智能型环境检测的led照明路灯的制作方法_2

文档序号:9508990阅读:来源:国知局
防反二极管的负极连接,其负极与第五防反二极管的正极连接;继电器,位于LED灯管和铅酸蓄电池之间,通过是否切断LED灯管和铅酸蓄电池之间的连接来控制LED灯管的打开和关闭;光耦,位于继电器和数字信号处理器之间,用于在数字信号处理器的控制下,决定继电器的切断操作;数字信号处理器,与目标识别设备和移动硬盘分别连接,当树叶覆盖区域图像的面积大于等于树叶面积阈值时,发出树叶干扰报警信号;其中,数字信号处理器还与第一开关管的栅极和第二开关管的栅极分别连接,通过在第一开关管的栅极上施加PWM控制信号,确定第一开关管的通断,以控制风力发电机输出接口对铅酸蓄电池的充电的通断,还通过在第二开关管的栅极上施加占空比可调的PWM控制信号,以控制风力发电机输出接口对铅酸蓄电池的充电电压。
[0008]更具体地,在所述智能型环境检测的LED照明路灯中:风力发电机设置在灯架上。
[0009]更具体地,在所述智能型环境检测的LED照明路灯中:无线通信电路为GPRS通信接口、3G通信接口和4G通信接口中的一种。
[0010]更具体地,在所述智能型环境检测的LED照明路灯中:摄像头为高清摄像头,最大分辨率为1920X1080。
[0011]更具体地,在所述智能型环境检测的LED照明路灯中:图像预处理设备和二值化处理设备集成在一块集成电路板上。
【附图说明】
[0012]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述,其中:
[0013]图1为根据本发明实施方案示出的智能型环境检测的LED照明路灯的结构方框图。
[0014]图2为根据本发明实施方案示出的智能型环境检测的LED照明路灯的图像预处理设备的结构方框图。
[0015]附图标记:1无线通信电路;2数字信号处理器;3目标识别设备;4太阳能电池;5铅酸蓄电池;6图像预处理设备;61自适应边缘增强单元;62自适应递归滤波处理单元
【具体实施方式】
[0016]下面将参照附图对本发明的智能型环境检测的LED照明路灯的实施方案进行详细说明。
[0017]现有技术中,LED照明路灯具有环保无污染、耗电少、光效高、寿命长等特点,因此,LED路灯将成为节能改造的最佳选择。
[0018]LED照明路灯与常规照明路灯不同的是,LED光源采用低压直流供电、由GaN基功率型蓝光LED与黄色合成的高效白光,具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等独特优点,可广泛应用于道路。
[0019]然而,LED照明路灯一般建造在人行道旁边,与树木放置在一起,如果树木形成的树叶覆盖面积过大,不仅仅会影响LED路灯的照明效果,而且在LED路灯的长期照射下容易引起事故。
[0020]例如,在秋天,如果LED路灯长期照射大量枯叶,很有可能引起火灾,以及如果因为某些原因,LED路灯存在一些暴露在外的电路线头,也可能点燃附近大面积的树叶,对LED路灯设备以及过往行人和车辆造成不利影响。
[0021]为了克服上述不足,本发明搭建了一种智能型环境检测的LED照明路灯,能够对每一个LED照明路灯周围的树叶覆盖情况进行检测,以在检测出覆盖面积过大时,及时向相关管理部门发出报警,以便于相关管理部门采取相关措施,避免事故发生。
[0022]图1为根据本发明实施方案示出的智能型环境检测的LED照明路灯的结构方框图,所述照明路灯包括无线通信电路、数字信号处理器、目标识别设备、太阳能电池和铅酸蓄电池,太阳能电池为铅酸蓄电池充电,数字信号处理器与无线通信电路和目标识别设备分别连接,基于目标识别设备的识别结果确定是否向无线通信电路发送树叶干扰报警信号。
[0023]接着,继续对本发明的智能型环境检测的LED照明路灯的具体结构进行进一步的说明。
[0024]所述照明路灯还包括:无线通信电路,设置在灯架上,与数字信号处理器连接,用于将树叶干扰报警信号无线转发到远端的园林管理服务器。
