CN105654726A - 基于配电箱的的士信息发布平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于配电箱的的士信息发布平台，包括配电箱主体、的士管理设备、配电箱通信设备、高清摄像头、光照强度检测仪和AVR32芯片，配电箱通信设备、高清摄像头、光照强度检测仪和AVR32芯片都设置在配电箱主体上，高清摄像头、光照强度检测仪和AVR32芯片协同操作，用于检测并输出交通路口处的行人数量，配电箱通信接口用于将交通路口处的行人数量无线转发给的士管理设备，的士管理设备基于交通路口处的行人数量确定交通路口地址的客流指数。通过本发明，能够以交通路口配电箱作为信息采集终端，为每一个交通路口附近的的士提供更有参考价值的客流信息。

Description

基于配电箱的的士信息发布平台

技术领域

本发明涉及配电箱领域，尤其涉及一种基于配电箱的的士信息发布平台。

背景技术

配电箱，用于按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中。配电箱正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。配电箱可借测量仪表显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。

一般在交通路口处都设置配电箱，用于交通路口的红绿灯控制，或者用于交通路口附近的路灯控制，还有可能用于为交通路口附近的违章拍摄设备、城市服务设备提供电力支持。但现有技术中的交通路口配电箱的作用仅限于此，尚未出现交通路口配电箱用于为附近的士提供客流导航服务的技术方案。

现有技术中，不存在为的士司机提供实时客流的服务平台，受到数据采集瓶颈的制约，有时的士司机可能会选择实时路况工具作为参考，以每一个交通路段的车流数量作为参考，判断对应交通路段的人流数量，这种方式存在一定弊端：实时路况工具中交通路段的车流数量的判断大部分也是基于非现场数据，与实际情况存在误差；以及采用车流数量作为参考的方式来判断人流数量，效果不是很好。

因此，需要一种新的的士服务平台，能够充分利用每一个交通路口处的配电箱，使其作为附近通信设备数量的采集载体，为交通路口附近的基站的信号功率控制提供有力的数据支撑，从而为的士司机提供更多的经济效益，也为城市居民提供更多的出行方便。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于配电箱的的士信息发布平台，首先在现有技术的交通路口的配电箱上集成人流识别设备和无线通信设备，以充分利用现有的配电箱作为数据采集和通信终端，随后引入的士管理设备以分析处附近的客流情况，并基于交通路口地址通过无线通信链路向交通路口地址附近的的士无线发送确定的交通路口地址的客流指数。

根据本发明的一方面，提供了一种基于配电箱的的士信息发布平台，所述发布平台包括配电箱主体、的士管理设备、配电箱通信设备、高清摄像头、光照强度检测仪和AVR32芯片，配电箱通信设备、高清摄像头、光照强度检测仪和AVR32芯片都设置在配电箱主体上，高清摄像头、光照强度检测仪和AVR32芯片协同操作，用于检测并输出交通路口处的行人数量，配电箱通信接口用于将交通路口处的行人数量无线转发给的士管理设备，的士管理设备基于交通路口处的行人数量确定交通路口地址的客流指数。

