一种智慧城市用路灯装置及控制系统的制作方法

本发明涉及智慧城市领域，更具体的说是涉及一种智慧城市用路灯装置及控制系统。

背景技术：

1、智慧城市起源于传媒领域，是指在城市规划、设计、建设、管理与运营等领域中，通过物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等智能计算技术的应用，使得城市管理、教育、医疗、房地产、交通运输、公用事业和公众安全等城市组成的关键基础设施组件和服务更互联、高效和智能，从而为市民提供更美好的生活和工作服务、为企业创造更有利的商业发展环境、为政府赋能更高效的运营与管理机制。在大雾天气下，雾气弥散在空气中导致路面能见度低，驾驶过程中无法估测前方车况，容易出现多车追尾、碰撞等事故。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种智慧城市用路灯装置及控制系统，用于克服现有技术中的上述缺陷。

2、为实现上述第一目的，本发明提供了如下技术方案：

3、一种智慧城市用路灯装置，包括

4、若干照明组，所述照明组沿道路的延伸方向依次间隔设置，每一所述照明组均包括路灯支架、照明元件、激光发生器和摄像头，所述激光发生器设置于道路上方并根据道路车道划分为若干激光发生部，所述激光发生部与所述道路车道一一对应，所述激光发生部用于在雾天发出束状光并根据丁达尔效应形成可见光路，所述激光发生部的工作状态包括允许通行状态和禁止通行状态以对道路车道通行提供指引，

5、摇摆组件，所述摇摆组件驱动各所述激光发生器在水平面上摇摆以改变可见光路的照射角度，

6、检测组件，所述检测组件用以检测所述可见光路在各照射角度下的显著度以使激光发生器摇摆至所述可见光路显著。

7、为实现上述第二目的，本发明提供了如下技术方案：

8、一种智慧城市用路灯控制系统，提供一种智慧城市用路灯装置，包括

9、若干照明组，所述照明组沿道路的延伸方向依次间隔设置，每一所述照明组均包括路灯支架、照明元件、激光发生器和摄像头，所述激光发生器设置于道路上方并根据道路车道划分为若干激光发生部，所述激光发生部与所述道路车道一一对应，所述激光发生部用于在雾天发出束状光并根据丁达尔效应形成可见光路，所述激光发生部的工作状态包括允许通行状态和禁止通行状态以对道路车道通行提供指引，

10、摇摆组件，所述摇摆组件驱动各所述激光发生器在水平面上摇摆以改变可见光路的照射角度，

11、检测组件，所述检测组件用以检测所述可见光路在各照射角度下的显著度以使激光发生器摇摆至所述可见光路显著；

12、所述路灯控制系统设置于所述路灯支架上，包括

13、路况采集模块，相邻两个照明组上所述路况采集模块的采集范围存在重合区域，所述路况采集模块获取车道情况以识别异常数据并将对应的车道定义为异常车道，并生成异常信号至与该照明组相邻的两个照明组，

14、指示判断模块，所述指示判断模块接收异常信号并控制异常车道对应的激光发生部的工作状态调整为禁止通行状态，其余激光发生部的工作状态保持通行状态。

15、在本发明中，优选的，所述路灯控制系统包括环境判断模块，所述环境判断模块包括温度采集元件和湿度采集元件，所述温度采集元件采集环境温度以定义为温度信息，所述湿度采集元件采集环境湿度以定义为湿度信息，当所述温度信息和所述湿度信息符合预设条件时，所述环境判断模块生成工作信号至所述路况采集模块。

16、在本发明中，优选的，提供一种智慧城市用路灯装置，包括设置于所述路灯支架上的若干喷嘴元件，所述喷嘴元件用于向空气内喷入液滴以形成应急雾气，

17、所述车灯控制系统包括应急模块，当处于应急条件时，所述应急模块待机，所述应急条件具体为，能见度信息小于临界能见度且所述温度信息和环境信息不符合预设条件，当所述应急模块待机且当对应所述路况采集模块识别到异常数据时，所述应急模块生成应急信号至对应的喷嘴元件以形成应急雾气。

