CN104058306A - 一种电梯智能调度系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电梯智能调度系统,通过设置智能调度处理器可检测出多种可能造成无意义运行的情况,删除电梯无意义指令信号,提高电梯运行效率,降低能耗;通过多种检测方式识别等待乘梯区域和电梯载物空间内的乘客情况,动态图像处理电路采用嵌入式设计,集成PCI总线接口,体积小,成本低,采用200w像素高清球机提高图像识别率,以及采用基于近距离通信的NFC技术,避免了有线方式的磨损,并提高了高清数据的传输效率,相对现有技术具有很高的性价比。
Description
技术领域
本发明涉及电梯控制领域,尤其涉及一种电梯智能调度系统。
背景技术
随着城市化进程的发展和社会经济的进步,高层建筑不断涌现,电梯作为高层建筑中进行垂直运输的主要工具得到了广泛的应用。目前,电梯产品在满足用户基本搭乘需求的同时,也正在向节能型、智能化等方向发展,如何对电梯进行更有效的优化调度,提高电梯运行效率、减少电梯运行能耗,是当前各大电梯厂商和相关研发机构亟待考虑的问题。
现有电梯调度方式下,电梯运行过程中经常出现一些无意义运行的情况,例如:某人在等待乘梯区域按下呼叫按钮,由于某种原因离开,但电梯控制系统已接收到该指令,因而仍然会在该楼层停靠;等待乘梯乘客在等待乘梯区域同时按下上行和下行呼叫按钮,当乘客进入电梯乘梯后,等待乘梯区域仍会保留与电梯当前运行方向相反的呼叫请求,当电梯改变运行方向后,仍会在该层停靠,可能造成无意义运行;如果乘客在电梯内多按或错按了目的楼层,当所有乘客离开电梯后,电梯将继续停靠剩余的目的楼层,造成无意义运行;如果电梯内空间已被人和物品占满而无法继续搭载其他乘客,但却没有超重时,由于未获得超重指令,电梯继续响应每一个停梯搭载指令,也会造成无意义运行。随着图像处理技术的发展和微处理器运算能力的提高,运用智能视频监控技术,检测出可能造成无意义运行的多种情况,结合电梯控制系统,进行优化后的指令调度,可以大幅度减少电梯的无意义运行,提高电梯的运行效率,降低能耗。
传统的电梯视频监控解决方案大多使用模拟摄像机进行摄像,输出模拟视频信号,用同轴电缆传输模拟视频信号,再由视频采集设备对模拟视频信号进行转换,并输入到计算机服务器进行视频显示,靠人工进行监测。这种方案布线难度大,实现成本高;现在也有解决方案将上述输入进计算机服务器的视频信号分析处理后,用于提高电梯运行效率的等待乘梯区域/电梯载物空间乘客识别,但功能较为单一,稳定性及准确性较差,难以实现推广。
发明内容
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
提出了一种电梯智能调度系统,所述系统包括:安装在每层等待乘梯区域的第一高清视频记录仪、第一动态图像处理电路、第一PCI总线传输电路、电梯呼叫分控器,安装在电梯载物空间内的第二高清视频记录仪、第二动态图像处理电路、第二PCI总线传输电路、电梯选择分控器、以及安装在电梯控制柜内的电梯主控器和智能调度处理器。
根据本发明的优选实施方式,所述第一高清视频记录仪与第一动态图像处理电路之间通过NFC技术连接,第一动态图像处理电路和第一PCI总线传输电路之间通过第一UART接口连接,电梯呼叫分控器通过第一PCI接口与PCI总线连接,第二高清视频记录仪与第二动态图像处理电路之间通过也通过NFC技术连接,第二动态图像处理电路和第二PCI总线传输电路之间通过第二UART接口连接,电梯选择分控器通过第二PCI接口与PCI总线连接,电梯主控器通过第三PCI接口与PCI总线连接,智能调度处理器通过第四PCI接口与PCI总线连接。
根据本发明的优选实施方式,所述第一高清视频记录仪包括第一200w像素高清球机和第一NFC射频收发模块,所述第一200w像素高清球机安装在每层等待乘梯区域内电梯门侧上方,所述第一200w像素高清球机视野覆盖等待乘梯区域,当所述第一200w像素高清球机采集到等待乘梯区域内的图像后,通过第一NFC射频收发模块将图像传输给第一动态图像处理电路。
