一种二轮车辆的电梯禁入装置

1.本实用新型涉及行人的防误判检测领域，尤其涉及一种二轮车辆的电梯禁入装置。


背景技术：

2.随着道路的拥堵和油价的飞涨，电动车和自行车已是短距离出行的新宠儿。但随之而来的是更多的安全隐患，越来越多的人会把电动车和自行车驶入电梯带上楼层，造成电梯和楼道的安全隐患。本实用新型提出一种二轮车辆的电梯禁入装置及其方法。此系统检测到禁入目标时，会及时按下电梯的急停按钮，使电梯停止运行并通过将数据上传到云端通知相关工作人员。
3.目前电梯的视频监控系统仅仅是起到一个实时画面传输及数据保存的功能，虽然有值班人员一直观看着视频画面，但由于监控屏幕画面过多以及人为的疏忽，导致很多事故发生时，值班人员并未及时发现。为了从源头杜绝二轮电动车驶入电梯给电梯和乘客带来安全隐患，设计一个电梯的目标禁入系统是非常有必要的。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种二轮车辆的电梯禁入装置，解决由于人员管理疏忽而造成电动车和自行车驶入电梯和楼道，从而造成电动车自燃以及楼道堵塞情况的发生，实现电梯的乘梯安全。
5.本实用新型采用的技术方案是：
6.一种二轮车辆的电梯禁入装置，其包括控制中心以及与控制中心连接的视频图像采集设备、系统反馈制动设备和报警器；视频图像采集设备对电梯内部进行实时监控，捕捉获取移动物体的视频图像；控制中心具有一主控板，控制中心通过主控板接收视频图像并输出控制指令至视频图像采集设备、系统反馈制动设备和报警器；系统反馈制动设备与电梯的急停按钮联动设置，以控制电梯的急停制动控制；报警器设置在电梯内以提供报警提醒。
7.进一步地，视频图像采集设备a/d转换单元以将采集的视频图像通过a/d转换为数字信号。
8.进一步地，视频图像采集设备为摄像头。
9.进一步地，控制中心搭载有神经网络，并利用现有成熟的识别算法通过神经网络进行车辆的识别与判断。
10.进一步地，控制中心集成有图像预处理单元、背景变化判断单元和检测与识别单元，图像预处理单元对提取的视频图像进行预处理，提高视频图像的质量和置信度；背景变化判断单元利用帧间差分法对视频图像背景和前景进行判断，以判断是否存在车辆目标进入电梯；检测与识别单元利用训练好的成熟的神经网路判检测是否有禁入目标体。
11.进一步地，系统反馈制动设备包括一外设开关，外设开关与控制中心电连接，外设
开关具有一外设衔铁，外设开关的外设衔铁对应电梯自带的急停开关的内置衔铁设置；外设开关导通时，外设衔铁得电与内置衔铁相互吸引，使得急停开关的一对常开触点闭合以实现电梯急停。
12.进一步地，报警器包括plc主控板和蜂鸣器，通过plc主控板向蜂鸣器发射电流信号使蜂鸣器发出声音报警提醒乘客。
13.进一步地，控制中心还连接有通知单元，通知单元与云端服务器连接，通知单元通过云端服务器上传报警数据，以便通过云端服务器通知工作人员协调处理。
14.进一步地，通知单元采用tcp/ip协议将报警数据上传同步到云端服务器，以便通过云端服务器提醒工作人员。
15.一种基于深度学习的二轮车辆电梯禁入方法，具体步骤如下：
16.步骤1，通过图像采集单元收集变电梯内部及电梯口处的实时图像数据；
17.步骤2，通过图像预处理单元对提取的视频图像进行预处理，提高视频图像的质量和置信度；
18.步骤3，背景变化判断单元判断背景是否存在变化；是则，提取背景存在变化的视频图像传入检测与识别单元并执行步骤4；否则，执行步骤1；
19.步骤4，检测与识别单元利用训练好的成熟的神经网路判检测是否有禁入目标体；是则，执行步骤5；否则，执行步骤1；
20.步骤5，控制中心发出电信号控制报警和通知单元发出警报提醒疏散乘客；同时控制中心发出电信号控制系统反馈制动设备对电梯进行制动，使电梯立即停止运行；
21.步骤6，控制中心通过通知单元上传报警数据至云端，以通知工作人员及时到现场协调处理。
22.进一步地，禁入目标包括自行车和电动车。
23.进一步地，报警蜂鸣器选择仟特ltd-1101型号的磁吸旋转警示灯，其可在12v的交流电下工作，磁吸式底座可吸附在钢铁表面，便于安装。
24.进一步地，将禁入目标数据上传到pc端并同步到云端服务器提醒，将捕捉并确认为禁入目标的视频或图片数据进行压缩和编码，生成数据流。
25.进一步地，步骤6当设定时限内禁入目标驶出电梯时，则通知单元不上传报警数据至云端，不通知工作人员及时到现场协调处理；当设定时限内禁入目标未驶出电梯时，通知单元上传报警数据至云端，通知工作人员及时到现场协调处理。
26.进一步地，设定时限为10秒。
