一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统

1.本实用新型属于交通安全领域，具体涉及一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统。


背景技术：

2.过街天桥设置在交通量大、行人数量多的城市道路，供行人安全过街，但是在北方冬天由于过街天桥积雪积冰易造成行人滑倒，对行人过街造成严重安全隐患。目前我国针对过街天桥积雪结冰问题，普遍采用人力除冰法、机械清除法和化学法。上述方法消耗大量人工成本，并且可能对过街天桥造成损坏，同时现有过街天桥融雪化冰系统大多只利用温度检测器检测积雪积冰，利用城市电网供电进行融雪化冰，存在检测准确率低和融雪化冰能源浪费问题，因此需要设计一种较为节能、检测准确率高的过街天桥融雪化冰系统。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统，利用温度信息和视频信息共同判断过街天桥是否积雪积冰，利用太阳能和城市电网供电对过街天桥分区域加热，以解决现有过街天桥融雪化冰系统检测准确率低和融雪化冰能源浪费问题。
4.一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统，其特征在于：包括信息识别采集模块、处理判断模块、控制模块、供电模块和加热模块五个部分；信息识别采集模块包含视频摄像头、识别处理器和温度采集器，用于识别和采集过街天桥桥面和台阶各区域积雪积冰视频信息和温度信息，处理判断模块包含信息处理单元和判断单元，可以对视频信息和温度信息进行处理，进而获得过街天桥桥面和台阶的积雪积冰时间和区域温度信息，根据此信息判断是否积雪积冰及是否需要进行加热，并将判断结果传递至控制模块，控制模块包含接收器和控制器，接收处理判断模块传递的是否加热信息，控制加热模块中各区域加热板利用供电模块中电能对过街天桥各区域进行加热，融雪化冰，供电模块包含太阳能电池和城市电网，太阳能电池可以对太阳能进行采集及存储，城市电网直接接入城市供电系统。
5.本实用新型所述的一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统，其特征是信息识别采集模块将过街天桥分成若干区域进行信息识别采集，将台阶每5阶划分为一个区域，将过街天桥桥面跨街方向每5米划分为一个区域。
6.本实用新型所述的一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统，其特征是信息识别采集模块中包含视频摄像头、处理器和温度采集器，该模块利用视频摄像头和识别处理器对积雪积冰视频信息进行识别和采集，为使过街天桥各个区域都被检测到，需至少利用3个摄像头，1个安置于过街天桥桥面上方处识别采集过街天桥桥面积雪积冰信息，其余2个分别安置于过街天桥两侧台阶与桥面相连接区域上方处，采集识别过街天桥台阶各区域的积雪积冰信息，温度采集单元安置在过街天桥桥面和台阶各区域处下方，可以采集各区域温度信息。
7.本实用新型所述的一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统，其特征是处理判断模块中判断单元利用视频和温度信息共同判断是否产生加热或停止加热信号。
8.本实用新型的有益效果
9.1.本实用新型涉及一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统，利用视频信息和温度信息共同作为加热信号的判断依据，提高对过街天桥积雪积冰的检测精度。
10.2.本实用新型涉及一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统，利用太阳能和城市供电系统进行供电，同时可以实现各区域分别加热，减少能源浪费。
11.3.本实用新型涉及一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统，利用积雪积冰存在时间，积雪积冰消失时间作为加热信号的判断依据，当存在下雪但不积雪的情况时，本系统加热模块不工作，不对过街天桥进行加热。
附图说明
12.图1是一种基于视频检测的太阳能过街天桥融雪化冰系统的模块示意图。图2是一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统结构示意图。图3是一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统工作流程图。
13.视频摄像头1、识别处理器2、温度采集器3、加热板4、太阳能电池5、城市电网6、台阶处护栏7、桥面处护栏8。
具体实施方式
14.下面通过图1图2图3对本实用新型作进一步详细的说明：本实用新型所述一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统具体实施方案为，当本系统启动，信息识别采集模块中视频摄像头1、处理器2和温度采集器3识别和采集过街天桥桥面和台阶各区域积雪积冰视频信息和温度信息，处理判断模块中信息处理单元对视频信息和温度信息进行处理，进而获得过街天桥桥面和台阶的积雪积冰时间和区域温度信息，判断单元判断此时外部环境是否积雪积冰，进一步根据此信息判断是否需要进行加热，并将判断结果传递至控制模块，控制模块包含接收器和控制器，接收处理判断模块传递的是否加热信息，控制加热模块中各区域加热板4利用供电模块中电能对过街天桥各区域进行加热，融雪化冰，供电模块包含太阳能电池5和城市电网6，太阳能电池可以对太阳能进行采集及存储，城市电网直接接入城市供电系统。
15.由于各区域加热工作原理相同，下面对某一个区域过街天桥融雪化冰的工作流程进行详细阐述。
16.步骤1，信息识别采集模块通过视频摄像头1和温度采集器3对积雪积冰信息进行识别和采集，经处理判断模块中信息处理单元对视频信息和温度信息进行处理，进而获得过街天桥桥面和台阶的积雪积冰时间和区域温度信息c，所述的积雪积冰时间包含当外部环境积雪积冰时，积雪积冰存在时间t1和当外部环境不存在积雪积冰时，积雪积冰消失时间t2，判断模块根据信息判断此时外部环境是否积雪积冰，若存在积雪积冰则执行步骤2，否则执行步骤3。
17.步骤2，处理判断模块中判断单元将积雪积冰存在时间t1与预设积雪积冰最短存在时间t1比较，将区域温度信息c与预设最低温度c1比较，若t1》t1且c《c1,此时视频检测到过
街天桥某区域已经存在积雪积冰一定时间且温度较低，执行步骤2-1，否则说明积雪积冰存在时间过短，或者温度过高存在一边下雪一边化雪的情况，此时处理判断模块不产生信号，执行步骤4。
18.步骤2-1，处理判断模块判断此时加热模块是否工作，若不处于工作状态，处理判断模块发出开始加热信号，若处于工作状态，处理判断模块不产生信号；之后，判断太阳能电池中是否存有电能，若存在，则利用太阳能电池5采集的电能(太阳能电池5安置于台阶处护栏7和桥面处护栏8处)对加热板4供电，加热过街天桥，否则利用城市电网6供电继续加热，执行步骤4。
19.步骤3，处理判断模块中判断单元将积雪积冰消失时间t2与预设积雪积冰最大不存在时间t2比较，区域温度信息c与预设最高温度c2比较，若t2》t2或c》c2，表示此时积雪积冰已经消失了一段时间或温度过高需要停止加热，执行步骤3-1，否则处理判断模块不产生信号，执行步骤4。
20.步骤3-1，处理判断模块判断此时加热模块是否工作，若处于工作状态，处理判断模块发出停止加热信号，加热模块停止工作，执行步骤4，否则处理判断模块不产生信号，执行步骤4。
21.步骤4，单次判断结束，进入循环，重复步骤1，继续检测是否存在积雪积冰。