根据本发明的优选实施方式,所述第一动态图像处理电路,采用嵌入式操作系统平台,包括第一景深处理单元和第一乘客识别单元,对第一高清视频记录仪传输来的图像进行处理,并将处理结果通过第一UART接口传输给第一PCI总线传输电路;所述第一景深处理单元,包括连续后景仿真单元和视景获取单元;所述第一乘客识别单元,包括体积估算单元、第一乘客特征值提取单元和第一目标区域空间几何点计数单元。
根据本发明的优选实施方式,所述第二高清视频记录仪,包括第二200w像素高清球机和第二NFC射频收发模块,所述第二200w像素高清球机安装在电梯载物空间内顶面,视野覆盖电梯载物空间地板,当所述第二200w像素高清球机采集到电梯载物空间内的图像后,通过第二NFC射频收发模块将图像传输给第二动态图像处理电路。
根据本发明的优选实施方式,所述第二动态图像处理电路采用嵌入式操作系统平台,包括第二景深处理单元、第二乘客识别单元和电梯空间满载检测单元,对第二高清视频记录仪传输来的图像进行处理,并将处理结果通过第二UART接口传输给第二PCI总线传输电路;所述第二乘客识别单元包括第二乘客特征值提取单元和第二目标区域空间几何点计数单元。
根据本发明的优选实施方式,所述电梯主控器安装在电梯控制柜内,通过PCI总线与其他控制器进行通讯,将电梯运行信息发送到PCI总线,供智能调度处理器接收用于处理无意义指令,并通过PCI总线接收智能调度处理器发送的无意义指令删除指令,进一步处理后对无意义指令进行删除。
根据本发明的优选实施方式,所述智能调度处理器安装在电梯控制柜内,集成了无意义指令处理单元,通过PCI总线接收电梯主控器提供的电梯运行信息以及第一动态图像处理电路和第二动态图像处理电路输出的处理结果,经过无意义指令处理单元处理后将无意义指令删除指令发送到PCI总线,供电梯主控器接收做进一步处理,删除无意义指令。
根据本发明的另一实施方式,还提出一种由上述电梯智能调度系统执行智能调度的方法,所述方法包括:
读取电梯主控器提供的电梯运行信息;
检查有呼叫请求的等待乘梯区域是否存在无人信号;
若存在无人信号,发送删除相应呼叫请求指令;
检查若电梯载物空间内有请求,是否存在电梯载物空间无人信号;
若不存在无人信号,检查若电梯载物空间内有请求,是否存在电梯载物空间无人信号;
若存在电梯载物空间无人信号,发送删除电梯载物空间内请求指令;
返回读取电梯主控器提供的电梯运行信息;
若不存在电梯载物空间无人信号,检查是否存在电梯载物空间空间满载信号;
若存在电梯载物空间空间满载信号,发送暂停响应外部请求指令,到达下一目的楼层后恢复响应外部请求;
返回读取电梯主控器提供的电梯运行信息;
若不存在电梯载物空间空间满载信号,返回读取电梯主控器提供的电梯运行信息。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果:通过设置智能调度处理器可检测出多种可能造成无意义运行的情况,删除电梯无意义指令信号,提高电梯运行效率,降低能耗;通过多种检测方式识别等待乘梯区域和电梯载物空间内的乘客情况,动态图像处理电路采用嵌入式设计,集成PCI总线接口,体积小,成本低,采用200w像素高清球机提高图像识别率,以及采用基于近距离通信的NFC技术,避免了有线方式的磨损,并提高了高清数据的传输效率,相对现有技术具有很高的性价比。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
附图1示出了根据本发明实施方式的电梯智能调度系统结构示意图;
附图2示出了根据本发明实施方式的电梯智能调度系统执行智能调度的方法流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
根据本发明的实施方式,提出了一种电梯智能调度系统,如附图1所示,所述系统包括:安装在每层等待乘梯区域的第一高清视频记录仪、第一动态图像处理电路、第一PCI总线传输电路、电梯呼叫分控器,安装在电梯载物空间内的第二高清视频记录仪、第二动态图像处理电路、第二PCI总线传输电路、电梯选择分控器、以及安装在电梯控制柜内的电梯主控器和智能调度处理器。
根据本发明的优选实施方式,所述第一高清视频记录仪与第一动态图像处理电路之间通过NFC技术连接,第一动态图像处理电路和第一PCI总线传输电路之间通过第一UART接口连接,电梯呼叫分控器通过第一PCI接口与PCI总线连接,第二高清视频记录仪与第二动态图像处理电路之间通过也通过NFC技术连接,第二动态图像处理电路和第二PCI总线传输电路之间通过第二UART接口连接,电梯选择分控器通过第二PCI接口与PCI总线连接,电梯主控器通过第三PCI接口与PCI总线连接,智能调度处理器通过第四PCI接口与PCI总线连接。
