本發(fā)明涉及路燈節(jié)能控制，更具體地說，本發(fā)明涉及一種路燈照明節(jié)能控制方法及系統。

背景技術：

1、在城市道路照明系統中，路燈照明的節(jié)能控制策略是提高能源利用效率的重要手段，路燈照明系統通常采用恒定亮度的方式進行照明，不僅導致能源浪費，還增加了維護成本，隨著智能化技術的發(fā)展，結合傳感器和控制算法的智能路燈照明系統逐漸成為研究熱點，現有的一些智能控制系統往往是對整個區(qū)域路燈采取統一規(guī)劃的控制或是對全部單獨路燈均進行單獨控制，如果是整個區(qū)域路燈采取統一規(guī)劃的控制，容易出現控制精度不足，不能滿足照明需求的問題，而對全部單獨路燈均進行單獨控制是出于節(jié)能的考慮，但是由于復雜的照明環(huán)境帶來的數據多源會增加運算壓力，容易因為過大的運算壓力出現響應速度慢，最終導致控制效果不理想的問題，因此，在此提出一種路燈照明節(jié)能控制方法及系統。

技術實現思路

1、為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

2、一種路燈照明節(jié)能控制系統，包括信息采集模塊、數據處理模塊、環(huán)境分析模塊、氣象分析模塊、交通分析模塊、噪聲分析模塊、聯合分析模塊、調控節(jié)能模塊；

3、信息采集模塊用于對目標區(qū)域進行信息采集，得到采集信息集并輸送至數據處理模塊；

4、數據處理模塊用于對采集信息集進行數據處理，得到數據處理集并分別輸送至環(huán)境分析模塊、氣象分析模塊、交通分析模塊、噪聲分析模塊；

5、環(huán)境分析模塊用于根據數據處理集進行環(huán)境分析操作，得到當前時間段的環(huán)境光感值并輸送至聯合分析模塊；

6、氣象分析模塊用于根據數據處理集進行氣象分析操作，得到當前時間段的氣象值并輸送至聯合分析模塊；

7、交通分析模塊用于根據數據處理集進行交通分析操作，得到當前時間段的交通值，然后根據交通值得到當前時間段的交通等級，將交通等級與預設的等級閾值進行對比，若交通等級大于等于預設的等級閾值，則將交通值輸送至聯合分析模塊并發(fā)送停用信號至噪聲分析模塊，若交通等級小于預設的等級閾值，則發(fā)送啟用信號至噪聲分析模塊；

8、噪聲分析模塊在接收到停用信號時，不對數據處理集進行噪聲分析操作，在接收到啟用信號時，對數據處理集進行噪聲分析操作并將噪聲分析結果輸送至聯合分析模塊；

9、聯合分析模塊根據預設策略進行整體聯合分析操作或單體聯合分析操作，然后將分析結果輸送至調控節(jié)能模塊；

10、調控節(jié)能模塊按照預設策略和聯合分析模塊的分析結果決定進行相應的整體調控操作或單體調控操作。

11、在一個優(yōu)選地實施方式中，采集信息集中包含照明路燈分布信息、道路劃分信息、環(huán)境信息子集、氣象信息子集、交通信息子集、噪聲信息子集，數據處理集中包含照明路燈分布圖、道路劃分圖、環(huán)境數據子集、氣象數據子集、交通數據子集、噪聲數據子集。

12、在一個優(yōu)選地實施方式中，環(huán)境分析模塊用于根據數據處理集進行環(huán)境分析操作，得到當前時間段的環(huán)境光感值指的是：

13、獲取目標單個照明路燈預設的時間窗口下光感應傳感器的所有的采樣數據，去除采樣數據中的最大值和最小值，然后進行求取平均值，該平均值為該單個照明路燈當前時間段的環(huán)境光感值。

