CN102354374B - 用于公共场所人流密度监测的传感地毯、系统及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于公共场所人流密度监测的传感地毯、系统及监测方法，利用传感地毯作为人流密度的传感设备，通过传感地毯与监控终端的通信实现人流密度监测；传感地毯的传感检测电路主要由检测模块、通信接口和阵列分布于传感地毯内的若干个受压检测装置构成，构建简单、成本低、易实现，并且传感地毯可随时铺设于各种公共场所，即装即用，安装、拆除、移动都非常方便；监控终端可以采用任何具备通信、数据处理和显示功能的终端实现，能够实现随身监测；整套系统处理流程都比较简单，降低了软件编程人员的编程难度，也降低了对传感地毯检测模块和监控终端的硬件性能要求，系统开发的人力、物力成本都能够得到有效控制。

Description

用于公共场所人流密度监测的传感地毯、系统及监测方法

技术领域

本发明属于公交系统管理和电子信息技术技术领域，尤其涉及一种用于公共场所人流密度监测的传感地毯、运用该传感地毯的系统以及监测方法。

背景技术

客运枢纽、运动场、剧场、超市等大型公共场所出经常存在人群过分集中而导致安全事故发生，因此需要对这些公共场所的人流密度进行实时的监控，以便于管理，避免事故发生。

目前多采用红外、激光传感技术或视频图像分析技术等进行公共场所的人流密度监测。例如，申请号为03115817.X的我国发明专利《乘客自动计数仪》，就是利用红外传感器探测其正前方距离的变化，判断是否有人经过，从而统计出人流的人数多少；但是红外传感器非常容易受到光线的影响，影响红外传感器的检测判断。同时，申请号为200510025186.7的我国发明专利《出入口人数计数仪》，使用摄像头拍摄的出入口处图像，进行图像分析，利用图像识别技术识别图像中哪些是人头，利用运动识别技术分析人员活动行为，最后统计分析人数情况，计算人流密度；但是视频技术存在设备组成复杂、算法研发难度高、校准和调试非常麻烦、成本高的缺点，同时由于技术原理的限制，对光头、白发、戴帽子等乘客的识别成功率不高，并且图像识别准确率也容易受到光线的影响。此外，基于红外传感技术和视频图像分析技术的人流密度监测系统具有一个共同点，就是系统内设备通常都需要预先固定安装，应用不灵活，无法迅速的在临时的公共场所中搭建和使用。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种安装、拆除、移动更加灵活方便的用于公共场所人流密度监测的系统；相应地，本发明还提供了该系统中应用的一种传感地毯，以及该系统的监测方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术手段：

一种用于公共场所人流密度监测的传感地毯，所述传感地毯设有传感检测电路，所述传感检测电路主要由检测模块、通信接口和阵列分布于传感地毯内的若干个受压检测装置构成；所述检测模块分别与通信接口和传感地毯内各个受压检测装置电连接，用于检测传感地毯内各个受压检测装置的受压状态，并通过通信接口对外发送传感地毯内各个受压检测装置的受压状态检测结果。

上述的用于公共场所人流密度监测的传感地毯中，作为一种可选择方案，所述受压检测装置为压力传感器，检测模块与压力传感器的压力检测值输出端电连接；所述受压检测装置的受压状态即是指压力传感器的压力检测值是否达到人体踩压压力值。

上述的用于公共场所人流密度监测的传感地毯中，作为另一种可选择方案，所述受压检测装置为常开型按压式开关，检测模块与常开型按压式开关的静触点端和动触点端电连接；所述受压检测装置的受压状态即是指常开型按压式开关的通/断状态。

上述的用于公共场所人流密度监测的传感地毯中，进一步，传感地毯内阵列分布的各个常开型按压式开关中，阵列分布于同一行的各个常开型按压式开关的静触点端通过一条行向导线相连，阵列分布于同一列的各个常开型按压式开关的动触点端通过一条列向导线相连；各条行向导线分别连接于检测模块中不同的检测信号输出端，各条列向导线分别连接于检测模块中不同的检测信号输入端。

一种用于公共场所人流密度监测的系统，包括如上所述的传感地毯和监控终端；所述监控终端与所述传感地毯的通信接口通信，用于接收通信接口对外发送的传感地毯内各个受压检测装置的受压状态检测结果，根据该检测结果判断人流密度情况并加以显示。