根据本发明的优选实施方式,所述第一高清视频记录仪包括第一200w像素高清球机和第一NFC射频收发模块,所述第一200w像素高清球机安装在每层等待乘梯区域内电梯门侧上方,所述第一200w像素高清球机视野覆盖等待乘梯区域,当所述第一200w像素高清球机采集到等待乘梯区域内的图像后,通过第一NFC射频收发模块将图像传输给第一动态图像处理电路。
根据本发明的优选实施方式,所述第一动态图像处理电路,采用嵌入式操作系统平台,包括第一景深处理单元和第一乘客识别单元,对第一高清视频记录仪传输来的图像进行处理,并将处理结果通过第一UART接口传输给第一PCI总线传输电路;所述第一景深处理单元,包括连续后景仿真单元和视景获取单元;所述第一乘客识别单元,包括体积估算单元、第一乘客特征值提取单元和第一目标区域空间几何点计数单元。
根据本发明的优选实施方式,所述第一PCI总线传输电路,利用PCI电路,将第一动态图像处理电路通过第一UART接口传输来的处理结果传送到PCI总线网络上,供智能调度处理器接收处理。
根据本发明的优选实施方式,所述电梯呼叫分控器安装在每层电梯门的左侧或右侧,通过第一PCI接口与PCI总线连接,捕获楼层呼叫信号,通过PCI总线把呼叫信号发送给电梯主控器,并通过PCI总线接收电梯主控器的指令,根据指令控制呼叫按钮灯的亮灭,并显示电梯载物空间位置和运行方向。
根据本发明的优选实施方式,所述第二高清视频记录仪,包括第二200w像素高清球机和第二NFC射频收发模块,所述第二200w像素高清球机安装在电梯载物空间内顶面,视野覆盖电梯载物空间地板,当所述第二200w像素高清球机采集到电梯载物空间内的图像后,通过第二NFC射频收发模块将图像传输给第二动态图像处理电路。
根据本发明的优选实施方式,所述第二动态图像处理电路采用嵌入式操作系统平台,包括第二景深处理单元、第二乘客识别单元和电梯空间满载检测单元,对第二高清视频记录仪传输来的图像进行处理,并将处理结果通过第二UART接口传输给第二PCI总线传输电路;所述第二乘客识别单元包括第二乘客特征值提取单元和第二目标区域空间几何点计数单元。
根据本发明的优选实施方式,所述第二PCI总线传输电路,利用PCI电路,将第二动态图像处理电路通过第二UART接口传输来的处理结果传送到PCI总线网络上,供智能调度处理器接收处理。
根据本发明的优选实施方式,所述电梯选择分控器安装在电梯载物空间内电梯门的左侧或右侧,捕获电梯载物空间开关门按钮、选层按钮及其他特殊功能按钮输入,通过PCI总线把这些信息发送给电梯主控器,并通过PCI总线接收电梯主控器的指令,根据指令控制按钮灯的亮灭,并向显示屏输出电梯载物空间运行信息。
根据本发明的优选实施方式,所述电梯主控器安装在电梯控制柜内,通过PCI总线与其他控制器进行通讯,将电梯运行信息发送到PCI总线,供智能调度处理器接收用于处理无意义指令,并通过PCI总线接收智能调度处理器发送的无意义指令删除指令,进一步处理后对无意义指令进行删除。
根据本发明的优选实施方式,所述智能调度处理器安装在电梯控制柜内,集成了无意义指令处理单元,通过PCI总线接收电梯主控器提供的电梯运行信息以及第一动态图像处理电路和第二动态图像处理电路输出的处理结果,经过无意义指令处理单元处理后将无意义指令删除指令发送到PCI总线,供电梯主控器接收做进一步处理,删除无意义指令。
根据本发明的另一实施方式,还提出一种由上述电梯智能调度系统执行智能调度的方法,如附图2所示,所述方法包括:
读取电梯主控器提供的电梯运行信息;
检查有呼叫请求的等待乘梯区域是否存在无人信号;
若存在无人信号,发送删除相应呼叫请求指令;
检查若电梯载物空间内有请求,是否存在电梯载物空间无人信号;
若不存在无人信号,检查若电梯载物空间内有请求,是否存在电梯载物空间无人信号;
若存在电梯载物空间无人信号,发送删除电梯载物空间内请求指令;
返回读取电梯主控器提供的电梯运行信息;
若不存在电梯载物空间无人信号,检查是否存在电梯载物空间空间满载信号;
