CN118564891A - 一种城市用多杆合一的智慧灯及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于照明设备智能控制技术领域，公开了一种城市用多杆合一的智慧灯及其控制方法，包括：路灯竖杆、连接件、红绿灯横杆、红绿灯指示牌、摄像装置、路灯、控制箱；方法包括：控制系统判断是否需要开启或关闭路灯；控制路灯的亮度，控制系统发送指令给亮度调节模块，实现对路灯亮度的调节；控制系统发送指令给定时开关模块，实现按时自动开关路灯；控制系统与中央控制中心建立连接或通过互联网进行通信，中央控制中心通过远程监控与管理模块，实时获取路灯的工作状态、亮度信息等数据。本发明解决了传统“L”形灯杆承载城市用灯单一的问题，便于把红绿灯指示牌、摄像装置、路灯和控制箱安装在灯杆上，便于城市智慧灯进行多杆合一安装。

Description

一种城市用多杆合一的智慧灯及其控制方法

技术领域

本发明涉及照明设备智能控制技术领域，尤其涉及一种城市用多杆合一的智慧灯及其控制方法。

背景技术

路灯是一种用于夜间照明的设施，其主要作用是提供光线照明，以确保行人和车辆在夜间能够正常活动和安全行驶。路灯的主要用途，提供行人安全：路灯的主要目的之一是确保行人在夜间能够看清道路和周围环境，以避免意外事故和摔倒。路灯能够照亮人行道、过街天桥和人行横道等地方，使行人能够清晰看到周围的障碍物和交通状况。保障交通安全：路灯的另一个重要用途是为车辆提供足够的照明，使驾驶员能够准确地看到道路、交通标志和其他车辆，从而降低交通事故的发生率。路灯还可以标识出道路的曲线、转弯和坡度等，提醒驾驶员调整车速和行驶方式。防止犯罪：路灯的亮度可以减少犯罪的发生。在夜间，亮起的路灯可以提供较好的环境照明，同时也增加了居民和过路人的安全感。方便夜间活动：路灯的存在使得夜间的活动更加方便和安全。例如，人们可以在夜晚散步、慢跑或骑自行车，而路灯的照明可以让他们更加清晰地看到道路和周围环境。总的来说，路灯的作用是为了提供安全的夜间照明，保障行人和车辆的安全，减少犯罪行为，并方便夜间的各种活动。

但是，在现有技术中，因为道路杆件林立，影响城市道路规划和市容市貌，路灯主干结构单一，没有合理发挥其作用，并且由于燃油车的普及，导致道路上汽车尾气排放造成了环境污染，所以要切实改善城市道路景观，强化城市精细化管理，同步推进以道路照明灯杆为载体的综合杆建设。

现有技术一，申请号：CN 202221905503.X公开了一种多杆合一的路灯，包括：安装底板，安装底板的顶部表面螺纹连接有主杆，主杆的两侧顶部相互对称焊接有弧形杆，两个弧形杆一端各安装有灯体，主杆顶部表面焊接有次杆，次杆的外侧壁相互圆周对称设置有喷水装置，喷水装置包括四个喷水杆和喷水头，喷水杆底部表面安装有喷水头，主杆内部底端安装有水泵，喷水杆进水口通过水管与水泵的出水口相连通。虽然将急救设备箱、广告板、广角摄像头、灯体和喷水装置结合在一个杆体上，有效的解决了道路杆件林立的问题，当启用水泵时，水通过水管吸入喷水杆中，从喷水头向空中喷水，进而减少空气中的粉尘。但是难以应用到城市道路的红绿灯的安装中，造成在城市交通路口时，需要安装路灯和红绿灯的问题，同时无论是直接采用红绿灯安装路灯还是采用路灯安装红绿灯，造成灯杆布局不合理的问题，而灯杆上安装摄像头，存在因冰雹造成损坏的问题。

现有技术二，申请号：CN202311453260.X公开了一种聚光型太阳能路灯，包括：灯柱、空气质量传感器、警示装置和传动装置，警示装置包括移动组件，传动装置包括气泵，根据空气质量传感器检测到的雾气浓度值，通过控制器控制气泵工作，带动移动组件往复移动，间歇性打断路灯局部光线，使路灯在大雾天气时，发生局部小范围闪烁，警示路人，并在弧形板移动的同时，清洁灯罩，避免水珠与灰尘固结或冻结在灯罩上而降低路灯照明度，同时，suIran气泵带动气体流动，排出的气流加快路灯处的浓雾退散，保证路灯的实际照明效果。但是其结构和功能较为简单，组装及运输繁琐。

现有技术三，申请号：CN202310598586.5公开了一种分布式太阳能路灯系统，包括多个太阳能路灯、智能网关以及用户终端；多个太阳能路灯通过设置具备Mesh功能的IOT蓝牙模块形成多个Mesh节点，多个Mesh节点组成Mesh太阳能路灯网络；智能网关与Mesh太阳能路灯网络连接通信，以将Mesh太阳能路灯网络接入用户终端；用户终端安装运行用于控制Mesh太阳能路灯网络的太阳能路灯系统操控APP，太阳能路灯系统操控APP响应操作请求对Mesh太阳能路灯网络进行控制。虽然使得太阳能路灯不再孤立，可以彼此连接通信，组成Mesh太阳能路灯网络，实现用户终端的通信控制，提升太阳能路灯的智能化程度。但是没有对照明灯的灯杆进行改进，导致灯杆布局不合理，不利于安装设备，增加了维护成本。

