CN105844668A - 一种基于配电箱的城市环卫派遣方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于配电箱的城市环卫派遣方法，该方法包括：1)提供一种基于配电箱的城市环卫派遣系统，所述派遣系统包括配电箱外壳、光照强度检测仪、高清摄像头、TI公司的DSP处理芯片和环卫服务平台，光照强度检测仪、高清摄像头和DSP处理芯片都设置在配电箱外壳上，环卫服务平台设置在配电箱的远端，光照强度检测仪、高清摄像头和DSP处理芯片协同工作以确定配电箱所在位置的行人数量，环卫服务平台用于基于行人数量确定派遣到配电箱所在位置的清洁工人数量；2)运行所述派遣系统。

Description

一种基于配电箱的城市环卫派遣方法

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城市环卫派遣方法。

背景技术

环境卫生是指城市空间环境的卫生。主要包括城市街巷、道路、公共场所、水域等区域的环境整洁，城市垃圾、粪便等生活废弃物收集、清除、运输、中转、处理、处置、综合利用，城市环境卫生设施规划、建设等。

每一座城市都有专门的环卫部门对城市空间环境的卫生负责，一般表现为对各个城市位置派遣预设数量的环卫工人进行市容的打扫和整洁，其中，由于来往车辆和行人数量众多，城市内的各个交通路口是环卫部门重点关注的对象，派遣的劳动力也最多。然而当前存在的问题是，环卫部门不确定派遣到各个交通路口的具体环卫工人数量。

现有技术中，环卫部门一般按照历史经验决定派遣到城市内各个交通路口的具体环卫工人的数量，然而，由于每一个交通路口处的来往车辆和行人数量是实时变化的，过度依赖历史经验的结果是，有可能来往车辆和行人众多，堆积的各种废弃物很多，但派遣劳力不足，也有可能来往车辆和行人少于平常，堆积的各种废弃物很少，但派遣劳力过剩，前者容易导致市容不整洁，后者容易导致环卫部门运营成本的增加。

因此，需要一种新的环卫部门派遣劳力控制方案，能够检测出每一个交通路段的实时人流数量，以判断出附近的清洁指数，从而实现环卫部门派遣劳力数量的自适应控制，以进一步优化城市环卫服务资源。

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城市环卫派遣系统，以现有的交通路口处的配电箱为数据采集和数据通信平台，将交通路口处的实时人流数据无线传输到设置在城市环卫劳务派遣中心位置的环卫服务平台，以基于行人数量确定交通路口地址的清洁指数，基于交通路口地址的清洁指数进一步确定派遣交通路口地址的清洁工人数量，并基于交通路口地址将确定的清洁工人数量通过无线通信链路发送给交通路口地址附近的环卫服务站点。

根据本发明的一方面，提供了一种基于配电箱的城市环卫派遣方法，该方法包括：1)提供一种基于配电箱的城市环卫派遣系统，所述派遣系统包括配电箱外壳、光照强度检测仪、高清摄像头、TI公司的DSP处理芯片和环卫服务平台，光照强度检测仪、高清摄像头和DSP处理芯片都设置在配电箱外壳上，环卫服务平台设置在配电箱的远端，光照强度检测仪、高清摄像头和DSP处理芯片协同工作以确定配电箱所在位置的行人数量，环卫服务平台用于基于行人数量确定派遣到配电箱所在位置的清洁工人数量；2)运行所述派遣系统。

