一种基于物联网的节能型智慧路灯管理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的节能型智慧路灯管理方法及系统，涉及智慧城市技术领域，包括：对所有智慧路灯进行通信测试；获得智慧路灯分组信息；获取城市各处的人流量数据；预测计算各个道路位置处在预设时间段内的各个时间点的人流量；筛选出高人流量时刻、中人流量时刻和低人流量时刻；按照路灯照明功率设定逻辑，分别对高人流量时刻、中人流量时刻和低人流量时刻设定路灯照明功率；按照智慧路灯在预设时间段内的照明功率设定数据生成控制信号发送至智慧路灯。本发明专利技术的优点在于：本方案不需要感应元器件的长时间不间断工作，即可实现路灯的智能化控制管理，可有效的降低智慧路灯的管理耗能，利于节能型智慧城市的建设。利于节能型智慧城市的建设。利于节能型智慧城市的建设。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的节能型智慧路灯管理方法及系统


[0001]本专利技术涉及智慧城市
，具体是涉及一种基于物联网的节能型智慧路灯管理方法及系统。

技术介绍

[0002]智慧城市中，智慧照明系统是至关重要的一环，现有技术中，对于路灯系统的控制一种是采用定时开关的方式，另一种是采用感应式控制，即感应到路灯照明区域内存在人员时，再提供高亮度照明，前者难以实现对于路灯的智能化控制管理，后者则依赖于感应元器件的长时间不间断工作，增加耗能，不利于实现路灯的节能型智能控制管理。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，提供一种基于物联网的节能型智慧路灯管理方法及系统，本技术方案解决了上述的现有技术中，对于路灯系统的控制一种是采用定时开关的方式，另一种是采用感应式控制，即感应到路灯照明区域内存在人员时，再提供高亮度照明，前者难以实现对于路灯的智能化控制管理，后者则依赖于感应元器件的长时间不间断工作，增加耗能，不利于实现路灯的节能型智能控制管理的问题。
[0004]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于物联网的节能型智慧路灯管理方法，包括：对所有智慧路灯进行通信测试，确定接入物联网系统的智慧路灯状态；基于智慧路灯所处的道路位置，对所有智慧路灯进行分组，获得智慧路灯分组信息；基于城市监测系统，获取城市各处的人流量数据；基于城市道路数据，预测计算各个道路位置处在预设时间段内的各个时间点的人流量，记为预测人流量数据；筛选出在预设时间段内道路位置处人流量数据大于第一预设值的时刻，记为高人流量时刻，筛选出在预设时间段内道路位置处人流量数据大于第二预设值且小于第一预设值的时刻，记为中人流量时刻，筛选出在预设时间段内道路位置处人流量数据小于第二预设值的时刻，记为低人流量时刻；按照路灯照明功率设定逻辑，分别对高人流量时刻、中人流量时刻和低人流量时刻设定路灯照明功率，获取智慧路灯在预设时间段内的照明功率设定数据；按照智慧路灯在预设时间段内的照明功率设定数据生成控制信号发送至智慧路灯，控制智慧路灯按照设定的路灯照明功率进行预设时间段内的运行照明。
[0005]优选的，所述对所有智慧路灯进行通信测试，确定接入物联网系统的智慧路灯状态具体包括：向所有智慧路灯发送预设好的通讯网链路检测报文，之后等候接收智慧路灯反馈事先协商而定的回馈报文；
若在设置的逾期时段中获得智慧路灯反馈的回馈报文，就能认定智慧路灯远程通讯网流畅性佳，且现时远程控制系统的软件运作无误；若在设置的逾期时段中未获得智慧路灯反馈的回馈报文，就代表智慧路灯远程通讯存在障碍，输出检修信号至检修人员终端。
[0006]优选的，所述基于智慧路灯所处的道路位置，对所有智慧路灯进行分组，获得智慧路灯分组信息具体包括：获取城市中安装有接入物联网的智慧路灯的路段，记为智慧路段；对各个智慧路段进行编号，获取路段标号数据L，；根据智慧路灯所在智慧路段对智慧路灯进行分组，并对智慧路灯分组建立与路段标号建立一一对应的智慧路灯分组编号D，；其中，为第i个智慧路段的编号，为第i个智慧路段对应的智慧路灯分组编号，为智慧路段总数。
