CN113395808A - 一种基于声源定位的港口堆场精准照明方法和系统 - Google Patents

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袁少浩
卢红桃
刘瑾瑾
徐学众
任洪森
王自韧
朱焕杰
李琼宝
赵阳明
蓝兰
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Abstract

本发明公开了一种基于声源定位的港口堆场精准照明方法和系统，所述港口堆场精准照明系统包含以下设备：一、12路或24路可单路控制照明系统，所述12路或24路可单路控制照明系统安装有可单灯独立控制的灯塔，且灯具为12盏或24盏；二、声源识别装置，所述声源识别装置按照360°等角度设置有四个方向的挡板和噪声传感器装置，并且能够识别来自于四个方向的声音来源；三、能见度检测仪；四、照明控制器；五、边缘计算设备。该基于声源定位的港口堆场精准照明方法和系统，能够精准的控制各具体作业单元的照度，以满足各作业单元各种情况下的能见度，既保障堆场作业安全又节约照明能耗。

Description

一种基于声源定位的港口堆场精准照明方法和系统
技术领域
本发明涉及港口照明技术领域，具体为一种基于声源定位的港口堆场精准照明方法和系统。
背景技术
港口堆场指的是在港区内堆存货物的露天场地，为了保证港口作业时具有较高的能见度，以及生产过程中的安全性，通常在港口堆场位置设置数个高杆灯，进而为港口作业提供良好的照明，并且传统的照明灯具则是采用众多不同规格的灯塔，然而现有的港口堆场照明方法存在以下缺点：
目前现有的港口堆场照明，不能精准的控制各具体作业单元的照度，来满足各作业单元各种情况下的照度，并且无法保障堆场作业安全又节约照明能耗，因此在使用过程中具有很大局限性，针对上述问题，急需在原有港口照明的基础上进行创新设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于声源定位的港口堆场精准照明方法和系统，以解决上述背景技术提出目前现有的港口堆场照明，不能精准的控制各具体作业单元的照度，来满足各作业单元各种情况下的照度，并且无法保障堆场作业安全又节约照明能耗，因此在使用过程中具有很大局限性的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于声源定位的港口堆场精准照明系统，所述港口堆场精准照明系统包含以下设备：
一、12路或24路可单路控制照明系统，
所述12路或24路可单路控制照明系统安装有可单灯独立控制的灯塔，且灯具为12盏或24盏；
二、声源识别装置，
所述声源识别装置按照360°等角度设置有四个方向的挡板和噪声传感器装置，并且能够识别来自于四个方向的声音来源；
三、能见度检测仪，
所述能见度检测仪同样安装在高灯杆上，并具有一定高度，不需要每个照明单元都安装，只需要在堆场外围的4个网格交叉点上安装即可；
四、照明控制器，
所述照明控制器负责采集声源识别装置的数据、采集能见度检测仪的数据，并传送到边缘计算设备上；
五、边缘计算设备，
所述边缘计算设备是一台在现场7×24小时的工控机，负责计算分析采集到的数据并可下发指令到照明控制器。
优选的，所述12路或24路可单路控制照明系统安装在网格的交叉点上，且网格的大小以四个交叉点上的照明单元对网格提供能够满足各种工况下的照度要求为宜。
优选的，所述声源识别装置安装在高灯杆上，并具有一定的高度，通过四个交叉点的声源识别装置能准确识别出哪个网格有作业单元进行生产作业，形成堆场声源矩阵。
优选的，所述照明控制器可以通过指令控制所述12路或24路可单路控制照明系统中灯具的开关状态。
优选的，所述照明控制器每间隔一段时间采集一次堆场能见度数据，并传送到所述边缘计算设备内，且间隔时间为10min或20min。
优选的，所述边缘计算设备采用基于高带宽的有线或远距离无线传输方式。
优选的，所述边缘计算设备具有一定的声源识别算法，能排除具体场景中的杂音，比如散货堆场中风声、雨声、雷声、车船的鸣笛声等等。
一种基于声源定位的港口堆场精准照明方法，所述港口堆场精准照明方法包括以下步骤：
S1：将堆场进行网格化设计，将大工作区域划分为多个格子，形成小的工作区域，在网格的交叉点上安装照明单元，网格大小，以四个交叉点上的照明单元对网格提供能够满足各种工况下的照度要求为宜，确保作业单元在进行作业时保有良好的能见度；
S2：当有作业单元进场作业时，照明控制器通过声源识别装置将采集到的声源数据传送到边缘计算设备；
S3：边缘计算设备将采集到的能见度进行计算分析，如果能见度低，则需要对采集到的声源数据进行计算分析，通过整个网格化的每四个交叉点的声源数据进行计算分析，可以精确识别出当前作业单元在哪个网格；
