一种智能化城市电力照明监控系统及其控制方法与流程

本发明涉及电力照明监控技术领域，具体为一种智能化城市电力照明监控系统及其控制方法。

背景技术：

城市照明智能管理系统，随着城市的发展，作为城市公用设施的城市路灯照明系统对人民生活和交通安全起着非常重要的作用。对于城市公共照明系统来说，采用智能化的管理系统是实现能源节约、减少能源浪费、满足人们生活要求、实现现代化城市靓丽风景的科学解决方案。

现有的城市照明智能管理系统在使用时还存在许多的不足，首先，对于城市照明路灯的位置不能进行对照，不利于根据位置对照明路灯进行开启或关闭；其次，在照明路灯发生故障时，不能及时进行报警，也不能快速获取故障的照明路灯的位置信息；再则，城市电力照明只有在授权的电力管理公司工作人员的操作下才能正常开启。

中国专利文献cn106961771a公开了一种智能化城市电力照明物联网管理系统，包括电力照明设备、电力照明控制开关和飞思卡尔mc9s12芯片，飞思卡尔mc9s12芯片分别与电力照明设备和电力照明控制开关连接，电力照明设备与电力照明控制开关连接。通过本发明，能够在物联网的基础上，提高电力照明的管理水平；

中国专利文献cn108076576a公开了一种智能照明控制系统，所述照明控制系统包括开关驱动器、调光驱动器、传感器、控制面板和接点输入模块；所述照明控制系统与总线设备耦合。系统结构是分布总线式结构，系统内各智能模块不依赖于其他模块而能够独立工作，模块之间应是对等关系，所以系统可靠性更高；实现多点共同控制时，不需要增加连接线的数量，系统内任何一点的控制方式，只需通过设备参数设置实现；系统维护方便，更换或升级系统内元件时，不需要关闭整个系统。该系统中多种控制方式可灵活结合使用，使得管理更方便更人性化；

上述专利文献中均在照明管理系统上具有一定的贡献作用，但是当检测到故障路灯时，均不能通知维修人员进行及时维修，更不能通过调节其他正常路灯的光亮度来保证故障路灯能够达到预设的光亮度，同时上述专利文献的控制系统没有授信机制，无法避免非法人员使用城市电力照明设备。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的上述技术问题，本发明的第一目的是提供了一种智能化城市电力照明监控系统以及控制方法，不仅能够对指定区域内的照明路灯进行控制，能够实时检测照明路灯是否发生故障并进行报警，而且有效地避免了非法人员使用城市电力照明设备。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种智能化城市电力照明监控系统，其特征在于：包括人脸识别系统、监控系统、通讯传输模块、执行系统、检测系统；所述人脸识别模块与所述监控系统信号连接；所述监控系统与所述执行系统通过所述通讯传输模块信号连接；所述执行系统、所述监控系统均与所述检测系统信号连接；

所述人脸识别系统包括用于对人脸图像进行存储的人脸图像存储模块、用于对人脸图像进行采集的人脸图像采集模块、用于将采集到的人脸图像与存储的人脸图像进行匹配的人脸图像匹配模块；所述人脸图像采集模块和所述人脸图像存储模块均与所述人脸图像匹配模块信号连接；

所述执行系统包括路灯信息采集模块、路灯光亮度调节单元；所述路灯信息采集模块包括路灯光亮度采集单元、路灯电流采集单元；所述路灯光亮度采集单元用于采集路灯的亮度，所述路灯电流采集单元用于采集路灯的电流；所述路灯光亮度调节单元用于调节路灯的光亮；

所述检测系统包括用于检测所述路灯是否发生故障的路灯故障判断模块、用于将故障信息反馈至所述监控系统的信息反馈模块，对发生故障的路灯进行紧急关闭的急停模块；所述路灯故障判断模块与所述信息反馈模块信号连接，所述路灯故障判断模块与所述急停模块信号连接；

所述路灯故障判断模块包括第一数据判断单元、第二数据判断单元，所述第一数据判断单元用于对光亮度采集单元采集的路灯实时亮度与预设亮度进行比较；若所述第二数据判断单元用于对电流采集单元采集的路灯实时电流与预设最大电流进行比较；

所述监控系统包括用于对接收的故障信息进行报警的报警模块、用于监控路灯状态的路灯监控模块；所述报警模块均与所述路灯监控模块信号连接；

当第一数据判断单元检测到路灯实时亮度小于预设亮度时，启动第二数据判断单元，第二数据判断单元比对实时电流与预设最大电流；若实时电流大于预设最大电流，则将故障路灯信息传输至信息反馈模块，报警模块根据信息反馈模块的反馈进行报警，同时通过急停模块关闭故障路灯，并检测该故障路灯相邻两端的路灯的实时亮度与预设亮度，若相邻两端的路灯的实时亮度与预设亮度均相同，则通过路灯光亮度调节单元增大相邻两端照明路灯的亮度，使得故障路灯处的光亮度至少能达到预设的光亮度。

