一种基于物联网的地铁显示终端节能控制系统的制作方法

本发明涉及地铁节能控制，具体而言，涉及一种基于物联网的地铁显示终端节能控制系统。

背景技术：

1、随着城市地铁交通网络的不断完善和扩大，地铁已成为现代城市生活的重要交通方式。地铁车厢内的显示终端作为向乘客提供实时信息、导航服务及娱乐内容的关键设备，其运行效率与能耗管理直接关系到地铁运营的成本与乘客的乘车体验，然而地铁车厢内显示终端普遍存在长时间持续工作的现象，其高亮度和高刷新率易造成能源浪费，因此，针对地铁车厢显示终端节能控制十分有必要。

2、现有地铁显示终端节能控制系统还存在以下几种局限性表现，具体为：1、现有系统常依据地铁高低平峰人流特性提前设定车厢显示终端对应时段的显示亮度和休眠时长，缺乏针对地铁车厢内具体环境和人流密度实时数据进行个性化的节能调控，存在一定的刚性，导致无法最大程度发挥节能潜力，从而影响节能效果的最优化。

3、2、现有系统尽管能够实时掌握地铁车厢内显示终端的节能需求，但针对显示终端的具体节能调控数据多以档位形式进行固态调控，不仅无法实现对显示终端能耗的精准控制，还无法有效结合后续人流量变化趋势进行细致调整，从而难以确保节能调控操作的有效性和持久性。

4、3、现有系统难以将显示终端的节能调控与显示终端的老化排查相结合，导致无法依据节能调控过程中收集的数据及时发现因老化导致的显示终端能耗异常问题，不仅影响节能调控效果，加剧电力能源浪费，还可能对显示终端的寿命和性能造成进一步的损害。

技术实现思路

1、为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种基于物联网的地铁显示终端节能控制系统，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于物联网的地铁显示终端节能控制系统，包括：车厢环境监测模块，用于实时监测目标地铁车厢内各显示终端管控区域的环境参数。

3、节能需求判断模块，用于分析当前目标地铁车厢内各显示终端管控区域的环境光流适配系数，判断当前目标地铁车厢内各显示终端是否存在节能需求，将当前目标地铁车厢内存在节能需求的各显示终端记为各指定终端。

4、节能调控处理模块，用于将各指定终端的标准工作模式切换为节能工作模式，对各指定终端的休眠时长和显示亮度进行调控处理。

5、节能效果分析模块，用于获取目标地铁车厢内各显示终端当前工作周期各天的用电量，分析目标地铁车厢显示终端当前工作周期的整体节能效果评价系数。

6、节能性能衰退判断模块，用于根据云数据库存储的目标地铁车厢的历史节能记录参数，判断目标地铁车厢显示终端当前工作周期的节能性能是否出现衰退，若判断是，则执行设备老化排查模块，反之执行节能性能正常反馈模块。

7、设备老化排查模块，用于筛选当前工作周期目标地铁车厢内各异常能耗终端并获取其相关运行参数，对各异常能耗终端进行老化排查处理，生成目标地铁车厢当前工作周期的老化显示终端序列，进行反馈。

8、节能性能正常反馈模块，用于对目标地铁车厢显示终端当前工作周期的节能性能进行正常反馈。

9、云数据库，用于存储地铁车厢各环境光线亮度区间对应显示终端亮度平衡的调节因子、各环境人流密度区间对应显示终端休眠时长平衡的调节因子，存储地铁车厢显示终端标准工作模式下的单位时段用电量、标准休眠时长和标准显示亮度值，存储目标地铁车厢的历史人流量记录参数和历史节能记录参数。

10、优选地，所述环境参数包括监测时间段内各监测时间点的人流密度值和光线亮度值。

11、所述历史人流量记录参数包括历史监测周期内各天各单位时段的相对人流增长量。

12、所述历史节能记录参数包括各历史工作周期显示终端的整体节能效果评价系数。

13、优选地，所述节能需求判断模块的具体分析过程包括：根据当前目标地铁车厢内各显示终端管控区域的环境参数，计算当前目标地铁车厢内各显示终端管控区域的平均人流密度值和平均光线亮度值，为目标地铁车厢内各显示终端的编号，。

14、从云数据库提取当前目标地铁车厢内各显示终端管控区域的平均人流密度值所属环境人流密度区间对应显示终端休眠时长平衡的调节因子和平均光线亮度值所属环境光线亮度区间对应显示终端亮度平衡的调节因子，分别记为。

15、从云数据库提取地铁车厢显示终端标准工作模式下的标准休眠时长和标准显示亮度值，由公式得到当前目标地铁车厢内各显示终端管控区域的环境光流适配系数，其中分别为预设的地铁车厢显示终端休眠时长、显示亮度的合理偏差阈值，为预设的地铁车厢显示终端节能工作模式下可调控的额定休眠时长，为自然常数。

16、判断当前目标地铁车厢内满足条件的各显示终端存在节能需求，判断当前目标地铁车厢内满足条件的各显示终端不存在节能需求。

17、优选地，所述节能调控处理模块的具体分析过程包括：获取当前时间点目标地铁车厢内的人流量，将当前时间点后单位时段记为参照时段，提取目标地铁车厢的历史人流量记录参数中历史监测周期内各天参照时段的相对人流增长量，为历史监测周期内各天的编号，，计算当前时间点针对显示终端的节能调控修正因子，，其中为历史监测周期天数，为。

