CN114274994A - 一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统，包含统计端、扫描识别端和分析控制端，所述统计端和扫描识别端电连接，所述扫描识别端和分析控制端电连接，所述统计端用于统计当前车厢内人数，所述扫描识别端用于对车厢内情况进行监控扫描，所述分析控制端用于对扫描到的情况进行判断，从而调节每节车厢的通风设备，所述统计端包括红外温度传感器模块、计数模块和数据上传模块，所述红外温度传感器模块和计数模块电连接，所述计数模块和数据上传模块电连接，所述红外温度传感器模块用于对车厢内乘客进行红外感应，所述计数模块用于对感应到的乘客进行计数，本发明，便捷高效地实现了准确控制功能。
Description
技术领域
本发明应用于轨道交通背景，名称是一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统。
背景技术
近年来，随着我国城市规模成倍扩大，城市轨道交通以其安全、准时、快速的优点，在拓宽城市空间、打造城市快速立体交通网络和改善城市交通环境方面发挥越来越大的作用，城市轨道交通的建设与发展有利于提高市民出行的效率，节省时间，改善生活质量，随着线网规模不断扩张，客流呈快速增长趋势，在车厢这种相对封闭环境里，通风空调系统是地铁的必需品，但为乘客创造一个舒适安全的乘车环境的同时，耗能巨大，而且在现在病毒迸发的环境里，一些乘客产生的病菌会在空气中循环传播，导致身体防御力较低的乘客感染，然而现有的通风系统只能根据进入车厢的总乘客客流量，调节通风设备的总功率，每节车厢都会产生同样的耗能，从而导致高耗能，也不能起到有效降低感染风险的作用；同时，现有的地铁站智能导台仅能提供一定问询和购票等服务，对于通风系统的控制提供不了相应数据支持，难以使通风系统的控制精确化。
故，有必要提供一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统，可以达到为乘客提供舒适的空气环境以及节能的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统，包含统计端、扫描识别端和分析控制端，所述统计端和扫描识别端电连接，所述扫描识别端和分析控制端电连接，所述统计端用于统计当前车厢内乘客数，所述扫描识别端用于对车厢内情况进行监控扫描，所述分析控制端用于对扫描到的情况进行判断，从而调节每节车厢的通风设备；
所述统计端包括红外温度传感器模块、计数模块和数据上传模块，所述红外温度传感器模块和计数模块电连接，所述计数模块和数据上传模块电连接，所述红外温度传感器模块用于对车厢内乘客进行红外感应，所述计数模块用于对感应到的乘客进行计数，所述数据上传模块将每节车厢的统计数据上传到分析控制端。
在一个实施例中，所述扫描识别端包括热成像模块、轮廓比拟模块、动作捕捉模块和动作识别模块，所述热成像模块和轮廓比拟模块电连接，所述轮廓比拟模块和动作捕捉模块电连接，所述动作捕捉模块和动作识别模块电连接，所述热成像模块用于对每节车厢的乘客进行热成像，所述轮廓比拟模块用于比拟图像中乘客的轮廓，所述动作捕捉模块用于根据比拟的轮廓，对乘客的动作进行捕捉，所述动作识别模块用于识别乘客是否存在打喷嚏动作。
在一个实施例中，所述分析控制端包括预设模块、计算分析模块、调节控制模块和状态分析模块，所述预设模块和计算分析模块电连接，所述计算分析模块和调节控制模块电连接，所述调节控制模块和状态分析模块电连接，所述预设模块用于为地铁车厢设置所需的基准功率值，所述计算分析模块用于分析每节车厢的通风设备所需的功率，所述调节控制模块用于根据分析结果调节车厢的通风设备，所述状态分析模块用于分析车门的状态。
