CN111559682B - 一种特定情况下电梯困人远程救援系统及其方法与电梯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特定情况下电梯困人远程救援系统及其方法与电梯。该系统包括摄像头、平层感应器以及控制装置。摄像头安装在电梯的轿厢中，并用于拍摄位于轿厢中的实时图像。平层感应器安装在电梯的平层区域，并在轿厢抵达平层区域时产生一个平层信号。控制装置用于对实时图像进行处理，与危险状态轮廓比对，计算出轮廓相似度，判断轮廓相似度是否达到预设相似度，是则将救援信号发送至远程控制平台。控制装置还驱使松闸装置松开，使轿厢上升或下降至平层区域驱使松闸装置闸紧，发送救援信息至电梯管理中心。本发明救援会更加及时准确，保障乘坐电梯人员的安全，救援效率也能够大幅提升，避免造成二次伤害，赢得救援的宝贵时间。

Description

一种特定情况下电梯困人远程救援系统及其方法与电梯

技术领域

本发明涉及电梯技术领域的一种远程救援系统，尤其涉及一种特定情况下电梯困人远程救援系统，还涉及该系统的特定情况下电梯困人远程救援方法，还涉及包括该特定情况下电梯困人远程救援系统的电梯。

背景技术

电梯是指服务于建筑物内若干特定的楼层，其轿厢运行在至少两列垂直于水平面或与铅垂线倾斜角小于15°的刚性轨道运动的永久运输设备。电梯作为一种常用的运输设备，其使用频率非常高，因而其出现故障的可能性也相对较高。一般情况下，在电梯出现故障时，即接到电梯困人故障报告后，电梯维保人员及时抵达所维保电梯所在地实施现场救援，直辖市或者设区的市抵达时间不超过30分钟，其他地区一般不超过1小时。

然而，面对轿厢困人，尤其是轿厢被困的是需要急救的病人，电梯维保人员又无法第一时间到达救援现场，后果将不堪设想。而且，对于不同的电梯场所的故障处理效率也有所不同，而电梯救援效率也有所不同。因此，一些偏远地区的电梯救援效率较低，而且无法及时将出现故障的电梯运行至安全区域，使得电梯在出现故障后即使被困人员已经求救，还可能会出现其他的二次伤害，对被困人员的安全造成威胁。同时，对于急救病人或其他特定求助人员也不能够及时给予救援。

发明内容

为解决现有的电梯救援系统存在救援效率低，容易对被困人员产生二次伤害的技术问题，本发明提供一种特定情况下电梯困人远程救援系统及其方法与电梯。

本发明采用以下技术方案实现：一种特定情况下电梯困人远程救援系统，其用于远程救援困于电梯中的人员；所述电梯包括：

轿厢；

松闸装置，其用于松开或闸紧所述轿厢的制动器；以及

电磁阀，其用于驱使所述松闸装置松开或闸紧；

其中，所述远程救援系统包括：

至少一个摄像头，其安装在轿厢中，并用于拍摄位于轿厢中的实时图像；

平层感应器，其安装在所述电梯的平层区域，并在所述轿厢抵达所述平层区域时产生一个平层信号；以及

控制装置，其用于在所述轿厢中的人员发出救援信号后，首先对所述实时图像进行灰度化处理以获得灰度图像，并提取所述灰度图像中的轮廓特征，其次将所述轮廓特征拆分成多组独立轮廓，并将各组独立轮廓与一个预设的轮廓信息库中定义的多种人体轮廓进行比对以确定所有被困人员的轮廓，然后依次将各个被困人员的轮廓与一个预设的救援信息库中的多种危险状态轮廓进行比对，并计算出每个被困人员的轮廓与各种危险状态轮廓的轮廓相似度，其中所述危险状态轮廓为当所述被困人员处于危险状态时的身体轮廓，最后判断所述轮廓相似度是否大于一个预设相似度；在至少一个被困人员的轮廓与其中一种危险状态轮廓的轮廓相似度大于所述预设相似度时，所述控制装置判定所述被困人员出现身体危险状态，并向远程控制平台发出救援信号，所述救援信号包括所述电梯所在的位置信息以及所述被困人员的身体危险状态信息；在所有轮廓相似度均大于所述预设相似度时发出所述救援信号，所述控制装置通过所述电磁阀驱使所述松闸装置松开，使所述轿厢上升或下降；在所述平层感应器获取所述平层信号时，所述控制装置先通过所述电磁阀驱使所述松闸装置闸紧，使所述轿厢停留在所述平层区域再发送救援信息至所述电梯对应的电梯管理中心，所述救援信息包括所述电梯的位置以及所述轿厢内的实时图像。

本发明通过摄像头拍摄电梯轿厢中的实时图像，控制装置先将实时图像进行灰度化处理，并提取轮廓特征，获得轿厢中人员的轮廓信息，然后将轮廓信息与多种危险状态轮廓进行比对，计算出轮廓相似度，随后判断轮廓相似度是否达到预设相似度，是则说明被困人员处于危险状态，例如被困人员在电梯陡降过程中出现了摔倒、磕碰等情况，需要紧急救援，此时单片机将救援信号传输至现场客户端电脑，现场客户端电脑的虚拟仪器通过控制装置再将救援信号发送至远程控制平台，远程控制平台就能够在发生紧急情况的第一时间进行处理，通知医护人员到达现场进行救助，使救援效率大大提高。而且，控制装置还会驱使松闸装置松开，使轿厢上升或下降至平层区域，此时平层感应器就会获取平层信号，控制装置进一步驱使松闸装置闸紧，使轿厢安全停在平层区域，并进一步发送救援信息至电梯管理中心，这样电梯管理中心就可以第一时间派人到达该故障电梯的现场进行处理，解决了现有电梯救援系统救援效率低，容易对被困人员产生二次伤害的技术问题，大大提高了救援效率，避免对被困人员造成二次伤害。

