CN205170092U - 一种电梯控制器状态监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电梯控制器状态监测系统，通过采用嵌入式处理系统结合图像处理与模式识别技术，实现对电梯控制器的状态进行实时监测，保证电梯的安全运行，避免出现电梯安全事故。通过设置通讯模块，提供了一个第三方的监测环境，可帮助大量已没有固定维护人员的老旧电梯进行维护监测工作，可远程监控电梯运行状态，无需人工现场检验，降低工作量及人力资源成本，方便有效且灵活。此外，采用摄像机采集图像，利用图像识别技术非接触式的监测电梯控制器，这样就不需要对现有的电梯控制器做改动，只需要在外部添加嵌入式处理系统，安装使用十分简便。

Description

一种电梯控制器状态监测系统

技术领域

本实用新型属于电梯故障检测技术领域，具体涉及一种电梯控制器状态监测系统。

背景技术

随着城市人口的不断增长，土地资源尤其是大中型城市的中心地带的土地资源十分宝贵。而土地资源作为不可再生资源，其总数量是有限的，这就使得在这些中心地带的楼房越建越高。从80年代中期中国城市大发展以来这近30年中国各大中型城市建起无数高楼，而这些高楼对电梯的依赖性很强。国内电梯事故见诸报端的新闻越来越多，说明早期建起的高楼中的电梯已经进入换代期，存在较大的安全隐患。

对电梯的维护、更新和换代是一个越发重要的安全问题，而这其中对电梯的检查监视工作只能依赖于人工检查，既不及时又不灵活，对于数量庞大的隐患电梯而言现有的电梯检查维护团队也很不足。还有很多电梯不是正规公司出产则根本没有正规的维护团队，所以十分有必要出现一个能方便检查维护电梯的工具系统。

因此，鉴于以上问题，有必要提出一种可有效监测电梯运行状态的装置，实现对电梯控制器的状态进行实时监测，保证电梯的安全运行，避免出现电梯安全事故。且无需人工现场检验，降低工作量及人力资源成本，方便有效且灵活。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种可有效监测电梯运行状态的电梯控制器状态监测系统，通过采用嵌入式处理系统结合图像处理与模式识别技术，实现对电梯控制器的状态进行实时监测，保证电梯的安全运行，避免出现电梯安全事故。且通过设置通讯模块可远程监控，无需人工现场检验，降低工作量及人力资源成本，方便有效且灵活。

根据本实用新型的目的提出的一种电梯控制器状态监测系统，所述电梯控制器状态监测系统包括设置于电梯外部的嵌入式处理系统，所述电梯控制器一侧设置有用于拍摄电梯控制器上显示信号的图像采集系统，所述图像采集系统与所述嵌入式处理系统电连接；

所述嵌入式处理系统为嵌入式单片机，包括用于提取图像采集系统所采集图像的特征提取模块、将提取到的特征信息进行分类处理的分类模块、以及控制检测频率及各模块间协调工作的系统控制模块；

图像采集系统对电梯控制器上的信号灯与数位屏的信息进行实时采集，并将信号传递至嵌入式处理系统进行特征提取以及分类处理，嵌入式处理系统根据图像采集系统的信息判断电梯运行状态。

优选的，所述电梯控制器状态监测系统还包括与嵌入式处理系统连接的监测终端。

优选的，所述嵌入式处理系统还包括通讯模块，所述嵌入式处理系统通过通讯模块与监测终端实现无线通信。

优选的，所述嵌入式处理系统为ARM9嵌入式处理器。

优选的，所述图像采集系统为用以采集电梯控制器灰度图像的分辨率为1280*1024的黑白摄像头。

优选的，摄像头相对电梯控制器固定，通过摄像头得到信号灯与数位屏各像素点的坐标，判断图像监测区域。

与现有技术相比，本实用新型公开的电梯控制器状态监测系统的优点是：

通过采用嵌入式处理系统结合图像处理与模式识别技术，实现对电梯控制器的状态进行实时监测，保证电梯的安全运行，避免出现电梯安全事故。

通过设置通讯模块，提供了一个第三方的监测环境，可帮助大量已没有固定维护人员的老旧电梯进行维护监测工作，可远程监控电梯运行状态，无需人工现场检验，降低工作量及人力资源成本，方便有效且灵活。

此外，采用摄像机采集图像，利用图像识别技术非接触式的监测电梯控制器，这样就不需要对现有的电梯控制器做改动，只需要在外部添加嵌入式处理系统，安装使用十分简便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1为本实用新型公开的电梯控制器监测系统结构图。