目前现有技术一、现有技术二及现有技术三存在灯杆布局不合理，不利于安装设备，增加了维护成本的问题。因而，本发明提供一种城市用多杆合一的智慧灯及其控制方法，灯杆为可拆卸的“T”形结构，灯杆的上部安装有路灯和控制箱，灯杆靠近红绿灯指示牌的“T”形端安装有摄像装置，摄像装置上设置有用于防护的防护件。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种城市用多杆合一的智慧灯及其控制方法，以解决现有技术中灯杆布局不合理，不利于安装设备，增加了维护成本的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种城市用多杆合一的智慧灯，所述城市用多杆合一的智慧灯包括由路灯竖杆、连接件和红绿灯横杆组成的灯杆，连接件上设置有三个连接端，连接件竖向的两个连接端均旋合安装有路灯竖杆，连接件横向的一个连接端旋合安装有红绿灯横杆；红绿灯指示牌和摄像装置安装在红绿灯横杆上，路灯和控制箱安装在连接件上端连接的路灯竖杆上。

作为本发明的进一步改进，灯杆为可拆卸的T形结构，灯杆的上部安装有路灯和控制箱，灯杆靠近红绿灯指示牌的T形端安装有摄像装置，摄像装置上设置有用于防护的防护件。

作为本发明的进一步改进，连接件包括竖向连杆、第一连杆和第二连杆；

竖向连杆侧表面焊接的第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆均为弧形结构。

作为本发明的进一步改进，摄像装置包括摄像头、防护板、缓冲弹簧、阻力转轴、卡箍、补光灯；

其中，摄像头以及摄像头的下部通过阻力转轴连接的卡箍以及摄像头，通过缓冲弹簧固定安装的防护板，卡箍固定在红绿灯横杆上，摄像头的摄像端设置有补光灯，防护板和缓冲弹簧组成防护件，且缓冲弹簧阵列分布在防护板的下表面。

作为本发明的进一步改进，摄像头通过阻力转轴与卡箍连接，摄像头上通过缓冲弹簧安装的防护板。

作为本发明的进一步改进，控制箱内设置有控制系统，控制系统内设置有：

亮灭调节模块，用于根据需求对路灯进行开关控制，实现路灯的亮灭调节；根据天黑天亮的时间自动调节路灯的亮灭状态；

亮度调节模块，用于通过调整电流或电压参数，控制箱实现路灯的亮度调节，根据不同时间段和道路照明需求，调整亮度；

定时开关模块，用于设置定时开关功能，按照预设的时间表控制路灯的开关状态；通过控制系统，根据具体需求设置路灯的开关时间，实现自动化的路灯管理和控制；

远程监控与管理模块，用于与中央控制中心连接，实现远程监控和管理功能；通过远程监控，实时获取路灯的工作状态、亮度信息，及时处理故障和异常情况，提高维护效率和城市管理水平。

为实现上述目的，本发明还提供了如下技术方案：

一种城市用多杆合一的智慧灯的控制方法，其应用于所述的城市用多杆合一的智慧灯，所述城市用多杆合一的智慧灯的控制方法，包括：

通过传感器设备感知环境的亮度和时间信息；根据预设的亮灭调节策略，控制系统判断是否需要开启或关闭路灯；控制系统发送指令给亮灭调节模块，实现对路灯的开关控制；

控制系统通过光照传感器的参数，获取当前的光照情况或亮度需求，控制系统根据获取的信息，调整电流或电压参数，控制路灯的亮度，控制系统发送指令给亮度调节模块，实现对路灯亮度的调节；

控制系统根据预设的时间表，设置路灯的开关时间和状态；控制系统根据当前时间与时间表进行比对，判断是否需要开启或关闭路灯，控制系统发送指令给定时开关模块，实现按时自动开关路灯；

控制系统与中央控制中心建立连接或通过互联网进行通信，中央控制中心通过远程监控与管理模块，实时获取路灯的工作状态、亮度信息数据；控制系统将获取的数据传输给中央控制中心，进行状态监测和数据分析，中央控制中心根据数据分析结果，及时处理故障和异常情况。

作为本发明的进一步改进，其中，传感器设备包括光照传感器和时间传感器，用于测量环境光照强度的设备，感知周围的光照情况，使用光敏电阻或光电二极管元件转换光信号为电信号；通过光照传感器，控制系统获取当前环境的光照强度信息，从而判断是否需要开启或关闭路灯；

时间传感器，用于感知当前的时间信息，是实时时钟芯片设备，通过时间传感器，控制系统获取当前的时间，从而根据预设的时间表进行比对，判断是否需要开启或关闭路灯；综合使用光照传感器和时间传感器，控制系统实时感知环境的亮度和时间信息，从而根据预设的亮灭调节策略智能地控制路灯的开关状态。

