CN107561963A - 基于重量检测的剧场吊杆安控平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于重量检测的剧场吊杆安控平台，包括重量检测设备、吊杆保护设备和DSP处理器，重量检测设备用于检测吊杆当前所承担的负载重量，DSP处理器分别与重量检测设备和吊杆保护设备连接，用于基于重量检测设备的输出控制吊杆保护设备的保护操作。通过本发明，能够有效避免在剧场吊杆运行过程中出现意外。

Description

基于重量检测的剧场吊杆安控平台

技术领域

本发明涉及剧场安控领域，尤其涉及一种基于重量检测的剧场吊杆安控平台。

背景技术

观看剧院或舞台演出作为精神文化生活的一种，是陶冶情操、获得身心愉悦的重要途径。为了迎合人们日益增长的视觉要求，当前的舞台设备的类型也层出不穷，除了常规的吊杆、拉幕、升降台之外，还包括了各种智能化控制设备，同时，为了保证剧院或舞台演出的正常进行，一些安保设备的使用也必不可少。

舞台或剧院的机械控制系统作为舞台或剧院机械的灵魂，显得尤为重要。舞台或剧院机械的性能在一定程度上来说主要由控制系统决定的。控制系统先进性决定了舞台或剧院机械的现代化水平，控制系统的安全可靠性决定了舞台或剧院机械的安全可靠，控制系统的人机界面决定了操作方便程度。

然而，当前的舞台或剧院的机械控制系统对现场设备的控制仍存在一些缺陷，例如，无法根据现场设备的具体运作情况制定相应的应对方式，无法提高各种现场设备之间的互动性和协调性，导致当前的舞台或剧院的机械控制系统控制精度不高。

具体而言，当前的舞台或剧院的设计方案中，对现场各种设备的控制仍过于机械化和简单化，无法根据舞台或剧院的具体情况自适应地改变现场各种设备的控制模式或现场环境参数的控制策略，例如，缺乏对包括背景光、灯光、拉幕、吊杆或升降台等设备或参数实现智能化或自动化控制手段。

另外，当前的舞台或剧院的设计方案仍无法考虑现场演出人员的具体出汗情况，导致现场演出人员经常由于用力表演而大汗淋漓的情况发生，这样，往往会影响演出效果，对演出人员带来了不便，另外，也给观众带来了不适，分散了观众的注意力。

因此，需要一种舞台或剧院控制平台，能够在现有的舞台或剧院的基础上，增加各种现场环境控制方式，从而能够根据舞台或剧院的具体情况自适应地改变现场各种设备的控制模式或现场环境参数的控制策略，还能够为演出平台专门制定了散热机制，从而保证舞台或剧院演出的顺利进行。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于重量检测的剧场吊杆安控平台，改造现有技术中舞台或剧院的设计方案，对现场设备进行有效控制，避免出现演出事故，同时，对演出平台的散热制定专门的操作模式，从而保证演员在整个演出过程中的舒适程度。

根据本发明的一方面，提供了一种基于重量检测的剧场吊杆安控平台，所述平台包括重量检测设备、吊杆保护设备和DSP处理器，重量检测设备用于检测吊杆当前所承担的负载重量，DSP处理器分别与重量检测设备和吊杆保护设备连接，用于基于重量检测设备的输出控制吊杆保护设备的保护操作。

