一种基于人脸识别的火电厂锅炉房灯光控制系统

1.本实用新型属于灯光智能控制领域，具体涉及一种基于人脸识别的火电厂锅炉房灯光控制系统。


背景技术：

2.在当今的智能时代，各个企业都在追求不同程度的智能优化。而在工业中，对于火电厂锅炉房而言，由于其在室内，属于封闭空间，并且是一个重要的大型发电设备，因此在有人进入时，及时打开照明设备成为了关键。
3.目前，现有的电厂锅炉房灯光控制大多存在以下问题：
4.1、当今的电厂，并没有对锅炉房的灯光照明进行一个要求，大多数火电厂对于锅炉房的灯光并没有太多的控制，选择的是一个常开模式，然而这样一来会浪费很多电，从而提升发电时的厂用电率，不符合电厂节能的需求。
5.2、只有一些基本的人为开关控制，并没有针对锅炉房面向的工作人群进行灯光智能优化控制，从而在工作中显得比较麻烦，同时不能达到良好的节能效果。


技术实现要素：

6.针对上述问题本实用新型提供了一种基于人脸识别的火电厂锅炉房灯光控制系统，通过针对锅炉房的工作人员进行锅炉房灯光的开关控制，从而达到节能效果，降低火电厂厂用电率，保证火电厂一定的经济性。
7.为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
8.一种基于人脸识别的火电厂锅炉房灯光控制系统，包括灯光总开关、人脸识别模块、存储器模块、控制器模块、锅炉房灯光控制模块；
9.所述灯光总开关设置在锅炉房入口，所述人脸识别模块包括视频采集器和人脸数据库，所述存储器模块为路线巡检人员存储器，所述控制器模块包括plc 控制器；
10.所述视频采集器设置在锅炉房入口和出口处，所述视频采集器将人脸采集信息输入至人脸数据库，所述人脸数据库存储巡检人员的人脸信息，在所述人脸数据库内通过配戴安全帽的人脸识别算法将采集的人脸信息与存储的巡检人员人脸信息对比，所述人脸数据库将对比的结果传输至巡检人员存储器，得到巡检人员的巡检路线并将巡检人员的巡检路线传输至plc控制器；
11.所述plc控制器的输出端与锅炉房灯光控制模块连接，控制不同巡检路线的灯光自动开关。
12.进一步，所述系统还包括光线采集模块，所述光线采集模块包括光照强度传感器及转换器，所述光照强度传感器设置于锅炉房的外侧，用于测量实时的外界光照强度，所述光照强度传感器将光照强度经过转换器将实时的外界光照强度信号传送至plc控制器，所述plc控制器根据外界光照强度信号控制锅炉房内的灯光功率大小。
13.进一步，所述不同巡检路线上设置灯光手开关(打开/闭合)，用于巡检人员自己手
动更改灯光。
14.更进一步，所述系统还包括手动自动切换开关，设置于锅炉房入口处、出口处以及每条巡检路线上。
15.再进一步，所述控制器模块还包括人工检测故障信号子模块和系统监测故障信号子模块；
16.所述人工检测故障信号子模块将巡检过程中其他巡检线路人为检测到的故障信号传输至plc控制器；所述系统监测故障信号子模块将巡检过程中其他巡检线路系统检测到的故障信号传输至plc控制器。
17.与现有技术相比本实用新型具有以下优点：
18.本实用新型通过设置人脸识别模块，利用人脸识别模块对巡检人员进行脸部信息录入，通过将视频采集器采集的人脸用人脸识别算法识别后和人脸数据库中的人脸进行比对，以此作为plc控制端的输入，达到一个精确控制的作用。
19.本实用新型通过设置光照强度传感器，将外界光照强度信号同样作为plc 控制器的输入信号，进而达到对于锅炉房的灯光的亮度进行实时调整，从而在外界亮度大时，降低锅炉房的灯光亮度，以此达到节能效果。
20.本实用新型通过设置系统检测信号子模块以及人工故障监测信号子模块，能够有效的将自动模式和手动模式进行结合，考虑了更多情形下的锅炉房的灯光开关需要，起到便利的作用。
