[发明专利]一种智慧环卫云平台的智能环卫车监控系统

权利要求书

1.一种智慧环卫云平台的智能环卫车监控系统，其特征在于：包括均与环卫云连接的环卫车终端和智能环卫车监控系统终端，其中环卫车终端包括均与环卫清扫车终端控制模块连接的无线模块、定位模块、前摄像头监控模块、后摄像头监控模块、水箱容量检测模块和垃圾箱容量监测模块；

所述环卫云，即云服务器，用于实现智能环卫车监控系统对监控数据的存储和对监控数据的特定处理，与环卫车终端的无线模块通过无线方式进行数据传输，与智能环卫车监控系统终端的连接方式可为无线或有线连接；

所述智能环卫车监控系统终端，用于环卫管理部门或环卫企业对接入智能环卫车监控系统的环卫清扫车工作状态进行实时监测，并将监测数据经过预定控制算法的处理后，根据预设控制策略针对具体环卫车发布预警信息，也可发布公告和大数据统计分析；

所述环卫车终端，用于实时监测环卫清扫车车工作状态，并将数据实时传输至环卫云，安装于环卫清扫车上；

所述无线模块，用于环卫车终端与环卫云之间的数据传输；

所述定位模块，用于环卫清扫车的实时定位；

所述前摄像头监控模块，用于监测环卫清扫车前方路面的灰尘、垃圾情况，其前摄像头安装于环卫车车顶前方；

所述后摄像头监控模块，用于监测环卫清扫车后方清扫过的路面灰尘、垃圾情况，其后摄像头安装于环卫车车顶后方；

所述水箱容量检测模块，用于实时监测环卫清扫车的水箱的容量；

所述垃圾箱容量监测模块，用于实时监测环卫清扫车的垃圾箱的容量；

所述环卫清扫车终端控制模块，用于整体控制环卫车终端中各部分协同工作，同时接收定位模块、前摄像头监控模块、后摄像头监控模块、水箱容量检测模块和垃圾箱容量监测模块的监测数据，并将这些数据经过预处理后，通过无线模块发送至环卫云；

所述智能环卫车监控系统中预定控制算法和预设控制策略，分别设置为不同控制模式进行控制，具体控制策略和控制算法如下：

清扫工作效率预警模式

环卫车清扫工作效率主要由环卫清扫车的实时清扫率指标进行表征，具体算法如下：

其中：η-环卫清扫车某作业时段内的实时清扫率；

m_i1-前摄像头监控模块中的前摄像头拍摄的第i次采样图像灰度取值范围处于δ₁至δ₂之间的像素点数量，即环卫清扫车路面清扫前的灰尘在图像上的像素点数量；

m_i2-后摄像头监控模块中的后摄像头拍摄的第i次采样图像灰度取值范围处于δ₁至δ₂之间的像素点数量，即环卫清扫车路面清扫后的灰尘在图像上的像素点数量；

M-前后摄像头监控模块中的摄像头拍摄图像的总像素点数量；

n-环卫清扫车某作业时段内的总采样次数；

i-环卫清扫车某作业时段内第i次采样；

其中，①δ₁与δ₂分别为灰尘在图像中的灰度取值范围的下限和上限，处于δ₁至δ₂之间的像素点即表示此像素点有灰尘覆盖；

②环卫清扫车某作业时段内的采样次数n＝T/t，其中，T为作业时段总时间，t为采样间隔时间，n直接取整数，非四舍五入；

③为了保证m_i1与m_i2的取值为环卫清扫车在路面同一区域清扫前后灰尘在图像上像素点数量，即m_i1为路面区域A清扫前的灰尘在图像上像素点数量，m_i2为同一路面区域A清扫后的灰尘在图像上像素点数量，则需要m_i1与m_i2的采样图片之间有一个时间间隔Δt，即m_i1为在前摄像头拍摄图片中抽取第t_i时刻图片的灰尘在该图像上的像素点数量，而m_i2为在后摄像头拍摄图片中抽取第t_i+Δt时刻图片的灰尘在该图像上的像素点数量，t_i为第i次采样的时刻，Δt与前后摄像头的布设位置、环卫清扫车的长宽高有关，具体计算公式如下：

其中：Δt-环卫清扫车在路面同一区域清扫前后采样照片抽取时刻的时间间隔；

s-环卫清扫车上前后摄像头布设间隔距离；

h₁-环卫清扫车上前摄像头距路面垂直高度；

α-环卫清扫车上前摄像头与路面垂线夹角；

h₂-环卫清扫车上后摄像头距路面垂直高度；

β-环卫清扫车上后摄像头与路面垂线夹角；

v-环卫清扫车作业时行驶速度；

清扫工作效率预警模式的预警控制策略如下：

(1)预警级别为0时，预警条件为：0.3≤η＜0.5；

(2)预警级别为1时，预警条件为：0.2≤η＜0.3；

(3)预警级别为2时，预警条件为：0.1≤η＜0.2；

(4)预警级别为3时，预警条件为：η＜0.1；

预警级别0-3四个级别越来越高，说明环卫清扫车的清扫效率越来越低，需要不同程度的预警，及时提醒环卫清扫车调整作业模式以提高清扫效率。