上述的用于公共场所人流密度监测的系统中，作为一种可选择方案，所述传感地毯的通信接口为无线通信接口，所述监控终端与传感地毯的通信接口进行无线通信。

上述的用于公共场所人流密度监测的系统中，作为另一种可选择方案，所述传感地毯的通信接口为数据线接口，所述监控终端通过数据线与传感地毯的通信接口连接进行有线通信。

一种公共场所人流密度监测方法，采用如上所述的用于公共场所人流密度监测的系统实现，具体包括如下步骤：

a）在待监测的公共场所铺设一块或多块所述传感地毯，在监控终端预先录入每块传感地毯的面积、每块传感地毯的最大容纳人数、每块传感地毯内受压检测装置总数作为基础数据；启动各块传感地毯的传感检测电路；

b）各块传感地毯的传感检测电路检测其所属传感地毯内各个受压检测装置的受压状态；

c）各块传感地毯的传感检测电路对外发送其所属传感地毯内各个受压检测装置的受压状态检测结果；

d）监控终端接收各块传感地毯内各个受压检测装置的受压状态检测结果，得到各块传感地毯内受到人体踩压的受压检测装置的数量，按下式得到每块传感地毯上的人流密度：

D=K_M·P/(P_M·S)；

其中，D表示一块传感地毯上的人流密度，S表示一块传感地毯的面积；K_M表示一块传感地毯的最大容纳人数；P_M表示一块传感地毯内受压检测装置总数，P表示一块传感地毯内受到人体踩压的受压检测装置的数量；

e）监控终端对待监测公共场所铺设的各块传感地毯上的人流密度加以显示。

上述的公共场所人流密度监测方法中，进一步，所述步骤e）之后还包括如下步骤：

f）监控终端预设有密度阈值，当一块或多块传感地毯上的人流密度超过所述密度阈值时，监控终端则发出报警信号。

上述的公共场所人流密度监测方法中，进一步，传感地毯中，所述受压检测装置为常开型按压式开关；每块传感地毯内阵列分布的各个常开型按压式开关中，阵列分布于同一行的各个常开型按压式开关的静触点端通过一条行向导线相连，阵列分布于同一列的各个常开型按压式开关的动触点端通过一条列向导线相连；各条行向导线分别连接于检测模块中不同的检测信号输出端，各条列向导线分别连接于检测模块中不同的检测信号输入端；

所述步骤b）中，每块传感地毯的传感检测电路检测其所属传感地毯内各个受压检测装置的受压状态的具体过程如下：

b1）检测模块令一条行向导线对应的检测信号输出端输出检测信号，并判断各个检测信号输入端是否收到检测信号，收到检测信号的检测信号输入端对应的列向导线与输出检测信号的检测信号输出端对应的行向导线所共同连接的常开型按压式开关即为导通的常开型按压式开关；

b2）检测模块重复步骤b1），分别令各条行向导线对应的检测信号输出端输出检测信号，统计出传感地毯内各个常开型按压式开关的通/断状态；所述受压检测装置的受压状态即是指常开型按压式开关的通/断状态。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明利用传感地毯作为人流密度的传感设备，可随时铺设于各种公共场所，即装即用，安装、拆除、移动都非常方便；并且可针对不同的公共场所采用不同形状、大小的传感地毯，适用范围广。

2、本发明作为人流密度传感设备的传感地毯，其传感检测电路主要由检测模块、通信接口和阵列分布于传感地毯内的若干个受压检测装置构成，构建简单、成本低、易实现。

3、本发明用于公共场所人流密度监测的系统只需要利用传感地毯的监控终端的通信即可实现公共场所的人流密度监测，系统的构建、拆除、移动都非常简便和灵活。

4、本发明用于公共场所人流密度监测的系统中，监控终端可以采用任何具备通信、数据处理和显示功能的终端实现，例如计算机终端、嵌入式系统终端、移动终端等，可以实现随身监测。

5、本发明的公共场所人流密度监测方法中，传感地毯检测模块的检测流程以及监控终端的人流密度判断处理流程都比较简单，降低了软件编程人员的编程难度，也降低了对传感地毯检测模块和监控终端的硬件性能要求，系统开发的人力、物力成本都能够得到有效控制。