作为上述方案的进一步改进，所述远程救援系统还包括：

至少一个特定求助标识，其安装在所述轿厢中，并提供至少一种人员求助动作图片；所述控制装置还用于先根据所述实时图像获取各个人员的轮廓，再判断各个人员的轮廓与一个预设的求助信息库中的多种求助动作轮廓的相似度是否达到一个预设相似程度，是则判定所述轿厢中的人员发出救援信号；其中，所述人员求助动作图片中设有与多种求助动作轮廓相对应的动作提示信息。

作为上述方案的进一步改进，所述轮廓相似度的计算公式为：

式中，S为所述轮廓相似度；l₁，l₂，l₃，…，l_m分别为每个被困人员的轮廓与其中一种危险状态轮廓的相似曲线长度，m为正整数；L₁，L₂，L₃，…，L_n分别为所述危险状态轮廓各段轮廓曲线的长度，n为正整数；a为每个被困人员的轮廓中头部轮廓放大至一个预设的头部基准轮廓的放大系数，b为所述危险状态轮廓中头部轮廓放大至所述头部基准轮廓的放大系数。

作为上述方案的进一步改进，所述远程救援系统还包括：

测速模块，其安装在所述轿厢上，并用于测量所述轿厢的移动速度；所述控制装置还用于判断所述移动速度是否超过一个预设速度；在所述移动速度超过所述预设速度时，所述控制装置通过所述电磁阀驱使所述松闸装置增加闸紧力。

作为上述方案的进一步改进，所述远程救援系统还包括：

播放模块，其位于所述轿厢中；在所述轿厢中的人员发出救援信号后，所述控制装置驱使所述播放模块发出安慰语音信息以及防护提示信息。

作为上述方案的进一步改进，所述远程救援系统还包括：

单片机，其用于控制所述电磁阀；所述单片机将所述测速模块、摄像头和所述平层感应器的采集信息通过VISA串口传输至一个现场客户端电脑，所述现场客户端电脑中设置虚拟仪器，所述虚拟仪器将所述采集信息通过TCP串口传输至所述控制装置；所述控制装置通过所述TCP串口与所述虚拟仪器进行通信，并通过所述现场客户端电脑将驱使所述电磁阀的控制指令传输至所述单片机，所述单片机根据所述控制指令驱动所述电磁阀。

本发明还提供一种特定情况下电梯困人远程救援方法，其应用于上述任意所述的特定情况下电梯困人远程救援系统中，其包括以下步骤：

拍摄轿厢中的实时图像；

在所述轿厢中的人员发出救援信号后，对所述实时图像进行灰度化处理以获得灰度图像，并提取所述灰度图像中的轮廓特征；

将所述轮廓特征拆分成多组独立轮廓，并将各组独立轮廓与一个预设的轮廓信息库中定义的多种人体轮廓进行比对以确定所有被困人员的轮廓；

依次将各个被困人员的轮廓与一个预设的救援信息库中的多种危险状态轮廓进行比对，并计算出每个被困人员的轮廓与各种危险状态轮廓的轮廓相似度，其中所述危险状态轮廓为当所述被困人员处于危险状态时的身体轮廓；

判断所述轮廓相似度是否大于一个预设相似度；

在至少一个被困人员的轮廓与其中一种危险状态轮廓的轮廓相似度大于所述预设相似度时，判定所述被困人员出现身体危险状态，并向远程控制平台发出救援信号；所述救援信号包括所述电梯所在的位置信息以及所述被困人员的身体危险状态信息；

在所有轮廓相似度均大于所述预设相似度或发出所述救援信号时，通过所述电磁阀驱使所述松闸装置松开，使所述轿厢上升或下降；

在所述轿厢抵达所述平层区域时产生一个平层信号；

在产生所述平层信号时，先通过所述电磁阀驱使所述松闸装置闸紧，使所述轿厢停留在所述平层区域再发送救援信息至所述电梯对应的电梯管理中心；所述救援信息包括所述电梯的位置以及所述轿厢内的实时图像。

作为上述方案的进一步改进，所述轮廓相似度的计算方法包括以下步骤：

提取每个被困人员的轮廓中的头部轮廓，并确定所述头部轮廓的中心；

将每个被困人员的轮廓与各种危险状态轮廓置于同一个二维对比模块中，使所述头部轮廓的中心与各种危险状态轮廓的头部轮廓中心重合；

计算每个被困人员的轮廓与各种危险状态轮廓的曲线重合率，并将所述曲线重合率作为所述轮廓相似度。

作为上述方案的进一步改进，所述人体轮廓的确定方法包括以下步骤：先通过将不同体重、不同高度、不同性别、不同年龄的多组实验人员置于所述轿厢中，再通过所述摄像头拍摄所有实验人员的行为动作图像以组成实验数据库，最后对所述实验数据库中的所有轮廓进行分类，将轮廓相似性达到一个预设相似性的轮廓信息整合并选取中间轮廓作为标准轮廓且所述标准轮廓为所述人体轮廓；多种危险状态轮廓分别为所述被困人员侧卧、平躺、趴下、抱头、磕头、后仰、倒立时的身体轮廓。