更具体地，在所述基于重量检测的剧场吊杆安控平台中，包括：重量检测设备，用于检测吊杆当前所承担的负载重量，并作为吊杆负载重量输出；速度检测设备，用于检测吊杆当前的升降速度，并作为吊杆实时速度输出；位置反馈设备，用于反馈吊杆当前所在的实时位置，并作为吊杆实时位置输出；吊杆保护设备，包括制动单元、保护单元和保护驱动电机，保护驱动电机分别与制动单元和保护单元连接，用于驱动制动单元或保护单元以实现对吊杆的保护操作，制动单元用于在保护驱动电机的控制下，实现对吊杆的制动操作，保护单元用于在保护驱动电机的控制下，实现对吊杆上负载的保护操作；空调设备，设置在剧场的顶部，用于基于空调驱动设备的控制确定对剧场内部环境的温度调节模式；空调驱动设备，分别与空调设备和DSP处理器连接，设置在剧场的控制室内，接收DSP处理器发送的空调设备控制信号，并基于空调设备控制信号控制空调设备的温度调节模式；拉幕控制设备，与MMC存储卡连接，用于读出MMC存储卡中存储的场景文件，并基于场景文件中的每一场景的开始情节控制剧场拉幕的升起模式，基于场景文件中的每一场景的结束情节控制剧场拉幕的降落模式；图像采集设备，设置在剧场上方，包括鱼眼摄像机和辅助光源，用于对剧场全景进行拍摄，以获得剧场全景图像；人脸识别设备，分别与MMC存储卡和图像采集设备连接，用于接收剧场全景图像和预设基准人脸轮廓，基于预设基准人脸轮廓在剧场全景图像中匹配出多个人脸子图像；图像修正设备，与人脸识别设备连接以接收多个人脸子图像，对于每一个人脸子图像依次执行边缘增强、自适应均值滤波、中值滤波、光照补偿和直方图均衡化处理，以获得对应的修正子图像；汗滴检测设备，分别与MMC存储卡和图像修正设备连接，接收多个修正子图像，对每一个修正子图像，基于预设汗滴上限阈值和预设汗滴下限阈值识别出每一个修正子图像内的多个汗滴，确定多个汗滴所占据的像素总数，基于多个汗滴所占据的像素总数和对应修正子图像的像素总数确定对应修正子图像中的汗滴占据面积百分比，输出每一个修正子图像的汗滴占据面积百分比；出汗情况统计设备，分别与MMC存储卡和汗滴检测设备连接，接收汗滴检测设备输出的多个修正子图像的汗滴占据面积百分比，对多个修正子图像的汗滴占据面积百分比求均值以获得占据面积百分比均值，当占据面积百分比均值大于等于第一百分比时，输出剧场人群过热信号，当占据面积百分比均值小于第一百分比且大于等于第二百分比时，输出剧场人群发热信号，当占据面积百分比均值小于第二百分比时，输出剧场人群正常信号；DSP处理器，分别与位置反馈设备、重量检测设备、速度检测设备和保护驱动电机连接，基于预设位置权重、吊杆实时位置、预设重量权重、吊杆负载重量、预设速度权重和吊杆实时速度确定保护控制信号，并将保护控制信号发送给保护驱动电机以实现对保护驱动电机的驱动控制；MMC存储卡，与DSP处理器连接，用于存储预设位置权重、预设重量权重和预设速度权重，预设位置权重、预设重量权重和预设速度权重分别用于对吊杆实时位置、吊杆负载重量和吊杆实时速度进行加权；其中，DSP处理器还分别与出汗情况统计设备和空调设备控制器连接，当接收到剧场人群过热信号或剧场人群发热信号时，向空调设备控制器发出启动空调信号，当接收到剧场人群正常信号时，向空调设备控制器发出关闭空调信号，还在接收到剧场人群过热信号时，向空调设备控制器发出高档位降温信号；其中，MMC存储卡还用于预先存储了预设基准人脸轮廓、预设汗滴上限阈值、预设汗滴下限阈值、第一百分比和第二百分比。

更具体地，在所述基于重量检测的剧场吊杆安控平台中：DSP处理器为TI公司的DSP芯片。

更具体地，在所述基于重量检测的剧场吊杆安控平台中：第一百分比大于第二百分比。

更具体地，在所述基于重量检测的剧场吊杆安控平台中：DSP处理器还在接收到剧场人群发热信号时，向空调设备控制器发出低档位降温信号。

更具体地，在所述基于重量检测的剧场吊杆安控平台中：MMC存储卡、DSP处理器和出汗情况统计设备被集成在同一块集成电路板上。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于重量检测的剧场吊杆安控平台的结构方框图。

附图标记：1重量检测设备；2吊杆保护设备；3DSP处理器

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于重量检测的剧场吊杆安控平台的实施方案进行详细说明。

舞台或剧院的发展以欧洲为典型，早在17世纪就出现了镜框式舞台。从18世纪末到20世纪初的一百年来，欧洲的舞台或剧院随着艺术和工业技术的发展而空前发展。

目前舞台或剧院发展主要有以下特点：机械设备具有高科技含量。在机械设备中大量采用高新技术成果，如计算机技术，数控技术，液压技术，传感器反馈技术，现场总线技术，DCS技术等。

