CN108439099A - 一种基于空间和负载检测的电梯智能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像处理和电梯应用技术领域，提出一种基于空间和负载检测的电梯智能控制方法。现有通用垂直升降电梯在实际负载已接近额定最大承载量或电梯里面没有空间再容纳一名乘客的情况下，电梯仍会响应楼层间电梯上升或下降停留按键，在相应的楼层停留并打开电梯门，等待的乘客走进电梯就听到超载提示或见电梯已经挤不进去而等待下一轮电梯，存在乘客等待时间长和电梯运行效率不高问题。本发明基于由图像处理技术获取电梯内部空间占空比和实际负载值，综合判断是否提示电梯满载和响应楼层间按键控制，避免不必要的楼层间停留。按照本发明的方法，电梯可自动判断是否响应楼层间的停留控制，提高运行效率，减少乘客等待时间和机械动作磨损。

Description

一种基于空间和负载检测的电梯智能控制方法

技术领域

本发明涉及图像处理技术和电梯应用领域，特别涉及电梯运行效率。

背景技术

当前无论商场、住宅还是办公楼，电梯都成为必要的配套设备，为人们的出入提供着便利；很多旧小区在硬件条件许可的情况都会加装电梯，整个社会电梯的使用普及率持续增长。但是电梯有时会成为人们出行的烦恼，尤其是在住宅和办公楼上下班高峰期或办公楼午餐时间点，要乘坐电梯的人流量大而导致等待时间长，存在的不足描述如下：

（1）电梯只有在停留楼层，实际负载量大于预设最大承载量时才有超载提示，在某楼层实际负载已接近额定最大负载，再容纳一名乘客就超载的情况下，电梯在下降或上升过程，如果其他楼层有等待的乘客按了上下行按键，电梯仍会在指定的楼层停留然后打开，当乘客走进电梯便立即听到超载提示，只能尴尬的退出来电梯，再默默等待下一轮电梯；

（2）电梯里面可供站立的空间已不能再容纳一个人的情况下，电梯在下降或上升过程，如果其他楼层有等待的乘客按了上下行按键，电梯仍会在指定的楼层停留然后打开，等待乘坐的人员见电梯已满人而默默地看着电梯门关闭，继续等待下一轮电梯，电梯里面的乘客则焦急怎么还没到达目标楼层；

以上的不足可归纳为电梯的运行效率不高，假如能做到电梯在下降时实际负载接近最大承载或无容纳空间的情况下，下降的其他楼层能提示满载，电梯不响应下降楼层的外部按键信号但仍响应电梯里面的按键信号，直接下降到指定楼层，会由于节省了中间停留的时间而达到更高的运行效率，上升情况类似。减少不必要的停留也会减少机械摩擦损耗，从而可以延长机械的使用寿命，达到降低电梯运维成本。

图像处理技术通常分三个层次，分别是处理、分析和理解，在近几年已得到巨大突破，广泛应用于人工智能领域。丰富的开源深度学习框架和图像处理库降低图像处理技术入门和应用的门槛，越来越多开发者加入此领域并贡献自己的力量，得到良性循环。开源深度学习框架有TensorFlow、Caffe、Torch等，均支持多种语言编程，支持CNN(ConvolutionalNeural Network)、RNN(Recurrent Neural Network)和LSTM(Long Short Term MemoryNetworks)等算法；开源图像处理库有APIO 3D、CxImage、BgsLibrary等。

发明内容

本发明提出了一种基于空间和负载检测的电梯智能控制方法，由电梯内部摄像头视频源采集照片，经图像处理获得电梯内部可使用空间比例，结合负载情况做出是否提示满载和响应楼层间停留控制，从而达到电梯智能控制目标，提高电梯运行效率、减少机械摩擦延迟使用寿命效果，减少乘客等待时间。本发明所述方法针对垂直升降电梯。

本发明是基于现有通用垂直升降电梯做智能控制的改进，需要相关的硬件设备做配合实现。图1是本发明的概述示意图，101是数据通道、102是控制通道、103是楼层、104是电梯箱、105是摄像头、106是电梯门、107是楼层间提示灯、108是楼层间电梯按键，需要满足的条件有：（1）各楼层安装提示灯，提示灯起到友好提示作用，没有提示灯的情况下电梯不响应按键而不在楼层间停留会让乘客误以为电梯有故障；（2）电梯里安装有摄像头，能实时获取和传输视频源数据，视频数据需要实时传输到电梯控制中心；（3）电梯控制中心硬件系统要支持从视频源采集图片，对图片做处理获得空间占空值，做出控制判断。电梯负载检测和超载实时提示均默认为当前通用电梯均具备的功能，不作为额外提及。