更具体地，在所述基于配电箱的的士信息发布平台中，包括：配电箱主体，包括箱体、防水式门结构和散热结构；箱体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板并具有加筋板和肋板；防水式门结构包括内门、外门、门铰链、防水胶条和门限位器，门铰链为3个合金铰链，用于将外门与箱体连接，门限位器安装在内门上，用于在内门打开或关闭时实现内门的自适应锁紧限位，防水胶条设置在外门内侧壁上；散热结构包括轴流风机、排气孔、进气孔和防尘滤网，轴流风机设置在箱体顶壁内侧中央位置，用于加速箱体内外气体的交换，排气孔设置在箱体的上方，进气孔设置在箱体的下方，防尘滤网设置在进气孔上；光照强度检测仪，嵌入在箱体上，用于检测交通路口位置的实时光照强度，根据实时光照强度确定并输出对应的光照强度等级；高清摄像头，嵌入在箱体上，用于对交通路口进行拍摄，以获得高清路口图像，高清路口图像的分辨率为1920×1080；FLASH存储器，设置在箱体内，用于预先存储多个基准光照强度路口图像，每一个基准光照强度路口图像对应一个光照强度等级，每一个基准光照强度路口图像为在对应光照强度等级下高清摄像头对交通路口在无任何行人状态下进行预先拍摄所获得的图像，FLASH存储器还用于预先存储交通路口地址、二值化阈值、基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征，基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征为对基准行人图像进行Haar小波变换后提取获得；背景选择设备，设置在箱体内，与光照强度检测仪和FLASH存储器分别连接，基于当前时刻光照强度检测仪输出的光照强度等级在FLASH存储器中寻找对应的基准光照强度路口图像并作为目标背景图像输出；活动图像分割设备，设置在箱体内，与高清摄像头、FLASH存储器和背景选择设备分别连接，通过高清摄像头接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻上一秒的高清路口图像，分别作为第一高清路口图像和第二高清路口图像，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去第二高清路口图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得图像差绝对值，当图像差绝对值大于等于二值化阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为活动像素，否则，第一高清路口图像的对应像素被确定为静止像素，将第一高清路口图像中所有活动像素组成的图像作为活动图像输出，活动图像由一个或多个活动区域组成；图像形态学处理设备，设置在箱体内，与活动图像分割设备连接，用于接收活动图像，并对每一个活动区域进行去噪处理以获得去噪子图像，填补去噪子图像内部空洞并连接去噪子图像内的断点以获得整形子图像，输出一个或多个整形子图像；小波变换设备，设置在箱体内，与图像形态学处理设备连接，对每一个整形子图像执行Haar小波变换，以提取出每一个整形子图像的边缘特征、线性特征、中心特征和对角特征；AVR32芯片，设置在箱体内，与小波变换设备和FLASH存储器分别连接，将每一个整形子图像的边缘特征、线性特征、中心特征和对角特征分别与基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征进行比较，当四个比较结果皆为匹配时，对应的整形子图像被确定为行人子图像，计算行人子图像的个数并作为行人数量输出；配电箱无线通信设备，嵌入在箱体上，与ARM11处理芯片和FLASH存储器分别连接，接收行人数量和交通路口地址，并通过无线通信链路发送行人数量和交通路口地址；的士管理设备，位于城市的士运营控制中心处，包括的士管控通信接口和的士管控控制器，的士管控通信接口用于通过无线通信链路接收行人数量和交通路口地址，的士管控控制器与的士管控通信接口连接，用于基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，并基于交通路口地址通过的士管控通信接口向交通路口地址附近的的士无线发送确定的交通路口地址的客流指数。

更具体地，在所述基于配电箱的的士信息发布平台中：采用AVR32芯片的内置存储器替换FLASH存储器。

更具体地，在所述基于配电箱的的士信息发布平台中：小波变换设备和图像形态学处理设备分别采用不同型号的FPGA芯片来实现。

更具体地，在所述基于配电箱的的士信息发布平台中：行人数量越多，交通路口地址的客流指数越大。

更具体地，在所述基于配电箱的的士信息发布平台中：外门采用双折边结构，用于增加外门四边的强度并增强防水功能。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于配电箱的的士信息发布平台的结构方框图。

图2为根据本发明实施方案示出的基于配电箱的的士信息发布平台的的士管理设备的结构方框图。

附图标记：1配电箱主体；2配电箱通信设备；3高清摄像头；4光照强度检测仪；5AVR32芯片；6的士管理设备；7的士管控通信接口；8的士管控控制器

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于配电箱的的士信息发布平台的实施方案进行详细说明。

常用的配电箱有木制和金属制两种，因为金属配电箱防护等级要高一些，所以还是金属的用的比较多。

配电箱按结构特征和用途可分类如下：

(1)固定面板式配电箱，常称开关板或配电屏。他是一种有面板遮拦的开启式配电箱，正面有防护作用，背面和侧面仍能触及带电部分，防护等级低，只能用于对供电连续性和可靠性要求较低的工矿企业，作变电室集中供电用。

(2)防护式(即封闭式)配电箱，指除安装面外，其它所有侧面都被封闭起来的一种低压配电箱。这种箱子的开关、保护和监测控制等电气元件，均安装在一个用钢或绝缘材料制成的封闭外壳内，可靠墙或离墙安装。柜内每条回路之间可以不加隔离措施，也可以采用接地的金属板或绝缘板进行隔离。通常门与主开关操作有机械联锁。另外还有防护式台型配电箱(即控制台)，面板上装有控制、测量、信号等电器。防护式配电箱主要用作工艺现场的配电装置。

