[发明专利]基于电磁波层析成像的智慧路灯节能管理系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于电磁波层析成像的智慧路灯节能管理系统及方法，本发明在路灯灯杆处设置一个或多个无线节点，无线节点既是发射机也是接收机，两两之间构成通信链路，发射机激发出电磁波信号施加于范围路段，当车辆、行人等被测目标进入范围路段时，各节点接收到的信号强度发生改变，根据各通信链路接收信号强度值采用无线层析定位法，估计路段上的车辆、行人位置，从而统计车流、人流大小，并在PC端以层析成像图的方式直观显示结果对实时流量进行评估，从而向路灯发送光强调节信号。本发明利用无线传感网络中各节点的相互通讯，实现协同工作，从而实现对路段车辆的定位和检测功能，智能控制路灯的亮度，在夜间也能达到图像监控和路灯节能效。

技术领域

本发明涉及智慧路灯技术领域，尤其涉及基于电磁波层析成像的智慧路灯节能管理系统及方法。

背景技术

当今社会，科技飞速发展，市民的出行需求不断增长，智慧城市的推行已经成为潮流。早期的路灯控制系仅能通过定时来控制路灯的开关，智能性低下。本发明的构想关系到路灯系统的绿色节能，有助于推进智慧城市的概念。如果能从技术层面开发出一种基于电磁波层析成像的智慧路灯节能管理系统及方法，将会为路灯系统的升级提供很大的助益。

电磁波层析成像技术为解决路灯的节能管理问题开辟了一条新的途径。电磁波层析成像技术具有分辨率高、流体与电磁波关系密切、准确性高等特性，在能够准确地获取关键流量信息，并实时将流量信息传递给云服务器。将该技术用于智慧路灯系统具有较大的优势。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于电磁波层析成像的智慧路灯节能管理系统及方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

基于电磁波层析成像的智慧路灯节能管理系统及方法，总体系统包括若干无线节点组成的网络和若干集中控制器(数据采集系统)，远程服务器，本发明以无线组网构建包含若干路灯的道路检测和路灯控制系统,保证了数据采集、数据传输的同步性和准确信，本发明中每一个独立智慧路灯包括中央处理模块和均与所述中央处理模块相连的无线节点、供电模块、通信模块、控光模块。整个系统包含若干智慧路灯。

本发明中无线节点主要由2部分组成：发射机和接收机。

所述发射机发射调理部分，包括电压变换和保护电路、通信电路、微控制电路、频率产生电路、缓冲级电路、功率放大电路以及天线电路。

所述接收机接收调理部分，包括接收天线、宽带放大、乘法变频、窄带滤波、100dB对数方法、峰值检波、微控器、通信部分、温补晶振、DDS部分、缓冲器及稳压电源部分。

所述控光模块利用PWM调光技术实现调光，选取的芯片LM3406/06HV是具备宽输入电压范围，低参考电压，降压稳压器设有双导线调光功能。调光原理是利用脉宽调制信号反复开关LED驱动器。拟采用基于LM3406HV的PWM数字调光，为智能控制提供输出接口。

所述中央处理器，中央处理器检测到该路灯无线节点与其他无线节点所构成的多条链路分别的信号强度。

所述集中控制器即数据采集系统，由于无线节点两两构成通信链路，需要确定各通信链路接收到的信号强度及对应链路的位置(节点坐标已知)，一般接受到的数据数量大、变化快，本发明在中央处理器与云服务器之间加入集中控制器，以使整体系统模块化，集中控制器接收每一个路灯中央处理器上传的数据，形成整个组网的数据网。

所述多远程服务器对所述中央处理器上传的数据进行分析，获取分析结果，根据所述分析结果向对应的无线节点发送指令控制相应智慧路灯。

所述分析结果包括：对相应路段每个车辆和行人的定位、对相应路端车流人流的数值统计、表示路段流量密度的电磁波层析成像结果。