技术特征：
1.一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统，其特征在于：包括信息识别采集模块、处理判断模块、控制模块、供电模块和加热模块五个部分；信息识别采集模块包含视频摄像头、识别处理器和温度采集器，用于识别和采集过街天桥桥面和台阶各区域积雪积冰视频信息和温度信息，处理判断模块包含信息处理单元和判断单元，可以对视频信息和温度信息进行处理，进而获得过街天桥桥面和台阶的积雪积冰时间和区域温度信息，根据此信息判断是否积雪积冰及是否需要进行加热，并将判断结果传递至控制模块，控制模块包含接收器和控制器，接收处理判断模块传递的是否加热信息，控制加热模块中各区域加热板利用供电模块中电能对过街天桥各区域进行加热，融雪化冰，供电模块包含太阳能电池和城市电网，太阳能电池可以对太阳能进行采集及存储，城市电网直接接入城市供电系统。2.根据权利要求1所述的一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统，其特征是信息识别采集模块将过街天桥分成若干区域进行信息识别采集，将台阶每5阶划分为一个区域，将过街天桥桥面跨街方向每5米划分为一个区域。3.根据权利要求1所述的一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统，其特征是信息识别采集模块中包含视频摄像头、处理器和温度采集器，该模块利用视频摄像头和识别处理器对积雪积冰视频信息进行识别和采集，为使过街天桥各个区域都被检测到，需至少利用3个摄像头，1个安置于过街天桥桥面上方处识别采集过街天桥桥面积雪积冰信息，其余2个分别安置于过街天桥两侧台阶与桥面相连接区域上方处，采集识别过街天桥台阶各区域的积雪积冰信息，温度采集单元安置在过街天桥桥面和台阶各区域处下方，可以采集各区域温度信息。4.根据权利要求1所述的一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统，其特征是处理判断模块中判断单元利用视频和温度信息共同判断是否产生加热或停止加热信号。

技术总结
本实用新型提供一种基于视频检测的过街天桥太阳能融雪化冰系统，解决了现有过街天桥融雪化冰系统检测准确率低和融雪化冰能源浪费问题。该系统包括信息识别采集模块、处理判断模块、控制模块、供电模块和加热模块；信息识别采集模块用于识别采集过街天桥桥面和台阶各区域积雪积冰视频信息及温度信息；处理判断模块对视频信息和温度信息进行处理，综合判断是否存在积雪积冰及是否需要对过街天桥加热，并向控制模块传递开始或停止加热信息；供电模块对太阳能进行采集存储并能接入城市供电系统；控制模块用于接收处理判断模块传递的是否加热信息，控制加热模块中各区域加热板对过街天桥各区域进行加热或停止加热。天桥各区域进行加热或停止加热。天桥各区域进行加热或停止加热。


技术研发人员：裴玉龙 杨皓然 刘鹤行 姜封帅 胡兴洲
受保护的技术使用者：东北林业大学
技术研发日：2022.09.16
技术公布日：2023/2/3