图2为电梯控制器监测流程图。

图3为图像处理流程图。

具体实施方式

现有技术中对电梯的维护、检查监视工作只能依赖于人工检查，既不及时又不灵活，对于数量庞大的隐患电梯而言现有的电梯检查维护团队也很不足。还有很多电梯不是正规公司出产则根本没有正规的维护团队，所以十分有必要出现一个能方便检查维护电梯的工具系统。

本实用新型针对现有技术中的不足，提供了一种可有效监测电梯运行状态的电梯控制器状态监测系统，通过采用嵌入式处理系统结合图像处理与模式识别技术，实现对电梯控制器的状态进行实时监测，保证电梯的安全运行，避免出现电梯安全事故。且通过设置通讯模块可远程监控，无需人工现场检验，降低工作量及人力资源成本，方便有效且灵活。

下面将通过具体实施方式对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1，如图所示，一种电梯控制器状态监测系统，用以实时检测电梯控制器的运行状态，电梯控制器是电梯中用于控制电梯运动和记录电梯状态的中心控制装置，从电梯控制器中可以初步判断电梯的运行状态和故障情况，以便做出维修处理。电梯控制器状态监测系统包括设置于电梯外部的嵌入式处理系统，电梯控制器一侧设置有用于拍摄电梯控制器上显示信号的图像采集系统，图像采集系统与嵌入式处理系统电连接；通过图像采集系统对电梯控制器上的信号进行采集，并将该信号传递给嵌入式处理系统进行处理，以便判断电梯控制器的运行状态，达到实时监测的目的。

嵌入式系统是如今非常热门的技术。随着互联网的不断发展，其覆盖范围越来越大，已经不仅仅局限在PC机上，从移动互联网到物联网成为互联网新的发展方向。这种发展正是基于嵌入式系统发展而来的。嵌入式系统是指以微型处理器作为处理核心，搭配模块化的其他组件和外围电路共同构成的可以适应各种应用场景的计算机系统。在本实用新型中，嵌入式处理系统为搭载M4内核的MCU及最小系统(系统中包括各种变压、稳压电路、晶振、复位电路等)。其他在本实用新型中的硬件部件还有摄像头、Zigbee通讯芯片、外扩SRAM、GPIO总线等。

图像识别，是指利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对像的技术。图像识别技术利用图像分割，特征提取，模式识别可从一张图像中识别出特定特征，对这些特征分类后即可得到图像表达的信息。在本实用新型中利用图像识别技术是实现非接触式的关键方法。

本申请中的嵌入式处理系统为ARM9嵌入式处理器，包括用于提取图像采集系统所采集图像的特征提取模块、将提取到的特征信息进行分类处理的分类模块、以及控制检测频率及各模块间协调工作的系统控制模块。

图像采集系统为用以采集电梯控制器灰度图像的分辨率为1280*1024的黑白摄像头，用于采集电梯控制器的灰度图像即可。摄像头相对电梯控制器固定，通过摄像头得到信号灯与数位屏各像素点的坐标，判断图像监测区域。

通常，电梯控制器的左端为呈竖状排列的小灯，这些小灯记录了电梯的实时状况，通过观察这些小灯即可初步判断此电梯的工作情况。上方的数位屏记录了电梯运行状态和位置层数，同样是识别的内容之一。

参见图3，由于摄像头相对于电梯控制器位置固定所以可以预先确定监测区域。每一盏信号灯在摄像头采集的图像中都有对应坐标，根据此坐标可以在图像中找到相应的像素点并求得对应像素点的灰度值。每一盏灯的覆盖大约40*40像素的范围。对此范围内的像素求灰度值的平均值可得此灯的灰度值。若此灰度值大于阈值则说明此灯未亮，否则说明此灯已亮，这样就可以测得信号灯的明暗状态。

对于上侧的数位屏也可采用类似的方式。数位屏中共有3位，每一位都由7条线组成，每一位上的线条明暗组合就能表示这一位的信息。第一位代表电梯的运行方向，只有三种情况，上3条线亮表示向上，下三条线亮表示向下，全暗表示静止。后两位表示一个十进制二位数，每一位可表示0到9。使用前文介绍的方法可以判断每一条线的亮暗状态，对每一条线编号后，每一位都可用一个7位二进制数表示，每一条线的亮暗对应一个二进制位。这样就得到了图像中的信息了。根据这三个二进制数就能判断电梯的运行状态和所在楼层了。

特征提取模块主要功能就是利用图像识别技术中的特征提取技术对摄像头拍摄的电梯控制器的这两个部分进行特征提取，完成对于摄像头拍摄的电梯控制器图像的初步处理。

分类模块指在得到由特征提取模块提取得到的图像特征后，根据特征进行分类后即可得到图像特征中表达的信息。

系统控制模块用以控制检测频率，控制其他各模块协调工作，是整个嵌入式处理系统的核心。

特征提取模块即MCU将摄像头采集的数据保存在内存中，再从指定位置提取出我们要识别的数据。分类模块就是MCU通过一系列运算得到数据中我们关注的信息。通讯模块就是通过Zigbee芯片将信息上传。而系统控制模块就是MCU对整个系统的调度控制。

