一种基于人数识别的智慧电梯调度系统及方法与流程

本发明涉及电梯控制，特别涉及一种基于人数识别的智慧电梯调度系统及方法。

背景技术：

1、随着电子技术的不断发展和各种传感器的广泛应用，电梯的智能控制技术也得到了很大的提高。电梯调度系统是电梯控制的一部分，它决定哪个电梯为哪个楼层的哪种请求提供服务。现有调度方法通常基于系统中的当前请求来解决。系统只能感知某个楼层是否有上行或下行的请求，却不能感知上行或下行请求的人数。采用传统调度方法，如果不考虑请求人数，会发生某些楼层乘客堆积的情况，这在上下班高峰期等情况下非常常见。

2、中国发明专利cn 113716407 b，公开了一种自适应电梯调度方法及电梯调度系统，将底层与顶层之外的楼层的电梯等待区划分为上行等待区和下行等待区，通过摄像头获取每层等待区的实时视频数据，检测每楼层上行等待区和下行等待区的候梯人数，判断每层上行等待区和下行等待区的候梯人数是否大于预设阈值，如果大于则将超预设阈值的等待区所对应的呼梯请求的优先级调高，电梯将优先应答优先级高的呼梯请求，如果没有高优先级请求，则电梯按普通模式运行。该电梯调度系统根据人数设置优先级，进行电梯的调度，但是不能解决多部电梯的协同调度问题。该调度系统只检测了等待区的人数，未结合电梯内的人数进行综合调度，同时，当楼宇存在多部电梯的时候，还需要更加智能的电梯调度方法，根据各层的人数和需求进行有效的智慧调度。

技术实现思路

1、本发明所要解决的问题是：提供一种基于人数识别的智慧电梯调度系统及方法，当楼宇存在多部电梯的时候，根据等待区的人数和电梯内的人数进行有效的综合智慧调度。

2、本发明采用如下技术方案：一种基于人数识别的智慧电梯调度系统，包括：多台电梯、电梯控制子系统、梯内监控子系统、楼层监控子系统、路由器、服务器；

3、所述梯内监控子系统，包括：梯内摄像头、梯内摄像头网关，所述梯内摄像头部署在每一部电梯内，通过人数识别算法，识别并计算当前电梯内部实时人数，将电梯内数据通过梯内摄像头网关经由路由器传输至所述服务器；

4、所述电梯控制子系统，包括：电梯控制器、电梯ba、电梯网关，所述电梯ba实时监控电梯状态并将当前电梯状态数据通过电梯网关，经由路由器上报给服务器；所述电梯控制器接收服务器的控制指令，控制电梯到达指令楼层；

5、所述楼层监控子系统，包括由楼层摄像头和楼层网关，部署于每一层楼等待区域，楼层摄像头通过人数识别算法识别并计算当前楼层等待区的实时人数，将等待区数据通过楼层网关发送至服务器。

6、优选的，人数识别算法，通过摄像头进行实时视频处理，包括运动检测和人脸检测，对人脸的进入和移出进行计数和提示；

7、所述运动检测，通过计算和比较连续两帧图像灰度之间的绝对差实现，对差异图像进行阈值处理，将差异较大的区域转换为白色，视为运动区域，其余区域为黑色；使用形态学操作增强运动区域的特征，通过轮廓检测提取图像中的轮廓，找到运动物体。

8、本发明技术方案还提供了：一种基于人数识别的智慧电梯调度方法，应用于上述任一项电梯调度系统，包括如下步骤：

9、s1、通过梯内摄像头实时采集各电梯内实时人数xi，通过各楼层摄像头实时采集各楼层等待区的等待人数，第j楼层等待人数为bj；

10、i＝1,2,...,n，j＝1,2,...,m，n为部署的电梯数量，m为电梯停靠的楼层总数；

11、s2、计算各电梯能荷载的剩余人数ai：ai＝ci-xi，ci为各电梯配置部署设置的载荷人数；

12、s3、各电梯通过电梯ba向服务器反馈电梯状态，包括：电梯上行、下行、所在楼层信息；

13、s4、服务器根据电梯上行、下行状态及上行/下行呼梯请求，通过派梯控制算法联合控制多部电梯的上行/下行，通过监听各部电梯的运行状态、运行速度，实时计算电梯内部人数与楼层等待人数，找出乘客乘电梯的最短时间。

