CN116812725A - 一种基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置，包括网络摄像机、智能分析盒、语音播报装置、主板和远程控制板；网络摄像机和智能分析盒组成智能摄像机；智能分析盒通过网络与网络摄像机相连；智能分析盒通过CAN总线与主板进行数据交换；语音播报装置通过CAN总线与主板进行数据交换；主板通过RS485与远程控制板进行数据交换；主板连接有第一微波传感器、第二微波传感器和远程控制允许钥匙开关；主板通过RS485连接有变频器。本发明可实现智能判断，可靠无人检测，通过变频技术实现缓慢停止或缓慢启动自动扶梯，可以确保自动扶梯的远程控制的安全。本发明还公开了一种基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置的控制方法。

Description

一种基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及自动扶梯和自动人行道领域，具体涉及一种基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置及其控制方法。

背景技术

随着我国经济的蓬勃发展，各省市都在规划轨道交通，因此与轨道交通相配套的自动扶梯，由于轨道交通自动扶梯客流量大使用频繁，工作时间长，因此轨道交通用的自动扶梯是自动扶梯行业最高端的产品。轨道交通自动扶梯在一个地铁站内较分散，自动扶梯及电梯夜间停梯和早晨开梯十分麻烦，尤其比较大的站点，有10几台甚至20几台自动扶梯，专门自动扶梯管理员都要几个。因此自动扶梯远程监控和远程控制逐步发展起来，远程监控一般由于不涉及安全隐患，实施起来较为容易，远程控制就是行业的难点。

请参阅图1，目前常用的动扶梯远程控制装置包括依次相连的语音播报装置1'、主板2'和远程控制板3'，远程控制板3'具有上行按钮31'、下行按钮32'以及停止按钮33'，基本上厂家都是采用这种装置实现远程启停自动扶梯，具有以下缺点：

(1)没有智能分析盒和网络摄像机，因此没有一个可靠的安全反馈，有的准备信号是基于主板2'的输出，主板2'通过自身的判断，没有故障且处于正常待机或正常运行时输出准备信号，如图1所示，远程操作人员基本都是直接操作，有部分观看现场的摄像头确认没人才操作设备；

(2)远程控制采用上行按钮、下行按钮以及停止按钮，由于线路较远极可能存在磨损或折断，很容易造成误操作，因此不够安全。

解决自动扶梯远程控制的首要条件是有一个能够在远程控制前确定自动扶梯上面没有乘客，第二点监测自动扶梯上面没有人的设备不能仅仅通过一个设备来实现，以防止出现传感器异常，判断出错导致远程控制自动扶梯造成人员受伤，第三点即使存在冗余的人员检测技术同时还是要考虑一旦存在传感器失灵的状态也不至于远程控制自动扶梯时仍然可以确保人员安全。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置，可实现智能判断，做到可靠无人检测，通过变频技术实现缓慢停止或缓慢启动自动扶梯，可以确保自动扶梯的远程控制的安全。

本发明的另外一个目的是提供一种基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置的控制方法。

实现上述目的一种技术方案是：一种基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置，包括网络摄像机、智能分析盒、语音播报装置、主板和远程控制板；所述网络摄像机和智能分析盒组成智能摄像机，其中：

所述网络摄像机通过立柱安装在自动扶梯上机房，所述网络摄像机的拍摄范围覆盖整个自动扶梯；

所述智能分析盒通过网络与所述网络摄像机相连；

所述智能分析盒通过CAN总线与所述主板进行数据交换；

所述语音播报装置通过CAN总线与所述主板进行数据交换；

所述主板通过RS485与所述远程控制板进行数据交换；

所述主板连接有第一微波传感器、第二微波传感器和远程控制允许钥匙开关，所述第一微波传感器设置在自动扶梯的上部笼头处，所述第二微波传感器设置在自动扶梯的下部笼头处；

所述主板通过RS485连接有变频器，通过变频器实现缓慢启动自动扶梯或缓慢停止自动扶梯。

上述的一种基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置，其中，所述主板根据所述第一微波传感器和第二微波传感器的信号判断得到自动扶梯上面无人的信息，且所述智能分析盒根据所述网络摄像机拍摄的实时图片数据得到自动扶梯上的人数统计为0时，所述主板判断自动扶梯现在无人，且所述远程控制允许钥匙开关打开时，所述主板通过RS485发送自动扶梯现在无人信息到所述远程控制板。