发明还提供一种电梯，其包括轿厢、松闸装置以及电磁阀；所述松闸装置用于松开或闸紧所述轿厢的制动器；所述电磁阀用于驱使所述松闸装置松开或闸紧；所述电梯还包括上述任意所述的特定情况下电梯困人远程救援系统。

相较于现有的电梯救援系统，本发明的特定情况下电梯困人远程救援系统及其方法与电梯具有以下有益效果：

1、该特定情况下电梯困人远程救援系统，其摄像头拍摄电梯轿厢中的实时图像，控制装置先将实时图像进行灰度化处理，并提取轮廓特征并拆分成多个独立轮廓，进而在轮廓信息库中比对出所有被困人员的轮廓信息，然后将轮廓信息与多种危险状态轮廓进行比对，计算出轮廓相似度，随后判断轮廓相似度是否达到预设相似度，是则说明被困人员处于危险状态，例如被困人员在电梯陡降过程中出现了摔倒、磕碰等情况，需要紧急救援，此时单片机将救援信号传输至现场客户端电脑，现场客户端电脑的虚拟仪器再将救援信号发送至控制装置远程控制平台，远程控制平台就能够在发生紧急情况的第一时间进行处理，通知医护人员到达现场进行救助，使救援效率大大提高，尤其是当轿厢中被困的是需要急救的病人或其他特定情况的需急救的人时，救援会更加及时准确，保障乘坐电梯人员的安全。而且，控制装置还会驱使松闸装置松开，使轿厢上升或下降至平层区域，此时平层感应器就会产生平层信号，控制装置进一步驱使松闸装置闸紧，使轿厢安全停在平层区域，并进一步发送救援信息至电梯管理中心，这样就可以第一时间派人到达该故障电梯的现场位置并进行处理，使得现场救援效率也能够大幅提升，而且由于自动将轿厢移动至平层位置，可以避免对被困人员造成二次伤害，救援更加及时，尤其是为老幼病残等弱势群体赢得宝贵时间。

2、该特定情况下电梯困人远程救援系统，其还可具有特定求助标识。特定求助标识上提供求助动作图片，这些图片可供被困人员参照，尤其是在轿厢中的求助电话损坏或未设有求助电话时，被困人员可以根据这些图片做出动作，这些动作能够被摄像头捕捉，进而反馈至控制装置。控制装置能够判断人员的轮廓与多种求助动作轮廓的相似度是否达到预设相似程度，是则判定人员发出救援信号，进而控制装置能够进一步执行其他动作以对被困人员进行救援。这样，当被困人员无法通过轿厢内本身的报警电话发出救援信号或进一步电梯轿厢内的报警电话失效时，被困人员还可以通过特定求助标识进行求助，求助更加便捷多样，充分保证电梯乘坐人员的安全性。

3、该特定情况下电梯困人远程救援系统，其提供了轮廓相似度的计算公式，将存在重叠部分的曲线长度之和与危险状态轮廓的总长度之比作为相似度，能够精确地将这两种轮廓的相似度计算出来，从而能够准确地定位被困人员的状态，降低出现误判的可能性。

4、该特定情况下电梯困人远程救援系统，其还可具有测速模块。控制装置能够判断测速模块所测量的速度是否超过预设速度，是则说明轿厢上升或下降过快，通过电磁阀驱使松闸装置增加闸紧力，对轿厢进行减速，使轿厢安全平稳地上升或下降至平层区域。

5、该特定情况下电梯困人远程救援系统，其还可具有播放模块。播放模块能够在被困人员发出救援信号后发出安慰语音信息对人员进行安慰，发出防护提示信息对人员进行防护提示，如提示被困人员在被困时远离轿门以及做其他各种防护手段，进而能够保障被困人员的安全。

6、该特定情况下电梯困人远程救援方法，其可以通过将不同的实验人员置于轿厢中进行实验，通过摄像头拍摄相关的行为动作图像组成实验数据库，最后将实验数据库中的数据进行分类，将相似性达到一定程度的轮廓信息整合在一起并选择中间轮廓作为人体轮廓，使人体轮廓更加接近实际情况中人员在轿厢中的轮廓情况，为后续判断提供更加准确稳定的数据支撑。

7、该电梯的有益效果与上述特定情况下电梯困人远程救援系统的有益效果相同，在此不再做赘述。

附图说明

图1为本发明实施例1的特定情况下电梯困人远程救援系统的系统框架图。

图2为本发明实施例4的特定情况下电梯困人远程救援方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

请参阅图1，本实施例提供了一种特定情况下电梯困人远程救援系统，该系统用于远程救援困于电梯中的人员。该电梯可为现有的电梯，在本实施例中，该电梯包括轿厢、松闸装置以及电磁阀。轿厢是电梯的主体部分，其起到承载作用。一般而言，轿厢中设置有紧急报警电话或紧急报警按钮，在人员被困于轿厢中时，其可以通过电话或按钮发出救援信号。松闸装置用于松开或闸紧轿厢的制动器，其可以采用现有的电梯松闸装置，其与制动器配合，能够在轿厢需要停在相应的层站时对轿厢进行制动。电磁阀用于驱使松闸装置松开或闸紧，能够实现对松闸装置的控制功能。其中，该远程救援系统包括摄像头、平层感应器、控制装置、播放模块以及单片机。