27.本实用新型采用以上技术方案，利用电梯内的视频监控系统对电梯目标物体进行实时监控；检测并识别到目标为电动摩托车、自行车和电动自行车时，系统将通过反馈信号控制电梯立即停止运行；检测并识别到目标物体后，通过电梯的警报装置提醒乘客遵守相关规则并及时将禁入目标驶出电梯；对于10秒内还未将禁入目标驶出电梯的情况，系统将会把相关情况发送给相关工作人员及时到现场协调处理。
附图说明
28.以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明；
29.图1为本实用新型一种基于深度学习的二轮车辆电梯禁入方法的流程示意图；
30.图2为本实用新型一种二轮车辆的电梯禁入装置总体结构示意图；
31.图3为本实用新型一种二轮车辆的电梯禁入装置的控制中心的原理框图；
32.图4为本实用新型一种二轮车辆的电梯禁入装置的系统反馈制动设备的原理图;
33.图5为本实用新型一种二轮车辆的电梯禁入装置的系统反馈制动设备的结构图。
具体实施方式
34.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
35.如图1至5之一所示，本实用新型公开了一种二轮车辆的电梯禁入装置，包括控制中心1以及与控制中心1连接的视频图像采集设备2、系统反馈制动设备3、报警器4；控制中心1具有一主控板5以及搭载于主控板5上的图像预处理单元、背景变化的判断单元、二轮车辆检测识别与判断单元和通知单元；其中，视频图像采集设备2对电梯内部进行实时监控，捕捉并提取移动物体的视频图像；控制中心1通过主控板5接收视频图像并输出控制指令至视频图像采集设备2、系统反馈制动设备3和报警器4；图像预处理单元是对采集到的视频图像进行增强、灰度化和几何变换，保证视频的质量；背景变化判断单元利用帧间差分法对视频图像背景和前景进行判断，以判断是否存在车辆目标进入电梯；二轮车辆检测识别与判断单元基于神经网络进行车辆的识别与判断；系统反馈制动设备3控制电梯的急停制动控制；报警器4在检测到禁入目标时进行报警提醒；通知单元在检测到禁入目标时通知工作人员协调处理。
36.进一步地，视频图像采集设备2采集的视频图像通过a/d转换为数字信号后，进行压缩并采用divx编码生成mpeg4数据流。
37.进一步地，帧间差分法通过计算相邻两帧图像的灰度值的差距，判断是否在运动或者是背景，即对视频图像背景和前景进行判断。帧间差分法对光线的适应性较强，且算法简单、处理速度快。
38.进一步地，神经网络为yolo v4检测网络。
39.具体地，yolo v4检测网络输入端采用mosaic的方式做数据增强，丰富数据，增加网络鲁棒性；yolo v4检测网络的backbone由cspdarknet53更改为mobilenet v3，使网络轻量化，更加符合的检测识别需求；yolo v4检测网络的neck结构新增两个pan结构，采用spp单元可以使输入的任意尺寸大小图片在输出时均统一成固定尺寸大小，增加感受野，通过spp panet结构进行上下采样，以将预测特征图更好的融合，进一步提升了网络的特征提取能力；yolo v4检测网络中sam单元的spatial-wise注意力机制变成point-wise注意力机制， pan单元中的shortcut连接变成了concatenation连接。
40.进一步地，系统反馈制动设备3包括一外设开关6，外设开关6与控制中心1电连接，外设开关6具有一外设衔铁，外设开关6的外设衔铁对应电梯自带的急停开关的内置衔铁设置；外设开关6导通时，外设衔铁得电与内置衔铁相互吸引，使得急停开关的一对常开触点闭合以实现电梯急停。作为一种可行实施方式，外设开关6可设置在电梯内或者电梯外；也可设置在控制中心的监控室内。
41.急停开关是电梯内部结构，本实用新型并未对其修改，通过电信号触发衔铁常开触点闭合，实现电梯急停目的。外设开关6控制急停按钮7也是此原理。主控板5与外设开关6
通过有线连接传递信号。
42.系统反馈制动设备3制动流程原理：控制中心1检测识别到禁入目标时，控制中心1通过主控板5发出电信号，控制外设开关6的衔铁与急停按钮7的衔铁相互吸引，使其一对常开触点闭合，以此来实现通过外设开关6按下电梯急停按钮7的目的。外设开关6和急停按钮7间的常开触点9闭合后，将会使急停按钮7内部的常开触点9闭合，从而控制电梯停止运行。
43.进一步地，报警器4包括plc主控板和蜂鸣器，通过plc主控板向蜂鸣器发射电流信号使蜂鸣器发出声音报警提醒乘客。
44.进一步地，通知单元采用tcp/ip协议将报警数据上传同步到云端服务器8，以便通过云端服务器8提醒工作人员。
45.一种基于深度学习的二轮车辆电梯禁入方法，具体步骤如下：
46.步骤1，通过图像采集单元收集变电梯内部及电梯口处的实时图像数据；
47.步骤2，通过图像预处理单元对提取的视频图像进行预处理，提高视频图像的质量和置信度；
48.步骤3，背景变化判断单元判断背景是否存在变化；是则，提取背景存在变化的视频图像传入检测与识别单元并执行步骤4；否则，执行步骤1；
