一种基于边缘计算的电梯安全保证系统的制作方法

1.本发明属于边缘技术领域，尤其涉及一种基于边缘计算的电梯安全保证系统。


背景技术：

2.目前，在建筑物的电梯内都会安装监控摄像头，用于电梯内进行视频监控，多个监控摄像头的监控数据都输出至监控室，由监控室的工作人员对多个电梯监控中的情况进行人工监控，显然，由于监控室工作人员需要同时面对较多数量的监控视频，在电梯内出现危险情况时，监控室工作人员有可能不能及时发现并进行响应。因此，现有的监控摄像头大都作为监控录像使用，即在出现事故或问题时，由司法机关调取存储的监控录像进行取证。
3.为解决监控室工作人员不能及时发现电梯内危险情况的问题，目前的电梯内往往设置了紧急报警按钮，若电梯内出现紧急或危险情况，电梯内的人员可以通过按下紧急报警按钮以呼叫监控室工作人员。这种方法在一定程度上解决了监控室集中监控不到位以及响应慢的问题。但是，在电梯内的人员行动受到限制时，紧急报警按钮无法起到作用，此外，电梯内人员人工触发报警容易引起电梯内危险人员注意而导致自身人身不安全的问题。另一方面，在电梯内存在危险人员时，例如网络通缉犯或者入室抢劫/盗窃犯时，这些危险人员往往不在电梯内行动，而是在出电梯后行动，因此现有的电梯监控对其无法起到限制也无法对电梯所处建筑物内的其他人员进行有效示警。
4.综上所述，现有的电梯摄像头即监控方法不能完全保证电梯内的安全问题，电梯运行出现问题后需要工作人员及时响应或电梯内人员主动报警，无法实现对电梯内人员的自动化安全监测以及室外防入侵监测。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明实施例提供一种基于边缘计算的电梯安全保证系统，用于解决现有技术中电梯监控人工依赖性强、人工监测容易疏漏、响应不及时等问题。本发明能够通过机器实现电梯内所有人的行为动作监测以及室外防入侵监测。
6.本发明实施例提供的基于边缘计算的电梯安全保证系统，包括：
7.摄像头，安装在目标建筑物的电梯内，用于实时采集电梯内的监控图像；
8.边缘计算模块，安装于所述摄像头内，用于在每次电梯关门后根据所述摄像头采集的电梯内的监控图像，识别当前电梯内的人员以及电梯内是否存在危险人员；
9.封闭控制模块，与所述边缘计算模块以及电梯的开关门控制端连接，用于在每次电梯关门后所述边缘计算模块识别出电梯内存在危险人员时，控制电梯进入封闭状态；其中，所述封闭状态为电梯门不受按下的楼层按钮和开门按钮影响而保持电梯门机械关闭并且将电梯自动下降到地面1层的状态，所述电梯门机械关闭为电梯门只能依靠工作人员从外部进行手动打开电梯门的状态。
10.在一可选实施例中，所述边缘计算模块，具体用于根据人脸识别算法识别当前电梯内的人员的人脸，并将识别出的当前电梯内的人员的人脸与预设危险人员人脸特征库进
行匹配，以识别电梯内是否存在危险人员；
11.和/或，所述边缘计算模块，具体用于根据预设危险动作识别模型识别当前电梯内的人员的动作是否是危险动作，若是，则将识别出动作是危险动作的人员确定为危险人员。
12.在一可选实施例中，所述封闭控制模块，具体用于在每次电梯关门后所述边缘计算模块识别出电梯内存在危险人员时，根据所述边缘计算模块识别出的电梯内的人员总数以及电梯内的危险人员数量，控制电梯是否进入封闭状态。
13.在一可选实施例中，所述封闭控制模块，包括：
14.控制值计算单元，用于在每次电梯关门后所述边缘计算模块识别出电梯内存在危险人员时，根据第一公式计算当前时刻电梯进入封闭状态的控制值；
15.判断单元，用于判断当前时刻电梯进入封闭状态的控制值是否等于1；
16.封闭控制单元，用于在所述判断单元的判断结果为是时，控制电梯进入封闭状态；
17.其中，所述第一公式为：
[0018][0019]
