一种基于来车视频检测的路灯控制管理系统的制作方法

文档序号:6695648阅读:190来源:国知局
专利名称:一种基于来车视频检测的路灯控制管理系统的制作方法
技术领域
本发明涉及路灯控制领域,确切地说是指一种基于来车视频检测的路灯控制管理系统。
背景技术
目前,城市公共照明系统是与人们生活息息相关的重要公共基础设施,一方面保证了夜间车辆交通的安全,另ー方面承担了整个城市形象美化的重任。然而,城市公共照明设施在很大程度浪费了电能,特别在地广人稀的场合,这些地方人、车都非常少,但是这些地方的路灯通宵亮灯,并且亮度无调节。另外,城市公共照明的过快发展加大了能源的需求和消耗,尤其是ー些城市单纯追求高亮度、多色彩,大規模、超豪华,建设和配置不切合实际的、不科学的照明工程,浪费了能源,也造成了光污染,影响了居住和生态自然环境的和谐与平衡,加剧了供用电紧张。

发明内容
针对上述缺陷,本发明解决的技术问题在于提供一种基于来车视频检测的路灯控制管理系统,根据来车信息控制路灯的亮度以及关开,从而达到真正的按需照明,在车流量较少的地方能大大减少电能的浪费,不仅达到节能的效果,同时有助于降低光污染,并且有助于打造ー个智慧照明的管理平台,帮助提升路灯运营管理效率,提升政府部门在城市照明建设上的科学决策能力。为了解决以上的技术问题,本发明提供的基于来车视频检测的路灯控制管理系统,包括摄像头、车检器、网络路由、服务器后台机构、集中控制器、节点控制器和路灯,其中摄像头摄取路面区间的来车视频信息;车检器对摄像头摄取的来车视频信息进行检测分析;网络路由来车视频信息的检测分析数据上传到服务器后台机构;服务器后台机构包括无线网络、监控終端和服务器,监控终端和服务器通过网络交換器与无线网络连接,网络路由将来车视频信息的检测分析数据通过因特网络上传到服务器,服务器再对上传的检测分析数据进行解析,井根据用户配置好的控制策略发送控制指令给集中控制器;集中控制器将控制指令传输给节点控制器;节点控制器根据集中控制器的控制指令完成对路灯的开关或亮度调节。优选地,车检器基于虚拟线圈技术对摄像头摄取的来车视频信息进行检测分析。优选地,网络路由为无线网络路由,来车视频信息的检测分析数据通过无线网络 上传到服务器后台机构的服务器。优选地,网络路由与通讯工具无线连接。优选地,服务器后台机构的服务器对上传的检测分析数据进行解析,井根据用户配置好的控制策略通过无线网络发送给集中控制器。优选地,监控终端的控制指令通过服务器向集中控制器发送。优选地,集中控制器通过电カ载波通信方式将控制指令传输给节点控制器。优选地,服务器后台机构的无线网络还与远程电脑或远程控制器连接。优选地,服务器后台机构的无线网络与网络交換器之间设置有防火墙。
优选地,服务器与打印机、扫描仪或投影仪连接。与现有技术相比,本发明提供的基于来车视频检测的路灯控制管理系统,具有以下优点(I)智能控制综合使用摄像头、车检器对道路行车进行视频检测,包括速度、行驶方向等信息,井根据来车情况对路灯进行智能控制,例如开光灯或亮度调节等;(2)节能在夜间或车流量较少的地方能有效节省电能,达到真正的按需照明;(3)环保路灯不用彻夜以最高亮度运行,有助于降低光污染,更加环保;(4)方便管理结合使用集中控制器、节能控制器对路灯进行智慧控制,有助于打造ー个智慧照明的管理平台,帮助提升路灯运营管理效率;(5)决策支持根据道路的行车情况以及对路灯的控制情况等数据,有助于提升政府部门在城市照明建设上的科学决策能力。


图I为本发明实施例中基于来车视频检测的路灯控制管理系统的模块框图;图2为本发明实施例中基于来车视频检测的路灯控制管理系统的拓扑图;图3本发明中基于来车视频检测的路灯控制方法实施例I的流程图;图4本发明中基于来车视频检测的路灯控制方法实施例2的流程图;图5为本发明实施例中基于来车视频检测的路灯控制策略的流程图。