更具体地，在所述基于配电箱的城市环卫派遣系统中，包括：配电箱主体，包括接线端子排、手动遥控选择把手、跳合位置指示灯、分合闸按钮、模拟量输入接口、开关量输入接口、市电供电接口、备用电源、配电箱通信接口、配电箱外壳和TI公司的DSP处理芯片，TI公司的DSP处理芯片与接线端子排、手动遥控选择把手、跳合位置指示灯、分合闸按钮、模拟量输入接口、开关量输入接口、市电供电接口、备用电源和配电箱通信接口分别连接；手动遥控选择把手用于实现就地手动操作和就地遥控操作的切换；模拟量输入接口包括信号调理电路、同步锁相电路和模数转换电路；配电箱外壳采用耐腐蚀的不锈钢材料；光照强度检测仪，设置在配电箱外壳上，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，设置在配电箱外壳上，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；CF存储卡，与接线端子排连接，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，CF存储卡还用于预先存储交通路口地址、二值化阈值、纵横比范围和对称度范围，纵横比范围为对多个基准行人图像进行纵横比计算后统计的范围，对称度范围为对多个基准行人图像进行对称度计算后统计的范围；背景选择设备，与接线端子排、光照强度检测仪和CF存储卡分别连接，基于当前时刻光照强度检测仪输出的光照强度等级在CF存储卡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，与接线端子排、高清摄像头、CF存储卡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，与接线端子排、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；特征提取设备，与接线端子排、图像形态学处理设备连接，提取每一个整形子图像的横向最大像素数量和纵向最大像素数量，将纵向最大像素数量除以横向最大像素数量以获得纵横比，并计算每一个整形子图像的对称度；TI公司的DSP处理芯片与接线端子排、特征提取设备和CF存储卡分别连接，将每一个整形子图像的纵横比和对称度分别与纵横比范围和对称度范围进行比较，当整形子图像的纵横比落在纵横比范围内且对称度落在对称度范围时，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；配电箱通信接口与DSP处理芯片和CF存储卡分别连接，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；环卫服务平台，设置在城市环卫劳务派遣中心位置，包括环卫服务通信接口和环卫服务控制器，环卫服务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，环卫服务控制器与环卫服务通信接口连接，用于基于行人数量确定交通路口地址的清洁指数，基于交通路口地址的清洁指数进一步确定派遣交通路口地址的清洁工人数量，并基于交通路口地址将确定的清洁工人数量通过环卫服务通信接口发送给交通路口地址附近的环卫服务站点。

更具体地，在所述基于配电箱的城市环卫派遣系统中：配电箱通信接口嵌入在配电箱外壳上。

更具体地，在所述基于配电箱的城市环卫派遣系统中：行人数量越多，交通路口地址的清洁指数越小，派遣交通路口地址的清洁工人数量越多。

更具体地，在所述基于配电箱的城市环卫派遣系统中：备用电源为超级电容器。

更具体地，在所述基于配电箱的城市环卫派遣系统中：备用电源的工作温度为零下40度至零上70度之间，充放电效率为90％到95％之间。

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城市环卫派遣系统的结构方框图。

附图标记：1配电箱外壳；2光照强度检测仪；3高清摄像头；4TI公司的DSP处理芯片；5环卫服务平台

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于配电箱的城市环卫派遣系统的实施方案进行详细说明。

环境卫生，按国际著名公益组织君友会的解释是指人类身体活动周围的所有环境内，控制一切妨碍或影响健康的因素。环境卫生之范围非常复杂而广泛，其内容大致包括：饮水卫生、废污处理(包括污水处理、垃圾处理)、食品卫生、病媒管制、工业卫生、公害防治(包括空气污染防制、水污染防治、噪音管制等)、房屋卫生等。

环境卫生是应用细菌学、生物学、昆虫学、化学、物理学、卫生教育学、气象学及工程学等科学方法及手段，管制可能引起疾病之事物与条件。环境卫生是随着人类之社会生活而演变，而今之社会环境不断的受到人为的改变。因此，环境卫生的问题成为自然生态系统，转化为人类生态系统过程中的问题。由于人口之激增与集中都市，有关饮水卫生、废污处理、环境污染等问题，皆须用科学方法来规划、设计与管制，使环境能适于人类的生活，促进现代文明。

负责城市环境卫生管理的部门是城市环卫部门，由分布在各个位置的环卫站点组成，然而现有技术中的各个位置的环卫站点的派遣劳力数量难以控制，很容易出现派遣劳力过多或过少的情况发生。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于配电箱的城市环卫派遣系统，在每一个交通路口的现有配电箱进行结构改造和优化，增加数据采集功能和数据通信功能以实现对交通路口处的人流数量的实时采集和传送，并引入环卫服务平台以基于实时人流数量控制各个环卫站点的派遣劳力数量。

