CN108618554A - 一种用于公共场所人流密度监测的传感地毯系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电子信息和地毯技术领域的一种用于公共场所人流密度监测的传感地毯系统，包括地毯底座，所述地毯底座的顶部设置有面料层，所述面料层的顶部设置有防水耐磨层，所述面料层的内腔设置有压力传感器，所述面料层的底部设置有保护板，所述保护板的底部设置有压电陶瓷片，所述压电陶瓷片的底部设置有弹簧，本发明结构简单，可迅速的在临时的公共场所中搭建和使用，具有很强的实用性和新颖性，通过压力传感器可测量出人流密度，使得人们能够及时的引导人流，避免踩踏事故的发生，并利用压电陶瓷片将机械能转化为电能，系统可使用该电能工作，并且剩余的电能还可给其它设备使用。

Description

一种用于公共场所人流密度监测的传感地毯系统
技术领域
本发明涉及电子信息和地毯技术领域，具体为一种用于公共场所人流密度监测的传感地毯系统。
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。并且现有技术中，均需要消耗电能，会造成使用成本提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于公共场所人流密度监测的传感地毯系统，以解决上述背景技术中提出的现有的人流监测装置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，并且需要消耗电能，会造成使用成本提高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于公共场所人流密度监测的传感地毯系统，包括地毯底座，所述地毯底座的顶部设置有面料层，所述面料层的顶部设置有防水耐磨层，所述面料层的内腔设置有压力传感器，所述面料层的底部设置有保护板，所述保护板的底部设置有压电陶瓷片，所述压电陶瓷片的底部设置有弹簧，所述弹簧的底部与地毯底座相连，所述压力传感器电性输出连接信号调理电路，所述信号调理电路电性输出连接AD转换器，所述AD转换器电性输出连接数字信号处理器，所述数字信号处理器电性输出连接中央处理器CPU，所述中央处理器CPU电性输出连接语音提示器，所述中央处理器CPU电性输入连接蓄电池，所述蓄电池电性输入连接电池充放管理电路，所述电池充放管理电路电性输入连接升压稳压电路，所述升压稳压电路电性输入连接压电陶瓷片，所述中央处理器CPU电性双向连接网络通讯模块。
优选的，所述压力传感器均匀等间距的设置在面料层的内腔。
优选的，所述保护板均匀等间距的设置在面料层的底部，所述压电陶瓷片之间为并联。
优选的，所述防水耐磨层为防水耐磨橡胶层。
优选的，所述语音提示器包括语音芯片，所述语音芯片电性输出连接语音功放电路，所述语音功放电路电性输出连接扬声器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单，使用方便，设计巧妙，可迅速的在临时的公共场所中搭建和使用，具有很强的实用性和新颖性，通过压力传感器可测量出人流密度，使得人们能够及时的引导人流，避免踩踏事故的发生，并利用压电陶瓷片将机械能转化为电能，系统可使用该电能工作，并且剩余的电能还可给其它设备使用。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明系统框图；
图3为本发明语音提示器系统框图。
图中：1压力传感器、2信号调理电路、3AD转换器、4数字信号处理器、5中央处理器CPU、6语音提示器、61语音芯片、62语音功放电路、63扬声器、7蓄电池、8电池充放管理电路、9升压稳压电路、10压电陶瓷片、11网络通讯模块、12保护板、13防水耐磨层、14面料层、15地毯底座、16弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种用于公共场所人流密度监测的传感地毯系统，包括地毯底座15，所述地毯底座15的顶部设置有面料层14，所述面料层14的顶部设置有防水耐磨层13，所述面料层14的内腔设置有压力传感器1，所述面料层14的底部设置有保护板12，所述保护板12的底部设置有压电陶瓷片10，所述压电陶瓷片10的底部设置有弹簧16，所述弹簧16的底部与地毯底座15相连，所述压力传感器1电性输出连接信号调理电路2，所述信号调理电路2电性输出连接AD转换器3，所述AD转换器3电性输出连接数字信号处理器4，所述数字信号处理器4电性输出连接中央处理器CPU5，所述中央处理器CPU5电性输出连接语音提示器6，所述中央处理器CPU5电性输入连接蓄电池7，所述蓄电池7电性输入连接电池充放管理电路8，所述电池充放管理电路8电性输入连接升压稳压电路9，所述升压稳压电路9电性输入连接压电陶瓷片10，所述中央处理器CPU5电性双向连接网络通讯模块11。