所述第一公式中，i(t)表示t时刻电梯进入封闭状态的控制值；n(t)表示t时刻所述边缘计算模块识别出的电梯内的人员总数；n(t)表示t时刻所述边缘计算模块识别出的电梯内的危险人员数量。
[0020]
在一可选实施例中，所述系统还包括：
[0021]
安装于所述目标建筑物的每个楼层的至少一个预警终端，所述预警终端包括可变颜色警示灯；
[0022]
终端控制模块，与所述封闭控制模块以及电梯的控制器连接，终端控制模块用于在所述判断单元的判断结果为否时，根据当前时刻电梯所在楼层数控制每个目标楼层的预警终端的警示灯的颜色；其中，所述目标楼层为当前电梯内被选中欲停留的楼层。
[0023]
在一可选实施例中，所述预警终端还包括显示器，所述显示器外框一圈设置有若干个所述警示灯；
[0024]
所述终端控制模块还与所述摄像头连接，所述终端控制模块还用于在预警终端上播放所述摄像头实时采集的电梯内的监控图像。
[0025]
在一可选实施例中，所述预警终端还包括音响；
[0026]
所述终端控制模块，还用于在电梯在任一目标楼层停下且开关门的动作完成后，根据所述边缘计算模块在本次开关门前后对电梯内的监控图像的识别结果确定本次电梯开门期间走出电梯的人员情况，并根据本次电梯开门期间走出电梯的人员情况控制本次电梯停留的目标楼层的预警终端通过音响进行语音报警。
[0027]
在一可选实施例中，所述终端控制模块，具体用于在所述判断单元的判断结果为否时，根据第二公式确定当前时刻每个目标楼层的预警终端的警示灯的颜色，还具体用于根据第三公式确定本次电梯停留的目标楼层的预警终端的语音报警音量等级，并控制本次电梯停留的目标楼层的预警终端通过音响以当前确定的报警音量等级进行语音报警；
[0028]
其中，所述第二公式为：
[0029][0030]
所述第二公式中，[r(t_k),g(t_k),b(t_k)]表示t时刻目标楼层数为k的预警终端上的警示灯的颜色的rgb值；t表示当前时刻；k0(t)表示t时刻电梯所在的楼层数，若t时刻电梯在上升或下降的过程中，则k0(t)取值为电梯最近一次停留的楼层数；m表示目标建筑物的楼层总数；||表示求取绝对值；
[0031]
所述第三公式为：
[0032][0033]
所述第三公式中，e(t1_k)表示t1时刻楼层数为k的目标楼层的预警终端的语音报警音量等级；k表示电梯在离t1时刻最近一次停留的目标楼层数；m(t1_k)表示电梯在离t1时刻最近一次停留在楼层数为k的目标楼层时电梯开门期间走出电梯的人员数量；m(t1_k)表示电梯在离t1时刻最近一次停留在楼层数为k的目标楼层时电梯开门期间走出电梯的人员中危险人员的数量；f[]表示正数归一函数，若括号内的数值为正数则函数值为1，若括号内的数值为0或负数则函数值为0。
[0034]
本发明提供的一种基于边缘计算的电梯安全保证系统，通过安装在目标建筑物的电梯内的摄像头实时采集电梯内的监控图像，并通过安装于所述摄像头内的边缘计算模块识别当前电梯内的监控图像内的人员以及电梯内是否存在危险人员，在识别出电梯内存在危险人员时，通过封闭控制模块控制电梯进入封闭状态使电梯门机械关闭并且将电梯自动下降到地面1层，以等待警察以及工作人员来对电梯内的人员进行控制。可以实现电梯内所有人员的行为动作的及时监控，具有响应及时安全的优点，解决了现有技术中监控室人工监测容易疏漏、响应不及时的问题，以及电梯内人员人工触发报警容易引起电梯内危险人员注意而导致人身不安全的问题。进一步地，在检测到电梯内有危险人员时，本发明进一步通过控制电梯内按下的目标楼层的预警终端上的预警灯的颜色和/或发出语音报警，能让目标楼层的住户知晓危险人员距离该楼层的远近，以便提前做出应对准备，实现了自动室外防入侵监测，减少危险情况的发生，进一步提高了电梯监控系统的安全性能。
附图说明
[0035]
