智能面板式主动发光标志牌远程控制系统

技术领域

本发明属于发光标志牌领域，涉及远程控制技术，具体是智能面板式主动发光标志牌远程控制系统。

背景技术

主动发光标志牌，采用LED光源和逆反射材料制作版面，标志自身的光源能够满足全天候环境条件下的标志信息识别。又分为点阵显示发光标志和面板显示发光标志，其中点阵显示发光标志又分为外置式和内置式、面板显示发光标志又分为全透式和半透式。主动发光标志牌结合了微米级反光材料、太阳能等新能源应用、固体蓄电池或锂电池、电路压降光控技术、LED光电技术、物联网应用技术于一体，在道路交通安全管理领域做出了有力贡献。

现有技术中，对主动发光标志牌的维护作业往往依赖于定期维护或者接收到电话反馈后安排工作人员进行实地维护，存在主动发光标志牌的维护作业不够及时，故障处理不够高效的情况，为此，我们提出智能面板式主动发光标志牌远程控制系统。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供智能面板式主动发光标志牌远程控制系统。

本发明所要解决的技术问题为：

如何实现智能面板式主动发光标志牌的适配维护和发光亮度的智能化调节的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

智能面板式主动发光标志牌远程控制系统，包括区域划分模块、接入统计模块、环境采集模块、区域定级模块、光照响应模块、运行监测模块、维护定级模块、智能显示面板和服务器；

所述区域划分模块用于将城市道路划分为标志牌设置区域经服务器发送至接入统计模块；

所述接入统计模块用于对标志牌设置区域中主动发光标志牌进行统计，得到标志牌设置区域的标志牌特征信息经服务器发送至区域定级模块；所述环境采集模块用于采集标志牌设置区域的环境影响数据经服务器发送至区域定级模块；

所述区域定级模块用于判定标志牌设置区域内主动发光标志牌的精度控制等级发送至服务器，所述服务器根据标志牌设置区域的精度控制等级将对应的标准响应时长发送至维护定级模块；

所述环境采集模块还用于采集标志牌设置区域的环境光照强度经服务器发送至光照响应模块，同时采集标志牌设置区域内主动发光标志牌的实时主动发光亮度经服务器发送至运行监测模块；

所述光照响应模块用于对主动发光标志牌的主动发光亮度进行调节，生成光照补强信号或光照稳定信号发送至主动发光标志牌和运行监测模块；所述主动发光标志牌具有调节主动发光亮度的功能；

所述运行监测模块用于监测标志牌设置区域中主动发光标志牌的运行状态数据，并将主动发光标志牌的运行状态数据经服务器发送至维护定级模块；

所述维护定级模块用于判定标志牌设置区域内主动发光标志牌的标志牌维护需求等级，并经服务器发送至智能显示面板；所述智能显示面板用于显示标志牌设置区域的标志牌维护需求等级。

进一步地，标志牌特征信息包括标志牌设置区域的主动发光标志牌数、主动发光标志牌设置高度和主动发光标志牌占用体积；

环境影响数据包括标志牌设置区域的车流量、人流量和交通高峰时段；

运行状态数据包括主动发光标志牌的主动发光异常次数和实时响应时长。

进一步地，所述区域定级模块的判定过程具体如下：

读取标志牌设置区域的标志牌特征信息和环境影响数据，得到标志牌设置区域的主动发光标志牌数、主动发光标志牌设置高度、主动发光标志牌占用体积、车流量、人流量和交通高峰时段；

计算标志牌设置区域的平均车流量和平均人流量，同时遍历比对标志牌设置区域的车流量和人流量，分别取车流量和人流量的最大值记为标志牌设置区域的最大车流量和最大人流量；比对标志牌设置区域的交通高峰时段与存储于服务器中标准高峰时段，计算标志牌设置区域的高峰持续比；

计算标志牌设置区域内主动发光标志牌的精度控制值；

将标志牌设置区域的精度控制值与精度控制阈值进行比对得到标志牌设置区域的精度控制等级。

进一步地，精度控制值与精度控制阈值比对过程具体如下：

若标志牌设置区域的精度控制值小于等于第一精度控制阈值，则判定标志牌设置区域的精度控制等级为第一精度控制等级；若标志牌设置区域的精度控制值大于第一精度控制阈值且小于等于第二精度控制阈值，则判定标志牌设置区域的精度控制等级为第二精度控制等级；若标志牌设置区域的精度控制值大于第二精度控制阈值，则判定标志牌设置区域的精度控制等级为第三精度控制等级；

