CN112150771A - 一种电梯控烟装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯控烟装置，包括：影像识别模块、烟雾识别模块、警示模块和信息处理模块，信息处理模块分别与影像识别模块、烟雾识别模块和所警示模块电连接，影像识别模块用于拍摄取证，烟雾识别模块用于进行烟雾检测，警示模块用于提示警告，信息处理模块基于烟雾识别模块得到的烟雾信号控制警示模块发出提示警告，并控制影像识别模块进行拍摄取证。通过烟雾识别模块识别香烟烟雾的浓度，对存在吸烟情况实施语音提醒或警告，同时对抽烟人员进行拍摄取证，从而收集吸烟者的证据，以提高对抽烟人员违法行为制裁的执行力，由此通过该控烟装置对乘客进行监督，以提高公众的责任意识，配合电梯通风系统，改善电梯密闭空间的空气质量。

Description

一种电梯控烟装置及方法

技术领域

本发明属于烟雾检测领域，尤其涉及一种电梯控烟装置及方法。

背景技术

在世界上，危害公共卫生安全的因素有很多，烟草是主要的因素之一。为了应对烟草在全球泛滥的局面。由世卫组织牵头制定了第一份全球烟草控制框架公约。该公约对国际烟草具有极强的约束力，并在该公约的基础上提出了一系列政策，以鼓励各国按照自己的特点开展控烟禁烟措施。目前，中国的烟草生产量和烟草消费量已经跃居世界首位。身体的健康系统会因为吸烟而受到大量损伤。根据调查，中国有3亿多吸烟者，并且有7.4亿非吸烟者患有二手烟疾病。吸烟引起的有关疾病每年都会夺走超过一百万人的性命。如果不控制吸烟率，到2050年，估计每年的死亡人数将超过300万人。大量科学研究表明，被动吸烟也被称为二手烟。它增加了成年人呼吸系统和心血管系统疾病的风险，对妇女、婴儿和年轻人特别有害。

但是当前禁止吸烟和控烟的措施仅仅取决于主管部门和公众监督，其中有不少问题，包括覆盖范围狭窄，应用程序薄弱等不足之处。多年来，在校园和医院等公共场所都禁止吸烟，但是吸烟行为还是屡禁不止。但是由于习惯和相应的监管不足，在公共场所普遍存在着吸烟的情况，这损害了大多数人的利益。现有建筑物中的烟雾探测电路通常使用离子、光电和激光类型的烟雾探测器来探测烟雾和火灾警报，这些探测器存在只能检测大颗粒火灾烟雾，检测灵敏度低，无法检测到香烟烟雾等缺点，因此无法执行检测香烟烟雾的功能，借鉴高铁、飞机卫生间，需要设置专用的吸烟烟雾传感器。现在，在飞机、高速火车、公交车上都安装使用了烟雾报警器，这些措施对乘客的吸烟行为有了良好的监督措施。但是，该装置只是普通的气体检测传感器。执法人员很难获得准确的违法信息，识别和收集吸烟者的证据更加困难。

发明内容

本发明的技术目的是提供一种电梯控烟装置及方法，以解决电梯等封闭环境下的技术问题。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种电梯控烟装置，包括：影像识别模块、烟雾识别模块、警示模块和信息处理模块，信息处理模块分别与影像识别模块、烟雾识别模块和所警示模块电连接，影像识别模块用于拍摄取证，烟雾识别模块用于进行烟雾检测，警示模块用于提示警告，信息处理模块基于烟雾识别模块得到的烟雾信号控制警示模块发出提示警告，并控制影像识别模块进行拍摄取证。其中，警示模块包括：控制子模块、录音子模块、放音子模块和音控单元；控制子模块的一端与主控单元电连接，控制子模块的另一端与音控单元电连接，控制子模块用于控制警示模块；录音子模块与音控单元电连接，录音子模块受控于控制子模块为音控单元输入语音；放音子模块与音控单元电连接，放音子模块受控于控制子模块放出语音。