49.步骤4，检测与识别单元利用训练好的成熟的神经网路判检测是否有禁入目标体；是则，执行步骤5；否则，执行步骤1；
50.步骤5，控制中心1发出电信号控制报警和通知单元发出警报提醒疏散乘客；同时控制中心1发出电信号控制系统反馈制动设备3对电梯进行制动，使电梯立即停止运行；
51.步骤6，控制中心1通过通知单元上传报警数据至云端，以通知工作人员及时到现场协调处理。
52.进一步地，禁入目标包括自行车和电动车。
53.进一步地，报警蜂鸣器选择仟特ltd-1101型号的磁吸旋转警示灯，其可在12v的交流电下工作，磁吸式底座可吸附在钢铁表面，便于安装。
54.进一步地，将禁入目标数据上传到pc端并同步到云端服务器8提醒，将捕捉并确认为禁入目标的视频或图片数据进行压缩和编码，生成数据流。
55.进一步地，步骤6当设定时限内禁入目标驶出电梯时，则通知单元不上传报警数据至云端，不通知工作人员及时到现场协调处理；当设定时限内禁入目标未驶出电梯时，通知单元上传报警数据至云端，通知工作人员及时到现场协调处理。
56.进一步地，设定时限为10秒。
57.下面就本实用新型的具体原理做详细说明：
58.本实用新型主要通过由各个单元器件的布局来组成电梯禁入系统，构建对进入电梯的电动车和自行车的检测、识别、报警和制动的方法，对于不在本实用新型技术方案范围之内的常规技术手段，本实施例无必要将每一个器件的设备型号、安装配置方法、各单元组件等细化出来。
59.如图3所示，电梯禁入系统由控制中心1进行总体的数据分析和处理；分别有视频图像采集设备2、图像预处理单元、背景变化判断单元、检测与识别单元、报警器4单元、反馈制动单元以及通知单元组成。本装置正常供电，系统开始对电梯内部及电梯口处的移动物体进行实时监控并捕捉移动物体图像数据。
60.实施例一
61.本实用新型拟实施只有乘客并无禁入目标进入电梯时的监控识别结果。
62.首先通过图像采集单元收集变电梯内部及电梯口处的实时图像数据。通过图像预处理单元对提取的视频图像进行预处理，提高视频图像的质量和置信度。
63.由背景变化判断单元对背景进行判断，判断背景却有存在变化，并将提取的视频图像传入检测与识别单元。
64.由检测与识别单元判断为未检测到禁入目标体。
65.则实施例一仅有乘客，未检测识别到电动车和自行车禁入目标，电梯禁入系统则返回继续采集提取视频图像。
66.实施例二
67.本实用新型拟实施有乘客将电动车驶入电梯内的监控判断结果。
68.首先通过图像采集单元收集变电梯内部及电梯口处的实时图像数据。通过图像预处理单元对提取的视频图像进行预处理，提高视频图像的质量和置信度。
69.由背景变化判断单元对背景进行判断，判断背景却有存在变化，并将提取的视频图像传入检测与识别单元。
70.由检测与识别单元判断为检测到电动车。
71.由控制中心1发出电信号，控制报警器4单元发出警报，提醒疏散乘客。
72.由控制中心1发出电信号，控制反馈制动单元07，立即按下外设开关6，使电梯立即停止运行。
73.由控制中心1发出电信号，控制通知相关工作人员单元08，通过上传数据云端，通知工作人员及时到现场协调处理。
74.则实施例二有乘客将电动车驶入电梯，并检测识别到有电动车进入电梯，电梯禁入系统报警、急停并通知工作人员。
75.实施例三
76.本实用新型拟实施有乘客将自行车驶入电梯内的监控判断结果。
77.首先通过图像采集单元收集变电梯内部及电梯口处的实时图像数据。通过图像预处理单元对提取的视频图像进行预处理，提高视频图像的质量和置信度。
78.由背景变化判断单元对背景进行判断，判断背景却有存在变化，并将提取的视频图像传入检测与识别单元。
79.由检测与识别单元判断为检测到自行车。
80.由控制中心1发出电信号，控制报警器4单元发出警报，提醒疏散乘客。
81.由控制中心1发出电信号，控制反馈制动单元07，立即按下外设开关6，使电梯立即停止运行。
82.由控制中心1发出电信号，控制通知相关工作人员单元08，通过上传数据云端，通知工作人员及时到现场协调处理。
83.则实施例二有乘客将自行车驶入电梯，并检测识别到有自行车进入电梯，电梯禁入系统报警、急停并通知工作人员。
84.本实用新型采用以上技术方案，利用电梯内的视频监控系统对电梯目标物体进行实时监控；检测并识别到目标为电动摩托车、自行车和电动自行车时，系统将通过反馈信号
控制电梯立即停止运行；检测并识别到目标物体后，通过电梯的警报装置提醒乘客遵守相关规则并及时将禁入目标驶出电梯；对于10秒内还未将禁入目标驶出电梯的情况，系统将会把相关情况发送给相关工作人员及时到现场协调处理。
85.显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。