作为本发明的进一步改进，控制系统对亮灭调节策略及按时自动开关路灯的控制过程，包括：

将预设的亮灭调节策略的优先级进行设置，该优先级高于预设的时间表的优先级；

控制系统当接收到预设的亮灭调节策略的判断结果时，进行路灯的开启和关闭；当未接收到预设的亮灭调节策略的判断结果时，根据预设的时间表的判断结果进行路灯的开启和关闭。

作为本发明的进一步改进，其中，将能源效率相关的亮灭调节策略的优先级设置为高于时间表的优先级，当系统接收到多个调节策略时，能源效率相关的策略会被优先执行；包括：

光照传感器控制：安装光照传感器来实时监测环境光照强度；根据光照强度的变化，自动调整路灯的亮度或开关状态；在光照充足的白天时间段内，根据设定的阈值关闭路灯；

调光功能：使用可调光的路灯，根据实际需求调节灯具的亮度；在光照充足的白天时间段内，降低灯具的亮度；在夜晚或需要强照明的时间段内，增加灯具的亮度；

动态调节策略：结合实时数据分析和机器学习算法，根据交通流量、人流量、天气因素调节路灯的亮度或开关状态；根据实时情况动态地调整路灯的工作模式，提供照明控制；

能效评估和优化：定期评估照明系统的能源效率，并进行优化；通过分析数据和监测结果，找出能源消耗高的区域或时间段，针对性地进行调整和改进。

本发明路灯竖杆起到支撑路灯和其他附件的作用，使路灯能够高度适应道路照明需求，提供照明功能。连接件连接不同部件的关键组件，使灯杆结构稳固，确保各个部件之间的连接牢固。红绿灯横杆安装红绿灯指示牌和摄像装置5，提供交通信号和监控功能。红绿灯指示牌用于指示交通信号，引导车辆和行人的行进方向，提高交通安全性。摄像装置用于监控交通和安全情况，捕捉图像和视频数据，提供实时监控和记录，以便用于交通管理、犯罪预防等目的。路灯提供道路照明功能，确保行人和车辆在夜间能够看清道路和周围环境，提高行车和行人安全性。控制箱用于管理和控制路灯的工作状态，实现智能化的路灯管理和控制，包括亮灭调节、亮度调节、定时开关等功能，提高能源使用效率和城市管理水平。

附图说明

图1为本发明城市用多杆合一的智慧灯一个实施例的结构示意图；

图2为本发明城市用多杆合一的智慧灯一个实施例的路灯竖杆和连接件的结构示意图；

图3为本发明城市用多杆合一的智慧灯一个实施例的摄像装置的结构示意图；

图4为本发明城市用多杆合一的智慧灯的控制方法一个实施例的步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中的术语“第一”“第二”“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。

如图1所示，本实施例提供了城市用多杆合一的智慧灯的一个实施例，在本实施例中，该城市用多杆合一的智慧路灯体包括：路灯竖杆1、连接件2、红绿灯横杆3、红绿灯指示牌4、摄像装置5、路灯6、控制箱7；

由路灯竖杆1、连接件2和红绿灯横杆3组成的灯杆(便于灯杆进行拼装，解决了一体式灯杆运输暂用空间的问题)，连接件2上设置有三个连接端，连接件2竖向的两个连接端均旋合安装有路灯竖杆1，连接件2横向的一个连接端旋合安装有红绿灯横杆3；红绿灯指示牌4和摄像装置5安装在红绿灯横杆3上，路灯6和控制箱7安装在连接件2上端连接的路灯竖杆1上；

灯杆安装的红绿灯指示牌4，灯杆为可拆卸的“T”形结构，灯杆的上部安装有路灯6和控制箱7，灯杆靠近红绿灯指示牌4的“T”形端安装有摄像装置5，摄像装置5上设置有用于防护的防护件。

优选地，本实施例的路灯竖杆1和连接件2通过旋合安装在一起，形成灯杆结构；连接件2有三个连接端，其中两个竖向连接端安装有路灯竖杆1，一个横向连接端安装有红绿灯横杆3；红绿灯指示牌4和摄像装置5安装在红绿灯横杆3上。红绿灯指示牌4用于指示交通信号，摄像装置5用于监控交通和安全；路灯6和控制箱7安装在连接件2上端连接的路灯竖杆1上。路灯6提供照明，控制箱7用于管理和控制路灯的工作状态。整个灯杆结构可拆卸，方便安装和维护。灯杆靠近红绿灯指示牌4的“T”形端安装有摄像装置5，并在摄像装置5上设置防护件，以保护装置的安全。

本实施例的路灯竖杆1起到支撑路灯和其他附件的作用，使路灯能够高度适应道路照明需求，提供照明功能。连接件2连接不同部件的关键组件，使灯杆结构稳固，确保各个部件之间的连接牢固。红绿灯横杆3安装红绿灯指示牌4和摄像装置5，提供交通信号和监控功能。红绿灯指示牌4用于指示交通信号，引导车辆和行人的行进方向，提高交通安全性。摄像装置5用于监控交通和安全情况，捕捉图像和视频数据，提供实时监控和记录，以便用于交通管理、犯罪预防等目的。路灯6提供道路照明功能，确保行人和车辆在夜间能够看清道路和周围环境，提高行车和行人安全性。控制箱7用于管理和控制路灯的工作状态，实现智能化的路灯管理和控制，包括亮灭调节、亮度调节、定时开关等功能，提高能源使用效率和城市管理水平。

综上所述，本实施例通过集成不同功能的设备在一起，减少灯杆的数量和占地面积，提高城市道路资源的利用效率。同时，通过智能化的控制和管理，提高路灯的能源使用效率，减少能源浪费。另外，安装红绿灯和摄像装置，能够提供交通指引和监控功能，提高道路交通的安全性和流畅性。整体而言，这种多杆合一的智慧路灯有节约成本、提高效率、增加安全等多方面的意义。整合了路灯、红绿灯、摄像装置和控制系统，提供了照明、交通信号和安全监控等多种功能。通过集成不同设备在一起，可以减少灯杆的数量，提高城市道路的利用效率。同时，通过控制箱管理和控制路灯工作状态，可以实现智能化的路灯管理和控制，提高能源使用效率和城市管理水平。