[0007]优选的，所述基于城市监测系统，获取城市各处的人流量数据具体包括：通过接入物联网的城市监测系统，获取城市各个位置处的图像数据；根据城市各个位置处的图像数据中的人群头部特征数据统计出城市各个位置处的行人总数；根据行人流量计算公式，计算城市各个位置处的行人流量，获得城市各个位置处的人流量数据；所述行人流量计算公式为：式中，Q为人流量数据，m为行人总数，为编号为i的头部特征数据与图像数据中心点的距离，S为图像数据监测环境的面积，a、b分别为图像数据监测环境的长和宽，V为行人行走平均速度。
[0008]优选的，所述基于城市道路数据，预测计算各个道路位置处在预设时间段内的各个时间点的人流量，记为预测人流量数据具体包括：获取与第个智慧路段人流量相关的所有城市位置，并建立与第个智慧路段人流量相关位置集合，；其中，为与第i个智慧路段人流量相关的第个城市位置，为与第i个智慧路段人流量相关的城市位置总数；获取中所有位置处的人流量数据；获取中所有位置处向第个智慧路段的人流分流权重；通过人流量预测公式，计算第个智慧路段在预设时间段内的各个时间点的人流量；其中，所述人流量预测公式为：
式中，为第个智慧路段在预设时间段内的t时刻的人流量，为第个智慧路段的在初始时刻的基准人流量，为第个智慧路段人流量流出速度，为与第i个智慧路段人流量相关的第个城市位置处的人流量，为与第i个智慧路段人流量相关的第个城市位置处向第个智慧路段的人流分流权重。
[0009]优选的，所述按照路灯照明功率设定逻辑具体为：基于智慧路灯的额定照明功率，分别设定智慧路灯的高照明功率，中照明功率和低照明功率；所述高人流量时刻对应设定高照明功率，所述中人流量时刻对应设定中照明功率，所述低人流量时刻对应设定低照明功率。
[0010]进一步的，提出一种基于物联网的节能型智慧路灯管理系统，用于实现如上述的基于物联网的节能型智慧路灯管理方法，包括：物联网云端管理模块，所述物联网云端管理模块用于实现对所有智慧路灯进行控制；城市监测系统，城市监测系统与所述物联网云端管理模块通讯连接，所述城市监测系统用于获取城市各个位置处的视频数据；智慧路灯，智慧路灯与所述物联网云端管理模块通讯连接，所述智慧路灯用于按照物联网云端管理模块设定的路灯照明功率进行运行照明。
[0011]可选的，所述物联网云端管理模块包括：路灯测试单元，所述路灯测试单元用于对所有智慧路灯进行通信测试，确定接入物联网系统的智慧路灯状态；位置划分单元，所述位置划分单元用于基于智慧路灯所处的道路位置，对所有智慧路灯进行分组，获得智慧路灯分组信息；人流量计算单元，所述人流量计算单元用于基于城市监测系统，获取城市各处的人流量数据，并基于城市道路数据，预测计算各个道路位置处在预设时间段内的各个时间点的人流量，记为预测人流量数据；时刻筛选单元，所述时刻筛选单元用于筛选出在预设时间段内道路位置处人流量数据大于第一预设值的时刻，记为高人流量时刻，筛选出在预设时间段内道路位置处人流量数据大于第二预设值且小于第一预设值的时刻，记为中人流量时刻，筛选出在预设时间段内道路位置处人流量数据小于第二预设值的时刻，记为低人流量时刻；功率设定单元，所述功率设定单元用于按照路灯照明功率设定逻辑，分别对高人流量时刻、中人流量时刻和低人流量时刻设定路灯照明功率，获取智慧路灯在预设时间段内的照明功率设定数据；控制单元，所述控制单元用于按照智慧路灯在预设时间段内的照明功率设定数据生成控制信号发送至智慧路灯，控制智慧路灯按照设定的路灯照明功率进行预设时间段内的运行照明。
[0012]可选的，所述人流量计算单元包括：