14、在一個優(yōu)選地實施方式中，氣象分析模塊用于根據數據處理集進行氣象分析操作，得到當前時間段的氣象值指的是：

15、獲取目標單個照明路燈所屬的氣象區(qū)域在當前時間段內的氣象類型，以及該氣象類型下的溫度、濕度、風速、空氣粉塵濃度，然后將氣象類型標記為qi，溫度標記為wi，濕度標記為s?i，風速標記為f?i，空氣粉塵濃度標記為ci，然后計算該氣象區(qū)域在當前時間段的氣象值：qq為標準氣象值，k1、k2、k3、k4均為預設的特定的比例系數且均為正數，qxi為該氣象區(qū)域在當前時間段的氣象值，目標區(qū)域內劃分在同一個氣象區(qū)域內的所有單個照明路燈的氣象值相同。

16、在一個優(yōu)選地實施方式中，交通分析模塊用于根據數據處理集進行交通分析操作，得到當前時間段的交通值指的是：

17、交通分析模塊按照預設的交通特征提取策略對數據處理集進行特征提取，得到當前時間段內的交通特征提取數據組，按照時間序列獲取連續(xù)的m個交通特征提取數據組，將m個交通特征提取數據組共同轉換為特征向量，并將特征向量作為機器學習模型的輸入數據，將下一時刻的交通特征提取數據組作為機器學習模型的輸出數據，以最小化對下一時刻的交通特征提取數據組的預測誤差之和作為訓練目標，直至預測誤差之和達到收斂時停止模型訓練，訓練出根據連續(xù)的m個交通特征提取數據組預測下一時刻的交通特征提取數據組的機器學習模型，該機器學習模型為多項式回歸模型；

18、然后對于道路劃分圖中的目標道路在當前時間段的交通值，采用logistic回歸分析方法建構的評估模型對機器學習模型輸出數據中的各項交通特征提取數據進行整體性評估，得到當前時間段的交通值pdj，logistic的指數方程為：

19、在一個優(yōu)選地實施方式中，根據交通值得到當前時間段的交通等級指的是：獲取道路劃分圖中的目標道路在當前時間段的交通值pdj，根據交通值pdj的大小將目標道路在當前時間段的交通等級劃分為h個交通等級，目標道路劃分圖中的目標道路的交通值pdj落入的h個交通等級中的唯一數值區(qū)間即為目標道路劃分圖中的目標道路在當前時間段的交通等級。

20、在一個優(yōu)選地實施方式中，噪聲分析模塊在接收到啟用信號時，對數據處理集進行噪聲分析操作指的是：

21、先使用傅里葉變換將時間域的聲音信號轉換為頻域的頻譜數據，然后使用頻譜分析法提取聲音特征，得到聲音特征數據組并轉換為第一聲音向量，預設有人活動噪聲的第二聲音向量，將第一聲音向量與第二聲音向量進行相似度對比，得到二者的相似度，若二者的相似度低于預設的相似閾值，則發(fā)出第一活動信號，若二者的相似度大于等于預設的相似閾值，則發(fā)出第二活動信號，并進行以下操作：提取當前時刻頻譜中的各頻段的頻率特征數據、振幅特征數據，以及前一個第一信號時刻頻譜中的各頻段的頻率特征數據、振幅特征數據，然后進行加權計算，得到兩個時刻的頻譜差異值。

22、在一個優(yōu)選地實施方式中，聯合分析模塊根據預設策略進行整體聯合分析操作或單體聯合分析操作指的是：

23、當聯合分析模塊接收到道路劃分圖中的目標道路的交通值時，對目標道路上的所有照明路燈進行整體聯合分析操作：

24、獲取目標道路上的所有照明路燈的環(huán)境光感值并求取平均值，然后將該平均值、目標道路的交通值、目標道路所屬的氣象區(qū)域的氣象值進行加權計算，得到目標道路整體分析值；