进一步地，所述人脸识别系统还包括用于接收人脸图像并进行图像规范处理以获得规范的人脸图像的人脸图像预处理模块；所述人脸图像采集模块与所述人脸图像匹配模块通过所述人脸图像预处理模块信号连接。所述人脸图像预处理模块能够规范所述人脸图像采集模块采集的人脸图像，使得所述人脸图像匹配模块能够匹配得更加精准。

进一步地，所述人脸识别系统还包括用于识别人脸图像中的特征的人脸图像特征识别模块；所述人脸图像预处理模块与所述人脸图像匹配模块通过所述人脸图像特征识别模块信号连接。所述人脸图像特征识别模块能够对人脸图像中的特征进行识别，即在图像中准确标定出人脸的位置和大小，人脸图像中包含的模式特征十分丰富，如直方图特征、颜色特征、模板特征、结构特征及haar特征等；所述人脸图像预处理模块就是把这其中有用的信息挑出来，并利用这些特征实现人脸检测。

进一步地，还包括用于查询故障的时间信息的报警信息查询模块；所述报警信息查询模块与所述监控系统信号连接。所述报警信息查询模块能够对历史的故障信息进行查询。

进一步地，还包括用于记录所有的照明路灯工作状态历史信息以及发出的控制指令信息的历史记录模块；所述历史记录模块与所述监控系统信号连接。所述历史记录模块能够记录所有的照明路灯工作状态历史信息以及发出的控制指令信息。

进一步地，还包括信息打印模块；所述报警信息查询模块和所述历史记录模块均与所述信息打印模块信号连接。所述历史记录模块能够记录所有的照明路灯工作状态历史信息以及发出的控制指令信息。

进一步地，所述监控系统还包括路灯信息管理单元，所述路灯信息管理单元用于存储路灯的分布信息，当检测到故障路灯时，则路灯信息管理单元调取故障路灯与相邻两端的正常状态下的路灯的距离。本发明提供的路灯信息管理单元能够查询出路灯的分布信息，当路灯出现故障时，便于操作者对通过路灯光亮度调节单元进行光亮度调整，进而保证故障路灯处的光亮度。

进一步地，所述执行系统还包括距离判断单元，所述距离判断单元与所述路灯光亮度调节单元连接，所述距离判断单元用于判断故障路灯与相邻正常状态下的路灯的距离s与s0-s1、s2-s3或s3的关系；

若s0<s<s1时，路灯光亮度调节单元将光亮调节到q1，若s2<s<s3时，则路灯光亮度调节单元将光亮调节到q2，若距离s>s3时，则路灯光亮度调节单元将光亮调节到q3，并且将相邻正常状态下的路灯的远离故障路灯一侧的相邻路灯通过路灯光亮度调节单元将光亮调节到q1，其中，q1，q2，q3为光亮度，q1<q2<q3，s0，s1，s2，s3均为距离，s0<s1<s2<s3；本发明提供的距离判断单元可以使得操作者可以更加方便准确的调节路灯光亮度，根据本发明提供的距离判断单元中的判断依据进行光亮度调整，可以保证故障路灯处的光亮度能够达到预设的光亮度，保证不影响人们的生活。

为了克服现有技术存在的上述技术问题，本发明的第二目的是提供了一种智能化城市电力照明监控系统的控制方法，操作简单、快捷。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种智能化城市电力照明监控系统的控制方法，包括如下步骤：

s1、所述人脸图像采集模块将操作人员的人脸图像通过摄像头采集下来，并将采集到的人脸图像反馈至所述人脸图像匹配模块；所述人脸图像匹配模块将所述人脸图像采集模块采集到的人脸图像与所述人脸图像存储模块中存储的人脸图像进行匹配，若匹配成功，则进入所述监控系统，若匹配不成功，则不能进入所述监控系统；

s2、所述路灯信息管理单元调取路灯分布的信息，操作人员通过所述路灯监控模块来查找路灯所处的位置，进而通过路灯光亮度采集单元根据相应的位置对路灯光亮进行采集，通过路灯电流采集单元根据相应的位置采集路灯的电流；