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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它的附图。
[0036]
图1为本发明实施例提供的一种基于边缘计算的电梯安全保证系统结构示意图。
具体实施方式
[0037]
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0038]
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]
图1为本发明实施例提供的一种基于边缘计算的电梯安全保证系统结构示意图。参见图1，该系统包括：
[0040]
摄像头1，安装在目标建筑物的电梯内，用于实时采集电梯内的监控图像；
[0041]
边缘计算模块2，安装于摄像头1内，用于在每次电梯关门后根据所述摄像头采集的电梯内的监控图像，识别当前电梯内的人员以及电梯内是否存在危险人员；
[0042]
封闭控制模块3，与边缘计算模块2以及电梯的开关门控制端连接，用于在每次电梯关门后边缘计算模块识2别出电梯内存在危险人员时，控制电梯进入封闭状态；其中，所述封闭状态为电梯门不受按下的楼层按钮和开门按钮影响而保持电梯门机械关闭并且将电梯自动下降到地面1层的状态，所述电梯门机械关闭为电梯门只能依靠工作人员从外部进行手动打开电梯门的状态。
[0043]
上述技术方案的有益效果为：本发明实施例提供的一种基于边缘计算的电梯安全保证系统，通过安装在目标建筑物的电梯内的摄像头实时采集电梯内的监控图像，并通过安装于所述摄像头内的边缘计算模块识别当前电梯内的监控图像内的人员以及电梯内是否存在危险人员，在识别出电梯内存在危险人员时，通过封闭控制模块控制电梯进入封闭状态使电梯门机械关闭并且将电梯自动下降到地面1层，以等待警察以及工作人员来对电梯内的人员进行控制，实现了对电梯内可能出现的紧急情况和危险人员进行及时的发现，减少危险情况的发生及造成的不良影响。
[0044]
作为一可选实施例，边缘计算模块2，具体用于根据人脸识别算法识别当前电梯内的人员的人脸，并将识别出的当前电梯内的人员的人脸与预设危险人员人脸特征库进行匹配，以识别电梯内是否存在危险人员；和/或，所述边缘计算模块，具体用于根据预设危险动作识别模型识别当前电梯内的人员的动作是否是危险动作，若是，则将识别出动作是危险动作的人员确定为危险人员。
[0045]
上述技术方案的有益效果为：通过人脸识别技术识别当前电梯内的人员中是否存在危险人员，具有实施方式简单，对电梯内的人员也是无感的，有助于保证电梯内人员的安全。另外，可以实现电梯内所有人员的行为动作的及时监控，具有响应及时安全的优点，解决了现有技术中监控室人工监测容易疏漏、响应不及时的问题，以及电梯内人员人工触发报警容易引起电梯内危险人员注意而导致人身不安全的问题。
[0046]
作为一可选实施例，封闭控制模块3，具体用于在每次电梯关门后所述边缘计算模块2识别出电梯内存在危险人员时，根据边缘计算模块2识别出的电梯内的人员总数以及电梯内的危险人员数量，控制电梯是否进入封闭状态。
[0047]
上述技术方案的有益效果为：根据电梯内的人员总数以及电梯内的危险人员数
量，来控制电梯是否进入封闭状态，在电梯里面只存在危险人员时，控制电梯进入封闭状态，防止危险人员逃跑，达到了在不影响正常人员的安全情况下，对危险人员进行控制；在电梯里面同时存在着正常人员和危险人员时，可以控制电梯不进入封闭状态，以免电梯封闭造成打草惊蛇以及危险人员威胁到正常人员的安全的情况发生。
[0048]
作为一可选实施例，封闭控制模块3，包括：
[0049]
控制值计算单元，用于在每次电梯关门后所述边缘计算模块2识别出电梯内存在危险人员时，根据第一公式计算当前时刻电梯进入封闭状态的控制值；
[0050]
判断单元，用于判断当前时刻电梯进入封闭状态的控制值是否等于1；