本实施例通过为“T”形结构的灯杆，解决了传统“L”形灯杆承载城市用灯单一的问题，进而便于把红绿灯指示牌4、摄像装置5、路灯6和控制箱7安装在灯杆上，便于城市智慧灯进行多杆合一安装，而灯杆上安装的摄像装置5通过防护件进行防护，从而增加了摄像装置5的安全防护性能。

进一步地，如图2所示，连接件2包括竖向连杆21、第一连杆22和第二连杆23；竖向连杆21侧表面焊接的第一连杆22和第二连杆23，第一连杆22和第二连杆23均为弧形结构；

优选地，本实施例的竖向连杆21连接路灯竖杆1和红绿灯横杆3，通过焊接在竖向连杆21的侧表面上，使路灯竖杆1和红绿灯横杆3能够牢固地连接在一起；第一连杆22和第二连杆23：第一连杆22和第二连杆23均为弧形结构，与竖向连杆21侧表面焊接，提供连接件2的横向连接端，用于安装红绿灯横杆3。

本实施例的竖向连杆21提供连接路灯竖杆1和红绿灯横杆3的垂直连接，确保灯杆结构的稳固性和牢固性。第一连杆22和第二连杆23提供连接件2的横向连接端，用于安装红绿灯横杆3；其弧形结构能够适应不同角度和弯曲度的道路需求。连接件2的设计使得灯杆结构更加灵活和可调节，能够适应不同道路的形状和需求；通过焊接连接，能够确保连接牢固性，提高灯杆的稳定性和耐久性。

综上所述，本实施例的连接件2的设计能够实现多杆合一的灯杆结构，减少了部件的数量和安装的复杂性，提高了灯杆的安装效率和可维护性。同时，灵活的连接件设计能够适应不同道路形态和需求，提供更好的照明、交通指引和监控功能，提高城市道路的安全性和便利性。而连接件2由竖向连杆21、第一连杆22和第二连杆23组成，同时第一连杆22和第二连杆23均为弧形结构，使得灯杆节点处通过弧形结构的第一连杆22和第二连杆23进行增强，进而增加了灯杆结构的强度。

进一步地，如图3所示，摄像装置5包括摄像头51、防护板52、缓冲弹簧53、阻力转轴54、卡箍55、补光灯56；

其中，摄像头51、以及摄像头51的下部通过阻力转轴54连接的卡箍55、以及摄像头51上通过缓冲弹簧53固定安装的防护板52，卡箍55固定在红绿灯横杆3上，摄像头51的摄像端设置有补光灯56，防护板52和缓冲弹簧53组成防护件，且缓冲弹簧53阵列分布在防护板52的下表面。

优选地，本实施例通过由摄像头51、防护板52、缓冲弹簧53、阻力转轴54、卡箍55和补光灯56组成的摄像装置5，而摄像头51通过阻力转轴54与卡箍55连接，便于摄像头51通过阻力转轴54在安装时进行角度调节，而摄像头51上通过缓冲弹簧53安装的防护板52，便于防护板52和缓冲弹簧53配合对摄像头51进行防护，避免下冰雹时对摄像头51造成损坏的问题。

本实施例的摄像头51作为摄像装置5的核心部件，用于捕捉图像和视频数据，实现交通监控和安全监控功能，防护板52通过与缓冲弹簧53配合，提供对摄像头51的防护作用。防护板52能够减少对摄像头51的冲击和损坏，例如防止冰雹等天气情况对摄像头的影响。缓冲弹簧53安装在防护板52下表面，通过阵列分布在防护板52上，起到缓冲和减震的作用。当发生冲击时，缓冲弹簧53能够吸收部分冲击力，减少对摄像头51的影响。阻力转轴54连接摄像头51和卡箍55的转轴，使摄像头51能够通过转动角度进行调节，方便在安装时进行角度的调整。卡箍55固定在红绿灯横杆3上，通过阻力转轴54与摄像头51连接，稳固地安装摄像头51在灯杆上。补光灯56安装在摄像头51的摄像端，提供额外的光源，增强夜间拍摄和监控的效果。

本实施例提供摄像装置的安全防护：防护板52和缓冲弹簧53的组合能够保护摄像头51免受冲击和损坏，特别是在下冰雹等恶劣天气条件下；提高图像质量：补光灯56能够提供额外的光源，使摄像头51在夜间或低光照条件下能够获得更好的图像质量，提高监控效果和可视性；方便安装和调整：阻力转轴54使得摄像头51能够在安装时进行角度调整，适应不同的监控需求和角度要求。

综上所述，本实施例的摄像装置5的设计能够提供对摄像头的保护和增强图像质量的功能，提高交通和安全监控的效果，保障城市道路的安全性和便利性。同时，方便的安装和调整也提高了设备的可维护性和适应性。

进一步地，控制箱7内设置有控制系统，控制系统内设置有：

亮灭调节模块，用于根据需求对路灯进行开关控制，实现路灯的亮灭调节；根据天黑天亮的时间自动调节路灯的亮灭状态，节省能源并延长路灯的使用寿命；

亮度调节模块，用于通过调整电流或电压等参数，控制箱7实现路灯的亮度调节，根据不同时间段和道路照明需求，灵活调整亮度，提高能源使用效率；

定时开关模块，用于设置定时开关功能，按照预设的时间表控制路灯的开关状态；通过控制系统，根据具体需求设置路灯的开关时间，实现自动化的路灯管理和控制，减少人工干预和管理成本；

远程监控与管理模块，用于与中央控制中心连接，实现远程监控和管理功能；通过远程监控，实时获取路灯的工作状态、亮度信息等，及时处理故障和异常情况，提高维护效率和城市管理水平。