14、优选的，派梯控制算法，假设有t部电梯正在运行，记为：t1,t2,t3...，每部电梯载荷人数记为：c1,c2,c3...，楼层数假设为：a,...,h,i,j,k,l,...，当第j层楼有呼梯请求，等待人数为bj，目标为上行，服务器进行派梯分析，包括如下子步骤：

15、s4.1、服务器判定是否有即将到达j层且上行电梯，若有则进行如下控制：

16、s4.1.1、当前有上行电梯t2号，t2号电梯内部人数为c2，已经满员，则t2号电梯不停靠j层，直接继续上行；

17、s4.1.2、当前有上行电梯t3号，t3号电梯内部人数为m，m<c3，服务器发送派梯信号控制t3号电梯前往j层，再次计算t3号电梯到达j层能够接受乘梯的人数n，n＝c3-m；

18、s4.1.3、若n≥bj，则t3号电梯能够将j层的bj乘客全部接走，当t3号电梯到达j层时，乘客会全部进入电梯完成上行乘梯；

19、s4.1.4、若bj>n，则t3号电梯能够将j层部分乘客接走，剩余人数为sj，sj＝bj-n；当t3号电梯到达j层时，乘客部分进入电梯完成上行，此时j层等候人数为sj；

20、s4.1.5、重新计算j层等候人数sj，重复s4.1.1到s4.1.4步骤，直至sj＝0；

21、s4.2、服务器判定没有即将到达j层且上行的电梯，计算各部电梯的状态及其所在楼层位置，具体方法如下：

22、s4.2.1、若t2号电梯所在楼层为h，状态为下行，目标楼层为1层，且t2号电梯内部人数m2大于0，则直接继续下行；

23、s4.2.2、若t2号电梯所在楼层为h，状态为下行，目标楼层大于等于j层，服务器发送派梯信号，控制t2号电梯到达目标楼层后前往j层，t2号电梯到达j层后重新计算t2号电梯能够接受乘梯的人数，重复s4.1.3到s4.1.5步骤；

24、s4.2.3、若t2号电梯所在楼层为h，状态为下行，目标楼层小于j层，服务器发送派梯信号控制t2号电梯前往j层，计算t2号电梯能够到达j层接受乘梯的人数n2，n2＝c2-m2，重复重复s4.1.3到s4.1.5步骤；

25、s4.3、若t部电梯号电梯所在楼层不同，上行/下行状态也不同，服务器分别计算t部电梯到达j层所用时间，发送派梯信号控制所用时间最短的电梯前往j层，电梯的运行速度为v，电梯通过每个楼层距离s的时间为t，t＝s/v，电梯到达j层所用的时间计算规则如下：

26、s4.3.1、若有电梯上行，正处在h楼，当前目标楼层为h7，h7<j，电梯上行到达目标楼层后继续上行到达j层接乘客，到达j层所用时间为t1＝(j-h7)t；

27、s4.3.2、若有电梯上行，正处在h楼，h＜j，目标楼层为h9，h9＞j，控制电梯先到达h9再下行至j层接乘客，到达j层所用时间为t2＝(h9-h)t+(h9-j)t；

28、s4.3.3、若有电梯下行，正处在h楼，h＞j，目标楼层为h8，h8＞j，控制电梯先到达h8再下行至j层接乘客，到达j层所用时间为t3＝(h-j)t；

29、s4.3.4、若有电梯下行，正处在h楼，h＞j，目标楼层为h2，h2<j，控制电梯先到达h2再下行至j层接乘客，到达j层所用时间为t4＝(h-h2)t+(j-h2)t；

30、s4.3.5、服务器实时计算t1、t2、t3、t4，比较数值大小，按照从小到大数值进行排序，给所用时间最短的电梯发送派梯信号。

31、本发明技术方案还提供了：一种电子设备，包括：

32、一个或多个处理器；

33、存储装置，其上存储有一个或多个程序；

34、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述任一所述的基于人数识别的智慧电梯调度方法。

35、本发明技术方案还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，实现上述任一项基于人数识别的智慧电梯调度方法中的步骤。

36、本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

37、本发明基于人数识别的智慧电梯调度系统，基于梯内和等待区摄像头进行视频处理，通过运动检测和人脸检测实时统计电梯内人数和等待区人数，根据电梯能荷载的剩余人数，及当前电梯的上下行状况，进行多部电梯的联合控制，优先调度与呼梯请求同方向且能够承载最多等待人数的电梯，且优先调度用时最短的电梯，有效提升了电梯的满载率，减少电梯停靠耗费的时间。