一种智慧路灯物联网智能控制装置及方法与流程

1.本发明涉及智慧城市领域，更具体地说，涉及一种智慧路灯物联网智能控制装置及方法。


背景技术：

2.随着信息技术的不断发展，城市信息化应用水平不断提升，智慧城市建设应运而生。建设智慧城市在实现城市可持续发展、引领信息技术应用、提升城市综合竞争力等方面具有重要意义。智慧城市起源于传媒领域，是指利用各种信息技术或创新概念，将城市的系统和服务打通、集成，以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务，以及改善市民生活质量。智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市中各行各业基于知识社会下一代创新(创新 2.0)的城市信息化高级形态，实现信息化、工业化与城镇化深度融合，有助于缓解“大城市病”，提高城镇化质量，实现精细化和动态管理，并提升城市管理成效和改善市民生活质量。
3.智慧路灯是智慧城市的重要组成部分，它应用城市传感器、电力线载波 /zigbee通信技术和无线gprs/cdma通信技术等，将城市中的路灯串联起来，形成物联网，实现对路灯的远程集中控制与管理，具有根据车流量、时间、天气情况等条件设定方案自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能。智慧路灯能够大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，节省维护成本。
4.智慧路灯的功能性随着信息科技的发展不断提高，智慧路灯也逐渐被各个领域所利用，用于辅助智慧城市的管理和控制，但是由于现代社会的各种压力堆积，或者人文关怀的缺失，使得在公共场偶尔会出现一些暴力事件，甚至是较为严重的安全事故，仅依靠群众的报警动作，不能够使警察及时有效的获得事故发生信息和事故地点，降低警察的出警效率。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种智慧路灯物联网智能控制装置及方法，可以通过在安防单元内设置人员安防子单元，使高清监控模块、人脸识别模块、行为识别模块、数据分析对比模块和自动报警模块对路人的行为进行监控和分析，有效在危害社会的行为发生时，快速报警的效果，提高警察出警的及时率和准确率，降低事故的危害程度，有效提高社会安全性，并且通过使智慧路灯和城市安全维护相连接，便于城市管理和安全维护，提高智慧路灯的功能性。
7.2.技术方案
8.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
9.一种智慧路灯物联网智能控制装置及方法，包括安装在智慧路灯下端的控制器组件，所述控制器组件内设置有智慧路灯控制器，所述智慧路灯控制器连接有照明单元、安防
单元、无线通讯单元、新能源单元、城市服务单元和智能防盗单元，所述安防单元包括有人员安防子单元和车辆安防子单元，所述人员安防子单元包括有高清监控模块、人脸识别模块、行为识别模块、数据分析对比模块和自动报警模块，所述高清监控模块输出端分别与人脸识别模块和行为识别模块连接，所述人脸识别模块和行为识别模块输出端均连接有数据分析对比模块，所述数据分析对比模块输出端连接有自动报警模块。通过在安防单元内设置人员安防子单元，使高清监控模块、人脸识别模块、行为识别模块、数据分析对比模块和自动报警模块对路人的行为进行监控和分析，有效在危害社会的行为发生时，快速报警的效果，提高警察出警的及时率和准确率，降低事故的危害程度，有效提高社会安全性，并且通过使智慧路灯和城市安全维护相连接，便于城市管理和安全维护，提高智慧路灯的功能性。
10.进一步的，所述人脸识别模块包括有个人信息识别模块和微表情识别模块，所述行为识别模块包括有危险动作识别模块和危险工具识别模块。通过微表情识别模块、危险动作识别模块和危险工具识别模块相互配合，有效提高数据分析对比模块的分析效率和结论的准确度，有效提高自动报警系统的准确性，减少警力的损耗。
