一種智能視頻感應led道路照明系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種智能視頻感應LED道路照明系統，包括LED光源裝置、視頻感應分析裝置、對信息獲取裝置獲取的信息進行處理的數據處理裝置、根據數據處理裝置發出的指令實現對LED光源的無線控制的亮度控制裝置、根據亮度控制裝置發出的指令對LED光源進行亮度調整的設備驅動裝置以及用于連接LED光源的無線網絡傳輸裝置；視頻感應分析裝置、亮度控制裝置、設備驅動裝置以及無線網絡傳輸裝置均與數據處理裝置連接。本發明的有益效果是：利用智能視頻分析技術作為環境感應裝置，實時獲取道路上行人和車輛的運動狀態，調整道路照明的亮度，達到按需照明的目的，節省能源，還可延長照明使用壽命，提高道路照明系統的工作效率。
【專利說明】一種智能視頻感應LED道路照明系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種照明系統，尤其涉及一種智能視頻感應LED道路照明系統。
【背景技術】
[0002]每個城市中都有許多城市道路，為了行人及車輛行駛方便，道路兩側都配有照明系統，即俗稱的路燈。從目前的情況來看，所有路燈都從晚上一直點亮到第二天早上，而且亮度一直保持不變；而實際上，在深夜里，有很長一段時間道路上沒有行人和車輛，但路燈一直處于點亮狀態，這樣就造成了能耗的大量浪費，這顯然違背了國家節約能源的號召和可持續發展的思路。另一方面，當白天遇到陰天或者下雨天的時候，天色變暗，自然光照亮度急劇下降，但由于是白天，如果路燈管理人員沒有及時通過人工操作打開路燈，就會給道路上行人和車輛的通行造成了極大地不便。 綜上所述，當前的道路照明系統控制過于死板，基本還停留在依靠人工操作的階段，不能隨著自然光照亮度的變化而點亮或者調整亮度，也不能隨著道路上的行人和車輛的數量來動態調節自身的亮滅或亮度。這樣，不僅不能及時滿足行人和車輛的照明需要，同時還浪費了巨大的能源消耗，因此，現有的傳統道路照明控制方式已經遠遠不能符合當前城市智能、高效、節約的運作理念和運作方式，隨著經濟建設的發展和城市管理水平的提高，這種傳統的道路照明控制方式已經到了必須改進的地步。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種智能視頻感應LED道路照明系統，充分體現“按需照明”的理念，以克服現有技術存在的上述不足。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
一種智能視頻感應LED道路照明系統，包括:
LED光源裝置，所述LED光源裝置包括路燈網管控制裝置，所述路燈網管控制裝置連接有路燈電源板，所述路燈電源板連接有LED光源，所述路燈網管控制裝置連接有視頻感應分析裝置；
視頻感應分析裝置，用于獲取現場實時人流量、車流量以及環境明暗的信息，對獲取到的實時視頻進行分析和判斷處理，從背景中分離出運動物體；
數據處理裝置，對所述各裝置獲取的信息進行集中處理；
亮度控制裝置，所述亮度控制裝置根據所述數據處理裝置發出的指令實現對所述LED光源亮度的調節控制；
設備驅動裝置，所述設備驅動裝置根據所述亮度控制裝置發出的指令對LED光源進行亮度調整；
無線網絡傳輸裝置，用于連接LED光源，使各LED光源之間形成網狀的網絡拓撲結構，用于在各LED光源之間傳輸控制協議和指令，以達到在中心控制端獲取各LED光源工作狀態及改變各LED光源工作狀態的目的； 其中，所述視頻感應分析裝置、亮度控制裝置、設備驅動裝置以及無線網絡傳輸裝置均與數據處理裝置連接。
[0005]進一步的，所述智能視頻感應LED道路照明系統還包括故障監測裝置及耗電量監測裝置，所述故障監測裝置及耗電量監測裝置均與所述數據處理裝置連接。
[0006]進一步的，所述LED光源裝置包括路燈網管控制裝置，所述路燈網管控制裝置連接有路燈電源板，所述路燈電源板連接有路燈光源，所述路燈網管控制裝置連接有視頻感應分析裝置。
[0007]進一步的，所述信息獲取裝置設有遠紅外傳感器及雷達傳感器。
[0008]進一步的，所述LED光源裝置采用脈沖寬度調制(PWM)技術實現對LED光源亮度的動態調節。
[0009]進一步的，所述LED光源通過SNMP協議實現集中管理控制。
[0010]進一步的，所述數據處理裝置連接有用戶操作裝置。
[0011]本發明的有益效果是:本發明的智能視頻感應LED道路照明系統可根據道路上人流，車流的密集程度和環境光照強度動態、智能地調整道路照明的亮度，實現了 “按需照明”的目的，解決了傳統路燈整夜點亮，恒定亮度的問題，大大提高了道路照明的效率，節省了能源；同時該系統可以根據當地實際情況進行人工設定，可以通過客戶端遠程配置路燈的執行方案，實現人對路燈的遠程控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面根據附圖對本發明作進一步詳細說明。
