CN207070197U - 网络远程控制智能交通技术监控成像补光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及交通技术监控成像补光领域，尤其涉及一种网络远程控制的交通技术监控成像补光装置。一种网络远程控制智能交通技术监控成像补光装置，包括相互连接的LED发光器件和LED驱动模块，还包括CPU处理模块、检测模块和供电模块；检测模块用于检测LED驱动模块和供电模块的状态并向CPU处理模块传输信号；CPU处理模块接收检测模块的信号，并对LED驱动模块进行控制，供电模块分别对CPU处理模块、检测模块和LED驱动模块提供电力。本实用新型实现自发闪、同步闪、外触发三种模式合为一体，并且单脉冲亮度独立可调。节省了大量设备投入成本和设施复杂程度，同时也节约了大量用电。

Description

网络远程控制智能交通技术监控成像补光装置

技术领域

本实用新型涉及交通技术监控成像补光领域，尤其涉及一种网络远程控制的交通技术监控成像补光装置。

背景技术

目前，在城市交通技术监控成像补光、平安城市技术成像补光、天网工程技术成像补光等所有监控成像补光装置产品都是使用固定功率进行环境补光，其开启和关闭的方式采用光敏控制或时控开关控制，传统方式造成了大量的能源浪费；一方面对于城市内本身就有路灯环境光照明的场景，成像补光装置不需要在全功率状态下工作；另一方面，由于各地区地理位置的不同，日出日落的时间也是不同的。使用时间控制成像补光装置的开启、关闭也不合理，造成能源浪费。城市交通光照的过量的运用或不适当的光辐射对人类生活和生产环境所造成了光污染影响。光污染不仅会导致能源浪费，并且对人的生理、心理健康产生破坏。此外，过度的光污染，会严重破坏生态环境，影响居民生产生活。过度的光污染，对交通出行安全是很大的安全隐患。

目前平安城市建设中的监控点位越来越多，前端监控点位的夜间补光设备的好坏直接关系到夜间视频质量的好坏。现有技术中所用的成像补光装置都是传统的固定模式工作，后台管理人员无法实时获取成像补光设备的实时运行情况，只能通过调取夜间录像，或实地查看后才能知道。对已坏的成像补光设备，无法及时维修。导致需要调用夜间视频时，才发现前端补光设备早已损坏，需要调用的视频一片漆黑，影响天网项目在平安城市中发挥的作用。一旦该位置发生案件又无法使用历史图像资料，将导致无法弥补的后果。

此外，现有技术中所用的成像补光装置，每个点位安装好以后，在图像调试过程中都要再次到点位手动设置参数，进行微调校正，大大增加了施工难度和施工成本。

现有的城市交通技术监控成像补光、平安城市技术成像补光、天网工程技术成像补光等所有监控成像补光装置产品都不具备远程智能管理功能。无法远程控制成像补光装置的功率、模式、时长、光敏等等相关参数。施工维护人员必须到现场才能通过专用设备或通过间接设备才能对补光装置进行相关的参数设置。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本申请提供了一种检测方便的网络远程控制智能交通技术监控成像补光装置。

一种网络远程控制智能交通技术监控成像补光装置，包括相互连接的LED发光器件和 LED驱动模块，还包括CPU处理模块、检测模块和供电模块；检测模块用于检测LED驱动模块和供电模块的状态并向CPU处理模块传输信号；CPU处理模块接收检测模块的信号，并对LED驱动模块进行控制，供电模块分别对CPU处理模块、检测模块和LED驱动模块提供电力。

进一步的，检测模块通过检测供电模块的输出电压电流，转换为电压信号，并进行放大，输入cpu处理模块，CPU处理模块进行AD转换采集数据，计算输出功率，判断供电模块是否正常工作。

进一步的，检测模块通过检测LED驱动模块的负载情况，长时间无负载，判断为灯珠损坏，负载时有时无，判断为灯珠引线接触不良。

进一步的，

所述检测模块由多路信号取样电路组成，取样并通过运放进行信号放大，输入cpu处理模块的AD转换电路，转换成数字信号，由cpu进行故障功能判断处理；

所述CPU模块为ST公司的32位微处理器CORTEX M3系列的芯片，芯片上集成了多路AD采样和DA转换功能；

所述LED驱动模块为LED恒流高速驱动芯片，响应速度为2us；优选采用自发闪光、同步闪光、外触发抓拍闪光三种亮度在任何时间任意瞬间切换输出。

进一步的，所述CPU处理模块连接有外部触发信号模块，CPU处理模块接收外部触发信号模块的信号，并对LED驱动模块进行控制。

更进一步的，所述外部触发信号模块为外部的同步闪信号和外触发信号，通过高速光耦进行隔离输入，并且在端口上并接防雷管。

进一步的，所述外部触发信号模块为光敏传感器，光敏传感器把亮度转换成电压信号，并进行放大，输入CPU处理模块，CPU处理模块进行AD转换采集亮度数据，进行长时间统计光照变化情况，长时间无变化时，判断为光敏异常。