[0051]
封闭控制单元，用于在所述判断单元的判断结果为是时，控制电梯进入封闭状态；
[0052]
其中，所述第一公式为：
[0053][0054]
所述第一公式中，i(t)表示t时刻电梯进入封闭状态的控制值；n(t)表示t时刻所述边缘计算模块识别出的电梯内的人员总数；n(t)表示t时刻所述边缘计算模块识别出的电梯内的危险人员数量。
[0055]
上述技术方案的有益效果为：在每次电梯关门后均通过边缘计算模块识别当前电梯内的人员以及电梯内是否存在危险人员，若识别出存在危险人员，则控制值计算单元根据第一公式(1)计算电梯进入封闭状态的控制值i(t)，一旦计算出的i(t)＝1的情况，即电梯内全是危险人员时可以自动进行封闭控制，等待警察以及工作人员来对电梯内的人员进行控制，实现电梯内所有人员的行为动作的及时监控，具有响应及时安全的优点，解决了现有技术中监控室人工监测容易疏漏、响应不及时的问题，且能够对危险人员的行动进行及时限制，提高了电梯及目标建筑物的安全。
[0056]
作为一可选实施例，所述基于边缘计算的电梯安全保证系统，还包括：安装于所述目标建筑物的每个楼层的至少一个预警终端4和终端控制模块5。所述预警终端4可以安装于楼道内也可以安装于每个楼层的楼道内的各指定点，也可以在每户/屋门口均对应安装一个预警终端。其中，所述预警终端4包括可变颜色警示灯。终端控制模块5，与所述封闭控制模块3以及电梯的控制器连接，终端控制模块5用于在所述判断单元的判断结果为否时，根据当前时刻电梯所在楼层数控制每个目标楼层的预警终端4的警示灯的颜色；其中，所述目标楼层为当前电梯内被选中欲停留的楼层，目标楼层信息从电梯的控制器端获取。
[0057]
上述技术方案的有益效果为：当封闭控制模块3的判断单元的判断结果为否时，即i(t)＝0时，继续让电梯进行正常工作，以避免对内部危险人员的打草惊蛇，并通过每个楼层预先安装的预警终端4对当前电梯内被选中欲停留的各目标楼层提前进行预警处理，从而使得各目标楼层的人员根据预警终端4上警示灯的颜色知晓危险人员距离当前楼层的远近，以便提前做出危险应对准备，例如通过警示灯颜色警示当前楼道里的人员快速回到屋内。实现了自动室外防入侵监测，减少危险情况的发生，进一步提高了电梯监控系统的安全性能。
[0058]
在一可选实施例中，设置于各楼层内的所述预警终端4还包括显示器，所述显示器外框一圈设置有若干个所述警示灯。所述终端控制模块5还与所述摄像头1连接，所述终端控制模块5还用于在预警终端4上播放所述摄像头1实时采集的电梯内的监控图像。
[0059]
上述技术方案的有益效果为：通过预警终端4的显示器实时显示当前电梯内的监控图像，从而使得当前楼层的人员能够直观看到电梯内的危险人员情况，以便实时做出安全性应对，能够进一步提高电梯及楼道安全性。
[0060]
在一可选实施例中，所述预警终端4还包括音响；所述终端控制模块5，还用于在电梯在任一目标楼层停下且开关门的动作完成后，根据所述边缘计算模块2在本次开关门前后对电梯内的监控图像的识别结果确定本次电梯开门期间走出电梯的人员情况，并根据本次电梯开门期间走出电梯的人员情况控制本次电梯停留的目标楼层的预警终端4通过音响进行语音报警。
[0061]
上述技术方案的有益效果为：每当电梯在任一目标楼层停下后，根据走出电梯的人员情况控制当前目标楼层对应的预警终端4进行语音报警，进一步提高了警示当前楼层的非危险人员进行及时应对，系统的智能化程度高，能够提高危险预警可靠性，提高建筑物内人员安全性。
[0062]
在一可选实施例中，所述终端控制模块5，具体用于在所述判断单元的判断结果为否时，根据第二公式确定当前时刻每个目标楼层的预警终端4的警示灯的颜色，还具体用于根据第三公式确定本次电梯停留的目标楼层的预警终端4的语音报警音量等级，并控制本次电梯停留的目标楼层的预警终端4通过音响以当前确定的报警音量等级进行语音报警；