[0013]圖1是本發明實施例所述的智能視頻感應LED道路照明系統結構原理框圖；
圖2是本發明實施例所述的LED光源裝置的結構框圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1-2所示，本發明實施例所述的智能視頻感應LED道路照明系統為實現智能動態控制路燈的開關以及亮暗變化，采用了高性能的環境信息獲取裝置、數據處理裝置以及亮度控制裝置。同時使用SNMP網絡單元管理技術和無線通信技術實現對各個路燈裝置的集中控制，采用windows客戶端，支持人為遠程設置路燈亮度執行方案，采用先進的優先級分配方案，實現人為管理、感應器控制、動態監測的協同工作。本發明實施例所述的智能視頻感應LED道路照明系統的終端主要包括五個裝置:視頻感應分析裝置、數據處理裝置、亮度控制裝置、設備驅動裝置以及無線網絡傳輸裝置，視頻感應分析裝置用于獲取現場實時人流量、車流量以及環境明暗的信息，并利用智能視頻分析技術、實時圖像處理技術和計算機人工智能技術對獲取的視頻信息進行分析，準確地掌握當前道路行人和車輛的運行狀況；數據處理裝置對所述個裝置獲取的信息進行集中處理，負責各裝置數據的收集，指令的分發及用戶的接口，是整個系統的核心部分，數據處理裝置連接有用戶操作裝置，提供了友好的人機界面，方便用戶操作，實現實時控制及監測；亮度控制裝置根據所述數據處理裝置發出的指令實現對所述LED光源的無線控制；設備驅動裝置根據所述亮度控制裝置發出的指令對LED光源進行亮度調整；無線網絡傳輸裝置用于連接LED光源，使各LED光源之間形成網狀的網絡拓撲結構，用于傳遞控制信號及上報運行狀態數據，實現按道路或按區域整體管理；所述視頻感應分析裝置、亮度控制裝置、設備驅動裝置以及無線網絡傳輸裝置均與數據處理裝置連接。所述智能視頻感應LED道路照明系統還包括故障監測裝置及耗電量監測裝置，所述故障監測裝置及耗電量監測裝置均與所述數據處理裝置連接。
[0015]視頻感應分析裝置，用于獲取現場實時人流量、車流量以及環境明暗的信息，利用實時圖像處理技術、計算機人工智能技術和運動物體行為分析技術，對獲取到的實時視頻進行分析和判斷處理，從背景中分離出運動物體，如人、車輛等，從而得知當前道路上行人和車輛的運行情況。視頻感應分析裝置得到的分析結果會傳送至數據處理裝置，數據處理裝置會根據獲取的信息控制亮度控制裝置，從而實現LED光源亮度的動態控制。由于采用了獨有的圖像處理技術和智能分析算法，視頻感應分析裝置可以在判斷人和車輛的過程中排除其它運動物體的干擾，如風吹草動，光影變換，小動物運動等，有效保證了判斷結果的準確性和有效性。
[0016]在信息獲取方面，系統采用高性能數字攝像機獲取實時的環境監測視頻信號，夕卜加輔助的遠紅外傳感器，雷達傳感器從多方面獲取實時的現場環境信息，保證能夠獲得需要考慮的所有因素。使用視頻感應分析裝置，能夠獲取現場實時人流量，車流量，環境亮暗等信息，為后續處理提供數據基礎。
[0017]在信息處理方面，采用高性能的運動檢測系統，能夠實時的統計道路的車流量信息，能夠檢測判別周圍環境的亮暗程度，外加各種感應器提交的感應信息，通過協同工作，實現當前環境下所需的路燈的亮度信息。
[0018]亮度控制裝置根據信息處理中心裝置輸出的需要的亮度信息，通過設備驅動裝置改變路燈的亮度，從而實現對路燈的動態控制。亮度控制裝置負責對道路照明的亮度進行控制，它可由客戶自行設計照明策略，依據當地日出日落時間指定道路照明打開關閉時間，以及開啟過程中不同時段亮度的調整，同時，還可以根據夜間人流車流量的大小動態調整亮度。即使在白天，如遇到暴雨，風沙等嚴重影響光照的惡劣天氣，此系統中的感光控制裝置會自動偵測到光照的變化，及時開啟道路照明系統并動態調整亮度，真正實現了智能化照明。
[0019]在各路燈設備管理方面，采用SNMP簡單網絡管理協議實現人為對路燈的亮暗控制，管理員可以通過windows客戶端遠程配置路燈的執行方案，同時能夠統計道路耗電信息等管理員需要關心的系統信息。
[0020]故障監測裝置可對每個路燈的工作狀態進行實時監測，如發現故障，會及時匯總到數據處理中心告知操作人員進行干預，同時記錄下故障現象，以備后期查看。耗電量監測裝置可實時獲取道路照明系統消耗的電量，讓客戶及時了解能耗情況。