S4：边缘计算设备根据上述计算结果下发开关指令到具体网格相关的四个照明单元中，照明单元开启对向网格的3盏或6盏灯具，提供足够的照度，确保为作业单元具有良好的能见度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于声源定位的港口堆场精准照明方法和系统，能够精准的控制各具体作业单元的照度，以满足各作业单元各种情况下的能见度，既保障堆场作业安全又节约照明能耗；
将港口堆场进行网格划分后，在网格交叉点上安装照明单元，然后照明控制器每隔一段时间采集一次港口堆场的能见度数据，并传递给边缘计算设备，这样边缘计算设备对采集到的能见度进行计算分析，并根据分析的结果来控制照明单元开启的灯具盏数，确保为作业单元具有良好的能见度。
附图说明
图1为本发明系统流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的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，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
实施例1
一种基于声源定位的港口堆场精准照明系统，港口堆场精准照明系统包含以下设备：
一、12路或24路可单路控制照明系统，
12路或24路可单路控制照明系统安装有可单灯独立控制的灯塔，且灯具为12盏或24盏；
二、声源识别装置，
声源识别装置按照360°等角度设置有四个方向的挡板和噪声传感器装置，并且能够识别来自于四个方向的声音来源；
三、能见度检测仪，
能见度检测仪同样安装在高灯杆上，并具有一定高度，不需要每个照明单元都安装，只需要在堆场外围的4个网格交叉点上安装即可；
四、照明控制器，
照明控制器负责采集声源识别装置的数据、采集能见度检测仪的数据，并传送到边缘计算设备上；
五、边缘计算设备，
边缘计算设备是一台在现场7×24小时的工控机，负责计算分析采集到的数据并可下发指令到照明控制器。
12路或24路可单路控制照明系统安装在网格的交叉点上，且网格的大小以四个交叉点上的照明单元对网格提供能够满足各种工况下的照度要求为宜；
声源识别装置安装在高灯杆上，并具有一定的高度，通过四个交叉点的声源识别装置能准确识别出哪个网格有作业单元进行生产作业，形成堆场声源矩阵；
照明控制器可以通过指令控制12路或24路可单路控制照明系统中灯具的开关状态；
照明控制器每间隔一段时间采集一次堆场能见度数据，并传送到边缘计算设备内，且间隔时间为10min；
边缘计算设备采用基于高带宽的有线或远距离无线传输方式；
边缘计算设备具有一定的声源识别算法，能排除具体场景中的杂音，比如散货堆场中风声、雨声、雷声、车船的鸣笛声等等；
一种基于声源定位的港口堆场精准照明方法，港口堆场精准照明方法包括以下步骤：
S1：将堆场进行网格化设计，将大工作区域划分为多个格子，形成小的工作区域，在网格的交叉点上安装照明单元，网格大小，以四个交叉点上的照明单元对网格提供能够满足各种工况下的照度要求为宜，确保作业单元在进行作业时保有良好的能见度；
S2：当有作业单元进场作业时，照明控制器通过声源识别装置将采集到的声源数据传送到边缘计算设备；
S3：边缘计算设备将采集到的能见度进行计算分析，如果能见度低，则需要对采集到的声源数据进行计算分析，通过整个网格化的每四个交叉点的声源数据进行计算分析，可以精确识别出当前作业单元在哪个网格；
S4：边缘计算设备根据上述计算结果下发开关指令到具体网格相关的四个照明单元中，照明单元开启对向网格的3盏灯具，提供足够的照度，确保为作业单元具有良好的能见度。
实施例2
一种基于声源定位的港口堆场精准照明系统，港口堆场精准照明系统包含以下设备：
一、12路或24路可单路控制照明系统，
12路或24路可单路控制照明系统安装有可单灯独立控制的灯塔，且灯具为12盏或24盏；
二、声源识别装置，
声源识别装置按照360°等角度设置有四个方向的挡板和噪声传感器装置，并且能够识别来自于四个方向的声音来源；
三、能见度检测仪，
能见度检测仪同样安装在高灯杆上，并具有一定高度，不需要每个照明单元都安装，只需要在堆场外围的4个网格交叉点上安装即可；
四、照明控制器，
照明控制器负责采集声源识别装置的数据、采集能见度检测仪的数据，并传送到边缘计算设备上；
五、边缘计算设备，
边缘计算设备是一台在现场7×24小时的工控机，负责计算分析采集到的数据并可下发指令到照明控制器。
12路或24路可单路控制照明系统安装在网格的交叉点上，且网格的大小以四个交叉点上的照明单元对网格提供能够满足各种工况下的照度要求为宜；
