CN110608385A - 一种智能路灯系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能路灯系统，包括路灯本体，还包括报警装置，所述报警装置包括控制器、及与该控制器电连接的报警按钮、报警解除按钮和警示灯，所述控制器安装在所述路灯本体内，所述报警按钮及所述报警解除按钮安装在所述路灯本体的灯杆上，分别用于打开和关闭安装在所述路灯本体上端的警示灯。本发明智能路灯系统，结构简单紧凑，当发生事故时，可进行手动操作，点亮事故点附近的路灯上的警示灯，达到提醒目的，提醒其他司机减速或避让，且该系统具有远程报警、管理和监控功能，大大降低了道路事故及二次事故的发生。

Description

一种智能路灯系统

技术领域

本发明涉及一种路灯，特别涉及一种智能路灯系统。

背景技术

我国的路灯建设取得了飞速的发展，道路照明质量不断提高，高强度气体放电灯被广泛使用，对改善我国的投资环境,促进经济快速发展，方便群众生活，美化城市和作为一个外向型现代化城市的建设起了很大作用。城市照明(仅计算景观照明和路灯等功能照明)的年用电量约占中国总发电量的4%至5%，相当于在建三峡水力发电工程投产后的年发电能力(850亿千瓦时)。路灯将是最大的应用领域，用于在夜间或较暗环境中对车辆或行人提供光亮，提高道路的行车安全性。自20世纪90年代以来，全世界每年死于道路交通事故的人数基本保持在50万人左右。交通事故死亡人数占非自然死亡人数的1/4左右，已成为世界最大的公害，我国自2000年以来，每年死于交通事故的人数都在10万人左右，平均每天有将近300人死于道路交通事故，致死率达17%左右。而二次交通事故、交通事故紧急救援不力及肇事逃逸是造成交通事故死亡人数居高不下的重要原因。而传统的路灯只具备照明功能，功能十分单一，为减少二次交通事故，我们设计了一款路灯。这款路灯与物联网结合，能勘测路况并作出反馈，具有道路监控、安全预警和事故报警的功能。

发明内容

【1】要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种集报警、预警和照明于一体的智能路灯系统。

【2】解决问题的技术方案

本发明提供一种智能路灯系统，包括路灯本体，还包括报警装置，所述报警装置包括控制器、及与该控制器电连接的报警按钮、报警解除按钮和警示灯，所述控制器安装在所述路灯本体内，所述报警按钮及所述报警解除按钮安装在所述路灯本体的灯杆上，分别用于打开和关闭安装在所述路灯本体上端的警示灯。

进一步的，所述报警装置还包括安装在所述灯杆上、且与所述控制器电连接的身份识别采集装置，所述身份识别采集装置采集到操作者的身份信息并存储后，发出报警按钮激活信号，否则，所述报警按钮失效。

进一步的，所述身份识别采集装置为身份证读卡器。

进一步的，所述警示灯安装在所述路灯本体的灯头。

进一步的，所述路灯本体内设有电池组，所述路灯本体的顶部设有与所述电池组连接的太阳能板。

进一步的，相邻两所述路灯本体之间形成监测区间，以车辆流道方向为正方向，当触发其中一所述报警按钮时，启动该路灯本体的负方向上的两个相邻监测区间两端的警示灯。

进一步的，还包括自动监测装置，所述自动监测装置包括安装在其中一个或多个所述路灯本体上的摄像设备，所述摄像设备用于对道路进行图像拍摄，以获取现场道路内的车辆图像。

进一步的，还包括：

采样设备，用于接收所述摄像设备输出的现场视频信号，以预设阈值对该视频进行等间隔图像采集及输出；

初始化设备，与所述采样设备连接，用于接收所述采集设备输出的图像，并将图像进行灰度处理及矩阵转换；

目标筛选设备，与所述初始化设备连接，用于接收其输出的灰度图像，并将当前图像与背景模板进行差分运算，获得目标的信息图像，将该目标图像进行二值化处理，并对该二值化后的目标图像进行索贝尔边缘检测；

目标优化设备，与所述目标筛选设备连接，对完成边缘检测的目标图像依次进行去噪处理；

目标分析设备，与所述目标优化设备连接，用于分析去噪后的目标图像，当目标图像内的目标占用时间超过阈值T1时，发出第一报警信号S1；当目标图像内的目标像素的面积占比超过阈值P1时，发出第二报警信号S2，当目标图像内的目标像素的面积占比超过阈值P2时，发出第三报警信号S3，其中P2 <P3；