其中，第一精度控制阈值小于第二精度控制阈值，第一精度控制阈值和第二精度控制阈值的数值均大于零，第一精度控制等级的等级低于第二精度控制等级的等级，第二精度控制等级的等级低于第三精度控制等级的等级。

进一步地，标志牌设置区域的精度控制等级与标准响应时长的对应关系具体为：

第一精度控制等级对应的标准响应时长为第一标准响应时长，第二精度控制等级对应的标准响应时长为第二标准响应时长，第三精度控制等级对应的标准响应时长为第三标准响应时长，第一标准响应时长大于第二标准响应时长，第二标准响应时长大于第三标准响应时长。

进一步地，所述光照响应模块的调节过程具体如下：

读取标志牌设置区域的环境光照强度，并与服务器中存储的工作光照强度区间进行比对；

若环境光照强度不属于工作光照强度区间，则生成光照补强信号；若环境光照强度属于工作光照强度区间，则生成光照稳定信号。

进一步地，所述主动发光标志牌调节主动发光亮度的过程具体为：

当主动发光标志牌接收到光照补强信号时，调节主动发光亮度至第二主动发光亮度；当主动发光标志牌接收到光照稳定信号时，调节主动发光亮度至第一主动发光亮度；

其中，第二主动发光亮度的数值大于第一主动发光亮度的数值，第一主动发光亮度和第二主动发光亮度的数值均大于零。

进一步地，所述运行监测模块的监测过程具体如下：

监测标志牌设置区域中主动发光标志牌的实时主动发光亮度，根据光照补强信号或光照稳定信号以对应的亮度波动区间与主动发光标志牌的实时主动发光亮度进行比对；

若主动发光标志牌的实时主动发光亮度的数值处于对应的亮度波动区间，则不进行任何操作；若主动发光标志牌的实时主动发光亮度的数值不处于对应的亮度波动区间，则主动发光异常次数进行一次计数得到主动发光标志牌的主动发光异常次数；

监测标志牌设置区域中主动发光标志牌的实时响应时长。

进一步地，所述维护定级模块的判定过程具体如下：

读取主动发光标志牌的运行状态数据得到标志牌设置区域内主动发光标志牌的主动发光异常次数和实时响应时长；

遍历比对主动发光标志牌的实时响应时长得到标志牌设置区域内主动发光标志牌的最大实时响应时长，同理，得到标志牌设置区域内主动发光标志牌的最大主动发光异常次数；

读取存储于服务器中主动发光标志牌的标准响应时长，将主动发光标志牌的最大实时响应时长减去主动发光标志牌的标准响应时长得到主动发光标志牌的最大延迟响应时长；

若主动发光标志牌的最大延迟响应时长的数值大于零，则进行后续步骤；

若主动发光标志牌的最大延迟响应时长的数值小于等于零，则将主动发光标志牌的最大延迟响应时长的数值记为零；

计算标志牌设置区域的标志牌维护需求值；

将标志牌设置区域的标志牌维护需求值与标志牌维护需求阈值进行比对得到标志牌设置区域的标志牌维护需求等级。

进一步地，标志牌维护需求值与标志牌维护需求阈值的比对过程具体如下：

若标志牌设置区域的标志牌维护需求值小于等于第一标志牌维护需求阈值，则判定标志牌设置区域的标志牌维护需求等级为第一标志牌维护需求等级；

若标志牌设置区域的标志牌维护需求值大于第一标志牌维护需求阈值且小于等于第二标志牌维护需求阈值，则判定标志牌设置区域的标志牌维护需求等级为第二标志牌维护需求等级；

若标志牌设置区域的标志牌维护需求值大于第二标志牌维护需求阈值，则判定标志牌设置区域的标志牌维护需求等级为第三标志牌维护需求等级；

其中，第一标志牌维护需求阈值小于第二标志牌维护需求阈值，第一标志牌维护需求阈值和第二标志牌维护需求阈值的数值均大于零，第一标志牌维护需求等级的等级低于第二标志牌维护需求等级的等级，第二标志牌维护需求等级的等级低于第三标志牌维护需求等级的等级。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明首先利用区域划分模块将城市道路划分为标志牌设置区域，而后通过区域定级模块判定标志牌设置区域内主动发光标志牌的精度控制等级，根据精度控制等级将标志牌设置区域对应的标准响应时长发送至维护定级模块，另一方面通过运行监测模块监测标志牌设置区域中主动发光标志牌的运行状态数据发送至维护定级模块，最终结合维护定级模块判定标志牌设置区域内主动发光标志牌的标志牌维护需求等级，本发明实现了智能面板式主动发光标志牌的适配维护；

