一種電梯狀態(tài)監(jiān)控顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種電梯狀態(tài)監(jiān)控顯示系統(tǒng)，其特征在于：包括PLC電力載波局端、PLC電力載波終端、PLC交換機、視頻分析主機、光電感應(yīng)裝置、智能顯示終端以及數(shù)字?jǐn)z像裝置，所述PLC電力載波局端通過電力線與PLC電力載波終端連接通信；PLC交換機通過網(wǎng)絡(luò)連接線與所述智能顯示終端、所述數(shù)字?jǐn)z像裝置、所述PLC電力載波終端、所述光電感應(yīng)裝置和所述視頻分析主機通信；所述視頻分析主機包括視頻編碼電路和視頻分析電路，所述視頻編碼電路和所述視頻分析電路對數(shù)字?jǐn)z像裝置采集的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析處理，并根據(jù)需要進(jìn)行報警；本發(fā)明解決了現(xiàn)有電梯中手機信號缺失、電梯設(shè)置的視頻對話裝置通信不暢等問題。
【專利說明】一種電梯狀態(tài)監(jiān)控顯示系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及電梯綜合管理及信息安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種檢測電梯運行數(shù)據(jù)以及如非平層開關(guān)門、超速、震動等異常告警的電梯狀態(tài)監(jiān)控顯示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著高層建筑的不斷涌現(xiàn)，新增電梯數(shù)量每年以20%的速率增長，而之前存留的電梯老化問題日益突出，缺少統(tǒng)一的規(guī)劃和調(diào)度，管理手段單一，技術(shù)實現(xiàn)方式單一，應(yīng)急管理信息化手段落后，維護(hù)保養(yǎng)不到位，電梯的安全問題已經(jīng)成為人民群眾關(guān)注的焦點，中國質(zhì)檢總局特種設(shè)備技術(shù)監(jiān)督局連續(xù)發(fā)文要求各地加快建設(shè)電梯安全和電梯監(jiān)控，在這樣的大環(huán)境下，針對目前現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，有必要進(jìn)行研究，以提供一種方案，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，克服現(xiàn)有電梯綜合管理與狀態(tài)監(jiān)測簡單以及帶有安全隱患的問題，在不改變電梯現(xiàn)有結(jié)構(gòu)與內(nèi)部裝置的前提下，使得電梯運行數(shù)據(jù)與狀態(tài)監(jiān)測更加的細(xì)致，具備更為安全可靠的系統(tǒng)解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種檢測電梯運行數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確異常告警的電梯狀態(tài)監(jiān)控顯示系統(tǒng)。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種電梯狀態(tài)監(jiān)控顯示系統(tǒng)，其特征在于:包括PLC電力載波局端、PLC電力載波終端、PLC交換機、視頻分析主機、光電感應(yīng)裝置、智能顯示終端以及數(shù)字?jǐn)z像裝置，
所述PLC電力載波局端通過電力線與PLC電力載波終端連接通信；
PLC交換機通過網(wǎng)絡(luò)連接線與所述智能顯示終端、所述數(shù)字?jǐn)z像裝置、所述PLC電力載波終端、所述光電感應(yīng)裝置和所述視頻分析主機通信；
所述視頻分析主機包括視頻編碼電路和視頻分析電路，所述視頻編碼電路和所述視頻分析電路對數(shù)字?jǐn)z像裝置采集的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析處理，并根據(jù)需要進(jìn)行報警。
[0006]進(jìn)一步地，所述智能顯示終端包括CPU，六軸陀螺儀，與CPU連接并受其控制的Aud1IN接口電路、Aud10UT接口電路、Cameral接口電路、Key接口電路、LCD_LVDS電路、DDR電路和FLASH電路；
