基于led可見光通信的人流密度統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)及統(tǒng)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED可見光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于LED可見光通信的人流密度統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)及統(tǒng)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]小功率高密度的LED照明光源是為了彌補(bǔ)市場(chǎng)對(duì)于投影照明光源的需求而衍生出的一種小尺寸的LED新型封裝形式。由于LED可見光照明設(shè)備具有集成化程度高、價(jià)格低廉、能耗低、壽命長(zhǎng)、安全性高、照明亮度大、適應(yīng)能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為室內(nèi)外照明光源的最佳選擇。LED照明技術(shù)的日臻成熟與廣泛應(yīng)用為可見光通訊帶了新的發(fā)展契機(jī)。
[0003]在節(jié)假日及活動(dòng)期間，在一些大型廣場(chǎng)、商場(chǎng)等室內(nèi)場(chǎng)所，會(huì)出現(xiàn)的人流密度驟增的情況。2015年元旦期間上海發(fā)生的人群踩踏事件，對(duì)如何統(tǒng)計(jì)大型室內(nèi)場(chǎng)所人流密度、避免發(fā)生類似事件，敲響了警鐘。因此，現(xiàn)有人流量統(tǒng)計(jì)技術(shù)主要有三種:
[0004]1.無(wú)線電監(jiān)測(cè)方式，隨著無(wú)線頻譜資源的日益緊張，很多頻段已經(jīng)被占用，使用無(wú)線電頻段需審批授權(quán)，且相臨頻段的無(wú)線裝置之間干擾較大，難以滿足現(xiàn)實(shí)需要；
[0005]2.紅外檢測(cè)方式，可能對(duì)人眼造成不利影響，一定程度上不利于人們的健康。
[0006]3.視頻檢測(cè)方式，需使用攝像頭、圖像分析系統(tǒng)等，成本高。
[0007]研發(fā)一種安全高效、質(zhì)優(yōu)價(jià)低、便于使用的適用于大型室內(nèi)場(chǎng)所的人流密度統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，以準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)人流密度，避免人群擁擠，成為亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供一種既既可以照明、又可以進(jìn)行人流統(tǒng)計(jì)的基于LED可見光通信的人流密度統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題的不足。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種基于LED可見光通信的人流密度統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，包括上位機(jī)、發(fā)射端、接收端，所述發(fā)射端安裝在天花板上，包括發(fā)射電路、LED陣列，所述接收端安裝在地板上，包括光電探測(cè)器、接收電路，所述上位機(jī)與發(fā)射電路、接收電路連接，所述LED陣列與光電探測(cè)器采用直射式視距鏈路。在上位機(jī)控制下，電信號(hào)經(jīng)發(fā)射電路控制LED陣列產(chǎn)生LED可見光信號(hào)，所述光電探測(cè)器接收光強(qiáng)度信號(hào)由接收電路轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，傳輸至上位機(jī)分析統(tǒng)計(jì)。
[0011]優(yōu)選的，所述光電探測(cè)器包括光敏二極管，所述光敏二極管包括從上至下依次連接的N區(qū)、I區(qū)、P區(qū)、襯底、連接結(jié)構(gòu)。由于光敏二極管在電路中都是反向工作狀態(tài)，在沒(méi)有光照時(shí)，反向電阻很大，反向電流(即暗電流)很小；當(dāng)光照射在PN結(jié)上，光子打在PN結(jié)附近，使PN結(jié)附近產(chǎn)生光生電子和光生空穴對(duì)，它們?cè)赑N結(jié)處內(nèi)電場(chǎng)的作用下做定向運(yùn)動(dòng)，形成光電流。在光敏二極管中，電流與入射光功率成正比，其公式為I =RP，其中，I為光敏二極管產(chǎn)生的電流，R為光電檢測(cè)器的響應(yīng)度，P為入射光的光功率。光的照度越大，光電流越大，因此光敏二極管在不受光照射時(shí)處于截至狀態(tài)，受光照射時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)。
[0012]優(yōu)選的，所述光電探測(cè)器安裝于室內(nèi)進(jìn)口走廊位置。
[0013]優(yōu)選的，所述光電探測(cè)器還安裝于室內(nèi)出口走廊位置。
[0014]優(yōu)選的，所述LED陣列采用12V—24V的直流電供電。這樣，可用低電壓帶來(lái)高亮度效果，以達(dá)到省電及降低使用成本的目的，同時(shí)保證了用電安全，不會(huì)造成觸電事故。
[0015]優(yōu)選的，所述LED陣列采用高功率LED陣列，以同時(shí)滿足通信和照明的雙重要求，使系統(tǒng)正常工作。
[0016]優(yōu)選的，所述光電探測(cè)器的上方設(shè)有鋼化玻璃。這樣既不影響LED可見光的實(shí)際照明通信，又能夠?qū)ED可見光通信的接收端光探測(cè)器進(jìn)行保護(hù)。
