一种智能路灯监控系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术的目的是提出一种智能路灯监控系统及其控制方法，以实现对智能路灯有效管理及运行状态实时监控；本发明专利技术的智能路灯监控系统包括智能路灯子系统、无线通讯子系统和远程监控子系统；所述智能路灯子系统主要负责环境亮度测量、人流车流移动状态探测、路面照度测量、后备电源系统的监控及设备位置信息的采集；所述无线通讯子系统为智能路灯子系统与远程监控子系统之间信息交互的桥梁；所述远程监控子系统搜集智能路灯子系统的数据并分析处理，产生声光告警；本发明专利技术在保有路灯基础功能之上，其实用性大大增强。其实用性大大增强。其实用性大大增强。

【技术实现步骤摘要】
一种智能路灯监控系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及智能照明
，特别涉及一种智能路灯监控系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]基于以前的技术发展，我们的路灯系统都是一个总开关控制一排路灯，同开同关再没有其他功能。传统的路灯管理控制方式逐步暴露了多个弊端，具体为：传统路灯采用手动、光控、钟控等管理方式，容易受季节、天气等自然环境和人为因素影响，经常该亮时不亮，该灭时不灭，造成能源浪费；路灯经常在后半夜超功率运行，增加电能消耗和降低灯具寿命；缺乏实时监测功能，灯具无法灵活打开关闭；这明显不符合现在智慧城市的发展趋势。
[0003]城市拥有数量众多的路灯，是最密集的城市基础设施，便于信息的采集和发布。智慧路灯未来是物联网重要的信息采集来源，城市智慧路灯是智慧城市的一个重要组成部分和重要入口，可促进智慧市政和智慧城市在城市照明业务方面的落地，实现城市及市政服务能力的提升。