所述Aud1IN接口電路、Aud10UT接口電路、Cameral接口電路和Key接口電路組成視頻對講系統(tǒng)，通過PLC交換機與外界通信;所述LCD_LVDS電路為高清視頻顯示器提供驅(qū)動;所述DDR電路作為內(nèi)存交換，處理系統(tǒng)緩存，加快運行速度;所述FLASH電路用于存儲系統(tǒng)和監(jiān)管電梯數(shù)據(jù)信息；
所述六軸陀螺儀為加速度與重力傳感器。
[0007]進(jìn)一步地，還包括后備電源，所述后備電源為PLC電力載波局端、PLC電力載波終端、PLC交換機供電。
[0008]進(jìn)一步的，所述六軸陀螺儀根據(jù)X、Y、Z軸的運動軌跡推算電梯上下的運動速度和運動軌跡，通過角速度與角度推算電梯的振動頻率與傾斜度，當(dāng)所述智能顯示終端的CPU監(jiān)測到六軸陀螺儀傳送過來的電梯實際運行速度超過額定設(shè)置的標(biāo)稱值時，CPU會判定為超速，并將異常數(shù)據(jù)通過PLC交換機上報云平臺，且其所述智能顯示終端的顯示屏顯示異常狀態(tài)，起到警示作用；當(dāng)CPU收到六軸陀螺儀傳送過來的電梯的震動頻率、傾斜角度數(shù)據(jù)超出額定標(biāo)稱值即發(fā)出告警并通過PLC交換機上報云平臺。
[0009]進(jìn)一步的，所述電梯導(dǎo)軌的每個平層位置安裝光電感應(yīng)的反光膜，通過設(shè)置在電梯轎廂頂?shù)墓怆姼袘?yīng)開關(guān)，由通過PLC交換機將數(shù)據(jù)傳輸至智能顯示終端的CPU，CPU通過光電開關(guān)返回的數(shù)據(jù)計算樓層位置，將樓層信息即時發(fā)送顯示屏，當(dāng)?shù)竭_(dá)最高層或者最低層，通過所述六軸陀螺儀推算電梯仍然以一定速度繼續(xù)向上或向下運動時，即判定為沖頂或者蹲底。
[0010]進(jìn)一步的，所述智能顯示終端視頻對講系統(tǒng)為全雙工視頻對講系統(tǒng)，當(dāng)遇到突發(fā)故障時，可一鍵啟動視頻對講，與應(yīng)急中心或物業(yè)建立聯(lián)系，遠(yuǎn)程也可主動啟動對講與轎廂內(nèi)人員進(jìn)行溝通。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:
通過電力載波技術(shù)，使得電梯不需要額外的布線就可以實現(xiàn)對外通信，將PLC電子載波終端、PLC交換機、智能顯示終端以及數(shù)字?jǐn)z像裝置組網(wǎng)，并連接視頻分析主機和光電感應(yīng)裝置，將數(shù)字?jǐn)z像裝置拍攝的照片分兩路進(jìn)行傳輸，一路傳輸至視頻分析主機，另一路發(fā)送至外網(wǎng);視頻分析主機通過圖像處理，發(fā)現(xiàn)異常情況進(jìn)行實時報警，而另一路則在控制終端予以分析，并根據(jù)異常情況提醒遠(yuǎn)程終端的技術(shù)人員；在智能顯示終端設(shè)置視頻對講系統(tǒng)，利用PLC與外界通信，解決了現(xiàn)有電梯中手機信號缺失、電梯設(shè)置的視頻對話裝置通信不暢的問題;利用后備電源，即使發(fā)生斷電現(xiàn)象，遠(yuǎn)程終端的技術(shù)人員仍然能監(jiān)測電梯里的突發(fā)狀況，從而有針對地做出應(yīng)急方案。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明一種電梯狀態(tài)監(jiān)控顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明一種電梯狀態(tài)監(jiān)控顯示系統(tǒng)中智能顯示終端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明一種電梯狀態(tài)監(jiān)控顯示系統(tǒng)中視頻分析主機的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的實施例作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0016]如圖1所示，整個系統(tǒng)包括:基于安卓平臺的智能顯示終端、嵌入式數(shù)字?jǐn)z像裝置、視頻分析主機、光電感應(yīng)裝置、PLC電力載波局端、PLC電力載波終端和PLC交換機。
