本發(fā)明涉及一種道路清掃領(lǐng)域，特別是涉及一種基于云平臺的道路清掃系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)：

高壓清洗車屬于城市道路環(huán)衛(wèi)專用車，充分利用高壓水流的動能，以高壓力的方式清洗路面臟污，能夠滿足快節(jié)奏的城市化發(fā)展所需的路面清洗、保潔養(yǎng)護。

現(xiàn)有技術(shù)的高壓清洗車，是采用統(tǒng)一均勻的壓力對路面進行沖洗或清洗，即不論道路的干凈程度均采用統(tǒng)一能量清掃道路，不能滿足節(jié)能環(huán)保。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于云平臺的道路清掃系統(tǒng)，旨在提供一種節(jié)約用水以及節(jié)約能源道路清掃系統(tǒng)；本發(fā)明通過對道路圖像進行采集、處理，根據(jù)不同實際道路的干凈情況，控制清掃車沖洗道路。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于云平臺的道路清掃系統(tǒng)，其特征在于，包括云服務器和清掃車，所述清掃車設(shè)置有主控制器、GPRS通信模塊、圖像采集模塊、沖洗裝置以及GPS模塊；所述GPRS通信模塊與主控制器雙向連接；所述圖像采集模塊的輸出端與主控制器第一輸入端連接，所述沖洗裝置的輸入端與所述主控制器第二輸出端連接；所述GPS模塊的輸出端與所述主控制器的第五輸入端連接；

所述圖像采集模塊用于采集前方道路圖像信息；所述GPRS通信模塊用于所述云服務器與主控制器數(shù)據(jù)交換；所述主控制器還用于控制沖洗裝置沖洗；

所述圖像采集模塊采集前方道路的初始圖像，主控制器接收所述初始圖像，并通過所述GPSR模塊將所述初始圖像發(fā)送給所述云服務器；所述云服務器獲取初始圖像色彩偏移度，設(shè)定沖洗流量設(shè)定值；主控制根據(jù)沖洗流量設(shè)定值，控制所述沖洗裝置對道路進行沖洗。

在該技術(shù)方案中，云平臺對道路圖像處理，根據(jù)道路圖像情況衡量道路干凈程度，并控制清掃車，對于干凈區(qū)域可以不清洗或采用較小水量、及較小壓力進行清洗，有效節(jié)約用水以及節(jié)約能源。

進一步而言，所述沖洗裝置包括：水箱、水泵、電磁閥、流量計、噴頭；所述水箱出水口與所述水泵進水口連接，所述電磁閥連接于所述水泵與所述噴頭之間，所述電磁閥的控制端與所述主控制器第二輸出端連接；所述流量計連接于所述電磁閥與所述噴頭之間；所述流量計的輸出端與所述主控制器第四輸入端電連接；所述水泵包含有電機和電機驅(qū)動模塊，所述電機驅(qū)動模塊與所述主控制器的第三輸出端連接；

當清掃車清洗道路時，主控制器實時檢測流量計的沖洗流量值，并打開電磁閥，所述沖洗裝置對道路沖洗；其中，所述主控制器調(diào)控所述水泵的所述電機，并使所述沖洗流量值等于所述沖洗流量設(shè)定值。

在該技術(shù)方案中，主控制器采集流量計數(shù)據(jù)并控制電磁閥、水泵電極，達到校正沖洗流量值的目的，其有益之處在于：保證不同道路實際情況采用不同力度沖洗，提高沖洗精度，避免不必要的水資源和能源浪費。

現(xiàn)有技術(shù)是采用統(tǒng)一的沖擊力度進行沖洗道路，若增加流量計對沖洗力度進行測量則增加制造成本，同時，流量計看做一個局部阻力元件，增加流量計會造成沖洗沖擊的能量損失；在現(xiàn)有技術(shù)中，增加流量計檢測設(shè)備是增加制造成本以及能耗的，故而現(xiàn)有技術(shù)不在道路沖洗領(lǐng)域增加流量測量裝置；而在本技術(shù)方案中，根據(jù)路面的干凈程度，采用不同的沖洗力度，有效降低系統(tǒng)整體能耗，此時增加流量計檢測沖洗流量，可有效控制清洗力度，節(jié)約能源。

進一步而言，所述云服務器還包括：

道路輪廓構(gòu)建模塊，用于將提取所述圖像采集模塊采集的圖像，并經(jīng)二值化處理獲得道路輪廓；

色偏度計算模塊，用于計算道路圖像色彩偏移度；所述色偏度計算模塊的輸出端連接所述沖洗流量設(shè)定模塊的輸入端；

沖洗流量設(shè)定模塊，用于根據(jù)所述色彩偏移度設(shè)定道路沖洗流量設(shè)定值；所述沖洗流量設(shè)定模塊的輸出端連接所述沖洗驅(qū)動模塊的輸入端；

