一种基于激光雷达的智能照明系统的制作方法

文档序号:15600526发布日期:2018-10-02 20:11阅读:276来源:国知局

本实用新型涉及照明路灯技术领域,尤其涉及一种基于激光雷达的智能照明系统。



背景技术:

在现代探测科学领域里,雷达成像是一项重要的研究内容,它拓宽了传统雷达的概念,使人们能够通过雷达屏幕看到更加详细的目标信息,具有全天候、远距离工作等工作特点,被广泛应用于军事和民用领域中,包括战场侦察、制导、目标识别、资源普查、地形测绘等,3D激光雷达是一个涉及到多方向多领域的综合型成像雷达,利用激光的方向性、相干性、单色性和红外的全天候等特性,3D激光雷达成像系统在地质探测、导弹跟踪、航空航天等民用或军事领域广泛应用。搭建3D激光雷达成像系统,对研究激光测距原理、三维成像的构造方法以及提高激光雷达性能具有重要作用,目市面上单点的激光测距仪已经比较常见,但是它只能测量目标上特定点的距离,相比激光测距仪,市面上激光雷达产品的价格就要高很多,降低激光雷达的成本,使其更接近民用是有待解决的重要问题。

随着能源的日益紧张和环境问题的日趋严重,节能环保产品越来 越受到重视,在照明路灯行业,科技工作者实用新型了半导体二极管(LED) 路灯,这些LED路灯在照明应用中对节能减排起到不可估量的作用,LED路灯虽然有许多节能和降低环境污染的优点,但是如果长期工作在大电流下会产生大量的热,过高的热量容易引起LED发光器的老化,并引起LED灯具的光衰,严重影响路灯使用寿命,另外,目前市场上的LED路灯无法随着环境提供不同的照明度,少数光照可调的LED路灯也只是简单的利用光传感器进行光强度补偿,在深夜人少、雾霾严重的天气情况下,不能智能辨别是否有人经过,路灯通常也是全亮,造成了能源的浪费。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本实用新型提出一种基于激光雷达的智能照明系统。

具体的,一种基于激光雷达的智能照明系统,包括:智能路灯、云服务器及后台管理端,所述智能路灯包括LED灯、电压传感器、图像处理模块、环境监测模块、云台、通信模块及中央处理模块;

所述云台包括扫描控制模块、激光雷达模块及图像采集模块,所述激光雷达模块及所述图像采集模块分别与所述扫描控制模块连接,所述扫描控制模块与所述中央处理模块连接;

所述图像处理模块、环境监测模块及通信模块分别与所述中央处理模块连接,所述电压传感器的两个接线端分别与所述LED灯的两个接线端连接,所述电压传感器的输出端与所述中央处理模块连接;

所述中央处理模块通过所述通信模块与所述云服务器连接,所述云服务器与所述后台管理端通信连接。

优选的,所述图像采集模块为USB摄像机,设置在所述云台上。

优选的,所述激光雷达模块为一字线激光器,设置在所述云台上。

优选的,所述中央处理模块为AVR单片机。

优选的,所述通信模块为3G/4G/WIFI模块。

优选的,所述中央处理模块还连接有存储器。

优选的,所述环境监测模块包括PM2.5传感器、粉尘浓度传感器及光强度传感器。

优选的,所述中央处理模块还连接有GPS。

优选的,所述中央处理模块还连接有PWM控制电路,所述PWM控制电路与所述LED灯连接。

优选的,所述扫描控制模块为MCU,所述扫描控制模块通过网线与所述中央控制器通信连接。

本实用新型的有益效果在于:通过PM2.5传感器、粉尘浓度传感器及光强度传感器采集环境信息,并结合3D激光雷达成像智能判断是否有人经过,综合各项数据计算出最佳光照补偿值,有效的节约了能源,提高了路灯的有效工作率;通过云计算,管理人员可以方便的通过各项历史数据对用灯高峰路段在高峰时段来临前作出提前准备,减少路灯在工作时间的故障率,提高了行人的使用体验。

