安防照明一体路灯系统的制作方法

本实用新型涉及一种安防控制技术领域，尤其是指一种安防照明一体路灯系统。

背景技术：

目前的路灯只有单一的道路照明功能，随着智慧城市概念的推广、智慧路灯技术的发展，用户对于灯具的节能控制、智能监控、以及兼容外部输出装置的功能性拓展等方面，提出了需求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：根据现有技术的不足，提供一种安防照明一体、具备监控能力的路灯系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种安防照明一体路灯系统，包括人体监测模块、摄像头模块、人像识别模块、灯组驱动模块和控制模块，所述控制模块分别与人体监测模块、人像识别模块和灯组驱动模块连接，所述摄像头模块分别与所述人体监测模块和人像识别模块连接，

所述人体监测模块用于接受外部人体感应，并输出有人标识信号及启动摄像头信号；

所述摄像头模块用于获取预设区域的人像数据，并发送给人像识别模块；

所述人像识别模块用于将人像数据与预存人像数据作对比，并输出陌生人信号；

所述灯组驱动模块用于根据控制模块的灯光控制信号驱动灯组；

所述控制模块用于控制灯组驱动模块调整灯组的输出模式。

进一步的，所述控制模块包括闪灯警示单元，所述闪灯警示单元用于根据警示信号向灯组驱动模块输出警示控制信号。

进一步的，还包括电源管理模块和电池，所述电源管理模块分别与所述控制模块和电池连接，所述电源管理模块包括电池电量检测单元和切换单元，所述电池电量检测单元用于检测电池的容量状态，所述切换单元用于切换电池供电或者市电供电。

进一步的，还包括灯组状态监测模块，所述灯组状态监测模块用于检测灯组的工作状态并将状态数据上报至控制模块。

进一步的，还包括太阳能供电模块，所述太阳能供电模块用于将可见光转化为电能并为系统供电。

进一步的，还包括通讯模块，所述通讯模块与所述控制模块连接，所述通讯模块用于将系统接入互联网，与云端服务器进行交互。

本实用新型的有益效果在于：提供了一种集成有人体感应功能和闪灯功能的灯具，该灯具可通过太阳能供电模块获取电能，配合电源管理模块的智能监测、市电互补功能切换和灯具状态智能监控等功能，可达到很好的节能效果，该灯具还具备外部智能设备设施拓展，提供接口与信号输入，为灯具增加摄像拍照人脸识别及警示等功能，大大加强了灯具的实用性及用户体验。

附图说明

下面结合附图详述本实用新型的具体结构及流程：

图1为本实用新型的安防照明一体路灯系统的原理框图；

图2为本实用新型的安防照明一体路灯系统的人体检测及人像获取功能框图；

图3为本实用新型的安防照明一体路灯系统的灯闪警示功能框图；

图4为本实用新型的安防照明一体路灯系统的供电切换功能框图；

图5为本实用新型的安防照明一体路灯系统的灯组状态监测功能框图；

图6为本实用新型的安防照明一体路灯系统的整体电路拓扑结构示意图；

图7为本实用新型的安防照明一体路灯系统的灯闪警示功能电路结构示意图；

1-mcu；2-通讯模块电路；3-存储电路；4-指示灯电路；5-人体监测模块电路；6-摄像头模块电路；7-电量监测模块电路；8-灯组电流取样及过流保护电路；9-mosfet管；10-电压转换电路；11-电池采样电路；12-太阳能转换电路；13-太阳能采样电路；14-市电互补电路；15-系统电源电路。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

实施例

请参阅图1至图7，一种安防照明一体路灯系统，包括人体监测模块、摄像头模块、人像识别模块、灯组驱动模块、电源管理模块、电池、灯组状态监测模块、通讯模块、太阳能供电模块和控制模块，所述控制模块分别与人体监测模块、人像识别模块、电源管理模块、通讯模块和灯组驱动模块连接，所述摄像头模块分别与所述人体监测模块和人像识别模块连接，所述电源管理模块分别与所述太阳能供电模块、电池及市电连接，所述灯组分别与所述灯组驱动模块和灯组状态监测模块连接，所述灯组状态监测模块与摄像头模块连接，

