基于视频监控的楼宇能源管理方法及系统与流程

本发明属于能源管理，特别是建筑照明系统的更新改造，具体涉及一种基于视频监控的楼宇能源管理方法和楼宇能源管理系统。

背景技术：

1、随着城市化进程的加快，楼宇能源消耗问题日益凸显，尤其是在照明系统方面。传统的楼宇照明管理多采用定时开关或简单传感器控制，这些方法往往无法精准适应楼宇内人员的实际分布和移动情况，导致能源浪费或照明舒适度不足。换句话说，现有的照明控制系统多采用静态或反应式控制策略，缺乏对人员行为模式的深入理解和预测。

2、为此，工程师进行了探索，申请了如下专利：cn102305381a、一种混合集成灯光与日光的智慧照明系统及其控制方法；cn114900931a、一种智慧城市灯光管理方法及系统；cn203463973u、建筑物亮化照明节能系统；cn108278554a、一种建筑物用太阳能供电集成照明系统。这些方案对建筑节能，尤其是照明系统的节能进行了探索，提出了几种节能照明系统。但是，这些照明系统主要通过日光或太阳能来进行节能，对于动态调整楼宇灯光，探索的还比较少。

3、总之，现有楼宇能源管理在人员定位、照明控制策略、能耗与舒适度的权衡、实时监控与动态调整、节能效果评估等方面都存在明显不足。

4、因此，需要通过新的技术或方案来克服这些问题，实现更加高效、智能的能源管理。

技术实现思路

1、发明目的，提供一种基于视频监控的楼宇能源管理方法和系统，以期解决现有技术存在的上述问题之一。

2、技术方案，提供一种基于上述楼宇能源管理系统的控制方法，包括如下步骤：

3、s1、获取或构建建筑拓扑结构图和照明单元安装位置，基于建筑拓扑结构图设置视频监控采集单元布设点位，根据照明单元安装位置计算照明区域，形成连通的照明空间；

4、s2、基于建筑拓扑结构图，生成行人移动路径集合，并比较行人移动路径与连通的照明空间中每一照明空间的重叠比例，根据重叠比例赋予各个照明空间的权重；

5、s3、采集预定时间段内的建筑内各区域人数和建筑内部光照分布图，并结合行人移动路径，分析和预测生成人员位置分布；基于光照数据和人员位置分布数据，训练照明控制策略生成单元，并配置在上位控制系统；

6、s4、在使用时，基于视频监控采集单元采集的视频帧数据，提取行人移动路径集合，预测人员位置分布，并通过照明控制策略生成单元生成照明控制策略；下位控制单元调取照明控制策略并执行，在执行过程中，持续对照明能耗进行监控与分析，生成节能报告。

7、根据本申请的一个方面，还提供一种基于视频监控的楼宇能源管理系统，用于实现上述方法，包括：

8、上位控制系统，设置在楼宇控制室；上位控制系统中配置有预训练后的照明信息预处理单元和照明控制策略生成单元；

9、视频监控采集单元，设置在楼宇中，其视场至少覆盖过道和部分工作区域；

10、照明系统，包括照明单元、与照明单元串联的功率开关，与功率开关通信连接的下位控制单元，下位控制单元与上位控制系统通信连接，下位控制单元通信连接有存储器；

11、每隔预定周期，上位控制系统提取视频监控采集单元的视频帧数据，并通过照明信息预处理单元进行处理，生成照明信息，照明控制策略生成单元基于照明信息生成照明策略并下发到照明系统的存储器中，下位控制单元调用照明策略并通过控制开关改变照明系统中各个照明单元的工作状态。

12、有益效果，基于视频监控采集单元获取楼宇各个区域的光照度（照度）和人员信息，然后对人员分布和光照度进行合理的分配，换句话说，通过定位人员位置并预测其移动路径，动态构建照明控制策略，确保照明资源按需分配。

13、本申请实现建筑节能，减少照明用电。在此基础上，获得的算法模块，还可以配置在既有楼宇中，实现对照明系统的升级改造，从而实现建筑节能。

技术特征：

1.基于视频监控的楼宇能源管理方法，其特征在于，并包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于视频监控的楼宇能源管理方法，其特征在于，步骤s1中构建建筑拓扑结构图的过程，具体为：

3.根据权利要求1所述的一种基于视频监控的楼宇能源管理方法，其特征在于，步骤s2中，基于建筑拓扑结构图，生成行人移动路径集合的过程，具体为：

4.根据权利要求1所述的一种基于视频监控的楼宇能源管理方法，其特征在于，步骤s3进一步为：

5.根据权利要求1所述的一种基于视频监控的楼宇能源管理方法，其特征在于，步骤s4中，在使用时，基于视频监控采集单元采集的视频帧数据，提取行人移动路径集合，预测人员位置分布，并通过照明控制策略生成单元生成照明控制策略；下位控制单元调取照明控制策略并执行的过程，具体为：

6.根据权利要求5所述的一种基于视频监控的楼宇能源管理方法，其特征在于，步骤s4中，在执行过程中，持续对照明能耗进行监控与分析，生成节能报告的过程，具体为：

7.基于视频监控的楼宇能源管理系统，用于实现权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的基于视频监控的楼宇能源管理系统，其特征在于，所述上位控制系统中还配置有预训练后的照明功率控制单元，根据照明信息生成楼宇中各个区域的照明功率时序数据，并下发至照明系统的存储器中，下位控制单元根据照明功率时序数据调整照明单元的功率。

9.如权利要求7所述的基于视频监控的楼宇能源管理系统，其特征在于，所述照明系统包括至少两个照明区域，每个照明区域设置有独立照明回路和控制器；所述上位控制系统根据照明系统的拓扑结构和每个照明区域的照明范围，构建照明逻辑拓扑，并存储。

10.如权利要求7所述的基于视频监控的楼宇能源管理系统，其特征在于，所述照明系统中，各个照明单元的工作照明面积之和不小于楼宇中预设照明面积的1.5倍，相邻照明单元的工作照明面积不小于相邻照明单元预设照明面积的1.1倍。

技术总结本发明公开了一种基于视频监控的楼宇能源管理方法及系统，包括上位控制系统、视频监控采集单元和照明系统，上位控制系统设置在楼宇控制室；上位控制系统中配置有预训练后的照明信息预处理单元和照明控制策略生成单元；视频监控采集单元设置在楼宇中，其视场至少覆盖过道和部分工作区域；照明系统包括照明单元、与照明单元串联的功率开关，与功率开关通信连接的下位控制单元，下位控制单元与上位控制系统通信连接，下位控制单元通信连接有存储器。本发明通过视频监控采集单元获取光照度以及人员位置分布和移动路径信息，改变照明系统的工作状态，确保照明资源按需分配。技术研发人员：蒋伟,夏秋石,占佳俊,范家豪,李骜劼,陈旭,宋福鑫,孙秀全,王昊楠受保护的技术使用者：中铁建工集团第四建设有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23