所述云服務器還用于將所述沖洗流量設(shè)定值發(fā)送至所述清掃車的主控制器；

所述主控制器還包括：沖洗驅(qū)動模塊，用于驅(qū)動沖洗裝置；所述沖洗驅(qū)動模塊的第二輸出端連接所述電磁閥，所述沖洗模塊的第三輸出端連接所述電機驅(qū)動模塊的輸入端，所述沖洗模塊的第四輸入端連接所述流量計的輸出端。

在該技術(shù)方案中，道路輪廓構(gòu)建模塊獲取道路輪廓，避免將非道路信息傳入，如汽車、花卉等，刪除非圖像中非道路成分，避免數(shù)據(jù)干擾；計算所采集的道路圖像色彩偏移情況，設(shè)定沖洗參數(shù)，并由沖洗驅(qū)動模塊驅(qū)動沖洗裝置，達到清洗道路避免欠清洗或過清洗的目的。

進一步而言，所述色偏度計算模塊還用于：

提取第i區(qū)域內(nèi)第j個像素的R_ij值、G_ij值、B_ij值；

計算所述色彩偏移度

其中所述R₀為標準道路圖像的紅色分量，所述G₀為標準道路圖像的綠色分量，所述B₀為標準道路圖像的藍色分量。

在該技術(shù)方案中，色彩偏移度通過圖像圖像的RGB值計算獲得，待沖洗道路的圖像與標準道路圖像差異越大則代表色彩偏移越大，即沖洗力度也越高；該技術(shù)方案的有益效果在于根據(jù)實際道路與標準道路圖像相對比，獲得道路的干凈程度，控制沖洗力度，對于較干凈的道路則沖洗力度較低，達到節(jié)能與沖洗效率相統(tǒng)一的目的。

進一步而言，所述沖洗流量設(shè)定模塊，還用于提取所述第i個道路圖像的色彩偏移度S_i，并計算所述道路沖洗流量設(shè)定值J_sd，所述所述J₀為標準道路圖像進行沖洗時，沖洗流量值。

在該技術(shù)方案中，通過改變噴頭的沖洗流量值，調(diào)整沖洗力度，沖洗流量越大，則沖洗作業(yè)強度則越高，反之，沖洗作業(yè)強度越低。該技術(shù)方案的有益效果在于，根據(jù)道路圖像調(diào)控沖洗力度，避免過沖洗或欠清洗，提高作業(yè)精度，節(jié)約水資源和能源。值得一提的是，在同一沖洗流量下，水流越高則沖洗動量越大，沖洗力度實際上是由沖洗動量衡量的，故而沖洗力度和沖洗流量的平方成正比，假定沖洗力度和色彩偏移度呈正相關(guān)，則

進一步而言，在執(zhí)行道路沖洗作業(yè)中，打開所述電磁閥，所述流量計實時采集沖洗流量值，并與所述沖洗流量設(shè)定值比較，調(diào)節(jié)所述電機轉(zhuǎn)速至所述沖洗流量值與所述沖洗流量設(shè)定值相等。

在該技術(shù)方案中，調(diào)節(jié)電機控制沖洗裝置的水壓，并進一步控制沖洗流量值，達到對不同道路實現(xiàn)不同沖洗力度的目的；流量計實時檢測流量值，并通過電機轉(zhuǎn)速控制校正，有益之處在于精確控制沖洗流量值。

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明還提供一種基于云平臺的道路清掃方法，包括如下步驟：

S1、圖像采集模塊采集前方道路的初始圖像，主控制器接收所述初始圖像，并通過所述GPSR模塊將所述初始圖像發(fā)送給所述云服務器；

S2、所述云服務器對所述初始圖像二值化處理獲得道路輪廓；計算初始圖像在道路輪廓內(nèi)的色彩偏移度；設(shè)定道路位置及沖洗流量設(shè)定值；將所述道路位置及沖洗流量設(shè)定值發(fā)送至所述清掃車的主控制器；

S3、清掃車行駛至所述道路位置，實時檢測流量計的沖洗流量值，打開電磁閥，所述沖洗裝置對道路沖洗，同時所述主控制器調(diào)控所述水泵的所述電機，并使沖洗流量值等于所述沖洗流量設(shè)定值。

在該技術(shù)方案中，主控制器接收圖像采集模塊采集圖像，云平臺確定沖洗力度，即沖洗參數(shù)，并控制電磁閥、水泵電機完成基于云平臺的道路清洗；該道路清洗方法有效避免道路過沖洗或欠沖洗，避免水資源和能源不必要的耗損。

