一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法与流程

本发明属于电梯事故救援，具体涉及一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法。

背景技术：

1、电梯是人们日常出行的必须品，截止到2020年底，中国目前的电梯使用量已经达到了700万部，平均每天电梯的运行次数达到上亿次。

2、传统的梯门开关门判断依赖于光幕、挡板、行程开关等方法；判断电梯内有无人员主要靠视觉检测和重量检测等方法，需要多传感器来采集和判断，而且图像检测又受到环境光线、拍摄角度、镜头覆盖范围、使用场景等的限制，无法做到精确的要求，多传感器也使得失效风险增加，已经无法满足物联网的要求，所以需要引入新的技术，又可以提高精确性。

3、毫米波是波长在1mm-10mm之间的电磁波，通过连续调制发射电磁波和解调电磁波，通过飞行时间和多普勒效应，可以获取人员或物体的距离、速度和夹角等信息，已经在工业生产、汽车自动驾驶等领域，发挥越来越重要的作用。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其结构简单、设计合理，通过第一毫米波检测模块检测电梯开关门状态，通过第二毫米波检测模块检测电梯内的人员信息，对电梯开关门状态、电梯内的人员信息以及电梯检测状态进行与门运算，判断电梯是否处于人为异常阻挡电梯关门和电梯是否出现困人现象，使用效果好，检测结果精准。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

3、步骤一、基于毫米波的电梯开关门检测；

4、步骤二、基于毫米波的电梯内人员检测：检测结果包括电梯内是否有人的信息，以及人员距离电梯门的距离和人员运动速度；

5、步骤三、当电梯门打开、电梯内人员距离电梯门的距离小于第二距离阈值、人员运动速度小于速度阈值时，开始计时，第一计时时长超过第一时长阈值，则判断电梯门处于人为异常阻挡电梯关门；

6、步骤四、当电梯门关闭、电梯内有人时，开始计时，第二计时时长超过第二时长阈值，则判断电梯处于困人状态。

7、上述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：步骤四中开始计时的触发条件还包括电梯检测结果。

8、上述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：电梯检测结果包括电梯处于静止状态。

9、上述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：步骤一中，基于毫米波的电梯开关门检测的具体方法为：

10、步骤101、第一毫米波检测模块包括第一发射阵列和第一接收阵列，第一发射阵列按等时间间隔向电梯门方向发射电磁信号x1＝sin[w1×t+φ1]，第一接收阵列接收经电梯门和/或门外障碍物散射回的第一回波信号x2＝sin[w2×t+φ2]；

11、步骤102、第一回波信号x2接收的信号与发射的电磁信号进入混频器进行调制，获取调制后的混频信号xout＝sin[(w1-w2)×t+(φ1-φ2)]，其频率fif位于基带中并且等于第一回波信号x2与发射的电磁信号x1之间的频率差；

12、步骤103、处理器根据公式f＝(2b×d)/(c×tc)计算频率阈值f，其中c表示光速，tc表示采样时宽，b表示采样调频带宽，d表示第一发射阵列与电梯门之间的垂直距离；

13、步骤104、若fif>f，判断电梯门打开；否则认为电梯门关闭；

14、上述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：步骤一中，基于毫米波的电梯开关门检测的具体方法为：第一毫米波检测模块包括第一发射阵列和第一接收阵列，第一发射阵列按等时间间隔向电梯门方向发射电磁信号，第一接收阵列接收经电梯门散射回的第一回波信号，处理器对第一回波信号进行处理，得到得到多帧包含三维坐标信息和反射回波强度的点云数据，从点云数据中统计第一回波信号对应的频率，对频率进行中值滤波，保留与滤波后的第一回波信号对应的点云数据，对点云数据进行处理，得到第一毫米波检测模块距离电梯门的距离以及电梯门的平面方程，第一毫米波检测模块距离电梯门的距离记为第一距离阈值；

15、第一接收阵列实时接收经电梯门和/或门外障碍物散射回的第一回波信号，处理器对第一回波信号进行处理，得到点云数据，对点云数据进行处理，得到检测距离，检测距离大于第一距离阈值，判断电梯门打开；否则认为电梯门关闭。

16、上述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：所述第一毫米波检测模块投影在电梯门所处平面上的坐标与电梯门套的最近距离为d，0.05d≤d≤0.3d，d表示电梯门套的宽度。

17、上述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：步骤二中，基于毫米波的电梯内人员检测的具体方法为：第二毫米波检测模块包括第二发射阵列和第二接收阵列，第二发射阵列按等时间间隔向电梯门方向发射电磁信号，第二接收阵列接收经电梯内人员散射回的第二回波信号，处理器对第二回波信号进行处理，得到电梯内是否有人的信息，以及人员距离电梯门的距离和人员运动速度。