[0017]PLC電力載波局端通過電力線與PLC電力載波終端通信;PLC電力載波終端與基于安卓平臺的智能顯示終端、嵌入式數(shù)字?jǐn)z像裝置、視頻分析主機、光電感應(yīng)裝置通過網(wǎng)線連接在PLC交換機上進(jìn)行通信。
[0018]為了最大限度保障生命財產(chǎn)安全，整套系統(tǒng)采用后備電源供電，后備電源分別為PLC電力載波局端、PLC電力載波終端和PLC交換機以及視頻分析主機和光電感應(yīng)裝置進(jìn)行供電，當(dāng)發(fā)生停電異常故障時，能保證整個系統(tǒng)仍然正常工作兩個小時，給應(yīng)急救援提供足夠的時間。
[0019]本系統(tǒng)中，將PLC電力載波局端設(shè)置在機房處，并為其提供一個后備電源;將PLC電力載波終端、PLC交換機和視頻分析主機設(shè)置在電梯轎廂頂處，并為其提供后備電源;將光電感應(yīng)裝置設(shè)置在電梯導(dǎo)軌的每個平層，通過電梯轎廂頂?shù)暮髠潆娫垂╇?；將基于安卓平臺的智能顯示終端、嵌入式數(shù)字?jǐn)z像裝置設(shè)置在電梯轎廂內(nèi)部，同樣通過處于電梯轎廂頂?shù)暮髠潆娫礊槠涔╇?。從而實現(xiàn)在不改變原有電梯結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將本系統(tǒng)的各個部件進(jìn)行安裝。
[0020]上述系統(tǒng)中，根據(jù)實際功能的需要，智能顯示終端、嵌入式數(shù)字?jǐn)z像裝置或視頻分析主機均為可選部件。
[0021]基于安卓平臺的智能顯示終端，采用基于ARM-A17八核處理器，輔以六軸陀螺儀(加速度與重力傳感器)，主要用來實現(xiàn)不改變電梯結(jié)構(gòu)的狀態(tài)下去監(jiān)測電梯運行速度、運動方向、震動頻率、傾斜角度、沖頂、蹲底等電梯重大隱患。智能顯示終端的具體功能實現(xiàn)方式如下:1、六軸陀螺儀可以實時監(jiān)測電梯的運動速度、運動軌跡(根據(jù)X、Y、Z軸的運動軌跡推算電梯上下)、振動頻率與傾斜度(可通過角速度與角度推算)，當(dāng)CPU監(jiān)測到六軸陀螺儀傳送過來的電梯實際運行速度超過額定標(biāo)稱值時，CPU會立即判定為超速，并將異常數(shù)據(jù)實時上報云平臺與屏幕，起到警示作用；同理，電梯的震動頻率、傾斜角度均有正常應(yīng)用環(huán)境下的初始值，一旦CHJ收到六軸陀螺儀傳送過來的數(shù)據(jù)超出額定標(biāo)稱值即發(fā)出告警并上報云平臺。2、電梯導(dǎo)軌的每個平層位置安裝光電感應(yīng)的反光膜，配合轎廂頂?shù)墓怆姼袘?yīng)開關(guān)，由PLC交換機將數(shù)據(jù)傳輸至智能顯示終端的CPU，CPU通過光電開關(guān)返回的數(shù)據(jù)計算樓層位置，將樓層信息即時發(fā)送智能屏，當(dāng)?shù)竭_(dá)最高層或者最低層，通過六軸陀螺儀推算電梯仍然以一定速度繼續(xù)向上或向下運動時，即判定為沖頂或者蹲底。3、智能屏配有全雙工視頻對講系統(tǒng)，該全雙工視頻對講系統(tǒng)通過PLC進(jìn)行通信，當(dāng)遇到突發(fā)故障時，用戶可一鍵啟動視頻對講，與應(yīng)急中心或物業(yè)建立聯(lián)系，遠(yuǎn)程也可主動啟動對講與轎廂內(nèi)人員及時溝通;進(jìn)一步地，如果智能屏監(jiān)測到電梯有重大故障隱患，即使在沒有人為啟動一鍵呼叫功能，智能屏也會自行與服務(wù)中心聯(lián)系，啟動視頻對講，便于監(jiān)控中心及時確認(rèn)第一現(xiàn)場，將風(fēng)險降到最低。
[0022]嵌入式數(shù)字?jǐn)z像裝置與視頻分析主機:通過數(shù)字?jǐn)z像裝置將轎廂內(nèi)部視頻實時本地存儲，當(dāng)遇到異常告警時會將前后10幀視頻數(shù)據(jù)通過PLC交換機通信上傳到云服務(wù)器，另外對影響電梯正常使用引起隱患的行為通過視頻分析主機進(jìn)行識別，如物體擋門，腳踢門等動作，同時利用視頻分析電梯門的開關(guān)狀態(tài)與智能顯示終端的各類傳感器例如六軸陀螺儀、光電感應(yīng)裝置相結(jié)合，實現(xiàn)電梯非平層開關(guān)門的判斷，并根據(jù)預(yù)設(shè)的異常行為發(fā)出警報。