s3、通过第一数据判断单元对光亮度采集单元采集的路灯实时亮度与预设亮度进行比较；当第一数据判断单元检测到路灯实时亮度小于预设亮度时，启动第二数据判断单元，通过第二数据判断单元对电流采集单元采集的路灯实时电流与预设最大电流进行比较，若实时电流大于预设最大电流，则将故障路灯信息传输至信息反馈模块，报警模块根据信息反馈模块的反馈进行报警，同时通过急停模块关闭故障路灯并通过路灯监控模块通知维修人员进行及时维修；

s4、检测该故障路灯相邻两端的路灯的实时亮度与预设亮度，若相邻两端的路灯的实时亮度与预设亮度均相同，则通过路灯光亮度调节单元增大相邻两端照明路灯的亮度，使得故障路灯处的光亮度至少能达到预设的光亮度，以便维修人员维修前路灯能正常照明。

进一步地，当检测到故障路灯时，则路灯信息管理单元调取故障路灯与相邻两端的正常状态下的路灯的距离s，并通过距离判断单元判断故障路灯与相邻正常状态下的路灯的距离s与s0-s1、s2-s3或s3的关系；

若s0<s<s1时，路灯光亮度调节单元将光亮调节到q1，若s2<s<s3时，则路灯光亮度调节单元将光亮调节到q2，若距离s>s3时，则路灯光亮度调节单元将光亮调节到q3，并且将相邻正常状态下的路灯的远离故障路灯一侧的相邻路灯通过路灯光亮度调节单元将光亮调节到q1，其中，q1，q2，q3为光亮度，q1<q2<q3，s0，s1，s2，s3均为距离，s0<s1<s2<s3若s0<s<s1时，路灯光亮度调节单元将光亮调节到q1，若s2<s<s3时，则路灯光亮度调节单元将光亮调节到q2，若距离s>s3时，则路灯光亮度调节单元将光亮调节到q3，并且将相邻正常状态下的路灯的远离故障路灯一侧的相邻路灯通过路灯光亮度调节单元将光亮调节到q1，其中，q1<q2<q3，s0<s1<s2<s3。。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明所述的一种智能化城市电力照明监控系统，通过设置人脸识别系统，能够对操作人员的人脸进行精准识别，与人脸图像存储模块中存储的人脸图像进行匹配成功后才能对监控系统进行操作，有效地避免了非法人员使用城市电力照明设备；

(2)本发明通过设置监控系统，通过路灯信息管理单元与路灯监控模块的配合，将城市地图与城市路灯的位置相对应，具备可以对路灯与其所分布的位置进行对照的功能；

(3)本发明通过设置执行系统，对路灯的光亮和电流进行采集，并通过第一数据判断单元和第二数据判断单元判断路灯是否故障，若发生故障，即报警模块进行报警，不能能够通知及时通知维修人员对相应的路灯进行维修，而且使得操作人员能够根据查询调取路灯信息管理单元的故障路灯与相邻路灯的距离进行光亮度调节，从而使得故障路灯处能够在维修人员修理前不影响照明；

(4)本发明所述的一种智能化城市电力照明监控系统的控制方法，操作方便、快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的的一种智能化城市电力照明监控系统的电性连接框图；

图2为本发明提供的一种智能化城市电力照明监控系统的控制方法；

其中，1、人脸识别系统；11、人脸图像存储模块；12、人脸图像采集模块；13、人脸图像匹配模块；14、人脸图像预处理模块；15、人脸图像特征识别模块；2、监控系统；21、路灯监控模块；22、报警模块；23、路灯信息管理单元；3、通讯传输模块；4、执行系统；41、路灯信息采集模块；411、路灯光亮度采集单元；412、路灯电路采集单元；42、路灯光亮度调节单元；43、距离判断单元；5、检测系统；51、路灯故障判断模块；511、第一数据判断单元；512、第二数据判断单元；52、信息反馈模块；53、急停模块；6、报警信息查询模块；7、历史记录模块；8、信息打印模块。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，图1为本发明提供的一种智能化城市电力照明监控系统的电性连接框图。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种智能化城市电力照明监控系统，包括人脸识别系统1、监控系统2、通讯传输模块3、执行系统4、检测系统5；所述人脸识别系统1与所述监控系统2信号连接；所述监控系统2与所述执行系统4通过所述通讯传输模块3信号连接；所述执行系统4、所述监控系统2均与所述检测系统5信号连接；

其中，人脸识别系统1包括用于对人脸图像进行存储的人脸图像存储模块11、用于对人脸图像进行采集的人脸图像采集模块12、用于将采集到的人脸图像与存储的人脸图像进行匹配的人脸图像匹配模块13；所述人脸图像采集模块12和所述人脸图像存储模块11均与所述人脸图像匹配模块13信号连接；

