CN114872755A - 一种铁路智慧灯系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于智慧灯杆技术领域，具体提供了一种铁路智慧灯系统，包括：广播模块，用于对铁路信息进行广播、对紧急事件进行广播以及远程喊话；信息屏模块，用于利用智能光探头，实时检测环境亮度，根据检测结果将显示亮度自动调节到最佳状态，以显示商业广告、公益宣传、公共信息发布、紧急情况警告、区域地图显示、周边环境污染状况及实时监控画面中的一种或多种信息；远程控制中心，用于与所述智慧灯杆上各模块远程通信，实现对智慧灯杆的远程控制与监控。该系统实现信息化、工业化与城镇化深度融合，有助于缓解“大城市病”，提高城镇化质量，实现精细化和动态管理，并提升城市管理成效和改善市民生活质量。

Description

一种铁路智慧灯系统

技术领域

本发明涉及智慧灯杆技术领域，更具体地，涉及一种铁路智慧灯系统。

背景技术

《国家综合立体交通网规划纲要》，推动既有综合客运枢纽整合交通设施、共享服务功能空间发展；提高交通运输网动态运行管理服务智能化水平，打造以全链条快速化为导向的便捷运输服务网；加快推进绿色低碳发展，交通领域二氧化碳排放尽早达峰。

铁路站前广场作为城市和铁路的共同区域，在智慧站房和智慧城市中扮演非常重要的角色。智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市中各行各业基于知识社会下一代创新的城市信息化高级形态，实现信息化、工业化与城镇化深度融合，有助于缓解“大城市病”，提高城镇化质量，实现精细化和动态管理，并提升城市管理成效和改善市民生活质量。但是现有的智慧灯杆中，无法集成传统火车站的旅服、客服、通信、信号、安检、候车等综合信息的便捷可移动式综合服务平台，造成了现有的广场上杂乱、各自为阵的现状。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的传统智慧灯杆集成度低，管理效率低下的技术问题。

本发明提供了一种铁路智慧灯系统，包括：智慧灯杆及远程控制中心，所述智慧灯杆上设有广播模块及信息屏模块；

广播模块，用于对铁路信息进行广播、对紧急事件进行广播以及远程喊话；

信息屏模块，用于利用智能光探头，实时检测环境亮度，根据检测结果将显示亮度自动调节到最佳状态，以显示商业广告、公益宣传、公共信息发布、紧急情况警告、区域地图显示、周边环境污染状况及实时监控画面中的一种或多种信息；

远程控制中心，用于与所述智慧灯杆上各模块远程通信，实现对智慧灯杆的远程控制与监控。

优选地，所述广播模块包括定时广播管理单元及网络寻呼单元；

所述广播管理单元用于根据时间表自动播放铁路信息、铁路旅客信息、客票信息及音乐；

所述网络寻呼单元用于远程的工作人员根据需要对任选区域讲话，或对选定区域进行紧急广播。

优选地，所述铁路智慧灯系统还包括综合机房，所述综合机房包括云服务器及云监控平台；

所述云服务器负责所有信息屏模块的接入注册和运行管理，有权限认证，所有的信息屏模块都必须注册到云服务器后才能够进行集中管理；云服务器记录屏体的工作状态，通过互联网对信息屏模块的播放内容和多媒体播放器播放状态进行统一化管理；