上述的一种基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置，其中，所述主板的输出端T1和输出端T2一一对应地与变频器的接入端DI1和接入端DI2相连；所述主板通过输出端T1和输出端T2输出开关量信号控制所述变频器的工作，所述变频器的接入端DI1和接入端DI2一一对应地定义为正向启动停止和反向启动停止。

本发明还提供了一种基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置的控制方法，包括以下步骤：

S1，建立神经网络数据模型，具体包括：

S11，数据采集步骤：通过安装在自动扶梯上机房的网络摄像机，大量采集运动或静止状态的自动扶梯图像，并将自动扶梯图像发送给所述智能分析盒；

S12，数据清洗和预处理步骤：所述智能分析盒对采集到的自动扶梯图像中存在的污染进行清洗，再进行平移、旋转以及加噪声操作预处理；

S13，数据导入步骤：把经过预处理后的自动扶梯图像导入所述智能分析盒的神经网络模块；

S14，神经网络训练步骤：通过神经网络模块对经过预处理的图像进行训练，学习到根据自动扶梯图像准确判断出自动扶梯上无人状态、没有护栏状态以及梯级没有缺失状态；

S15，输出模型步骤：完成训练后，得到学习好的神经网络数据模型，将神经网络数据模型下载到智能分析盒的ARM芯片中；

S2，所述网络摄像机拍摄的实时图片数据通过TCP/IP协议发送给所述智能分析盒，所述智能分析盒将获取的实时图片数据跟智能分析盒的ARM芯片中的神经网络数据模型进行比对，智能判断自动扶梯上有人或无人的信息，并通过CAN总线发送自动扶梯上有人或无人信息给所述主板；

S3，所述主板实时检测第一微波传感器和第二微波传感器的信号，并计算超过一个自动扶梯行程时间内第一微波传感器和第二微波传感器的信号，判断自动扶梯上是否有人，且所述主板结合来自所述智能分析盒的自动扶梯上有人或无人信息，实现对于各微波传感器的校正，所述主板将智能摄像机检测到的人员信息与微波传感器检测到的信号做比对后，实现微波传感器的自诊断，并实现冗余判断自动扶梯上是否有人，并通过RS485发送自动扶梯上是否有人信息给所述远程控制板；

S4，在自动扶梯上无人时，远程控制中心人员触摸或操控所述远程控制板上的按钮，并通过变频器实现缓慢启动自动扶梯或缓慢停止自动扶梯，所述语音播报装置在启动和停止自动扶梯前通过语音的方式告知乘客。

采用本发明的基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置及其控制方法的技术方案，具有以下有益效果：

(1)可实现智能判断，做到可靠无人检测；

(2)通过主板对微波传感器的信号输入状态，计算微波传感器感应信号的时间，计算并判断自动扶梯乘客的状态，自动识别做到无人检测，实现冗余判断；

(3)同时主板通过智能摄像机对自动扶梯人数的统计和判断与微波传感器的状态做对比，从而实现对微波传感器的是否故障等做自诊断；

(4)通过变频技术实现缓慢停止或缓慢启动自动扶梯，确保自动扶梯的远程控制的安全；

(5)可以语音提醒乘客设备正在启动或停止，确保乘客安全。

附图说明

图1为现有技术中自动扶梯远程控制装置的电气结构图

图2为本发明的一种基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置的电气结构图；

图3为本发明中网络摄像机的安装位置示意图；

图4为自动扶梯的变频控制示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：

请参阅图2、图3和图4，本发明的实施例，一种基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置，包括网络摄像机1、智能分析盒2、语音播报装置3、主板4和远程控制板5；网络摄像机1和智能分析盒2组成智能摄像机。