在舞台或剧院机械的设计、制造、检测、验收、维修等方面，德国、奥地利、日本的机械除执行本国机械行业的通用标准外，还有舞台或剧院机械的专用标准，专业舞台或剧院的部分机械设备设置已形成基本模式，有时还根据特定剧情设置专用的舞台或剧院机械设备为特定剧目服务，并且舞台或剧院机械设备有向大型化发展的趋势。

公共演出平台即舞台或剧院最能反映一个国家或地区当代文明发展的进程，一个演出平台是一个集美学、建筑学、建筑声学、电声学、电子及电子技术、计算机网络技术、电视技术、舞台机械、舞台灯光、监控、现代装饰、舞台艺术等多学科、多界面紧密结合的宏大科技艺术体系工程。

现代公共演出平台的发展与现代科学技术密不可分，他随着科学技术的进步而产生日新月异的变化，他为舞台或剧院艺术在有限的舞台或剧院里创造了更多的发展空间，给导演、舞美人员提供更多选择的可能。就演出平台机械这一行业而言，机械本体的设计、制造、加工、安装与其他机械行业相比较并没有太多的差异，他也遵循机械行业发展的一般规律，但在公共演出平台这一特殊领域，由于大量应用现代机电技术，使得演出平台机械设备不仅具有运行平稳、定位准确、同步运行精度高、噪音低等特点，而且在运行速度、空间位置变化上丰富多彩，操作上方便、灵活，使推、拉、升、降、转的各种功能组合变化更加灵活、快捷，形成机械与艺术的完美统一。

当前，舞台或剧院的设计包括了一些散热设备的使用，例如空调、散热片或吹风机等等，这些散热设备一般是基于室内温度来确定是否运行，以及运行的具体参数，虽然在一定程度上起到了散热效果，但对于聚集较多照明设备和电子设备的演出平台来说，温度明显比其他位置要更高一些，同时演员在演出时一般表演力度较大，他们更容易出汗。

当前，并没有基于演出平台上演员出汗具体情况来制定散热策略的技术方案，很容易导致演员大汗淋漓而散热力度相对较低的情况发生，这时，演员本身受困，对演出的效果来说，也是大打折扣的，从而很容易影响观众的情绪。另外，现有技术中舞台或剧院的一些设备缺乏有效的控制策略，可靠性不高。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于重量检测的剧场吊杆安控平台，首先，除了基于现场温度制定散热策略之外，还专门为演出平台的演出人员制定特殊的散热机制，避免演出人员挥汗如雨的情况发生，另外，增加了一些设备控制机制，提高现场设备的可控性。

图1为根据本发明实施方案示出的基于重量检测的剧场吊杆安控平台的结构方框图，所述平台包括重量检测设备、吊杆保护设备和DSP处理器，重量检测设备用于检测吊杆当前所承担的负载重量，DSP处理器分别与重量检测设备和吊杆保护设备连接，用于基于重量检测设备的输出控制吊杆保护设备的保护操作。

接着，继续对本发明的基于重量检测的剧场吊杆安控平台的具体结构进行进一步的说明。

所述平台包括：重量检测设备，用于检测吊杆当前所承担的负载重量，并作为吊杆负载重量输出；速度检测设备，用于检测吊杆当前的升降速度，并作为吊杆实时速度输出；位置反馈设备，用于反馈吊杆当前所在的实时位置，并作为吊杆实时位置输出。

所述平台包括：吊杆保护设备，包括制动单元、保护单元和保护驱动电机，保护驱动电机分别与制动单元和保护单元连接，用于驱动制动单元或保护单元以实现对吊杆的保护操作，制动单元用于在保护驱动电机的控制下，实现对吊杆的制动操作，保护单元用于在保护驱动电机的控制下，实现对吊杆上负载的保护操作。

所述平台包括：空调设备，设置在剧场的顶部，用于基于空调驱动设备的控制确定对剧场内部环境的温度调节模式；空调驱动设备，分别与空调设备和DSP处理器连接，设置在剧场的控制室内，接收DSP处理器发送的空调设备控制信号，并基于空调设备控制信号控制空调设备的温度调节模式。

所述平台包括：拉幕控制设备，与MMC存储卡连接，用于读出MMC存储卡中存储的场景文件，并基于场景文件中的每一场景的开始情节控制剧场拉幕的升起模式，基于场景文件中的每一场景的结束情节控制剧场拉幕的降落模式；图像采集设备，设置在剧场上方，包括鱼眼摄像机和辅助光源，用于对剧场全景进行拍摄，以获得剧场全景图像。