技术实现思路

[0004]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明；本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种智能路灯监控系统，包括：
[0006]智能路灯子系统：智能路灯子系统负责对路面的照明及各种控制参数的采集；
[0007]无线通讯子系统：负责在智能路灯子系统与远程监控子系统之间的信息互通；
[0008]远程监控子系统：负责对智能路灯子系统采集的数据处理，产生告警信息。
[0009]优选的，智能路灯子系统，包括：
[0010]模型构建模块：负责构建路灯开关判断模型，用于对路灯打开或者关闭的判断参考；
[0011]数据采集模块：负责对环境亮度采样、人流车流移动状况采样、路面照度采样、gps经纬度采样和电池容量采样；
[0012]路灯控制模块：负责对数据采集模块采样数据处理，以此判断路灯是否应该打开或者关闭；
[0013]后备电源模块：后备电源模块负责给智能路灯提供后备电源，把太阳能转换成电能储存起来。
[0014]优选的，模型构建模块，包括：
[0015]路灯开关判断模型单元：用预设的环境亮度和人流车流移动状况作为参数构建路灯开关判断模型。
[0016]优选的，数据采集模块，包括：
[0017]环境亮度采样单元：负责对路灯上方环境亮度进行采样，作为路灯控制模块智能判断是否需要打开或者关闭路灯的条件之一；
[0018]人流车流移动状况采集单元：用多普勒探测仪对路面发射一定频率的超声波，接收反射回来的超声波，把接收到的超声波频率与发射的超声波频率比对判断是否有人流车流在移动，作为路灯控制模块智能判断是否需要打开或者关闭路灯的条件之一；
[0019]路面照度采样单元：路灯发出的照明灯光照亮路面，利用路面照度仪对面照度采样，作为路面照度处理模块判断路灯工作状况的条件；
[0020]gps经纬度采样单元：负责读取gps定位设备的数据，作为路灯维护的辅助数据，利于维护人员快速找到需要维护的路灯所在的具体位置；
[0021]电池容量采集单元：电池容量采集单元负责对后备电源模块的电池容量进行测量，以此判断电池是否存在过充过放导致的设备损坏。
[0022]优选的，环境亮度采样单元，包括：
[0023]采样子单元，用于采集路灯上方的环境图像；
[0024]灰度化处理子单元，用于将环境图像进行灰度化处理，得到灰度图像，并获取灰度图像中各像素点的灰度值；
[0025]图像分割单元，用于将灰度图像分割成若干个子图像；
[0026]筛选子单元，用于任取一个子图像，根据子图像中各像素点的灰度值计算得到第一灰度均值；将子图像中各像素点的灰度值分别与第一灰度均值进行比较，筛选出灰度值大于第一灰度均值的像素点，生成第一像素点集合；
[0027]第一计算子单元，用于根据第一像素点集合中各个像素点的灰度值计算得到第二灰度均值；将第一像素点集合中各个像素点的灰度值分别与第二灰度均值进行比较，确定各个像素点的灰度值与第二灰度均值的差值，根据标准差公式进行计算，确定第一像素点集合的离散度；
[0028]第二计算子单元，用于将第一像素点集合的离散度与预设离散度作比较，若第一像素点集合的离散度小于等于预设离散度，则确定第二像素点集合；若第一像素点集合的离散度大于预设离散度，则去除第一像素点集合中灰度值最大的像素点及灰度值最小的像素点，继续返回第一计算子单元计算第一像素点集合的离散度，直到第一像素点集合的离散度小于等于预设离散度为止；
[0029]迭代单元，用于基于以上方法对每个子图像进行处理，确定每个子图像的第二像素点集合；
[0030]权重获取单元，用于获取每个子图像的第二像素点集合中像素点的个数以及所有子图像的第二像素点集合中像素点的总数，计算每个子图像中第二像素点集合中像素点的个数与所有子图像中第二像素点的总数的比值，得到每个子图像对应的权重系数；
[0031]环境亮度生成单元，用于计算每个子图像的第二像素点集合对应的第三灰度均值，根据每个子图像的第三灰度均值及对应的权重系数进行加权计算，得到环境亮度值，将环境亮度值作为路灯控制模块智能判断是否需要打开或者关闭路灯的条件之一。
[0032]优选的，路灯控制模块，包括：
[0033]路灯打开或者关闭判断单元：用环境亮度和人流车流移动状况作为路灯开关判断模型参数，判断得出路灯应该打开或者关闭，控制路灯打开或者关闭。
[0034]优选的，后备电源模块，包括：
[0035]太阳能转换单元：太阳能转换单元负责把太阳能转换成电能并输送给电能储存单元；
[0036]电能储存单元：电能储存单元是由若干个锂电池构成，负责储存太阳能转换单元输送过来的电能，给路灯其他电子设备提供电力供应。
[0037]优选的，远程监控子系统，包括：
[0038]路面照度处理模块：把所有智能路灯子系统采集的路面照度进行比对，判定是否存在路面照度异常的数据，如果存在异常数据则传输给声光告警模块；
[0039]gps经纬度处理模块：根据从智能路灯子系统采集的路灯gps经纬度数据在计算机gis图形界面显示路灯的详细定位信息；
[0040]电池容量处理模块：将智能路灯子系统采集的电池容量与标准容量比对判定是否存在过充过放导致的电池设备损坏，如果存在电池设备损坏报送给声光告警单元；
[0041]声光告警模块：声光告警模块接收路面照度处理模块和电池容量处理模块的告警信息，控制告警设备发出声光告警，提示路灯维护人员对设备维护。
[0042]本专利技术提供了一种智能路灯控制方法，包括：
[0043]S100通过安装在路灯灯杆上的传感器对环境亮度、人流车流移动状况、路面照度、gps定位和电池容量采集数据；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能路灯监控系统，其特征在于，包括：智能路灯子系统：智能路灯子系统负责对路面的照明及各种控制参数的采集；无线通讯子系统：负责在智能路灯子系统与远程监控子系统之间的信息互通；远程监控子系统：负责对智能路灯子系统采集的数据处理，产生告警信息。2.根据权利要求1所述的一种智能路灯监控系统，其特征在于，智能路灯子系统，包括：模型构建模块：负责构建路灯开关判断模型，用于对路灯打开或者关闭的判断；数据采集模块：负责对环境亮度采样、人流车流移动状况采样、路面照度采样、gps经纬度采样和电池容量采样；路灯控制模块：负责对数据采集模块采样数据处理，以此判断路灯是否应该打开或者关闭；后备电源模块：后备电源模块负责给智能路灯提供后备电源，把太阳能转换成电能储存起来。3.根据权利要求2所述的一种智能路灯监控系统，其特征在于，模型构建模块，包括：路灯开关判断模型单元：用预设的环境亮度和人流车流移动状况作为参数构建路灯开关判断模型。4.根据权利要求2所述的一种智能路灯监控系统，其特征在于，数据采集模块，包括：环境亮度采样单元：负责对路灯上方环境亮度进行采样，作为路灯控制模块智能判断是否需要打开或者关闭路灯的条件之一；人流车流移动状况采集单元：用多普勒探测仪对路面发射一定频率的超声波，接收反射回来的超声波，把接收到的超声波频率与发射的超声波频率比对判断是否有人流车流在移动，作为路灯控制模块智能判断是否需要打开或者关闭路灯的条件之一；路面照度采样单元：路灯发出的照明灯光照亮路面，利用路面照度仪对路面照度采样，作为判断路灯工作状况的条件；gps经纬度采样单元：负责读取gps定位设备的经纬度数据，作为路灯维护的辅助数据；电池容量采集单元：电池容量采集单元负责对后备电源模块的电池容量进行测量，以此判断电池是否存在过充过放导致的电池损坏。5.根据权利要求4所述的智能路灯监控系统，其特征在于，环境亮度采样单元，包括：采样子单元，用于采集路灯上方的环境图像；灰度化处理子单元，用于将环境图像进行灰度化处理，得到灰度图像，并获取灰度图像中各像素点的灰度值；图像分割单元，用于将灰度图像分割成若干个子图像；筛选子单元，用于任取一个子图像，根据子图像中各像素点的灰度值计算得到第一灰度均值；将子图像中各像素点的灰度值分别与第一灰度均值进行比较，筛选出灰度值大于第一灰度均值的像素点，生成第一像素点集合；第一计算子单元，用于根据第一像素点集合中各个像素点的灰度值计算得到第二灰度均值；将第一像素点集合中各个像素点的灰度值分别与第二灰度均值进行比较，确定各个像素点的灰度值与第二灰度均值的差值，根据标准差公式进行计算，确定第一像素点集合的离散度；第二计算子单元，用于将第一像素点集合的离散度与预设离散度作比较，若第一像素
点集合的离散度小于等于预设离散度，则确定第二像素点集合；若第一像素点集合的离散度大于预设离散度，则去除第一像素点集合中灰度值最大的像素点及灰度值最小的像素点，继续返回第一计算子单元计算第一像素点集合的离散度，直到第一像素点集合的离散度小于等于预设离散度...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛涛，王东梅，
申请(专利权)人：国网黑龙江省电力有限公司哈尔滨供电公司，
类型：发明
国别省市：