在一个实施例中，所述一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统的运行方法主要包括以下步骤：
步骤S1：地铁驶离站台后，统计端置于地铁车厢上端，对当前车厢内的乘客进行实时统计；
步骤S2：地铁发动时，扫描识别端对当前车厢内的情况进行实时监控扫描；
步骤S3：根据所扫描识别的车厢信息进行分析计算车厢内的感染风险程度，调节车厢内通风设备的功率。
在一个实施例中，所述步骤S1进一步包括以下步骤：
步骤S11：地铁驶离站台后，车厢上端的红外温度传感器模块对当前车厢的乘客进行扫描，从而获取乘客人体温度信号，发送温度信号给计数模块；
步骤S12：计数模块每接收一次温度信号即进行计数，将采集到的数据储存在数据上传模块；
步骤S13：数据上传模块分析统计每次停站启动后当前车厢内的乘客量数据，上传数据到分析控制端。
在一个实施例中，所述步骤S2进一步包括以下步骤：
步骤S21：地铁发动时，扫描识别端对每节车厢内的乘客进行扫描，每节车厢的热成像模块开启，对车厢内乘客进行实时热成像检测，将所检测的图像传输到轮廓比拟模块；
步骤S22：轮廓比拟模块根据图像比拟出乘客的身体轮廓，图像中比拟的圆形轮廓为乘客的头部，比拟的弯钩形轮廓为乘客的胳膊部分；
步骤S23：当动作捕捉模块捕捉到图像中乘客的头部轮廓和胳膊部分轮廓短时间重叠时，动作识别模块将此现象识别为乘客在打喷嚏的状态。
在一个实施例中，所述步骤S3进一步包括以下步骤：
步骤S31：在预设模块中设置地铁每个车厢所需的基准功率值；
步骤S32：根据数据上传模块所上传的每节车厢的乘客数据以及车厢内的情况，计算分析模块分析计算每节车厢的通风设备所需的功率；
步骤S33：调节控制模块根据分析计算的结果，调节控制每节车厢通风设备的功率；
步骤S34：状态分析模块对车辆状态进行分析，分析车辆处于停靠状态时，控制通风设备运行预设的基准功率值，分析车辆处于运行状态时，统计端进入待机状态。
在一个实施例中，所述步骤S32中，每节车厢通风设备所需功率的计算公式如下：
其中，P为每节车厢通风设备所需功率值，P0为每节车厢通风设备的预设基准功率值，K为乘客数和功率转换系数，M为车厢内的乘客数，M≥1，α为检测到打喷嚏乘客时细菌感染的风险和需增加功率的转换系数，先对当前车厢里的乘客数进行识别，调节通风功率随着乘客数的变化呈递增趋势变化，当车厢内实时未识别判断出有打喷嚏动作时，代入上式，当车厢内实时识别判断出有打喷嚏动作时，代入下式，车厢乘客数越多，受到细菌感染的风险越高，通风设备的功率需增加得越多。
在一个实施例中，所述检测到乘客打喷嚏时细菌感染的风险和需增加功率的转换系数α受地铁站智能导台传输的数据影响，地铁站智能导台服务乘客时，通过人脸信息注册和登录采集乘客年龄信息，并以一小时为周期，实时计算周期内年龄处于18岁以下和60岁以上的乘客占比，处于18岁以下和60岁以上的乘客占比值与转换系数α成正比。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有统计端、扫描识别端和分析控制端，可以统计每节车厢里的乘客数，根据乘客数调节每节车厢通风设备的通风功率，实时对车厢内的情况进行检测，检测识别到存在打喷嚏的动作时，可以根据车厢内的感染风险，判断需要增加通风设备的通风功率。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1，本发明提供技术方案：一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统，包含统计端、扫描识别端和分析控制端，统计端和扫描识别端电连接，扫描识别端和分析控制端电连接，统计端用于统计当前车厢内人数，扫描识别端用于对车厢内情况进行监控扫描，分析控制端用于对扫描到的情况进行判断，从而调节每节车厢的通风设备；
