一种智慧城市路灯管理系统的制作方法

1.本发明涉及照明控制技术领域，尤其涉及一种智慧城市路灯管理系统。


背景技术：

2.随着城市化进程的加速，城市路灯数量不断增加，路灯管理成为城市管理中的重要一环。传统的路灯管理方式主要依靠人工巡查和手动调节灯光亮度，效率低下且存在安全隐患。近年来，随着计算机视觉、人工智能等技术的发展，智慧城市建设逐渐成为新的发展方向。因此，基于图像识别、光照强度识别、灯光亮度调节的智慧城市路灯管理系统应运而生。
3.目前，市面上已经存在一些基于光照强度识别的路灯管理系统，但是这些系统只能根据光照强度自动调节灯光亮度，无法根据具体情况进行智能调节。同时，这些系统的识别准确度也有待提高。因此，如何实现对城市路灯的智能化管理，成为了当前亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提供了一种智慧城市路灯管理系统，该系统以照明现场为中心采取灵活性的与途径车辆进行交互，有针对性的对照明对象提供照明，无需人为接触操作便可以完成照明设施的启用、光照强度和亮度调整以及相应的运行模式切换，大大的提高用户体验以及提高城市照明设施的利用率以及照明效果，该系统可以实现智能化、自适应的路灯管理，有效地降低城市能源的浪费和环境污染。
5.为实现上述目的，本发明实施例提供了如下的技术方案：
6.第一方面，在本发明提供的一个实施例中，提供了一种智慧城市路灯管理系统，包括以下组成部分：
7.路灯组件，所述路灯组件包括光源、灯杆以及与所述光源连接的物联网电源，其中，所述物联网电源内设有与途径车辆进行通信的hplc双模芯片；
8.集中控制器，所述集中控制器通过传感网路与所述路灯组件连接，所述传感网路用于通过传感器实时监测路灯的使用情况并反馈至集中控制器，所述集中控制器用于对路灯控制和监测管理，对路灯的亮度调节和故障检测；
9.gis管理系统，所述gis管理系统连接集中控制器，用于根据实时监测和分析的路灯的使用情况，对路灯进行定位和管理，基于途径车辆与所述路灯组件的hplc双模芯进行通信对途径车辆定位和引航，并控制所述途径车辆所途径区域的路灯组件的光源照明。
10.作为本发明的进一步方案，所述物联网电源内设有多通信模式的hplc双模芯片，所述路灯组件的光源分别连接一个物联网电源，所述物联网电源位于所述光源安装的灯杆内部，所述hplc双模芯片包括高频载波通信模式和低频载波通信模式，所述高频载波通信模式用于与所述集中控制器进行远距离通信，所述低频载波通信模式用于与途径车辆进行近距离通信。
11.作为本发明的进一步方案，所述物联网电源中的hplc双模芯片进行通信对途径车辆定位和引航时，所述途径车辆为发送端，所述hplc双模芯片为接收端，所述发送端将待发送的数据信号通过低频载波方式进行近距离通信，由途径区域的接收端接收到数据信号，并通过解码器将数据信号转换成低频信号并解调成高频信号，并通过电力线传输到集中控制器，由所述集中控制器控制所述途径车辆所途径区域的路灯组件的光源照明。
12.作为本发明的进一步方案，所述集中控制器包括亮度调节模块和故障检测模块，所述亮度调节模块用于通过控制路灯的电压和电流来调节路灯的亮度；所述故障检测模块用于通过传感器对路灯的电压、电流、温度参数进行监测，对使用情况进行实时监测和分析，发现异常时发出警报。
13.作为本发明的进一步方案，与所述集中控制器连接的传感网路包括：光敏传感器、电量传感器以及数据采集器，所述光敏传感器用于感知路灯周围环境的光照强度，并将感知到的数据传输到数据采集器中进行处理；所述电量传感器用于感知路灯电流和电压的变化，并将感知到的数据传输到数据采集器中进行处理对路灯的亮度进行监测；所述数据采集器用于将亮度数据或电量数据上传到集中控制器中，对路灯亮度的进行调节或对路灯电量的实时监测和管理。
14.作为本发明的进一步方案，所述传感网路还包括温度传感器、湿度传感器以及气压传感器，所述温度传感器、湿度传感器以及气压传感器分别用于感知路灯周围环境的温度、湿度以及气压指标，并将感知到的温度、湿度以及气压指标数据传输到数据采集器中进行处理，并上传到集中控制器中用于对路灯使用情况的全面监测和分析。