执行模块，与所述目标分析设备连接，用于接收执行信号，所述执行模块包括安装在路灯本体上的第一报警灯和第二报警灯，所述第一报警灯为红色，所述第二报警灯为黄色，当接收到第一报警信号S1或第三报警信号S3时，第一报警灯亮；当接收到第二报警信号S2时，第二报警灯亮。

进一步的，还包括与所述控制器连接的存储装置、通讯设备和GPS模块，当报警灯触发时，根据设定截取摄像设备采集到的图像或视频，并将其储存至本地存储设备或通过通讯设备存储至远程服务器，储存时，记录报警灯触发时间及触发地点并生成日志储存至本地存储设备或远程服务器，并通过通讯设备对预设地址发出报警信号。

进一步的，所述路灯本体包括灯头1，所述灯头包括壳体1、固定在所述壳体上的第一灯罩32、第二灯罩33和第三灯罩31，所述壳体的侧壁由上而下依次设有第一灯座102和第二灯座，所述第一灯座上倾斜开设有第一通孔，所述第一灯座的上端固定有第一安装架22，所述第一安装架的下端设有第一支撑块221，所述第一支撑块穿过所述第一通孔后与第一基板22连接，所述第一基板上设有第一灯体222，所述第一灯罩32为黄色，其包括水平设置的第一连接部321，所述第一连接部的外缘向上折弯形成第二连接部322，所述第二连接部的上端端部设有第一定位凸起3221，所述第一灯座上设有容所述第一定位凸起插入的第一定位槽，所述第一灯座的下端设有第一安装面，所述第一连接部的上端面贴合于所述第一安装面并通过螺钉固定；所述第二灯座的结构与所述第一灯座相同，所述第二灯座内设有第二灯体，所述第二灯座上设有与所述第一灯罩结构相同的第二灯罩，所述第二灯罩为红色，所述第一灯罩与所述第二灯罩之间形成台阶面；所述壳体的底面设有照明灯体21及能盖住所述照明灯体的第三灯罩31。

【3】有益效果

本发明智能路灯系统，结构简单紧凑，当发生事故时，可进行手动操作，点亮事故点附近的路灯上的警示灯，达到提醒目的，提醒其他司机减速或避让；事故发生时，无人手动激活时，系统自动判断并识别，同时激活报警灯，提醒后方司机注意前方特殊路况；且当该路段车流量超过不同的预设值时，路灯上的警示灯发出红色或黄色光，以提醒附近司机该路段的拥堵情况，且该系统具有远程报警、管理和监控功能，大大降低了道路事故及二次事故的发生。

附图说明

图1为本发明智能路灯系统的灯头的结构示意图；

图2为图1中A部放大图。

具体实施方式

下面结合附图，详细介绍本发明实施例。

参阅图1至图2，本发明提供本发明提供一种智能路灯系统，包括路灯本体，还包括报警装置，该报警装置包括控制器、及与该控制器电连接的报警按钮、报警解除按钮和警示灯，控制器安装在路灯本体内，报警按钮及报警解除按钮安装在路灯本体的灯杆上，用于在发生事故时进行人工手动操作，其分别用于打开和关闭安装在路灯本体上端的警示灯，为了提高照射距离，避免在天气不好时影响远方观测，事故发生时激活的警示灯为红色；为了避免误操作或恶意操作，该报警装置还包括与控制器连接的身份识别采集装置，该身份识别采集装置安装在灯杆上，在身份识别采集装置采集到操作者的身份信息并存储后，发出报警按钮激活信号，此时，通过按报警按钮可以打开警示灯，当不进行身份识别时，报警按钮无法激活警示灯，本实施例中的身份识别采集装置为身份证读卡器，警示灯安装在路灯本体上方的灯头外壁；为了达到更好的警示、梯形效果，本实施例中，灯头包括壳体1、固定在该壳体上的第一灯罩32、第二灯罩33和第三灯罩31；