摄像头的数量至少为一个，具体数值可以根据轿厢的大小进行设置，但是需要满足拍摄面能够覆盖轿厢内部的所有空间。摄像头安装在轿厢中，并用于拍摄位于轿厢中的实时图像。摄像头可以采用现有的摄像头，例如球形摄像头，嵌入式摄像头等。在摄像头的数量为多个时，一般将摄像头分布在轿厢的顶部拐角，其能够拍摄位于轿厢中的底面区域情况。摄像头的供电可以采用电梯的供电系统，当然，在特殊情况下，可以增设蓄电池，该蓄电池能够在停电时向摄像头供电，使得摄像头能够不停歇地拍摄实时图像，提高图像采集的稳定性和可靠性。

平层感应器安装在电梯的轿厢上，并在平层感应器随着轿厢抵达平层区域时产生一个平层信号。平层感应器也可以采用现有的电梯平层感应器，其为供电梯本身用于确定轿厢位置的传感器。平层感应器一般分为光电型和磁感型，其一般安装在轿厢的顶部，在电梯处于平层位置时轿厢导轨上设置隔磁板，当平层感应器进入隔磁板时会获取平层信号，这就代表电梯位于平层位置，同时该平层信号会送至单片机进行处理。

控制装置用于在轿厢中的人员发出救援信号后，首先对实时图像进行灰度化处理以获得灰度图像，并提取灰度图像中的轮廓特征，其次将轮廓特征拆分成多组独立轮廓，并将各组独立轮廓与一个预设的轮廓信息库中定义的多种人体轮廓进行比对以确定所有被困人员的轮廓，然后依次将各个被困人员的轮廓与一个预设的救援信息库中的多种危险状态轮廓进行比对，并计算出每个被困人员的轮廓与各种危险状态轮廓的轮廓相似度，其中危险状态轮廓为当被困人员处于危险状态时的身体轮廓，最后判断轮廓相似度是否大于一个预设相似度。在至少一个被困人员的轮廓与其中一种危险状态轮廓的轮廓相似度大于预设相似度时，控制装置判定被困人员出现身体危险状态，并向远程控制平台发出救援信号，救援信号包括电梯所在的位置信息以及被困人员的身体危险状态信息。在所有轮廓相似度均大于预设相似度时发出救援信号，控制装置通过电磁阀驱使松闸装置松开，使轿厢上升或下降。在平层感应器产生平层信号时，控制装置先通过电磁阀驱使松闸装置闸紧，使轿厢停留在平层区域再发送救援信息至电梯对应的电梯管理中心，救援信息包括电梯的位置以及轿厢内的实时图像。

在本实施例中，人体轮廓的确定方法包括以下步骤：先通过将不同体重、不同高度、不同性别、不同年龄的多组实验人员置于轿厢中，再通过摄像头拍摄所有实验人员的行为动作图像以组成实验数据库，最后对实验数据库中的所有轮廓进行分类，将轮廓相似性达到一个预设相似性的轮廓信息整合并选取中间轮廓作为标准轮廓且标准轮廓为人体轮廓。这里需要指出的是，实验人员的服装可能会对实验造成影响，因此还需要实验人员着装不同季节的服饰。这个实验数据库需要进行大量的数据采集，并且这个数据库可以为云数据库，通过采集不同地区、不同肤色、不同形体比例的人员的相关数据以保证数据的全面性。而且，这个实验数据库也可以不断更新，尤其是在出现误判时，可以将误判数据删除并重新录入，也可以在数据出现空缺时重新补入。

其中，多种危险状态轮廓可以分别为被困人员侧卧、平躺、趴下、抱头、磕头、后仰、倒立时的身体轮廓。当然，这些危险状态轮廓也可以为被困人员在电梯故障后受到伤害时的相关身体轮廓，而这些轮廓因为被困人员的身体情况而有所不同，因此需要进行大规模的采集并分类。危险状态轮廓其实也是被困人员出现紧急情况的一种表现，其作为判断被困人员是否需要急救的依据，应当具备有效性。而本实施例中由于救援信号也包含了被困人员的身体危险状态信息，该信号实际上可以是被困人员的相关图像或相应的症状，这样控制装置也可以进一步对信号进行甄别，当出现误报时就可以不用处理。当然，身体危险状态信息也可以作为控制装置处理的依据，控制装置可以根据身体危险状态信息中被困人员的发病状态等情况选择相应的人员到达现场对被困人员进行施救，提高急救的准确性和救援效果。

在本实施例中，轮廓相似度的计算公式为：

式中，S为轮廓相似度；l₁，l₂，l₃，…，l_m分别为每个被困人员的轮廓与其中一种危险状态轮廓的相似曲线长度，m为正整数。L₁，L₂，L₃，…，L_n分别为危险状态轮廓各段轮廓曲线的长度，n为正整数。a为每个被困人员的轮廓中头部轮廓放大至一个预设的头部基准轮廓的放大系数，b为危险状态轮廓中头部轮廓放大至头部基准轮廓的放大系数。这里需要说明的是，在确定相似曲线长度时，先将每个被困人员的轮廓和危险状态轮廓根据各自的放大系数放大到预设大小后，再将这两部分所重合的轮廓曲线作为相似曲线的放大版，最后将对应重合部分的每个被困人员的轮廓的曲长度作为相似曲线长度。在确定轮廓相似度时，为了能够最大程度地减少不必要的误差，一般而言，轮廓曲线宽度应该设置的相对较大，而计算相似曲线长度时需要将存在重合的部分所在的该段长度计算进去。