18、在本发明中，优选的，所述环境采集模块包括风力采集元件，所述风力采集元件采集环境风方向以定义为环境风向信息，所述风力采集元件采集环境风的风速以定义为环境风速信息，所述应急模块获取所述环境风向信息、环境风速信息以及环境湿度信息并依据应急计算策略计算喷嘴压力，所述应急计算策略具体为：

19、

20、其中p表示喷嘴压力大小，a表示风阻系数，h表示喷嘴的安装高度，v表示风速大小，b表示喷嘴喷射速度的系数，d为应急喷雾分布区域的直径。

21、在本发明中，优选的，所述应急模块配置有异常数据识别策略，所述异常数据识别策略具体包括：

22、采集环境声音以定义为环境声音信息，对环境声音数据进行预处理以去除背景杂音影响，识别预处理后的环境声音数据是否包含异常数据，所述异常数据包括车辆撞击声、车辆急刹车声、脚步声和异常交流声。

23、在本发明中，优选的，所述检测组件包括若干图像采集元件，所述图像采集元件固定于路灯支架上并根据道路行驶方向拍摄相邻照明组，所述图像采集元件拍摄对应照明组图像以定义为光路图像信息，

24、所述路灯控制系统包括检测模块，所述检测模块获取并在所述光路图像信息中划分光亮区域和背景区域，其中所述光亮区域和背景区域的rgb色值差异大于预设差异值，将所述光亮区域划分为若干光亮单元，计算各个光亮单元的亮度值、所述光亮单元之间的亮度均值以及均方差，通过亮度匹配策略计算目标亮度均值以及目标均方差并获取处于所述目标亮度均值状态下所述激光发生部的照射角度，并采集风速、雾气浓度、道路信息、植被信息并记录于预设的指示效果数据库内。

25、在本发明中，优选的，所述检测模块根据预设的指示效果数据库获取角度计算策略，所述角度计算策略的计算公式为：

26、

27、其中θ表示激光部的照射角度大小，a’表示风阻系数，v表示风速大小，vl表示公路限速值，ε表示公路植被覆盖情况。

28、在本发明中，优选的，所述控制系统包括控制模块，所述控制模块根据预设的所述角度计算策略计算激光发生部的照射角度并通过摇摆组件实时对所述激光部的角度进行调整，所述控制模块配置有气流预判策略，所述气流预判策略包括如下步骤：

29、各所述风力采集元件采集所述风力采集元件采集环境风方向以定义为环境风向信息，所述风力采集元件采集环境风的风速以定义为环境风速信息，根据环境风向信息中的风向对各所述照明组进行排序，前一所述照明组根据所述环境风向信息和环境风速信息生成预测风力信息并输送至下一所述照明组，下一所述照明组依据所述预测风力信息调整对应激光发生部的照射角度。

30、在本发明中，优选的，所述路灯控制系统包括亮度调节模块，所述亮度调节模块获取所述光亮区域以及背景区域的亮度值并进行比对，调节所述激光发生部的输出功率以使所述光亮区域和背景区域亮度值的差值符合预设的亮度区间。

31、本发明的有益效果：

32、1、本发明通过多组照明组的设置，利用激光发生部照射雾气，通过激光在雾气中产生丁达尔效应，进而在空气中形成明亮的光路，进而便于在能见度低下的雾天，对过往通行车辆提供路况指引，以减少车辆事故的产生；

33、2、本发明通过应急模块的设置，在低可见度的环境但湿度条件不足的情况下，临时通过雾化喷嘴生成水雾，对空气进行加湿，以便于促使丁达尔效应的生成，便于应对应急情况，临时对车辆提供指示，便于应对无法产生丁达尔效应的情形；

34、3、本发明通过预测模块的设置对雾气分布以及流通进行预测，并根据风向方向对照明组进行排序，将预测数据根据照明组的排序方向依次进行传递，减少单个照明组上控制系统的计算强度。