壳体的侧壁由上而下依次设有第一灯座102和第二灯座，第一灯座和第二灯座的结构相同，其（横截面）均为环形或U形状，且第二灯座的外径小于第一灯座的外径，具体的，第一灯座上倾斜开设有第一通孔，该第一通孔连通壳体内部，第一灯座的外壁为斜面，第一灯座的上端（壳体内）通过螺钉固定有第一安装架22，第一安装架的下端设有第一支撑块221，第一支撑块穿过第一通孔后与第一基板22连接，在第一基板上设有第一灯体（珠）222，该第一灯体（珠）沿基板的长度方向等距设置，第一灯罩32为黄色，当系统检测到车流量超过预设值时，判断为拥堵，该第一灯体亮，表示为该路段拥堵，该第一灯罩包括水平设置的第一连接部321，第一连接部的结构与第一灯座结构对应，即当第一灯座为环形时，该第一灯罩也为环形，当第一灯座为U形时，该第一灯罩也为U形，第一连接部的外缘向上折弯形成第二连接部322，因此，第一灯罩的纵截面为L形，第二连接部的上端端部设有若干第一定位凸起3221，同时在第一灯座上设有容该第一定位凸起插入的第一定位槽，在第一灯座的下端设有第一安装面，第一连接部的上端面贴合于该第一安装面，第一连接部与第一安装面之间设有螺钉，以实现第一灯罩的固定连接，在第一灯罩与第一灯座之间形成第一腔体，第一腔体整体为环形或U形，第一灯体位于该第一腔体内；在第一灯罩与第一灯座之间设有密封垫，能避免粉尘、水进入，提高密封性、及使用可靠性，并延长使用寿命；本实施例中，第二连接部的外壁与壳体的外壁位于同一面内；第二灯座安装在第一灯座的下端，第二灯座的上端与第一灯座的下端连接，两者整体上为倾斜状，且第二灯座结构与第一灯座相同，具体的，第二灯座上倾斜开设有第二通孔，该第二通孔连通壳体内部，第二灯座的外壁为斜面，第二灯座的上端面（壳体内）通过螺钉固定有第二安装架，第二安装架的下端设有第二支撑块，第二支撑块穿过第二通孔后与第二基板连接，在第二基板上设有第二灯体（珠），该第二灯体（珠）沿基板的长度方向等距设置，第二灯罩为红色，当激活报警按钮、或系统检测到车流量超过预设值时，或系统自动监测到事故发生时，该第二灯体亮，表示为该路段十分拥堵或已发生事故，该第二灯罩包括水平设置的第三连接部，第三连接部的结构与第二灯座结构对应，即当第二灯座为环形时，该第三灯罩也为环形，当第二灯座为U形时，该第二灯罩也为U形，第三连接部的外缘向上折弯形成第四连接部，因此，第一灯罩的纵截面为L形，第四连接部的上端端部设有若干第二定位凸起，同时在第二灯座上设有容该第二定位凸起插入的第二定位槽，在第二灯座的下端设有第二安装面，第二连接部的上端面贴合于该第二安装面，第二连接部与第二安装面之间设有螺钉，以实现第二灯罩的固定连接，在第二灯罩与第二灯座之间形成第二腔体，第二腔体整体为环形或U形，第二灯体位于该第二腔体内；在第二灯罩与第二灯座之间设有密封垫，能避免粉尘、水进入，提高密封性、及使用可靠性，并延长使用寿；上述第二灯罩与第一灯罩的结构相同，且第二灯罩的尺寸小于第一灯罩的尺寸，在第一灯罩与第二灯罩之间形成台阶面；在灯头的下端及侧端均能看到第一灯罩、第二灯罩内的灯体状态，在壳体的底面设有照明灯体21及能盖住照明灯体的第三灯罩31，该灯体用于路灯的照明，且第三灯罩的水平安装高度等于或高于第二灯罩的安装高度；为了提高能源利用率，在路灯本体内设有电池组，同时在路灯本体的顶部设有与电池组连接的太阳能板；为了提高预警效果，相邻两路灯本体之间形成监测区间，以车辆流道方向为正方向，当触发其中一报警按钮时，启动该路灯本体的负方向上的两个相邻监测区间两端的警示灯，其能使事故点后方路段的车辆有足够的判断时间；通常，路灯的间距是根据道路性质来决定，比如厂区道路，乡村道路，市区道路，路灯的功率大小比如30W，60W，120W，150W。路面的宽度，路灯灯杆的高度决定了路灯间距是多少，一般情况下，城市道路的路灯间距在25米-50米之间，例如，相邻两路灯之间的距离为50米，即一个区间为50米，报警灯的点亮数量至少为三个，即为150，其可根据要求进行设定，延长司机的相应时间，安全性高。