进一步的，所述CPU处理模块通过网络模块与以太网连接。

更进一步的，采用以太网控制芯片，集成全硬件TCP/IP协议，10/100M以太网数据链路层(MAC)及物理层(PHY)，并用专用网络变压器隔离接入以太网络，实现网络安全隔离功能，此芯片的数据端口为高速SPI接口，cpu处理模块可通过此接口对此以太网控制芯片进行功能配置和网络数据交换。

进一步的，LED发光器件为高亮度大功率灯珠贴焊在铝质基板上；LED发光器选用不同角度的透镜，用于改变光线的发光角度,使光线聚集在某一个特定区域或全范围覆盖。下面对本申请做进一步的说明：

1、网络模块：

选用专用以太网控制芯片，集成全硬件TCP/IP协议，10/100M以太网数据链路层(MAC) 及物理层(PHY)，从硬件上保证了以太网通讯的稳定可靠，并极大降低了对cpu处理能力的消耗。

硬件上用专用网络变压器隔离接入以太网络，实现网络安全隔离功能，此芯片的数据端口为高速SPI接口，外部cpu模块可通过此接口对此以太网控制芯片进行功能配置和网络数据交换。

2、LED发光器件：

选用高亮度大功率灯珠，贴焊在铝质基板上，通过铝基板的高效散热能力，让灯珠可以长期稳定可靠的工作。

3、外部信号输入模块：

外部的同步闪信号和外触发信号，通过高速光耦进行隔离输入，并且在端口上并接防雷管，保证了信号输入端口在雷雨天气下可以安全可靠的工作。

4、检测模块：

由多路信号取样电路组成，取样并通过运放进行信号放大，输入cpu的AD转换电路，转换成数字信号，由cpu进行故障功能判断处理。

5、LED驱动模块：

选用了专用的LED恒流高速驱动芯片，响应速度可达2us，由次实现了不同的触发信号对LED不同亮度间的瞬间切换功能。理论上可实现无数多种亮度组合，本设计仅使用了3 个组合，实现了自发闪光、同步闪光、外触发抓拍闪光三种亮度可以在任何时间任意瞬间切换输出。

6、CPU模块：

根据本设计对CPU的功能要求、数据能力、实时处理能力等要求，选择了ST公司的32 位微处理器CORTEX M3系列的芯片，特别是芯片上集成了多路AD采样和DA转换功能，降低了设计电路复杂程度和成本。由于选用了硬件以太网芯片和高性能的CPU，使得在进行以太网通讯时，仍然可以进行复杂的信号处理，在一个cpu上实现了以太网通讯功能和高速同步信号处理互不干扰。

本实用新型加入以太网联网功能，实现远程通过以太网对灯进行各种功能设置、查看接收灯的状态信息和故障报警；实现自发闪、同步闪、外触发三种模式合为一体，并且单脉冲亮度独立可调。可以实现在低亮度同步补光录像的同时，通过外触发输出高亮度闪光进行抓拍，满足了高速抓拍对高亮度的需求。节省了大量设备投入成本和设施复杂程度，同时也节约了大量用电。技术关键点为：

1.采用智能控制技术，将传统的补光光源演变为一台网络智能设备。

2.采用新能源材料，通过先进的封装、制造工艺，提高能源利用率。

3.采用多功能结构复合设计，集频闪(自动倍频)、闪光、补光多功能于一身。

4.采用行业标准化通信协议，提高产品兼容性，可兼容国内所有主流系统。

5.通过网络智能控制技术，解决了智慧城市建设中补光设备状态远程实时监测、补光区域控制、城市光污染控制等难题。

6.通过集中平台分时控制技术，实现节能减排降碳。

本申请产品具有如下功能：

1)故障自动报警：该补光产品具备后端集中管理平台软件系统，状态参数可在线实时查询，配合后端管理平台，当前端任何一个补光设备出现故障，后台管理平台都会向用户发出报警，第一时间发现、处理前端故障，保障系统全面正常运行。