15.作为本发明的进一步方案，所述集中控制器还用于自动调节电压或关闭路灯，当路灯电压异常高或异常低时，自动调节电压或关闭路灯，当路灯灯管损坏或电路短路时，自动检测故障并反馈维修或更换结果。
16.作为本发明的进一步方案，所述智慧城市路灯管理系统包括摄像头采集模块，所述摄像头采集模块用于采集路灯周围的环境图像，通过图像识别算法对图像进行分析，识别出路灯周围的环境信息。
17.作为本发明的进一步方案，所述路灯组件上还安装有灯光亮度自适应调节模块，所述灯光亮度自适应调节模块根据摄像头采集模块和光照强度识别模块的数据，自适应地调节路灯的亮度，使其在不同的环境下都能够达到最佳的照明效果。
18.作为本发明的进一步方案，所述光照强度识别模块用于识别当前路灯周围的光照强度，该模块可以通过光敏传感器等设备进行实现。
19.作为本发明的进一步方案，所述摄像头采集模块连接图像处理模块，所述图像处理模块用于遍历所述摄像头采集模块采集的图像数据，确定至少一个图像为所述图像采集设备静止状态下的基准图像，并将照明区域图像与基准图像进行比对，提取区分图像轮廓，遍历素材库，判断所述区分图像轮廓匹配的轮廓类型反馈至集中控制器进行照明控制。
20.本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：
21.本发明提供的智慧城市路灯管理系统，采用hplc双模芯片进行通信，可以实现远距离通信和抗干扰能力，提高系统的可靠性和稳定性。同时，利于对途径车辆定位和引航，并控制所述途径车辆所途径区域的路灯组件的光源照明，可以实现城市交通的安全和效率。此外，集中控制器可以实现对路灯的智能管理，数据采集可以对路灯的使用情况进行实
时监测和分析，提高能源利用效率。
22.本发明的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。在附图中：
24.图1为本发明实施例的一种智慧城市路灯管理系统的结构示意图。
25.图2为本发明实施例的一种智慧城市路灯管理系统中传感网路的结构示意图。
26.图3为本发明实施例的一种智慧城市路灯管理系统中自适应调节的结构示意图。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
28.在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
29.下面将结合本发明示例性实施例中的附图，对本发明示例性实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性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，本领域技术人员在没有作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。
30.由于目前市面上已经存在一些基于光照强度识别的路灯管理系统，但是这些系统只能根据光照强度自动调节灯光亮度，无法根据具体情况进行智能调节。同时，这些系统的识别准确度也有待提高。。
31.针对上述问题，本发明提供的智慧城市路灯管理系统，该系统以照明现场为中心采取灵活性的与途径车辆31进行交互，有针对性的对照明对象提供照明，无需人为接触操作便可以完成照明设施的启用、光照强度和亮度调整以及相应的运行模式切换，大大的提高用户体验以及提高城市照明设施的利用率以及照明效果，该系统可以实现智能化、自适应的路灯管理，有效地降低城市能源的浪费和环境污染。
32.具体地，下面结合附图，对本技术实施例作进一步阐述。
33.参见图1所示，本发明的一个实施例提供一种智慧城市路灯管理系统，该系统包括以下组成部分：
34.路灯组件1，所述路灯组件1包括光源11、灯杆12以及与所述光源11连接的物联网电源13；示例性的，采用led光源11和智能灯杆12，实现路灯的智能调节和能源节约。其中，