所述云监控平台，用于接收节目、播放节目、状态上报、自动对时、网络代理，以实现信息屏模块的画面监控、状态监控、智能巡检、故障预警、报告检修及亮度调节的自动化功能。

优选地，所述铁路智慧灯系统还包括供配电模块，所述供配电模块包括高压供电部分即低压供电部分；

所述高压供电部分包括10kV电源进线、10kV电源环网出线、10kV变压器出线，通过变压器把电源电压由高压10kV转换为低压0.4kv；

所述低压供电部分包括低压进线、0.4kV出线、补偿柜组成低压供电部分，其中补偿柜用于设置电能补偿，所述智慧灯杆的电源均来自0.4kV出线提供。

优选地，所述高压供电部分及低压供电部分的出线端均设有电缆防盗报警器，所述电缆防盗报警器与所述综合机房通信连接。

优选地，所述铁路智慧灯系统还包括综合机房，在综合机房内设置核心交换机和通讯服务器，用于数据的处理及通信内容的上传。

优选地，所述通讯服务器与智慧灯杆之间采用电力载波加无线双模通讯方式进行信号通讯。

优选地，所述智慧灯杆上还设有求助终端，所述求助终端与远程控制中心通过通信基站通信连接。

有益效果：本发明提供的一种铁路智慧灯系统，包括：智慧灯杆及远程控制中心，所述智慧灯杆上设有广播模块及信息屏模块；广播模块，用于对铁路信息进行广播、对紧急事件进行广播以及远程喊话；信息屏模块，用于利用智能光探头，实时检测环境亮度，根据检测结果将显示亮度自动调节到最佳状态，以显示商业广告、公益宣传、公共信息发布、紧急情况警告、区域地图显示、周边环境污染状况及实时监控画面中的一种或多种信息；远程控制中心，用于与所述智慧灯杆上各模块远程通信，实现对智慧灯杆的远程控制与监控。该系统实现信息化、工业化与城镇化深度融合，有助于缓解“大城市病”，提高城镇化质量，实现精细化和动态管理，并提升城市管理成效和改善市民生活质量。

附图说明

图1为本发明提供的一种铁路智慧灯系统原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1为本发明提供的一种铁路智慧灯系统，包括：智慧灯杆及综合机房，所述智慧灯杆上设有广播模块、信息屏模块及通信模块；

广播模块，用于对铁路信息进行广播、对紧急事件进行广播以及远程喊话；

信息屏模块，用于利用智能光探头，实时检测环境亮度，根据检测结果将显示亮度自动调节到最佳状态，以显示商业广告、公益宣传、公共信息发布、紧急情况警告、区域地图显示、周边环境污染状况及实时监控画面中的一种或多种信息；支持可以监控屏体的单灯检测、排线故障检测、箱体湿度检测、箱体温度检测、电源电压检测、风扇转速检测、箱门开关检测。同时可以设置温度告警阈值，对屏体亮度进行调节。信息屏模块大多分布在广场等人流量集中的位置，工作时间较长。如果亮度较高，夜晚会产生严重的光污染，亮度过低则会导致观众无法看清播放内容，智能亮度调节就是利用智能光探头，实时检测环境亮度，根据检测结果将显示亮度自动调节到最佳状态，既能展示最好的显示效果，又不至于产生光污染。

智能光探头外观小巧，通体黑色，可以灵活安装在显示屏的任何位置(注：光探头需要与显示屏的方向一致)，和显示屏融为一体，不会影响箱体设计。

远程控制中心，用于与所述智慧灯杆上各模块远程通信，实现对智慧灯杆的远程控制与监控。

一个信息屏模块搭配一个多媒体播放器，多媒体播放器自带WiFi和路由功能，且播放器之间可以进行AP桥接。

若信息屏模块之间的距离较近，相邻的信息屏模块通过AP桥接后，连接到一台4G路由器来联网，最大限度的节省了成本，且方便系统的维护。

若信息屏模块之间距离较远，超过了WiFi的通讯距离，就需要每个信息屏模块采用4G等其他通讯方式。

具体地，信息屏模块使用LED全彩显示屏内嵌LAN、WIFI、4G智能管理播放设备，通过网络多媒体信息发布平台，让广告可以随心掌控，广告图文可以随意更换。显示信息包含商业广告、公益宣传、公共信息发布、紧急情况警告、区域地图显示、周边环境污染等状况。信息屏模块数量多，分布广，需要统一管理，包括远程发布节目、远程监控灯杆屏体状态和远程监控屏体播放内容。为了保证灯杆屏的广告效果，要求所有屏体同时播放同一广告内容。为了避免屏体播放一些非法的内容，需要从节目编辑、网络传输、服务器安全防护和终端播放等四个方面增加安全防护措施，确保播放内容的安全性。信息屏模块安装位置往往处于人流量、车流量较大的区域，需要减少屏体光线对行人和车辆的影响，所以需要对屏体的亮度进行自动调节，避免光污染。