执行系统4包括路灯信息采集模块41、路灯光亮度调节单元42；所述路灯信息采集模块41包括路灯光亮度采集单元411、路灯电流采集单元412；所述路灯光亮度采集单元411用于采集路灯的亮度，所述路灯电流采集单元412用于采集路灯的电流；所述路灯光亮度调节单元411用于调节路灯的光亮；

所述检测系统5包括用于检测所述路灯是否发生故障的路灯故障判断模块51、用于将故障信息反馈至所述监控系统的信息反馈模块52，对发生故障的路灯进行紧急关闭的急停模块53；所述路灯故障判断模块51与所述信息反馈模块52信号连接，所述路灯故障判断模块52与所述急停模块53信号连接；

所述路灯故障判断模块51包括第一数据判断单元511、第二数据判断单元512，所述第一数据判断单元511用于对光亮度采集单元采集的路灯实时亮度与预设亮度进行比较；若所述第二数据判断单元512用于对电流采集单元采集的路灯实时电流与预设最大电流进行比较；

所述监控系统2包括用于对接收的故障信息进行报警的报警模块22、用于监控路灯状态的路灯监控模块21；所述报警模块22均与所述路灯监控模块21信号连接；

当第一数据判断单元511检测到路灯实时亮度小于预设亮度时，启动第二数据判断单元512，第二数据判断单元512比对实时电流与预设最大电流；若实时电流大于预设最大电流，则将故障路灯信息传输至信息反馈模块52，报警模块22根据信息反馈模块的反馈进行报警，同时通过急停模块53关闭故障路灯，并检测该故障路灯相邻两端的路灯的实时亮度与预设亮度，若相邻两端的路灯的实时亮度与预设亮度均相同，则通过路灯光亮度调节单元411增大相邻两端照明路灯的亮度，使得故障路灯处的光亮度至少能达到预设的光亮度，其中，本发明的路灯在正常状况下均为节电模式，在正常状况下路灯的电流小于最大允许电流，其中，本发明的路灯是可以根据路灯故障判断模块的结果实时通过路灯光亮度调节单元进行调整，保证在有路灯出现故障时，故障路灯处还能通过相邻路灯的照射达到预设的光亮度，保证正常的光亮度，不影响人们的生活。

在优选的实施例中，本发明提供的人脸识别系统1还包括用于接收人脸图像并进行图像规范处理以获得规范的人脸图像的人脸图像预处理模块14；所述人脸图像采集模块12与所述人脸图像匹配模块13通过所述人脸图像预处理模块信号连接。其中，本发明提供的人脸图像预处理模块14可以保证人脸图像匹配模块13能够匹配得更加精准。

在优选的实施例中，本发明提供的人脸识别系统1还包括用于识别人脸图像中的特征的人脸图像特征识别模块15；所述人脸图像预处理模块14与所述人脸图像匹配模块13通过所述人脸图像特征识别模块15信号连接。人脸图像特征识别模块15能够对人脸图像中的特征进行识别，即在图像中准确标定出人脸的位置和大小，人脸图像中包含的模式特征十分丰富，如直方图特征、颜色特征、模板特征、结构特征及haar特征等；所述人脸图像预处理模块就是把这其中有用的信息挑出来，并利用这些特征实现人脸检测，使得匹配更方便以及准确。

在优选的实施例中，本发明提供的电力照明监控系统还包括用于查询故障的时间信息的报警信息查询模块6；所述报警信息查询模块6与所述监控系统2信号连接。报警信息查询模块6能够对历史的故障信息进行查询。

在优选的实施例中，本发明提供的电力照明监控系统还包括用于记录所有的路灯工作状态历史信息以及发出的控制指令信息的历史记录模块7；所述历史记录模块7与所述监控系统2信号连接，本发明提供的历史记录模块7能够记录所有的路灯工作状态历史信息以及发出的控制指令信息；便于操作者进一步作出精准控制。

在优选的实施例中，本发明提供的电力照明监控系统还包括信息打印模块8；所述报警信息查询模块6和所述历史记录模块7均与所述信息打印模块8信号连接，信息打印模块8能够对报警信息查询模块6和历史记录模块7中的信息记录进行打印。

在优选的实施例中，本发明提供的监控系统2还包括路灯信息管理单元23，所述路灯信息管理单元23用于存储路灯的分布信息，当检测到故障路灯时，则路灯信息管理单元23调取故障路灯与相邻两端的正常状态下的路灯的距离，本发明提供的路灯信息管理单元23能够查询出路灯的分布信息，当路灯出现故障时，便于操作者对通过路灯光亮度调节单元42进行光亮度调整，进而保证故障路灯处的光亮度。