其中，所述压力传感器1均匀等间距的设置在面料层14的内腔，方便测量人体的重量，所述保护板12均匀等间距的设置在面料层14的底部，让压电陶瓷片10受力均匀，所述压电陶瓷片10之间为并联，方便收集电能，所述防水耐磨层13为防水耐磨橡胶层，防止地毯内部电器件受潮损坏，并提高地毯的使用寿命，所述语音提示器6包括语音芯片61，内置有多种语音，方便提示人们，所述语音芯片61电性输出连接语音功放电路62，放大语音信号，所述语音功放电路62电性输出连接扬声器63。
工作原理：使用时，将地毯放置在人流量较大的地区，压力传感器1可测得人在地毯上行走时的压力，并将信号传给信号调理电路2，信号调理电路2将信号调理为适合AD转换器3的输入信号，AD转换器3将信号转化为数字信号，数字信号处理器4对信号进行处理，去除不需要的信号，再将信号传给中央处理器CPU5，中央处理器CPU5对信号进行记录，并处理分析，从而可得出人流密度，并通过网络通讯模块11将相关数据传给管理人员，语音提示器6可进行报警或其它用途，例如在人流量较多时，发出提示语音，提醒人们注意安全，在人流量较少时，可发出祝福性语句，如欢迎光临等，而人在踩压地毯时，压电陶瓷片10会受力，压电陶瓷片10的表面会产生电流，经过升压稳压电路9收集，并将电流进行恒压处理，让电流的电压为一恒定值，再经过电池充放管理电路8对蓄电池7进行充放电管理，从而提高蓄电池7的使用效率和寿命，蓄电池7可给本系统供电，并且蓄电池7内的电能还可供给其它用电设备使用，节省了电能，节约了使用的成本，保护板12可让压电陶瓷片10受力均匀，防止压电陶瓷片10损坏，弹簧16可缓冲压电陶瓷片10的受力，并使整个地毯更具有舒适性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于公共场所人流密度监测的传感地毯系统，包括地毯底座(15)，其特征在于：所述地毯底座(15)的顶部设置有面料层(14)，所述面料层(14)的顶部设置有防水耐磨层(13)，所述面料层(14)的内腔设置有压力传感器(1)，所述面料层(14)的底部设置有保护板(12)，所述保护板(12)的底部设置有压电陶瓷片(10)，所述压电陶瓷片(10)的底部设置有弹簧(16)，所述弹簧(16)的底部与地毯底座(15)相连，所述压力传感器(1)电性输出连接信号调理电路(2)，所述信号调理电路(2)电性输出连接AD转换器(3)，所述AD转换器(3)电性输出连接数字信号处理器(4)，所述数字信号处理器(4)电性输出连接中央处理器CPU(5)，所述中央处理器CPU(5)电性输出连接语音提示器(6)，所述中央处理器CPU(5)电性输入连接蓄电池(7)，所述蓄电池(7)电性输入连接电池充放管理电路(8)，所述电池充放管理电路(8)电性输入连接升压稳压电路(9)，所述升压稳压电路(9)电性输入连接压电陶瓷片(10)，所述中央处理器CPU(5)电性双向连接网络通讯模块(11)。
2.根据权利要求1所述的一种用于公共场所人流密度监测的传感地毯系统，其特征在于：所述压力传感器(1)均匀等间距的设置在面料层(14)的内腔。
3.根据权利要求1所述的一种用于公共场所人流密度监测的传感地毯系统，其特征在于：所述保护板(12)均匀等间距的设置在面料层(14)的底部，所述压电陶瓷片(10)之间为并联。
4.根据权利要求1所述的一种用于公共场所人流密度监测的传感地毯系统，其特征在于：所述防水耐磨层(13)为防水耐磨橡胶层。
5.根据权利要求1所述的一种用于公共场所人流密度监测的传感地毯系统，其特征在于：所述语音提示器(6)包括语音芯片(61)，所述语音芯片(61)电性输出连接语音功放电路(62)，所述语音功放电路(62)电性输出连接扬声器(63)。
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