具体实施例方式为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案,下面结合具体实施例进行阐述。请參见图I和图2,图I为本发明实施例中基于来车视频检测的路灯控制管理系统的模块框图;图2为本发明实施例中基于来车视频检测的路灯控制管理系统的拓扑图。本实施例提供的基于来车视频检测的路灯控制管理系统,包括摄像头、车检器、网络路由、服务器后台机构、集中控制器、节点控制器和路灯,其中摄像头摄取路面区间的来车视频信息,摄像头使用了虚拟线圈检测技木。车检器基于虚拟线圈检测技术的车辆视频检测分析设备,对摄像头摄取的来车视频信息进行检测分析。无线网络路由,来车视频信息的检测分析数据通过无线网络上传到服务器后台机构;无线网络路由还与与通讯工具(如图2中的手机)无线连接。服务器后台机构包括无线网络、监控終端和服务器,监控终端和服务器通过网络交換器与无线网络连接,网络路由将来车视频信息的检测分析数据通过因特网络上传到服务器,服务器再对上传的检测分析数据进行解析,井根据用户配置好的控制策略发送控制指令给集中控制器;集中控制器通过电カ载波通信方式将控制指令传输给节点控制器;节点控制器根据集中控制器的控制指令完成对路灯的开关或亮度调节。车检器基于虚拟线圈技术对摄像头摄取的来车视频信息进行检测分析。虚拟线圈检测技术将道路上的每个车道虚拟ー个线圈,结合视频图像和电脑化模式识别的技术,通过软件在视频图像上设置检测区域(虚拟线圈),当车辆通过虚拟线圈时,设置区域的图像会发生明显变化,当变化达到一定的量化值后就克认为有车辆通过。虚拟线圈检测技术的主要功能包括车辆的计数、存在、速度、占有率、车类车色、车流向、车辆行驶轨迹、车头时距、通过时间及交通流密度等。在本发明中,车辆视频检测器简称为车检器。集中控制器是ー种新型数据监控类产品,主要用于对照明设备进行控制(开关灯、调光),是智慧路灯控制系统中的重要设备,该产品具有状态显示、分时输出控制、节能设备控制、彩灯控制、模拟量和开关量的监测、电度数采集、环境温度监测、主动报警、黑匣子资料记录等多种功能。集中控制器系列产品采用标准电气接插端子,体积小,结构合理,可直接应用于エ业现场。用户可根据实际需求迅速组成双备份或三备份通讯网络,而无须修改终端软件。支持MODBUS、SL645等标准协议,便于用户的二次仪表和第三方设备的接入。模块化通讯接ロ,真正做到即插即用。若需改变终端的通讯方式,只需接入相应通讯模块,而无须修改终端软件。例如外接TCP/IP协议转换器即可通过英特网(无线)和Web网页实现远程控制。可同时支持无线和有线两种通讯方式,(无线如短波数传通讯、GPRS、CDMA、WCDMA无线网络,有线如电话线、光纤和R S485エ业总线。)エ业标准设计,能够エ作于各种恶劣环境。集中控制器由载波通信模块、电源板、ARM板、GPRS/CDMA/WCDMA模块、I/O控制模块五部分组成,主要负责通讯网络的架构与调整。它ー方面收集节点控制器等反馈信息以及传达控制命令,另ー方面与监控中心通信,接收命令以及反馈相关信息数据。单台集中控制器可以控制多达1024个路灯节点,通常建议控制800点左右。集中控制器具有电カ线载波通信和Zigbee射频通信自适应功能,所控制的线路支持电カ线载波通信或Zigbee射频通信协议。节点控制器是专业路灯控制系统中的ー个组件,它与L ED路灯控制器同属于路灯控制系统中的一个组成部分。主要由单灯开关控制模块、PWM调节LED亮度模块、电源模块、电カ载波模块、单片机最小系统、电表采集等模块组成。每ー个路灯控制节点具有控制节点(控制它所在的路灯)和路由节点(转发信息到相邻的节点控制器)双重属性,既协助通信网络的构架,也与集中控制器保持互通,完成命令及反馈信息。