图像采集系统对电梯控制器上的信号灯与数位屏的信息进行实时采集，并将信号传递至嵌入式处理系统进行特征提取以及分类处理，嵌入式处理系统根据图像采集系统的信息判断电梯运行状态。

本实用新型将图像识别与嵌入式处理系统结合，利用嵌入式处理系统小巧轻量的特征实现对大量电梯的监控，方便电梯维护人员监测的同时有效地监测电梯运行故障保证乘客的安全。本实用新型一方面提供了一个第三方的监测环境，可帮助大量已没有固定维护人员的老旧电梯进行维护监测工作。另一方面是利用图像识别技术非接触式的监测电梯控制器，这样就不需要对现有的电梯控制器做改动，只需要在外部添加本嵌入式处理系统，安装使用十分简便。

其中，电梯控制器状态监测系统还包括与嵌入式处理系统连接的监测终端。嵌入式处理系统还包括通讯模块，所述嵌入式处理系统通过通讯模块与监测终端实现无线通信。所述通讯模块利用wifi技术、Zigbee技术或者蓝牙技术将识别得到的电梯状态信息上传至互联网，实现远程监控。

如图2所示，一种电梯控制器状态监测方法，采用电梯控制器状态监测系统，其中图像采集系统为摄像头，具体步骤如下：

S1：摄像头相对于电梯控制器位置一定，可以预先确定待监测的范围，监测摄像头可得到待监测信号灯与数位屏各像素点的对应的坐标，得到图像监测区域；

S2：对每个信号灯覆盖的范围内所有的像素点求平均灰度值，对数位屏中每条线覆盖的范围内所有像素点求平均灰度值；并将灰度值与阈值进行对比，得出信号灯与数位屏的明暗状态；

S3：将监测到的信号上传至嵌入式处理系统，特征提取模块与分类模块分别对信息进行识别，根据监测信号对电梯运行状况及所在楼层进行判断处理；

S4：将监测信号上传至互联网监测终端，判断电梯是否故障，未发生故障则继续监测，如发生故障则根据电梯存在的问题及所在楼层进行维修处理。

本实用新型公开了一种电梯控制器状态监测系统，通过采用嵌入式处理系统结合图像处理与模式识别技术，实现对电梯控制器的状态进行实时监测，保证电梯的安全运行，避免出现电梯安全事故。

通过设置通讯模块，提供了一个第三方的监测环境，可帮助大量已没有固定维护人员的老旧电梯进行维护监测工作，可远程监控电梯运行状态，无需人工现场检验，降低工作量及人力资源成本，方便有效且灵活。

此外，采用摄像机采集图像，利用图像识别技术非接触式的监测电梯控制器，这样就不需要对现有的电梯控制器做改动，只需要在外部添加嵌入式处理系统，安装使用十分简便。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种电梯控制器状态监测系统，其特征在于，所述电梯控制器状态监测系统包括设置于电梯外部的嵌入式处理系统，所述电梯控制器一侧设置有用于拍摄电梯控制器上显示信号的图像采集系统，所述图像采集系统与所述嵌入式处理系统电连接；

所述嵌入式处理系统为嵌入式单片机，包括用于提取图像采集系统所采集图像的特征提取模块、将提取到的特征信息进行分类处理的分类模块、以及控制检测频率及各模块间协调工作的系统控制模块；

图像采集系统对电梯控制器上的信号灯与数位屏的信息进行实时采集，并将信号传递至嵌入式处理系统进行特征提取以及分类处理，嵌入式处理系统根据图像采集系统的信息判断电梯运行状态。

2.如权利要求1所述的电梯控制器状态监测系统，其特征在于，所述电梯控制器状态监测系统还包括与嵌入式处理系统连接的监测终端。

3.如权利要求2所述的电梯控制器状态监测系统，其特征在于，所述嵌入式处理系统还包括通讯模块，所述嵌入式处理系统通过通讯模块与监测终端实现无线通信。

4.如权利要求1所述的电梯控制器状态监测系统，其特征在于，所述嵌入式处理系统为ARM9嵌入式处理器。

5.如权利要求1所述的电梯控制器状态监测系统，其特征在于，所述图像采集系统为用以采集电梯控制器灰度图像的分辨率为1280*1024的黑白摄像头。

6.如权利要求5所述的电梯控制器状态监测系统，其特征在于，摄像头相对电梯控制器固定，通过摄像头得到信号灯与数位屏各像素点的坐标，判断图像监测区域。