播放模块位于轿厢中，其一般安装在轿厢的内壁上，并且位于人员不可触摸的位置。在轿厢中的人员发出救援信号后，控制装置驱使播放模块发出安慰语音信息以及防护提示信息。其中，安慰语音信息可以是各种安慰语音的组合，对被困人员进行安慰和心理辅导，使被困人员尽量处于理智之中，尤其是对于存在心脏病等心理疾病的被困人员而言，这可以避免其出现心理疾病。防护提示信息可以是各种防护语音的组合，如提示被困人员远离轿门，在电梯上升或下降中进行特殊防护，可以防止被困人员对故障电梯产生进一步的破坏，尤其是在被困人员被困后出现焦急心理时，可以起到很好的引导作用。

单片机用于控制电磁阀，其可以直接设置在轿厢中，也可以与电梯本身的控制器集成在一起。单片机将摄像头和平层感应器的采集信息通过VISA串口传输至一个现场客户端电脑，现场客户端电脑中设置虚拟仪器，虚拟仪器将采集信息通过TCP串口传输至控制装置。控制装置通过TCP串口与虚拟仪器进行通信，并通过现场客户端电脑(虚拟仪器)将驱使电磁阀的控制指令传输至单片机，单片机根据控制指令驱动电磁阀。其中，虚拟仪器采用图形化编程软件Labview，摄像头的视频信号也经过数据处理后送至单片机，最终通过场客户端电脑(虚拟仪器)送至控制装置，控制装置采用远程端电脑(虚拟仪器)。

当然，控制装置也可以关闭自动救援模式(即前述控制装置所具备的功能)，而采用人工处理模式，接下来介绍人工处理模式。在电梯困人时，被困人员可以通过轿厢内的紧急报警电话将困人信息告知电梯维保人员，即发出救援信号，维保人员获知后可以第一时间通过远程服务端电脑(虚拟仪器)的视频界面查看轿厢内的状况，确保轿厢内被困人员安全后，远程操作人员通过鼠标点击远程服务端电脑(虚拟仪器)的按钮使得电磁阀处于动作状态，在电磁阀的带动下电梯轿厢开始移动，同时电梯平层感应器的平层信号传送至远程服务端电脑(虚拟仪器)，一旦远程服务端电脑(虚拟仪器)的人机界面显示轿厢处于平层状态，虚拟仪器的人机界面会发出平层信号的提示音，此时远程操作人员在远程服务端立即松开鼠标停止移动轿厢，电磁阀返回到初始状态，电梯主机的制动器上闸，电梯停止运行，最终现场安全管理人员打开层门和轿门释放被困人员。如果电梯困人时轿厢处于平层区域，则不需要远程救援，只需现场经过专业培训的电梯安全管理人员参与救援即可。

在特定情况下，电梯维保人员无法在规定时间内到达救援现场的情况下，按照以下特殊措施来对电梯被困人员进行救助，确保轿厢没有损坏的情况下使得轿厢移动至安全区域。

1、及时通知现场电梯管理人员到达电梯困人现场，确定被困人员所在的楼层位置，确认轿厢和层门是否被损坏；

2、在远程端远程操作人员通过轿厢内的摄像头观察轿厢及轿厢内的人员状况，与轿厢内的被困人员进行对讲，对其进行安抚，告知其远离轿门；

3、远程操作人员通知现场电梯安全管理人员将电梯主开关断开；

4、远程操作人员通过电脑鼠标持续按下虚拟仪器人机界面中的制动器松闸按钮图标，触发电梯主机制动器松闸装置动作，制动器打开后电梯轿厢开始移动，此时需通过远程端虚拟仪器的视频密切观察轿厢内的情况，防止因电梯轿门打开而导致危险发生；

5、电梯轿厢运行至最近的平层区域时，远程操作人员获知虚拟仪器人机界面的平层信息，一旦轿厢平层，虚拟仪器人机界面中的蜂鸣器会发出声音提醒操作人员电梯轿厢已经位于平层区域，此时远程操作人员松开鼠标按键，电梯停止运行；

6、通知现场电梯管理人员利用三角钥匙将层门打开，再打开轿门后将被困人员及时救出。

通过远程操作电梯松闸装置有利于电梯维保人员在特定情况下无法及时抵达救援现场的情况，为释放被困人员，尤其是为老幼病残等弱势群体赢得宝贵时间。该救援系统利用Labview软件作为图形化编程语言创建虚拟仪器，其良好的人机界面为救援人员提供良好的操作平台，电梯困人情况下远程救援方式，不失为常规现场救援的有效补充方式之一。

综上所述，相较于现有的电梯救援系统，本实施例的特定情况下电梯困人远程救援系统具有以下优点：

1、该特定情况下电梯困人远程救援系统，其摄像头拍摄电梯轿厢中的实时图像，控制装置先将实时图像进行灰度化处理，并提取轮廓特征并拆分成多个独立轮廓，进而在轮廓信息库中比对出所有被困人员的轮廓信息，然后将轮廓信息与多种危险状态轮廓进行比对，计算出轮廓相似度，随后判断轮廓相似度是否达到预设相似度，是则说明被困人员处于危险状态，例如被困人员在电梯陡降过程中出现了摔倒、磕碰等情况，需要紧急救援，此时单片机将救援信号传输至现场客户端电脑，现场客户端电脑的虚拟仪器再将救援信号发送至控制装，控制装置就能够在发生紧急情况的第一时间进行处理，通知相关人员到达现场进行救助，使救援效率大大提高，尤其是当轿厢中被困的是需要急救的病人或其他特定情况的需急救的人时，救援会更加及时准确，保障乘坐电梯人员的安全。而且，控制装置还会驱使松闸装置松开，使轿厢上升或下降至平层区域，此时平层感应器就会产生平层信号，控制装置进一步驱使松闸装置闸紧，使轿厢安全停在平层区域，并进一步发送救援信息至电梯管理中心，这样电梯管理中心就可以第一时间到达该故障电梯的现场位置并进行处理，使得现场救援效率也能够大幅提升，而且由于自动将轿厢移动至平层位置，可以避免对被困人员造成二次伤害，救援更加及时，尤其是为老幼病残等弱势群体赢得宝贵时间。