其核心芯片采用自主研发的电カ线载波集成电路,配合专业的硬件和软件设计,使产品具有功能強大,易实施,免布线,工作可靠,易于维护等优点,是专门为适应中国电网环境而研发出来的高性能路灯节能产品O电カ载波通讯技术电カ载波通讯即PLC,是电カ系统特有的通信方式,电カ载波通讯是指利用现有电カ线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术,其最大特点是不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递。 服务器后台机构的无线网络还与远程电脑(如图2中的笔记本)或远程控制器(如图2中的平板电脑)连接。服务器后台机构的无线网络与网络交換器之间设置有防火墙。服务器与打印机、扫描仪或投影仪连接。
本实施例提供的基于来车视频检测的路灯控制管理系统的控制流程如下I、指令下发流程监控终端通过服务器后台机构预先在服务器配置好集中控制器以及节点控制器相关信息,然后通过无线网络路由发送指令到各个集中控制器,集中控制器通过电流载波的方式传送指令至各个节点控制器,再由各个节点控制器控制路灯的状态,从而实现由监控终端控制节点控制器的开关灯以及灯光调节;2、节点上报流程与系统的指令下发流程相反,首先是由节点控制器将数据传送到集中控制器,然后由集中控制器通过GSM/CDMA网路经无线网络路由传输至服务器,由服务器传输至监控終端,最終由监控终端做出决策。 本实施例提供的基于来车视频检测的路灯控制管理系统分为照明设施管理、照明设施监控、控制策略配置、GIS定位、故障预告警五大模块。(I)照明设施管理照明设施管理主要对照明的设施例如集中控制器、节点控制器等进行维护管理。主要包括以下几个功能点区域管理、集中控制器管理、分组管理、节点控制器管理。(2)照明设施监控照明设施监控主要对照明设施的状态等进行监控,主要包括以下功能点路灯控制、景观灯监控、照明设施及路线运行状态监测、照明监测、远程自动抄表、统计查询、定时任务控制管理等。(3)控制策略配置综合考虑和分析与道路照明密切相关的时间、路段、环境照度和交通流量等因素,为每个片区制定照明策略,按照预设的控制策略,对道路照明进行动态智慧化管理,控制路灯(精确到单灯)在不同情况下实现多样化的道路照明场景,从而在提高照明质量的同时获得最佳的节能效果。(4) GIS 定位系统采用业界成熟的GIS系统对路灯进行图形化定位和监管。通过GIS系统,用户可以实现集中控制器等设施的自动定位,从整体上直观地了解到所有集中控制器的情況,还可以批量管理某ー范围内的路灯通道。(5)故障预告警当路灯等预警源发生故障等问题时,会实时向后台系统发送报警信息,后台系统对警告数据进行分析,实现故障智慧预警。报警形式多祥,有短信预警、邮件预警、图像预警
坐寸ο路灯控制方法实施例I请參见图3,该图为本发明中基于来车视频检测的路灯控制方法实施例I的流程图。本实施例提供的基于来车视频检测的路灯控制方法,当有车进入区间时执行事先在系统中配置好的控制策略例如开灯或调光,同时开始计时,若计时达到设定的时间(以下称“持续时间”,例如I分钟)还没车进入区间则恢复来车控制策略操作,若计时还没到达持续时间且又有车进入区间,则重新计时。
具体而言本实施例提供的基于来车视频检测的路灯控制方法,在道路区间的入口处安装摄像头和车检器,其包括如下步骤步骤I :摄像头和车检器连续实时检测和分析来车信息,进入步骤2 ;步骤2 :判断是否来车,是则进入步骤3,否则返回步骤I ;步骤3 :将来车的速度和方向信息,并上传到服务器后台机构,进入步骤4 ;步骤4:判断服务器后台机构中是否存在该车检器对应的道路区间列表,是则进入步骤5,否则进入步骤16 ;步骤5 :遍历区间列表,进入步骤6 ; 步骤6 :判断该车检器是否在该区间入口处,是则进入步骤7,否则进入步骤16 ;步骤7 :判断该区间是否开启监控,是则进入步骤8,否则进入步骤16 ;步骤8 :判断该区间是否已执行来车控制,是则进入步骤9,否则进入步骤10 ;步骤9 :重新计时,进入步骤12 ;步骤10 :对该区间执行来车控制,进入步骤11 ;步骤11 :计时,进入步骤12 ;步骤12 :判断时间是否已达到预设的持续时间,是则进入步骤13,否则进入步骤11;步骤13 :对该区间恢复来车前的原状;步骤14 :判断该区间是否有后续区间,是则进入步骤15,否则进入步骤16 ;步骤15 :找到后续区间,进行后续区间路灯控制的步骤7 ;步骤16:结束。