本发明采用的技术解决方案围绕图2逻辑流程做说明：（1）电梯控制中心控制器支持外接摄像头，通过摄像头实时获取电梯内部视频流数据并能保存到特定的存储介质，摄像头驱动模块可以从视频流中获取一帧保存成图片，此部分对应图2的201；（2）由电梯控制中心智能硬件模块采用背景建模技术对图片做处理并输出空间占空比，背景建模会针对电梯使用场景做优化，对优化后的成果硬件化，做成一个单独智能处理模块集成到电梯控制器，属于本发明核心应用点，此部分对应图2的202；（3）电梯控制中心根据占空比和实际负载值做出控制判断，如果占空比小于设定值或实际负载大于负载临界值但小于最大负载，则提示灯会被点亮并且电梯不响应楼层的按键，但仍响应电梯内部按键控制，此部分对应图2的203和204。

本发明的有益效果是：（1）减少电梯在楼层间的停留，达到高效运行，缩短乘客等待时间；(2)减少机械摩擦损耗，可延长机械寿命，降低运维成本。

附图说明

本发明相关附图简述如下。

图1：本发明的概述示意图。

图2：本发明的逻辑流程概图。

图3：本发明的控制操作流程示意图。

具体实施方式

本发明的实施方式具体流程如图3示：

301，电梯门即将关闭时会触发一个信号给电梯控制中心，这个整个控制流程的触发源；

302，电梯控制中心接收到电梯门关闭触发信号，由实时视频数据源中采样一帧数据保存成图片，提供给后续处理；

303，采用背景建模对图片进行处理，获得空间占空比，占空比等于电梯内部地面总面积减去电梯内部被占用面积再除以电梯内部地面总面积，占空比值越大能容纳的人数越多，占空比值传递给下一层逻辑控制模块；

304，逻辑控制模块首先判断空间占空比是否小于临界值，小于临界值代表电梯内部没有多余空间再容纳乘客，如果是则进入到307处理，否则进入305处理；

305，逻辑控制模块继续判断实际负载是否大于临界值，大于临界值代表电梯再多容纳一个人会超过电梯最大负载而超重，在负载超重的情况下电梯门是不会关闭并有警告提示，如果是则进入307处理，否则进入306处理；

306，电梯实际负载没超过临界值并且空间占空比值大于临界值，电梯会响应电梯里和楼层按键控制，在相应的楼层停留；

307，电梯实际负载超过临界值或空间占空比小于临界值，楼层间的提示灯会点亮，代指电梯不能再容纳乘客，不会在相应的楼层停留；

308，电梯实际负载超过临界值或空间占空比小于临界值，电梯只响应电梯里的按键控制，不响应楼层间按键控制，只有在电梯里按键控制指定的楼层停留；

309，电梯在楼层间停留，乘客进出，控制逻辑进入301处理，完成一次循环处理。

Claims (5)

1.一种基于空间和负载检测的电梯智能控制方法，其特征在于，基于图像处理技术由电梯内部摄像头视频源采集的图片计算出电梯内部空间占空比，并结合电梯实际负载，电梯控制中心做出电梯是否响应楼层间按键控制的判断，如果不响应则代表电梯内部没空间再容纳一名乘客或再容纳一名乘客会现超载的情况，电梯控制中心会点亮楼层间的提示灯和不响应楼层间按键控制，减少不必要的停留；如果响应则代表电梯仍能容纳更我的乘客，电梯会响应楼层间的按键控制而做停留。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由图片获取电梯内部占空比的图像处理技术不限于背景建模，也可以是卷积神经网络等其他技术。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，综合电梯内部空间占空比和实际负载做出最终的控制判断，而不是单一考虑占空比或实际负载。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电梯不响应楼层间按键控制的提示不限于点亮提示灯的方式，也可以是显示屏文字提示等方式。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电梯不响应楼层间按键控制的时候，仍会响应电梯内部的按键控制。