[0023]如圖2所示，智能顯示終端包括FLASH芯片用于存儲系統(tǒng)和監(jiān)管電梯數(shù)據(jù)信息，DDR作為內(nèi)存交換，用戶處理系統(tǒng)緩存，加快運行速度，IXD-LVDS為高清視頻顯示器提供驅(qū)動，Cameral為視頻輸入，外接數(shù)字?jǐn)z像機，Aud1IN為麥克風(fēng)輸入，主要用來接收環(huán)境音量與人的聲音信息，Aud10UT為音頻輸出，這三者與Key組合為視頻對講系統(tǒng)，通過采用六軸陀螺儀(加速度與重力傳感器)采集數(shù)然后由CPU作姿態(tài)運算，計算出電梯運行方向信息、速度信息、傾斜信息等，CPU作為系統(tǒng)的心臟，該智能顯示終端可以基于安卓系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)。
[0024]如圖3所示，視頻分析采用視頻編碼電路與視頻分析電路獨立設(shè)計，這樣可以極大根據(jù)用戶需要靈活選擇，采用基于H264的視頻編碼與圖像識別算法來對電梯門的開關(guān)狀態(tài)、乘梯人的言行舉止進(jìn)行采集與分析。當(dāng)有異常告警時，如門區(qū)外聽梯、打砸、物體擋門等影響電梯正常使用安全的行為，視頻分析電路會將這些數(shù)據(jù)與圖像通過RTSP—路轉(zhuǎn)發(fā)智能顯示終端，另一路通過PLC交換機通訊發(fā)送于云服務(wù)器，最后由智能顯示終端和云端各自給出對應(yīng)的信息提示或警告。
[0025]視頻分析主機的視頻處理程序可以采用如下步驟:將視頻結(jié)構(gòu)化為若干個圖像處理管道，從輸入圖像開始，每個階段都將視頻轉(zhuǎn)換為更有用的圖像或不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，接著將該圖像轉(zhuǎn)換為RGB圖像，在該圖像上做一些測量(如白平衡)，將該測量應(yīng)用到RGB圖像上，用于產(chǎn)生一個新的RGB圖像(例如，在應(yīng)用中采取白平衡測量進(jìn)行色彩校正)，而后進(jìn)行下一步圖像處理并提取感興趣的內(nèi)容。使用圖像處理管道，可以將每一步都看成獨立的單元，同時交換步驟提尚性能。
[0026]在圖像到圖像的操作過程中，采用了閾值法和直方圖均衡化混合處理的方式，通過一系列“轉(zhuǎn)換、減小、空間變換、過濾、分組等”數(shù)學(xué)運算，在使用連接組件作為視頻組件的圖像標(biāo)記后，使用特征提取連通區(qū)域的描述信息，通過關(guān)鍵特征尋找特定對象的位置與將要發(fā)生或正在發(fā)生的動作或行為。
[0027]故障診斷過程判定邏輯如下:
沖頂故障:當(dāng)智能屏接收到接近開關(guān)傳輸過來的樓層數(shù)據(jù)在接近頂樓而通過六軸陀螺儀監(jiān)測到電梯運行方向依然以超過閾值一定的速度繼續(xù)向上運動時判定為沖頂故障。
[0028]沖頂故障方法如下:(方向=上)&(速度〉閾值)& (非平層)& (樓層=最高)。
[0029]蹲底故障:當(dāng)智能屏接收到接近開關(guān)傳輸過來的樓層數(shù)據(jù)在接近底樓而通過六軸陀螺儀監(jiān)測到電梯運行方向依然以超過閾值一定的速度繼續(xù)向上運動時判定為蹲底故障
蹲底故障算法如下:(方向=下)& (速度〉閾值)& (非平層)& (樓層=最低)
超速告警:速度傳感器檢測到電梯運行速度超過閾值時報警超速告警算法如下:速度> (WEB端配置的額定速度*10%)。
[0030]震動告警:六軸陀螺儀檢測到震動超過預(yù)設(shè)值；即六軸陀螺儀檢測到震動，WEB端保存一個額定震動值(角速度)，一旦超過額定值10%則判定為震動故障。
[0031 ]震動告警算法如下:震動>(WEB端配置的額定震動*10%)
門區(qū)外停梯:接近光電感應(yīng)開關(guān)檢測到非平層，且速度傳感器無速度或小于某一個具體閾值。
[0032]門區(qū)外停梯算法如下:(非平層)&(速度〈閾值)&(At >20秒)檢測到K非平層)& (速度〈閾值)}，At開始計時，否則清零。
[0033]運行中開門:視頻分析主機檢測到開門或接近光電感應(yīng)開關(guān)處于非正常工作樓層，但速度傳感器已然保持一定行駛速度。
[0034]運動中開門算法如下:(開門=1)& (速度〉閾值)。