进一步的方案，在智慧灯杆上安装摄像头，信息屏显示行人指引LED屏幕等。利用安装在高处的摄像头和智慧灯杆边端、云端的GPU，使得实时人群聚集预警、行人计数和流动跟踪成为可能。随着视频目标检测、跟踪和重识别等AI技术的发展，依托大规模部署的智慧灯杆进行视频采集和分析，对人的行为分析和动态预测成为可能，这样可以第一时间掌握信息。在视频中找到并标记目标对象，利用一些深度学习和机器学习的算法可以在用时较小的的情况下，取得较高准确率，可以对目标持续识别和锁定。在监控视频中不可能获得清晰的脸部图像，因此行人的整体特征成为了主要识别目标。利用图像分割，人体骨架关键点、姿态等局部特征，进一步对行人的识别和跟踪。

优选的方案，所述广播模块包括定时广播管理单元及网络寻呼单元；所述广播管理单元用于根据时间表自动播放铁路信息、铁路旅客信息、客票信息及音乐；所述网络寻呼单元用于远程的工作人员根据需要对任选区域讲话，或对选定区域进行紧急广播。该广播模块严格按照公共广播的要求，满足背景音乐播放、信息广播、广播通知、紧急广播、求助对讲、一键报警等使用需求。

在综合机房(广播站)建设平安城市公共广播及报警系统服务、网络寻呼话筒、音源播放设备、监听设备等。

实现广播系统节目播放、远程喊话、接听求助报警，分区管理及设备远程管控，为全部灯杆广播及报警终端设备的统一管理。

其中，定时广播管理单元：可按要求设置的时间表，通过自动播放软件自动播放各种铁路信息。在节假日播放铁路旅客及客票信。平时可以播放一些舒缓、安静的音乐，可使人们减少旅途的疲劳，等候车辆的同时，享受音乐的美好。

网络寻呼单元：工作人员无需到专门的广播中心，只需要通过将网络话筒接入网络，便可以经网络话筒实现远程讲话。可以对全区讲话，也可以对任选区域讲话，也可与网络话筒之间进行对讲。当执法机构或综合机房发现监控视频中有可疑对象和紧急冶安情况时，总指挥中心或者是分指挥中心(执法机构)均能实现对各个社区的紧急语音呼叫，进行疏导人群或指挥现场处理工作，对可疑对象也有语音震慑作用。

当有紧急广播要求时，立即强制切换为紧急广播状态，对所需要广播的区域进行紧急广播。同时具有报警联动功能，当有报警时，会自动将本地警情通知各控制网点，同时根据警情影响的范围、危害的大小自动对所属区域和影响区域进行报警，提高人群疏散的效率和降低损失程度。在遇到困难时，可通过紧急求助终端快速向有关部门寻求帮助，达到求助目的。按下按键即可联动指挥大厅、现场画面及声音及时传送，值班人员可直接对现场喊话，直接提供帮助。

优选的方案，云服务器及云监控平台均设置在综合机房内，TV-88TB6-4G为自带WiFi和路由功能的播放器，设置在智慧灯杆上。智能光探头是用来调节信息屏的亮度，如果亮度较高，夜晚会产生严重的光污染，亮度过低则会导致观众无法看清播放内容，智能亮度调节就是利用智能光探头，实时检测环境亮度，根据检测结果将显示亮度自动调节到最佳状态，既能展示最好的显示效果，又不至于产生光污染。对时模块用来自动对时功能。

系统支持云架构方案，云服务器负责所有信息屏模块的接入注册和运行管理，有严格的权限认证，所有的信息屏模块都必须注册到云服务器后才能够进行集中管理。云服务器记录屏体的工作状态，通过互联网对信息屏模块的播放内容和多媒体播放器播放状态进行统一化管理，大大提高管理效率和播放安全。