路灯控制方法实施例2请參见图4,该图为本发明中基于来车视频检测的路灯控制方法实施例2的流程图。本实施例提供的基于来车视频检测的路灯控制方法,当有车从入口处进入区间时,首先将“区间车辆数”(初始化为O)加1,如果区间车辆数等于I(第一辆车进入区间)则执行事先在系统中配置好的控制策略例如开灯或调光,否则(区间车辆数大于I)不执行任何操作(在此之前已执行过来车控制策略);当有车从出口处离开区间时将区间车辆数减1,如果区间车辆数等于O则恢复来车控制策略操作,如果区间车辆数大于O则不执行任何操。具体而言本实施例提供的基于来车视频检测的路灯控制方法,在道路区间的入口处和出口处分别安装摄像头和车检器,其包括如下步骤步骤I :摄像头和车检器不断实时检测和分析来车信息,进入步骤2 ;步骤2 :判断是否来车,是则进入步骤3,不需要则返回步骤I ;步骤3 :将来车的速度和方向信息上传到服务器后台机构,进入步骤4 ;步骤4:判断服务器后台机构中是否存在该车检器对应的道路区间列表,有则步骤5,没有则步骤17 ;步骤5 :遍历道路区间列表,进入步骤6 ;
步骤6 :判断该区间是否开启监控,是则进入步骤7,否则进入步骤17 ;步骤7 :判断该车检器是否为该区间入口处,是则进入步骤8,否则进入步骤12 ;步骤8 对该区间的“区间车辆数”加I,进入步骤9 ;步骤9 :判断该区间的“区间车辆数”是否大于0,是则进入步骤10,否则进入步骤9 ;步骤10 :判断该区间是否已执行来车控制,是则进入步骤17,否则进入步骤11 ;步骤11 :对该区间执行来车控制,进入步骤17 ;
步骤12 :判断该车检器是否为该区间出口处,是则进入步骤13,否则进入步骤17 ;步骤13 :对该区间的“区间车辆数”减1,进入步骤14 ;步骤14 :判断该区间的“区间车辆数”是否小于1,是则进入步骤15,否则进入步骤17 ;步骤15 :判断该区间是否已执行来车控制,是则进入步骤16,否则进入步骤17 ;步骤16 :对该区间恢复来车前的状态,进入步骤17 ;步骤17 :结束。请參见图5,该图为本发明实施例中基于来车视频检测的路灯控制策略的流程图。基于来车视频检测的路灯控制策略,其包括如下步骤步骤I :两个以上的传感器发送出对集中控制器的控制指令;步骤2 :服务器后台系统接收到控制指令后进行封装,并保存到系统堆栈;步骤3 :服务器后台系统将控制指令排队按队列出系统堆栈;步骤4 :服务器后台系统判断控制指令是否能直接对集中控制器进行操作;步骤5 :如果是,则将指令发送到集中控制器执行,并将集中控制器锁定;如果否,则集中控制器处于锁定状态,将控制指令重新放入堆栈;步骤6 :集中控制器接受控制指令后执行相应操作;步骤7 :集中控制器回复控制指令完成情况,如果完成操作,则解除集中控制器的锁定。优选地,步骤I中,三个传感器发送出对集中控制器的控制指令,所述三个传感器为车辆传感器、人工传感器和系统传感器。优选地,步骤3中,车辆传感器的控制指令优先排列在人工传感器的控制指令前面,人工传感器的控制指令优先排列在系统传感器的控制指令前面。