一种基于大数据的楼宇电梯运行智能安全监控管理系统的制作方法
本发明涉及电梯运行安全监控领域，涉及到一种基于大数据的楼宇电梯运行智能安全监控管理系统。
背景技术：
随着高层建筑的快速普及，电梯深入到我们的日常生活中，给人们的生活和工作提供了舒适、快捷便利的服务。电梯的操作以及电梯的安全性直接影响电梯运行效率和乘坐者的安全性。
对于高栋的小区，电梯的使用率较高，传统的电梯乘坐时需要乘坐者按键到达指定的楼层，当电梯人多的时候操作非常不便，同时多人接触按键很不卫生，可能会导致细菌感染，危害乘坐者的身体健康，当电梯人数过多导致超载时，需要乘坐者反复上下电梯试验是否再次超载，增加了电梯等待时间，降低了电梯运行效率，同时无法知道电梯内的环境是否适宜人员乘坐电梯，为了解决以上问题，本发明设计了一种基于大数据的楼宇电梯运行智能安全监控管理系统。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于大数据的楼宇电梯运行智能安全监控管理系统，通过环境检测模块、环境分析模块和电梯预警模块并结合控制服务器，检测电梯内的环境参数并将其调节至适宜人员乘坐，通过重量检测模块检测每个人员进入电梯后的电梯总重量，计算电梯超载重量，通过语音播报帮助对应体重人员撤出电梯，同时对乘坐电梯的人员进行人脸识别，对于住宅用户，通过控制服务器控制电梯在住宅用户所住的楼层停靠，对于外来人员，通过智能语音对话模块确定外来人员所去楼层，再通过控制服务器控制电梯进行停靠，解决了背景技术中存在的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于大数据的楼宇电梯运行智能安全监控管理系统，包括环境检测模块、环境分析模块、电梯预警模块、重量检测模块、语音播报模块、人脸图像采集模块、人脸图像处理模块、人脸识别模块、智能语音对话模块、显示模块、控制服务器和存储数据库；
所述控制服务器分别与电梯预警模块、重量检测模块、人脸识别模块、智能语音对话模块、语音播报模块、显示模块和存储数据库连接，存储数据库分别与环境分析模块和人脸识别模块连接，人脸图像处理模块分别与人脸图像采集模块和人脸识别模块连接，人脸识别模块与智能语音对话模块连接，环境分析模块分别与环境检测模块、显示模块和电梯预警模块连接；
所述环境检测模块包括空气质量检测单元、噪声检测单元、温度检测单元和湿度检测单元，空气质量检测单元为空气质量检测仪，用于实时检测电梯内的空气质量指数，噪声检测单元为噪声测试仪，用于实时检测电梯内的噪声值，温度检测单元为温度传感器，用于实时检测电梯内的温度，湿度检测单元为湿度传感器，用于实时检测电梯内的湿度，将实时检测电梯内的空气质量指数、噪声值、温度和湿度发送环境分析模块；
所述环境分析模块用于接收环境检测模块发送的实时检测的电梯内的空气质量指数、噪声值、温度和湿度，提取存储数据库中存储的电梯内的标准空气质量指数级别对应的空气质量指数，筛选该空气质量指数对应的空气质量指数级别，并提取存储数据库中适宜人体的标准空气质量指数级别、适宜人体的标准安全噪声值、适宜人体的标准温度范围和湿度范围，将筛选的空气质量指数对应的空气质量指数级别与适宜人体的标准空气质量指数级别进行对比，若高于适宜人体的标准空气质量指数级别，表示为有污染的空气质量，将该空气质量指数级别发送至电梯预警模块，若等于适宜人体的标准空气质量指数级别，表示为无污染的空气质量，并将该空气质量指数级别发送至显示模块；
