【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能照明控制，尤其涉及一种自适应调节的智能路灯控制系统。
技术介绍
1、智能照明是现代家居、城市管理和工业自动化等领域的一项重要技术，采用先进的感应技术和算法模型来实现照面亮度和节能控制之间的优化，能够在多种外部环境下智能地调整灯具的亮度以适应实际需求，达到高效节能的效果，核心是通过各种环境传感器(比如光传感器和人流计数器)获取实时的数据信息，在收集到的数据基础上控制器根据预置逻辑或自学习调整策略动态调整每盏灯的输出功率，在满足照明要求的同时最大程度降低电力消耗。
2、目前，智能路灯的难题主要集中在应对复杂多变的外界因素时如何做到精确的自动调节：比如需要考虑在不同时间和气候条件下自然光强波动较大时如何避免出现过量照明或是光照不够的情况，同时还需要结合周围人流密度实时做出反应，如夜间较少有人通过时减少能源消耗，或者节假日高峰期增加光源照亮强度；为解决这些问题需要更高级的人工智能化分析方法以及优化硬件性能提升反应敏感度，从而实现真正的高效智能调控功能。
技术实现思路
1、有鉴于此，为了实现路灯在不同环境光照强度和人流密度变化时自动调节亮度以达到降低电力消耗的目的，本专利技术提供一种自适应调节的智能路灯控制系统，包括：
2、光线感应模块、行人检测模块、控制模块以及亮度调整模块；
3、通过所述光线感应模块获取周围环境光强度值并计算光照强度变化值，所述行人检测模块用于识别行人以及获得人流密度变化，所述控制模块根据获得的光照强度变化值和行人检测
4、所述控制单元计算最佳亮度值的步骤包括：
5、s1、根据所述光线感应模块获得的实时光照强度值计算需要调整的基础亮度值，所述基础亮度值与光照强度按比例设定；
6、s2、对所述行人检测模块获取的行人信息进行加权处理；
7、s3、构建一个包含时间和天气状况因子影响的函数公式，日周期波动特性以及天气变化计算亮度修正系数，得到最佳亮度值；
8、s301、将所述光照强度值l的最小阈值设为5、人流密度h最大阈值设为200；
9、s302、根据所述光线感应模块得到的光照强度值l以及行人检测模块得到的人流密度h计算亮度值b，计算公式为：
10、b＝(10*l/50)+(20*h/500)
11、s303、调整所述亮度值b的大小，b的范围为[1,10]，若b≤1，则设定b＝1，若b≥10，则设定b＝10；
12、s304、若所述光照强度值l超过预设最小阈值或者人流密度h超过最大阈值，则重新计算亮度值，步骤如下：
13、a.确定亮度变化前一状态的亮度水平值bprev，表达式为：
14、bprev＝binitial+δ
15、其中，binitial为初始亮度强度值，binitial的范围为binitial≤b<1或9<binitial≤10，δ表示亮度强度值微调整量；
16、b.计算由步骤s302得到的亮度值b与亮度变化前一状态的亮度水平值bprev的差值δb，公式为：
17、δb＝b-bprev
18、若|δb|>1，则设置一个亮度调整因子γ重新计算最佳亮度值b′，公式为：
19、b′＝b_prev+γ×sigh(δb)
20、其中，sigh()表示符号函数；
21、若|δb|≤1，则最佳亮度值b′＝b；
22、s305、若所述光照强度值l极低或者人流密度h极少处于极端情况下，即光照强度值l≤1且人流密度h≥10时，需要计算一个额外的亮度补偿因子β，表达式为：
23、β＝bprev/10+|bl|/(2*l+μl)+2
24、其中，β的最大值被限定为2，μl表示过往一天内光照强度值l的平均值；
25、当光照强度值l>30或者人流密度h>100时，所述亮度调整因子γ＝0.5，其他时刻所述亮度调整因子γ＝0.1，并对最佳亮度值b′进行校准实现亮度渐变，表达式为：
26、b′＝b_prev*γ×β+b^′*(1-γ)×β
27、所述亮度补偿因子β在特殊时段进行修正亮度计算的步骤包括：
28、在特殊时间窗口将亮度强度值最大值lmax与人流密度最大值hmax调整至最小值以增加补偿β；
29、根据当前实际亮度强度值l与最大值lmax以及人流密度h值进行权重分配，表达式为：
30、α＝min((|hmax-h|)/hmax,0.6)
31、所述亮度补偿因子β表达式为：
32、β＝b×((μl/l)α+(μh*1.5/(μh*(1+4))(1-α)))*(min(|μh-h|*(0.5*hmax/hmax),1)+1)