(3)抽屉式配电箱。这类配电箱采用钢板制成封闭外壳，进出线回路的电器元件都安装在可抽出的抽屉中，构成能完成某一类供电任务的功能单元。功能单元与母线或电缆之间，用接地的金属板或塑料制成的功能板隔开，形成母线、功能单元和电缆三个区域。每个功能单元之间也有隔离措施。抽屉式配电箱有较高的可靠性、安全性和互换性，是比较先进的配电箱，配电箱多数是指抽屉式配电箱。他们适用于要求供电可靠性较高的工矿企业、高层建筑，作为集中控制的配电中心。

(4)动力、照明配电配电箱。多为封闭式垂直安装。因使用场合不同，外壳防护等级也不同。它们主要作为工矿企业生产现场的配电装置。

现有技术中的配电箱应用过于单一，无法适应智能化城市的发展趋势，实际上，交通路口处配电箱的扩展功能大有可期，例如为附近的士司机提供客流提示信息，以帮助的士司机选择最佳载客路线，提高自己的经营成本。然而，现有技术中并没有相关的技术方案。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于配电箱的的士信息发布平台，改善现有的交通路口配电箱的结构，增加高精度、有针对性的行人数量识别设备和无线通信设备以实现交通路口行人数量的识别和数据传输，还，同时增加的士管理设备以基于交通路口地址向附近的的士无线发送即时客流导航信息。

图1为根据本发明实施方案示出的基于配电箱的的士信息发布平台的结构方框图，所述发布平台包括配电箱主体、的士管理设备、配电箱通信设备、高清摄像头、光照强度检测仪和AVR32芯片，配电箱通信设备、高清摄像头、光照强度检测仪和AVR32芯片都设置在配电箱主体上，高清摄像头、光照强度检测仪和AVR32芯片协同操作，用于检测并输出交通路口处的行人数量，配电箱通信接口用于将交通路口处的行人数量无线转发给的士管理设备，的士管理设备基于交通路口处的行人数量确定交通路口地址的客流指数。

接着，继续对本发明的基于配电箱的的士信息发布平台的具体结构进行进一步的说明。

所述发布平台包括：配电箱主体，包括箱体、防水式门结构和散热结构；箱体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板并具有加筋板和肋板；防水式门结构包括内门、外门、门铰链、防水胶条和门限位器，门铰链为3个合金铰链，用于将外门与箱体连接，门限位器安装在内门上，用于在内门打开或关闭时实现内门的自适应锁紧限位，防水胶条设置在外门内侧壁上。

散热结构包括轴流风机、排气孔、进气孔和防尘滤网，轴流风机设置在箱体顶壁内侧中央位置，用于加速箱体内外气体的交换，排气孔设置在箱体的上方，进气孔设置在箱体的下方，防尘滤网设置在进气孔上。

所述发布平台包括：光照强度检测仪，嵌入在箱体上，用于检测交通路口位置的实时光照强度，根据实时光照强度确定并输出对应的光照强度等级。

所述发布平台包括：高清摄像头，嵌入在箱体上，用于对交通路口进行拍摄，以获得高清路口图像，高清路口图像的分辨率为1920×1080。

所述发布平台包括：FLASH存储器，设置在箱体内，用于预先存储多个基准光照强度路口图像，每一个基准光照强度路口图像对应一个光照强度等级，每一个基准光照强度路口图像为在对应光照强度等级下高清摄像头对交通路口在无任何行人状态下进行预先拍摄所获得的图像，FLASH存储器还用于预先存储交通路口地址、二值化阈值、基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征，基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征为对基准行人图像进行Haar小波变换后提取获得。

所述发布平台包括：背景选择设备，设置在箱体内，与光照强度检测仪和FLASH存储器分别连接，基于当前时刻光照强度检测仪输出的光照强度等级在FLASH存储器中寻找对应的基准光照强度路口图像并作为目标背景图像输出。

所述发布平台包括：活动图像分割设备，设置在箱体内，与高清摄像头、FLASH存储器和背景选择设备分别连接，通过高清摄像头接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻上一秒的高清路口图像，分别作为第一高清路口图像和第二高清路口图像，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去第二高清路口图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得图像差绝对值，当图像差绝对值大于等于二值化阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为活动像素，否则，第一高清路口图像的对应像素被确定为静止像素，将第一高清路口图像中所有活动像素组成的图像作为活动图像输出，活动图像由一个或多个活动区域组成。

所述发布平台包括：图像形态学处理设备，设置在箱体内，与活动图像分割设备连接，用于接收活动图像，并对每一个活动区域进行去噪处理以获得去噪子图像，填补去噪子图像内部空洞并连接去噪子图像内的断点以获得整形子图像，输出一个或多个整形子图像。