在优选的实施例中，本发明提供的执行系统4还包括距离判断单元43，所述距离判断单元43与所述路灯光亮度调节单元42连接，所述距离判断单元43用于判断故障路灯与相邻正常状态下的路灯的距离s与s0-s1、s2-s3或s3的关系；

若s0<s<s1时，路灯光亮度调节单元将光亮调节到q1，若s2<s<s3时，则路灯光亮度调节单元将光亮调节到q2，若距离s>s3时，则路灯光亮度调节单元将光亮调节到q3，并且将相邻正常状态下的路灯的远离故障路灯一侧的相邻路灯通过路灯光亮度调节单元将光亮调节到q1，其中，q1<q2<q3，s0<s1<s2<s3。

其中，本发明提供的距离判断单元43可以使得操作者可以更加方便准确的调节路灯光亮度，根据本发明提供的距离判断单元43中的判断依据进行光亮度调整，可以保证故障路灯处的光亮度能够达到预设的光亮度，保证不影响人们的生活。

为了克服现有技术存在的上述技术问题，本发明的第二目的是提供了一种智能化城市电力照明监控系统的控制方法，操作简单、快捷。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

如图2所示，图2为本发明提供的一种智能化城市电力照明监控系统的控制方法；

一种智能化城市电力照明监控系统的控制方法，包括如下步骤：

s1、所述人脸图像采集模块12将操作人员的人脸图像通过摄像头采集下来，并将采集到的人脸图像反馈至所述人脸图像匹配模块13；所述人脸图像匹配模块13将所述人脸图像采集模块12采集到的人脸图像与所述人脸图像存储模块11中存储的人脸图像进行匹配，若匹配成功，则进入所述监控系统2；若匹配不成功，则不能进入所述监控系统2；则可以使得非法人员不能进行非法监控。

s2、所述路灯信息管理单元23调取路灯分布的信息，操作人员通过所述路灯监控模块来查找路灯所处的位置，进而通过路灯光亮度采集单元411根据相应的位置对路灯光亮进行采集，通过路灯电流采集单元412根据相应的位置采集路灯的电流；

s3、通过第一数据判断单元511对光亮度采集单元采集的路灯实时亮度与预设亮度进行比较；当第一数据判断单元511检测到路灯实时亮度小于预设亮度时，启动第二数据判断单元512，通过第二数据判断单元512对电流采集单元412采集的路灯实时电流与预设最大电流进行比较，若实时电流大于预设最大电流，则将故障路灯信息传输至信息反馈模块52，报警模块22根据信息反馈模块52的反馈进行报警，同时通过急停模块53关闭故障路灯并通过路灯监控模块通知维修人员进行及时维修；

s4、检测该故障路灯相邻两端的路灯的实时亮度与预设亮度，则通过路灯光亮度调节单元42增大相邻两端照明路灯的亮度，使得故障路灯处的光亮度至少能达到预设的光亮度，以便维修人员维修前路灯能正常照明。

在优选的实施例中，当检测到故障路灯时，则路灯信息管理单元调取故障路灯与相邻两端的正常状态下的路灯的距离s，并通过距离判断单元判断故障路灯与相邻正常状态下的路灯的距离s与s0-s1、s2-s3或s3的关系；

若s0<s<s1时，路灯光亮度调节单元42将光亮调节到q1，若s2<s<s3时，则路灯光亮度调节单元将光亮调节到q2，若距离s>s3时，则路灯光亮度调节单元将光亮调节到q3，并且将相邻正常状态下的路灯的远离故障路灯一侧的相邻路灯通过路灯光亮度调节单元将光亮调节到q1，其中，q1<q2<q3，s0<s1<s2<s3。本发明中根据距离判断单元的判断结果进行光亮度调整，可以保证故障路灯处的光亮度能够达到预设的光亮度，从而使得故障路灯处能够在维修人员修理前不影响照明。

本发明提供的一种智能化城市电力照明监控系统，通过设置人脸识别系统，能够对操作人员的人脸进行精准识别，与人脸图像存储模块中存储的人脸图像进行匹配成功后才能对监控系统进行操作，有效地避免了非法人员使用城市电力照明设备；同时本发明提供的执行系统，对路灯的光亮和电流进行采集，并通过第一数据判断单元和第二数据判断单元判断路灯是否故障，若发生故障，即报警模块进行报警，不能能够通知及时通知维修人员对相应的路灯进行维修，而且使得操作人员能够根据查询调取路灯信息管理单元的故障路灯与相邻路灯的距离进行光亮度调节，从而使得故障路灯处能够在维修人员修理前不影响照明。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。