18、提取当前各指定终端管控区域的平均光线亮度值及其所属环境光线亮度区间对应显示终端亮度平衡的调节因子、平均人流密度值所属环境人流密度区间对应显示终端休眠时长平衡的调节因子，为各指定终端的编号，。

19、由公式得到各指定终端的下调显示亮度值，由公式得到各指定终端的上调休眠时长，由此对各指定终端的休眠时长和显示亮度进行调控处理。

20、优选地，所述节能效果分析模块的具体分析过程包括：获取目标地铁单天工作时长，将其与云数据库存储的地铁车厢显示终端标准工作模式下的单位时段用电量的乘积作为目标地铁车厢单位显示终端单天的标准用电量。

21、根据目标地铁车厢内各显示终端当前工作周期各天的用电量，为当前工作周期各天的编号，，计算目标地铁车厢内各显示终端当前工作周期的节能效果指数，，进而由公式得到目标地铁车厢显示终端当前工作周期的整体节能效果评价系数。

22、优选地，所述节能性能衰退判断模块的具体分析过程为：提取目标地铁车厢的历史节能记录参数中显示终端各历史工作周期的整体节能效果评价系数，结合目标地铁车厢显示终端当前工作周期的整体节能效果评价系数，按照时间先后顺序对各历史工作周期以及当前工作周期进行编号，以时间编号为横轴，以整体节能效果评价系数为纵轴，构建直角坐标系以获取目标地铁车厢显示终端的整体节能效果折线图，计算折线末端坐标点与折线其余各坐标点的斜率值，通过均值计算获取折线末端坐标点的相对指标变化指数，将其作为目标地铁车厢显示终端当前工作周期的节能性能变化指数，若，则判断目标地铁车厢显示终端当前工作周期的节能性能出现衰退，反之判断未出现衰退。

23、优选地，所述相关运行参数包括运行表现参数和运行温度参数。

24、其中，运行表现参数包括标准工作模式下的屏幕亮度衰减率、屏幕分辨损失率和色彩失真率。

25、运行温度参数包括标准工作模式下监测时间段内各监测时间点的运行温度值。

26、优选地，所述设备老化排查模块的具体分析过程包括：通过对目标地铁车厢显示终端各历史工作周期的整体节能效果评价系数进行均值计算，得到目标地铁车厢显示终端历史工作周期的参照整体节能效果评价系数，统计目标地铁车厢内显示终端数量，计算目标地铁车厢单位显示终端历史工作周期的参照节能效果指数，，根据目标地铁车厢内各显示终端当前工作周期的节能效果指数，筛选目标地铁车厢内满足条件的各显示终端为当前工作周期目标地铁车厢内各异常能耗终端。

27、优选地，所述设备老化排查模块的具体分析过程还包括：提取当前工作周期目标地铁车厢内各异常能耗终端的运行表现参数中标准工作模式下的屏幕亮度衰减率、屏幕分辨损失率和色彩失真率，为各异常能耗终端的编号，，分析当前工作周期目标地铁车厢内各异常能耗终端的硬件功能衰减系数，其计算公式为：，其中分别为预设的地铁车厢显示终端标准工作模式下屏幕亮度衰减率、屏幕分辨损失率、色彩失真率的允许阈值。

28、提取当前工作周期目标地铁车厢内各异常能耗终端的运行温度参数中标准工作模式下监测时间段内各监测时间点的运行温度值，其中为监测时间段内各监测时间点的编号，，分析当前工作周期目标地铁车厢内各异常能耗终端的运行温度异常系数。

29、进而由公式得到当前工作周期目标地铁车厢内各异常能耗终端的老化程度评估系数。

30、若某异常能耗终端的老化程度评估系数大于或等于预设的地铁车厢显示终端老化程度评估系数警戒阈值，则表示该异常能耗终端存在老化损伤，并入目标地铁车厢当前工作周期的老化显示终端序列内。

31、优选地，所述当前工作周期目标地铁车厢内各异常能耗终端的运行温度异常系数的计算公式为：，为监测时间段内监测时间点数量，为预设的地铁车厢显示终端标准工作模式下的合理运行温度值、合理运行温升阈值，为当前工作周期目标地铁车厢内第个异常能耗终端标准工作模式下监测时间段内第个监测时间点的运行温度值。

32、相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：（1）本发明通过从环境人流密度和环境光线亮度两方面分析当前目标地铁车厢内各显示终端管控区域的环境光流适配系数，精准判断当前目标地铁车厢内各显示终端是否存在节能需求，为后续车厢显示终端的节能调控提供数据支持。

33、（2）本发明通过计算当前时间点针对显示终端的节能调控修正因子，分析各指定终端的下调显示亮度值和上调休眠时长，引入当前时间点后单位时段的人流增量因素对各指定终端的调控数据进行调整，确保各指定终端节能调控的精准性、前瞻性和灵活性，不仅能够有效降低地铁车厢显示终端的能耗，还能够提升乘客的乘车体验。

34、（3）本发明通过分析目标地铁车厢显示终端当前工作周期的整体节能效果评价系数，判断目标地铁车厢显示终端当前工作周期的节能性能是否出现衰退，将显示终端的节能调控与显示终端的老化排查相结合，依据节能调控过程中收集的数据及时发现因老化导致的显示终端能耗异常问题，提升节能调控效果的同时优化地铁车厢的显示终端管理。

35、（4）本发明通过筛选当前工作周期目标地铁车厢内各异常能耗终端，综合硬件功能衰减系数和运行温度异常系数对各异常能耗终端进行老化排查处理，有助于提升地铁车厢显示终端的整体性能和可靠性，从而实现经济和环境效益。