[0025]所述照明路灯还包括:移动硬盘,用于预先存储树叶灰度范围、树叶像素数量阈值、树叶面积阈值、黑白阈值和边缘像素数量阈值,所述黑白阈值用于对图像执行二值化处理。
[0026]所述照明路灯还包括:太阳能电池,设置在灯架上,具有电能输出接口,用于输出太阳能电池将太阳能转换后的电能,电能输出接口包括输出正端和输出负端。
[0027]所述照明路灯还包括:第六防反二极管,其正端与电能输出接口的输出正端连接;第八电容,并联在第六防反二极管的负端和电能输出接口的输出负端之间;第四开关管,为一 P沟增强型M0S管,其漏极与第六防反二极管的负端连接,其衬底与源极相连;第七防反二极管,并联在第四开关管的源极和电能输出接口的输出负端之间;第一电感,其一端与第四开关管的源极连接;第九电容,并联在第一电感的另一端和电能输出接口的输出负端之间。
[0028]所述照明路灯还包括:熔断器,其一端与第一电感的另一端连接,另一端与铅酸蓄电池的正极连接;电压检测器,用于实时检测铅酸蓄电池的充电电压;电流检测器,用于实时检测铅酸蓄电池的充电电流。
[0029]所述照明路灯还包括:太阳能充电控制器,与电能输出接口、铅酸蓄电池、电压检测器和电流检测器分别连接,在检测到电能输出接口对铅酸蓄电池供电时,当接收到的充电电压小于预设电压阈值时,采用恒流充电方式对铅酸蓄电池进行充电,当接收到的充电电压大于等于预设电压阈值且接收到的充电电流大于等于预设电流阈值时,采用恒压充电方式对铅酸蓄电池进行充电,当接收到的充电电压大于等于预设电压阈值且接收到的充电电流小于预设电流阈值时,采用浮充充电方式对铅酸蓄电池进行充电。
[0030]所述照明路灯还包括:摄像头,设置在灯架上,用于每隔预设时间对灯架附近进行拍摄,以获得高清灯架周围图像。
[0031]如图2所示,所述照明路灯还包括:图像预处理设备,与所述高清图像数据采集设备连接,包括相互连接的自适应边缘增强单元和自适应递归滤波处理单元,用于对所述高清灯架周围图像依次执行自适应边缘增强和自适应递归滤波处理,以获得预处理图像。
[0032]所述照明路灯还包括:二值化处理设备,与图像预处理设备和移动硬盘分别连接,用于将预处理图像的每一个像素的亮度与黑白阈值分别比较,当像素的亮度大于黑白阈值时,将像素记为白色像素,当像素的亮度小于黑白阈值时,将像素记为黑色像素,从而获得二值化图像。
[0033]所述照明路灯还包括:列边缘检测设备,与二值化处理设备和移动硬盘分别连接,用于对二值化图像,计算每列黑色像素的数目,将黑色像素的数目大于等于边缘像素数量阈值的列记为边缘列;行边缘检测设备,与二值化处理设备和移动硬盘分别连接,用于对二值化图像,计算每行黑色像素的数目,将黑色像素的数目大于等于边缘像素数量阈值的行记为边缘行。
[0034]所述照明路灯还包括:目标分割设备,与列边缘检测设备和行边缘检测设备分别连接,将边缘列和边缘行交织的区域作为目标存在区域,并二值化图像中分割出目标存在区域以作为目标子图像输出;目标识别设备,与目标分割设备和移动硬盘分别连接,将目标子图像中各个像素的灰度值与树叶灰度范围进行比较,当灰度值落在树叶灰度范围内的像素数量大于等于树叶像素数量阈值时,确定对应的目标子图像为树叶覆盖区域图像。
[0035]所述照明路灯还包括:升力风机主结构,设置在灯架上,包括三个叶片、偏航设备、轮毂和传动设备;三个叶片在风通过时,由于每一个叶片的正反面的压力不等而产生升力,所述升力带动对应叶片旋转;偏航设备与三个叶片连接,用于提供三个叶片旋转的可靠性并解缆;轮毂与三个叶片连接,用于固定三个叶片,以在叶片受力后被带动进行顺时针旋转,将风能转化为低转速的动能;传动设备包括低速轴、齿轮箱、高速轴、支撑轴承、联轴器和盘式制动器,齿轮箱通过低速轴与轮毂连接,
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