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、光電感應裝置、智能顯示終端以及數(shù)字攝像裝置，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)絡連接線與所述智能顯示終端、所述數(shù)字攝像裝置、所述PLC電力載波終端、所述光電感應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)字攝像裝置采集的圖像數(shù)據(jù)進行采集、分析處理，并根據(jù)需要進行報警；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]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及電梯綜合管理及信息安全技術領域，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】
[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)劃和調度，管理手段單一，技術實現(xiàn)方式單一，應急管理信息化手段落后，維護保養(yǎng)不到位，電梯的安全問題已經(jīng)成為人民群眾關注的焦點，中國質檢總局特種設備技術監(jiān)督局連續(xù)發(fā)文要求各地加快建設電梯安全和電梯監(jiān)控，在這樣的大環(huán)境下，針對目前現(xiàn)有技術中存在的上述缺陷，有必要進行研究，以提供一種方案，解決現(xiàn)有技術中存在的缺陷，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)有結構與內部裝置的前提下，使得電梯運行數(shù)據(jù)與狀態(tài)監(jiān)測更加的細致，具備更為安全可靠的系統(tǒng)解決方案。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種檢測電梯運行數(shù)據(jù)、準確異常告警的電梯狀態(tài)監(jiān)控顯示系統(tǒng)。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術方案來實現(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、光電感應裝置、智能顯示終端以及數(shù)字攝像裝置，
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)絡連接線與所述智能顯示終端、所述數(shù)字攝像裝置、所述PLC電力載波終端、所述光電感應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)字攝像裝置采集的圖像數(shù)據(jù)進行采集、分析處理，并根據(jù)需要進行報警。
[0006]進一步地，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動;所述DDR電路作為內存交換，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置的標稱值時，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)超出額定標稱值即發(fā)出告警并通過PLC交換機上報云平臺。
[0009]進一步的，所述電梯導軌的每個平層位置安裝光電感應的反光膜，通過設置在電梯轎廂頂?shù)墓怆姼袘_關，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?shù)竭_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)，當遇到突發(fā)故障時，可一鍵啟動視頻對講，與應急中心或物業(yè)建立聯(lián)系，遠程也可主動啟動對講與轎廂內人員進行溝通。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:
通過電力載波技術，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)字攝像裝置組網(wǎng)，并連接視頻分析主機和光電感應裝置，將數(shù)字攝像裝置拍攝的照片分兩路進行傳輸，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)異常情況提醒遠程終端的技術人員；在智能顯示終端設置視頻對講系統(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，遠程終端的技術人員仍然能監(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)的結構示意圖。
[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部結構示意圖。
[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構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖，對本發(fā)明的實施例作進一步詳細的描述。
[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)字攝像裝置、視頻分析主機、光電感應裝置、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)字攝像裝置、視頻分析主機、光電感應裝置通過網(wǎng)線連接在PLC交換機上進行通信。
[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裝置進行供電，當發(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置在電梯轎廂頂處，并為其提供后備電源;將光電感應裝置設置在電梯導軌的每個平層，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)字攝像裝置設置在電梯轎廂內部，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構的基礎上，將本系統(tǒng)的各個部件進行安裝。
[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)字攝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)不改變電梯結構的狀態(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)超出額定標稱值即發(fā)出告警并上報云平臺。2、電梯導軌的每個平層位置安裝光電感應的反光膜，配合轎廂頂?shù)墓怆姼袘_關，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?shù)竭_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進行通信，當遇到突發(fā)故障時，用戶可一鍵啟動視頻對講，與應急中心或物業(yè)建立聯(lián)系，遠程也可主動啟動對講與轎廂內人員及時溝通;進一步地，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中心聯(lián)系，啟動視頻對講，便于監(jiān)控中心及時確認第一現(xiàn)場，將風險降到最低。
[0022]嵌入式數(shù)字攝像裝置與視頻分析主機:通過數(shù)字攝像裝置將轎廂內部視頻實時本地存儲，當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、光電感應裝置相結合，實現(xiàn)電梯非平層開關門的判斷，并根據(jù)預設的異常行為發(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動，Cameral為視頻輸入，外接數(shù)字攝像機，Aud1IN為麥克風輸入，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狀態(tài)、乘梯人的言行舉止進行采集與分析。當有異常告警時，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)送于云服務器，最后由智能顯示終端和云端各自給出對應的信息提示或警告。
[0025]視頻分析主機的視頻處理程序可以采用如下步驟:將視頻結構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換為更有用的圖像或不同的數(shù)據(jù)結構，接著將該圖像轉換為RGB圖像，在該圖像上做一些測量(如白平衡)，將該測量應用到RGB圖像上，用于產(chǎn)生一個新的RGB圖像(例如，在應用中采取白平衡測量進行色彩校正)，而后進行下一步圖像處理并提取感興趣的內容。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“轉換、減小、空間變換、過濾、分組等”數(shù)學運算，在使用連接組件作為視頻組件的圖像標記后，使用特征提取連通區(qū)域的描述信息，通過關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:當智能屏接收到接近開關傳輸過來的樓層數(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:當智能屏接收到接近開關傳輸過來的樓層數(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設值；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:接近光電感應開關檢測到非平層，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開關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，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明保護范圍內。
【主權項】
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、光電感應裝置、智能顯示終端以及數(shù)字攝像裝置， 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)絡連接線與所述智能顯示終端、所述數(shù)字攝像裝置、所述PLC電力載波終端、所述光電感應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)字攝像裝置采集的圖像數(shù)據(jù)進行采集、分析處理，并根據(jù)需要進行報警。2.根據(jù)權利要求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動;所述DDR電路作為內存交換，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置的標稱值時，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:所述電梯導軌的每個平層位置安裝光電感應的反光膜，通過設置在電梯轎廂頂?shù)墓怆姼袘_關，通過PLC交換機將光電感應開關數(shù)據(jù)傳輸至智能顯示終端的CPU，CPU通過光電感應開關返回的數(shù)據(jù)計算樓層位置，將樓層信息即時發(fā)送顯示屏，當?shù)竭_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)，當遇到突發(fā)故障時，可一鍵啟動視頻對講，與應急中心或物業(yè)建立聯(lián)系，遠程也可主動啟動對講與轎廂內人員進行溝通。
【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