与现有技术相比,本发明提供的基于来车视频检测的路灯控制管理系统,具有以下优点(I)智能控制综合使用摄像头、车检器对道路行车进行视频检测,包括速度、行驶方向等信息,井根据来车情况对路灯进行智能控制,例如开光灯或亮度调节等;(2)节能在夜间或车流量较少的地方能有效节省电能,达到真正的按需照明;(3)环保路灯不用彻夜以最高亮度运行,有助于降低光污染,更加环保;(4)方便管理结合使用集中控制器、节能控制器对路灯进行智慧控制,有助于打造ー个智慧照明的管理平台,帮助提升路灯运营管理效率;(5)决策支持根据道路的行车情况以及对路灯的控制情况等数据,有助于提升政府部门在城市照明建设上的科学决策能力。对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说 将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种基于来车视频检测的路灯控制管理系统,其特征在于,包括摄像头、车检器、网络路由、服务器后台机构、集中控制器、节点控制器和路灯,其中 摄像头摄取路面区间的来车视频信息; 车检器对摄像头摄取的来车视频信息进行检测分析; 网络路由来车视频信息的检测分析数据上传到服务器后台机构; 服务器后台机构包括无线网络、监控终端和服务器,监控终端和服务器通过网络交换器与无线网络连接,网络路由将来车视频信息的检测分析数据通过因特网络上传到服务器,服务器再对上传的检测分析数据进行解析,并根据用户配置好的控制策略发送控制指令给集中控制器; 集中控制器将控制指令传输给节点控制器; 节点控制器根据集中控制器的控制指令完成对路灯的开关或売度调节。
2.根据权利要求I所述的基于来车视频检测的路灯控制管理系统,其特征在于,车检器基于虚拟线圈技术对摄像头摄取的来车视频信息进行检测分析。
3.根据权利要求I所述的基于来车视频检测的路灯控制管理系统,其特征在于,网络路由为无线网络路由,来车视频信息的检测分析数据通过无线网络上传到服务器后台机构的服务器。
4.根据权利要求3所述的基于来车视频检测的路灯控制管理系统,其特征在于,网络路由与通讯工具无线连接。
5.根据权利要求3所述的基于来车视频检测的路灯控制管理系统,其特征在于,服务器后台机构的服务器对上传的检测分析数据进行解析,并根据用户配置好的控制策略通过无线网络发送给集中控制器。
6.根据权利要求5所述的基于来车视频检测的路灯控制管理系统,其特征在于,监控终端的控制指令通过服务器向集中控制器发送。
7.根据权利要求I所述的基于来车视频检测的路灯控制管理系统,其特征在于,集中控制器通过电力载波通信方式将控制指令传输给节点控制器。
8.根据权利要求I所述的基于来车视频检测的路灯控制管理系统,其特征在于,服务器后台机构的无线网络还与远程电脑或远程控制器连接。
9.根据权利要求I所述的基于来车视频检测的路灯控制管理系统,其特征在于,服务器后台机构的无线网络与网络交换器之间设置有防火墙。
10.根据权利要求I所述的基于来车视频检测的路灯控制管理系统,其特征在于,服务器与打印机、扫描仪或投影仪连接。
全文摘要
本发明公开一种基于来车视频检测的路灯控制管理系统,包括摄像头摄取路面区间的来车视频信息;车检器对摄取的来车视频信息进行检测分析;网络路由来车视频信息的检测分析数据上传到服务器后台机构;服务器后台机构对上传的检测分析数据进行解析,并根据用户配置好的控制策略发送控制指令给集中控制器;集中控制器将控制指令传输给节点控制器;节点控制器根据控制指令完成对路灯的开关或亮度调节。与现有技术相比,本发明根据来车信息控制路灯的亮度以及关开,从而达到真正的按需照明,在车流量较少的地方能大大减少电能的浪费,并且有助于打造一个智慧照明的管理平台。
文档编号G08G1/01GK102665365SQ20121017253
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者余方, 叶东林, 唐欢徕, 李引, 温耀东, 石小飞, 袁峰 申请人:广州中国科学院软件应用技术研究所
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