图1为根据本发明实施方案示出的基于配电箱的城市环卫派遣系统的结构方框图，所述派遣系统包括配电箱外壳、光照强度检测仪、高清摄像头、TI公司的DSP处理芯片和环卫服务平台，光照强度检测仪、高清摄像头和DSP处理芯片都设置在配电箱外壳上，环卫服务平台设置在配电箱的远端，光照强度检测仪、高清摄像头和DSP处理芯片协同工作以确定配电箱所在位置的行人数量，环卫服务平台用于基于行人数量确定派遣到配电箱所在位置的清洁工人数量。

接着，继续对本发明的基于配电箱的城市环卫派遣系统的具体结构进行进一步的说明。

所述派遣系统包括：配电箱主体，包括接线端子排、手动遥控选择把手、跳合位置指示灯、分合闸按钮、模拟量输入接口、开关量输入接口、市电供电接口、备用电源、配电箱通信接口、配电箱外壳和TI公司的DSP处理芯片。

TI公司的DSP处理芯片与接线端子排、手动遥控选择把手、跳合位置指示灯、分合闸按钮、模拟量输入接口、开关量输入接口、市电供电接口、备用电源和配电箱通信接口分别连接。

手动遥控选择把手用于实现就地手动操作和就地遥控操作的切换；模拟量输入接口包括信号调理电路、同步锁相电路和模数转换电路；配电箱外壳采用耐腐蚀的不锈钢材料。

所述派遣系统包括：光照强度检测仪，设置在配电箱外壳上，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。

所述派遣系统包括：高清摄像头，设置在配电箱外壳上，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。

所述派遣系统包括：CF存储卡，与接线端子排连接，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。

CF存储卡还用于预先存储交通路口地址、二值化阈值、纵横比范围和对称度范围，纵横比范围为对多个基准行人图像进行纵横比计算后统计的范围，对称度范围为对多个基准行人图像进行对称度计算后统计的范围。

所述派遣系统包括：背景选择设备，与接线端子排、光照强度检测仪和CF存储卡分别连接，基于当前时刻光照强度检测仪输出的光照强度等级在CF存储卡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。

所述派遣系统包括：活动图像分割设备，与接线端子排、高清摄像头、CF存储卡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。

所述派遣系统包括：图像形态学处理设备，与接线端子排、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。

所述派遣系统包括：特征提取设备，与接线端子排、图像形态学处理设备连接，提取每一个整形子图像的横向最大像素数量和纵向最大像素数量，将纵向最大像素数量除以横向最大像素数量以获得纵横比，并计算每一个整形子图像的对称度。

TI公司的DSP处理芯片与接线端子排、特征提取设备和CF存储卡分别连接，将每一个整形子图像的纵横比和对称度分别与纵横比范围和对称度范围进行比较，当整形子图像的纵横比落在纵横比范围内且对称度落在对称度范围时，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。

配电箱通信接口与DSP处理芯片和CF存储卡分别连接，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。

所述派遣系统包括：环卫服务平台，设置在城市环卫劳务派遣中心位置，包括环卫服务通信接口和环卫服务控制器，环卫服务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，环卫服务控制器与环卫服务通信接口连接，用于基于行人数量确定交通路口地址的清洁指数，基于交通路口地址的清洁指数进一步确定派遣交通路口地址的清洁工人数量，并基于交通路口地址将确定的清洁工人数量通过环卫服务通信接口发送给交通路口地址附近的环卫服务站点。

可选地，在所述派遣系统中：配电箱通信接口嵌入在配电箱外壳上；行人数量越多，交通路口地址的清洁指数越小，派遣交通路口地址的清洁工人数量越多；备用电源为超级电容器；以及，备用电源的工作温度为零下40度至零上70度之间，充放电效率为90％到95％之间。

另外，DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。

根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；(5)快速的中断处理和硬件I/O支持；(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；(7)可以并行执行多个操作；(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