统计端包括红外温度传感器模块、计数模块和数据上传模块，红外温度传感器模块和计数模块电连接，计数模块和数据上传模块电连接，红外温度传感器模块用于对车厢内乘客进行红外感应，计数模块用于对感应到的乘客进行计数，数据上传模块将每节车厢的统计数据上传到分析控制端。
扫描识别端包括热成像模块、轮廓比拟模块、动作捕捉模块和动作识别模块，热成像模块和轮廓比拟模块电连接，轮廓比拟模块和动作捕捉模块电连接，动作捕捉模块和动作识别模块电连接，热成像模块用于对每节车厢的乘客进行热成像，轮廓比拟模块用于比拟图像中乘客的轮廓，动作捕捉模块用于根据比拟的轮廓，对乘客的动作进行捕捉，动作识别模块用于识别乘客是否存在打喷嚏动作。
分析控制端包括预设模块、计算分析模块、调节控制模块和状态分析模块，预设模块和计算分析模块电连接，计算分析模块和调节控制模块电连接，调节控制模块和状态分析模块电连接，预设模块用于为地铁车厢设置所需的基准功率值，计算分析模块用于分析每节车厢的通风设备所需的功率，调节控制模块用于根据分析结果调节车厢的通风设备，状态分析模块用于分析车门的状态。
一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统的运行方法主要包括以下步骤：
步骤S1：地铁驶离站台后，统计端置于地铁车厢上端，对当前车厢内的乘客进行实时统计；
步骤S2：地铁发动时，扫描识别端对当前车厢内的情况进行实时监控扫描；
步骤S3：根据所扫描识别的车厢信息进行分析计算车厢内的感染风险程度，调节车厢内通风设备的功率。
步骤S1进一步包括以下步骤：
步骤S11：地铁驶离站台后，车厢上端的红外温度传感器模块对当前车厢的乘客进行扫描，从而获取乘客人体温度信号，发送温度信号给计数模块；
步骤S12：计数模块每接收一次温度信号即进行计数，将采集到的数据储存在数据上传模块；
步骤S13：数据上传模块分析统计每次停站启动后当前车厢内的乘客量数据，上传数据到分析控制端。
步骤S2进一步包括以下步骤：
步骤S21：地铁发动时，扫描识别端对每节车厢内的乘客进行扫描，每节车厢的热成像模块开启，对车厢内乘客进行实时热成像检测，将所检测的图像传输到轮廓比拟模块；
步骤S22：轮廓比拟模块根据图像比拟出乘客的身体轮廓，图像中比拟的圆形轮廓为乘客的头部，比拟的弯钩形轮廓为乘客的胳膊部分；
步骤S23：当动作捕捉模块捕捉到图像中乘客的头部轮廓和胳膊部分轮廓短时间重叠时，动作识别模块将此现象识别为乘客在打喷嚏的状态。
步骤S3进一步包括以下步骤：
步骤S31：在预设模块中设置地铁每个车厢所需的基准功率值；
步骤S32：根据数据上传模块所上传的每节车厢的乘客数据以及车厢内的情况，计算分析模块分析计算每节车厢的通风设备所需的功率；
步骤S33：调节控制模块根据分析计算的结果，调节控制每节车厢通风设备的功率；
步骤S34：状态分析模块对车辆状态进行分析，分析车辆处于停靠状态时，控制通风设备运行预设的基准功率值，分析车辆处于运行状态时，统计端进入待机状态。
步骤S32中，每节车厢通风设备所需功率的计算公式如下：
其中，P为每节车厢通风设备所需功率值，P0为每节车厢通风设备的预设基准功率值，K为乘客数和功率转换系数，M为车厢内的乘客数，M≥1，α为检测到打喷嚏乘客时细菌感染的风险和需增加功率的转换系数，先对当前车厢里的乘客数进行识别，调节通风功率随着乘客数的变化呈递增趋势变化，当车厢内实时未识别判断出有打喷嚏动作时，代入上式，当车厢内实时识别判断出有打喷嚏动作时，代入下式，车厢乘客数越多，受到细菌感染的风险越高，通风设备的功率需增加得越多。
