【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及智慧路燈，具體為一種基于智慧路燈的智能化控制系統及方法。
技術介紹
1、智慧路燈是一種基于先進技術的智能照明系統，通過集成傳感器、通信設備和控制器等元件，實現對路燈的遠程監控、自動調節和智能管理。智慧路燈可以根據環境光照、交通流量等實時數據，智能調節照明亮度和時間，提高能效、節能和安全性，為城市的照明管理帶來了許多便利和優勢；
2、盡管智慧路燈的照明更加地智能，但是當路燈出現異常時，依舊會導致部分路段的照明出現問題，影響人或車輛經過該路段的出行安全，只能等待工作人員維修后才能夠恢復正常；
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種基于智慧路燈的智能化控制系統及方法，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、為了解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：一種基于智慧路燈的智能化控制方法，控制方法包括以下步驟：
3、步驟s100：監測歷史路燈光源的光照強度和路燈的照射情況，得到路燈照射的光強誤差率；分析路燈照射在地面上的任意光照點的光照強度，與路燈光源直線距離之間的變化關系，得到若干個目標光照點；并確定路燈照射的最遠水平距離和最大照射角度；
4、步驟s200：監測歷史每一次路燈所處環境的環境光照強度、路燈照射范圍內的交通流量和路燈光源的光照強度，得到路燈的數據集；建立路燈光照強度調整模型，對路燈光源的光照強度的變化情況進行模擬，通過路燈的數據集對路燈光照強度調整模型進行訓練；
5、步驟s300：實時監測路燈的
6、步驟s400：當路燈出現異常時，分析與相鄰路燈之間的位置關系，對相鄰路燈的照射角度進行調整；根據異常路燈在地面上的任意光照點的光強需求量，對相鄰路燈的光照強度進行調整。
7、進一步的，步驟s100包括以下步驟：
8、步驟s101：將路燈光源垂直映射到地面上的位置設定為光源投影點，設定路燈照射在地面上的任意光照點距離光源投影點的水平距離為d；獲取路燈光源距離地面的高度為h，得到光照點距離路燈光源的直線距離為l；
9、步驟s102：獲取路燈光源的光照強度為q，根據公式：
10、
11、計算得到在路燈照射在地面上的所有光照點中，距離光源投影點的水平距離為d的光照強度為qd；當d＝0時，l＝h，得到光源投影點的光照強度為q0；通過光照傳感器監測光源投影點的實際光照強度為q'0，得到路燈照射的光強誤差率為η＝(q0-q'0)/q'0；由于受到環境因素的影響會導致傳感器受到干擾，導致測量存在誤差；通過計算光強誤差率可以一定程度上避免測量產生的誤差，便于后續對光照強度的分析更加地準確；
12、步驟s103：獲取路燈照射在地面上的任意一個光照點，距離光源投影點的水平距離d'，得到所述任意一個光照點距離路燈光源的直線距離為l'，根據公式：
13、
14、計算得到所述任意一個光照點的理論光照強度為qd'；獲取所述任意一個光照點的實際光照強度為q'd'，設定一個誤差閾值σ，若(qd'-q'd')/q'd'<σ，則將所述任意一個光照點設定為目標光照點；當同樣在路燈的照射范圍內，則環境因素對光照強度造成的誤差應該是相同的，因此通過兩個數值的誤差判斷，可以得到光照點是否屬于路燈的照射范圍內，因此，可以確定照射范圍的邊界；
15、步驟s104：獲取所有目標光照點，選取距離光源投影點的水平距離最大的一個目標光照點，設定最大水平距離為dmax，并將最大水平距離dmax作為路燈照射的最遠水平距離；根據公式：
16、
17、計算得到路燈的最大照射角度為θmax；路燈的最大照射角度是不變的，因此在后續調整照射角度時，可以通過最大照射角度確定調整后的照射范圍。
18、進一步的，步驟s200包括以下步驟：
19、步驟s201：獲取歷史路燈每次開啟路燈時的環境光照強度為e，提取開啟路燈的最小環境光照強度emin和最大環境光照強度emax；最小環境光照強度emin指的是當環境光照強度小于emin時，則路燈必須開啟，否則會影響出行安全性；最大環境光照強度emax指的是當環境光照強度大于emax時，無論交通流量多大，都不需要開啟路燈；而處于emin和emax之間，則路燈不是必須開啟的，而是通過交通流量的大小判斷是否對路燈進行開啟；
20、構建路燈光照強度調整模型：
21、