同时将检测的电梯内的噪声值、温度和湿度分别与适宜人体的标准安全噪声值、适宜人体的标准温度范围和湿度范围进行对比，若电梯内的噪声值大于适宜人体的标准安全噪声值，表示为有害噪音，将该噪声值发送至电梯预警模块，若电梯内的噪声值小于或等于适宜人体的标准安全噪声值，表示为正常噪音，将该噪声值发送至显示模块；若电梯内的温度和湿度分别处于适宜人体的标准温度范围和湿度范围之外，表示为不适宜温度和湿度，将不适宜的温度和湿度发送至电梯预警模块，若电梯内的温度和湿度分别处于适宜人体的标准温度范围和湿度范围之内，表示为适宜温度和湿度，将该温度和湿度发送至显示模块；
所述电梯预警模块用于接收环境分析模块发送的有污染的空气质量对应的空气质量指数级别、有害噪音对应的噪声值、不适宜的温度和湿度，根据接收的空气质量指数级别、噪声值、温度和湿度分别进行对应的预警报告，将对应的预警报告发送至控制服务器；
所述重量检测模块包括重量传感器，用于检测所有人员进入电梯后的电梯总重量，对每个进入电梯人员按照先后进入电梯的顺序进行编号，依次分别为1,2,...,i,...,n，通过重量传感器检测每个人员进入电梯后的电梯总重量，统计每个人员进入电梯后电梯总重量，构成每个人员进入电梯后的电梯总重量集合gn(g1,g2,...,gi,...,gn)，gi表示为第i个人员进入电梯后电梯总重量，将每个人员进入电梯后的电梯总重量集合发送至控制服务器；
所述控制服务器用于接收电梯预警模块发送的对应的预警报告，根据接收的预警报告调节对应的电梯内环境参数，调节至适宜人员乘坐电梯；同时接收重量检测模块发送的每个人员进入电梯后的电梯总重量集合，并提取存储数据库中存储的电梯最大承载重量gmax，将每个人员进入电梯后电梯总重量与电梯最大承载重量gmax进行对比，若某个人员进入电梯后电梯总重量小于或等于电梯最大承载重量gmax，表示电梯没有超载，若某个人员进入电梯后电梯总重量大于电梯最大承载重量gmax，表示电梯已经超载，计算电梯超载重量，将电梯超载重量发送至语音播报模块；
所述语音播报模块用于接收控制服务器发送的电梯超载重量，将电梯超载重量进行语音播报，帮助对应体重人员撤出电梯；
所述人脸图像采集模块包括高清摄像头，用于对乘坐电梯的人们进行人脸图像采集，高清摄像头按照人脸具有一定结构分布特征的检测方法对人脸进行检测，对被检测到的人脸进行动态目标跟踪，采集目标的人脸图像，将采集的人脸图像发送至人脸图像处理模块；
所述人脸图像处理模块用于接收人脸图像采集模块发送采集的人脸图像，将接收的人脸图像进行灰度变换处理，对处理后的人脸图像进行人脸特征提取，根据人脸器官的形状描述以及器官之间的距离特性提取人脸分类的特征数据，进行三维建模，获取人脸图像轮廓，将获取的人脸图像轮廓发送至人脸识别模块；
所述人脸识别模块用于接收人脸图像处理模块发送获取的人脸图像轮廓，提取存储数据库中存储的电梯所在楼的所有住宅用户的人脸图像，将获取的人脸图像轮廓与电梯所在楼的所有住宅用户的人脸图像进行匹配，统计人脸图像轮廓与电梯所在楼的住宅用户的人脸图像匹配的相似度，若人脸图像轮廓与电梯所在楼的住宅用户的人脸图像匹配的相似度达到85％以上时，表示为该栋楼的住宅用户，筛选相似度最大的住宅用户人脸图像，将筛选后相似度最大的住宅用户人脸图像发送至控制服务器；若人脸图像轮廓与电梯所在楼的住宅用户的人脸图像不匹配时，表示为外来人员，将外来人员的人脸图像轮廓发送至智能语音对话模块；
所述智能语音对话模块用于接收人脸识别模块发送的外来人员的人脸图像轮廓，通过接收的外来人员的人脸图像轮廓与该外来人员进行语音对话，确定该外来人员所去的楼层，并将该外来人员所去的楼层发送至控制服务器；若住宅用户暂时不回所住楼层，想去其他楼层时，可以通过与智能语音对话模块进行语音对话，确定住宅用户暂时想去楼层，并将住宅用户暂时想去楼层发送至控制服务器；