若存在电梯载物空间空间满载信号,发送暂停响应外部请求指令,到达下一目的楼层后恢复响应外部请求;
返回读取电梯主控器提供的电梯运行信息;
若不存在电梯载物空间空间满载信号,返回读取电梯主控器提供的电梯运行信息。
根据本发明的优选实施方式,所述连续后景仿真单元的仿真过程包括下列步骤:
把实时帧图像转换成实时帧灰阶图;
检查是否需要仿真动态后景,即检查实时帧图像序号是否大于或等于动态后景仿真所需帧数阈值;
若不需要仿真动态后景,更新仿真动态后景所需帧,把实时帧灰阶图复制到仿真动态后景所需若干帧的一帧中,若仿真动态后景所需帧的更新序号达到上限,仿真动态后景所需帧的更新序号置0,否则仿真动态后景所需帧的更新序号增1;
若需要仿真动态后景,仿真动态后景;
计算实时帧灰阶图的当前帧与前一帧的像素更新率;
更新同一场景计数,若像素更新率大于或等于动态场景像素更新率阈值,同一场景计数归0,否则同一场景计数增1;
检查是否需要更新仿真动态后景所需帧,即检查同一场景计数是否大于或等于可仿真动态后景所需帧之连续同一场景计数阈值;
若不需要更新仿真动态后景所需帧,把实时帧灰阶图复制到实时帧灰阶图的前一帧;
若需要更新仿真动态后景所需帧,更新仿真动态后景所需帧,把实时帧灰阶图复制到仿真动态后景所需若干帧的一帧中,若仿真动态后景所需帧的更新序号达到上限,仿真动态后景所需帧的更新序号置0,否则仿真动态后景所需帧的更新序号增1;
把实时帧灰阶图复制到实时帧灰阶图的前一帧。
根据本发明的优选实施方式,所述视景获取单元包括下列步骤:
计算视景图,视景图等于即时帧灰度图与后景图的差的绝对值;
视景图二值化;
统计视景图中的白色像素点数目;
检查白色像素点数目是否大于或等于有人阈值;
若白色像素点数目小于有人阈值,输出候梯厅/轿厢无人;
若白色像素点数目大于或等于有人阈值,进入后续流程。
根据本发明的优选实施方式,所述体积估算单元的计算过程包括下列步骤:
划分并标记各白色区域;
提取各白色区域中纵向坐标的最大值和最小值,代入视景外形高度计算公式;
Ho为其中一白色区域的外形高度值,C为高清球机的位置,O为高清球机在地面上的投影点,高清球机高度为OC,A、B分别为高清球机视角内地面上距O最远和最近点,若最远点被墙遮挡,OW为O点到墙的距离,WsW为高清球机视角内墙上最高点到地面的距离,确定高清球机的安装位置后,OC、OD、OW和WsW的值可通过测量得到,yH和yF分别为视景图中的一白色区域中的所有像素点的纵向坐标的最大值和最小值,ypixel为图像纵坐标的最大值,根据以下公式可计算出该白色区域的外形高度值:
得到各白色区域的外形高度;
检查是否存在任一白色区域的外形高度大于或等于人类高度阈值;
若存在任一白色区域的外形高度大于或等于人类高度阈值,判定等待乘梯区域有人;
若不存在任一白色区域的外形高度大于或等于人类高度阈值,判定等待乘梯区域无人。
根据本发明的优选实施方式,所述乘客特征值提取单元的筛选过程包括下列步骤:
建立灰度空白内容图像,大小与实时帧的尺寸相同;
把实时帧灰阶图中与视景图中的白色区域相对应的区域复制到灰度空白内容图像中,得到待检测椭圆灰阶图;
应用边缘检测算法边缘提取外形;
对各个外形进行人体外形拟合;
检查是否存在符合要求的外形;
若存在符合要求的外形,判定等待乘梯区域/电梯载物空间有人;
若不存在符合要求的外形,判定等待乘梯区域/电梯载物空间无人。
根据本发明的优选实施方式,所述目标区域的空间几何点计数单元的统计过程包括下列步骤:
对实时帧灰阶图应用CSS角点算法角点检测;
得到所有角点;
统计处在视景图中的白色区域的角点数目;
检查角点数目是否大于或等于人类角点阈值;
若角点数目大于或等于人类角点阈值,判定等待乘梯区域/电梯载物空间有人;
若角点数目小于人类角点阈值,判定等待乘梯区域/电梯载物空间无人。
根据本发明的优选实施方式,所述空间满载检测单元的检测过程包括下列步骤:
计算视景图中的白色像素点数目占图像总像素数的比值;
检查该比值是否大于或等于空间满载阈值;
若该比值大于或等于空间满载阈值,输出空间满载;