优选地，本实施例的亮灭调节模块根据天黑天亮的时间自动调节路灯的亮灭状态，节省能源并延长路灯的使用寿命；确保路灯在需要亮起时亮起，在不需要亮起时熄灭，提高能源使用效率。亮度调节模块根据不同时间段和道路照明需求，灵活调整路灯的亮度；可以根据实际需要调整亮度，避免过强或过弱的照明，提高能源使用效率和路灯照明效果。定时开关模块根据具体需求设置路灯的开关时间，实现自动化的路灯管理和控制，减少人工干预和管理成本，确保路灯按照设定的时间表正常工作，提高路灯的可靠性和管理效率。远程监控与管理模块实现远程监控和管理功能；通过远程监控，实时获取路灯的工作状态、亮度信息等，及时处理故障和异常情况，提高维护效率和城市管理水平，可以及时发现和处理路灯的故障，减少故障对交通和安全的影响，提高城市道路的安全性和便利性。

综上所述，本实施例通过这些控制模块的设置，控制箱7能够实现对路灯的智能化管理和控制，根据不同的需求和情况，调节路灯的亮度、亮灭状态和开关时间，提高能源使用效率、路灯照明效果和城市管理水平；能够减少能源浪费、降低运维成本、提高路灯的可靠性和维护效率，为城市居民提供更安全、舒适的照明环境。通过以上控制功能的实现，控制箱7可以实现对路灯的灵活管理和控制，根据不同的需求和情况，调节路灯的亮度和开关状态，提高能源使用效率和城市管理水平。智能化的路灯管理和控制可以减少能源浪费、提高路灯的可靠性和维护效率，为城市居民提供更安全、舒适的照明环境。

如图4所示，本实施例还提供了城市用多杆合一的智慧灯的控制方法的一个实施例，在本实施例中，城市用多杆合一的智慧灯的控制方法应用于如上述实施例中的城市用多杆合一的智慧灯的控制方法，该城市用多杆合一的智慧灯的控制方法具体包括以下步骤：

步骤S1：通过传感器设备感知环境的亮度和时间信息；根据预设的亮灭调节策略，控制系统判断是否需要开启或关闭路灯；控制系统发送指令给亮灭调节模块，实现对路灯的开关控制；

其中，传感器设备包括光照传感器和时间传感器；光照传感器是一种用于测量环境光照强度的设备，能感知周围的光照情况，通常使用光敏电阻或光电二极管等元件来转换光信号为电信号；通过光照传感器，控制系统可以获取当前环境的光照强度信息，从而判断是否需要开启或关闭路灯。时间传感器用于感知当前的时间信息，是实时时钟(RTC)芯片或其他具有时间功能的设备。通过时间传感器，控制系统可以获取当前的时间，从而根据预设的时间表进行比对，判断是否需要开启或关闭路灯；综合使用光照传感器和时间传感器，控制系统可以实时感知环境的亮度和时间信息，从而根据预设的亮灭调节策略智能地控制路灯的开关状态可以根据实际情况实现节能、延长路灯使用寿命，并提供更安全、舒适的照明环境；

步骤S2：控制系统通过光照传感器的参数，获取当前的光照情况或亮度需求，控制系统根据获取的信息，调整电流或电压等参数，控制路灯的亮度，控制系统发送指令给亮度调节模块，实现对路灯亮度的调节；

步骤S3：控制系统根据预设的时间表，设置路灯的开关时间和状态；控制系统根据当前时间与时间表进行比对，判断是否需要开启或关闭路灯，控制系统发送指令给定时开关模块，实现按时自动开关路灯；

步骤S4：控制系统与中央控制中心建立连接或通过互联网进行通信，中央控制中心通过远程监控与管理模块，实时获取路灯的工作状态、亮度信息等数据；控制系统将获取的数据传输给中央控制中心，进行状态监测和数据分析，中央控制中心可以根据数据分析结果，及时处理故障和异常情况，提高维护效率和城市管理水平。

优选地，本实施例的步骤S1实现对路灯的开关控制，根据实际情况智能地控制路灯的亮灭状态，节省能源并延长路灯的使用寿命。步骤S2实现对路灯亮度的调节，根据不同时间段和道路照明需求，灵活调整路灯的亮度，提高能源使用效率。步骤S3实现按时自动开关路灯。这样可以实现自动化的路灯管理和控制，减少人工干预和管理成本。步骤S4中央控制中心根据数据分析结果，及时处理故障和异常情况，提高维护效率和城市管理水平，实现对路灯的远程监控和管理，及时发现和解决问题，提高路灯的可靠性和维护效率。

本实施例的综合以上步骤，通过多杆合一的智慧灯控制方法，可以实现对路灯的智能化管理和控制，节省能源，提高能源使用效率，同时提供更安全、舒适的照明环境；通过远程监控与管理，可以及时发现和处理路灯的故障，减少故障对交通和安全的影响，提高城市道路的安全性和便利性。此外，自动化的路灯管理和控制还可以减少人工干预和管理成本，提高城市管理效率。同时，通过远程监控与管理模块与中央控制中心进行通信，实现对路灯状态的监测和远程管理，提高路灯的可靠性、维护效率和城市管理水平；能够实现智能化的路灯管理和控制，节省能源，提高能源使用效率，同时提供更安全、舒适的照明环境。