2、该特定情况下电梯困人远程救援系统，其提供了轮廓相似度的计算公式，将存在重叠部分的曲线长度之和与危险状态轮廓的总长度之比作为相似度，能够精确地将这两种轮廓的相似度计算出来，从而能够准确地定位被困人员的状态，降低出现误判的可能性。

3、该特定情况下电梯困人远程救援系统，其还可具有播放模块。播放模块能够在被困人员发出救援信号后发出安慰语音信息对人员进行安慰，发出防护提示信息对人员进行防护提示，如提示被困人员在被困时远离轿门以及做其他各种防护手段，进而能够保障被困人员的安全。

实施例2

本实施例提供了一种特定情况下电梯困人远程救援系统，该系统在实施例1的基础上增加了特定求助标识。特定求助标识的数量至少为一个，而且安装在轿厢中。具体而言，特定求助标识可以直接粘贴在轿厢的内壁上，也可以与轿厢一体成型设置，还可以通过螺栓等连接件安装在轿厢的内壁上。特定求助标识提供至少一种人员求助动作图片，该人员求助动作图片用于提示被困人员进行相应的求助动作。控制装置还用于先根据实时图像获取各个人员的轮廓，再判断各个人员的轮廓与一个预设的求助信息库中的多种求助动作轮廓的相似度是否达到一个预设相似程度，是则判定轿厢中的人员发出救援信号。其中，人员求助动作图片中设有与多种求助动作轮廓相对应的动作提示信息。

因此，特定求助标识上提供求助动作图片，这些图片可供被困人员参照，尤其是在轿厢中的求助电话损坏或未设有求助电话时，被困人员可以根据这些图片做出动作，这些动作能够被摄像头捕捉，进而反馈至控制装置。控制装置能够判断人员的轮廓与多种求助动作轮廓的相似度是否达到预设相似程度，是则判定人员发出救援信号，进而控制装置能够进一步执行其他动作以对被困人员进行救援。这样，当被困人员无法通过电梯轿厢内本身的报警电话发出救援信号或进一步电梯轿厢内的报警电话失效时，被困人员还可以通过特定求助标识进行求助，求助更加便捷多样，充分保证电梯乘坐人员的安全性。

实施例3

本实施例提供了一种特定情况下电梯困人远程救援系统，该系统在实施例1或实施例2的基础上增加了测速模块。测速模块安装在轿厢上，并用于测量轿厢的移动速度。控制装置还用于判断移动速度是否超过一个预设速度。在移动速度超过预设速度时，控制装置通过电磁阀驱使松闸装置增加闸紧力。这样，控制装置能够判断测速模块所测量的速度是否超过预设速度，是则说明轿厢上升或下降过快，通过电磁阀驱使松闸装置增加闸紧力，对轿厢进行减速，使轿厢安全平稳地上升或下降至平层区域。

实施例4

请参阅图2，本实施例提供了一种特定情况下电梯困人远程救援方法，该方法应用于实施例1-3中所提供的任意一种特定情况下电梯困人远程救援系统中。其中，该远程救援方法包括以下这些步骤。

(1)拍摄轿厢中的实时图像。这里，可以通过摄像头拍摄实时图像，当然，摄像头可以直接采用现有的电梯中的摄像头。

(2)在轿厢中的人员发出救援信号后，对实时图像进行灰度化处理以获得灰度图像，并提取灰度图像中的轮廓特征。灰度化处理过程可以采用现有广泛使用的灰度化处理技术，但是由于电梯中光线等因素，因此灰度化处理需要注意保证图像的清晰度，避免出现失真。

(3)将轮廓特征拆分成多组独立轮廓，并将各组独立轮廓与一个预设的轮廓信息库中定义的多种人体轮廓进行比对以确定所有被困人员的轮廓。独立轮廓的确定可以根据轮廓之间的关联性进行确定：一、在轮廓之间没有连接点时，这些轮廓需要分离；二、在轮廓之间存在大面积的连接区域时，判断相连的轮廓之间的相对运动幅度是否超过一定值，是则将这些轮廓分离；三、在轮廓之间的连接区域较小且没有存在较大的相对运动时，判定这两个轮廓为同一个轮廓的不同部分，不需要分离。

其中，人体轮廓的确定方法包括以下步骤：先通过将不同体重、不同高度、不同性别、不同年龄的多组实验人员置于轿厢中，再通过摄像头拍摄所有实验人员的行为动作图像以组成实验数据库，最后对实验数据库中的所有轮廓进行分类，将轮廓相似性达到一个预设相似性的轮廓信息整合并选取中间轮廓作为标准轮廓且标准轮廓为人体轮廓。

(4)依次将各个被困人员的轮廓与一个预设的救援信息库中的多种危险状态轮廓进行比对，并计算出每个被困人员的轮廓与各种危险状态轮廓的轮廓相似度，其中危险状态轮廓为当被困人员处于危险状态时的身体轮廓。轮廓相似度的计算公式可以采用实施例1中所提供的公式，当然也可以采用其他的公式。多种危险状态轮廓分别为被困人员侧卧、平躺、趴下、抱头、磕头、后仰、倒立时的身体轮廓。