附图说明
21.图1为本实用新型的模块连接图，其中，1-人脸识别模块、11-视频采集器、12-人脸数据库、2-存储器模块、21-路线巡检人员存储器、3-控制器模块、31-plc 控制器、32-人工检测故障信号子模块、33-系统检测故障信号子模块、4-锅炉房灯光控制器、5-光线采集模块、51-光照强度传感器、52-转换器；
22.图2a为pl控制器的实物图，图2b为设备24v供电图，图2c为plc控制器第一组输入模块，图2d为plc控制器第二组输入模块，图2e为1～4号巡检线路人数的增减信号，图2f为5号巡检线路人数的增减信号，图2g为plc控制器的输出对应的灯光控制模块；
23.图3a为自动模式流程图，图3b为手动模式情况1流程图，图3c为手动模式情况2流程图，图3d为手动模式情况3流程图，图3e为手动模式情况5流程图。
具体实施方式
24.实施例1
25.如图1所示，一种基于人脸识别的火电厂锅炉房灯光控制系统，包括灯光总开关、人脸识别模块1、存储器模块2、控制器模块3、锅炉房灯光控制模块 4；
26.所述灯光总开关设置在锅炉房入口，所述人脸识别模块1包括视频采集器11(摄像头)和人脸数据库12，所述存储器模块2为路线巡检人员存储器21，所述控制器模块3包括plc控制器31(s7-1500-6es7515-2am01-0ab0)；所述视频采集器11设置在锅炉房入口和出口处，所述视频采集器11 (hikvisionds-ipc-b12-i)将人脸采集信息输入至人脸数据库12，所述人脸数据库12存储巡检人员的人脸信息，在所述人脸数据库12内通过配戴安全帽
的人脸识别算法将采集的人脸信息与存储的巡检人员人脸信息对比，所述人脸数据库12将对比的结果传输至巡检人员存储器21，得到巡检人员的巡检路线并将巡检人员的巡检路线传输至plc控制器的输入端引脚(i2.0—i3.1)；所述plc 控制器31的输出端与锅炉房灯光控制模块4连接，控制5条不同巡检路线灯光的自动开关。
27.所述系统还包括光线采集模块5，所述光线采集模块5包括光照强度传感器 51(sonbest sm2160b)及转换器52(rs485)，所述光照强度传感器51设置于锅炉房的外侧，用于测量实时的外界光照强度，所述光照强度传感器51将光照强度经过转换器52(rs485)将实时的外界光照强度信号传送至plc控制器31，所述plc控制器31根据外界光照强度信号控制锅炉房内的灯光功率大小。
28.在所述不同巡检路线上设置灯光手动开关，用于巡检人员自己手动更改灯光。所述系统还包括手动自动切换开关，设置于锅炉房入口处，与灯光总开关串联。
29.所述控制器模块还包括人工检测故障信号子模块32和系统监测故障信号子模块33；所述人工检测故障信号子模块32将巡检过程中其他巡检线路人为检测到的故障信号传输至plc控制器31的输入端引脚i0.4；所述系统监测故障信号子模块33将巡检过程中其他巡检线路系统检测到的故障信号传输至plc控制器 31的输入端引脚i0.3。
30.如图2a～图2g所示，本实用新型的控制电路回路图具体如下：
31.plc的引脚i0.0与启动信号连接，即灯光总开关处于闭合状态时；plc的引脚i0.1与停止信号连接，即灯光总开关处于断开状态时；plc引脚i0.2与正常工作状态与连接，plc引脚i0.3与系统故障信号连接，plc引脚i0.4与人工故障检测信号连接，plc引脚i0.5与光照度传感器(光线采集模块)信号连接。
32.plc引脚i1.0与1号线路手动切换连接，plc引脚i1.1与2号线路手动切换连接，plc引脚i1.2与3号线路手动切换连接；plc引脚i1.3与4号线路手动切换连接；plc引脚i1.4与5号线路手动切换连接；