进一步地，控制系统对亮灭调节策略及按时自动开关路灯的控制过程具体包括以下步骤：

将预设的亮灭调节策略的优先级进行设置，该优先级高于预设的时间表的优先级；

其中，将能源效率相关的亮灭调节策略的优先级设置为高于时间表的优先级，当系统接收到多个调节策略时，能源效率相关的策略会被优先执行；具体包括：

光照传感器控制：安装光照传感器来实时监测环境光照强度；根据光照强度的变化，自动调整路灯的亮度或开关状态；在光照充足的白天时间段内，根据设定的阈值关闭路灯，以减少能源消耗；

调光功能：使用可调光的路灯，根据实际需求调节灯具的亮度；在光照充足的白天时间段内，降低灯具的亮度以减少能源消耗。在夜晚或需要更强照明的时间段内，增加灯具的亮度以提供足够的照明；

动态调节策略：结合实时数据分析和机器学习算法，根据交通流量、人流量、天气等因素调节路灯的亮度或开关状态；根据实时情况动态地调整路灯的工作模式，以提供精确的照明控制，减少能源浪费；

能效评估和优化：定期评估照明系统的能源效率，并进行优化。通过分析数据和监测结果，找出能源消耗较高的区域或时间段，针对性地进行调整和改进，以提高能源效率。

控制系统当接收到预设的亮灭调节策略的判断结果时，进行路灯的开启和关闭；当未接收到预设的亮灭调节策略的判断结果时，根据预设的时间表的判断结果进行路灯的开启和关闭。

优选地，本实施例预设的亮灭调节策略是根据特定的条件和需求，通过算法或逻辑来判断是否需要调节路灯的亮度或开关状态；预设的亮灭调节策略可以根据不同的场景和需求来灵活调整，以实现对路灯亮度的精确控制。例如，根据光感传感器的反馈，动态调节路灯的亮度，以适应外部环境的变化。预设的时间表：预设的时间表是基于特定的时间段来控制路灯的开启和关闭，不依赖于外部条件或传感器反馈，而是按照预先设定的时间表来执行开关操作。通过时间表，可以按照固定的时间计划来控制路灯的开关，例如根据日出和日落时间来调整路灯的开启与关闭。

本实施例的预设的亮灭调节策略允许根据实际需求和外部条件来动态调整路灯的亮度和开关状态，提供了更大的灵活性和精确性，以满足不同场景和需求的要求。预设的时间表提供了一种基于时间的开关控制方法，使路灯可以按照预先设定的时间进行开启和关闭，对于按时控制路灯非常有用，例如在夜晚自动开启路灯，或在特定时间段内关闭路灯以节省能源。

本实施例通过将预设的亮灭调节策略的优先级设置高于预设的时间表，控制系统可以根据实际需求和外部条件来优先执行灵活的调光策略。如果没有接收到预设的亮灭调节策略的判断结果，控制系统将根据预设的时间表进行开关操作，可以兼顾灵活性和按时控制的需求，提供更好的路灯控制体验和能源管理。

进一步地，动态调节策略的过程具体包括以下步骤：

收集实时数据，如交通流量、人流量、天气状况及光照强度等，数据可以通过传感器、监控摄像头、气象站等设备获取；

对收集到的实时数据进行分析，根据预设的算法和模型，识别出与照明控制相关的模式和规律；例如，根据交通流量和人流量的变化，预测照明需求的变化趋势；其中，使用K均值聚类分析发现与照明控制相关的特征和趋势，收集包含与照明控制相关的数据，如交通流量、人流量、天气状况、光照强度等；根据照明控制的需求，选择交通流量、光照强度和人流量作为特征；对数据进行数据清洗、缺失值处理和特征缩放，确保数据集的一致性和可用性；确定聚类的簇数k，即将数据集划分为k个簇，通过启发式方法(如肘部法则)或基于问题需求和领域知识来确定簇数；使用K均值聚类算法对数据集进行聚类分析。算法根据对象之间的欧氏距离，将数据集中的对象划分为不同的簇；对聚类结果进行解释和评估，通过可视化方法，将不同簇的对象可视化展示，对聚类结果进行定量评估；分析不同簇的特征和趋势，发现与照明控制相关的特征和趋势。通过比较不同簇的特征值，发现某些簇在高交通流量和低光照强度下需要增加照明亮度；根据发现的特征和趋势，制定相应的照明控制策略；根据不同簇的需求，调整路灯亮度、开关状态或采取其他方式来满足实时的照明需求。

基于数据分析的结果，制定相应的决策策略，涉及到调整路灯亮度、开关状态满足实时的照明需求；

根据制定的决策策略，控制系统发送相应的指令来实施调节；例如，根据预测的照明需求增加或降低路灯的亮度，或在特定区域或时间段内开启或关闭路灯；

持续监测路灯工作状态和实时数据，以及调节控制的效果；根据反馈信息，对调节策略进行实时调整和优化，以满足照明需求并提高能源效率。

优选地，本实施例数据收集是后续分析的基础，能够提供实时的照明环境和相关因素的数据；通过数据分析，可以揭示数据中隐藏的特征和趋势，帮助理解照明需求的变化和影响因素；K均值聚类可以帮助识别不同照明需求模式的簇，区分出不同的照明控制情景；对聚类结果进行解释和评估，通过可视化方法将不同簇的对象展示出来，以便更好地理解不同簇的特性和趋势。同时，使用评估指标对聚类结果进行定量评估，以确认聚类的准确性和可靠性；通过比较不同簇的特征值，可以发现某些簇在特定条件下需要调整照明亮度，从而制定相应的照明控制策略。基于数据分析的结果和照明控制策略，制定相应的决策策略，涉及调整路灯亮度、开关状态等，以满足实时的照明需求。通过控制系统发送指令，实施相应的调节控制。持续监测路灯工作状态和实时数据，以及调节控制的效果。根据反馈信息，对调节策略进行实时调整和优化，以满足照明需求并提高能源效率。