所述平台包括：人脸识别设备，分别与MMC存储卡和图像采集设备连接，用于接收剧场全景图像和预设基准人脸轮廓，基于预设基准人脸轮廓在剧场全景图像中匹配出多个人脸子图像。

所述平台包括：图像修正设备，与人脸识别设备连接以接收多个人脸子图像，对于每一个人脸子图像依次执行边缘增强、自适应均值滤波、中值滤波、光照补偿和直方图均衡化处理，以获得对应的修正子图像；汗滴检测设备，分别与MMC存储卡和图像修正设备连接，接收多个修正子图像，对每一个修正子图像，基于预设汗滴上限阈值和预设汗滴下限阈值识别出每一个修正子图像内的多个汗滴，确定多个汗滴所占据的像素总数，基于多个汗滴所占据的像素总数和对应修正子图像的像素总数确定对应修正子图像中的汗滴占据面积百分比，输出每一个修正子图像的汗滴占据面积百分比。

所述平台包括：出汗情况统计设备，分别与MMC存储卡和汗滴检测设备连接，接收汗滴检测设备输出的多个修正子图像的汗滴占据面积百分比，对多个修正子图像的汗滴占据面积百分比求均值以获得占据面积百分比均值，当占据面积百分比均值大于等于第一百分比时，输出剧场人群过热信号，当占据面积百分比均值小于第一百分比且大于等于第二百分比时，输出剧场人群发热信号，当占据面积百分比均值小于第二百分比时，输出剧场人群正常信号。

所述平台包括：DSP处理器，分别与位置反馈设备、重量检测设备、速度检测设备和保护驱动电机连接，基于预设位置权重、吊杆实时位置、预设重量权重、吊杆负载重量、预设速度权重和吊杆实时速度确定保护控制信号，并将保护控制信号发送给保护驱动电机以实现对保护驱动电机的驱动控制。

所述平台包括：MMC存储卡，与DSP处理器连接，用于存储预设位置权重、预设重量权重和预设速度权重，预设位置权重、预设重量权重和预设速度权重分别用于对吊杆实时位置、吊杆负载重量和吊杆实时速度进行加权。

其中，DSP处理器还分别与出汗情况统计设备和空调设备控制器连接，当接收到剧场人群过热信号或剧场人群发热信号时，向空调设备控制器发出启动空调信号，当接收到剧场人群正常信号时，向空调设备控制器发出关闭空调信号，还在接收到剧场人群过热信号时，向空调设备控制器发出高档位降温信号。

其中，MMC存储卡还用于预先存储了预设基准人脸轮廓、预设汗滴上限阈值、预设汗滴下限阈值、第一百分比和第二百分比。

可选地，在所述平台中：DSP处理器为TI公司的DSP芯片；第一百分比大于第二百分比；DSP处理器还在接收到剧场人群发热信号时，向空调设备控制器发出低档位降温信号；MMC存储卡、DSP处理器和出汗情况统计设备被集成在同一块集成电路板上。

另外，DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。

根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；(5)快速的中断处理和硬件I/O支持；(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；(7)可以并行执行多个操作；(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

采用本发明的基于重量检测的剧场吊杆安控平台，针对现有技术无法为现场演员提供专门散热策略以及现场设备控制精度不高的技术问题，通过一系列智能检测设备完成对现场各种参数的检测，还通过改造控制器的控制方式完成对现场各种参数的控制，从而为演出平台制定了专门的散热机制，保证了剧场的演出效果。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种基于重量检测的剧场吊杆安控平台，所述平台包括重量检测设备、吊杆保护设备和DSP处理器，重量检测设备用于检测吊杆当前所承担的负载重量，DSP处理器分别与重量检测设备和吊杆保护设备连接，用于基于重量检测设备的输出控制吊杆保护设备的保护操作。

2.如权利要求1所述的基于重量检测的剧场吊杆安控平台，其特征在于，所述平台包括：

重量检测设备，用于检测吊杆当前所承担的负载重量，并作为吊杆负载重量输出；

速度检测设备，用于检测吊杆当前的升降速度，并作为吊杆实时速度输出；

位置反馈设备，用于反馈吊杆当前所在的实时位置，并作为吊杆实时位置输出；

吊杆保护设备，包括制动单元、保护单元和保护驱动电机，保护驱动电机分别与制动单元和保护单元连接，用于驱动制动单元或保护单元以实现对吊杆的保护操作，制动单元用于在保护驱动电机的控制下，实现对吊杆的制动操作，保护单元用于在保护驱动电机的控制下，实现对吊杆上负载的保护操作；