进一步优选地，还包括无线传输模块，无线传输模块与信息处理模块信息连接，无线传输模块用于将从信息处理模块处接收的信号上传至外部的云端服务器或外部的上位机。

其中，烟雾识别包括烟雾传感器、第一电容和第二电容，第一电容与第二电容并联设置，烟雾传感器分别与第一电容的一端、第二电容的一端和信息处理模块电连接，第一电容的另一端和第二电容的另一端均与外部电源电连接。

其中，信息处理模块包括：复位子模块、晶振子模块和主控单元，主控单元分别与复位子模块和晶振子模块电连接，复位子模块为主控单元提供复位信号，晶振子模块为主控单元提供晶振信号。

具体地，复位子模块包括：第三电容、第一电阻和第一开关，第一开关与第三电容并联设置，第一开关的一端、第三电容的一端均与外部电源电连接，第一开关的另一端、第三电容的另一端均与第一电阻的一端、主控单元电连接，第一电阻的另一端接地。

具体地，晶振子模块包括：第四电容、第五电容和晶振片，第四电容与第五电容并联设置，晶振片的一端分别与第四电容的一端、主控单元电连接，晶振片的另一端分别与第五电容的一端、主控单元电连接，第四电容的另一端接地，第五电容的另一端接地。

其中，控制子模块包括录音控制电路和放音控制电路；

录音控制电路包括第二开关，第二开关的一端与外部电源电连接，第二开关的另一端与音控单元电连接；

放音控制电路包括第二电阻、第一三极管和第三开关，第二电阻的一端与主控单元电连接，第二电阻的另一端与第一三极管的基级电连接，第一三极管的集电极与外部电源电连接，第一三极管的发射极分别与音控单元、第三开关的一端电连接，第三开关的另一端与外部电源电连接。

具体地，录音子模块包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电容、第七电容、第八电容和收音部件，第三电阻的一端接地，第三电阻的另一端分别与收音部件的一端、第六电容的一端电连接，第六电容的另一端与音控单元电连接，收音部件的另一端分别与第七电容的一端、第四电阻的一端电连接，第七电容的另一端与音控单元电连接，第四电阻的另一端分别与第五电阻的一端、第八电容的一端电连接，第五电阻的另一端与外部电源电连接，第八电容的另一端接地。

具体地，放音子模块包括第九电容和放音部件，第九电容的一端与音控单元电连接，第九电容的另一端与放音部件的一端电连接，放音部件的另一端接地。

一种电梯控烟方法，包括上述满足任意一项的电梯控烟装置，该方法包括以下步骤：

S1：当电梯从待机状态进入工作状态后，激活电梯控烟装置，发出禁止吸烟的提示，并开始进行烟雾检测；

S2：若检测到烟雾浓度达到阈值范围，则触发灯光、声音警示并拍照取证，得到照片；

S3：若烟雾浓度持续超过阈值范围，则将所述照片上传至云端服务器，以实现后续调用取证；若烟雾浓度降低，并低于阈值范围，则删除照片；

S4：当电梯进入待机状态后，电梯控烟装置进入待机状态。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本发明中通过烟雾识别模块识别香烟烟雾的浓度，对存在吸烟情况实施语音提醒或警告，同时对抽烟人员进行拍摄取证，从而收集吸烟者的证据，以提高对抽烟人员违法行为制裁的执行力，由此通过该控烟装置对乘客进行监督，以提高公众的责任意识，配合电梯通风系统，改善电梯密闭空间的空气质量。

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。

图1为本发明的一种实施方式的模块化示意图；

图2为本发明的一种实施方式的烟雾识别模块的电路示意图；

图3为本发明的一种实施方式的复位子模块的电路示意图；

图4为本发明的一种实施方式的晶振子模块的电路示意图；

图5为本发明的一种实施方式的主控单元的电路示意图；

图6为本发明的一种实施方式的警示模块的电路示意图；

图7为本发明的一种实施方式的电源接口模块的电路示意图；

图8为本发明的一种实施方式的控烟流程示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种电梯控烟装置及方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。