检测到乘客打喷嚏时细菌感染的风险和需增加功率的转换系数α受地铁站智能导台传输的数据影响，地铁站智能导台服务乘客时，通过人脸信息注册和登录采集乘客年龄信息，并以一小时为周期，实时计算周期内年龄处于18岁以下和60岁以上的乘客占比，处于18岁以下和60岁以上的乘客占比值与转换系数α成正比；因18岁以下儿童和60岁以上的老人身体综合抵抗力小于18-60之间的成年人，因此当乘客中老人儿童占比越高时，转换系数α值需越大，从而增大通风功率，缓解抵抗力较差的乘客被感染病毒的可能。
实施例一：地铁驶离站台后，对每节车厢的乘客进行检测，其中一节车厢检测到乘客数为M＝20人，识别到存在打喷嚏的动作，每节车厢的通风系统预设基准功率值为P0＝5kw，每节车厢乘客数和功率的转换系数为K＝400，受到细菌感染的风险和需增加功率的转换系数为α＝50，根据公式
中的上式，可得：此节车厢的通风设备需要的功率为P＝7.73kw。
实施例二：地铁驶离站台后，对每节车厢的乘客进行检测，其中一节车厢检测到乘客数为M＝50人，未识别到存在打喷嚏的动作，每节车厢的通风系统预设基准功率值为P0＝5kw，每节车厢乘客数和功率的转换系数为K＝400，根据公式
中的上式，可得：此节车厢的通风设备需要的功率为P＝7.26kw。
实施例三：地铁驶离站台后，对每节车厢的乘客进行检测，其中一节车厢检测到乘客数为M＝10人，识别到存在打喷嚏的动作，每节车厢的通风系统预设基准功率值为P0＝5kw，每节车厢乘客数和功率的转换系数为K＝400，受到细菌感染的风险和需增加功率的转换系数为α＝60，根据公式
中的下式，可得：此节车厢的通风设备需要的功率为P＝6.93kw。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的。
以上对本申请实施例所提供的一种清洗装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统，包含统计端、扫描识别端和分析控制端，其特征在于：所述统计端和扫描识别端电连接，所述扫描识别端和分析控制端电连接，所述统计端用于统计当前车厢内乘客数，所述扫描识别端用于对车厢内情况进行监控扫描，所述分析控制端用于对扫描到的情况进行判断，从而调节每节车厢的通风设备；
所述统计端包括红外温度传感器模块、计数模块和数据上传模块，所述红外温度传感器模块和计数模块电连接，所述计数模块和数据上传模块电连接，所述红外温度传感器模块用于对车厢内乘客进行红外感应，所述计数模块用于对感应到的乘客进行计数，所述数据上传模块将每节车厢的统计数据上传到分析控制端。
2.根据权利要求1所述的一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统，其特征在于：所述扫描识别端包括热成像模块、轮廓比拟模块、动作捕捉模块和动作识别模块，所述热成像模块和轮廓比拟模块电连接，所述轮廓比拟模块和动作捕捉模块电连接，所述动作捕捉模块和动作识别模块电连接，所述热成像模块用于对每节车厢的乘客进行热成像，所述轮廓比拟模块用于比拟图像中乘客的轮廓，所述动作捕捉模块用于根据比拟的轮廓，对乘客的动作进行捕捉，所述动作识别模块用于识别乘客是否存在打喷嚏动作。
3.根据权利要求2所述的一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统，其特征在于：所述分析控制端包括预设模块、计算分析模块、调节控制模块和状态分析模块，所述预设模块和计算分析模块电连接，所述计算分析模块和调节控制模块电连接，所述调节控制模块和状态分析模块电连接，所述预设模块用于为地铁车厢设置所需的基准功率值，所述计算分析模块用于分析每节车厢的通风设备所需的功率，所述调节控制模块用于根据分析结果调节车厢的通风设备，所述状态分析模块用于分析车门的状态。