网络摄像机1通过立柱11安装在自动扶梯上机房101，网络摄像机1的倾斜拍摄范围覆盖整个自动扶梯100；智能分析盒2通过网络与网络摄像机1相连；智能分析盒2通过CAN总线与主板4进行数据交换，语音播报装置3通过CAN总线与主板4进行数据交换；主板4通过RS485与远程控制板5进行数据交换；主板4连接有第一微波传感器S1、第二微波传感器S2和远程控制允许钥匙开关S3，第一微波传感器S1设置在自动扶梯100的上部笼头处，第二微波传感器S2设置在自动扶梯100的下部笼头处；主板4通过RS485连接有变频器6，通过变频器6实现缓慢启动自动扶梯或缓慢停止自动扶梯。

再请参阅图4，主板4的输出端T1和输出端T2一一对应地与变频器6的接入端DI1和接入端DI2相连；主板4通过输出端T1和输出端T2输出开关量信号控制变频器6的工作，变频器6的接入端DI1和接入端DI2一一对应地定义为正向启动停止和反向启动停止。变频器6与自动扶梯的驱动电机M相连，主板4通过RS485对变频器运行频率实时控制，这样就可以实现变频器6缓慢启动自动扶梯或缓慢停止自动扶梯。

智能分析盒2通过网络与网络摄像机1相连，通过TCP/IP协议得到网络摄像机1的实时图片数据，智能分析盒2通过计算分析得到自动扶梯上有人和无人的数据，通过CAN总线与自动扶梯设备的主板4进行数据交换。

主板4得到数据后，并通过对安装在自动扶梯上部笼头处的第一微波传感器S1和下部笼头处的第二微波传感器S2，通过计算得到自动扶梯上面没有人的信息与智能分析盒得到的人数统计为0，由此可以判断自动扶梯现在没有人，再加上远程控制允许钥匙开关S0打开(信号为1)时，主板4通过RS485发送数据到远程控制板5(远程控制中心或弱电平台或BAS控制台)，此时远程控制中心界面显示ready状态，同时发送电梯的状态实时信息，远程控制中心人员此时可以通过触摸或操控按钮实现远程启动或停止自动扶梯。

本发明的基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置，网络摄像机1采用半球形30万像素的网络摄像机。主板4的ARM芯片采用RK1808AI芯片,主板4具有2GB的DDR3内存芯片。

本发明的基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置，在进行自动扶梯远程控制时，控制方法包括以下步骤：

S1，建立神经网络数据模型，具体包括：

S11，数据采集步骤：通过安装在自动扶梯上机房的网络摄像机1，大量采集运动或静止状态的自动扶梯图像，并将自动扶梯图像发送给智能分析盒2；

S12，数据清洗和预处理步骤：智能分析盒2对采集到的自动扶梯图像中存在的污染进行清洗，再进行平移、旋转以及加噪声操作预处理；

S13，数据导入步骤：把经过预处理后的自动扶梯图像导入智能分析盒2的神经网络模块；

S14，神经网络训练步骤：通过神经网络模块对经过预处理的图像进行训练，学习到根据自动扶梯图像准确判断出自动扶梯上无人状态、没有护栏状态以及梯级没有缺失状态；

S15，输出模型步骤：完成训练后，得到学习好的神经网络数据模型，将神经网络数据模型下载到智能分析盒2的ARM芯片中；

S2，网络摄像机1拍摄的实时图片数据通过TCP/IP协议发送给智能分析盒2，智能分析盒3将获取的实时图片数据跟智能分析盒2的ARM芯片中的神经网络数据模型进行比对，智能判断自动扶梯上有人或无人的信息，并通过CAN总线发送自动扶梯上有人或无人信息给主板4；

