CN215924128U - 一种机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统 - Google Patents

Abstract

一种机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统，涉及自动扶梯缺陷智能检测技术领域，用于解决传统检验梯级踏面变形、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜缺陷时需要停梯检验的技术不足，并且其能够对自动扶梯的每个部位缺陷进行精准识别。所述机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统中，摄像头采集单元用于对梯级缺陷部位、运行状态及周围环境进行拍摄采集、并上传至梯级缺陷智能监测系统的数字信号处理器及随机存储模块进行处理和存储；电源模块用于采用锂电池或220V电源进行供电；计算机客户端具有应用管理系统，能够用于对视频图像进行查看、环境信息进行监测、缺陷识别进行显示、异常报警进行显示，以及对历史数据进行查询。

Description

一种机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统

技术领域

本实用新型涉及自动扶梯缺陷智能检测技术领域，尤其涉及一种机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统。

背景技术

随着我国城市化建设的推进发展，机场、地铁站、商场等公共场所的客流量不断增多，已经成为生活中不可或缺的组成部分，自动扶梯被广泛应用,但在使用过程中也存在一定的安全隐患。

扶梯在我国呈逐年递增的趋势，老旧扶梯的安全形势也不容乐观，常规的定期检测、监督抽查检验往往不易发现扶梯内部存在的潜在风险和故障，梯级故障如梯级滚轮磨损、梯级踏面倾斜形变、梯级于围裙板缝隙过大等等，这些安全隐患都会威胁乘客的生命安全。

扶梯的安全隐患通常要检验人员停下扶梯，采用检验仪器一一去测量检验，这样大大降低了检测效率，投入的人力物力成本比较高。

因此，如何提供一种自动扶梯梯级缺陷智能识别监测系统，能够有效降低检测成本，提高检验效率和隐患发现率，促进行业科技水平进步，已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统，用于解决传统检验梯级踏面变形、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜缺陷时需要停梯检验的技术不足，并且其能够对自动扶梯的每个部位缺陷进行精准识别。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统，包括：梯级缺陷智能监测系统，以及与所述梯级缺陷智能检测系统连接的摄像头采集单元、电源模块和计算机客户端；

所述梯级缺陷智能监测系统包括数字信号处理器，以及与所述数字信号处理器连接的液晶显示模块、随机存储模块和无线WIFI发射模块；所述液晶显示模块外接触摸屏用于对工作模式进行选择，并对系统参数进行设置；所述无线WIFI发射模块用于与所述计算机客户端进行远距离通信；

所述摄像头采集单元用于对梯级缺陷部位、运行状态及周围环境进行拍摄采集、并上传至所述数字信号处理器及所述随机存储模块进行处理和存储；

所述电源模块用于采用锂电池或220V电源进行供电；

所述计算机客户端具有应用管理系统，能够用于对视频图像进行查看、环境信息进行监测、缺陷识别进行显示、异常报警进行显示，以及对历史数据进行查询；

所述梯级缺陷部位包括：链轮磨损偏斜、梯级与围裙板、以及梯级踏面变形；所述工作模式进行选择包括：扶梯周围环境、扶梯运行状态、梯级踏面形变、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜。

其中，所述数字信号处理器采用型号为S3C6410数字信号处理器，且所述数字信号处理器通过地址总线和数据总线配合分别连接有所述随机存储模块、所述无线WiFi发射模块、所述液晶显示模块、以及NAND FLASH模块、NOR FLASH模块、时钟模块、复位模块、按键模块、LED灯模块。

具体地，所述无线WiFi发射模块选用CC1101射频芯片作为无线通信信号微处理器。

其中，所述摄像头采集单元包括：全景摄像头、跟踪摄像头、协处理器、存储器、通用处理器、以及I/O接口；

所述全景摄像头采用OSG030-815UMTZ型号高速工业相机，用于采集自动扶梯运行状态及梯级周围环境；

所述跟踪摄像头采用USB3.0微型工业相机，用于对梯级踏面变形、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜的缺陷进行测量跟踪。

其中，所述计算机客户端采用笔记本电脑并安装有应用管理系统，所述应用管理系统能够通过视频图像查看获取梯级静态和动态图像，能够由环境信息监测指示看出扶梯运行的方向，能够由缺陷识别显示观察梯级踏面变形、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜的缺陷情况，能够由异常报警显示获得运行电梯的故障点，能够通过查询历史数据进行分析。