为了提高自动化程度，对该路段进行自动监控，在发生事故或路灯拥堵时能自动提醒，本系统还包括自动监测装置，该自动监测装置包括安装在路灯本体上的摄像设备，摄像设备覆盖监控路面，其根据环境可以安装在每个或间隔的路灯本体上，摄像设备用于对道路进行图像拍摄，以获取现场道路内的车辆图像。

同时还包括：

采样设备，用于接收摄像设备输出的现场视频信号，以预设阈值对该视频进行等间隔图像采集及输出，该阈值为时间间隔阈值；

初始化设备，与采样设备连接，用于接收采集设备输出的图像，并将图像进行灰度处理及矩阵转换；

目标筛选设备，与初始化设备连接，用于接收其输出的灰度图像，并将当前图像与背景模板进行差分运算，获得目标的信息图像，将该目标图像进行二值化处理，并对该二值化后的目标图像进行索贝尔边缘检测；

目标优化设备，与目标筛选设备连接，对完成边缘检测的目标图像依次进行去噪处理，其一次包括腐蚀、膨胀、边缘填充、填充、开运算和闭运算；提高目标像素的精确度；

目标分析设备，与目标优化设备连接，用于分析去噪后的目标图像，当目标图像内的目标（像素）占用时间超过阈值T1时，即判断为发生事故车辆不动或大拥堵车辆不动时，发出第一报警信号S1；当目标图像内的目标像素的面积占比超过阈值P1时，即判断为轻微拥堵时，发出第二报警信号S2，当目标图像内的目标像素的面积占比超过阈值P2时，即判断为十分拥堵时，发出第三报警信号S3，其中P2 <P3，上述T1为时间阈值，P2和P3为百分比阈值；

执行模块，与目标分析设备连接，用于接收执行信号，执行模块包括安装在路灯本体上的第一报警灯和第二报警灯，第一报警灯为红色，第二报警灯为黄色，当接收到第一报警信号S1或第三报警信号S3时，第一报警灯亮；当接收到第二报警信号S2时，第二报警灯亮，当黄色的第二报警灯亮时，表示该路段轻微拥堵，当红色的一报警灯亮时，表示该路段发生事故或该路段拥堵较严重；

同时还包括与控制器连接的存储装置、通讯设备和GPS模块，当报警灯触发时，根据设定截取摄像设备采集到的图像或视频，并将其储存至本地存储设备或通过通讯设备存储至远程服务器，储存时，记录报警灯触发时间及触发地点并生成日志储存至本地存储设备或远程服务器，并通过通讯设备对预设地址发出报警信号。

当手动激活报警灯时，系统在该区间内暂停自动检测，即在该区间的目标像素作为背景去除，区间的背景模板预先设定，减小计算机运算量，在激活时候对该路段进行照片抓拍及视频抓取，视频抓取时间为该照片前N秒至后M秒，N、M根据需求设定，并对上述文件进行标记存储，标记信息包括时间、地点（GPS定位获取）及触发缘由标记，事故解除时，需手动、或自动判断或远程进行警报解除，解除后系统恢复该区间的自动检测判断。在每个路灯本体内均设有一个独立的识别ID，当发出报警时，该区间上的路灯的ID信息同步写入日志内；自动检测时，以区间为窗口进行像素变化检测，满足要求时，电量该区间两端的报警灯，且能根据设定打开后方一个或多个（设定）报警灯。

本发明智能路灯系统，结构简单紧凑，当发生事故时，可进行手动操作，点亮事故点附近的路灯上的警示灯，达到提醒目的，提醒其他司机减速或避让；事故发生时，无人手动激活时，系统自动判断并识别，同时激活报警灯；且当该路段车流量超过不同的预设值时，路灯上的警示灯发出红色或黄色光，以提醒附近司机该路段的拥堵情况，且该系统具有远程报警、管理和监控功能，大大降低了道路事故及二次事故的发生。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能路灯系统，包括路灯本体，其特征在于：还包括报警装置，所述报警装置包括控制器、及与该控制器电连接的报警按钮、报警解除按钮和警示灯，所述控制器安装在所述路灯本体内，所述报警按钮及所述报警解除按钮安装在所述路灯本体的灯杆上，分别用于打开和关闭安装在所述路灯本体上端的警示灯。