6、本发明中的传感地毯以及人流密度监测系统和方法均不会受到光线的影响。

附图说明

图1为本发明用于公共场所人流密度监测的系统的结构示意图；

图2为实施例中一种传感地毯实施方案的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

本实施例以一个临时展会现场为实施对象，来说明本发明的用于公共场所人流密度监测的传感地毯、系统及监测方法。该临时展会现场共有三个出口，为了保证人流安全，需要监控各个出口处的人流密度，避免出现过度拥挤发生踩踏等安全事故；然而临时展会开设的时间较短，如果采用红外、视频的监测设备，不仅技术复杂、投入高，而且安装、调试时间也比较长，影响展会现场的客流量，并且安装后不久有需要拆除，成本上不划算。采用本发明的系统进行人流密度检测则非常方便，只需要在临时展会的三个出口各铺设一块传感地毯，利用监控终端接收传感地毯的数据即可，使用完成后即可随即拆除，投入低，使用灵活方便。

如图1所示，本发明用于公共场所人流密度监测的系统主要由传感地毯10和监控终端20构建而成，传感地毯10可以设置一块或多块，监控终端20也可以是一个或多个。传感地毯10设有传感检测电路，传感检测电路主要由检测模块11、通信接口12和阵列分布于传感地毯内的若干个受压检测装置13构成，检测模块11可以设置在传感地毯10内或传感地毯10的表面，通信接口12则需要外露于传感地毯11的表面或侧面，便于对外通信；受压检测装置13可以采用压力传感器或常开型按压式开关（例如常开型的按钮开关或常开型的薄膜开关等）实现；检测模块11可以采用单片机或ARM处理器为核心加以研发实现，分别与通信接口12和传感地毯内各个受压检测装置13电连接，检测模块11用于检测传感地毯内各个受压检测装置13的通/断状态，并通过通信接口12对外发送传感地毯内各个受压检测装置的受压状态检测结果；如果受压检测装置13采用压力传感器，检测模块11则与压力传感器的压力检测值输出端电连接，受压检测装置13的受压状态即是指压力传感器的压力检测值是否达到人体踩压压力值，人体踩压压力值通过常规的人体踩压压力传感器的实验即可容易的获得；如果受压检测装置13采用常开型按压式开关，检测模块11则与常开型按压式开关的静触点端和动触点端电连接，受压检测装置13的受压状态即是指常开型按压式开关的通/断状态。监控终端20可以采用任何具备通信、数据处理和显示功能的终端实现，例如计算机终端、嵌入式系统终端、移动终端等；监控终端20通过与传感地毯的通信接口12通信，接收通信接口12对外发送的传感地毯内各个受压检测装置的受压状态检测结果，并根据该检测结果判断人流密度情况并加以显示。根据具体场合的需要，传感地毯的通信接口12可以采用数据线接口，例如485接口、CAN总线接口等，监控终端20通过数据线与传感地毯的通信接口12连接进行有线通信；传感地毯的通信接口12也可以采用无线通信接口，则监控终端20与传感地毯的通信接口12进行无线通信而获得检测数据。

就本实施例而言，由于临时展会现场设有三个出口，因此在三个出口处分别铺设了一块传感地毯，以对每个出口处的人流密度加以监控。同时为了监控方便，采用了计算机和手机两种设备作为监控终端，计算机设置于临时展会现场的监控室，可以与各个传感地毯采用有线通信的数据通信方式；而手机则由监控工作人员随身携带，便于随身监控，需要与各个传感地毯进行无线通信，因此传感地毯同时设有数据线接口和无线通信接口作为。传感地毯的传感检测电路中，检测模块与各个受压检测装置的电连接方式有很多，例如，若受压检测装置采用压力传感器，则每个压力传感器的压力检测值输出端可分别通过一条信号线电连接到检测模块，便于检测模块对每个压力传感器的检测；若受压检测装置采用常开型按压式开关，则可以通过一条导线将各个常开型按压式开关的静触点端相连后接入检测模块的一个检测信号输出端，每个常开型按压式开关的动触点端分别通过一条导线连接于检测模块中不同的检测信号输入端。在本实施例中，受压检测装置优选采用常开型按压式开关，因为常开型按压式开关相比于压力传感器价格更加便宜，有利于降低成本；同时检测模块与各个常开型按压式开关优选采用行列式的电连接方式，如图2所示，每块传感地毯10内阵列分布的各个常开型按压式开关13A中，阵列分布于同一行的各个常开型按压式开关的静触点端通过一条行向导线14相连，阵列分布于同一列的各个常开型按压式开关的动触点端通过一条列向导线15相连；各条行向导线14分别连接于检测模块11中不同的检测信号输出端，各条列向导线15分别连接于检测模块11中不同的检测信号输入端，这种电连接方式所用到检测模块的检测信号输入/输出端口更少，有利于减少检测模块的硬件成本，并且传感检测电路检测其所属传感地毯内各个常开型按压式开关的通/断状态的方法也并不复杂，具体过程如下：