其中，所述电源模块包括：与所述数字信号处理器连接的输出转换保护电路，以及与所述输出转换保护电路连接的电源控制器，且所述电源控制器连接有所述锂电池或所述220V电源。

进一步地，所述机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统，还包括：用于固定所述摄像头采集单元的三脚支架；所述三脚支架的三脚架用于固定支撑及整平，所述三脚支架的圆水准器用于粗略整平，所述三角支架的长水准器用于精确整平。

相对于现有技术，本实用新型所述的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统具有以下优势：

本实用新型提供的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统中，通过采用摄像头采集单元能观察到自动扶梯运行的状态、梯级周围的环境，并对自动扶梯的梯级踏面变形、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜的缺陷进行在线实时识别采集，把以上采集到的数据通过数字信号处理器1的处理，采用WiFi无线的方式上传至计算机客户端上，且计算机客户端4可以通过应用管理系统对视频图像进行查看、环境信息进行监测、缺陷识别进行显示、异常报警进行显示，以及对历史数据进行查询；此外，由于停梯对动扶梯的梯级踏面变形、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜的缺陷检查效率较低，不能很好精确地找出缺陷的存在，走梯检验需要设备自身带上电源，因此在考虑到现场实际检测情况的前提下，该自动扶梯梯级缺陷智能识别监测系统均采用蓄电池（锂电池）或现场220V电源的供电方式；由此分析可知，本实用新型实施例提供的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统，不仅智能方便，能够对自动扶梯检验实现不停梯操作，对故障缺陷进行自动测量跟踪及报警提示，而且有很好地实用价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统的原理示意图；

图3为本实用新型实施例提供的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统中计算机客户端的应用管理系统的框架示意图；

图4为本实用新型实施例提供的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统的使用状态示意图。

附图标记：

1-梯级缺陷智能监测系统；11-数字信号处理器；12-液晶显示模块；13-随机存储模块；14-无线WIFI发射模块；151-NAND FLASH模块；152- NOR FLASH模块；16-时钟模块；17-复位模块；18-按键模块；19- LED灯模块；

2-摄像头采集单元；21-全景摄像头；22-跟踪摄像头；23-协处理器；24-存储器；25-通用处理器；26-I/O接口；

3-电源模块；31-输出转换保护电路；32-电源控制器；33-锂电池；34-220V电源；

4-计算机客户端；40-应用管理系统；401-视频图像查看；402-环境信息监测；403-缺陷识别显示；404-异常报警显示；405-查询历史数据；

5-三脚支架。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合说明书附图，对本实用新型实施例提供的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统进行详细描述。

本实用新型实施例提供一种机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统，如图1和图2所示，包括：梯级缺陷智能监测系统1，以及与梯级缺陷智能检测系统1连接的摄像头采集单元2、电源模块3和计算机客户端4；

梯级缺陷智能监测系统1包括数字信号处理器11，以及与数字信号处理器11连接的液晶显示模块12、随机存储模块13和无线WIFI发射模块14；液晶显示模块12外接触摸屏用于对工作模式进行选择，并对系统参数进行设置；无线WIFI发射模块14用于与计算机客户端4进行远距离通信；

摄像头采集单元2用于对梯级缺陷部位、运行状态及周围环境进行拍摄采集、并上传至数字信号处理器11及随机存储模块13进行处理和存储；

电源模块3用于采用锂电池或220V电源进行供电；

计算机客户端4具有应用管理系统40，能够用于对视频图像进行查看、环境信息进行监测、缺陷识别进行显示、异常报警进行显示，以及对历史数据进行查询；

梯级缺陷部位包括：链轮磨损偏斜、梯级与围裙板、以及梯级踏面变形；工作模式进行选择包括：扶梯周围环境、扶梯运行状态、梯级踏面形变、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜。

其中，如图1所示，上述数字信号处理器11可以采用型号为S3C6410数字信号处理器，且数字信号处理器11可以通过地址总线和数据总线配合分别连接有随机存储模块13、无线WiFi发射模块14、液晶显示模块12、以及NAND FLASH模块151、NOR FLASH模块152、时钟模块16、复位模块17、按键模块18、LED灯模块19。