[0017]優(yōu)選的，所述上位機(jī)與報(bào)警裝置連接。當(dāng)室內(nèi)人流密度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警，提醒工作人員停止向室內(nèi)放行人員，同時(shí)疏導(dǎo)室內(nèi)人員防止踩踏、有序離開。
[0018]綜上所述，本發(fā)明的基于LED可見光通信的人流密度統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)利用LED可見光通信技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)人流量及密度統(tǒng)計(jì)，即滿足了室內(nèi)照明需求，又完成了人流密度統(tǒng)計(jì)報(bào)警，具有安全高效、質(zhì)優(yōu)價(jià)低、便于使用的特點(diǎn)。
[0019]為更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種利用基于LED可見光通信的人流密度統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行人流密度統(tǒng)計(jì)的統(tǒng)計(jì)方法，具體的，所述統(tǒng)計(jì)方法包括以下步驟:
[0020]S1.根據(jù)室內(nèi)可容納人員面積等，通過(guò)上位機(jī)進(jìn)行參數(shù)預(yù)設(shè)；
[0021 ] S2.室內(nèi)場(chǎng)所開放時(shí)，啟動(dòng)系統(tǒng)開始工作，LED陣列發(fā)出可見光提供照明，同時(shí)光電探測(cè)器探測(cè)光強(qiáng)度變化，當(dāng)無(wú)人通過(guò)室內(nèi)入口時(shí)，可見光信號(hào)強(qiáng)，光電探測(cè)器形成光電流，流入人數(shù)計(jì)數(shù)不增加；
[0022]S3.有人通過(guò)入口時(shí)，LED陣列發(fā)出的可見光信號(hào)受到人的阻擋，光電探測(cè)器形成暗電流，接收電路根據(jù)電流變化轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，上位機(jī)根據(jù)電信號(hào)，對(duì)流入人數(shù)計(jì)數(shù)加I;
[0023]S4.有人通過(guò)出口時(shí)，LED陣列發(fā)出的可見光信號(hào)受到人的阻擋，光電探測(cè)器形成暗電流，接收電路根據(jù)電流變化轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，上位機(jī)根據(jù)電信號(hào)，對(duì)流出人數(shù)計(jì)數(shù)加I。上位機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)及流入、流出人數(shù)，得出室內(nèi)人流密度；
[0024]S5.室內(nèi)場(chǎng)所關(guān)閉時(shí)，根據(jù)人流量及密度對(duì)人員進(jìn)行清場(chǎng)，防止室內(nèi)人員被關(guān)入室內(nèi)，清場(chǎng)完畢后，系統(tǒng)關(guān)閉。
[0025]優(yōu)選的，上位機(jī)設(shè)有人流密度預(yù)警值，當(dāng)人流密度達(dá)到預(yù)警值時(shí)，將觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明基于LED可見光通信的人流密度統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明基于LED可見光通信的人流密度統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明基于LED可見光通信的人流密度統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)光敏二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4為本發(fā)明基于LED可見光通信的人流密度統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)工作流程簡(jiǎn)圖。
[0030]其中:1.上位機(jī)，2.報(bào)警裝置，3.連接結(jié)構(gòu)，4.天花板，5.發(fā)射電路，6.LED陣列，7.地板，8.光電探測(cè)器，9.接收電路，10.N區(qū)，11.1區(qū)，12.P區(qū)，13.襯底，14.鋼化玻璃。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0032]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0033]參照?qǐng)D1、圖2所示，包括上位機(jī)1、發(fā)射端、接收端，所述發(fā)射端安裝在天花板4上，包括發(fā)射電路5、LED陣列6，所述接收端安裝在地板7上，包括光電探測(cè)器8、接收電路9，所述上位機(jī)I與發(fā)射電路5、接收電路9連接，所述LED陣列6與光電探測(cè)器8采用直射式視距鏈路。在上位機(jī)I控制下，電信號(hào)經(jīng)發(fā)射電路5控制LED陣列6產(chǎn)生LED可見光信號(hào)，所述光電探測(cè)器8接收光強(qiáng)度信號(hào)由接收電路9轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，傳輸至上位機(jī)I分析統(tǒng)計(jì)。
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