11.进一步的，所述自动报警模块输出端连接有警车声音模拟器，所述警车声音模拟器输出端连接有扩音器。在数据分析对比模块触发自动报警模块的同时，警车声音模拟器同步启动，对发出警车鸣声，有效威慑和阻止施害人，有效在警察未到达现场前，降低损害程度，有效对社会人进行保护。
12.进一步的，所述车辆安防子单元包括有车牌识别模块和车辆行为识别模块，所述高车辆识别模块和车辆行为识别模块输入端均与高清监控模块连接，所述车辆识别模块和车辆行为识别模块输出端均与智慧路灯控制器连接。车辆安防子单元有效对车辆行为进行管控，辅助交通警察管理路面车辆，规范车主行为，有效减低交通警察的工作强度，提高城市文明程度。
13.进一步的，所述智能防盗单元包括有密码识别模块、芯片识别模块、错误数据警示模块和开锁控制模块，所述密码识别模块和芯片识别模块采用并联电路连接，所述错误数据警示模块输入端分别与密码识别模块和芯片识别模块连接，所述错误数据警示模块输出端与智慧路灯控制器连接，所述开锁控制模块输入端分别与开锁控制模块连接。智能防盗单元通过密码识别模块和芯片识别模块对控制器组件进行保护，有效降低控制器组件被偷盗的概率，减少智慧路灯在使用中的经济损失，并且通过错误数具警示模块为控制器组件进行进一步保障，有效阻止偷盗行为的继续，因其维护人员的注意，提高维护人员的警惕性。
14.进一步的，所述控制器组件包括有控制器壳体，所述智慧路灯下端固定连接有控制器壳体，所述控制器壳体左端转动连接有控制器壳盖，所述控制器壳盖左端固定安装有防盗组件，所述控制器壳盖内端固定安装有电动推杆，所述控制器壳体内端固定连接有与电动推杆相匹配的锁块，所述电动推杆通过导向与开锁控制模块电性连接。通过将电动推杆设置在控制器壳体内部，对电动推杆进行保护，有效避免从外部强力拆除事件的发生，提高控制器组件的安全性。
15.进一步的，所述防盗组件包括有密码面板，所述控制器组件左端固定安装有密码面板，所述控制器组件左端固定安装有位于密码面板下端的芯片感应面板，所述控制器组
件左端滑动连接有与密码面板和芯片感应面板相匹配的防尘挡板，所述密码面板通过导线与密码识别模块电性连接，所述芯片感应面板通过导线与芯片识别模块电性连接。通过密码面板和芯片感应面板分别与密码识别模块、芯片识别模块连接，有效实现控制器组件的自动开锁，智能化控制，提高控制器组件的防盗级别，减少智慧路灯在投入使用中的经济损失，减少市政管理投入的成本。
16.进一步的，所述新能源单元包括有太阳能收集模块、太阳能转化模块和电能存储模块，所述太阳能收集模块输入端连接有太阳能电池板组件，所述太阳能收集模块输出端连接有太阳能转化模块，所述太阳能转化模块输出端连接有电能存储模块，所述电能存储模块输出端采用并联电路分别与智慧路灯供电端和充电桩供电端连接，且电动存储模块作为智慧路灯供电端的辅助电源。通过新能源单元对太阳能进行回收利用，有效提高智慧路灯的环保性，并且在智慧路灯产生断电事故时，新能源单元能够起到辅助电源的作用，使智慧路灯能够有效使用。
17.进一步的，所述智慧路灯控制器连接有检测单元，所述检测单元包括有气象检测模块、环境监测模块和无线电检测传感器模块。智慧路灯控制器连接有检测单元，在增加智慧路灯的功能性的同时，对城市的气象和环境进行检测，有效便于城市环境监控和管理，提高气象数据的准确性。
18.另外，本发明还公开了一种智慧路灯物联网智能控制装置的控制方法，包括如下步骤：
19.s1.智慧路灯控制器对路灯进行监控和调节；
20.s2.高清监控模块对路人进行监控；
21.s3.在高清监控模块检测到出现事故时，人脸识别模块和行为识别模块对事故中的人员进行表情和行为进行识别；
22.s4.数据分析对比模块对人脸识别模块和行为识别模块的识别数据进行分析和判定；
23.s5.若数据分析对比模块判断路人行为具有社会危害性，则将数据输送至自动警报模块，自动警报模块通过智慧路灯控制器连接无线通讯单元进行自动报警；