综上所述，本实施例的这些步骤的目的是利用数据挖掘技术和分析方法，从收集到的实时数据中发现与照明控制相关的特征和趋势，以便制定相应的照明控制策略和决策，提高照明系统的能效和智能化水平。通过合理的照明控制，可以降低能源消耗，提高照明质量，为人们提供更舒适、安全和可持续的照明环境。动态调节策略的具体过程可以根据实际需求和技术条件进行调整和优化。通过实时数据分析和动态调节，照明系统可以根据实际情况提供精确的照明控制，以最大程度地减少能源消耗。动态调节策略：结合实时数据分析和机器学习算法，根据交通流量、人流量、天气等因素调节路灯的亮度或开关状态；根据实时情况动态地调整路灯的工作模式，以提供精确的照明控制，减少能源浪费；

进一步地，步骤S1中亮灭调节策略的设置过程具体包括以下步骤：

步骤S11：收集环境参数数据，如光照强度、时间等，并使用历史环境参数据训练得到预测模型，并使用预测模型进行分析；

步骤S12：根据需求和数据分析结果，基于阈值定义亮灭调节策略的规则，当光照强度低于某个阈值时开启路灯，或者根据时间段进行调光等；

其中，使用机器学习算法设置阈值，进行光照强度与路灯控制之间关系的分析包括：

收集历史数据，包括光照强度和对应的路灯状态(开启或关闭)；对历史数据进行特征工程处理，从时间戳中提取小时信息；选择线性回归对于光照强度与路灯控制之间的关系进行分析，根据提供的光照强度和路灯状态数据学习它们之间的关系；从时间戳中提取小时信息作为一个特征，将光照强度作为自变量(特征)和路灯状态(开启或关闭)作为因变量(目标)；使用历史数据对线性回归模型进行训练，得到线性回归模型；线性回归模型的目标是建立自变量(光照强度)与因变量(路灯状态)之间的线性关系；

步骤S13：根据重要性和优先级需求，为不同的亮灭调节策略设置优先级；将所有的亮灭调节策略设置为高于时间表的优先级。

优选地，本实施例的步骤S11通过收集和分析历史环境参数数据，可以了解光照强度与路灯控制之间的关系，并为后续的亮灭调节策略设置提供依据。步骤S12根据需求和数据分析结果，确定亮灭调节策略的规则。例如，根据阈值设定，当光照强度低于某个阈值时开启路灯，或者根据时间段进行调光等。这些规则将会用于控制路灯的开启和关闭，以实现对光照强度的调节；使用机器学习算法设置阈值，进行光照强度与路灯控制之间关系的分析，通过机器学习算法分析光照强度与路灯控制之间的关系，可以建立一个模型来预测未来的光照强度，并根据预测结果进行路灯的开启或关闭；可以根据实际需求和光照强度的变化来调节路灯的状态，以实现对光照强度的精确控制。步骤S13为不同的亮灭调节策略设置优先级，确保在多个策略同时生效时，亮灭调节策略能够优先于时间表进行控制，可以根据实际需求和环境变化来灵活调节路灯的状态，以提供更好的照明效果和能源利用效率。

进一步地，步骤S3中时间表的预设过程具体包括以下步骤：

步骤S31：确定时间表的时间段，例如白天、夜晚及早晨等；

步骤S32：对于每个时间段，设置相应的路灯状态，包括开启或关闭；例如，在白天时间段，路灯状态设置为关闭，在夜晚时间段，路灯状态设置为开启；

步骤S33：根据需要，设置特殊的时间段或日期，例如节假日及特殊活动等，设置额外的时间段和相应的路灯状态，额外的时间段在已确认的时间段上进行延长。

优选地，本实施例的步骤S31确定时间表的时间段，将一天分为不同的时间段，以便根据不同时间段的需求设置灯具的开关状态。步骤S32根据时间段的特性和需求，设置路灯在该时间段内的开关状态。例如，在白天时间段，路灯状态设置为关闭，以节约能源；在夜晚时间段，路灯状态设置为开启，以提供照明。步骤S33：考虑到特殊情况，如节假日或特殊活动，可能需要特别的路灯控制策略；通过设置额外的时间段和相应的路灯状态，可以满足特殊时期的照明需求。

综上所述，本实施例的步骤的目的是根据时间段和需求，定义路灯的开关状态。通过预设时间表，可以实现对路灯的智能控制，根据时间段和光照需求，自动调整路灯的状态，以提供合适的照明效果、节约能源，并提高城市的照明管理效率。预设时间表的意义在于优化路灯的使用，使其能够根据不同时间段的需求进行自动调节，提供安全、舒适和高效的照明环境，并在特殊情况下灵活适应需求。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他的形式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。

以上对发明的具体实施方式进行了详细说明，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改或替代也都在本发明的范畴之中，因此，在不脱离本发明的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种城市用多杆合一的智慧灯，其特征在于，所述城市用多杆合一的智慧灯包括由路灯竖杆、连接件和红绿灯横杆组成的灯杆，连接件上设置有三个连接端，连接件竖向的两个连接端均旋合安装有路灯竖杆，连接件横向的一个连接端旋合安装有红绿灯横杆；红绿灯指示牌和摄像装置安装在红绿灯横杆上，路灯和控制箱安装在连接件上端连接的路灯竖杆上。