2、本发明还利用环境采集模块采集标志牌设置区域的环境光照强度发送至光照响应模块，光照响应模块结合环境光照强度对主动发光标志牌的主动发光亮度进行调节，从而生成光照补强信号或光照稳定信号发送至主动发光标志牌，主动发光标志牌依据光照补强信号或光照稳定信号将其主动发光亮度进行调节，本发明实现了智能面板式主动发光标志牌发光亮度的智能化调节。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的整体系统框图；

图2为本发明中接入统计模块的工作示意图；

图3为本发明中接入统计模块的又一工作示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在一实施例中，请参阅图1-图3所示，智能面板式主动发光标志牌远程控制系统，包括区域划分模块、接入统计模块、环境采集模块、区域定级模块、光照响应模块、运行监测模块、维护定级模块、智能显示面板和服务器；

所述区域划分模块用于将城市道路划分为标志牌设置区域，具体地，根据城市道路的路口、路段和拐角划分得到标志牌设置区域；所述区域划分模块将标志牌设置区域发送至服务器，所述服务器将标志牌设置区域发送至接入统计模块；

所述接入统计模块用于对标志牌设置区域中主动发光标志牌进行统计，在本实施例中，主动发光标志牌包括城市道路中主动发光的交通标志、警示标志和其他用途标志；所述接入统计模块通过对标志牌设置区域中接入远程控制系统的主动发光标志牌进行统计得到标志牌设置区域的标志牌特征信息；

请参阅图2和图3所示，标志牌特征信息包括标志牌设置区域的主动发光标志牌数、主动发光标志牌设置高度和主动发光标志牌占用体积；所述接入统计模块将标志牌设置区域的标志牌特征信息发送至服务器，所述服务器将标志牌设置区域的标志牌特征信息发送至区域定级模块；

需要具体说明的是，主动发光标志牌设置高度为主动发光标志牌下沿距离地面的高度，主动发光标志牌占用体积为单一主动发光标志牌安装架上所有主动发光标志牌的体积的数值总和；

所述环境采集模块用于采集标志牌设置区域的环境影响数据，环境影响数据包括标志牌设置区域的车流量、人流量和交通高峰时段；需要具体解释的是，车流量为单位时长内标志牌设置区域通过的车辆数；同理，人流量为单位时长内标志牌设置区域通过的行人数；在本实施例中，通过高清监控探头和图像捕捉技术配合远程控制系统自带计时功能采集标志牌设置区域的环境影响数据；

可理解的是，标志牌设置区域的车流量和人流量数值越大，受主动发光标志牌故障影响的对象就越多，对标志牌设置区域内主动发光标志牌的高精度控制需求就更高；同理，标志牌设置区域的交通高峰时段的时长越长，对标志牌设置区域内主动发光标志牌的高精度控制的时长越长；

所述环境采集模块将标志牌设置区域的环境影响数据发送至服务器，所述服务器将标志牌设置区域的环境影响数据发送至区域定级模块；

所述区域定级模块用于判定标志牌设置区域内主动发光标志牌的精度控制等级，判定过程具体如下：

读取标志牌设置区域的标志牌特征信息和环境影响数据，得到标志牌设置区域的主动发光标志牌数、主动发光标志牌设置高度PHi、主动发光标志牌占用体积PVi、车流量、人流量和交通高峰时段；其中，i为标志牌设置区域内主动发光标志牌的编号，i=1，2，……，z，z大于零且z的数值与主动发光标志牌数量的数值相等；

分别将标志牌设置区域的车流量和人流量相加求和取平均值，得到标志牌设置区域的平均车流量PC和平均人流量PR，同时遍历比对标志牌设置区域的车流量和人流量，分别取车流量和人流量的最大值记为标志牌设置区域的最大车流量ZC和最大人流量ZR；