24.s6.若数据分析对比模块判断路人行为不具有社会危害性，则不触发自动报警模块，继续进行检测。通过在智慧路灯上设置人员安防子单元，有效提高智慧路灯对路人的监控程度，在危害社会行为出现时，能够自主报警，提高警察出警的效率和准确度，降低危害程度，有效提高社会的安全性，便于城市管理，提高智慧路灯的功能性。
25.3.有益效果
26.相比于现有技术，本发明的优点在于：
27.(1)本方案通过在安防单元内设置人员安防子单元，使高清监控模块、人脸识别模块、行为识别模块、数据分析对比模块和自动报警模块对路人的行为进行监控和分析，有效在危害社会的行为发生时，快速报警的效果，提高警察出警的及时率和准确率，降低事故的危害程度，有效提高社会安全性，并且通过使智慧路灯和城市安全维护相连接，便于城市管理和安全维护，提高智慧路灯的功能性。
28.(2)通过微表情识别模块、危险动作识别模块和危险工具识别模块相互配合，有效提高数据分析对比模块的分析效率和结论的准确度，有效提高自动报警系统的准确性，减
少警力的损耗。
29.(3)在数据分析对比模块触发自动报警模块的同时，警车声音模拟器同步启动，对发出警车鸣声，有效威慑和阻止施害人，有效在警察未到达现场前，降低损害程度，有效对社会人进行保护。
30.(4)车辆安防子单元有效对车辆行为进行管控，辅助交通警察管理路面车辆，规范车主行为，有效减低交通警察的工作强度，提高城市文明程度。
31.(5)智能防盗单元通过密码识别模块和芯片识别模块对控制器组件进行保护，有效降低控制器组件被偷盗的概率，减少智慧路灯在使用中的经济损失，并且通过错误数具警示模块为控制器组件进行进一步保障，有效阻止偷盗行为的继续，因其维护人员的注意，提高维护人员的警惕性。
32.(6)通过将电动推杆设置在控制器壳体内部，对电动推杆进行保护，有效避免从外部强力拆除事件的发生，提高控制器组件的安全性。
33.(7)通过密码面板和芯片感应面板分别与密码识别模块、芯片识别模块连接，有效实现控制器组件的自动开锁，智能化控制，提高控制器组件的防盗级别，减少智慧路灯在投入使用中的经济损失，减少市政管理投入的成本。
34.(8)通过新能源单元对太阳能进行回收利用，有效提高智慧路灯的环保性，并且在智慧路灯产生断电事故时，新能源单元能够起到辅助电源的作用，使智慧路灯能够有效使用。
35.(9)智慧路灯控制器连接有检测单元，在增加智慧路灯的功能性的同时，对城市的气象和环境进行检测，有效便于城市环境监控和管理，提高气象数据的准确性。
36.(10)通过在智慧路灯上设置人员安防子单元，有效提高智慧路灯对路人的监控程度，在危害社会行为出现时，能够自主报警，提高警察出警的效率和准确度，降低危害程度，有效提高社会的安全性，便于城市管理，提高智慧路灯的功能性。
附图说明
37.图1为本发明的智慧路灯控制器的框架结构示意图；
38.图2为本发明的智慧路灯控制器的功能框架结构示意图；
39.图3为本发明的安防单元框架结构示意图；
40.图4为本发明的智能防盗单元流程结构示意图；
41.图5为本发明的智慧路灯主视结构示意图；
42.图6为本发明的控制器组件左视结构示意图；
43.图7为本发明的图6中a处局部放大结构示意图；
44.图8为本发明的控制器壳盖内端左视结构示意图；
45.图9为本发明的新能源单元框架结构示意图；
46.图10为本发明的控制方法流程结构示意图；
47.图11为本发明的智慧路灯管理平台连接结构示意图。
48.图中标号说明：
49.1智慧路灯、2控制器组件、201控制器壳体、202控制器壳盖、3防盗组件、301密码面板、302芯片感应面板、303防尘挡板、4电动推杆、5锁块。
具体实施方式
50.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
52.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
53.实施例1：
54.请参阅图1
‑