2.如权利要求1所述的智能路灯系统，其特征在于：所述报警装置还包括安装在所述灯杆上、且与所述控制器电连接的身份识别采集装置，所述身份识别采集装置采集到操作者的身份信息并存储后，发出报警按钮激活信号，否则，所述报警按钮失效。

3.如权利要求2所述的智能路灯系统，其特征在于：所述身份识别采集装置为身份证读卡器。

4.如权利要求1所述的智能路灯系统，其特征在于：所述警示灯安装在所述路灯本体的灯头。

5.如权利要求1所述的智能路灯系统，其特征在于：所述路灯本体内设有电池组，所述路灯本体的顶部设有与所述电池组连接的太阳能板。

6.如权利要求1所述的智能路灯系统，其特征在于：相邻两所述路灯本体之间形成监测区间，以车辆流道方向为正方向，当触发其中一所述报警按钮时，启动该路灯本体的负方向上的两个相邻监测区间两端的警示灯。

7.如权利要求1所述的智能路灯系统，其特征在于：还包括自动监测装置，所述自动监测装置包括安装在其中一个或多个所述路灯本体上的摄像设备，所述摄像设备用于对道路进行图像拍摄，以获取现场道路内的车辆图像。

8.如权利要求7所述的智能路灯系统，其特征在于，还包括：

采样设备，用于接收所述摄像设备输出的现场视频信号，以预设阈值对该视频进行等间隔图像采集及输出；

初始化设备，与所述采样设备连接，用于接收所述采集设备输出的图像，并将图像进行灰度处理及矩阵转换；

目标筛选设备，与所述初始化设备连接，用于接收其输出的灰度图像，并将当前图像与背景模板进行差分运算，获得目标的信息图像，将该目标图像进行二值化处理，并对该二值化后的目标图像进行索贝尔边缘检测；

目标优化设备，与所述目标筛选设备连接，对完成边缘检测的目标图像依次进行去噪处理；

目标分析设备，与所述目标优化设备连接，用于分析去噪后的目标图像，当目标图像内的目标占用时间超过阈值T1时，发出第一报警信号S1；当目标图像内的目标像素的面积占比超过阈值P1时，发出第二报警信号S2，当目标图像内的目标像素的面积占比超过阈值P2时，发出第三报警信号S3，其中P2 <P3；

执行模块，与所述目标分析设备连接，用于接收执行信号，所述执行模块包括安装在路灯本体上的第一报警灯和第二报警灯，所述第一报警灯为红色，所述第二报警灯为黄色，当接收到第一报警信号S1或第三报警信号S3时，第一报警灯亮；当接收到第二报警信号S2时，第二报警灯亮。

9.如权利要求1所述的智能路灯系统，其特征在于：还包括与所述控制器连接的存储装置、通讯设备和GPS模块，当报警灯触发时，根据设定截取摄像设备采集到的图像或视频，并将其储存至本地存储设备或通过通讯设备存储至远程服务器，储存时，记录报警灯触发时间及触发地点并生成日志储存至本地存储设备或远程服务器，并通过通讯设备对预设地址发出报警信号。

10.如权利要求1所述的智能路灯系统，其特征在于：所述路灯本体包括灯头，所述灯头包括壳体、固定在所述壳体上的第一灯罩、第二灯罩和第三灯罩，所述壳体的侧壁由上而下依次设有第一灯座和第二灯座，所述第一灯座上倾斜开设有第一通孔，所述第一灯座的上端固定有第一安装架，所述第一安装架的下端设有第一支撑块，所述第一支撑块穿过所述第一通孔后与第一基板连接，所述第一基板上设有第一灯体，所述第一灯罩为黄色，其包括水平设置的第一连接部，所述第一连接部的外缘向上折弯形成第二连接部，所述第二连接部的上端端部设有第一定位凸起，所述第一灯座上设有容所述第一定位凸起插入的第一定位槽，所述第一灯座的下端设有第一安装面，所述第一连接部的上端面贴合于所述第一安装面并通过螺钉固定；所述第二灯座的结构与所述第一灯座相同，所述第二灯座内设有第二灯体，所述第二灯座上设有与所述第一灯罩结构相同的第二灯罩，所述第二灯罩为红色，所述第一灯罩与所述第二灯罩之间形成台阶面；所述壳体的底面设有照明灯体及能盖住所述照明灯体的第三灯罩。