一种多点分布式乘客异常行为电梯监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多点分布式乘客异常行为电梯监测系统及方法，系统包括：传感器，用于对电梯与乘客行为实时全方面监测；数据采集模块与传感器集成，配合传感器进行数据采集与预处理；控制器，用于控制采集模块预处理传感器数据、负责采集模块的运行、数据上传与数据暂存；远程数据传输器，接收数据采集信息并传输至数据中间站；数据中间站，负责接收远程数据传输器传输的采集信息并传输至上位机；上位机，设在监测中心处，接收整个采集信息，并对数据做二次处理和大数据存储。本发明专利技术能够对电梯进行全方位的实时监测，使得能迅速检测电梯内乘客的异常行为并判断行为特征，及时保障电梯正常平稳运行，并保障电梯内乘客的人身安全。并保障电梯内乘客的人身安全。并保障电梯内乘客的人身安全。

【技术实现步骤摘要】
一种多点分布式乘客异常行为电梯监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及电梯
，具体是一种多点分布式乘客异常行为电梯监测系统及方法。

技术介绍

[0002]电梯是高层建筑的一种特殊垂直交通工具，随着更多高层建筑的而出现，电梯的日常使用更加频繁，而电梯事故也在逐步增加，因此保障电梯乘客生命安全，对电梯安全运维保障与治理及风险防控的高水平需求越来越迫切与重要。
[0003]而除了电梯本身运行中设备故障外，还有诸多因素加速电梯设备故障，一大原因就是乘客异常极端行为破坏电梯轿厢，包括扒门、跑跳、捶打轿厢壁、大喊大叫等，因此，实时准确判断电梯内乘客行为情况，有着重要意义，且目前大多数电梯实时监测系统数据采集不全面、效率低下、传输数据过程中丢包率高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种多点分布式乘客异常行为电梯监测系统及方法，本专利技术能够对电梯进行全方位的实时监测，使得能迅速检测电梯内乘客的异常行为并判断行为特征，及时保障电梯正常平稳运行，并保障电梯内乘客的人身安全。
[0005]为达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现：
[0006]一种多点分布式乘客异常行为电梯监测系统，包括：
[0007]传感器：所述安装在电梯轿厢各壁面，用于对电梯内的乘客行为进行实时监测；
[0008]数据采集模块：与所述传感器集成安装，安装在电梯轿厢内，用于对传感器的检测数据进行采集、预处理与传输；
[0009]控制器：安装在电梯轿厢内，用于集成控制所述数据采集模块对采集数据进行预处理、数据采集模块之间的数据信息交换、数据汇总、数据暂存与控制数据信息通过远程数据传输器上传；
[0010]远程数据传输器：安装在电梯轿厢处，用于将控制器发送的数据无线传输至数据中间站；
[0011]数据中间站：用于接收远程数据传输器输送的数据信息，并将数据上传至上位机；在电梯高层处控制柜、电梯底层导轨处均安装有数据中间站；
[0012]上位机：设置在监测中心处，用于利用接收的数据中间站上传的数据识别乘客行为，当乘客行为异常时，发出警报信息。
[0013]优选的，所述传感器包括三轴加速度计、单轴加速度计、噪声传感器、微波雷达与热释电红外传感器，三轴加速度计、单轴加速度计、噪声传感器、微波雷达与热释电红外传感器均连接有所述数据采集模块，所有数据采集模块与所述控制器连接；
[0014]所述三轴加速度计安装在电梯轿厢底部中央，用于监测电梯三向加速度与三个姿态角；
[0015]在电梯轿厢壁三个壁面、轿厢门与轿厢底部均安装有所述单轴加速度计，单轴加速度计用于实时监测各位置处的冲击加速度值；
[0016]所述噪声传感器安装在电梯轿厢顶部中央，用于实时监测电梯轿厢内声音信号；
[0017]所述微波雷达安装在电梯轿厢顶部与轿厢壁处，用于实时监测乘客呼吸频率；
[0018]所述热释电红外传感器安装在电梯轿厢顶部，用于实时监测电梯轿厢内红外信号，判断电梯轿厢内是否有乘客以及乘客数量。
[0019]优选的，热释电红外传感器安装在电梯轿厢顶部，向下呈锥状照射，照射角度60
°‑
70
°
。
[0020]优选的，所述数据采集模块包括依次连接的运算放大器、采样保持器、滤波器、数模转换器以及以太网端口；运算放大器与传感器连接，以太网端口与所述控制器连接。
[0021]优选的，所述控制器采用DSP逻辑控制器，DSP逻辑控制器内置有外部程序和数据存储器，数据存储器能够暂存采集数据。
[0022]优选的，所述远程数据传输器包括电源管理模块、无线传输模块、单片机控制器与上网模块；无线传输模块、单片机控制器与上网模块均与电源管理模块连接，无线传输模块和上网模块均与单片机控制器连接，上网模块与控制器连接，无线传输模块与数据中间站无线连接。
[0023]优选的，包括报警模块，报警模块设置于电梯轿厢内，报警模块与控制器连接，上位机将报警信息通过数据中间站、远程数据传输器发送给控制器，控制器根据报警信息进行报警。