所述控制服务器用于接收人脸识别模块发送的相似度最大的住宅用户人脸图像，同时接收智能语音对话模块发送的该外来人员所去的楼层和住宅用户暂时想去楼层，提取存储数据库中存储的电梯所在楼的所有住宅用户人脸图像对应的所住楼层，根据接收的住宅用户人脸图像确定该住宅用户所住楼层，控制电梯在该住宅用户所住楼层停靠，若住宅用户暂时想去其他楼层时，将该住宅用户所住楼层修改成暂时想去楼层，控制电梯在住宅用户暂时想去楼层停靠；同时控制电梯在外来人员所去的楼层停靠，若住宅用户所住楼层比外来人员所去的楼层要高，电梯先停靠在外来人员所去的楼层，再停靠在住宅用户所住楼层，并将电梯到达每楼层的层数发送至显示模块；
所述存储数据库用于存储电梯内的标准空气质量指数级别及各空气质量指数级别对应的空气质量指数，同时存储适宜人体的空气质量指数级别、适宜人体的标准安全噪声值、适宜人体的标准温度范围和湿度范围，并存储电梯所在楼的所有住宅用户的人脸图像和所有住宅用户人脸图像对应的所住楼层，并存储电梯最大承载重量gmax；
所述显示模块用于接收环境分析模块发送的空气质量指数级别、噪音值、温度和湿度，同时接收控制服务器发送的电梯到达每层的层数，将接收的电梯内的空气质量指数级别、噪声值、温度和湿度进行显示，并实时显示电梯所在楼层的层数。
进一步地，所述图像灰度变换处理的公式为
进一步地，所述标准空气质量指数级别分别为无污染、轻度污染、中度污染和重度污染，各空气质量指数级别对应的空气质量指数分别为0-100、101-150、151-200、201-300，适宜人体的标准空气质量指数级别为无污染级别，标准空气质量指数级别越高，空气质量污染越严重。
进一步地，所述电梯超载重量的计算公式为g超＝gi-gmax，g超表示为电梯超载重量，gi表示为第i个人员进入电梯后电梯总重量，gmax表示为电梯最大承载重量。
有益效果：
(1)本发明提供的一种基于大数据的楼宇电梯运行智能安全监控管理系统，通过环境检测模块和环境分析模块对电梯内空气质量指数、噪声值、温度和湿度进行检测和分析，结合控制服务器将电梯内环境调节到适宜人员乘坐，提高了人员乘坐电梯的安全性，同时通过重量检测模块检测每个人员进入电梯后的电梯总重量，并计算电梯超载重量，将电梯超载重量进行语音播报，帮助对应体重人员撤出电梯，避免了人员反复上下电梯试验是否再次超载的问题，减少了电梯停靠等待时间，提高了电梯运行效率，通过对乘坐电梯的人员进行人脸识别，判断电梯内的人员为住宅用户或外来人员，根据智能语音对话确定外来人员想去楼层，控制电梯停靠在该楼层，同时根据住宅用户所住楼层来控制电梯停靠，减少了乘坐电梯人员的等待时间，避免了因按键接触过多产生交叉感染的危害，提高了乘坐电梯人员的身体健康安全。
(2)本发明通过显示模块对电梯内的空气质量指数级别、噪声值、温度和湿度进行显示，方便乘坐电梯人员实时观看电梯内的适宜环境，提高乘坐电梯人员的乘坐体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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他的附图。
图1为本发明的示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。
请参阅图1所示，一种基于大数据的楼宇电梯运行智能安全监控管理系统，包括环境检测模块、环境分析模块、电梯预警模块、重量检测模块、语音播报模块、人脸图像采集模块、人脸图像处理模块、人脸识别模块、智能语音对话模块、显示模块、控制服务器和存储数据库；