附图说明

图1是本实用新型的一种基于激光雷达的智能照明系统的系统示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示,一种基于激光雷达的智能照明系统,包括:智能路灯、云服务器及后台管理端,智能路灯包括LED灯、电压传感器、图像处理模块、环境监测模块、云台、通信模块及中央处理模块;

云台包括扫描控制模块、激光雷达模块及图像采集模块,激光雷达模块及图像采集模块分别与扫描控制模块连接,扫描控制模块与中央处理模块连接;

图像处理模块、环境监测模块及通信模块分别与中央处理模块连接,电压传感器的两个接线端分别与LED灯的两个接线端连接,电压传感器的输出端与中央处理模块连接,中央处理模块接收电压传感器发送的电压监测数据,当电压监测数据异常时,通过通信模块向云服务器发送LED灯的故障告警信息;

中央处理模块通过通信模块与云服务器连接,云服务器与后台管理端通信连接。

优选的,图像采集模块为USB摄像机,设置在云台上。

优选的,激光雷达模块为一字线激光器,设置在云台上。

优选的,中央处理模块为AVR单片机。

优选的,通信模块为3G/4G/WIFI模块。

优选的,中央处理模块还连接有存储器,存储器内存储有人体识别训练模型,AVR单片机通过不断的将三维图像输入训练模型进行识别训练不断优化、提高训练模型的识别率,AVR单片机通过调用训练模型,并输入三维图像,训练模型通过对三维图像进行特征提取进行判断,实现人体识别。

优选的,环境监测模块包括PM2.5传感器、粉尘浓度传感器及光强度传感器。

优选的,中央处理模块还连接有GPS,中央处理模块接收所述PM2.5传感器、粉尘浓度传感器、光强度传感器及GPS发送的PM2.5、粉尘浓度、光照强度监测数据及GPS信息并将其封装为监测信息并通过所述通信模块发送至所述云服务器,GPS信息包括位置、时间信息。

云服务器接收并存储接收到的监测信息及故障告警信息,通过解析监测信息中的GPS信息,判断每条监测信息的来源,将其存储在预设分区中,所述云服务器还通过分析计算接收到的监测信息及故障告警信息历史数据,生成路灯系统管理表,所述路灯系统管理表包括所述智能路灯的位置信息、人流量信息及故障信息的历史数据,每条信息都与时间绑定。

后台管理端用于向云服务器发送查询、修改命令,通过分析所述路灯系统管理表预测不同区域、不同时段的路灯使用率、故障率,以便在高峰期、高峰路段提前做好调整供电、检修的准备,以减少所述智能路灯的故障率,提高使用效率。

优选的,中央处理模块还连接有PWM控制电路,PWM控制电路与所述LED灯连接。

优选的,扫描控制模块为MCU,扫描控制模块通过网线与所述中央控制器通信连接,AVR单片机通过网线与MCU进行数据交换、控制云台的转动从而控制激光雷达的扫描路径。

MCU控制云台根据预设扫描路径带动一字线激光雷达和USB摄像头转动,一字线激光雷达发射一系列扫描光束,USB摄像头获取被扫描目标返回的二维回波信号,摄像头成像部分中获得被扫描目标的二维分布信息,AVR单片机结合激光雷达与三角测距算法捕获被测目标的距离信息,通过三维成像算法再现物体空间的三维信息,通过图像处理模块处理得到三维图像, AVR单片机调用训练模型并输入得到的三维图像信息,根据训练模型的输出判断图像采集模块的监控范围内是否有人,若有人出现,则结合PM2.5值、粉尘浓度值及光线强度值计算是否需增强光照,若需增强光照,则AVR单片机通过增大输出PWM波的占空比控制所述LED灯增加亮度,当USB摄像头采集的图像信息中没有人出现时,则AVR单片机减小输出PWM波的占空比,降低所述LED灯的亮度,在较好的实现3D成像的前提下,与同类激光雷达相比,还较大幅度的降低了系统成本。

需要说明的是,对于前述的各个方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已,当然不能以此来限定本实用新型之权利范围,因此依本实用新型权利要求所作的等同变化,仍属本实用新型所涵盖的范围。

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