[0024]本专利技术还提供了一种基于如上所述的多点分布式乘客异常行为电梯监测系统的电梯监测方法，包括如下过程：
[0025]信号采集：获取电梯轿厢的姿态角和冲击加速度值，以及电梯轿厢内乘客的声音信号、呼吸频率和红外信号；
[0026]信号传输：将采集的信号进行预处理并上传；
[0027]信号处理：对上传的信号进行处理、判断乘客的行为是否异常，若断乘客的行为异常，则发出警报信息。
[0028]优选的，信号传输时，将采集的信号进行的预处理过程包括信号放大、滤波和数模转换。
[0029]优选的，信号处理时，对上传的信号进行处理、判断乘客的行为是否异常的过程包括：
[0030]对上传的信号进行拟合，得到拟合曲线；
[0031]对所述拟合曲线进行特征提取，得到拟合曲线的峰峰值与均方根值，对不同信号的特征值归一化后进行加权处理，并求解不同信号的适应度函数；
[0032]将同一信号的适应度函数与设定的自适应阈值进行比较，根据比较结果判断乘客的行为是否异常。
[0033]优选的，适应度函数H如下：
[0034][0035]其中，与分别表示归一后的均方根值与峰峰值；为归一后的频带能量百
分比值；ω1、ω2分别为不同权重值，且ω1+ω2＝1；τ为设定的自适应阈值。
[0036]本专利技术具有如下有益效果：
[0037]本专利技术的多点分布式乘客异常行为电梯监测系统，利用传感器能对电梯内乘客的有无、电梯各方向振动加速度、乘客呼吸频率、电梯及乘客噪声各项参数全方位监测，并通过多级分布式数据采集传输网络进行数据传递，无线与有线网络结合，监测范围广，性价比高，使得在高层电梯处依旧不影响数据的实时传输能力，提高数据传输的有效性与稳定性；监测系统对实时数据分两次处理，提高数据实时处理与分析速度，系统尽快判断并预警乘客异常行为，保障乘客生命安全。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单的介绍。
[0039]图1为本专利技术的多点分布式乘客异常行为电梯监测系统的结构示意图；
[0040]图2为本专利技术的多点分布式乘客异常行为电梯监测系统的数据采集模块内部结构图；
[0041]图3为本专利技术的多点分布式乘客异常行为电梯监测系统的远程数据传输器结构图；
[0042]图4为本专利技术的多点分布式乘客异常行为电梯监测系统的采集模块数据预处理流程图。
具体实施方式
[0043]以下通过特定的具体实例并结合附图说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。
[0044]如图1所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多点分布式乘客异常行为电梯监测系统，其特征在于，包括：传感器：所述安装在电梯轿厢各壁面，用于对电梯内的乘客行为进行实时监测；数据采集模块：与所述传感器集成安装，安装在电梯轿厢内，用于对传感器的检测数据进行采集、预处理与传输；控制器：安装在电梯轿厢内，用于集成控制所述数据采集模块对采集数据进行预处理、数据采集模块之间的数据信息交换、数据汇总、数据暂存与控制数据信息通过远程数据传输器上传；远程数据传输器：安装在电梯轿厢处，用于将控制器发送的数据无线传输至数据中间站；数据中间站：用于接收远程数据传输器输送的数据信息，并将数据上传至上位机；在电梯高层处控制柜、电梯底层导轨处均安装有数据中间站；上位机：设置在监测中心处，用于利用接收的数据中间站上传的数据识别乘客行为，当乘客行为异常时，发出警报信息。2.根据权利要求1所述的一种多点分布式乘客异常行为电梯监测系统，其特征在于，所述传感器包括三轴加速度计、单轴加速度计、噪声传感器、微波雷达与热释电红外传感器，三轴加速度计、单轴加速度计、噪声传感器、微波雷达与热释电红外传感器均连接有所述数据采集模块，所有数据采集模块与所述控制器连接；所述三轴加速度计安装在电梯轿厢底部中央，用于监测电梯三向加速度与三个姿态角；在电梯轿厢壁三个壁面、轿厢门与轿厢底部均安装有所述单轴加速度计，单轴加速度计用于实时监测各位置处的冲击加速度值；所述噪声传感器安装在电梯轿厢顶部中央，用于实时监测电梯轿厢内声音信号；所述微波雷达安装在电梯轿厢顶部与轿厢壁处，用于实时监测乘客呼吸频率；所述热释电红外传感器安装在电梯轿厢顶部，用于实时监测电梯轿厢内红外信号，判断电梯轿厢内是否有乘客以及乘客数量。3.根据权利要求2所述的一种多点分布式乘客异常行为电梯监测系统，其特征在于，热释电红外传感器安装在电梯轿厢顶部，向下呈锥状照射，照射角度60
°‑
70
°
。4.根据权利要求1所述的一种多点分布式乘客异常行为电梯监测系统，其特征在于，所述数据采集模块包括依次连接的运算放大器、采样保持器、滤波器、数模...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟琳，郭庆亮，李岩，周莹，谷永星，王荣社，马建超，李超，李振鹏，张广伟，赵彬，候淘，王潇扬，李锦辉，
申请(专利权)人：河南省特种设备安全检测研究院，
类型：发明
国别省市：