所述控制服务器分别与电梯预警模块、重量检测模块、人脸识别模块、智能语音对话模块、语音播报模块、显示模块和存储数据库连接，存储数据库分别与环境分析模块和人脸识别模块连接，人脸图像处理模块分别与人脸图像采集模块和人脸识别模块连接，人脸识别模块与智能语音对话模块连接，环境分析模块分别与环境检测模块、显示模块和电梯预警模块连接；
所述环境检测模块包括空气质量检测单元、噪声检测单元、温度检测单元和湿度检测单元，空气质量检测单元为空气质量检测仪，用于实时检测电梯内的空气质量指数，噪声检测单元为噪声测试仪，用于实时检测电梯内的噪声值，温度检测单元为温度传感器，用于实时检测电梯内的温度，湿度检测单元为湿度传感器，用于实时检测电梯内的湿度，将实时检测电梯内的空气质量指数、噪声值、温度和湿度发送环境分析模块；
所述环境分析模块用于接收环境检测模块发送的实时检测的电梯内的空气质量指数、噪声值、温度和湿度，提取存储数据库中存储的电梯内的标准空气质量指数级别对应的空气质量指数，筛选该空气质量指数对应的空气质量指数级别，并提取存储数据库中适宜人体的标准空气质量指数级别、适宜人体的标准安全噪声值、适宜人体的标准温度范围和湿度范围，将筛选的空气质量指数对应的空气质量指数级别与适宜人体的标准空气质量指数级别进行对比，若高于适宜人体的标准空气质量指数级别，表示为有污染的空气质量，将该空气质量指数级别发送至电梯预警模块，若等于适宜人体的标准空气质量指数级别，表示为无污染的空气质量，并将该空气质量指数级别发送至显示模块；
同时将检测的电梯内的噪声值、温度和湿度分别与适宜人体的标准安全噪声值、适宜人体的标准温度范围和湿度范围进行对比，若电梯内的噪声值大于适宜人体的标准安全噪声值，表示为有害噪音，将该噪声值发送至电梯预警模块，若电梯内的噪声值小于或等于适宜人体的标准安全噪声值，表示为正常噪音，将该噪声值发送至显示模块；若电梯内的温度和湿度分别处于适宜人体的标准温度范围和湿度范围之外，表示为不适宜温度和湿度，将不适宜的温度和湿度发送至电梯预警模块，若电梯内的温度和湿度分别处于适宜人体的标准温度范围和湿度范围之内，表示为适宜温度和湿度，将该温度和湿度发送至显示模块；
所述电梯预警模块用于接收环境分析模块发送的有污染的空气质量对应的空气质量指数级别、有害噪音对应的噪声值、不适宜的温度和湿度，根据接收的空气质量指数级别、噪声值、温度和湿度分别进行对应的预警报告，将对应的预警报告发送至控制服务器；
所述重量检测模块包括重量传感器，用于检测所有人员进入电梯后的电梯总重量，对每个进入电梯人员按照先后进入电梯的顺序进行编号，依次分别为1,2,...,i,...,n，通过重量传感器检测每个人员进入电梯后的电梯总重量，统计每个人员进入电梯后电梯总重量，构成每个人员进入电梯后的电梯总重量集合gn(g1,g2,...,gi,...,gn)，gi表示为第i个人员进入电梯后电梯总重量，将每个人员进入电梯后的电梯总重量集合发送至控制服务器；
所述控制服务器用于接收电梯预警模块发送的对应的预警报告，根据接收的预警报告调节对应的电梯内环境参数，调节至适宜人员乘坐电梯；同时接收重量检测模块发送的每个人员进入电梯后的电梯总重量集合，并提取存储数据库中存储的电梯最大承载重量gmax，将每个人员进入电梯后电梯总重量与电梯最大承载重量gmax进行对比，若某个人员进入电梯后电梯总重量小于或等于电梯最大承载重量gmax，表示电梯没有超载，若某个人员进入电梯后电梯总重量大于电梯最大承载重量gmax，表示电梯已经超载，计算电梯超载重量，电梯超载重量的计算公式为g超＝gi-gmax，g超表示为电梯超载重量，gi表示为第i个人员进入电梯后电梯总重量，gmax表示为电梯最大承载重量，并将电梯超载重量发送至语音播报模块；