18、上述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：当判断电梯门处于人为异常阻挡电梯关门时，保护装置输出警报信号，同时获取电梯位置信息和电梯门位置处的图像信息，电梯位置信息包括电梯高度和所对应楼层。

19、上述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：当判断电梯处于困人状态时，保护装置输出警报信号。

20、上述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：当判断电梯处于困人状态时，保护装置输出警报信号，同时获取电梯位置信息和被困人员信息，电梯位置信息包括电梯高度和所对应楼层；被困人员信息包括荷载重量和儿童数量。

21、本发明与现有技术相比具有以下优点：

22、1、本发明的结构简单、设计合理，实现及使用操作方便。

23、2、本发明通过第一毫米波检测模块检测电梯开关门状态，通过第二毫米波检测模块检测电梯内的人员信息，检测结果精准。

24、3、本发明对电梯开关门状态、电梯内的人员信息以及电梯检测结果进行与门运算，判断电梯是否处于人为异常阻挡电梯关门和电梯是否出现困人现象，使用效果好。

25、4、本发明根据调节第一毫米波检测模块投影在电梯门所处平面上的坐标与电梯门套的最近距离，来调节作为电梯门打开依据的打开程度，使用效果好。

26、综上所述，本发明结构简单、设计合理，通过第一毫米波检测模块检测电梯开关门状态，通过第二毫米波检测模块检测电梯内的人员信息，对电梯开关门状态、电梯内的人员信息以及电梯检测状态进行与门运算，判断电梯是否处于人为异常阻挡电梯关门和电梯是否出现困人现象，使用效果好，检测结果精准。

27、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.按照权利要求1所述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：步骤四中开始计时的触发条件还包括电梯检测结果。

3.按照权利要求1所述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：电梯检测结果包括电梯处于静止状态。

4.按照权利要求1所述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：步骤一中，基于毫米波的电梯开关门检测的具体方法为：

5.按照权利要求1所述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：步骤一中，基于毫米波的电梯开关门检测的具体方法为：第一毫米波检测模块包括第一发射阵列和第一接收阵列，第一发射阵列按等时间间隔向电梯门方向发射电磁信号，第一接收阵列接收经电梯门散射回的第一回波信号，处理器对第一回波信号进行处理，得到得到多帧包含三维坐标信息和反射回波强度的点云数据，从点云数据中统计第一回波信号对应的频率，对频率进行中值滤波，保留与滤波后的第一回波信号对应的点云数据，对点云数据进行处理，得到第一毫米波检测模块距离电梯门的距离以及电梯门的平面方程，第一毫米波检测模块距离电梯门的距离记为第一距离阈值；

6.按照权利要求4或5所述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：所述第一毫米波检测模块投影在电梯门所处平面上的坐标与电梯门套的最近距离为d，0.05d≤d≤0.3d，d表示电梯门套的宽度。

7.按照权利要求1所述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：步骤二中，基于毫米波的电梯内人员检测的具体方法为：第二毫米波检测模块包括第二发射阵列和第二接收阵列，第二发射阵列按等时间间隔向电梯门方向发射电磁信号，第二接收阵列接收经电梯内人员散射回的第二回波信号，处理器对第二回波信号进行处理，得到电梯内是否有人的信息，以及人员距离电梯门的距离和人员运动速度。

8.按照权利要求1所述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：当判断电梯门处于人为异常阻挡电梯关门时，保护装置输出警报信号，同时获取电梯位置信息和电梯门位置处的图像信息，电梯位置信息包括电梯高度和所对应楼层。

9.按照权利要求1所述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：当判断电梯处于困人状态时，保护装置输出警报信号。

10.按照权利要求1或9所述的一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，其特征在于：当判断电梯处于困人状态时，保护装置输出警报信号，同时获取电梯位置信息和被困人员信息，电梯位置信息包括电梯高度和所对应楼层；被困人员信息包括荷载重量和儿童数量。

技术总结
本发明公开了一种基于毫米波的电梯开关门异常检测方法，包括以下步骤：步骤一、基于毫米波的电梯开关门检测；步骤二、基于毫米波的电梯内人员检测；步骤三、当电梯门打开、电梯内人员距离电梯门的距离小于第二距离阈值、人员运动速度小于速度阈值时，则判断电梯门处于人为异常阻挡电梯关门；步骤四、当电梯门关闭、电梯内有人时，则判断电梯处于困人状态。本发明结构简单、设计合理，通过第一毫米波检测模块检测电梯开关门状态，通过第二毫米波检测模块检测电梯内的人员信息，对电梯开关门状态、电梯内的人员信息以及电梯检测状态进行与门运算，判断电梯是否处于人为异常阻挡电梯关门和电梯是否出现困人现象，检测结果精准。

技术研发人员：黄剑,周旭东,张记复
受保护的技术使用者：成都睿瞳科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13