基于行人檢測的地鐵站能源區(qū)域化智能控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種地鐵站智能控制系統(tǒng)，尤其是一種高效節(jié)能、實時控制的基于行人檢測的地鐵站區(qū)域化智能控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著城市化進程的加快、道路資源的低效率分配，地鐵作為一種快速便捷的交通方式，越來越受到各大城市的廣泛重視。
[0003]地鐵是大運量的城市軌道交通運輸系統(tǒng)，同時也是耗電量的大戶。地鐵站內(nèi)照明、通風空調等系統(tǒng)由于工作時間長并且能量消耗大，耗電量占據(jù)整個地鐵系統(tǒng)耗電量的一半以上。在一部分相對偏離市區(qū)的地鐵站，人流量變化特征極為明顯，存在著明顯的早高峰和晚高峰，而在其它時間段，人流量很小。這使得這些地鐵站大部分時間的能源利用率很低，浪費現(xiàn)象非常嚴重。另外，隨著未來衛(wèi)星城的不斷興起，這種地鐵站還會不斷增加，浪費現(xiàn)象仍會繼續(xù)加劇。
[0004]現(xiàn)階段，地鐵站針對照明和通風空調系統(tǒng)普遍采用了 BAS控制方式進行控制。地鐵BAS系統(tǒng)是計算機和網(wǎng)絡技術結合的自動化控制系統(tǒng)，利用分布式微機監(jiān)控系統(tǒng)對地鐵車站及區(qū)間隧道內(nèi)的空調通風、照明、電梯、自動扶梯等機電設備進行全面的運行管理與控制。然而BAS控制方式簡單單一的時間控制與區(qū)域控制模式越來越難滿足環(huán)保節(jié)能、方便維護管理、多種功能與靈活性的控制要求。
[0005]“基于行人檢測的地鐵站能源區(qū)域化智能控制系統(tǒng)”利用行人檢測實時獲取地鐵站人流分布信息，對地鐵站內(nèi)照明、通風空調系統(tǒng)進行實時區(qū)域調控，彌補了 BAS控制系統(tǒng)的不足，進一步優(yōu)化區(qū)域控制模式，避免了不必要的能源損耗，真正意義上實現(xiàn)了節(jié)約能源的最大化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是提供一種節(jié)能高效、方便快捷、控制方法更優(yōu)的基于行人檢測的地鐵站能源區(qū)域化智能控制系統(tǒng)。
[0007]本實用新型可以通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0008]一種基于行人檢測的地鐵站能源區(qū)域化智能控制系統(tǒng)，所述智能控制系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)采集模塊1、程序控制模塊2和命令執(zhí)行模塊3，其中:數(shù)據(jù)采集模塊I與程序控制模塊2連接，向程序控制模塊2傳輸視覺信息，程序控制模塊2與命令執(zhí)行模塊3連接，向命令執(zhí)行模塊3傳輸控制命令信息；所述的程序控制模塊2包括:基準坐標建立模塊4、行人檢測模塊5和邏輯控制模塊6，其中:基準坐標建立模塊4與行人檢測模塊5連接，向行人檢測模塊5傳輸坐標信息，行人檢測模塊5與邏輯控制模塊6連接，向邏輯控制模塊6傳輸行人位置信息。
[0009]所述的數(shù)據(jù)采集模塊I是數(shù)字攝像頭。
[0010]所述的命令執(zhí)行模塊3包括控制器7、LED燈光組8和空調通風系統(tǒng)9，其中，控制器7向LED燈光組8和空調通風系統(tǒng)9傳輸工作信號。
[0011]智能控制程序的控制方法基于二維平面坐標進行設計，二維平面坐標是由OpenCV對地鐵空間三維重建生成三維立體空間坐標的水平坐標。OpenCV(Intel Open SourceComputer Vis1n Library)是Intel的開源計算機視覺庫，它由一系列C函數(shù)和少量C++類構成，實現(xiàn)了圖像處理和計算機視覺方面的很多通用算法，具備強大的圖像和矩陣運算能力。
[0012]本智能控制系統(tǒng)對地鐵空間三維重建過程基于雙目立體視覺系統(tǒng)完成，包含以下環(huán)節(jié):圖像獲取、相機標定、圖像預處理和特征提取、立體匹配、深度信息確定及三維坐標計算。將場景的三維坐標系作為行人檢測定位的基準坐標系。
[0013]基于人頭檢測的地鐵站能源區(qū)域化智能控制系統(tǒng)主要有三個模塊:數(shù)據(jù)采集模塊、控制程序模塊、命令執(zhí)行模塊。其中:數(shù)據(jù)采集模塊向程序控制模塊傳輸視覺信息，程序控制模塊向命令執(zhí)行模塊傳輸控制命令信息。
[0014]所述的數(shù)據(jù)采集模塊實現(xiàn)對外界環(huán)境的視覺感知，其中:地鐵站的一個場景由兩個數(shù)字攝像頭進行視覺信息采集。