[0063]
其中，所述第二公式为：
[0064][0065]
所述第二公式(2)中，[r(t_k),g(t_k),b(t_k)]表示t时刻目标楼层数为k的预警终端4上的警示灯的颜色的rgb值；t表示当前时刻；k0(t)表示t时刻电梯所在的楼层数，若t时刻电梯在上升或下降的过程中，则k0(t)取值为电梯最近一次停留的楼层数；m表示目标建筑物的楼层总数；||表示求取绝对值；
[0066]
所述第三公式为：
[0067][0068]
所述第三公式(3)中，e(t1_k)表示t1时刻楼层数为k的目标楼层的预警终端4的语音报警音量等级；t1表示每次电梯在任一目标楼层停下且开关门的动作完成后的任一时刻；k表示电梯在离t1时刻最近一次停留的目标楼层数；m(t1_k)表示电梯在离t1时刻最近一次停留在楼层数为k的目标楼层时电梯开门期间走出电梯的人员数量；m(t1_k)表示电梯在离t1时刻最近一次停留在楼层数为k的目标楼层时电梯开门期间走出电梯的人员中危险人员的数量；f[]表示正数归一函数，若括号内的数值为正数则函数值为1，若括号内的数值为0或负数则函数值为0。
[0069]
根据第三公式(3)可计算得到语音报警音量等级值可以为e(t1_k)＝0,1,2,3，预先设定这4个语音报警音量等级值各自对应的语音报警音量，则在计算出e(t1_k)后，即可根据预设的对应关系得到本次的语音报警音量，例如，可以预先设置：e(t1k)＝0对应不进行语音报警；e(t1k)＝1对应语音报警音量等级为i级，i级语音报警音量为最远在预警终端附近1m的地方能听见，表示当前门外危险人员数量较少，正常人员较多；e(t1k)＝2对应语音报警音量等级为ii级，ii级语音报警音量为与该预警终端最近的室内人员可以听到的音量，表示门外危险人员数量与正常人员数量相差不大，e(t1k)＝3对应语音报警音量等级为iii级，ii级语音报警音量为当前楼层的所有室内外均可听到的音量，表示门外危险人员数量较多。
[0070]
本发明实施例提供的基于边缘计算的电梯安全保证系统，利用第一公式(1)根据电梯内存在危险情况的人员数量以及电梯内所有人员数量判断当前电梯是否需要控制进入封闭状态，从而在电梯内全是危险人员时可以自动进行控制；然后利用第二公式(2)根据电梯当前被选中的目标楼层数以及电梯当前所在楼层数控制每个楼层对应的预警终端的可变颜色警示灯的颜色，从而时目标楼层的人员及时知晓危险人员距离该楼层的远近，便于该楼层人员进行预先准备；最后利用第三公式(3)根据走出电梯的人员情况控制当前楼层对应的可视化终端的语音报警音量，便于对应楼层的人员根据语音音量知晓外部人员的分布情况，从而做出相应的预警应对。不仅可以实现电梯内所有人员的行为动作的及时监控，具有响应及时安全的优点，解决了现有技术中监控室人工监测容易疏漏、响应不及时的问题，以及电梯内人员人工触发报警容易引起电梯内危险人员注意而导致人身不安全的问题。而且能够实现自动室外防入侵监测，减少危险情况的发生，进一步提高了电梯监控系统的安全性能。
[0071]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的方法的装置。
[0072]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的方法。
[0073]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的方法的步骤。
[0074]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术
范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。