所述发布平台包括：小波变换设备，设置在箱体内，与图像形态学处理设备连接，对每一个整形子图像执行Haar小波变换，以提取出每一个整形子图像的边缘特征、线性特征、中心特征和对角特征。

所述发布平台包括：AVR32芯片，设置在箱体内，与小波变换设备和FLASH存储器分别连接，将每一个整形子图像的边缘特征、线性特征、中心特征和对角特征分别与基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征进行比较，当四个比较结果皆为匹配时，对应的整形子图像被确定为行人子图像，计算行人子图像的个数并作为行人数量输出。

所述发布平台包括：配电箱无线通信设备，嵌入在箱体上，与ARM11处理芯片和FLASH存储器分别连接，接收行人数量和交通路口地址，并通过无线通信链路发送行人数量和交通路口地址。

如图2所示，所述发布平台包括：的士管理设备，位于城市的士运营控制中心处，包括的士管控通信接口和的士管控控制器，的士管控通信接口用于通过无线通信链路接收行人数量和交通路口地址，的士管控控制器与的士管控通信接口连接，用于基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，并基于交通路口地址通过的士管控通信接口向交通路口地址附近的的士无线发送确定的交通路口地址的客流指数。

可选地，在所述发布平台中：采用AVR32芯片的内置存储器替换FLASH存储器；小波变换设备和图像形态学处理设备分别采用不同型号的FPGA芯片来实现；行人数量越多，交通路口地址的客流指数越大；以及外门可采用双折边结构，用于增加外门四边的强度并增强防水功能。

另外，FPGA(Field－ProgrammableGateArray)，即现场可编程门阵列，他是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。他是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。以硬件描述语言(Verilog或VHDL)所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至FPGA上进行测试，是现代IC设计验证的技术主流。这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路(比如AND、OR、XOR、NOT)或者更复杂一些的组合功能比如解码器或数学方程式。在大多数的FPGA里面，这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器(Flip－flop)或者其他更加完整的记忆块。系统设计师可以根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来，就好像一个电路试验板被放在了一个芯片里。一个出厂后的成品FPGA的逻辑块和连接可以按照设计者而改变，所以FPGA可以完成所需要的逻辑功能。

FPGA一般来说比ASIC(专用集成电路)的速度要慢，实现同样的功能比ASIC电路面积要大。但是他们也有很多的优点比如可以快速成品，可以被修改来改正程序中的错误和更便宜的造价。厂商也可能会提供便宜的但是编辑能力差的FPGA。因为这些芯片有比较差的可编辑能力，所以这些设计的开发是在普通的FPGA上完成的，然后将设计转移到一个类似于ASIC的芯片上。另外一种方法是用CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件)。FPGA的开发相对于传统PC、单片机的开发有很大不同。FPGA以并行运算为主，以硬件描述语言来实现；相比于PC或单片机(无论是冯诺依曼结构还是哈佛结构)的顺序操作有很大区别。

早在1980年代中期，FPGA已经在PLD设备中扎根。CPLD和FPGA包括了一些相对大数量的可编辑逻辑单元。CPLD逻辑门的密度在几千到几万个逻辑单元之间，而FPGA通常是在几万到几百万。CPLD和FPGA的主要区别是他们的系统结构。CPLD是一个有点限制性的结构。这个结构由一个或者多个可编辑的结果之和的逻辑组列和一些相对少量的锁定的寄存器组成。这样的结果是缺乏编辑灵活性，但是却有可以预计的延迟时间和逻辑单元对连接单元高比率的优点。而FPGA却是有很多的连接单元，这样虽然让他可以更加灵活的编辑，但是结构却复杂的多。

采用本发明的基于配电箱的的士信息发布平台，针对现有技术无法为的士司机提供交通路口即时客流信息的的技术问题，通过改造现有的交通路口的配电箱，将其作为数据采集和数据通信控制平台，更为关键的是，引入了具有数据分析能量和无线通信能力的的士管理设备，帮助的士司机更实时地获取准确的客流信息，避免的士空载的情况发生。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种基于配电箱的的士信息发布平台，所述发布平台包括配电箱主体、的士管理设备、配电箱通信设备、高清摄像头、光照强度检测仪和AVR32芯片，配电箱通信设备、高清摄像头、光照强度检测仪和AVR32芯片都设置在配电箱主体上，高清摄像头、光照强度检测仪和AVR32芯片协同操作，用于检测并输出交通路口处的行人数量，配电箱通信接口用于将交通路口处的行人数量无线转发给的士管理设备，的士管理设备基于交通路口处的行人数量确定交通路口地址的客流指数。