[0015]所述的程序控制模塊包括:基準坐標建立模塊、行人檢測模塊和邏輯控制模塊，其中:基準坐標建立模塊向行人檢測模塊傳輸坐標信息，行人檢測模塊向邏輯控制模塊傳輸行人位置信息。所述的基準坐標建立模塊利用場景信息對地鐵空間進行三維重建，進而建立坐標系。行人檢測模塊利用雙目立體視覺原理處理視覺信息對行人進行定位。邏輯控制模塊根據(jù)行人位置信息對照明系統(tǒng)和通風空調系統(tǒng)生成區(qū)域化控制命令信息。
[0016]所述的命令執(zhí)行模塊包括控制器、LED燈光組和空調通風系統(tǒng)，其中，控制器向LED燈光組和空調通風系統(tǒng)傳輸工作信號?？刂破鲗^(qū)域化控制的機器命令轉化為LED燈光組和空調通風系統(tǒng)傳輸工作信號。
[0017]本實用新型的優(yōu)點為:
[0018]本智能控制系統(tǒng)創(chuàng)造性地將行人檢測和區(qū)域化節(jié)能結合在一起，同時巧妙地利用計算機視覺技術對地鐵站進行三維重建，建立了基于平面坐標的智能控制方法，為智能節(jié)能控制系統(tǒng)提供了自動調節(jié)的新思路和新方法。本智能控制系統(tǒng)根據(jù)地鐵站內(nèi)實時的能源需求信息，最合理化控制能源使用。
[0019]根據(jù)人流狀況對照明和通風空調系統(tǒng)進行實時調控，避免了不必要的耗能，真正意義上實現(xiàn)了節(jié)約能源的最大化。
[0020]系統(tǒng)結構簡單，改造投入成本低。系統(tǒng)的控制回路為總線制，傳感器之間以及與被控制設備只需一條總線進行連接，操作方便。另外，數(shù)字攝像頭價格低廉，只需添加少量即可運行系統(tǒng)。
[0021]系統(tǒng)維護保養(yǎng)方便。系統(tǒng)中任何傳感器、控制器和被控制設備的損壞，不會影響到其他無程序關聯(lián)的系統(tǒng)元件的運行。維護、更換或升級系統(tǒng)內(nèi)元件時，其余部分可照常運行。
[0022]系統(tǒng)具有強大的可擴展性。增加新功能只需在程序中添加相應模塊并掛接相應的元件，無需改動系統(tǒng)內(nèi)原有的元件和接線，便能達到要求。
[0023]系統(tǒng)能夠實現(xiàn)燈具的低壓軟啟動和調壓、穩(wěn)壓的過程中的慢斜坡控制過程。從而降低電光源損壞，延長使用壽命；
[0024]該系統(tǒng)不僅僅可以在運用在地鐵站，在商場、學校、辦公樓、甚至在交通領域都有很好的發(fā)展前景。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型的智能控制系統(tǒng)組成框圖。
[0026]圖2是本實用新型的智能控制流程圖。
[0027]圖3是本實用新型的照明調節(jié)系統(tǒng)智能控制流程圖。
[0028]圖4是本實用新型的通風智能控制流程圖。
[0029]其中:1為數(shù)據(jù)采集模塊，2為程序控制模塊，3為命令執(zhí)行模塊，4為基準坐標建立模塊，5為行人檢測模塊，6為邏輯控制模塊，7為控制器，8為LED燈光組，9為空調通風系統(tǒng)。
具體實施方案
[0030]以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進一步描述:
[0031]如圖1所示，一種基于行人檢測的地鐵站能源區(qū)域化智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述智能控制系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)采集模塊1、程序控制模塊2和命令執(zhí)行模塊3，其中:數(shù)據(jù)采集模塊I向程序控制模塊2傳輸視覺信息，程序控制模塊2向命令執(zhí)行模塊3傳輸控制命令信息；所述的程序控制模塊2包括:基準坐標建立模塊4、行人檢測模塊5和邏輯控制模塊6，其中:基準坐標建立模塊4向行人檢測模塊5傳輸坐標信息，行人檢測模塊5向邏輯控制模塊6傳輸行人位置信息。
[0032]所述的數(shù)據(jù)采集模塊I是數(shù)字攝像頭。
[0033]所述的命令執(zhí)行模塊3包括控制器7、LED燈光組8和空調通風系統(tǒng)9，其中，控制器7向LED燈光組8和空調通風系統(tǒng)9傳輸工作信號。
[0034]所述的數(shù)據(jù)采集模塊實現(xiàn)對外界環(huán)境的視覺感知，其中:地鐵站的一個場景由兩個數(shù)字攝像頭進行視覺信息采集。
[0035]所述的程序控制模塊包括:基準坐標建立模塊、行人檢測模塊和邏輯控制模塊，其中:基準坐標建立模塊向行人檢測模塊傳輸坐標信息，行人檢測模塊向邏輯控制模塊傳輸行人位置信息。所述的基準坐標建立模塊利用