实施例1

参看图1，本实施例提供一种电梯控烟装置，包括：影像识别模块、烟雾识别模块、警示模块和信息处理模块，信息处理模块分别与影像识别模块、烟雾识别模块和所警示模块电连接。其中，影像识别模块用于进行拍摄取证，影像识别模块采用OV7670S摄像头，当然也可以采用其它类型摄像头。通过本实施例，以实现对诸如电梯等狭小的公共场景下对人群进行吸烟监督并进行取证，并不仅针对于电梯内部的监控，以方便相关执法人员获得准确的违法信息，识别和收集吸烟者的证据，从而实现有效的监管。

具体地，参看图1和图2，烟雾识别模块用于进行烟雾检测，对检测的结果传输至信息处理模块，从而判断是否激活电梯控烟装置的警示模块和影像识别模块。烟雾识别模块包括：烟雾传感器、第一电容C1和第二电容C2。在本实施例中，烟雾传感器采用MQ-2烟雾传感器，当然也可以采用其它型号的香烟烟雾传感器。外部电源与三条支路连接，三条支路上依次设置了烟雾传感器、第一电容C1以及第二电容C2，其中一条支路，外部电源与烟雾传感器电的接口3电连接，以提供烟雾传感器工作所需的电源，然后经接口2接地，另一条支路，外部电源经第一电容C1后接地，最后一条支路，外部电源经第二电容C2后接地。其中，烟雾传感器将检测结果经接口1与信息处理模块电连接，以供信息处理模块进行判断是否进行后续的控烟措施。

参看图3至图5，在本实施例中，信息处理模块包括：复位子模块、晶振子模块和主控单元，主控单元分别与复位子模块和晶振子模块电连接，复位子模块为主控单元提供复位信号，晶振子模块为主控单元提供晶振信号。其中，本实施例中的主控单元为STC89C51单片机，当然也可以为STM32F407系列单片机，不局限于此。

参看图3，具体地，复位子模块包括：第一开关K1、第三电容C3和第一电阻R1，第一开光K1与第三电容C3并联设置，外部电源分别与第一开关K1的一端、第三电容C3的一端电连接，第一开关K1的另一端、第三电容C3的另一端均与第一电阻R1的一端电连接，第一电阻R1的另一端接地，此外，并联设置的第一开光K1和第三电容C3与第三电阻R1之间与主控单元电连接，用以发送复位信号。

参看图4，具体地，晶振子模块包括：第四电容C4、第五电容C5和晶振片，晶振片的一端分别与第四电容C4的一端、主控单元电连接，晶振片的另一端分别与第五电容C5的一端、主控单元电连接，第四电容C4的另一端和第五电容的另一端均接地。晶振子模块为主控单元提供晶振信号。

参看图5，较优地，信息处理模块还包括第一发光二级管D1和第六电阻R6，第六电阻R6的一端与外部电源电连接，第六电阻R6的另一端与第一发光二极管D1的一端电连接，第一发光二极管D1的另一端与主控单元电连接，该第一发光二极管用以进行光提醒。

参看图6，在本实施例中，警示模块用于提示警告，警示模块包括：控制子模块、录音子模块、放音子模块和音控单元；控制子模块的一端与主控单元电连接，控制子模块的另一端与音控单元电连接，控制子模块用于控制警示模块；录音子模块与音控单元电连接，录音子模块受控于控制子模块为音控单元输入语音；放音子模块与音控单元电连接，放音子模块受控于控制子模块放出语音。其中，本实施例中音控单元采用ISD1820芯片。

参看图6，具体地，控制子模块包括录音控制电路和放音控制电路。

录音控制电路包括第二开关K2，第二开关K2的一端与外部电源电连接，第二开关K2的另一端与音控单元的1号接口电连接，当第二开关K2闭合时，录音子模块开始工作，实现录音。

放音控制电路包括第二电阻R2、第一三极管Q1和第三开关K3，主控单元发射警示信号至音控单元，使警示模块发出提示警告。警示信号经第二电阻R2进入第一三极管Q1的基级，然后从第一三极管Q1的发射极出发至音控单元的2号接口，此外，第一三极管Q1的集电极与外部电源电连接。第三开关K3的一端与外部电源电连接，第三开关K3的另一端与音控单元的2号接口电连接，当第三开关K3闭合且主控单元发射警示信号时，警示模块发出警示语音。

