CN215734963U

CN215734963U - 一种运动场所的智能照明控制装置

Info

Publication number: CN215734963U
Application number: CN202121637465.XU
Authority: CN
Inventors: 汪铭; 张自嘉; 仝岩青; 巩大康; 周雪; 吴健清; 邰翠银
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2021-07-19
Filing date: 2021-07-19
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2031-07-19

Abstract

本实用新型涉及一种运动场所的智能照明控制装置，属于照明技术领域。其通过检测光照强度的强弱，开启对球场人员的目标检测模块；通过摄像头检测球场人员情况，对有人场地开启照明灯，没人场地关闭照明灯。当球场全都没人的时候，会保持入口处的照明灯的开启，提醒同学们场地可以正常使用，同时将摄像头检测出来的人数显示在门口，给学生们参考是否有充足的场地，显示屏还可以显示出球场是否正在正常工作。管理人员还可以远程控制球场灯光，实现智能灯光节能，有效的避免了电能的浪费。

Description

一种运动场所的智能照明控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种运动场所的智能照明控制装置，属于照明技术领域。

背景技术

随着教育事业的全面的发展，不仅要求学生学有所成，现代教育也要求学生体质上的增强，所以高校为了满足学生锻炼身体的要求，到了晚上，学校往往会在篮球场、排球场以及体育馆等场地架设大型的照明灯。但现有的照明控制方式单一，多数高校通过简单的设置照明开启与关闭的时间进行控制。但每天日落的时间不一样，加上受天气因素的影响，往往会出现开启时间不及时的现象，从而影响学生锻炼。且因为不同的运动场地需求是不同的，篮球场往往会人满为患，排球场、羽毛球场到了晚上人数就会比较少，开灯的时候却会把全部的照明灯开启，所以经常会出现场地没人，却开着照明灯的现象。所以仅仅靠单一的设置开启和关闭的时间就会造成极大的浪费。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种避免电能浪费的运动场所的智能照明控制装置。

本实用新型的技术方案：

本实用新型一种运动场所的智能照明控制装置，其包括主控模块、目标检测模块、光敏检测模块、显示模块、灯光控制模块、远程控制模块、语音播报模块，所述主控模块分别与目标检测模块、光敏检测模块、显示模块、灯光控制模块、远程控制模块、语音播报模块电信连接；

所述光敏检测模块包括光敏传感器，通过其IO引脚与主控模块相连；所述主控模块通过AD转换将光敏传感器测的模拟量转换成数字量，并设置阈值，当所述光敏传感器检测到外界自然光照强度低于所设阈值时，发送信号给主控模块，开启所述目标检测模块的目标检测程序；

所述目标检测模块由可运行目标检测算法的开发板搭载若干个摄像头组成，所述摄像头通过USB总线将视频数据发给开发板处理，之后再使用目标检测算法进行处理，所述目标检测算法采用yolo in the dark模型，之后再将处理后的信息通过串口与主控制模块通信，所述主控模块根据人员分布情况控制球场灯光开启区域，并将目标检测模块检测的信息发送给显示模块；

所述显示模块显示目标检测模块检测的信息；

所述灯光控制模块包括继电器和照明灯，所述主控模块通过控制继电器控制照明灯；

所述远程控制模块采用4G模块进行远程通信，并进行控制灯光；

所述语音播报模块播报即时信息。

可选地，所述照明灯通过继电器与主控制器相连，并由所述主控制器通过继电器控制照明灯。

可选地，所述灯光控制模块还包括入口处的照明灯，所述入口处的照明灯由主控模块控制。

可选地，所述主控模块采用STM32F103RCT6主控制器进行通信。

可选地，所述开发板包括jetson nano开发板、树莓派开发板。

有益效果

本实用新型设计的一种运动场所的智能照明控制装置，该装置操作简单，通过检测光照强度的强弱，开启对球场人员的目标检测模块；通过摄像头检测球场人员情况，对有人场地开启照明灯，没人场地关闭照明灯。当球场全都没人的时候，会保持门口的照明灯的开启，提醒同学们场地可以正常使用，同时将摄像头检测出来的人数显示在门口，给学生们参考是否有充足的场地，显示屏还可以显示出球场是否正在正常工作。管理人员还可以远程控制球场灯光，实现智能灯光节能，有效的避免了电能的浪费。

