制系统及中央控制器；所述AI人工智能控制系统包括传感器设备模块、安全监测模块、AI视频分析模块、故障告警模块、远程管理平台；所述中央控制器负责接收AI人工智能控制系统的指令，对电机控制、摄像头供电、太阳能电源管理、告警模块、人行道信号灯及网络模块进行控制。本发明专利技术采用太阳能供电，融入物联网、AI人工智能、大数据，不需要独立安装电力线路、可根据道路属性变化改变配置功能、具有人们在行为失误后的安全冗余设计，有区间有计划地持续提供必要的调度空间、具备实时远程集中控制功能、可远程管理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统
本专利技术属于道路交通公共安全
，具体涉及一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统。
技术介绍
根据《城市道路工程设计规范》CJJ37-2012，当交通安全和管理设施等级为B级时（主次干路），应配置完善的标志、标线、隔离和防护设施，并应符合规范；国内诸多城市都选择在道路上设置隔离护栏，隔离护栏不仅仅是为了阻挡行人随意乱穿马路，同时对于交通疏导也起到了关键的作用。随着传统隔离护栏的广泛使用，这种做法的弊端也日益凸显，比如导致有过失的路人受伤、刺穿车体和驾乘人员、妨碍必要的应急避险操作，以及无法灵活调度行车道资源等。目前道路上使用的传统隔离护栏，只能整条道路一刀切，形成中间完全隔离，两头时常堵死的局面，且日常维护只能通过人工排查，远程无法获取状态；因为隔离护栏所导致的通行不畅或事故时有发生，如设置在居民小区、商业区路段的隔离护栏，造成行人过马路绕行很远非常不便，商户门店前设置隔离后无法停车损失客流等等。近年来新生了一些隔离护栏产品，如道口闸机、移动式护栏等，但仍然不能很好地解决设施安全、电力引入、智能管理的传统应用问题，隔离护栏的施工成本和维护成本反而更高；特别是安全问题，传统移动护栏没有可靠的安全保障措施，当行人靠近或通过护栏时护栏开户或关闭，有些产品虽然会发出声光提示，但对于儿童和老人而言仍然没有足够的安全冗余时间，存在人身安全隐患。为了提升城市形象，很多城市居民区、商业区道路都设置了中间绿化隔离带，而这种设置在居民区、商业区过街人行道的隔离护栏更加危险；当行人进行通过中间绿化带隔离护栏时，侧向行驶过来的车辆驾驶人员由于受到绿化带植被或广告牌的遮挡，很多安全意识薄弱的驾驶人员未提前减速规避行人，从而造成事故。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种不需要独立安装电力线路、可根据道路属性变化改变配置功能、具有人们在行为失误后的安全冗余设计，有区间有计划地持续提供必要的调度空间、具备实时远程集中控制功能、可远程管理的智能隔离护栏控制系统。本专利技术提供如下技术方案：一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，其特征在于包括负责系统安全判断、视频分析、告警、远程管理的AI人工智能控制系统及根据AI人工智能控制系统发送指令进行控制操作的中央控制器；所述AI人工智能控制系统包括传感器设备模块、安全监测模块、AI视频分析模块、故障告警模块、远程管理平台；所述中央控制器负责接收AI人工智能控制系统的指令，对电机控制、摄像头供电、太阳能电源管理、告警模块、人行道信号灯及网络模块进行控制；电机控制：在环境安全的情况下，负责控制栏杆开启和关闭；摄像头：负责为AI视频分析模块提供现场的视频画面；太阳能电源管理：负责为系统提供电源动力和夜间照明，采用技术特征与公开号为ZL2019209145818的专利技术专利申请文献，公开的
技术实现思路
相同；告警模块：负责在设备工作时启动警示灯光和蜂鸣器提醒人员注意安全；人行道信号灯：负责在AI视频分析模块检测到有行人通过斑马线时向来向车辆点亮红灯，提醒车辆注意避让行人；网络模块：负责前端设备与远程管理平台的连接，采用电信运营商的物联网模块或4G/5G网络传输模块。所述的一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，其特征在于所述传感器设备模块集成了感应传感设备及环境传感设备，负责检测传感器的信息归集，并将信息上报到控制系统。所述的一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，其特征在于所述AI视频分析模块采用VGG卷积神经网络以构建包括若干预警模型图片的训练集，利用训练集训练基于VGG的卷积神经网络对比模型。所述的一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，其特征在于所述安全监测模块负责记录用户标定的预警区域和标定图像信息，根据AI视频分析模块提供的视频图像和传感器设备模块的信息，划分需要预警的区域并记录区域坐标，将划分需要预警的区域作为检测样本，跟踪监测是否存在安全预警。所述的一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，其特征在于所述安全监测模块按照检测样本类分别将检测样本依次输入训练好的卷积神经网络对比模型，得到一组连续时间的检测结果序列L={ti|i=1，2，3，…，n}，其中ti表示第i张检测样本的检测结果，ti∈[0，1]，n表示检测样本数量。所述的一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，其特征在于所述故障告警模块负责对AI视频分析模块和传感器设备模块的检测结果序列进行判断，当检测结果序列中元素之和大于给定阈值，则判定该检测区域存在预警信息，具体预警设备包括警示灯光、蜂鸣器。所述的一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，其特征在于所述远程管理平台负责显示、监控、控制前端设备的工作状态，当接收到故障告警模块的告警信息时，进行人工干预。