参看图6，具体地，录音子模块包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8和收音部件，其中，收音部件为驻极体话筒，当然也可以使用其它种类的话筒。外部电源的电流经第五电阻R5分别输入至第八电容C8、第四电阻R4，电流经第八电容C8后接地，电流经第四电阻R4后分别进入收音部件、第七电容C7，电流经第七电容C7后输入至音控单元的5号接口，电流从收音部件出射后分别经第三电阻R3后接地、第六电容C6后输入至音控单元的4号接口。录音子模块用于将提示语音、警告语音录音并保存在音控单元内，后续通过放音子模块放音，以实现语音提醒、警告。

参看图6，具体地，放音子模块包括第九电容C9和放音部件。主控单元发射警示信号后，音控单元将预录的语音信号经第九电容C9从蜂鸣器的一端输入，蜂鸣器的另一端接地。

参看图6，较优的，还设有与音控单元的6号接口电连接的第十电容C10，远离音控单元的第十电容C10的一端接地。还设有震荡电路，震荡电路中设有分别与音控单元的8号接口、音控单元的10号接口电连接的第六电阻R6，另外音控单元8号接口与第六电阻R6相连的电路上存在接地点。还设有第二发光二极管D2、第七电阻R7，外部电源经第七电阻R7输入至第二发光二极管D2，电流经第二发光二极管D2后入射至音控单元的13号接口。

参看图7，较优地，还包括电源接口模块，该电源接口模块包括第十一电容C11和电源接口，外部电源的电流分别经第十一电容C11后接地、经电源接口后接地。电源接口模块用以接入外部电源，为本实施例提供工作所需的电流。

参看图1，较优地，还包括无线传输模块，无线传输模块用以将影像识别模块拍摄到的图像进行传输至云端服务器，从而方便相关管理或执法人员通过上位机在任何时刻从云端服务器内调取所需的图片，以作为处罚证据，从而提高监控力。

实施例2

参看图8，本实施例提供一种基于实施例1的一种电梯控烟方法，该方法采用如实施例1中任意一项要求的电梯控烟装置。现对本实施例进行详细说明：

在本实施中，以安装于电梯内的控烟装置为例，电梯内没有人时，控烟装置处于待机状态。当有人使用电梯时候，控烟装置被激活，首先，烟雾识别模块和警示模块开始工作，烟雾识别模块实时监测电梯内部的烟雾浓度。当烟雾浓度达到一定阈值时，烟雾识别模块向信息处理模块发送信号，烟雾检测模块通过信息处理模块设置阈值，阈值范围可调。信息处理模块接收到烟雾识别模块的信号后，提示灯亮起，并发送警示信号至警示模块，同时信息处理模块发送启动信号至影像识别模块，启动影像识别模块的摄像头，通过多个摄像头对电梯内进行拍摄。警示模块通过其内部的蜂鸣器播放预先录好的语音，语音信息包括电梯内禁止吸烟，电梯内有拍照取证功能，以及若继续抽烟将会上传照片并进行处罚等。待提示结束后，配合电梯通风系统，信息处理模块持续接收烟雾识别模块识别得到的烟雾浓度，若烟雾浓度持续超过阈值范围，则将拍摄到的照片上传至云端服务器，从而供执法部门处罚调用取证，若浓度持续下降，并低于阈值范围，则将拍摄到的照片删除，以保护公民的合法隐私权。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电梯控烟装置，其特征在于，包括：影像识别模块、烟雾识别模块、警示模块和信息处理模块，所述信息处理模块分别与所述影像识别模块、所述烟雾识别模块和所述警示模块电连接；

所述影像识别模块用于拍摄取证，所述烟雾识别模块用于进行烟雾检测，所述警示模块用于提示警告，所述信息处理模块基于所述烟雾识别模块得到的烟雾信号控制所述警示模块发出提示警告，并控制所述影像识别模块进行拍摄取证；

其中，所述警示模块包括：控制子模块、录音子模块、放音子模块和音控单元；所述控制子模块的一端与所述主控单元电连接，所述控制子模块的另一端与所述音控单元电连接，所述控制子模块用于控制所述警示模块；所述录音子模块与所述音控单元电连接，所述录音子模块受控于所述控制子模块为所述音控单元输入语音；所述放音子模块与所述音控单元电连接，所述放音子模块受控于所述控制子模块放出语音。