進一步而言，所述步驟S2包括：

S21：提取第i個道路輪廓內(nèi)的第j個像素的R_ij值、G_ij值、B_ij值；

S22：計算所述色彩偏移度S_i，所述

S23：獲取道路沖洗流量設(shè)定值J_sd；所述其中，

所述R₀為標準道路圖像的紅色分量，所述G₀為標準道路圖像的綠色分量，所述B₀為標準道路圖像的藍色分量；所述J₀為道路標準圖像進行沖洗時的沖洗流量值。

在該技術(shù)方案中，通過圖像RGB值計算獲得道路的色彩偏移度，并設(shè)定沖洗流量值，提高沖洗流量精度，實現(xiàn)針對不同的色彩偏移度進行不同力度的沖洗，避免道路過沖洗，節(jié)約水資源和能源。

進一步而言，在所述步驟S3中還包括：流量計采集沖洗流量值，并與所述沖洗流量設(shè)定值比較，調(diào)節(jié)所述電機轉(zhuǎn)速至所述沖洗流量值與所述沖洗流量設(shè)定值相等。

在該技術(shù)方案中，通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速改變水泵輸出水壓，并進一步控制沖洗流量值，提高沖洗流量精度，達到控制道路沖洗力度的目的，有助于節(jié)約水資源和節(jié)能。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過采集道路圖像信息并發(fā)送給云平臺處理，根據(jù)道路圖像確定道路清洗力度等級，并確定沖洗流量設(shè)定值。主控制器控制水泵，針對不同的道路實際干凈情況，沖洗道路，本發(fā)明具有節(jié)約水資源和節(jié)約能源的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施方式提供的基于云平臺的道路清掃系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；

圖2是本發(fā)明一實施方式提供的基于云平臺的道路清掃系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一實施方式提供的基于云平臺的道路清掃方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：

如圖1、圖2所示，在本發(fā)明第一實施例中，提供了一種基于云平臺的道路清掃系統(tǒng)，包括云服務器44和清掃車，所述清掃車設(shè)置有主控制器1、GPRS通信模塊3、圖像采集模塊2、沖洗裝置5以及GPS模塊6；所述GPRS通信模塊3與主控制器1雙向連接；所述圖像采集模塊2的輸出端與主控制器1第一輸入端連接，所述沖洗裝置5的輸入端與所述主控制器1第二輸出端連接；所述GPS模塊6的輸出端與所述主控制器1的第五輸入端連接；

所述圖像采集模塊2用于采集前方道路圖像信息；所述GPRS通信模塊3用于所述云服務器44與主控制器1數(shù)據(jù)交換；所述主控制器1還用于控制沖洗裝置5沖洗；

所述圖像采集模塊2采集前方道路的初始圖像，主控制器1接收所述初始圖像，并通過所述GPSR模塊3將所述初始圖像發(fā)送給所述云服務器44；所述云服務器44獲取初始圖像色彩偏移度，設(shè)定沖洗流量設(shè)定值；主控制1根據(jù)沖洗流量設(shè)定值，控制所述沖洗裝置對道路進行沖洗。

一般而言，相比較于清掃車的行駛速度而言，清掃車拍攝前方道路到云平臺處理并將結(jié)果發(fā)送給清掃車的用時較短，清掃車接收到清掃沖洗流量參數(shù)與位置是相對應的，故而當清掃車行駛到圖像所拍攝的區(qū)域，則改變沖洗流量參數(shù)；在本實施例中，圖像采集模塊間隔10米采集一次道路圖像。

在道路拍攝中，道路路面包含有水泥路或瀝青路、車道線、花圃、柵欄等圖像特征，在本實施例中，將水泥路、瀝青路的灰度值設(shè)置上下限值，對初始圖像處理獲得一個或多個車道的道路輪廓；此外，在本本實施例中，通過設(shè)定車道線、花圃、柵欄特征信息，進一步精確獲得道路輪廓圖像。

在本實施例中，所述沖洗裝置包括：水箱51、水泵52、電磁閥53、流量計54、噴頭；所述水箱51出水口與所述水泵52進水口連接，所述電磁閥53連接于所述水泵52與所述噴頭之間，所述電磁閥53的控制端與所述主控制器1第二輸出端連接；所述流量計54連接于所述電磁閥53與所述噴頭之間；所述流量計54的輸出端與所述主控制器1第四輸入端電連接；所述水泵52包含有電機和電機驅(qū)動模塊55，所述電機驅(qū)動模塊55與所述主控制器1的第三輸出端連接；

當清掃車清洗道路時，主控制器1實時檢測流量計54的沖洗流量值，并打開電磁閥53，所述沖洗裝置5對道路沖洗；其中，所述主控制器1調(diào)控所述水泵52的所述電機，并使所述沖洗流量值等于所述沖洗流量設(shè)定值。