所述物联网电源13内设有与途径车辆31进行通信的hplc双模芯片131，采用hplc双模芯片131进行通信，实现远距离通信和抗干扰能力。
35.集中控制器2，所述集中控制器2通过传感网路4与所述路灯组件1连接，所述传感网路4用于通过传感器实时监测路灯的使用情况并反馈至集中控制器2，所述集中控制器2用于对路灯控制和监测管理，对路灯的亮度调节和故障检测；
36.gis管理系统3，所述gis管理系统3连接集中控制器2，用于根据实时监测和分析的路灯的使用情况，对路灯进行定位和管理，基于途径车辆31与所述路灯组件1的hplc双模芯进行通信，gis管理系统3通过现场勘测或者卫星遥感等方式实现途径车辆31与所述路灯组件1的hplc双模芯进行通信。利用gis系统的定位功能，将路灯数据在地图上进行标注和定位，方便管理人员对路灯的查找和管理，也通过gis系统的数据管理功能，对途径车辆31的位置、类型进行查询、编辑和统计等操作，方便后台管理人员对路灯进行维护和管理，在路灯的辅助下有利于对自动驾驶或无人驾驶车辆进行定位和引航。
37.本发明提供的智慧城市路灯管理系统，采用hplc双模芯片131进行通信，可以实现远距离通信和抗干扰能力，提高系统的可靠性和稳定性。同时，利于对途径车辆31定位和引航，并控制所述途径车辆31所途径区域的路灯组件1的光源11照明，可以实现城市交通的安全和效率。此外，集中控制器2可以实现对路灯的智能管理，数据采集可以对路灯的使用情况进行实时监测和分析，提高能源利用效率。
38.在本发明实施例中，所述物联网电源13内设有多通信模式的hplc双模芯片131，所述路灯组件1的光源11分别连接一个物联网电源13，所述物联网电源13位于所述光源11安装的灯杆12内部，所述hplc双模芯片131包括高频载波通信模式和低频载波通信模式，所述高频载波通信模式用于与所述集中控制器2进行远距离通信，物联网电源13的通信距离可以达到500米以上，所述低频载波通信模式用于与途径车辆31进行近距离通信。
39.在本发明实施例中，所述物联网电源13中的hplc双模芯片131进行通信对途径车辆31定位和引航时，所述途径车辆31为发送端，所述hplc双模芯片131为接收端，所述发送端将待发送的数据信号通过低频载波方式进行近距离通信，由途径区域的接收端接收到数据信号，并通过解码器将数据信号转换成低频信号并解调成高频信号，并通过电力线传输到集中控制器2，由所述集中控制器2控制所述途径车辆31所途径区域的路灯组件1的光源11照明。
40.其中，hplc双模芯片131是一种具有多种通信模式的芯片，包括高频载波通信模式和低频载波通信模式。其中，高频载波通信模式可以实现远距离通信，低频载波通信模式可以提高通信的可靠性和抗干扰能力。本发明通过采用hplc双模芯片131进行通信，物联网电源13可以实现远距离通信和抗干扰能力，提高系统的可靠性和稳定性。同时，hplc双模芯片131还可以支持多种通信模式，满足不同场景下的需求。
41.在本发明实施例中，所述集中控制器2包括亮度调节模块21和故障检测模块22，所述亮度调节模块21用于通过控制路灯的电压和电流来调节路灯的亮度；所述故障检测模块22用于通过传感器对路灯的电压、电流、温度参数进行监测，对使用情况进行实时监测和分析，发现异常时发出警报。
42.在本实施例中，集中控制器2可以通过调节路灯的亮度来实现能源节约和环保。具体地，集中控制器2可以通过控制路灯的电压和电流来调节路灯的亮度。一般来说，集中控
制器2会根据路灯的使用情况和环境光照强度进行智能调节，以达到节能和舒适的效果。
43.集中控制器2可以通过传感器和其他监测设备对路灯的使用情况进行实时监测和分析，以实现故障检测功能。具体地，集中控制器2可以对路灯的电压、电流、温度等参数进行监测，一旦发现异常情况，就会发出警报并进行相应的处理。
44.在本发明实施例中，所述集中控制器2还用于自动调节电压或关闭路灯，当路灯电压异常高或异常低时，自动调节电压或关闭路灯，当路灯灯管损坏或电路短路时，自动检测故障并反馈维修或更换结果。