[0035]以上所述僅是本發(fā)明優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種電梯狀態(tài)監(jiān)控顯示系統(tǒng)，其特征在于:包括PLC電力載波局端、PLC電力載波終端、PLC交換機、視頻分析主機、光電感應(yīng)裝置、智能顯示終端以及數(shù)字?jǐn)z像裝置， 所述PLC電力載波局端通過電力線與PLC電力載波終端連接通信； PLC交換機通過網(wǎng)絡(luò)連接線與所述智能顯示終端、所述數(shù)字?jǐn)z像裝置、所述PLC電力載波終端、所述光電感應(yīng)裝置和所述視頻分析主機通信； 所述視頻分析主機包括視頻編碼電路和視頻分析電路，所述視頻編碼電路和所述視頻分析電路對數(shù)字?jǐn)z像裝置采集的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析處理，并根據(jù)需要進(jìn)行報警。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電梯狀態(tài)監(jiān)控顯示系統(tǒng)，其特征在于:所述智能顯示終端包括CPU，六軸陀螺儀，與CI3U連接并受其控制的Aud i ο IN接口電路、Aud i οOUT接口電路、Camera I接口電路、Key接口電路、LCD_LVDS電路、DDR電路和FLASH電路； 所述Aud1IN接口電路、Aud10UT接口電路、Cameral接口電路和Key接口電路組成視頻對講系統(tǒng)，通過PLC交換機與外界通信;所述LCD_LVDS電路為高清視頻顯示器提供驅(qū)動;所述DDR電路作為內(nèi)存交換，處理系統(tǒng)緩存，加快運行速度;所述FLASH電路用于存儲系統(tǒng)和監(jiān)管電梯數(shù)據(jù)信息； 所述六軸陀螺儀為加速度與重力傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電梯狀態(tài)監(jiān)控顯示系統(tǒng)，其特征在于:還包括后備電源，所述后備電源為PLC電力載波局端、PLC電力載波終端、PLC交換機供電。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電梯狀態(tài)監(jiān)控顯示系統(tǒng)，其特征在于:所述六軸陀螺儀根據(jù)X、Y、Z軸的運動軌跡推算電梯上下的運動速度和運動軌跡，通過角速度與角度推算電梯的振動頻率與傾斜度，當(dāng)所述智能顯示終端的CPU監(jiān)測到六軸陀螺儀傳送過來的電梯實際運行速度超過額定設(shè)置的標(biāo)稱值時，CPU會判定為超速，并將異常數(shù)據(jù)通過PLC交換機上報云平臺，且其所述智能顯示終端的顯示屏顯示異常狀態(tài)，起到警示作用；當(dāng)CPU收到六軸陀螺儀傳送過來的電梯的震動頻率、傾斜角度數(shù)據(jù)超出額定標(biāo)稱值即發(fā)出告警并通過PLC交換機上報云平臺。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電梯狀態(tài)監(jiān)控顯示系統(tǒng)，其特征在于:所述電梯導(dǎo)軌的每個平層位置安裝光電感應(yīng)的反光膜，通過設(shè)置在電梯轎廂頂?shù)墓怆姼袘?yīng)開關(guān)，通過PLC交換機將光電感應(yīng)開關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至智能顯示終端的CPU，CPU通過光電感應(yīng)開關(guān)返回的數(shù)據(jù)計算樓層位置，將樓層信息即時發(fā)送顯示屏，當(dāng)?shù)竭_(dá)最高層或者最低層，所述六軸陀螺儀推算電梯仍然以超過一定速度繼續(xù)向上或向下運動時，即判定為沖頂或者蹲底。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電梯狀態(tài)監(jiān)控顯示系統(tǒng)，其特征在于:所述智能顯示終端視頻對講系統(tǒng)為全雙工視頻對講系統(tǒng)，當(dāng)遇到突發(fā)故障時，可一鍵啟動視頻對講，與應(yīng)急中心或物業(yè)建立聯(lián)系，遠(yuǎn)程也可主動啟動對講與轎廂內(nèi)人員進(jìn)行溝通。
【文檔編號】B66B5/02GK106006273SQ201610618606
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月29日
【發(fā)明人】田繼友
【申請人】浙江新再靈科技股份有限公司