現(xiàn)有技術(shù)是采用統(tǒng)一的沖擊力度進行沖洗道路，若增加流量計對沖洗力度進行測量則增加制造成本，同時，流量計看做一個局部阻力元件，增加流量計會造成沖洗沖擊的能量損失；在現(xiàn)有技術(shù)中，增加流量計檢測設(shè)備是增加制造成本以及能耗的，故而現(xiàn)有技術(shù)不在道路沖洗領(lǐng)域增加流量測量裝置；而在本技術(shù)方案中，根據(jù)路面的干凈程度，采用不同的沖洗力度，有效降低系統(tǒng)整體能耗，此時增加流量計檢測沖洗流量，可有效控制清洗力度，節(jié)約能源。

在本實施例中，云服務器4還包括：

道路輪廓構(gòu)建模塊41，用于將提取所述圖像采集模塊采集的圖像，并經(jīng)二值化處理獲得道路輪廓；

色偏度計算模塊42，用于計算道路圖像色彩偏移度；所述色偏度計算模塊42的輸出端連接所述沖洗流量設(shè)定模塊43的輸入端；

沖洗流量設(shè)定模塊43，用于根據(jù)所述色彩偏移度設(shè)定道路沖洗流量設(shè)定值；所述沖洗流量設(shè)定模塊43的輸出端連接所述沖洗驅(qū)動模塊11的輸入端；

所述云服務器4還用于將所述沖洗流量設(shè)定值發(fā)送至所述清掃車的主控制器；

在本實施例中，主控制器還包括：沖洗驅(qū)動模塊11，用于驅(qū)動沖洗裝置；所述沖洗驅(qū)動模塊11的第二輸出端連接所述電磁閥，所述沖洗模塊的第三輸出端連接所述電機驅(qū)動模塊的輸入端，所述沖洗模塊的第四輸入端連接所述流量計的輸出端。

在本實施例中，所述色偏度計算模塊42還用于：

提取第i區(qū)域內(nèi)第j個像素的R_ij值、G_ij值、B_ij值；

計算所述色彩偏移度

其中所述R₀為標準道路圖像的紅色分量，所述G₀為標準道路圖像的綠色分量，所述B₀為標準道路圖像的藍色分量。

在本實施例中，所述沖洗流量設(shè)定模塊43，還用于提取所述第i個道路圖像的色彩偏移度S_i，并計算所述道路沖洗流量設(shè)定值J_sd，所述所述J₀為標準道路圖像進行沖洗時，沖洗流量值。

在本實施例中，在執(zhí)行道路沖洗作業(yè)中，打開所述電磁閥，所述流量計實時采集沖洗流量值，并與所述沖洗流量設(shè)定值比較，調(diào)節(jié)所述電機轉(zhuǎn)速至所述沖洗流量值與所述沖洗流量設(shè)定值相等。

如圖3所示，在本發(fā)明第二實施例中，還提供一種基于云平臺的道路清掃方法，包括如下步驟：

S1、圖像采集模塊采集前方道路的初始圖像，主控制器接收所述初始圖像，并通過所述GPSR模塊將所述初始圖像發(fā)送給所述云服務器；

S2、所述云服務器對所述初始圖像二值化處理獲得道路輪廓；計算初始圖像在道路輪廓內(nèi)的色彩偏移度；設(shè)定道路位置及沖洗流量設(shè)定值；將所述道路位置及沖洗流量設(shè)定值發(fā)送至所述清掃車的主控制器；

S3、清掃車行駛至所述道路位置，實時檢測流量計的沖洗流量值，打開電磁閥，所述沖洗裝置對道路沖洗，同時所述主控制器調(diào)控所述水泵的所述電機，并使沖洗流量值等于所述沖洗流量設(shè)定值。

在本實施例中，所述步驟S2包括：

S21：提取第i個道路輪廓內(nèi)的第j個像素的R_ij值、G_ij值、B_ij值；

S22：計算所述色彩偏移度S_i，所述

S23：獲取道路沖洗流量設(shè)定值J_sd；所述其中，

所述R₀為標準道路圖像的紅色分量，所述G₀為標準道路圖像的綠色分量，所述B₀為標準道路圖像的藍色分量；所述J₀為道路標準圖像進行沖洗時的沖洗流量值。

在本實施例中，在所述步驟S3中還包括：流量計采集沖洗流量值，并與所述沖洗流量設(shè)定值比較，調(diào)節(jié)所述電機轉(zhuǎn)速至所述沖洗流量值與所述沖洗流量設(shè)定值相等。

值得一提的是，本發(fā)明第二實施例的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)效果可參考第一實施例，這里不在贅述。

以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。