所述人体监测模块用于接受外部人体感应，并输出有人标识信号及启动摄像头信号；所述摄像头模块用于获取预设区域的人像数据，并发送给人像识别模块；所述人像识别模块用于将人像数据与预存人像数据作对比，并输出陌生人信号；所述灯组驱动模块用于根据控制模块的灯光控制信号驱动灯组；

所述控制模块用于控制灯组驱动模块调整灯组的输出模式，所述控制模块包括闪灯警示单元，所述闪灯警示单元用于根据警示信号向灯组驱动模块输出警示控制信号。

所述电源管理模块分别与所述控制模块和电池连接，所述电源管理模块包括电池电量检测单元和切换单元，所述电池电量检测单元用于检测电池的容量状态，所述切换单元用于切换电池供电或者市电供电。

所述灯组状态监测模块用于检测灯组的工作状态并将状态数据发送至摄像头模块。

所述通讯模块与所述控制模块连接，所述通讯模块用于将系统接入互联网，与云端服务器进行交互。

所述太阳能供电模块用于将可见光转化为电能并为系统供电。

具体的，请参阅图6，mcu1分别连接有通讯模块电路2、存储电路3、指示灯电路4、人体监测模块电路5、摄像头模块电路6、灯组电流取样及过流保护电路8、mosfet管9、电池采样电路11、太阳能转换电路12、太阳能采样电路13和市电互补电路14，摄像头模块电路与人体监测模块电路和电量监测模块电路7连接，摄像头模块通过电压转换电路与电池连接，mcu通过系统电源电路供电。

当人体监测模块电路5(pir)侦测到范围内有人时，人体监测模块电路5启动输出高电平3.3v至mcu1及摄像头模块电路6，mcu1将灯组改为正常功率照明模式，同时摄像头模块电路启动，随后摄像头通过内置的程序控制拍照，并将照片数据发送至人像识别模块(图中未标示)，人像识别模块对照片数据中的人像进行识别，与数据库中预设人像数据作比对，当照片中的人像与数据库中预设人像数据不匹配，人像识别模块则向mcu1发出陌生人信号，mcu1通过调整mosfet管9的通断频率，实现对灯组亮暗模式的控制，从而实现灯闪警示功能；若照片中的人像与数据库中预设人像数据匹配，灯组保持正常功率照明模式，直到人体监测模块电路5侦测到范围内不再有人，则mcu将灯组改为低功率照明模式。

当人体监测模块电路5在侦测范围内一直没有侦测到动态模式，人体监测模块电路保持输出低电平0v，mcu1及摄像头模块电路6的相应接口为低电平0v，摄像头模块电路6和人像识别模块则均保持静默状态不动作，实现低功耗运作。

存储电路3优选为eeprom，所述eeprom用于储存mcu1的控制程序；通讯模块电路2用于将系统接入互联网，方便用户远程监控及操作，同时可将人像数据上传至服务器端识别，降低路灯系统的复杂程度，减轻运算负担；指示灯电路4用于显示系统当前工作状况，方便维修人员快速定位故障；灯组电流取样及过流保护电路8用于检测灯组的工作电流，及在出现故障时保护电路；电池采样电路11用于取样电池端的参考电压；太阳能采样电路13用于取样光伏太阳能板的参考电压；太阳能转换电路用于通过调节电气模块的工作状态，使光伏板能够输出更多电能，将太阳能电池板发出的直流电有效地贮存在电池中；市电互补电路14用于切换市电供电或者电池供电。

请参阅图7，电源正极连接于第一电容c1的正极端，第一电容c1的正极端连接于电感l1的一端，电感l1的另一端连接于场效应管q1的漏极，场效应管q1的漏极连接于二极管d1的一端，二极管d1的另一端与第二电容c2的正极连接，第二电容c2的正极与灯组的正极连接，电源的负极与第一电容的负极连接，第一电容c1的负极与场效应管q1的源极连接，场效应管q1的源极与第二电容c2的负极连接，第二电容c2的负极与限流电阻r1的一端连接，限流电阻r1的另一端与灯组的负极连接，第二电容c2的负极还与地连接，场效应管q1的栅极与mcu连接。在本实施例中，系统从电池取电。