S3，主板4实时检测第一微波传感器和第二微波传感器的信号，并计算超过一个自动扶梯行程时间内第一微波传感器和第二微波传感器的信号，判断自动扶梯上是否有人，且主板4结合来自智能分析盒的自动扶梯上有人或无人信息，实现对于各微波传感器的校正，主板4将智能摄像机检测到的人员信息与微波传感器检测到的信号做比对后，实现微波传感器的自诊断，并实现冗余判断自动扶梯上是否有人，并通过RS485发送自动扶梯上是否有人信息给远程控制板5；

S4，在自动扶梯上无人时，远程控制中心人员触摸或操控远程控制板5上的按钮，发送信号给主板4，主板4根据接收的信号通过变频器6实现缓慢启动自动扶梯或缓慢停止自动扶梯，语音播报装置3在启动和停止自动扶梯前通过语音的方式告知乘客，比如“设备即将停止运行请注意安全”等。

本发明中，通过神经网络，深度学习后将神经网络数据模型导入到智能分析盒2的导入ARM芯片，判断出来自动扶梯上无人且没有危险状态，比如没有检修防护护栏，以及梯级没有缺失后，通过CAN总线实时输出远程呼梯的准备信号给到自动扶梯设备的主板4，主板4通过对微波和对射光电，以及自动扶梯微波传感器检测到无人5分钟后，此时如果自动扶梯远程控制允许钥匙开关S0置于on状态且处于正常状态时(非检修模式)，主板4通过RS485发送数据给到远程控制板5，此时通过网络摄像机等辅助手段可以判断现在自动扶梯的状态，决定是否远程启停自动扶梯。

本发明在开启或停止自动扶梯时辅基于CAN总线的语音播报装置3，可以在启动和停止自动扶梯前通过语音的方式告知乘客，比如“设备即将停止运行请注意安全”，语音播报装置3上内置有SD卡31，SD卡31中可以存储所需的语音提示用语。同时本发明通过变频技术，实现缓慢减速停梯或缓慢加速启动扶梯。

本发明的基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置及其控制方法，通过网络摄像机和智能分析盒对图片智能识别实现人数统计，来判断自动扶梯上是否有人，来避免安全隐患；通过网络摄像机和智能分析盒对自动扶梯出口楼层板处的实时监测，智能判断出是否有人在自动扶梯上，同时通过主板实时检测微波传感器信号以及计算超过一个自动扶梯行程时间内微波传感器的信号，实现冗余判断自动扶梯无人，从而确保自动扶梯的远程控制的安全；可以实现对于微波传感器(乘客检测用)的校正，智能摄像机检测到人员与微波检测到的信号做比对后可以实现微波传感器的自诊断。远程控制通过RS485实现实时频率控制，实现缓慢启动自动扶梯和缓慢停止自动扶梯，与智能人数统计以及主板通过微波传感器的信号判断计算结合实现第三重自动扶梯远程控制保护。进一步的，基于上述安全技术的前提下实现自动扶梯的自动定时开启和停止自动扶梯，实现无人管理自动扶梯。

本发明的基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置及其控制方法，主板和远程控制板之间采用的是RS485通讯方式，RS485通讯方式通过数据校验，一般可以立即发现线路出了状况，就不能远程操纵，同时报出线路故障。

综上所述，本发明的基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置及其控制方法，采用智能摄像机实现远程自动扶梯上人员的自动智能检测，人数统计；采用微波传感器实时检测设备上无人的冗余检测；智能摄像机和微波传感器的相互诊断，检测微波传感器是否异常；启动和停梯前的语音播报提醒；远程停梯采用变频调速缓慢停梯和缓慢启动扶梯；基于上述安全技术的前提下实现自动扶梯的自动定时开启和停止自动扶梯，实现无人管理自动扶梯。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置，其特征在于，包括网络摄像机、智能分析盒、语音播报装置、主板和远程控制板；所述网络摄像机和智能分析盒组成智能摄像机，其中：