附图说明

图1为本实用新型一种运动场所的智能照明控制装置的架构图；

图2为运动场所的智能照明控制装置的整体示意图；

图3为运动场所的智能照明控制装置的局部示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型一种运动场所的智能照明控制装置，其包括主控模块、目标检测模块、光敏检测模块、显示模块、灯光控制模块、远程控制模块、语音播报模块，主控模块采用STM32通信，分别与目标检测模块、光敏检测模块、显示模块、灯光控制模块、远程控制模块、语音播报模块电信连接，如图1所示。

其中，光敏检测模块可以实时检测外界自然关照强度，其由光敏传感器组成，通过其IO引脚与主控模块相连。主控模块会通过AD转换将光敏传感器测的模拟量转换成数字量，并设置阈值。当光敏传感器检测到外界自然光照强度低于所设阈值时，发送信号给主控模块，开启所述目标检测模块的目标检测程序，主控模块会根据目标检测模块传回的消息决定是否开启照明灯以补充照明。当球场有人的时候，光照低于阈值的时会开启球场的灯光，从而避免设置固定的开启时间，造成开启不及时的情况。

目标检测模块由可运行目标检测算法的开发板搭载摄像头组成，开发板如jetsonnano开发板、树莓派等。摄像头通过USB总线将视频数据发给开发板处理，之后再使用目标检测算法进行处理，目标检测开发板使用目标检测算法模型进行检测，在光照不足的时候，也有很好的检测效果。目标检测算法可以使用如：在处理速度和准确度方面表现均衡的yolo in the dark模型，天黑的时候也有很好检测效果。之后再将处理后的信息通过串口与主控制模块STM32通信。通过摄像头传回的视频数据，检测出球场的有人区域，并将信息发送给主控模块，由主控模块控制有人区域的照明灯开启。主控模块根据人员分布情况控制球场灯光开启区域，这样进行分区域的开关照明灯，可以有效的避免电能的浪费。并且一个开发板可以连接多个摄像头，可以节约成本。

显示模块配置在门口，是一块小型的lcd屏幕。目标检测模块检测出球场人数，将消息发送给主控模块，主控模块将目标检测模块检测出来的人数显示在lcd屏幕上，给准备前来运动的学生一个参考，是否还有充足的场地。显示屏还可以显示球场是否处于正常使用的时间段。

球场照明灯都是大型高功率设备，不能由主控器直接控制。灯光控制模块由继电器组成，主控模块通过控制继电器达到控制球场照明灯的目的，使得主控模块控制球场照明灯这种大功率电器。入口处的照明灯通过主控模块开启与关闭。

远程控制模块可以采用4G模块进行远程通信，方便工作人员在管理控制室里对球场灯光进行远程控制，同时配合摄像头传回的管理控制室的视频查看球场情况。例如：广和通L610的4G物联网通信模块，其通过串口和单片机实现板间通信，用主控模块给L610模块发送相应AT指令，AT指令通过MQTT通信协议连接阿里云物联网云平台以此实现远程通信。当出现下雨、下雪等恶劣天气及其预警的时候，或者需要关闭球场灯光的时候，管理人员就可以在控制室通过远程控制模块的4G模块进行远程控制灯光并通过语音播报模块提醒学生尽快离开，当场地被用来举办活动或者比赛的时候，也可以通过远程模块进行控制灯光，可以减轻管理人员的工作负担。

语音播报模块播报即时信息，如：到了关门的时间或者管理人员远程控制灯光关闭的时候，会先触发语音播报模块提醒学生们尽快离开，避免关灯后离开的种种不方便。

如图2所示，展示了有多个篮球场、排球场和羽毛球场的运动场所，其中，1，2，5，6是篮球场，3，7是排球场，4，8是羽毛球场，9是门口，门口装有显示器，在场地周围的小圆圈是球场照明灯，入口处也有照明灯。