空调设备，设置在剧场的顶部，用于基于空调驱动设备的控制确定对剧场内部环境的温度调节模式；

空调驱动设备，分别与空调设备和DSP处理器连接，设置在剧场的控制室内，接收DSP处理器发送的空调设备控制信号，并基于空调设备控制信号控制空调设备的温度调节模式；

拉幕控制设备，与MMC存储卡连接，用于读出MMC存储卡中存储的场景文件，并基于场景文件中的每一场景的开始情节控制剧场拉幕的升起模式，基于场景文件中的每一场景的结束情节控制剧场拉幕的降落模式；

图像采集设备，设置在剧场上方，包括鱼眼摄像机和辅助光源，用于对剧场全景进行拍摄，以获得剧场全景图像；

人脸识别设备，分别与MMC存储卡和图像采集设备连接，用于接收剧场全景图像和预设基准人脸轮廓，基于预设基准人脸轮廓在剧场全景图像中匹配出多个人脸子图像；

图像修正设备，与人脸识别设备连接以接收多个人脸子图像，对于每一个人脸子图像依次执行边缘增强、自适应均值滤波、中值滤波、光照补偿和直方图均衡化处理，以获得对应的修正子图像；

汗滴检测设备，分别与MMC存储卡和图像修正设备连接，接收多个修正子图像，对每一个修正子图像，基于预设汗滴上限阈值和预设汗滴下限阈值识别出每一个修正子图像内的多个汗滴，确定多个汗滴所占据的像素总数，基于多个汗滴所占据的像素总数和对应修正子图像的像素总数确定对应修正子图像中的汗滴占据面积百分比，输出每一个修正子图像的汗滴占据面积百分比；

出汗情况统计设备，分别与MMC存储卡和汗滴检测设备连接，接收汗滴检测设备输出的多个修正子图像的汗滴占据面积百分比，对多个修正子图像的汗滴占据面积百分比求均值以获得占据面积百分比均值，当占据面积百分比均值大于等于第一百分比时，输出剧场人群过热信号，当占据面积百分比均值小于第一百分比且大于等于第二百分比时，输出剧场人群发热信号，当占据面积百分比均值小于第二百分比时，输出剧场人群正常信号；

DSP处理器，分别与位置反馈设备、重量检测设备、速度检测设备和保护驱动电机连接，基于预设位置权重、吊杆实时位置、预设重量权重、吊杆负载重量、预设速度权重和吊杆实时速度确定保护控制信号，并将保护控制信号发送给保护驱动电机以实现对保护驱动电机的驱动控制；

MMC存储卡，与DSP处理器连接，用于存储预设位置权重、预设重量权重和预设速度权重，预设位置权重、预设重量权重和预设速度权重分别用于对吊杆实时位置、吊杆负载重量和吊杆实时速度进行加权；

其中，DSP处理器还分别与出汗情况统计设备和空调设备控制器连接，当接收到剧场人群过热信号或剧场人群发热信号时，向空调设备控制器发出启动空调信号，当接收到剧场人群正常信号时，向空调设备控制器发出关闭空调信号，还在接收到剧场人群过热信号时，向空调设备控制器发出高档位降温信号；

其中，MMC存储卡还用于预先存储了预设基准人脸轮廓、预设汗滴上限阈值、预设汗滴下限阈值、第一百分比和第二百分比。

3.如权利要求2所述的基于重量检测的剧场吊杆安控平台，其特征在于：

DSP处理器为TI公司的DSP芯片。

4.如权利要求2所述的基于重量检测的剧场吊杆安控平台，其特征在于：

第一百分比大于第二百分比。

5.如权利要求2所述的基于重量检测的剧场吊杆安控平台，其特征在于：

DSP处理器还在接收到剧场人群发热信号时，向空调设备控制器发出低档位降温信号。

6.如权利要求2所述的基于重量检测的剧场吊杆安控平台，其特征在于：

MMC存储卡、DSP处理器和出汗情况统计设备被集成在同一块集成电路板上。