11，一种智慧路灯物联网智能控制装置及方法，包括安装在智慧路灯1下端的控制器组件2，控制器组件2内设置有智慧路灯控制器，智慧路灯控制器连接有照明单元、安防单元、无线通讯单元、新能源单元、城市服务单元和智能防盗单元，安防单元包括有人员安防子单元和车辆安防子单元，人员安防子单元包括有高清监控模块、人脸识别模块、行为识别模块、数据分析对比模块和自动报警模块，高清监控模块输出端分别与人脸识别模块和行为识别模块连接，人脸识别模块和行为识别模块输出端均连接有数据分析对比模块，数据分析对比模块输出端连接有自动报警模块。通过在安防单元内设置人员安防子单元，使高清监控模块、人脸识别模块、行为识别模块、数据分析对比模块和自动报警模块对路人的行为进行监控和分析，有效在危害社会的行为发生时，快速报警的效果，提高警察出警的及时率和准确率，降低事故的危害程度，有效提高社会安全性，并且通过使智慧路灯1和城市安全维护相连接，便于城市管理和安全维护，提高智慧路灯1的功能性。
55.请参阅图2，照明单元：对智慧路灯1的开、关、调光操作，并可根据道路车流量、光照情况、经纬度对路灯进行智能调控；应能对灯具、灯杆、电缆的实时运行状态进行检测和故障报警。无线通讯单元：使控制器组件2能够通过物联网与智慧路灯管理平台连接，实现远程控制和管理。城市服务单元：要包含公共广播、led信息屏、多媒体交互触摸屏等公共服务设备，可支持城市公共服务相关文字、图片、视频等静态信息和实时动态信息发布与播放。
56.请参阅图1和图3，人脸识别模块包括有个人信息识别模块和微表情识别模块，行为识别模块包括有危险动作识别模块和危险工具识别模块。通过微表情识别模块、危险动作识别模块和危险工具识别模块相互配合，有效提高数据分析对比模块的分析效率和结论的准确度，有效提高自动报警系统的准确性，减少警力的损耗。
57.请参阅图1和图3，自动报警模块输出端连接有警车声音模拟器，警车声音模拟器输出端连接有扩音器。在数据分析对比模块触发自动报警模块的同时，警车声音模拟器同
步启动，对发出警车鸣声，有效威慑和阻止施害人，有效在警察未到达现场前，降低损害程度，有效对社会人进行保护。
58.请参阅图1和图3，车辆安防子单元包括有车牌识别模块和车辆行为识别模块，高车辆识别模块和车辆行为识别模块输入端均与高清监控模块连接，车辆识别模块和车辆行为识别模块输出端均与智慧路灯控制器连接。车辆安防子单元有效对车辆行为进行管控，辅助交通警察管理路面车辆，规范车主行为，有效减低交通警察的工作强度，提高城市文明程度。
59.请参阅图4，智能防盗单元包括有密码识别模块、芯片识别模块、错误数据警示模块和开锁控制模块，密码识别模块和芯片识别模块采用并联电路连接，错误数据警示模块输入端分别与密码识别模块和芯片识别模块连接，错误数据警示模块输出端与智慧路灯控制器连接，开锁控制模块输入端分别与开锁控制模块连接。智能防盗单元通过密码识别模块和芯片识别模块对控制器组件2进行保护，有效降低控制器组件2被偷盗的概率，减少智慧路灯1 在使用中的经济损失，并且通过错误数具警示模块为控制器组件2进行进一步保障，有效阻止偷盗行为的继续，因其维护人员的注意，提高维护人员的警惕性。
60.请参阅图5和图8，控制器组件2包括有控制器壳体201，智慧路灯1下端固定连接有控制器壳体201，控制器壳体201左端转动连接有控制器壳盖 202，控制器壳盖202左端固定安装有防盗组件3，控制器壳盖202内端固定安装有电动推杆4，电动推杆4为现有技术，本领域技术人员可根据实际需要选择合适型号的电动推杆4，例如：型号为lap22的电动推杆4，控制器壳体 201内端固定连接有与电动推杆4相匹配的锁块5，电动推杆4通过导向与开锁控制模块电性连接。通过将电动推杆4设置在控制器壳体201内部，对电动推杆4进行保护，有效避免从外部强力拆除事件的发生，提高控制器组件2 的安全性。
61.请参阅图6