33、其中，μl表示过往一天内光照强度值l的平均值，μh表示过往一天内人流密度h的平均值；
34、对计算得到的所述亮度补偿因子β进行最终限值调整，范围为0.5≤β≤1.5；
35、s4、在系统启动或者接通电源之后自动加载最近保存的工作状态完成参数初始化配置，并定期将设备工作日志数据上传到管理平台。
36、优选地，所述光线感应模块包括光照传感器，获取周围环境光强度值并计算光照强度变化值的步骤包括：
37、启动光照传感器测量周围环境当前光照强度值，根据特定时间段预先配置所述光照传感器的灵敏度；
38、将获得的当前光照强度值与上一时间点光照强度值相比较，评估光照变化趋势，若光照强度变化值超过预设阈值，则将当前光照强度值上传至控制单元，若光照强度变化值未超过预设阈值，提高光照传感器检测频率。
39、优选地，所述行人检测模块识别行人以及获得人流密度变化的步骤包括：
40、通过摄像头捕捉实时图像并进行预处理；
41、通过图像分析技术对图像序列中的人体特征点定位，得到一定时间时间窗口内累计的行人数量；
42、根据检测到的行人特征数量利用人流预测模型预测一定时间内人口流动密度变化，根据检测范围内的人流密集程度分为：稀少、一般和拥挤状态。
43、优选地，在检测范围内安装辅助感应装置为行人检测模块提供数据，根据不同时间段调整预测模型参数。
44、优选地，所述亮度调整模块在接收到控制单元更新目标亮度命令后，与当前实际亮度状态进行对比，判断路灯亮度的增减方向；
45、控制电子变光元件渐进改变灯光输出强度；
46、校正光源在温度、老化过程中带来的功率漂移。
47、优选地，智能路灯控制系统支持手动设置亮度最高值和最低值，还支持自动保护功能，当遭遇过热或者异常低电量时自行降低工作功率甚至关闭；支持远程访问，管理人员能够使本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自适应调节的智能路灯控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种自适应调节的智能路灯控制系统，其特征在于，所述光线感应模块包括光照传感器，获取周围环境光强度值并计算光照强度变化值的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的一种自适应调节的智能路灯控制系统，其特征在于，所述行人检测模块识别行人以及获得人流密度变化的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的一种自适应调节的智能路灯控制系统，其特征在于，在检测范围内安装辅助感应装置为行人检测模块提供数据，根据不同时间段调整预测模型参数。
5.根据权利要求1所述的一种自适应调节的智能路灯控制系统，其特征在于，所述亮度调整模块在接收到控制单元更新目标亮度命令后，与当前实际亮度状态进行对比，判断路灯亮度的增减方向；
6.根据权利要求1所述的一种自适应调节的智能路灯控制系统，其特征在于，智能路灯控制系统支持手动设置亮度最高值和最低值，还支持自动保护功能，当遭遇过热或者异常低电量时自行降低工作功率甚至关闭；支持远程访问，管理人员能够使用移动设备或网络客户端查看各站点的执行状况
...【技术特征摘要】
1.一种自适应调节的智能路灯控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种自适应调节的智能路灯控制系统，其特征在于，所述光线感应模块包括光照传感器，获取周围环境光强度值并计算光照强度变化值的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的一种自适应调节的智能路灯控制系统，其特征在于，所述行人检测模块识别行人以及获得人流密度变化的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的一种自适应调节的智能路灯控制系统，其特征在于，在检测范围内安装辅助感应装置为行人检测模块提供数据，根据不同时间段调整预测模型参数...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄可望，刘法虎，吕宸显，邵晖，陆秋俊，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。