具体地，上述无线WiFi发射模块14可以选用CC1101射频芯片作为无线通信信号微处理器。

其中，如图1所示，上述摄像头采集单元2可以包括：全景摄像头21、跟踪摄像头22、协处理器23、存储器24、通用处理器25、以及I/O接口26；

该全景摄像头21可以采用OSG030-815UMTZ型号高速工业相机，用于采集自动扶梯运行状态及梯级周围环境；

该跟踪摄像头22可以采用USB3.0微型工业相机，用于对梯级踏面变形、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜的缺陷进行测量跟踪。

其中，如图3结合图1所示，上述计算机客户端4可以采用笔记本电脑并安装有应用管理系统40，该应用管理系统40能够通过视频图像查看401获取梯级静态和动态图像，能够由环境信息监测402指示看出扶梯运行的方向，能够由缺陷识别显示403观察梯级踏面变形、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜的缺陷情况，能够由异常报警显示404获得运行电梯的故障点，能够通过查询历史数据405进行分析。

其中，如图1所示，上述电源模块3可以包括：与数字信号处理器11连接的输出转换保护电路31，以及与该输出转换保护电路31连接的电源控制器32，且电源控制器32连接有锂电池33或220V电源34，从而较好地方便现场使用。

进一步地，如图4所示，本实用新型实施例提供的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统，还可以包括：用于固定摄像头采集单元2的三脚支架5，从而根据实际识别需求能够通过三脚支架5对摄像头采集单元2进行调节整平；该三脚支架5的三脚架能够用于固定支撑及整平，该三脚支架5的圆水准器能够用于粗略整平，该三角支架5的长水准器能够用于精确整平，从而良好地保证识别装置处于水平位置，进而有效提高缺陷识别的精确度。

相对于现有技术，本实用新型实施例所述的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统具有以下优势：

本实用新型实施例提供的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统中，首先可以根据选择识别缺陷的位置进行三脚支架5的粗略整平，然后用圆水准器进一步粗略整平，再用长水准器进行精确整平，保证识别装置处于水平位置之后，通过采用摄像头采集单元2对自动扶梯的梯级踏面变形、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜的缺陷进行在线实时识别采集，通过全景摄像头21能观察到自动扶梯运行的状态、梯级周围的环境，通过跟踪摄像头22可以对梯级变形的位置跟踪，可以对梯级与围裙板之间的缝隙间距的测量，可以对链轮磨损及偏斜的缺陷识别标定，把以上采集到的数据通过S3C6410数字信号处理器1的处理，采用WiFi无线的方式上传至计算机客户端4上，且计算机客户端4可以通过视频图像查看401获取梯级静态和动态图像，从环境信息监测402指示看出扶梯运行的方向，从缺陷识别显示403上观察梯级踏面变形、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜的缺陷情况，从异常报警显示404上获得运行电梯的故障点，经过现场检验可以在未来通过查询历史数据405继续分析；由此分析可知，本实用新型实施例提供的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统，不仅智能方便，能够对自动扶梯检验实现不停梯操作，对故障缺陷进行自动测量跟踪及报警提示，而且有很好地实用价值。

下面对本实用新型实施例提供的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统的工作过程进行详细说明：

首先可以根据选择识别缺陷的位置进行三脚支架5粗略整平，然后用圆水准器进一步粗略整平，再用长水准器进行精确整平，保证识别装置处于水平位置，提高缺陷识别的精确度；

采用摄像头采集单元2对自动扶梯梯级踏面变形、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜的缺陷缝隙测量跟踪；首先，把全景摄像头21和跟踪摄像头22安放在自动扶梯的入口或梯级上，同时全景摄像头21和跟踪摄像头22调整对着需要检测的梯级围裙板缝隙位置和梯级缺陷智能监测系统连接校准监测的角度，通过按键开关开启系统，使用触摸屏对需要检测的工作模式和系统参数进行设置，然后梯级缺陷智能监测系统1与计算机客户端4采用无线WiFi通信，把摄像头采集单元2采集到的视频和图片数据上传至应用管理系统40；其次采用计算机客户端4可以通过视频图像查看401获取梯级静态和动态图像，从环境信息监测402指示看出扶梯运行的方向，从缺陷识别显示403上观察梯级踏面变形、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜的缺陷情况，从异常报警显示404上获得运行电梯的故障点，经过现场检验可以在未来通过查询历史数据405继续分析；