采用本发明的基于配电箱的城市环卫派遣系统，针对现有技术城市环卫派遣劳力数量难以控制的技术问题，对每一个交通路口处的现有的配电箱进行优化设计，增加高精度的图像识别设备和无线通信设备以采集并传输实时人流数据，并引入环卫服务平台以建立逻辑清晰的基于人流数据的城市环卫派遣劳力数量控制逻辑，对交通路口地址附近的环卫服务站点进行相应控制，在避免占用更多的城市公共资源的同时，使得交通路口附近的环卫服务站点的派遣劳力数量与交通路口实时人流数据相适应。

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城市环卫派遣方法，该方法包括：

1)提供一种基于配电箱的城市环卫派遣系统，所述派遣系统包括配电箱外壳、光照强度检测仪、高清摄像头、TI公司的DSP处理芯片和环卫服务平台，光照强度检测仪、高清摄像头和DSP处理芯片都设置在配电箱外壳上，环卫服务平台设置在配电箱的远端，光照强度检测仪、高清摄像头和DSP处理芯片协同工作以确定配电箱所在位置的行人数量，环卫服务平台用于基于行人数量确定派遣到配电箱所在位置的清洁工人数量；

2)运行所述派遣系统。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述派遣系统包括：

配电箱主体，包括接线端子排、手动遥控选择把手、跳合位置指示灯、分合闸按钮、模拟量输入接口、开关量输入接口、市电供电接口、备用电源、配电箱通信接口、配电箱外壳和TI公司的DSP处理芯片，TI公司的DSP处理芯片与接线端子排、手动遥控选择把手、跳合位置指示灯、分合闸按钮、模拟量输入接口、开关量输入接口、市电供电接口、备用电源和配电箱通信接口分别连接；

手动遥控选择把手用于实现就地手动操作和就地遥控操作的切换；

模拟量输入接口包括信号调理电路、同步锁相电路和模数转换电路；

配电箱外壳采用耐腐蚀的不锈钢材料；

光照强度检测仪，设置在配电箱外壳上，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，设置在配电箱外壳上，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；

CF存储卡，与接线端子排连接，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，CF存储卡还用于预先存储交通路口地址、二值化阈值、纵横比范围和对称度范围，纵横比范围为对多个基准行人图像进行纵横比计算后统计的范围，对称度范围为对多个基准行人图像进行对称度计算后统计的范围；

背景选择设备，与接线端子排、光照强度检测仪和CF存储卡分别连接，基于当前时刻光照强度检测仪输出的光照强度等级在CF存储卡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，与接线端子排、高清摄像头、CF存储卡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，与接线端子排、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；

特征提取设备，与接线端子排、图像形态学处理设备连接，提取每一个整形子图像的横向最大像素数量和纵向最大像素数量，将纵向最大像素数量除以横向最大像素数量以获得纵横比，并计算每一个整形子图像的对称度；

TI公司的DSP处理芯片与接线端子排、特征提取设备和CF存储卡分别连接，将每一个整形子图像的纵横比和对称度分别与纵横比范围和对称度范围进行比较，当整形子图像的纵横比落在纵横比范围内且对称度落在对称度范围时，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；

配电箱通信接口与DSP处理芯片和CF存储卡分别连接，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；

环卫服务平台，设置在城市环卫劳务派遣中心位置，包括环卫服务通信接口和环卫服务控制器，环卫服务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，环卫服务控制器与环卫服务通信接口连接，用于基于行人数量确定交通路口地址的清洁指数，基于交通路口地址的清洁指数进一步确定派遣交通路口地址的清洁工人数量，并基于交通路口地址将确定的清洁工人数量通过环卫服务通信接口发送给交通路口地址附近的环卫服务站点。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

配电箱通信接口嵌入在配电箱外壳上。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

行人数量越多，交通路口地址的清洁指数越小，派遣交通路口地址的清洁工人数量越多。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

备用电源为超级电容器。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：

备用电源的工作温度为零下40度至零上70度之间，充放电效率为90％到95％之间。