声源识别装置安装在高灯杆上，并具有一定的高度，通过四个交叉点的声源识别装置能准确识别出哪个网格有作业单元进行生产作业，形成堆场声源矩阵；
照明控制器可以通过指令控制12路或24路可单路控制照明系统中灯具的开关状态；
照明控制器每间隔一段时间采集一次堆场能见度数据，并传送到边缘计算设备内，且间隔时间为20min；
边缘计算设备采用基于高带宽的有线或远距离无线传输方式；
边缘计算设备具有一定的声源识别算法，能排除具体场景中的杂音，比如散货堆场中风声、雨声、雷声、车船的鸣笛声等等；
一种基于声源定位的港口堆场精准照明方法，港口堆场精准照明方法包括以下步骤：
S1：将堆场进行网格化设计，将大工作区域划分为多个格子，形成小的工作区域，在网格的交叉点上安装照明单元，网格大小，以四个交叉点上的照明单元对网格提供能够满足各种工况下的照度要求为宜，确保作业单元在进行作业时保有良好的能见度；
S2：当有作业单元进场作业时，照明控制器通过声源识别装置将采集到的声源数据传送到边缘计算设备；
S3：边缘计算设备将采集到的能见度进行计算分析，如果能见度低，则需要对采集到的声源数据进行计算分析，通过整个网格化的每四个交叉点的声源数据进行计算分析，可以精确识别出当前作业单元在哪个网格；
S4：边缘计算设备根据上述计算结果下发开关指令到具体网格相关的四个照明单元中，照明单元开启对向网格的或6盏灯具，提供足够的照度，确保为作业单元具有良好的能见度。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于声源定位的港口堆场精准照明系统，其特征在于：所述港口堆场精准照明系统包含以下设备：
一、12路或24路可单路控制照明系统，
所述12路或24路可单路控制照明系统安装有可单灯独立控制的灯塔，且灯具为12盏或24盏；
二、声源识别装置，
所述声源识别装置按照360°等角度设置有四个方向的挡板和噪声传感器装置，并且能够识别来自于四个方向的声音来源；
三、能见度检测仪，
所述能见度检测仪同样安装在高灯杆上，并具有一定高度，不需要每个照明单元都安装，只需要在堆场外围的4个网格交叉点上安装即可；
四、照明控制器，
所述照明控制器负责采集声源识别装置的数据、采集能见度检测仪的数据，并传送到边缘计算设备上；
五、边缘计算设备，
所述边缘计算设备是一台在现场7×24小时的工控机，负责计算分析采集到的数据并可下发指令到照明控制器。
2.根据权利要求1所述的一种基于声源定位的港口堆场精准照明系统，其特征在于：所述12路或24路可单路控制照明系统安装在网格的交叉点上，且网格的大小以四个交叉点上的照明单元对网格提供能够满足各种工况下的照度要求为宜。
3.根据权利要求1所述的一种基于声源定位的港口堆场精准照明系统，其特征在于：所述声源识别装置安装在高灯杆上，并具有一定的高度，通过四个交叉点的声源识别装置能准确识别出哪个网格有作业单元进行生产作业，形成堆场声源矩阵。
4.根据权利要求1所述的一种基于声源定位的港口堆场精准照明系统，其特征在于：所述照明控制器可以通过指令控制所述12路或24路可单路控制照明系统中灯具的开关状态。
5.根据权利要求1所述的一种基于声源定位的港口堆场精准照明系统，其特征在于：所述照明控制器每间隔一段时间采集一次堆场能见度数据，并传送到所述边缘计算设备内，且间隔时间为10min或20min。
6.根据权利要求1所述的一种基于声源定位的港口堆场精准照明系统，其特征在于：所述边缘计算设备采用基于高带宽的有线或远距离无线传输方式。
7.根据权利要求1所述的一种基于声源定位的港口堆场精准照明系统，其特征在于：所述边缘计算设备具有一定的声源识别算法，能排除具体场景中的杂音，比如散货堆场中风声、雨声、雷声、车船的鸣笛声等等。
8.根据权利要求1所述的一种基于声源定位的港口堆场精准照明方法，其特征在于：所述港口堆场精准照明方法包括以下步骤：
S1：将堆场进行网格化设计，将大工作区域划分为多个格子，形成小的工作区域，在网格的交叉点上安装照明单元，网格大小，以四个交叉点上的照明单元对网格提供能够满足各种工况下的照度要求为宜，确保作业单元在进行作业时保有良好的能见度；
S2：当有作业单元进场作业时，照明控制器通过声源识别装置将采集到的声源数据传送到边缘计算设备；
S3：边缘计算设备将采集到的能见度进行计算分析，如果能见度低，则需要对采集到的声源数据进行计算分析，通过整个网格化的每四个交叉点的声源数据进行计算分析，可以精确识别出当前作业单元在哪个网格；
S4：边缘计算设备根据上述计算结果下发开关指令到具体网格相关的四个照明单元中，照明单元开启对向网格的3盏或6盏灯具，提供足够的照度，确保为作业单元具有良好的能见度。
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