(5)判断轮廓相似度是否大于一个预设相似度。预设相似度的设置可以根据实际需要确定，一般而言其数值不是很大，例如可以选取60％、70％、80％等。

(6)在至少一个被困人员的轮廓与其中一种危险状态轮廓的轮廓相似度大于预设相似度时，判定被困人员出现身体危险状态，并向控制装置发出救援信号。救援信号包括电梯所在的位置信息以及被困人员的身体危险状态信息。

(7)在所有轮廓相似度均大于预设相似度或发出救援信号时，通过电磁阀驱使松闸装置松开，使轿厢上升或下降。

(8)在轿厢抵达平层区域时产生一个平层信号。平层信号可以通过平层感应器产生，而平层感应器即可采用对比文件1中所涉及的感应器。

(9)在产生平层信号时，先通过电磁阀驱使松闸装置闸紧，使轿厢停留在平层区域再发送救援信息至电梯对应的电梯管理中心。救援信息包括电梯的位置以及轿厢内的实时图像。

该特定情况下电梯困人远程救援方法可以通过将不同的实验人员置于轿厢中进行实验，通过摄像头拍摄相关的行为动作图像组成实验数据库，最后将实验数据库中的数据进行分类，将相似性达到一定程度的轮廓信息整合在一起并选择中间轮廓作为人体轮廓，使人体轮廓更加接近实际情况中人员在轿厢中的轮廓情况，为后续判断提供更加准确稳定的数据支撑。

实施例5

本实施例提供了一种特定情况下电梯困人远程救援方法，该方法在实施例4的基础上细化了部分步骤。其中，轮廓相似度的计算方法包括以下步骤：

(4.1)提取每个被困人员轮廓中的头部轮廓，并确定头部轮廓的中心；

(4.2)将每个被困人员的轮廓与各种危险状态轮廓置于同一个二维对比模块中，使头部轮廓的中心与各种危险状态轮廓的头部轮廓中心重合；

(4.3)计算每个被困人员的轮廓与各种危险状态轮廓的曲线重合率，并将曲线重合率作为轮廓相似度。

这些步骤利用每个人员轮廓所具备的共同点是都具有头部轮廓，而头部轮廓的中心，即人体的头脑中心一般相对固定，因此可以精确地将两个轮廓的定位点确定。而轮廓曲线重合情况能够代表轮廓的相似程度，其作为轮廓相似度非常准确。

实施例6

本实施例提供了一种电梯，该电梯包括轿厢、松闸装置、电磁阀以及实施例1-3中所提供的任意一种特定情况下电梯困人远程救援系统。轿厢是电梯的主体部分，其起到承载作用。一般而言，轿厢中设置有紧急报警电话或紧急报警按钮，在人员被困于轿厢中时，其可以通过电话或按钮发出救援信号。松闸装置用于松开或闸紧轿厢的制动器，其可以采用现有的电梯松闸装置，其与制动器配合，能够在轿厢需要停在相应的层站时对轿厢进行制动。电磁阀用于驱使松闸装置松开或闸紧，能够实现对松闸装置的控制功能。该电梯具备实施例1中救援系统的优点，在此不再做赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种特定情况下电梯困人远程救援系统，其用于远程救援困于电梯中的人员；所述电梯包括：

轿厢；

松闸装置，其用于松开或闸紧所述轿厢的制动器；以及

电磁阀，其用于驱使所述松闸装置松开或闸紧；

其特征在于，所述远程救援系统包括：

至少一个摄像头，其安装在轿厢中，并用于拍摄轿厢中的实时图像；

平层感应器，其安装在所述电梯的平层区域，并在所述轿厢抵达所述平层区域时产生一个平层信号；

控制装置，其用于在所述轿厢中的人员发出救援信号后，首先对所述实时图像进行灰度化处理以获得灰度图像，并提取所述灰度图像中的轮廓特征，其次将所述轮廓特征拆分成多组独立轮廓，并将各组独立轮廓与一个预设的轮廓信息库中定义的多种人体轮廓进行比对以确定所有被困人员的轮廓，然后依次将各个被困人员的轮廓与一个预设的救援信息库中的多种危险状态轮廓进行比对，并计算出每个被困人员的轮廓与各种危险状态轮廓的轮廓相似度，其中所述危险状态轮廓为当所述被困人员处于危险状态时的身体轮廓，最后判断所述轮廓相似度是否大于一个预设相似度；在至少一个被困人员的轮廓与其中一种危险状态轮廓的轮廓相似度大于所述预设相似度时，所述控制装置判定所述被困人员出现身体危险状态，并向远程控制平台发出救援信号，所述救援信号包括所述电梯所在的位置信息以及所述被困人员的身体危险状态信息；在所有轮廓相似度均大于所述预设相似度发出所述救援信号时，所述控制装置通过所述电磁阀驱使所述松闸装置松开，使所述轿厢上升或下降；在所述平层感应器产生所述平层信号时，所述控制装置先通过所述电磁阀驱使所述松闸装置闸紧，使所述轿厢停留在所述平层区域再发送救援信息至所述电梯对应的电梯管理中心，所述救援信息包括所述电梯的位置以及所述轿厢内的实时图像；以及