比对标志牌设置区域的交通高峰时段与存储于服务器中标准高峰时段，计算标志牌设置区域的高峰持续比GB；本实施例中，标准高峰时段为7时至9时和17时至20时，若标志牌设置区域的交通高峰时段为6时至9时和18时至19时，则标志牌设置区域的高峰持续比为4/5；

根据公式计算得到标志牌设置区域内主动发光标志牌的精度控制值JZ，公式具体如下：

JZ=（ΣPHi+ΣPVi）×s1+[（ZC-PC）×s2+（ZR-PR）×s3]×GB；式中，s1、s2和s3为固定数值的权重系数，s1、s2和s3的数值均大于零且s1+s2=1；

将标志牌设置区域的精度控制值与精度控制阈值进行比对；

若标志牌设置区域的精度控制值小于等于第一精度控制阈值，则判定标志牌设置区域的精度控制等级为第一精度控制等级；

若标志牌设置区域的精度控制值大于第一精度控制阈值且小于等于第二精度控制阈值，则判定标志牌设置区域的精度控制等级为第二精度控制等级；

若标志牌设置区域的精度控制值大于第二精度控制阈值，则判定标志牌设置区域的精度控制等级为第三精度控制等级；

其中，第一精度控制阈值小于第二精度控制阈值，第一精度控制阈值和第二精度控制阈值的数值均大于零，第一精度控制等级的等级低于第二精度控制等级的等级，第二精度控制等级的等级低于第三精度控制等级的等级；

所述区域定级模块将标志牌设置区域的精度控制等级发送至服务器，所述服务器根据标志牌设置区域的精度控制等级将对应的标准响应时长发送至维护定级模块；

其中，标志牌设置区域的精度控制等级与标准响应时长的对应关系具体为：第一精度控制等级对应的标准响应时长为第一标准响应时长，第二精度控制等级对应的标准响应时长为第二标准响应时长，第三精度控制等级对应的标准响应时长为第三标准响应时长，第一标准响应时长大于第二标准响应时长，第二标准响应时长大于第三标准响应时长；

在本实施例中，所述环境采集模块还用于采集标志牌设置区域的环境光照强度和标志牌设置区域内主动发光标志牌的实时主动发光亮度，所述环境采集模块将标志牌设置区域的环境光照强度和标志牌设置区域内主动发光标志牌的实时主动发光亮度发送至服务器，所述服务器将标志牌设置区域的环境光照强度发送至光照响应模块和将标志牌设置区域内主动发光标志牌的实时主动发光亮度发送至运行监测模块；在实际工作过程中，可通过光强测量仪采集标志牌设置区域的环境光照强度和标志牌设置区域内主动发光标志牌的实时主动发光亮度；

所述光照响应模块用于对主动发光标志牌的主动发光亮度进行调节，调节过程具体如下：

读取标志牌设置区域的环境光照强度，并与服务器中存储的工作光照强度区间进行比对；

若环境光照强度不属于工作光照强度区间，则生成光照补强信号；

若环境光照强度属于工作光照强度区间，则生成光照稳定信号；

本实施例中，工作光照强度区间为[150lx,750lx],光照强度的单位为勒克斯，记作lx；若标志牌设置区域的环境光照强度为130lx或770lx，则生成光照补强信号，若标志牌设置区域的环境光照强度为550lx，则生成光照稳定信号；

所述光照响应模块将光照补强信号或光照稳定信号发送至主动发光标志牌和运行监测模块；

所述主动发光标志牌用于依据光照补强信号或光照稳定信号将主动发光亮度进行调节；在实际工作过程中，可利用光敏电阻调节主动发光标志牌的主动发光亮度，主动发光标志牌调节主动发光亮度的过程具体为：

当主动发光标志牌接收到光照补强信号时，调节主动发光亮度至第二主动发光亮度；

当主动发光标志牌接收到光照稳定信号时，调节主动发光亮度至第一主动发光亮度；

需进一步说明的是，第二主动发光亮度的数值大于第一主动发光亮度的数值，第一主动发光亮度和第二主动发光亮度的数值均大于零；

所述运行监测模块用于监测标志牌设置区域中主动发光标志牌的运行状态数据，监测过程具体如下：

运行状态数据包括主动发光标志牌的主动发光异常次数和实时响应时长；

监测标志牌设置区域中主动发光标志牌的实时主动发光亮度，根据光照补强信号或光照稳定信号以对应的亮度波动区间与主动发光标志牌的实时主动发光亮度进行比对；其中，光照稳定信号对应第一亮度波动区间，光照补强信号对应第二亮度波动区间；