2.如权利要求1所述的基于配电箱的的士信息发布平台，其特征在于，所述发布平台包括：

配电箱主体，包括箱体、防水式门结构和散热结构；

箱体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板并具有加筋板和肋板；

防水式门结构包括内门、外门、门铰链、防水胶条和门限位器，门铰链为3个合金铰链，用于将外门与箱体连接，门限位器安装在内门上，用于在内门打开或关闭时实现内门的自适应锁紧限位，防水胶条设置在外门内侧壁上；

散热结构包括轴流风机、排气孔、进气孔和防尘滤网，轴流风机设置在箱体顶壁内侧中央位置，用于加速箱体内外气体的交换，排气孔设置在箱体的上方，进气孔设置在箱体的下方，防尘滤网设置在进气孔上；

光照强度检测仪，嵌入在箱体上，用于检测交通路口位置的实时光照强度，根据实时光照强度确定并输出对应的光照强度等级；

高清摄像头，嵌入在箱体上，用于对交通路口进行拍摄，以获得高清路口图像，高清路口图像的分辨率为1920×1080；

FLASH存储器，设置在箱体内，用于预先存储多个基准光照强度路口图像，每一个基准光照强度路口图像对应一个光照强度等级，每一个基准光照强度路口图像为在对应光照强度等级下高清摄像头对交通路口在无任何行人状态下进行预先拍摄所获得的图像，FLASH存储器还用于预先存储交通路口地址、二值化阈值、基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征，基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征为对基准行人图像进行Haar小波变换后提取获得；

背景选择设备，设置在箱体内，与光照强度检测仪和FLASH存储器分别连接，基于当前时刻光照强度检测仪输出的光照强度等级在FLASH存储器中寻找对应的基准光照强度路口图像并作为目标背景图像输出；

活动图像分割设备，设置在箱体内，与高清摄像头、FLASH存储器和背景选择设备分别连接，通过高清摄像头接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻上一秒的高清路口图像，分别作为第一高清路口图像和第二高清路口图像，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去第二高清路口图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得图像差绝对值，当图像差绝对值大于等于二值化阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为活动像素，否则，第一高清路口图像的对应像素被确定为静止像素，将第一高清路口图像中所有活动像素组成的图像作为活动图像输出，活动图像由一个或多个活动区域组成；

图像形态学处理设备，设置在箱体内，与活动图像分割设备连接，用于接收活动图像，并对每一个活动区域进行去噪处理以获得去噪子图像，填补去噪子图像内部空洞并连接去噪子图像内的断点以获得整形子图像，输出一个或多个整形子图像；

小波变换设备，设置在箱体内，与图像形态学处理设备连接，对每一个整形子图像执行Haar小波变换，以提取出每一个整形子图像的边缘特征、线性特征、中心特征和对角特征；

AVR32芯片，设置在箱体内，与小波变换设备和FLASH存储器分别连接，将每一个整形子图像的边缘特征、线性特征、中心特征和对角特征分别与基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征进行比较，当四个比较结果皆为匹配时，对应的整形子图像被确定为行人子图像，计算行人子图像的个数并作为行人数量输出；

配电箱无线通信设备，嵌入在箱体上，与ARM11处理芯片和FLASH存储器分别连接，接收行人数量和交通路口地址，并通过无线通信链路发送行人数量和交通路口地址；

的士管理设备，位于城市的士运营控制中心处，包括的士管控通信接口和的士管控控制器，的士管控通信接口用于通过无线通信链路接收行人数量和交通路口地址，的士管控控制器与的士管控通信接口连接，用于基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，并基于交通路口地址通过的士管控通信接口向交通路口地址附近的的士无线发送确定的交通路口地址的客流指数。

3.如权利要求2所述的基于配电箱的的士信息发布平台，其特征在于：

采用AVR32芯片的内置存储器替换FLASH存储器。

4.如权利要求2所述的基于配电箱的的士信息发布平台，其特征在于：

小波变换设备和图像形态学处理设备分别采用不同型号的FPGA芯片来实现。

5.如权利要求2所述的基于配电箱的的士信息发布平台，其特征在于：

行人数量越多，交通路口地址的客流指数越大。

6.如权利要求2所述的基于配电箱的的士信息发布平台，其特征在于：

外门采用双折边结构，用于增加外门四边的强度并增强防水功能。