25、當聯合分析模塊接收到第一活動信號或第二活動信號時，對該照明路燈進行單體聯合分析操作：

26、接收到第一活動信號時，獲取單體照明路燈的環(huán)境光感值、所屬的氣象區(qū)域的氣象值、單體照明路燈對應第一活動信號預設的活動值并進行加權計算，得到單體照明路燈聯合分析值；

27、接收到第二活動信號時，獲取單體照明路燈的環(huán)境光感值、所屬的氣象區(qū)域的氣象值、單體照明路燈對應的頻譜差異值并進行加權計算，得到單體照明路燈聯合分析值。

28、在一個優(yōu)選地實施方式中，調控節(jié)能模塊按照預設策略和聯合分析模塊的分析結果決定進行相應的整體調控操作或單體調控操作指的是：

29、調控節(jié)能模塊根據接收到的目標道路整體分析值，按照預設策略對目標道路上的所有照明路燈一同進行整體調控操作，

30、調控節(jié)能模塊根據接收到的單體照明路燈聯合分析值，按照預設策略對該單體照明路燈進行單體調控操作。

31、在一個優(yōu)選地實施方式中，一種路燈照明節(jié)能控制方法，包括以下步驟：

32、步驟一、對目標區(qū)域進行信息采集、數據處理，得到數據處理集；

33、步驟二、根據數據處理集進行環(huán)境分析、氣象分析、交通分析操作，得到環(huán)境光感值、氣象值、交通值，并根據交通值得到當前時間段的交通等級；

34、步驟三、若交通等級大于等于預設的等級閾值，則不對數據處理集進行噪聲分析操作，若交通等級小于預設的等級閾值，則對數據處理集進行噪聲分析操作；

35、步驟四、根據預設策略進行整體聯合分析操作或單體聯合分析操作；

36、步驟五、按照預設策略和聯合分析模塊的分析結果決定進行相應的整體調控操作或單體調控操作。

37、本發(fā)明的技術效果和優(yōu)點：

38、本發(fā)明通過引入環(huán)境分析、氣象分析、交通分析和噪聲分析模塊，本發(fā)明能夠綜合分析多種數據，實現對道路照明系統的智能化調控，各模塊通過獲取和分析不同類型的數據，如環(huán)境光感值、氣象值、交通值和噪聲特征，實現對照明系統的實時動態(tài)調整，提高了系統的智能化程度。

39、本發(fā)明通過聯合分析模塊，對目標道路或單體照明路燈的環(huán)境光感值、交通值和氣象值進行加權計算，得到整體或單體的聯合分析值，基于這些聯合分析值，可以對照明系統進行精準調控，確保在需要時提供足夠的照明，而在不需要時減少照明強度，從而提高了照明系統的能效，節(jié)約能源。

40、在交通分析模塊中，通過對交通流量進行預測和評估，可以及時調整照明強度，確保在交通繁忙或氣象條件惡劣時提供足夠的照明，提高了道路的安全性，同時通過噪聲分析模塊，可以識別和處理人活動噪聲，進一步保障道路的安全，本發(fā)明通過多種分析模塊和聯合分析模塊的協同工作，使得照明系統能夠快速響應不同環(huán)境和條件的變化，及時做出相應的調整，提高了系統的響應能力和適應性。

41、本發(fā)明通過精準調控和節(jié)能措施，減少了能源消耗和碳排放，具有顯著的環(huán)保效益，通過智能化和動態(tài)化的管理，本發(fā)明可以減少不必要的照明和能耗，降低系統的運行成本，也可以延長照明設備的使用壽命，降低維護成本，可以對特定目標道路、特定單體照明燈進行區(qū)域性、氣象適應性調節(jié)，而不是同一區(qū)域統一照明方案，可以更精準的把控照明需求并進行調節(jié)，針對性的選擇對特定目標道路進行整體調整還可以降低本系統的運算壓力，降低算力成本，而針對性的對單體照明路段進行單體調整可以更好的對單獨照明區(qū)域內的照明需求進行滿足，也降低了整體目標區(qū)域內的照明能耗。