45.例如，当路灯电压异常高或异常低时，集中控制器2可以自动调节电压或关闭路灯，以避免设备损坏或安全隐患。当路灯灯管损坏或电路短路时，集中控制器2可以自动检测并进行相应的维修或更换。通过实现故障检测功能，集中控制器2可以提高路灯的使用寿命和稳定性，保证智慧城市路灯管理系统的正常运行。
46.在本发明实施例中，参见图2所示，与所述集中控制器2连接的传感网路4包括：光敏传感器41、电量传感器42以及数据采集器46，所述光敏传感器41用于感知路灯周围环境的光照强度，并将感知到的数据传输到数据采集器46中进行处理；所述电量传感器42用于感知路灯电流和电压的变化，并将感知到的数据传输到数据采集器46中进行处理对路灯的亮度进行监测；所述数据采集器46用于将亮度数据或电量数据上传到集中控制器2中，对路灯亮度的进行调节或对路灯电量的实时监测和管理。
47.在本发明实施例中，参见图2所示，所述传感网路4还包括温度传感器43、湿度传感器44以及气压传感器45，所述温度传感器43、湿度传感器44以及气压传感器45分别用于感知路灯周围环境的温度、湿度以及气压指标，并将感知到的温度、湿度以及气压指标数据传输到数据采集器46中进行处理，并上传到集中控制器2中用于对路灯使用情况的全面监测和分析。
48.通过实现传感网路4的监测功能，智慧城市路灯管理系统可以实现对路灯的实时监测和管理，提高路灯的使用效率和能源利用效率。
49.在本发明实施例中，参见图3所示，所述智慧城市路灯管理系统包括摄像头采集模块5，所述摄像头采集模块5用于采集路灯周围的环境图像，通过图像识别算法对图像进行分析，识别出路灯周围的环境信息。
50.在本发明实施例中，所述路灯组件1上还安装有灯光亮度自适应调节模块8，所述灯光亮度自适应调节模块8根据摄像头采集模块5和光照强度识别模块7的数据，自适应地调节路灯的亮度，使其在不同的环境下都能够达到最佳的照明效果。
51.所述光照强度识别模块7用于识别当前路灯周围的光照强度，该模块可以通过光敏传感器41等设备进行实现。
52.在本发明实施例中，所述摄像头采集模块5连接图像处理模块6，所述图像处理模块6用于遍历所述摄像头采集模块5采集的图像数据，确定至少一个图像为所述图像采集设备静止状态下的基准图像，并将照明区域图像与基准图像进行比对，提取区分图像轮廓，遍历素材库，判断所述区分图像轮廓匹配的轮廓类型反馈至集中控制器2进行照明控制。
53.本发明的智慧城市路灯管理系统，利用图像分析的原理对照明现场监控，以图像比较分析的方式确定进入照明区域的物体的三维轮廓，并在全景虚拟分析模型上模拟所处的位置以及移动速度，控制所处区域对应的照明设备启闭，实现根据物体类型进行照明现
场控制的目的，可以根据物体的三维轮廓指定所需照明的物体类型，排出其他物体的干扰，利于照明设备的节能，提高照明设施的利用率以及照明效果。
54.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种智慧城市路灯管理系统，其特征在于，所述智慧城市路灯管理系统包括以下组成部分：路灯组件，所述路灯组件包括光源、灯杆以及与所述光源连接的物联网电源，其中，所述物联网电源内设有与途径车辆进行通信的hplc双模芯片；集中控制器，所述集中控制器通过传感网路与所述路灯组件连接，所述传感网路用于通过传感器实时监测路灯的使用情况并反馈至集中控制器，所述集中控制器用于对路灯控制和监测管理，对路灯的亮度调节和故障检测；gis管理系统，所述gis管理系统连接集中控制器，用于根据实时监测和分析的路灯的使用情况，对路灯进行定位和管理，基于途径车辆与所述路灯组件的hplc双模芯进行通信对途径车辆定位和引航，并控制所述途径车辆所途径区域的路灯组件的光源照明。2.如权利要求1所述的智慧城市路灯管理系统，其特征在于，所述物联网电源内设有多通信模式的hplc双模芯片，所述路灯组件的光源分别连接一个物联网电源，所述物联网电源位于所述光源安装的灯杆内部，所述hplc双模芯片包括高频载波通信模式和低频载波通信模式，所述高频载波通信模式用于与所述集中控制器进行远距离通信，所述低频载波通信模式用于与途径车辆进行近距离通信。