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8，防盗组件3包括有密码面板301，控制器组件2左端固定安装有密码面板301，控制器组件2左端固定安装有位于密码面板301下端的芯片感应面板302，控制器组件2左端滑动连接有与密码面板301和芯片感应面板302相匹配的防尘挡板303，密码面板301通过导线与密码识别模块电性连接，芯片感应面板302通过导线与芯片识别模块电性连接。通过密码面板 301和芯片感应面板302分别与密码识别模块、芯片识别模块连接，有效实现控制器组件2的自动开锁，智能化控制，提高控制器组件2的防盗级别，减少智慧路灯1在投入使用中的经济损失，减少市政管理投入的成本。
62.请参阅图9，新能源单元包括有太阳能收集模块、太阳能转化模块和电能存储模块，太阳能收集模块输入端连接有太阳能电池板组件，太阳能收集模块输出端连接有太阳能转化模块，太阳能转化模块输出端连接有电能存储模块，电能存储模块输出端采用并联电路分别与智慧路灯1供电端和充电桩供电端连接，且电动存储模块作为智慧路灯1供电端的辅助电源。通过新能源单元对太阳能进行回收利用，有效提高智慧路灯1的环保性，并且在智慧路灯1产生断电事故时，新能源单元能够起到辅助电源的作用，使智慧路灯1 能够有效使用。
63.请参阅图1和图2，智慧路灯控制器连接有检测单元，检测单元包括有气象检测模块、环境监测模块和无线电检测传感器模块。智慧路灯控制器连接有检测单元，在增加智慧路灯1的功能性的同时，对城市的气象和环境进行检测，有效便于城市环境监控和管理，提高气象数据的准确性。
64.请参阅图1
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11，智能防盗单元的使用方法：智慧路灯1的维护人员在需要对控制器组件2进行维护和操作时，需要使用独立的密封或开锁芯片，划开防尘挡板303，通过密码面板301输入独立密码，或者通过芯片感应面板 302识别开锁芯片，在密码识别模块感应到密码正确，或者芯片识别模块识别正确后，将开锁信号输送至开锁控制模块，开锁控制模块控制电动推杆4启动，使电动推杆4远离锁块5，使得控制器壳盖202能够被打开；在密码识别模块感应密码错误两次以上或者芯片识别模块感应芯片错误两次以上时，密码识别模块或者芯片识别将数据输送至错误数据警示模块，错误数据警示模块将数据通过智慧路灯控制器连接无线通讯单元输送至智慧路灯管理平台，智慧路灯管理平台派出附近管理人员进行查看和管理，有效防止偷盗行为的发生。
65.实施例2：
66.请参阅图1
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11，其中与实施例1中相同或相应的部件采用与实施例1相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例1的区别点。该实施例2 与实施例1的不同之处在于：请参阅图10，一种智慧路灯物联网智能控制装置的控制方法，包括如下步骤：
67.s1.智慧路灯控制器对路灯进行监控和调节；
68.s2.高清监控模块对路人进行监控；
69.s3.在高清监控模块检测到出现事故时，人脸识别模块和行为识别模块对事故中的人员进行表情和行为进行识别；
70.s4.数据分析对比模块对人脸识别模块和行为识别模块的识别数据进行分析和判定；
71.s5.若数据分析对比模块判断路人行为具有社会危害性，则将数据输送至自动警报模块，自动警报模块通过智慧路灯控制器连接无线通讯单元进行自动报警；
72.s6.若数据分析对比模块判断路人行为不具有社会危害性，则不触发自动报警模块，继续进行检测。通过在智慧路灯1上设置人员安防子单元，有效提高智慧路灯1对路人的监控程度，在危害社会行为出现时，能够自主报警，提高警察出警的效率和准确度，降低危害程度，有效提高社会的安全性，便于城市管理，提高智慧路灯1的功能性。
73.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。