2)城市光污染控制：使用本实用新型的智能补光系统软件，可以全面综合的解决以上问题，把光污染程度降到最小。提高群众满意度，绿色能源节能降碳。

3)强大的产品功能：该产品采用多功能结构复合设计(自发闪、同步闪、外触发三种模式合为一体)，集道路高清视频抓拍系统频闪灯功能、电子警察及卡口抓拍闪光灯功能、治安监控及环境监控恒定补光灯多功能于一身。不但减少了项目建设投入，完善了后期维护管理。而且使补光光源设备更加简单化、智能化。

4)优异的产品兼容性：该产品采用行业标准化通信协议，提高产品兼容性，可兼容国内所有主流实时监控系统及视频抓拍系统。

说明书附图

图1本实用新型的结构示意图。

图2是电源板原理图(其中，2a为LED功率模块、2b为主控模块、2c为稳压电源、2d为外部中断接口、2e为以太网模块、2f为E2PROM、2g为J‐LINK接口、2h为ADC采样电路、 2i为DAC缓冲)。

图3是控制板原理图(其中，3a为电源输入、3b为输出模块)。

具体实施方式

如图1所示，一种网络远程控制智能交通技术监控成像补光装置，包括相互连接的LED 发光器件和LED驱动模块，还包括CPU处理模块、检测模块和供电模块；检测模块用于检测LED驱动模块和供电模块的状态并向CPU处理模块传输信号；CPU处理模块接收检测模块的信号，并对LED驱动模块进行控制，供电模块分别对CPU处理模块、检测模块和LED 驱动模块提供电力。所述CPU处理模块连接有外部触发信号模块，CPU处理模块接收外部触发信号模块的信号，并对LED驱动模块进行控制；所述CPU处理模块通过网络模块与以太网连接。

其中，

检测模块通过检测供电模块的输出电压电流，转换为电压信号，并进行放大，输入CPU 处理模块，CPU处理模块进行AD转换采集数据，计算输出功率，判断供电模块是否正常工作。

检测模块通过检测LED驱动模块的负载情况，长时间无负载，判断为灯珠损坏，负载时有时无，判断为灯珠引线接触不良。

所述检测模块由多路信号取样电路组成，取样并通过运放进行信号放大，输入cpu处理模块的AD转换电路，转换成数字信号，由cpu进行故障功能判断处理；所述CPU模块为ST公司的32位微处理器CORTEX M3系列的芯片，芯片上集成了多路AD采样和DA转换功能；所述LED驱动模块为LED恒流高速驱动芯片，响应速度为2us；优选采用自发闪光、同步闪光、外触发抓拍闪光三种亮度在任何时间任意瞬间切换输出。

所述外部触发信号模块为外部的同步闪信号和外触发信号，通过高速光耦进行隔离输入，并且在端口上并接防雷管。外部触发信号模块为光敏传感器，光敏传感器(把亮度转换成电压信号，并进行放大，输入CPU处理模块，CPU处理模块进行AD转换采集亮度数据，进行长时间统计光照变化情况，长时间无变化时，判断为光敏异常。

采用以太网控制芯片，集成全硬件TCP/IP协议，10/100M以太网数据链路层(MAC)及物理层(PHY)，并用专用网络变压器隔离接入以太网络，实现网络安全隔离功能，此芯片的数据端口为高速SPI接口，cpu处理模块可通过此接口对此以太网控制芯片进行功能配置和网络数据交换。

优选的，LED发光器件为高亮度大功率灯珠贴焊在铝质基板上。

本实用新型还可以使用远程管理平台进行大面积前端统一管理。软件平台通过“网络模块”连接到设备“检测模块”实现：设备功率远程监测、设备温度远程监测、故障自动报警 (报警类型：电源异常、功率、灯珠、在线情况)。软件平台通过“网络模块”连接到设备“检测模块”和“CPU处理模块”实现：功率可调、模式可调(持续发光、频闪、爆闪)、频闪亮度可调、频闪时长可调、频闪频率可调、闪光亮度可调、闪光时长可调、占空比可调、同步时长可调、光敏值可调。

公路车辆抓拍系统应用：

在当前道路车辆抓拍系统中，目前使用的补光办法是LED多灯珠高亮补光、LED频闪补光、卤素补光等常规补光办法。而在实际应用中，由于此类补光办法亮度及角度无法控制，对驾驶人员的直接视觉影响非常大。在车辆高速通过补光区域时，驾驶人会出现2到3秒的视觉致盲，对公路行驶和人员安全造成巨大隐患。在应用过程中也已发生多起案例，导致了非常严重的后果。

使用该产品的亮度可选10‐30度角不同补光办法，首先解决了区域高亮度集中补光安全隐患。补光亮度达到市政路灯国标补光要求，对驾驶人视觉影响及小。其次亮度可调功能，可以根据现场实际路况和照度对补光灯进行亮度微调，达到抓拍设备完好画质。