信息屏模块可跨平台通过浏览器访问，支持Windows、MAC OX、iOS、Android等可联网设备。

通过云监控平台可以实现接收节目、播放节目、状态上报、自动对时、网络代理等自动化功能。通过云监控平台可以实现显示屏画面监控、状态监控、智能巡检、故障预警、报告检修、亮度调节等自动化功能。

每个信息屏模块的灯杆led显示屏终端安装一个多媒体播放盒，多媒体播放盒通过4G/5G网络连入到互联网，通过网络与云监控平台服务器对接，再由服务器将数据节目传送至各个显示屏，从而实现屏体信息发布功能。

广场内铁路乘客人员在经过时，可以通过观看灯杆led显示屏看到铁路或城市广告信息消防宣传信息及时通知信息，实时了解，信息一目了然。

优选的方案，铁路智慧灯系统还包括供配电模块，所述供配电模块包括高压供电部分即低压供电部分。供配电模块给智慧灯杆提供电源，根据智慧灯杆用电量，确定供配电模块方法。容量较大时采用专用变压器供电，容量较小时采用配电箱低压供电即可。采用智能路灯控制系统，采用时控与光控相结合的控制方式。

采用专用变压器供电。由10kV电源进线、10kV电源环网出线、10kV变压器出线组成高压供电部分。通过变压器把电源电压由高压10kV转换为低压0.4kv。由低压进线、0.4kV出线、补偿柜组成低压供电部分，其中补偿柜主要是为了提供对电网友好的供电质量而设置的电能补偿装置，智慧灯杆电源均来自0.4kV出线提供。为了保证供电的安全运行，每个回路均设置了保护开关。

为了提高灯杆回路电缆防盗功能，达到无人值守维护的目的，在专用变压器灯杆回路出线端设置有电缆防盗报警器。利用照明线路的冗余，来提高供电传输的可靠性，并通过远程管理通讯模块，提供有效方式，对故障点进行迅速定位，同时实现信息的实时传输。另外，系统可以对供电线路参数进行可靠监测，发现电缆所存在的不法破坏情况，并自动、快速和准确识别相关信息，最后通过GPRS和GSM通道进行报警。电缆防盗报警器主要分为开关电源、内部电源、电池、GSM模块、MCU、天线、外壳等部分。其中，在设计时要求系统电池为充点电容，相比锂电池容量更大，并且重复放电寿命更长，后期运维难度降低，并节省更多成本。MCU对电源和电池状态实时监测。

智慧灯杆所有供电线路应统筹共建共享。采用放射式和树干式相结合的方式。在每处灯杆下设置电缆井，供电管线采用保护管保护，灯杆底部设置检修门，采用专用工具开启的闭锁装置，便于走线和运维。每座灯杆均要考虑接地，保证所有设备的安全。对于重要设备的防护，还可以在灯杆顶部设置避雷针，作为避雷装置，雷击的时候很好的保护了灯杆上的设备。

为了进一步节能，体现绿色低碳供电方式，在0.4kV出线侧采用智能路灯控制系统，采用时控与光控相结合的控制方式，定时间和光照度传感器。统应能实现对每个回路路灯的运行参数监控(电流、电压、电能、功率因数等)，并能实现对路灯的远程控制，可以实现就地的时控/光感自动控制，也可以实现在综合机房的远程控制。进一步在每个保护开关处均设置有时间照度控制器，根据早晚时间开启相应灯具，或者根据室外天气情况，利用照度传感器来自动开启或关闭灯具，达到节能目的。还可以进一步，利用下半夜动车停车的时间，在广场上人员很少的情况下，调整照明照度的亮度，通过智能照明调光功能，调整电压或电流，达到节能的目的。如半夜灯模式。主要针对照度较高的区域，广场火车站进出站位置，广场停车场进出口等处，下半夜人流、车流大幅度减少，可以对亮度进行调整，于23点关闭部分照明灯光，采用一隔一的关灯方法，减少能源损耗，可以达到40％以上的节电率。

系统采集所有信息通过合适的电力载波+无线双模通讯方式在综合机房汇集和储存，应能最终在综合机房的监控计算机上进行直观显示。预留信息上传接口，供后期与车站控制中心或城市控制中心进行数据传输。