若主动发光标志牌的实时主动发光亮度的数值处于对应的亮度波动区间，则不进行任何操作；

若主动发光标志牌的实时主动发光亮度的数值不处于对应的亮度波动区间，则主动发光异常次数进行一次计数得到主动发光标志牌的主动发光异常次数；

监测标志牌设置区域中主动发光标志牌的实时响应时长；

具体地，通过记录运行监测模块接收光照补强信号或光照稳定信号时刻至主动发光标志牌调节主动发光亮度至第一主动发光亮度或第二主动发光亮度时刻的时长得到主动发光标志牌的实时响应时长；

所述运行监测模块将主动发光标志牌的运行状态数据发送至服务器，所述服务器将主动发光标志牌的运行状态数据发送至维护定级模块；

所述维护定级模块用于判定标志牌设置区域内主动发光标志牌的标志牌维护需求等级，判定过程具体如下：

读取主动发光标志牌的运行状态数据得到标志牌设置区域内主动发光标志牌的主动发光异常次数和实时响应时长；

遍历比对主动发光标志牌的实时响应时长得到标志牌设置区域内主动发光标志牌的最大实时响应时长，同理，得到标志牌设置区域内主动发光标志牌的最大主动发光异常次数LY；

读取存储于服务器中主动发光标志牌的标准响应时长，将主动发光标志牌的最大实时响应时长减去主动发光标志牌的标准响应时长得到主动发光标志牌的最大延迟响应时长YX；

若主动发光标志牌的最大延迟响应时长的数值大于零，则进行后续步骤；

若主动发光标志牌的最大延迟响应时长的数值小于等于零，则将主动发光标志牌的最大延迟响应时长的数值记为零；可理解的是，若主动发光标志牌的最大延迟响应时长的数值小于等于零时不影响主动发光标志牌的标志牌维护需求等级；

根据公式WX=LY×t1+YX×t2计算得到标志牌设置区域的标志牌维护需求值WX；其中，t1和t2为固定数值的比例系数，且t1和t2的数值均大于零；

将标志牌设置区域的标志牌维护需求值与标志牌维护需求阈值进行比对：

若标志牌设置区域的标志牌维护需求值小于等于第一标志牌维护需求阈值，则判定标志牌设置区域的标志牌维护需求等级为第一标志牌维护需求等级；

若标志牌设置区域的标志牌维护需求值大于第一标志牌维护需求阈值且小于等于第二标志牌维护需求阈值，则判定标志牌设置区域的标志牌维护需求等级为第二标志牌维护需求等级；

若标志牌设置区域的标志牌维护需求值大于第二标志牌维护需求阈值，则判定标志牌设置区域的标志牌维护需求等级为第三标志牌维护需求等级；

其中，第一标志牌维护需求阈值小于第二标志牌维护需求阈值，第一标志牌维护需求阈值和第二标志牌维护需求阈值的数值均大于零，第一标志牌维护需求等级的等级低于第二标志牌维护需求等级的等级，第二标志牌维护需求等级的等级低于第三标志牌维护需求等级的等级；

所述维护定级模块将标志牌设置区域的标志牌维护需求等级发送至服务器，所述服务器将标志牌设置区域的标志牌维护需求等级发送至智能显示面板；

所述智能显示面板用于显示标志牌设置区域的标志牌维护需求等级，工作人员根据标志牌维护需求等级对标志牌设置区域的主动发光标志牌进行维护作业；

本实施例中，当标志牌设置区域的标志牌维护需求等级为第一标志牌维护需求等级时，无需进行额外维护作业；

当标志牌设置区域的标志牌维护需求等级为第二标志牌维护需求等级时，对出现运行问题的主动发光标志牌进行针对性维护作业；

当标志牌设置区域的标志牌维护需求等级为第三标志牌维护需求等级时，对标志牌设置区域中所有的主动发光标志牌进行维护作业；

在本申请中，若出现相应的计算公式，则上述计算公式均是去量纲取其数值计算，公式中存在的权重系数、比例系数等系数，其设置的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个结果值，关于权重系数和比例系数的大小，只要不影响参数与结果值的比例关系即可。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。