33.plc引脚i2.0与i2.1与1号线路巡检人数连接；plc引脚i2.2与i2.3与2 号线路巡检人数连接；plc引脚i2.4与i2.5与3号线路巡检人数连接；plc引脚i2.6与i2.7与4号线路巡检人数连接；plc引脚i3.0与i3.1与5号线路巡检人数连接；
34.plc引脚q0.0与1号巡检线路灯光连接，plc引脚q0.1与2号巡检线路灯光连接；plc引脚q0.2与3号巡检线路灯光连接；plc引脚q0.3与4号巡检线路灯光连接；plc引脚q0.4与5号巡检线路灯光连接。
35.另外，在第一组输入i0，第三组输入i2和第一组输出q0前，都存在一组供电的引脚，24 (1l )表示所对应的引脚是和24v电源线连接，m(1m)则表示和0v的电源线所连接。
36.本实用新型的流程如图3a～图3e所示：
37.一、自动模式：如图3a所示，首先将所有巡检人员的人脸信息以及对应的巡检线路信息通过python程序进行录入，在锅炉房出入口放置摄像头用于人脸识别，将锅炉房入口的灯光总开关打开，将手动自动切换开关打到自动模式启动摄像机，摄像头读取到的人脸信息与录入的人脸信息进行比较，得出该巡检人员的巡检路线并将计数器加一，然后将其巡检路线的灯光打开，出口处识别到人员的人脸信息时，将人员对应的巡检线路总人数减一，在计数器中每条巡检路线都有一个单独的存储器单元用以记录该线路上的实时总人数，当该线路上总人数为零时，该巡检路线灯光关闭。
38.二、手动模式：分为巡检线路手动模式和总开关手动模式两种。每隔20米放置一个巡检线路手自动模式的切换开关和手动(打开/关闭)开关，以便打开或关闭所在巡检线路灯光，每条线路的手自动模式相互独立，互不影响。手动自动切换开关放置于锅炉房入口处。每条巡检线路的开关具体包括该线路的自动和手动模式切换开关、该线路的灯光手动开启和手动关闭(该线路处于手动模式时有效)。锅炉房入口处的总开关具体包括所有线路的手自动切换开关。
39.具体的：
40.1、如图3b所示，当某工作人员正处于自动模式下的a巡检线路时，b线路有人为检测故障情况需要立即前去查看，此时将a线路出口处的模式开关切换到手动模式，此时a线路的灯光熄灭，将所经之处开关以及b线路手动开关选择为打开，则b线路灯光点亮，故障结束后可以手动关闭b线路开关，返回 a线路途中可以手动关闭不再需要打开的灯光，到达a线路后将a线路切换为自动模式，巡检人员存储器会继续保持切换之前的计数状态，使得a线路灯光点亮，人员可以继续a线路的巡检。
41.2、如图3c所示，当某工作人员正处于自动模式下的a巡检线路时，b线路有系统检测故障情况需要立即前去查看，b线路灯光闪烁且锅炉房内所有灯光打开，人员到达b线路可以将开关选择为打开，即常亮状态，故障消除后手动关闭b线路灯光且锅炉房内系统因故障自动打开的灯光关闭，人员可以自己选择路线返回之前的巡检路线，途中需要的灯光可以手动打开或关闭。
42.3、如图3d所示，当某工作人员正处于自动模式下的a巡检线路时，a线路突发系统检测故障使得a线路灯光闪烁且锅炉房内所有灯光打开，工作人员可以手动将a线路灯光切换至常亮，故障消除后手动切换为自动状态。每条线路系统检测故障情况和该线路自动模式是互斥的关系，每条线路手动模式和该线路自动模式是互斥的关系。
43.4、当某工作人员正处于a巡检线路的自动模式下时，a线路突发人为检测故障，工作人员无需操作灯光。
44.5、如图3e所示，将锅炉房出入口处手动自动切换开关打到手动模式，该模式下所有线路灯光以及摄像头均处于关闭状态，每条巡检线路灯光的开启和关闭需要工作人员手动操作巡检线路上的灯光手动开关。
45.任何状态下，所有线路上的手动开关都有效。且如情况3所说：某线路手动模式和该线路自动模式是互斥的关系。