22、其中，α,β為常數系數，e為路燈的環境光照強度，t為路燈照射范圍內的交通流量，q為路燈光源的光照強度；將路燈的環境光照強度和路燈照射范圍內的交通流量作為模型的輸入數據，得到輸出數據為路燈光源的光照強度；以當前環境光照強度為基數，開啟路燈的原因就是當前環境光照強度低；根據當前環境光照強度與最大環境光照強度、最小環境光照強度之間的比例關系，其中，當前環境光照強度一定小于emax，且與emax的差值越大，則對當前環境光照強度提供增強比例；交通流量影響光照強度的變化屬于變化趨勢相同，且交通流量越大，對光照強度的影響趨勢越小，因此采用對數函數可以體現這種影響趨勢，使得最后得到路燈光源的光照強度更加地準確；
23、步驟s202：獲取歷史第i次監測到路燈的環境光照強度為ei，獲取第i次監測路燈時，路燈照射范圍內的交通流量為ti和路燈光源的光照強度為qi，生成第i次監測得到的第i組數據集datai＝{ei,ti,qi}；將歷史每一組數據集放入路燈光照強度調整模型中，選取若干組數據集作為路燈光照強度調整模型的訓練集，確定常數系數α,β；
24、步驟s203：將剩余的數據集作為路燈光照強度調整模型的測試集，任意選取一組測試集，放入路燈光照強度調整模型得到的輸出數據為q'test，獲取測試集中路燈光源的光照強度為qtest，得到測試集的測試誤差程度為ε＝|q'test-qtest|/qtest，設定一個誤差閾值τ，若ε>τ，則將測試集設定為異常測試集；統計所有測試集中異常測試集的數量為n，設定測試集的數量為n'，得到異常測試集的數量占比為δ，設定數量占比閾值δ'，若δ>δ'，則從所有測試集中選取若干個異常測試集作為訓練集對模型重新訓練，直到δ≤δ'為止；
25、對于訓練后的路燈光照強度調整模型，以路燈的環境光照強度和路燈照射范圍內的交通流量為輸入數據，通過路燈光照強度調整模型進行處理，得到路燈光源的光照強度作為輸出模型。
26、進一步的，步驟s300包括以下步驟：
27、步驟s301：獲取在當前第j座路燈照射范圍內的交通流量為tj和環境光照強度為ej，將交通流量tj和環境光照強度ej輸入路燈光照強度調整模型中，得到第j座路燈的路燈光源的理論光照強度qj'；<本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于智慧路燈的智能化控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于智慧路燈的智能化控制方法，其特征在于：所述步驟S100包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種基于智慧路燈的智能化控制方法，其特征在于：所述步驟S200包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的一種基于智慧路燈的智能化控制方法，其特征在于：所述步驟S300包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的一種基于智慧路燈的智能化控制方法，其特征在于：所述步驟S400包括以下步驟：
6.應用于權利要求1-5中任一項所述的一種基于智慧路燈的智能化控制方法的智能化控制系統，其特征在于：所述控制系統包括照射范圍分析模塊、關系構建模塊、異常分析模塊和調整模塊；
7.根據權利要求6所述的智能化控制系統，其特征在于：所述照射范圍分析模塊包括誤差率計算單元和照射范圍確定單元；
8.根據權利要求6所述的智能化控制系統，其特征在于：所述關系構建模塊包括數據集建立單元和模型構建單元；
9.根據權利要求6所述
10.根據權利要求6所述的智能化控制系統，其特征在于：所述調整模塊包括角度調整單元和光強調整單元；
...【技術特征摘要】
1.一種基于智慧路燈的智能化控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于智慧路燈的智能化控制方法，其特征在于：所述步驟s100包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種基于智慧路燈的智能化控制方法，其特征在于：所述步驟s200包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的一種基于智慧路燈的智能化控制方法，其特征在于：所述步驟s300包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的一種基于智慧路燈的智能化控制方法，其特征在于：所述步驟s400包括以下步驟：
6.應用于權利要求1-5中任一項所述的一種基于智...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱錦山，汪鑫磊，
申請(專利權)人：江蘇現代照明集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。