优选的方案，所述铁路智慧灯系统还包括综合机房，在综合机房内设置核心交换机和服务器，用于数据的处理，通信的上传。采用双冗余环形网络，提高了整个传输通道的可靠性。在每个广场四周设置汇聚交换机，负责区域内智能灯杆的无线WIFI，视频监控，通信基站，广播，呼叫等功能的网络传输和数据交换。通信干线网采用多芯的光纤，根据需求采用多少芯数，引到每个智慧灯杆处的接入交换机。

综合机房内设有数据库、通讯服务器、应用服务器及工作站。通讯服务器(即核心交换机)与智慧灯杆之间采用电力载波加无线双模通讯方式与远程控制中心进行信号通讯。远程控制中心将控制信号发送至综合机房，综合机房再转发至智慧灯杆。在信号传输途中，再通过汇聚交换机进行信号中转，最后接入到智慧灯杆上的接入交换机内，这样形成了完整通讯链路。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种铁路智慧灯系统，其特征在于，包括：智慧灯杆及远程控制中心，所述智慧灯杆上设有广播模块及信息屏模块；

广播模块，用于对铁路信息进行广播、对紧急事件进行广播以及远程喊话；

信息屏模块，用于利用智能光探头，实时检测环境亮度，根据检测结果将显示亮度自动调节到最佳状态，以显示商业广告、公益宣传、公共信息发布、紧急情况警告、区域地图显示、周边环境污染状况及实时监控画面中的一种或多种信息；

远程控制中心，用于与所述智慧灯杆上各模块远程通信，实现对智慧灯杆的远程控制与监控。

2.根据权利要求1所述的铁路智慧灯系统，其特征在于，所述广播模块包括定时广播管理单元及网络寻呼单元；

所述广播管理单元用于根据时间表自动播放铁路信息、铁路旅客信息、客票信息及音乐；

所述网络寻呼单元用于远程的工作人员根据需要对任选区域讲话，或对选定区域进行紧急广播。

3.根据权利要求1所述的铁路智慧灯系统，其特征在于，所述铁路智慧灯系统还包括综合机房，所述综合机房包括云服务器及云监控平台；

所述云服务器负责所有信息屏模块的接入注册和运行管理，有权限认证，所有的信息屏模块都必须注册到云服务器后才能够进行集中管理；云服务器记录屏体的工作状态，通过互联网对信息屏模块的播放内容和多媒体播放器播放状态进行统一化管理；

所述云监控平台，用于接收节目、播放节目、状态上报、自动对时、网络代理，以实现信息屏模块的画面监控、状态监控、智能巡检、故障预警、报告检修及亮度调节的自动化功能。

4.根据权利要求1所述的铁路智慧灯系统，其特征在于，所述铁路智慧灯系统还包括供配电模块，所述供配电模块包括高压供电部分即低压供电部分；

所述高压供电部分包括10kV电源进线、10kV电源环网出线、10kV变压器出线，通过变压器把电源电压由高压10kV转换为低压0.4kv；

所述低压供电部分包括低压进线、0.4kV出线、补偿柜组成低压供电部分，其中补偿柜用于设置电能补偿，所述智慧灯杆的电源均来自0.4kV出线提供。

5.根据权利要求4所述的铁路智慧灯系统，其特征在于，所述高压供电部分及低压供电部分的出线端均设有电缆防盗报警器，所述电缆防盗报警器与所述综合机房通信连接。

6.根据权利要求1所述的铁路智慧灯系统，其特征在于，所述铁路智慧灯系统还包括综合机房，在综合机房内设置核心交换机和通讯服务器，用于数据的处理及通信内容的上传。

7.根据权利要求6所述的铁路智慧灯系统，其特征在于，所述通讯服务器与智慧灯杆之间采用电力载波加无线双模通讯方式进行信号通讯。

8.根据权利要求6所述的铁路智慧灯系统，其特征在于，所述智慧灯杆上还设有求助终端，所述求助终端与远程控制中心通过通信基站通信连接。

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