至少一个特定求助标识，其安装在所述轿厢中，并提供至少一种人员求助动作图片；所述控制装置还用于先根据所述实时图像获取各个人员的轮廓，再判断各个人员的轮廓与一个预设的求助信息库中的多种求助动作轮廓的相似度是否达到一个预设相似程度，是则判定所述轿厢中的人员发出救援信号；其中，所述人员求助动作图片中设有与多种求助动作轮廓相对应的动作提示信息。

2.如权利要求1所述的特定情况下电梯困人远程救援系统，其特征在于，所述轮廓相似度的计算公式为：

式中，S为所述轮廓相似度；l₁，l₂，l₃，L，l_m分别为每个被困人员的轮廓与其中一种危险状态轮廓的相似曲线长度，m为正整数；L₁，L₂，L₃，L，L_n分别为所述危险状态轮廓各段轮廓曲线的长度，n为正整数；a为每个被困人员的轮廓中头部轮廓放大至一个预设的头部基准轮廓的放大系数，b为所述危险状态轮廓中头部轮廓放大至所述头部基准轮廓的放大系数。

3.如权利要求1所述的特定情况下电梯困人远程救援系统，其特征在于，所述远程救援系统还包括：

测速模块，其安装在所述轿厢上，并用于测量所述轿厢的移动速度；所述控制装置还用于判断所述移动速度是否超过一个预设速度；在所述移动速度超过所述预设速度时，所述控制装置通过所述电磁阀驱使所述松闸装置增加闸紧力。

4.如权利要求1所述的特定情况下电梯困人远程救援系统，其特征在于，所述远程救援系统还包括：

播放模块，其位于所述轿厢中；在所述轿厢中的人员发出救援信号后，所述控制装置驱使所述播放模块发出安慰语音信息以及防护提示信息。

5.如权利要求3所述的特定情况下电梯困人远程救援系统，其特征在于，所述远程救援系统还包括：

单片机，其用于控制所述电磁阀；所述单片机将所述测速模块、摄像头和所述平层感应器的采集信息通过VISA串口传输至一个现场客户端电脑，所述现场客户端电脑中设置虚拟仪器，所述虚拟仪器将所述采集信息通过TCP串口传输至所述控制装置；所述控制装置通过所述TCP串口与所述虚拟仪器进行通信，并通过所述现场客户端电脑将驱使所述电磁阀的控制指令传输至所述单片机，所述单片机根据所述控制指令驱动所述电磁阀。

6.一种特定情况下电梯困人远程救援方法，其应用于如权利要求1-5中任意一项所述的特定情况下电梯困人远程救援系统中，其特征在于，其包括以下步骤：

拍摄轿厢中的实时图像；

在所述轿厢中的人员发出救援信号后，对所述实时图像进行灰度化处理以获得灰度图像，并提取所述灰度图像中的轮廓特征；

将所述轮廓特征拆分成多组独立轮廓，并将各组独立轮廓与一个预设的轮廓信息库中定义的多种人体轮廓进行比对以确定所有被困人员的轮廓；

依次将各个被困人员的轮廓与一个预设的救援信息库中的多种危险状态轮廓进行比对，并计算出每个被困人员的轮廓与各种危险状态轮廓的轮廓相似度，其中所述危险状态轮廓为当所述被困人员处于危险状态时的身体轮廓；

判断所述轮廓相似度是否大于一个预设相似度；

在至少一个被困人员的轮廓与其中一种危险状态轮廓的轮廓相似度大于所述预设相似度时，判定所述被困人员出现身体危险状态，并向远程控制平台发出救援信号；所述救援信号包括所述电梯所在的位置信息以及所述被困人员的身体危险状态信息；

在所有轮廓相似度均大于所述预设相似度时发出所述救援信号，通过所述电磁阀驱使所述松闸装置松开，使所述轿厢下降；

在所述轿厢抵达所述平层区域时产生一个平层信号；

在产生所述平层信号时，先通过所述电磁阀驱使所述松闸装置闸紧，使所述轿厢停留在所述平层区域再发送救援信息至所述电梯对应的电梯管理中心；所述救援信息包括所述电梯的位置以及所述轿厢内的实时图像。

7.如权利要求6所述的特定情况下电梯困人远程救援方法，其特征在于，所述轮廓相似度的计算方法包括以下步骤：

提取每个被困人员的轮廓中的头部轮廓，并确定所述头部轮廓的中心；

将每个被困人员的轮廓与各种危险状态轮廓置于同一个二维对比模块中，使所述头部轮廓的中心与各种危险状态轮廓的头部轮廓中心重合；

计算每个被困人员的轮廓与各种危险状态轮廓的曲线重合率，并将所述曲线重合率作为所述轮廓相似度。

8.如权利要求6所述的特定情况下电梯困人远程救援方法，其特征在于，所述人体轮廓的确定方法包括以下步骤：先通过将不同体重、不同高度、不同性别、不同年龄的多组实验人员置于所述轿厢中，再通过所述摄像头拍摄所有实验人员的行为动作图像以组成实验数据库，最后对所述实验数据库中的所有轮廓进行分类，将轮廓相似性达到一个预设相似性的轮廓信息整合并选取中间轮廓作为标准轮廓且所述标准轮廓为所述人体轮廓；多种危险状态轮廓分别为所述被困人员侧卧、平躺、趴下、抱头、磕头、后仰、倒立时的身体轮廓。

9.一种电梯，其包括轿厢、松闸装置以及电磁阀；所述松闸装置用于松开或闸紧所述轿厢的制动器；所述电磁阀用于驱使所述松闸装置松开或闸紧；其特征在于，所述电梯还包括如权利要求1-5中任意一项所述的特定情况下电梯困人远程救援系统。

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