所述的一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，其特征在于所述网络模块负责前端设备与远程管理平台的连接，采用物联网模块或4G/5G网络传输模块。所述的一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，其特征在于所述系统的操作方法如下：步骤一、开启太阳能电源管理模块，为系统提供动力；步骤二、启动网络模块与远程管理平台通讯；步骤三、启动摄像头为AI视频分析模块提供分析画面；步骤四、启动AI视频分析模块，分析摄像头画面，判断现场设定的安全距离内是否有人员、车辆，设备位置是否正常，或在隔离护栏栏杆开启时有无人员通过斑马线；步骤五、启动传感器设备模块，根据人体接近传感器判断设定的安全距离内是否有人员，根据倾斜传感器和震动传感器判断隔离栏设备是否正常，是否被撞击或倾倒；步骤六、启动安全监测模块，根据AI视频分析模块提供的视频图像和传感器设备模块的信息，判断是否安全；步骤七、中央控制器收到启动指令后，开启告警模块，启动警示灯光和蜂鸣器提醒人员注意安全，启动电机控制，打开或关闭栏杆，当检测到有人员通过斑马线时，启动人行道信号灯；步骤八、中央控制器收到停止指令后，故障告警模块向后端平台发送告警信息。所述的一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，其特征在于所述步骤一至步骤八操作过程中，远程管理平台保持开启状态，实时监测、查询启动和停止状态的信息，以及设备情况。通过采用上述技术，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1）本专利技术系统采用太阳能供电，融入物联网、AI人工智能、大数据，可以为用户提供离网供电解决方案，解决用户“取电困难”的难题，突破传统自动护栏电力线路铺设的问题限制，可在任何地点灵活机动设置隔离护栏；基于物联网技术，后端工作人员在集中管理平台上，可通过视频及前端传感信息确认现场情况，可由系统自动或手动操作前端。2）本专利技术设置的AI人工智能控制系统采用人工智能视频分析技术，实现视频监控中异常行为的智能识别、提前发现和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，其特征在于包括负责系统安全判断、视频分析、告警、远程管理的AI人工智能控制系统及根据AI人工智能控制系统发送指令进行控制操作的中央控制器；/n所述AI人工智能控制系统包括传感器设备模块、安全监测模块、AI视频分析模块、故障告警模块、远程管理平台；/n所述中央控制器负责接收 AI人工智能控制系统的指令，对电机控制、摄像头供电、太阳能电源管理、告警模块、人行道信号灯及网络模块进行控制；/n电机控制：在环境安全的情况下，负责控制栏杆开启和关闭；/n摄像头：负责为AI视频分析模块提供现场的视频画面；/n太阳能电源管理：负责为系统提供电源动力和夜间照明，采用技术特征与公开号为ZL2019209145818的专利技术专利申请文献，公开的技术内容相同；/n告警模块：负责在设备工作时启动警示灯光和蜂鸣器提醒人员注意安全；/n人行道信号灯：负责在AI视频分析模块检测到有行人通过斑马线时向来向车辆点亮红灯，提醒车辆注意避让行人；/n网络模块：负责前端设备与远程管理平台的连接，采用电信运营商的物联网模块或4G/5G网络传输模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，其特征在于包括负责系统安全判断、视频分析、告警、远程管理的AI人工智能控制系统及根据AI人工智能控制系统发送指令进行控制操作的中央控制器；
所述AI人工智能控制系统包括传感器设备模块、安全监测模块、AI视频分析模块、故障告警模块、远程管理平台；
所述中央控制器负责接收AI人工智能控制系统的指令，对电机控制、摄像头供电、太阳能电源管理、告警模块、人行道信号灯及网络模块进行控制；
电机控制：在环境安全的情况下，负责控制栏杆开启和关闭；
摄像头：负责为AI视频分析模块提供现场的视频画面；
太阳能电源管理：负责为系统提供电源动力和夜间照明，采用技术特征与公开号为ZL2019209145818的发明专利申请文献，公开的技术内容相同；
告警模块：负责在设备工作时启动警示灯光和蜂鸣器提醒人员注意安全；
人行道信号灯：负责在AI视频分析模块检测到有行人通过斑马线时向来向车辆点亮红灯，提醒车辆注意避让行人；
网络模块：负责前端设备与远程管理平台的连接，采用电信运营商的物联网模块或4G/5G网络传输模块。


2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，其特征在于所述传感器设备模块集成了感应传感设备及环境传感设备，负责检测传感器的信息归集，并将信息上报到控制系统。


3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，其特征在于所述AI视频分析模块采用VGG卷积神经网络以构建包括若干预警模型图片的训练集，利用训练集训练基于VGG的卷积神经网络对比模型。


4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，其特征在于所述安全监测模块负责记录用户标定的预警区域和标定图像信息，根据AI视频分析模块提供的视频图像和传感器设备模块的信息，划分需要预警的区域并记录区域坐标，将划分需要预警的区域作为检测样本，跟踪监测是否存在安全预警。


5.根据权利要求4所述的一种基于人工智能的太阳能物联网隔离护栏控制系统，其特征在于所述安全监测模块按照检测样本类分别将检测样本依次输入训练好的卷积神经网络对比模型，得到一组连续时间的检测结果序列L=...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏路，吴宗林，邱文利，金佳，
申请(专利权)人：浙江浩腾电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33