图3为智能照明控制系统局部示意图。球场照明灯由主控模块通过继电器进行控制，主控模块选用STM32F103RCT6主控制器进行通信。夜晚来临的时候，首先，当光敏传感器检测到外界自然光照强度低于所设阈值的时候，就会发送消息至主控模块，主控模块就会开启目标检测模块的目标检测程序，将摄像头的视频数据传入接入jetson nano开发板，目标检测程序使用yolo in the Dark模型进行处理，该模型在夜晚依旧有着很好识别效果。当识别出其中一块场地有学生进行运动的时候，根据球场场地的大小，可以选择串口模块或者以太网模块与主控制器模块进行通信，主控模块接受到消息就会控制继电器打开对应区域的照明灯，为学生运动提供照明。如果球场全都没有人的时候，会保持入口处的照明灯的开启，提醒学生球场可以正常使用。当到了晚上闭场的时间的时候，可以设置主控模块自行关闭球场灯光，以免耽误学生回宿舍的时间，也可以通过远程控制进行远程控制关断。

同时管理人员可以在控制室通过远程控制模块的4G模块对球场照明灯进行控制。当出现下雨，下雪等恶劣天气及其预警的时候，管理人员就可以在控制室通过4G模块进行远程控制灯光并通过语音播报模块提醒学生尽快离开，这样确保学生安全的同时也可以减轻管理人员的工作负担。

同时会把摄像头识别出的人数显示在门口处的大屏，提供给学生参考是否有充足的场地可以使用。显示屏还可以显示球场是否处于正常使用的时间段。

针对以上问题，本实用新型专利设计了一种用于球场的智能灯光控制装置，无论是室外还是室内的球场照明都可以适用，到了晚上的时候，该装置配有的光敏模块检测到光照强度低于所设阈值的时候，即自然光照强度满足不了学生运动的需求。该装置就会开启目标检测模块，对球场人员的分布进行检测。当检测到场地有人的时候，就会打开有人场地上方的照明灯进行补充照明，没人的时候，就会关闭无人球场的照明灯直到有人来到球场。当整片球场都处于没人的状态，只会开启入口处的照明灯光，提醒学生球场可以正常使用，同时当出现下雨，下雪等恶劣天气及其预警的时候，管理人员就可以在控制室通过4G模块进行远程控制灯光并通过语音播报模块提醒学生尽快离开，当到了闭场关门的时候，管理人员也可以使用远程控制球场照明关闭或者设置固定关闭的时间让主控器自行关闭球场所有灯光。同时通过摄像头检测球场人数控制照明的同时可以将球场人数通过门口的显示屏显示出来，提醒准备进入场地运动的学生是否有充足的场地。同时显示屏还可以显示球场是否处于正常使用的时间段。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种运动场所的智能照明控制装置，其特征在于，其包括主控模块、目标检测模块、光敏检测模块、显示模块、灯光控制模块、远程控制模块、语音播报模块，所述主控模块分别与目标检测模块、光敏检测模块、显示模块、灯光控制模块、远程控制模块、语音播报模块电信连接；

所述光敏检测模块由光敏传感器组成，通过其IO引脚与主控模块相连；所述主控模块通过AD转换将光敏传感器测的模拟量转换成数字量，并设置阈值，当所述光敏传感器检测到外界自然光照强度低于所设阈值时，发送信号给主控模块，开启所述目标检测模块的目标检测程序；

所述目标检测模块由可运行目标检测算法的开发板搭载摄像头组成，所述摄像头通过USB总线将视频数据发给开发板处理，之后再使用目标检测算法进行处理，目标检测算法采用yolo in the dark模型，之后再将处理后的信息通过串口与主控制模块通信，所述主控模块根据人员分布情况控制球场灯光开启区域；

所述显示模块显示目标检测模块检测的信息；

所述灯光控制模块由继电器组成，所述主控模块通过控制继电器控制球场照明灯；

所述语音播报模块播报即时信息。

2.根据权利要求1所述的智能照明控制装置，其特征在于，所述球场照明灯通过继电器与主控制器相连，并由所述主控制器通过继电器控制照明灯。

3.根据权利要求1或2所述的智能照明控制装置，其特征在于，所述灯光控制模块还包括入口处的照明灯，所述入口处的照明灯由主控模块控制。

4.根据权利要求1或2所述的智能照明控制装置，其特征在于，所述主控模块采用STM32F103RCT6主控制器进行通信。

5.根据权利要求1所述的智能照明控制装置，其特征在于，所述开发板包括jetsonnano开发板或树莓派开发板。