若该比值小于空间满载阈值,输出空间未满载。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种电梯智能调度系统,所述系统包括:安装在每层等待乘梯区域的第一高清视频记录仪、第一动态图像处理电路、第一PCI总线传输电路、电梯呼叫分控器,安装在电梯载物空间内的第二高清视频记录仪、第二动态图像处理电路、第二PCI总线传输电路、电梯选择分控器、以及安装在电梯控制柜内的电梯主控器和智能调度处理器。
2.一种如权利要求1所述的系统,所述第一高清视频记录仪与第一动态图像处理电路之间通过NFC技术连接,第一动态图像处理电路和第一PCI总线传输电路之间通过第一UART接口连接,电梯呼叫分控器通过第一PCI接口与PCI总线连接,第二高清视频记录仪与第二动态图像处理电路之间通过也通过NFC技术连接,第二动态图像处理电路和第二PCI总线传输电路之间通过第二UART接口连接,电梯选择分控器通过第二PCI接口与PCI总线连接,电梯主控器通过第三PCI接口与PCI总线连接,智能调度处理器通过第四PCI接口与PCI总线连接。
3.一种如权利要求2所述的系统,所述第一高清视频记录仪包括第一200w像素高清球机和第一NFC射频收发模块,所述第一200w像素高清球机安装在每层等待乘梯区域内电梯门侧上方,所述第一200w像素高清球机视野覆盖等待乘梯区域,当所述第一200w像素高清球机采集到等待乘梯区域内的图像后,通过第一NFC射频收发模块将图像传输给第一动态图像处理电路。
4.一种如权利要求3所述的系统,所述第一动态图像处理电路,采用嵌入式操作系统平台,包括第一景深处理单元和第一乘客识别单元,对第一高清视频记录仪传输来的图像进行处理,并将处理结果通过第一UART接口传输给第一PCI总线传输电路;所述第一景深处理单元,包括连续后景仿真单元和视景获取单元;所述第一乘客识别单元,包括体积估算单元、第一乘客特征值提取单元和第一目标区域空间几何点计数单元。
5.一种如权利要求4所述的系统,所述第二高清视频记录仪,包括第二200w像素高清球机和第二NFC射频收发模块,所述第二200w像素高清球机安装在电梯载物空间内顶面,视野覆盖电梯载物空间地板,当所述第二200w像素高清球机采集到电梯载物空间内的图像后,通过第二NFC射频收发模块将图像传输给第二动态图像处理电路。
6.一种如权利要求5所述的系统,所述第二动态图像处理电路采用嵌入式操作系统平台,包括第二景深处理单元、第二乘客识别单元和电梯空间满载检测单元,对第二高清视频记录仪传输来的图像进行处理,并将处理结果通过第二UART接口传输给第二PCI总线传输电路;所述第二乘客识别单元包括第二乘客特征值提取单元和第二目标区域空间几何点计数单元。
7.一种如权利要求6所述的系统,所述电梯主控器安装在电梯控制柜内,通过PCI总线与其他控制器进行通讯,将电梯运行信息发送到PCI总线,供智能调度处理器接收用于处理无意义指令,并通过PCI总线接收智能调度处理器发送的无意义指令删除指令,进一步处理后对无意义指令进行删除。
8.一种如权利要求7所述的系统,所述智能调度处理器安装在电梯控制柜内,集成了无意义指令处理单元,通过PCI总线接收电梯主控器提供的电梯运行信息以及第一动态图像处理电路和第二动态图像处理电路输出的处理结果,经过无意义指令处理单元处理后将无意义指令删除指令发送到PCI总线,供电梯主控器接收做进一步处理,删除无意义指令。
9.一种如权利要求1-8其中之一所述的电梯智能调度系统执行智能调度的方法,所述方法包括:
读取电梯主控器提供的电梯运行信息;
检查有呼叫请求的等待乘梯区域是否存在无人信号;
若存在无人信号,发送删除相应呼叫请求指令;
检查若电梯载物空间内有请求,是否存在电梯载物空间无人信号;
若不存在无人信号,检查若电梯载物空间内有请求,是否存在电梯载物空间无人信号;
若存在电梯载物空间无人信号,发送删除电梯载物空间内请求指令;
返回读取电梯主控器提供的电梯运行信息;
若不存在电梯载物空间无人信号,检查是否存在电梯载物空间空间满载信号;
若存在电梯载物空间空间满载信号,发送暂停响应外部请求指令,到达下一目的楼层后恢复响应外部请求;
返回读取电梯主控器提供的电梯运行信息;
若不存在电梯载物空间空间满载信号,返回读取电梯主控器提供的电梯运行信息。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140924 |