所述网络摄像机通过立柱安装在自动扶梯上机房，所述网络摄像机的拍摄范围覆盖整个自动扶梯；

所述智能分析盒通过网络与所述网络摄像机相连；

所述智能分析盒通过CAN总线与所述主板进行数据交换；

所述语音播报装置通过CAN总线与所述主板进行数据交换；

所述主板通过RS485与所述远程控制板进行数据交换；

所述主板连接有第一微波传感器、第二微波传感器和远程控制允许钥匙开关，所述第一微波传感器设置在自动扶梯的上部笼头处，所述第二微波传感器设置在自动扶梯的下部笼头处；

所述主板通过RS485连接有变频器，通过变频器实现缓慢启动自动扶梯或缓慢停止自动扶梯。

2.如权利要求1所述的一种基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置，其特征在于，所述主板根据所述第一微波传感器和第二微波传感器的信号判断得到自动扶梯上面无人的信息，且所述智能分析盒根据所述网络摄像机拍摄的实时图片数据得到自动扶梯上的人数统计为0时，所述主板判断自动扶梯现在无人，且所述远程控制允许钥匙开关打开时，所述主板通过RS485发送自动扶梯现在无人信息到所述远程控制板。

3.如权利要求1所述的一种基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置，其特征在于，所述主板的输出端T1和输出端T2一一对应地与变频器的接入端DI1和接入端DI2相连；所述主板通过输出端T1和输出端T2输出开关量信号控制所述变频器的工作，所述变频器的接入端DI1和接入端DI2一一对应地定义为正向启动停止和反向启动停止。

4.一种如权利要求1至3任意一项所述的基于智能摄像机的自动扶梯远程控制装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，建立神经网络数据模型，具体包括：

S11，数据采集步骤：通过安装在自动扶梯上机房的网络摄像机，大量采集运动或静止状态的自动扶梯图像，并将自动扶梯图像发送给所述智能分析盒；

S12，数据清洗和预处理步骤：所述智能分析盒对采集到的自动扶梯图像中存在的污染进行清洗，再进行平移、旋转以及加噪声操作预处理；

S13，数据导入步骤：把经过预处理后的自动扶梯图像导入所述智能分析盒的神经网络模块；

S14，神经网络训练步骤：通过神经网络模块对经过预处理的图像进行训练，学习到根据自动扶梯图像准确判断出自动扶梯上无人状态、没有护栏状态以及梯级没有缺失状态；

S15，输出模型步骤：完成训练后，得到学习好的神经网络数据模型，将神经网络数据模型下载到智能分析盒的ARM芯片中；

S2，所述网络摄像机拍摄的实时图片数据通过TCP/IP协议发送给所述智能分析盒，所述智能分析盒将获取的实时图片数据跟智能分析盒的ARM芯片中的神经网络数据模型进行比对，智能判断自动扶梯上有人或无人的信息，并通过CAN总线发送自动扶梯上有人或无人信息给所述主板；

S3，所述主板实时检测第一微波传感器和第二微波传感器的信号，并计算超过一个自动扶梯行程时间内第一微波传感器和第二微波传感器的信号，判断自动扶梯上是否有人，且所述主板结合来自所述智能分析盒的自动扶梯上有人或无人信息，实现对于各微波传感器的校正，所述主板将智能摄像机检测到的人员信息与微波传感器检测到的信号做比对后，实现微波传感器的自诊断，并实现冗余判断自动扶梯上是否有人，并通过RS485发送自动扶梯上是否有人信息给所述远程控制板；

S4，在自动扶梯上无人时，远程控制中心人员触摸或操控所述远程控制板上的按钮，发送信号给所述主板，所述主板根据接收的信号通过变频器实现缓慢启动自动扶梯或缓慢停止自动扶梯，所述语音播报装置在启动和停止自动扶梯前通过语音的方式告知乘客。