治安及环境实时监控应用：均衡补光方法：根据实际应用场景,使用不同角度的透镜,改变光线的发光角度,使光线聚集在某一个特定区域或全范围覆盖。

在当前实际应用中，目前使用的补光办法是LED多灯珠高亮补光、卤素补光等常规补光办法。在项目实施过程中，除遇到公路车辆抓拍系统的问题外，还经常出现补光太亮影响居民休息、补光重复影响市政照明、补光区域过于集中，招集蚊虫等投诉。

使用该产品的亮度可选10‐30度角均衡补光办法，完全可以避免影响居民情况发生。使用均衡补光技术，使得补光区域内照度均衡稳定，不影响市政照明。使用亮度可调技术，在解决光污染的前提下，对补光灯进行亮度微调，达到监控设备最优画质。

后端集中管理平台，状态参数可在线查询，远程可控制补光亮度、强制关闭或开启、设备故障自动远程实时报警。可第一时间发现、处理外场故障，保障系统全面正常运行。

Claims (10)

1.一种网络远程控制智能交通技术监控成像补光装置，包括相互连接的LED发光器件和LED驱动模块，其特征在于：还包括CPU处理模块、检测模块和供电模块；检测模块用于检测LED驱动模块和供电模块的状态并向CPU处理模块传输信号；CPU处理模块接收检测模块的信号，并对LED驱动模块进行控制，供电模块分别对CPU处理模块、检测模块和LED驱动模块提供电力。

2.根据权利要求1所述的网络远程控制智能交通技术监控成像补光装置，其特征在于：检测模块通过检测供电模块的输出电压电流，转换为电压信号，并进行放大，输入CPU处理模块，CPU处理模块进行AD转换采集数据，计算输出功率，判断供电模块是否正常工作。

3.根据权利要求1所述的网络远程控制智能交通技术监控成像补光装置，其特征在于：检测模块通过检测LED驱动模块的负载情况，长时间无负载，判断为灯珠损坏，负载时有时无，判断为灯珠引线接触不良。

4.根据权利要求1‐3任一所述的网络远程控制智能交通技术监控成像补光装置，其特征在于：

所述检测模块由多路信号取样电路组成，取样并通过运放进行信号放大，输入CPU处理模块的AD转换电路，转换成数字信号，由cpu进行故障功能判断处理；

所述CPU模块为ST公司的32位微处理器CORTEX M3系列的芯片，芯片上集成了多路AD采样和DA转换功能；

所述LED驱动模块为LED恒流高速驱动芯片，响应速度为2us；优选采用自发闪光、同步闪光、外触发抓拍闪光三种亮度在任何时间任意瞬间切换输出。

5.根据权利要求1‐3任一所述的网络远程控制智能交通技术监控成像补光装置，其特征在于：所述CPU处理模块连接有外部触发信号模块，CPU处理模块接收外部触发信号模块的信号，并对LED驱动模块进行控制。

6.根据权利要求5所述的网络远程控制智能交通技术监控成像补光装置，其特征在于：所述外部触发信号模块为外部的同步闪信号和外触发信号，通过高速光耦进行隔离输入，并且在端口上并接防雷管。

7.根据权利要求5所述的网络远程控制智能交通技术监控成像补光装置，其特征在于：所述外部触发信号模块为光敏传感器，光敏传感器把亮度转换成电压信号，并进行放大，输入CPU处理模块，CPU处理模块进行AD转换采集亮度数据，进行长时间统计光照变化情况，长时间无变化时，判断为光敏异常。

8.根据权利要求1所述的网络远程控制智能交通技术监控成像补光装置，其特征在于：所述CPU处理模块通过网络模块与以太网连接。

9.根据权利要求8所述的网络远程控制智能交通技术监控成像补光装置，其特征在于：采用以太网控制芯片，集成全硬件TCP/IP协议，10/100M以太网数据链路层(MAC)及物理层(PHY)，并用专用网络变压器隔离接入以太网络，实现网络安全隔离功能，此芯片的数据端口为高速SPI接口，CPU处理模块可通过此接口对此以太网控制芯片进行功能配置和网络数据交换。

10.根据权利要求1‐3任一所述的网络远程控制智能交通技术监控成像补光装置，其特征在于：LED发光器件为高亮度大功率灯珠贴焊在铝质基板上；LED发光器选用不同角度的透镜，用于改变光线的发光角度,使光线聚集在某一个特定区域或全范围覆盖。