所述语音播报模块用于接收控制服务器发送的电梯超载重量，将电梯超载重量进行语音播报，帮助对应体重人员撤出电梯，避免了人员反复上下电梯试验是否再次超载的问题，减少了电梯停靠等待时间，提高了电梯运行效率；
所述人脸图像采集模块包括高清摄像头，用于对乘坐电梯的人们进行人脸图像采集，高清摄像头按照人脸具有一定结构分布特征的检测方法对人脸进行检测，对被检测到的人脸进行动态目标跟踪，采集目标的人脸图像，将采集的人脸图像发送至人脸图像处理模块；
所述人脸图像处理模块用于接收人脸图像采集模块发送采集的人脸图像，将接收的人脸图像进行灰度变换处理，图像灰度变换处理的公式为
所述人脸识别模块用于接收人脸图像处理模块发送获取的人脸图像轮廓，提取存储数据库中存储的电梯所在楼的所有住宅用户的人脸图像，将获取的人脸图像轮廓与电梯所在楼的所有住宅用户的人脸图像进行匹配，统计人脸图像轮廓与电梯所在楼的住宅用户的人脸图像匹配的相似度，若人脸图像轮廓与电梯所在楼的住宅用户的人脸图像匹配的相似度达到85％以上时，表示为该栋楼的住宅用户，筛选相似度最大的住宅用户人脸图像，将筛选后相似度最大的住宅用户人脸图像发送至控制服务器；若人脸图像轮廓与电梯所在楼的住宅用户的人脸图像不匹配时，表示为外来人员，将外来人员的人脸图像轮廓发送至智能语音对话模块；
所述智能语音对话模块用于接收人脸识别模块发送的外来人员的人脸图像轮廓，通过接收的外来人员的人脸图像轮廓与该外来人员进行语音对话，确定该外来人员所去的楼层，并将该外来人员所去的楼层发送至控制服务器；若住宅用户暂时不回所住楼层，想去其他楼层时，可以通过与智能语音对话模块进行语音对话，确定住宅用户暂时想去楼层，并将住宅用户暂时想去楼层发送至控制服务器；
所述控制服务器用于接收人脸识别模块发送的相似度最大的住宅用户人脸图像，同时接收智能语音对话模块发送的该外来人员所去的楼层和住宅用户暂时想去楼层，提取存储数据库中存储的电梯所在楼的所有住宅用户人脸图像对应的所住楼层，根据接收的住宅用户人脸图像确定该住宅用户所住楼层，控制电梯在该住宅用户所住楼层停靠，若住宅用户暂时想去其他楼层，将该住宅用户所住楼层修改成暂时想去楼层，控制电梯在住宅用户暂时想去楼层停靠；同时控制电梯在外来人员所去的楼层停靠，减少了乘坐电梯人员的等待时间，避免了因按键接触过多产生交叉感染的危害，提高了乘坐电梯人员的身体健康安全，若住宅用户所住楼层比外来人员所去的楼层要高，电梯先停靠在外来人员所去的楼层，再停靠在住宅用户所住楼层，并将电梯到达每楼层的层数发送至显示模块；
所述存储数据库用于存储电梯内的标准空气质量指数级别及各空气质量指数级别对应的空气质量指数，标准空气质量指数级别分别为无污染、轻度污染、中度污染和重度污染，各空气质量指数级别对应的空气质量指数分别为0-100、101-150、151-200、201-300，适宜人体的标准空气质量指数级别为无污染级别，标准空气质量指数级别越高，空气质量污染越严重；同时存储适宜人体的空气质量指数级别、适宜人体的标准安全噪声值、适宜人体的标准温度范围和湿度范围，并存储电梯所在楼的所有住宅用户的人脸图像和所有住宅用户人脸图像对应的所住楼层，并存储电梯最大承载重量gmax；
所述显示模块用于接收环境分析模块发送的空气质量指数级别、噪音值、温度和湿度，同时接收控制服务器发送的电梯到达每层的层数，将接收的电梯内的空气质量指数级别、噪声值、温度和湿度进行显示，方便乘坐电梯人员实时观看电梯内的适宜环境，提高乘坐电梯人员的乘坐体验，并实时显示电梯所在楼层的层数；
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
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