由于停梯对动扶梯的梯级踏面变形、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜的缺陷检查效率较低，不能很好精确地找出缺陷的存在，走梯检验需要设备自身带上电源，因此在考虑到现场实际检测情况的前提下，该自动扶梯梯级缺陷智能识别监测系统均采用蓄电池（锂电池33）和现场220V电源34的供电方式，蓄电池采用锂离子电池组，其特性具有安全可靠、体积小、重量轻、使用方便、自放电小、可使用长久等特点；在现场有220V电源34的电源条件可直接为锂电池充电，并且也可以同时为现场检测工作提供电源；在现场无电源条件的地方，可直接使用锂电池33进行供电，锂电池33在充满状态下即使无充电条件也可供设备正常工作。

综上所述，本实用新型实施例提供的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统，能够现场在线实时智能识别自动扶梯周围环境、扶梯运行状态、梯级踏面变形、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜缺陷，特别为自动扶梯监督检验和定期检验提供识别结果，提高工作效率；并且，识别精度高、易于操作和维护，无线通信制造成本低，有很好的实用价值。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统，其特征在于，包括：梯级缺陷智能监测系统，以及与所述梯级缺陷智能检测系统连接的摄像头采集单元、电源模块和计算机客户端；

所述梯级缺陷智能监测系统包括数字信号处理器，以及与所述数字信号处理器连接的液晶显示模块、随机存储模块和无线WIFI发射模块；所述液晶显示模块外接触摸屏用于对工作模式进行选择，并对系统参数进行设置；所述无线WIFI发射模块用于与所述计算机客户端进行远距离通信；

所述摄像头采集单元用于对梯级缺陷部位、运行状态及周围环境进行拍摄采集、并上传至所述数字信号处理器及所述随机存储模块进行处理和存储；

所述电源模块用于采用锂电池或220V电源进行供电；

所述计算机客户端具有应用管理系统，能够用于对视频图像进行查看、环境信息进行监测、缺陷识别进行显示、异常报警进行显示，以及对历史数据进行查询；

所述梯级缺陷部位包括：链轮磨损偏斜、梯级与围裙板、以及梯级踏面变形；所述工作模式进行选择包括：扶梯周围环境、扶梯运行状态、梯级踏面形变、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜。

2.根据权利要求1所述的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统，其特征在于，所述数字信号处理器采用型号为S3C6410数字信号处理器，且所述数字信号处理器通过地址总线和数据总线配合分别连接有所述随机存储模块、所述无线WiFi发射模块、所述液晶显示模块、以及NAND FLASH模块、NOR FLASH模块、时钟模块、复位模块、按键模块、LED灯模块。

3.根据权利要求1或2所述的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统，其特征在于，所述无线WiFi发射模块选用CC1101射频芯片作为无线通信信号微处理器。

4.根据权利要求1所述的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统，其特征在于，所述摄像头采集单元包括：全景摄像头、跟踪摄像头、协处理器、存储器、通用处理器、以及I/O接口；

所述全景摄像头采用OSG030-815UMTZ型号高速工业相机，用于采集自动扶梯运行状态及梯级周围环境；

所述跟踪摄像头采用USB3.0微型工业相机，用于对梯级踏面变形、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜的缺陷进行测量跟踪。

5.根据权利要求1所述的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统，其特征在于，所述计算机客户端采用笔记本电脑并安装有应用管理系统，所述应用管理系统能够通过视频图像查看获取梯级静态和动态图像，能够由环境信息监测指示看出扶梯运行的方向，能够由缺陷识别显示观察梯级踏面变形、梯级围裙板缝隙、链轮磨损及偏斜的缺陷情况，能够由异常报警显示获得运行电梯的故障点，能够通过查询历史数据进行分析。

6.根据权利要求1所述的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统，其特征在于，所述电源模块包括：与所述数字信号处理器连接的输出转换保护电路，以及与所述输出转换保护电路连接的电源控制器，且所述电源控制器连接有所述锂电池或所述220V电源。

7.根据权利要求1、2或4-6中任一项所述的机器视觉自动扶梯缺陷识别监测系统，其特征在于，还包括：用于固定所述摄像头采集单元的三脚支架；所述三脚支架的三脚架用于固定支撑及整平，所述三脚支架的圆水准器用于粗略整平，所述三脚支架的长水准器用于精确整平。

Images