4.根据权利要求3所述的一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统，其特征在于：所述一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统的运行方法主要包括以下步骤：
步骤S1：地铁驶离站台后，统计端置于地铁车厢上端，对当前车厢内的乘客进行实时统计；
步骤S2：地铁发动时，扫描识别端对当前车厢内的情况进行实时监控扫描；
步骤S3：根据所扫描识别的车厢信息进行分析计算车厢内的感染风险程度，调节车厢内通风设备的功率。
5.根据权利要求4所述的一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统，其特征在于：所述步骤S1进一步包括以下步骤：
步骤S11：地铁驶离站台后，车厢上端的红外温度传感器模块对当前车厢的乘客进行扫描，从而获取乘客人体温度信号，发送温度信号给计数模块；
步骤S12：计数模块每接收一次温度信号即进行计数，将采集到的数据储存在数据上传模块；
步骤S13：数据上传模块分析统计每次停站启动后当前车厢内的乘客量数据，上传数据到分析控制端。
6.根据权利要求5所述的一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统，其特征在于：所述步骤S2进一步包括以下步骤：
步骤S21：地铁发动时，扫描识别端对每节车厢内的乘客进行扫描，每节车厢的热成像模块开启，对车厢内乘客进行实时热成像检测，将所检测的图像传输到轮廓比拟模块；
步骤S22：轮廓比拟模块根据图像比拟出乘客的身体轮廓，图像中比拟的圆形轮廓为乘客的头部，比拟的弯钩形轮廓为乘客的胳膊部分；
步骤S23：当动作捕捉模块捕捉到图像中乘客的头部轮廓和胳膊部分轮廓短时间重叠时，动作识别模块将此现象识别为乘客在打喷嚏的状态。
7.根据权利要求6所述的一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统，其特征在于：所述步骤S3进一步包括以下步骤：
步骤S31：在预设模块中设置地铁每个车厢所需的基准功率值；
步骤S32：根据数据上传模块所上传的每节车厢的乘客数据以及车厢内的情况，计算分析模块分析计算每节车厢的通风设备所需的功率；
步骤S33：调节控制模块根据分析计算的结果，调节控制每节车厢通风设备的功率；
步骤S34：状态分析模块对车辆状态进行分析，分析车辆处于停靠状态时，控制通风设备运行预设的基准功率值，分析车辆处于运行状态时，统计端进入待机状态。
8.根据权利要求7所述的一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统，其特征在于：所述步骤S32中，每节车厢通风设备所需功率的计算公式如下：
其中，P为每节车厢通风设备所需功率值，P0为每节车厢通风设备的预设基准功率值，K为乘客数和功率转换系数，M为车厢内的乘客数，M≥1，α为检测到乘客打喷嚏时细菌感染的风险和需增加功率的转换系数，先对当前车厢里的乘客数进行识别，调节通风功率随着乘客数的变化呈递增趋势变化，当车厢内实时未识别判断出有打喷嚏动作时，代入上式，当车厢内实时识别判断出有打喷嚏动作时，代入下式，车厢乘客数越多，受到细菌感染的风险越高，通风设备的功率需增加得越多。
9.根据权利要求8所述的一种基于轨道交通物联网设备接口平台化系统，其特征在于：所述检测到乘客打喷嚏时细菌感染的风险和需增加功率的转换系数α受地铁站智能导台传输的数据影响，地铁站智能导台服务乘客时，通过人脸信息注册和登录采集乘客年龄信息，并以一小时为周期，实时计算周期内年龄处于18岁以下和60岁以上的乘客占比，处于18岁以下和60岁以上的乘客占比值与转换系数α成正比。
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