2.根据权利要求1所述的城市用多杆合一的智慧灯，其特征在于，灯杆为可拆卸的T形结构，灯杆的上部安装有路灯和控制箱，灯杆靠近红绿灯指示牌的T形端安装有摄像装置，摄像装置上设置有用于防护的防护件。

3.根据权利要求1所述的城市用多杆合一的智慧灯，其特征在于，连接件包括竖向连杆、第一连杆和第二连杆；

竖向连杆侧表面焊接的第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆均为弧形结构。

4.根据权利要求1所述的城市用多杆合一的智慧灯，其特征在于，摄像装置包括摄像头、防护板、缓冲弹簧、阻力转轴、卡箍、补光灯；

其中，摄像头以及摄像头的下部通过阻力转轴连接的卡箍以及摄像头，通过缓冲弹簧固定安装的防护板，卡箍固定在红绿灯横杆上，摄像头的摄像端设置有补光灯，防护板和缓冲弹簧组成防护件，且缓冲弹簧阵列分布在防护板的下表面。

5.根据权利要求4所述的城市用多杆合一的智慧灯，其特征在于，摄像头通过阻力转轴与卡箍连接，摄像头上通过缓冲弹簧安装的防护板。

6.根据权利要求1所述的城市用多杆合一的智慧灯，其特征在于，控制箱内设置有控制系统，控制系统内设置有：

亮灭调节模块，用于根据需求对路灯进行开关控制，实现路灯的亮灭调节；根据天黑天亮的时间自动调节路灯的亮灭状态；

亮度调节模块，用于通过调整电流或电压参数，控制箱实现路灯的亮度调节，根据不同时间段和道路照明需求，调整亮度；

定时开关模块，用于设置定时开关功能，按照预设的时间表控制路灯的开关状态；通过控制系统，根据具体需求设置路灯的开关时间，实现自动化的路灯管理和控制；

远程监控与管理模块，用于与中央控制中心连接，实现远程监控和管理功能；通过远程监控，实时获取路灯的工作状态、亮度信息，及时处理故障和异常情况，提高维护效率和城市管理水平。

7.一种城市用多杆合一的智慧灯的控制方法，其应用于如权利要求1至6之一所述的城市用多杆合一的智慧灯，其特征在于，所述城市用多杆合一的智慧灯的控制方法，包括：

通过传感器设备感知环境的亮度和时间信息；根据预设的亮灭调节策略，控制系统判断是否需要开启或关闭路灯；控制系统发送指令给亮灭调节模块，实现对路灯的开关控制；

控制系统通过光照传感器的参数，获取当前的光照情况或亮度需求，控制系统根据获取的信息，调整电流或电压参数，控制路灯的亮度，控制系统发送指令给亮度调节模块，实现对路灯亮度的调节；

控制系统根据预设的时间表，设置路灯的开关时间和状态；控制系统根据当前时间与时间表进行比对，判断是否需要开启或关闭路灯，控制系统发送指令给定时开关模块，实现按时自动开关路灯；

控制系统与中央控制中心建立连接或通过互联网进行通信，中央控制中心通过远程监控与管理模块，实时获取路灯的工作状态、亮度信息数据；控制系统将获取的数据传输给中央控制中心，进行状态监测和数据分析，中央控制中心根据数据分析结果，及时处理故障和异常情况。

8.根据权利要求7所述的城市用多杆合一的智慧灯的控制方法，其特征在于，其中，传感器设备包括光照传感器和时间传感器，用于测量环境光照强度的设备，感知周围的光照情况，使用光敏电阻或光电二极管元件转换光信号为电信号；通过光照传感器，控制系统获取当前环境的光照强度信息，从而判断是否需要开启或关闭路灯；

时间传感器，用于感知当前的时间信息，是实时时钟芯片设备，通过时间传感器，控制系统获取当前的时间，从而根据预设的时间表进行比对，判断是否需要开启或关闭路灯；综合使用光照传感器和时间传感器，控制系统实时感知环境的亮度和时间信息，从而根据预设的亮灭调节策略智能地控制路灯的开关状态。

9.根据权利要求7所述的城市用多杆合一的智慧灯的控制方法，其特征在于，控制系统对亮灭调节策略及按时自动开关路灯的控制过程，包括：

将预设的亮灭调节策略的优先级进行设置，该优先级高于预设的时间表的优先级；

控制系统当接收到预设的亮灭调节策略的判断结果时，进行路灯的开启和关闭；当未接收到预设的亮灭调节策略的判断结果时，根据预设的时间表的判断结果进行路灯的开启和关闭。

10.根据权利要求9所述的城市用多杆合一的智慧灯的控制方法，其特征在于，其中，将能源效率相关的亮灭调节策略的优先级设置为高于时间表的优先级，当系统接收到多个调节策略时，能源效率相关的策略会被优先执行；包括：

光照传感器控制：安装光照传感器来实时监测环境光照强度；根据光照强度的变化，自动调整路灯的亮度或开关状态；在光照充足的白天时间段内，根据设定的阈值关闭路灯；

调光功能：使用可调光的路灯，根据实际需求调节灯具的亮度；在光照充足的白天时间段内，降低灯具的亮度；在夜晚或需要强照明的时间段内，增加灯具的亮度；

动态调节策略：结合实时数据分析和机器学习算法，根据交通流量、人流量、天气因素调节路灯的亮度或开关状态；根据实时情况动态地调整路灯的工作模式，提供照明控制；

能效评估和优化：定期评估照明系统的能源效率，并进行优化；通过分析数据和监测结果，找出能源消耗高的区域或时间段，针对性地进行调整和改进。