3.如权利要求2所述的智慧城市路灯管理系统，其特征在于，所述物联网电源中的hplc双模芯片进行通信对途径车辆定位和引航时，所述途径车辆为发送端，所述hplc双模芯片为接收端，所述发送端将待发送的数据信号通过低频载波方式进行近距离通信，由途径区域的接收端接收到数据信号，并通过解码器将数据信号转换成低频信号并解调成高频信号，并通过电力线传输到集中控制器，由所述集中控制器控制所述途径车辆所途径区域的路灯组件的光源照明。4.如权利要求3所述的智慧城市路灯管理系统，其特征在于，所述物联网电源中的hplc双模芯片进行通信对途径车辆定位和引航时，所述途径车辆为发送端，所述hplc双模芯片为接收端，所述发送端将待发送的数据信号通过低频载波方式进行近距离通信，由途径区域的接收端接收到数据信号，并通过解码器将数据信号转换成低频信号并解调成高频信号，并通过电力线传输到集中控制器，由所述集中控制器控制所述途径车辆所途径区域的路灯组件的光源照明。5.如权利要求4所述的智慧城市路灯管理系统，其特征在于，所述集中控制器包括亮度调节模块和故障检测模块，所述亮度调节模块用于通过控制路灯的电压和电流来调节路灯的亮度；所述故障检测模块用于通过传感器对路灯的电压、电流、温度参数进行监测，对使用情况进行实时监测和分析，发现异常时发出警报。6.如权利要求5所述的智慧城市路灯管理系统，其特征在于，与所述集中控制器连接的传感网路包括：光敏传感器、电量传感器以及数据采集器，所述光敏传感器用于感知路灯周围环境的光照强度，并将感知到的数据传输到数据采集器中进行处理；所述电量传感器用于感知路灯电流和电压的变化，并将感知到的数据传输到数据采集器中进行处理对路灯的亮度进行监测；所述数据采集器用于将亮度数据或电量数据上传到集中控制器中，对路灯亮度的进行调节或对路灯电量的实时监测和管理。7.如权利要求6所述的智慧城市路灯管理系统，其特征在于，所述传感网路还包括温度传感器、湿度传感器以及气压传感器，所述温度传感器、湿度传感器以及气压传感器分别用
于感知路灯周围环境的温度、湿度以及气压指标，并将感知到的温度、湿度以及气压指标数据传输到数据采集器中进行处理，并上传到集中控制器中用于对路灯使用情况的全面监测和分析。8.如权利要求6所述的智慧城市路灯管理系统，其特征在于，所述集中控制器还用于自动调节电压或关闭路灯，当路灯电压异常高或异常低时，自动调节电压或关闭路灯，当路灯灯管损坏或电路短路时，自动检测故障并反馈维修或更换结果。9.如权利要求8所述的智慧城市路灯管理系统，其特征在于，所述集中控制器还用于自动调节电压或关闭路灯，当路灯电压异常高或异常低时，自动调节电压或关闭路灯，当路灯灯管损坏或电路短路时，自动检测故障并反馈维修或更换结果。10.如权利要求1所述的智慧城市路灯管理系统，所述智慧城市路灯管理系统包括摄像头采集模块，所述摄像头采集模块用于采集路灯周围的环境图像，通过图像识别算法对图像进行分析，识别出路灯周围的环境信息。

技术总结
本发明涉及照明控制技术领域，具体涉及一种智慧城市路灯管理系统。该系统包括路灯组件、集中控制器和GIS管理系统，所述路灯组件包括光源、灯杆以及与所述光源连接的物联网电源，其中，所述物联网电源内设有与途径车辆进行通信的HPLC双模芯片；集中控制器通过传感网路与所述路灯组件连接，所述传感网路用于通过传感器实时监测路灯的使用情况并反馈至集中控制器，所述集中控制器用于对路灯控制和监测管理，对路灯的亮度调节和故障检测；该系统以照明现场为中心采取灵活性的与途径车辆进行交互，有针对性的对照明对象提供照明，大大的提高用户体验以及提高城市照明设施的利用率以及照明效果。以及照明效果。以及照明效果。


技术研发人员：杜庆朋 黎仁安 陈利文
受保护的技术使用者：合肥大明智联科技股份有限公司
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/7/22