b1）检测模块令一条行向导线对应的检测信号输出端输出检测信号，并判断各个检测信号输入端是否收到检测信号，收到检测信号的检测信号输入端对应的列向导线与输出检测信号的检测信号输出端对应的行向导线所共同连接的常开型按压式开关即为导通的常开型按压式开关；

b2）检测模块重复步骤b1），分别令各条行向导线对应的检测信号输出端输出检测信号，统计出传感地毯内各个常开型按压式开关的通/断状态。

对于受压检测装置采用常开型按压式开关的方案而言，受压检测装置的受压状态即是指常开型按压式开关的通/断状态，从而实现了传感检测电路对其所属传感地毯内各个受压检测装置受压状态的检测。这种扫描式的检测方法，对于软件编程人员来说是比较容易实现的。

由此，本实施例以临时展会的三个出口处作为待监测的公共场所，利用上述系统进行公共场所人流密度监测，其具体流程如下：

a）在待监测的临时会场的三个出口处各铺设一块传感地毯，在作为监控终端的临时展会监控室的计算机以及监控工作人员随身携带的手机中预先录入每块传感地毯的面积、每块传感地毯的最大容纳人数、每块传感地毯内受压检测装置总数作为基础数据；然后启动三块传感地毯的传感检测电路；

b）三块传感地毯的传感检测电路检测其所属传感地毯内各个受压检测装置的受压状态；

c）三块传感地毯的传感检测电路对外发送其所属传感地毯内各个受压检测装置的受压状态检测结果；

d）临时展会监控室的计算机以及监控工作人员随身携带的手机作为监控终端，接收三块传感地毯内各个受压检测装置的受压状态检测结果，对于受压检测装置采用常开型按压式开关的方案而言，常开型按压式开关导通即表明其受到人体踩压（而对于受压检测装置采用压力传感器的方案而言，压力传感器的压力检测值达到人体踩压压力值即表明其受到人体踩压），从而得到三块传感地毯内受到人体踩压的受压检测装置的数量，然后计算机和手机均按下式得到每块传感地毯上的人流密度：

D=K_M·P/(P_M·S)；

其中，D表示一块传感地毯上的人流密度，S表示一块传感地毯的面积；K_M表示一块传感地毯的最大容纳人数；P_M表示一块传感地毯内受压检测装置总数，P表示一块传感地毯内受到人体踩压的受压检测装置的数量；

e）作为监控终端的计算机和手机对临时展会出口处所铺设的三块传感地毯上的人流密度加以显示，为监测工作人员提供三个出口处的人流密度信息。

通过该检测流程，监测工作人员即可随时检测到临时展会三个出口处的人流密度情况，做好安全管理工作。本发明的系统和监测方法都以传感地毯为监测单位，如果需要提高人流密度的监测精度，只需要在待监测的公共场所区域拼接铺设若干个面积较小的传感地毯，便能够精确得到每个小面积上的人流密度；同时，这种情况的具体应用中，还可以对这若干个面积较小的传感地毯的传感检测电路加以整合集成，进一步降低硬件成本。