当需要灯闪警示功能时，mcu通过预设的程序控制灯组驱动模块中的boostdc/dc电路，对mosfet管9的栅极进行周期性的通/断控制，从而改变电源对灯组的输出电流的频率和幅度，使灯组按照一定频率的亮灭动作，可通过改变mcu的晶振计时功能来实现不同的开关频率，如0.5s开/0.5s关。

系统还包括电量监测模块电路7，电量监测模块电路7由电池正负极两端取样，获取电池的电压，将当前电池电压与电量监测模块电路内的参考电压v1进行比对，判定电池电压状态，当低于参考电压v1时，电量监测模块电路7输出高电平信号(如3.3v信号)，当高于参考电压v1时，电量监测模块电路7输出低电平信号(如0v信号)，mcu1通过接收该电平信号，知晓电池容量状态。

当前电池电压低于参考电压v1时，mcu1将系统切换为市电工作模式，电源管理模块电路7采用市电为led模组供电，并同时对电池进行充电处理。

灯组状态监测模块通过检测灯组工作状态下的端电压的方式确认灯工作状态，灯状态检测模块接入12v电源，同时获取灯组在工作状态下的端电压v2，通过场效应管驱动光耦合开关工作，当灯组电压在正常工作电压范围内，则能够驱动光耦合开关；当灯组电压低于正常工作电压，则不能驱动光耦合开关；灯状态检测模块通过判定电流的涌流状态，从而输出高电平或低电平信号，摄像头模块通过该电平信号识别当前灯组的工作状态。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：提供了一种集成有人体感应功能和闪灯功能的灯具，该灯具可通过太阳能供电模块获取电能，配合电源管理模块的智能监测、市电互补功能切换和灯具状态智能监控等功能，可达到很好的节能效果，该灯具还具备外部智能设备设施拓展，提供接口与信号输入，为灯具增加摄像拍照人脸识别及警示等功能，大大加强了灯具的实用性及用户体验。

本实用新型的安防照明一体路灯系统的控制方法，包括如下步骤：

s1、检测当前区域是否有人活动，是则进入正常功率照明模式，并进入步骤s2；

人体监测模块对当前监控区域进行周期扫描，当侦测到有人，即向控制模块和摄像头模块发送相应信号，控制模块控制灯组进入正常功率照明模式，同时摄像头模块启动。

s2、获取区域内的人像数据；

摄像头模块对当前监控区域拍照或摄像，从而获取静态照片或动态视频，并从中获取人像数据。

s3、将人像数据与数据库的预存人像数据作对比，若与数据库的预存人像数据不匹配，则进入步骤s4；

解析人像数据，并与数据库内的预存人像数据作对比，数据库可以从本地存储模块中调取，也可以通过通讯模块从云端服务器获取，还可以将人像数据上传至云端服务器，在云端服务器中对比。

s4、灯组进入警示模式，继续检测当前区域是否有人活动，若没检测到人体活动，则进入低功率照明模式，回到步骤s1。

当人像识别模块发现获取的人像数据与数据库内的预存人像数据不匹配，则向控制模块发送警示指令，控制模块控制灯组进入警示模式，灯组间隔亮灭以起到警示作用。同时，人体监测模块继续对当前监控区域进行周期扫描，当侦测到区域内的人离开，即向控制模块和摄像头模块发送相应信号，控制模块控制灯组进入低功率输出模式。

进一步的，在步骤s1之前，还包括获取环境光亮信息的步骤，若环境光亮信息低于预设值，则进入低功率照明模式。

当环境光过亮，说明此时为白天，不需要照明，当环境光暗下来，低于预设光亮度阀值时，说明进入黑夜，此时控制模块启动人体监测模块，并根据人体监测模块的信号进入对应模式。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。