2.根据权利要求1所述的电梯控烟装置，其特征在于，还包括无线传输模块，所述无线传输模块与所述信息处理模块信息连接，所述无线传输模块用于将从所述信息处理模块处接收的信号上传至外部的云端服务器或外部的上位机。

3.根据权利要求1所述的电梯控烟装置，其特征在于，所述烟雾识别包括烟雾传感器、第一电容和第二电容，所述第一电容与所述第二电容并联设置，所述烟雾传感器分别与所述第一电容的一端、所述第二电容的一端和所述信息处理模块电连接，所述第一电容的另一端和所述第二电容的另一端均与外部电源电连接。

4.根据权利要求1所述的电梯控烟装置，其特征在于，所述信息处理模块包括：复位子模块、晶振子模块和主控单元，所述主控单元分别与所述复位子模块和所述晶振子模块电连接，所述复位子模块为所述主控单元提供复位信号，所述晶振子模块为所述主控单元提供晶振信号。

5.根据权利要求4所述的电梯控烟装置，其特征在于，所述复位子模块包括：第三电容、第一电阻和第一开关，所述第一开关与所述第三电容并联设置，所述第一开关的一端、所述第三电容的一端均与外部电源电连接，所述第一开关的另一端、所述第三电容的另一端均与所述第一电阻的一端、所述主控单元电连接，所述第一电阻的另一端接地。

6.根据权利要求4所述的电梯控烟装置，其特征在于，所述晶振子模块包括：第四电容、第五电容和晶振片，所述第四电容与所述第五电容并联设置，所述晶振片的一端分别与所述第四电容的一端、所述主控单元电连接，所述晶振片的另一端分别与所述第五电容的一端、所述主控单元电连接，所述第四电容的另一端接地，所述第五电容的另一端接地。

7.根据权利要求1所述的电梯控烟装置，其特征在于，所述控制子模块包括录音控制电路和放音控制电路；

所述录音控制电路包括第二开关，所述第二开关的一端与外部电源电连接，所述第二开关的另一端与所述音控单元电连接；

所述放音控制电路包括第二电阻、第一三极管和第三开关，所述第二电阻的一端与所述主控单元电连接，所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的基级电连接，所述第一三极管的集电极与外部电源电连接，所述第一三极管的发射极分别与所述音控单元、所述第三开关的一端电连接，所述第三开关的另一端与外部电源电连接。

8.根据权利要求1所述的电梯控烟装置，其特征在于，所述录音子模块包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电容、第七电容、第八电容和收音部件，所述第三电阻的一端接地，所述第三电阻的另一端分别与所述收音部件的一端、所述第六电容的一端电连接，所述第六电容的另一端与所述音控单元电连接，所述收音部件的另一端分别与所述第七电容的一端、所述第四电阻的一端电连接，所述第七电容的另一端与所述音控单元电连接，所述第四电阻的另一端分别与所述第五电阻的一端、所述第八电容的一端电连接，所述第五电阻的另一端与外部电源电连接，所述第八电容的另一端接地。

9.根据权利要求1所述的电梯控烟装置，其特征在于，所述放音子模块包括第九电容和放音部件，所述第九电容的一端与所述音控单元电连接，所述第九电容的另一端与所述放音部件的一端电连接，所述放音部件的另一端接地。

10.一种电梯控烟方法，其特征在于，包括权利要求1至10任意一项所述的电梯控烟装置，该方法包括以下步骤：

S1：当电梯从待机状态进入工作状态后，激活所述电梯控烟装置，发出禁止吸烟的提示，并开始进行烟雾检测；

S2：若检测到烟雾浓度达到阈值范围，则触发灯光、声音警示并拍照取证，得到照片；

S3：若烟雾浓度持续超过阈值范围，则将所述照片上传至云端服务器，以实现后续调用取证；若烟雾浓度降低，并低于阈值范围，则删除照片；

S4：待电梯待机后，所述电梯控烟装置进入待机状态。

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