[0021]如圖2所示，本發明實施例所述的LED光源裝置包括路燈網管控制裝置，所述路燈網管控制裝置連接有路燈電源板，所述路燈電源板連接有路燈光源，所述路燈網管控制裝置連接有攝像機。LED光源可以通過PWM波段實現路燈的調節，通過路燈網管控制裝置使得路燈在沒有行人和車輛時，使路燈工作在亮度較低的狀態下，通過智能視頻檢測發現有物體進入到路燈范圍內，視頻檢測會發出信號通知路燈網管控制裝置，路燈網管控制裝置調整發出的PWM波形改變路燈的亮度，使其達到最大亮度，同時通過路燈網管控制裝置上的無線裝置通知其他同組的路燈，改變PWM波形的輸出，點亮同組其他路燈。在規定的時間內如果沒有行人和車輛再次通過，則路燈網管控制裝置改變PWM的輸出，使路燈變為較低亮度的模式，從而實現了路燈亮度根據人流和車流狀況動態變化的目的。
[0022]本發明的關鍵技術在于采用智能視頻分析技術，結合實時圖像處理技術、計算機人工智能技術和運動物體行為分析技術，從獲取到的實時視頻中精確地探測和判斷道路上行人和車輛的運動情況，并根據判斷結果動態、智能地調節道路照明系統的亮度，利用智能視頻分析技術作為環境感應裝置，實時獲取道路上行人和車輛的運動狀態，并根據道路上是否有人流、車輛及人流、車流的密集程度和環境光照強度，動態、智能地調整道路照明的亮度，改變傳統“燈開全亮，燈滅全黑”的照明狀況，取而代之的是“車來全亮，車去暗亮，人來全亮，人去暗亮”這一體現按需照明理念的新一代智能照明控制技術，大大提高了整個道路照明系統的效率，本發明實施例所述的智能視頻感應LED道路照明系統較目前行業LED照明產品節能提高70 % — 80 %，該智能視頻感應LED道路照明系統整體節能可達90 %，除節省能源，由于該系統在無感應目標出現時工作在低功耗狀態，因此還可延長大約3倍照明使用壽命；同時，用戶還可以通過客戶端軟件遠程配置道路照明系統，提前制定照明方案，使得照明系統按照既定的方案執行工作計劃，這可以大大降低道路照明系統的日常管理和維護費用，提高道路照明系統的工作效率。
[0023]本發明的特點在于提出了一種當前業界沒有使用的動態路燈調控解決方案，根據該方案提出了具體實現的系統模型，并通過驗證能夠實現穩定的系統運行以及精確的路燈控制，實現客觀的能源節約。本發明與以前所有照明感應技術的不同是:以前的照明感應會對所有目標進行照明感應，而本發明由于采用視頻圖像分析感應技術，因而可以分辨有效目標感應及無效目標感應，從而只對有效目標感應啟動照明控制。這就可以規避戶外照明環境中樹木風吹草動及爬行動物觸發的無效照明感應，從而只對人車等有效感應目標進行照明。
[0024]本發明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發明的啟示下都可得出其他各種形式的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種智能視頻感應LED道路照明系統，其特征在于，其包括: LED光源裝置，所述LED光源裝置包括路燈網管控制裝置，所述路燈網管控制裝置連接有路燈電源板，所述路燈電源板連接有LED光源，所述路燈網管控制裝置連接有視頻感應分析裝置； 視頻感應分析裝置，用于獲取現場實時人流量、車流量以及環境明暗的信息，對獲取到的實時視頻進行分析和判斷處理，從背景中分離出運動物體； 數據處理裝置，對所述各裝置獲取的信息進行集中處理； 亮度控制裝置，根據所述數據處理裝置發出的指令實現對所述LED光源的亮度進行調節和控制； 設備驅動裝置，根據所述亮度控制裝置發出的指令對LED光源進行亮度調整； 無線網絡傳輸裝置，用于連接LED光源，使各LED光源之間形成網狀的網絡拓撲結構，用于在各LED光源之間傳輸控制協議和指令，以達到在中心控制端獲取各LED光源工作狀態及改變各LED光源工作狀態的目的； 其中，所述視頻感應分析裝置、亮度控制裝置、設備驅動裝置以及無線網絡傳輸裝置均與數據處理裝置連接。
2.根據權利要求1所述的智能視頻感應LED道路照明系統，其特征在于:所述智能視頻感應LED道路照明系統還包括故障監測裝置及耗電量監測裝置，所述故障監測裝置及耗電量監測裝置均與所述數據處理裝置連接。
3.根據權利要求2所述的智能視頻感應LED道路照明系統，其特征在于:所述信息獲取裝置設有遠紅外傳感器及雷達傳感器。
4.根據權利要求3所述的智能視頻感應LED道路照明系統，其特征在于:所述LED光源裝置采用脈沖寬度調制(PWM)技術實現對LED光源亮度的動態調節。
5.根據權利要求4所述的智能視頻感應LED道路照明系統，其特征在于:所述LED光源通過SNMP協議實現集中管理控制。
【文檔編號】H05B37/02GK103702485SQ201310717007
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月23日 優先權日:2013年12月23日
【發明者】張乃憲 申請人:北京光橋科技股份有限公司