进一步，在上述检测流程的步骤e）之后，监控终端还可以继续执行如下步骤：

f）监控终端预设有密度阈值，当一块或多块传感地毯上的人流密度超过所述密度阈值时，监控终端则发出报警信号。

这样，通过报警信号，即可及时的通知监测工作人员在出现人流拥挤情况时进行安全疏通管理，避免出现安全事故。

通过上述实施例可以看到，本发明利用传感地毯作为人流密度的传感设备，通过传感地毯与监控终端的通信实现人流密度监测，传感地毯可随时铺设于各种公共场所，即装即用，安装、拆除、移动都非常方便，并且可针对不同的公共场所采用不同形状、大小的传感地毯，适用范围广；传感地毯的传感检测电路主要由检测模块、通信接口和阵列分布于传感地毯内的若干个受压检测装置构成，构建简单、成本低、易实现；监控终端可以采用任何具备通信、数据处理和显示功能的终端实现，能够实现随身监测；整套系统处理流程都比较简单，降低了软件编程人员的编程难度，也降低了对传感地毯检测模块和监控终端的硬件性能要求，系统开发的人力、物力成本都能够得到有效控制，监测不会受到光线的影响，并且应用灵活，特别适宜用于在临时的公共场所中搭建和使用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种公共场所人流密度监测方法，其特征在于，采用用于公共场所人流密度监测的系统实现，所述用于公共场所人流密度监测的系统包括传感地毯和监控终端；所述传感地毯设有传感检测电路，所述传感检测电路主要由检测模块、通信接口和阵列分布于传感地毯内的若干个受压检测装置构成；所述检测模块分别与通信接口和传感地毯内各个受压检测装置电连接，用于检测传感地毯内各个受压检测装置的受压状态，并通过通信接口对外发送传感地毯内各个受压检测装置的受压状态检测结果；所述监控终端与所述传感地毯的通信接口通信，用于接收通信接口对外发送的传感地毯内各个受压检测装置的受压状态检测结果，根据该检测结果判断人流密度情况并加以显示；

该方法具体包括如下步骤：

a）在待监测的公共场所铺设一块或多块所述传感地毯，在监控终端预先录入每块传感地毯的面积、每块传感地毯的最大容纳人数、每块传感地毯内受压检测装置总数作为基础数据；启动各块传感地毯的传感检测电路；

b）各块传感地毯的传感检测电路检测其所属传感地毯内各个受压检测装置的受压状态；

c）各块传感地毯的传感检测电路对外发送其所属传感地毯内各个受压检测装置的受压状态检测结果；

d）监控终端接收各块传感地毯内各个受压检测装置的受压状态检测结果，得到各块传感地毯内受到人体踩压的受压检测装置的数量，按下式得到每块传感地毯上的人流密度：

D=K_M·P/(P_M·S)；

其中，D表示一块传感地毯上的人流密度，S表示一块传感地毯的面积；K_M表示一块传感地毯的最大容纳人数；P_M表示一块传感地毯内受压检测装置总数，P表示一块传感地毯内受到人体踩压的受压检测装置的数量；

e）监控终端对待监测公共场所铺设的各块传感地毯上的人流密度加以显示；

传感地毯中，所述受压检测装置为常开型按压式开关；每块传感地毯内阵列分布的各个常开型按压式开关中，阵列分布于同一行的各个常开型按压式开关的静触点端通过一条行向导线相连，阵列分布于同一列的各个常开型按压式开关的动触点端通过一条列向导线相连；各条行向导线分别连接于检测模块中不同的检测信号输出端，各条列向导线分别连接于检测模块中不同的检测信号输入端；

所述步骤b）中，每块传感地毯的传感检测电路检测其所属传感地毯内各个受压检测装置的受压状态的具体过程如下：

b1）检测模块令一条行向导线对应的检测信号输出端输出检测信号，并判断各个检测信号输入端是否收到检测信号，收到检测信号的检测信号输入端对应的列向导线与输出检测信号的检测信号输出端对应的行向导线所共同连接的常开型按压式开关即为导通的常开型按压式开关；

b2）检测模块重复步骤b1），分别令各条行向导线对应的检测信号输出端输出检测信号，统计出传感地毯内各个常开型按压式开关的通/断状态；所述受压检测装置的受压状态即是指常开型按压式开关的通/断状态。

2.根据权利要求1所述的公共场所人流密度监测方法，其特征在于，所述步骤e）之后还包括如下步骤：

f）监控终端预设有密度阈值，当一块或多块传感地毯上的人流密度超过所述密度阈值时，监控终端则发出报警信号。

Images