抽帧子单元，所述抽帧子单元用于对城市监测系统采集的视频数据进行抽帧，获取图像数据；人头识别子单元，所述人头识别子单元用于根据城市各个位置处的图像数据中的人群头部特征数据统计出城市各个位置处的行人总数；第一计算子单元，所述第一计算子单元用于根据行人流量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的节能型智慧路灯管理方法，其特征在于，包括：对所有智慧路灯进行通信测试，确定接入物联网系统的智慧路灯状态；基于智慧路灯所处的道路位置，对所有智慧路灯进行分组，获得智慧路灯分组信息；基于城市监测系统，获取城市各处的人流量数据；基于城市道路数据，预测计算各个道路位置处在预设时间段内的各个时间点的人流量，记为预测人流量数据；筛选出在预设时间段内道路位置处人流量数据大于第一预设值的时刻，记为高人流量时刻，筛选出在预设时间段内道路位置处人流量数据大于第二预设值且小于第一预设值的时刻，记为中人流量时刻，筛选出在预设时间段内道路位置处人流量数据小于第二预设值的时刻，记为低人流量时刻；按照路灯照明功率设定逻辑，分别对高人流量时刻、中人流量时刻和低人流量时刻设定路灯照明功率，获取智慧路灯在预设时间段内的照明功率设定数据；按照智慧路灯在预设时间段内的照明功率设定数据生成控制信号发送至智慧路灯，控制智慧路灯按照设定的路灯照明功率进行预设时间段内的运行照明。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的节能型智慧路灯管理方法，其特征在于，所述对所有智慧路灯进行通信测试，确定接入物联网系统的智慧路灯状态具体包括：向所有智慧路灯发送预设好的通讯网链路检测报文，之后等候接收智慧路灯反馈事先协商而定的回馈报文；若在设置的逾期时段中获得智慧路灯反馈的回馈报文，就能认定智慧路灯远程通讯网流畅性佳，且现时远程控制系统的软件运作无误；若在设置的逾期时段中未获得智慧路灯反馈的回馈报文，就代表智慧路灯远程通讯存在障碍，输出检修信号至检修人员终端。3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的节能型智慧路灯管理方法，其特征在于，所述基于智慧路灯所处的道路位置，对所有智慧路灯进行分组，获得智慧路灯分组信息具体包括：获取城市中安装有接入物联网的智慧路灯的路段，记为智慧路段；对各个智慧路段进行编号，获取路段标号数据L，；根据智慧路灯所在智慧路段对智慧路灯进行分组，并对智慧路灯分组建立与路段标号建立一一对应的智慧路灯分组编号D，；其中，为第i个智慧路段的编号，为第i个智慧路段对应的智慧路灯分组编号，为智慧路段总数。4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的节能型智慧路灯管理方法，其特征在于，所述基于城市监测系统，获取城市各处的人流量数据具体包括：通过接入物联网的城市监测系统，获取城市各个位置处的图像数据；根据城市各个位置处的图像数据中的人群头部特征数据统计出城市各个位置处的行人总数；根据行人流量计算公式，计算城市各个位置处的行人流量，获得城市各个位置处的人流量数据；
所述行人流量计算公式为：式中，Q为人流量数据，m为行人总数，为编号为i的头部特征数据与图像数据中心点的距离，S为图像数据监测环境的面积，a、b分别为图像数据监测环境的长和宽，V为行人行走平均速度。5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的节能型智慧路灯管理方法，其特征在于，所述基于城市道路数据，预测计算各个道路位置处在预设时间段内的各个时间点的人流量，记为预测人流量数据具体包括：获取与第个智慧路段人流量相关的所有城市位置，并建立与第个智慧路段人流量相关位置集合，；其中，为与第i个智慧路段人流量相关的第个城市位置，为与第i个智慧路段人流量相关的城市位置总数；获取中所有位置处的人流量数据；获取中所有位置处向第个智慧路段的人流分...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡军，潘阳，苏振，孙峰，段向宏，姜冰，
申请(专利权)人：山东省金海龙建工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：