基于物联网隧道照明系统数据可视化监测分析控制平台的制作方法

本发明涉及到隧道照明，尤其涉及基于物联网隧道照明系统数据可视化监测分析控制平台。

背景技术：

1、公路隧道监控系统主要是监视隧道交通状况，对隧道交通的各项运行参数进行检测和统计，并对隧道的各种交通设施进行监控和管理。隧道监控系统主要用于及时了解隧道内的运行情况，根据隧道系统各个部分控制对象不同，可以将隧道监控系统分为控制系统、闭路电视系统、交通监控系统、照明控制系统、通风控制系统等子系统。

2、根据系统职能的不同，监控系统可分为4个部分：前端系统、传输系统、控制系统、和显示系统。前端系统用于收集数据，如视频、图像、车流量数据、车速数据、对到洞内外亮度值等；传输系统由电缆、光纤、电源线等组成；控制系统主要由切换器、处理器、调光控制器等组成，用于对所有前端设备监测数据进行处理；显示系统主要包括显示和记录设备，一般均安装在控制室。隧道管理人员可通过隧道内布设的众多前端监控设备返回的图像信息、车速信息来综合判断隧道内实时的车辆通过情况。

3、现有的隧道监控系统通过隧道现场部署的摄像机来获取隧道相应点位的实时场景图像。隧道现场前端设备管线长、布线复杂、造价高昂，发生故障时维护难度大且成本高。同时受设备部署密集程度的影响，隧道显示系统只能展示各个监控设备返回的监控画面，无法实时且整体呈现整个隧道的运行情况。前端设备监控返回的车速、车流等数据缺少可视化的页面呈现，对隧道运行的历史车流变化规律、车速变化规律、隧道能耗变化规律等缺少深度且可视化的系统统计分析，无法为隧道的高效管理提供科学、直观、基于实际数据的统计分析结论依据。

4、公开号为cn 206658323u，公开日为2017年11月21日的中国专利文献公开了一种隧道的节能照明系统，包括：照明灯具；plc控制器，与所述照明灯具连接，用于控制照明灯具的开关；现场数据采集模块，以及与所述现场数据采集模块相连的光亮度信号传感器、雷达和红外传感器；光亮度信号传感器包括，隧道内光亮度信号传感器以及隧道外光亮度信号传感器；载有模糊控制程序的上位工控机，通过工业网络分别与所述现场数据采集模块和所述plc控制器相连；各传感器的输出数据由现场数据采集模块采集后经过工业网络传送到工控机，工控机向plc发送控制指令实现照明的智能控制。

5、该专利文献公开的隧道的节能照明系统，具有能够根据隧道内外亮度差、车辆流量、时间段等参数进行自适应动态调整的隧道的节能照明系统，改善照明效果、节约照明能耗的技术效果。但是，不能对整个隧道内的所有车辆通过过程及隧道设备运行情况实现整体且实时可视化的呈现。

技术实现思路

1、本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供基于物联网隧道照明系统数据可视化监测分析控制平台，本发明能够对整个隧道内的所有车辆通过过程及隧道设备运行情况实现整体且实时可视化的呈现。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、基于物联网隧道照明系统数据可视化监测分析控制平台，包括网络层，还包括应用层和感知层，所述应用层包括前端模块和后端模块，后端模块用于获取并处理存放在数据仓库中经网络层处理后的元数据，通过显示屏显示数据，前端模块用于根据后端模块返回的显示数据值来判断页面单双隧道，所述网络层采用reactor线程模型，用于处理一个或多个并发传递给服务处理程序的服务请求，服务处理程序对传入的请求以多路复用的方式进行分离，并同步分派给相关的请求处理程序，所述感知层包括电连接的本地控制器、单灯调光控制器、光照传感器、车流传感器和网关，所述reactor线程模型与感知层连接，并通过websocket与应用层进行通信。

4、所述网络层，用于将光照传感器及车流传感器与应用层的数据进行转化，完成数据传输。

5、所述应用层，用于调光、开关控制以及对单灯调光控制器运行状态数据进行采集管理监控。

6、所述reactor线程模型，将待处理的i/o事件注册到一个i/o多路解复用器中，主线程循环遍历多路解复用器，直至有i/o事件准备就绪，多路解复用器从阻塞处返回，把准备好的i/o事件分发到事件处理器中。

7、所述reactor线程模型，用于解耦事件处理与i/o连接模块。

8、所述reactor线程模型包括主reactor组和从reactor组，通过业务线程池处理耗时业务逻辑。

9、所述主reactor组为一个reactor，用于监听设备的连接事件，当有连接事件产生时，在对应的连接事件处理器中创建初始化相应的设备连接通道，再以负载均衡的方式在从reactor组中选取一个reactor注册，并监听设备连接通道中的读写事件。

10、所述从reactor组包括多个reactor，从reactor组中的reactor用于监听设备的读写事件，每一个reactor负责监听一组设备连接。

11、所述reactor分配一个i/o线程，i/o线程用于从reactor中获取i/o就绪事件，执行i/o调用获取i/o数据，并执行管道中各个处理器的业务逻辑处理代码。

12、本发明所述reactor是指事件处理。

13、本发明所述websocket是指在单个tcp连接上进行全双工通信的协议。

14、本发明所述i/o是指计算机接口，输入/输出。

15、本发明的有益效果主要表现在以下方面：

16、1、本发明，与现有技术相比，采用物联网技术和数据可视化的发明构思，将通过隧道的车辆结合车速数据进行可视化的处理，从而能够对整个隧道内的所有车辆通过过程及隧道设备运行情况实现整体且实时可视化呈现。

17、2、本发明，在网络层接入本地控制器、单灯调光控制器、光照传感器、车流传感器和网关这些传感器设备，通过实时采集传感器设备的相关数据，实现对隧道内车辆的实时监测与跟踪。

18、3、本发明，通过在网络层应用reactor线程模型，接入感知层中海量的传感器设备，并使用websocket与应用层进行通信，大大提高了平台监控数据的实时性及可靠性。

19、4、本发明，通过隧道的车辆结合车速数据进行可视化的处理，使得整个控制平台能够实现用图形化的形式展示隧道内车流、车速及能耗数据的实时变化情况。

20、5、本发明，基于光照传感器上传的实时数据，对隧道停电、隧道交通事故进行预警通知，并可根据隧道内外环境相关参数，按照提前设定的控制预案，自动下发控制指令给各个单灯调光控制器，最终实现隧道中的照明联动控制。

21、6、本发明，能够根据光照传感器上传的灯光状态数据、车流数据以及照度数据对隧道的照明节能进行数据分析，计算相应时间内隧道的节能数据，统计隧道的光照度以及车流变化数据曲线，为隧道监控中心管理者进行相关决策提供数据支撑。

22、7、本发明，reactor线程模型，用于解耦事件处理与i/o连接模块，极大的提高了请求并发量，充分利用了服务器端的cpu 资源，并且reactor线程模型本身不参与具体的业务逻辑，具有较好的复用性和扩展性。

23、8、本发明，reactor分配一个i/o线程，i/o线程用于从reactor中获取i/o就绪事件，执行i/o调用获取i/o数据，并执行管道中各个处理器的业务逻辑处理代码，这种无锁串行化的设计，能够防止多线程并发执行同一个连接上的i/o逻辑处理，防止出现线程安全问题，同时也可以使系统吞吐量达到最大化。