【摘 要】
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智慧路灯系统对城市节能减排以及交通照明安全至关重要,在众多智慧城市建设中受到高度重视。但大部分城市仍然使用较为传统的路灯系统控制方案,这些方案存在路灯控制方式粗犷,电能消耗大,路灯故障分析及维护方式差等问题。针对路灯照明节能问题,本文提出了基于多感信息融合与边缘计算的路灯节能控制方式,该控制方式通过采集多种传感器信息,检测道路上行人,目标物距离,环境噪声等,根据相关环境因素,精确分析照明需求。为优
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智慧路灯系统对城市节能减排以及交通照明安全至关重要,在众多智慧城市建设中受到高度重视。但大部分城市仍然使用较为传统的路灯系统控制方案,这些方案存在路灯控制方式粗犷,电能消耗大,路灯故障分析及维护方式差等问题。针对路灯照明节能问题,本文提出了基于多感信息融合与边缘计算的路灯节能控制方式,该控制方式通过采集多种传感器信息,检测道路上行人,目标物距离,环境噪声等,根据相关环境因素,精确分析照明需求。为优化路灯亮度控制周期,采用基于图像增强的CNN人车流量统计算法。将直方图均衡(HE)与卷积神经网络(CNN)混合算法,构建深度学习模型实现人车流量统计。根据行人和车流量,调节路灯亮度控制周期。完成系统节能控制方案。针对路灯数据存储,计算,分析需求,采用基于云计算与可视化分析的监控平台,对路灯运行状况进行实时监控。该平台实现数据接收,并为用户提供交互界面,可实时显示路灯节点及其位置、运行状况、周围环境等信息,另外还可实现节点的管理、历史数据查询、实时报警、远程控制、故障诊断等功能。在以上研究基础上,本文建立了由路灯节点,集中器节点和云监控平台组成城市路灯智慧监控与管理系统。路灯节点由主控芯片STM32、电源模块、各种类型传感器以及无线传输模块LORA构成,主要作用是对路灯环境数据进行采集并运算检测人车情况,提供路灯开关控制命令。集中器节点主要由主控芯片,LORA与NB-IOT无线通讯模块组成,通过LORA网络接受路灯节点的数据,再通过NB-IOT无线远程传输到云监控平台。最终云监控平台将路灯采集的数据通过可视化web界面,面向用户浏览,使用。经过实验测试分析,该系统较好的解决了路灯照明节能和运行安全问题,具有很好的市场价值与应用前景。基于路灯节点,再配置相应传感器,作者进行了环境监测站设计,用于课题后期研究。图[35]表[5]参[52]
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