一种人防门位移检测装置

1.本实用新型属于检测装置领域，具体涉及一种人防门位移检测装置。


背景技术：

2.人防门门扇在和平时期长期处于开启状态，只有在战争、恐怖袭击等情况下才会关闭。地铁中的轨行区人防隔断门，门扇的位移变化如果超过限界，会造成列车冲撞人防门的安全事故。
3.由于棋盘格的角点特征明显，利用图像识别算法可以达到亚像素精度，精度很高。图像分辨率越高，物理空间中的角点定位精度就越高，利用普通的监控相机，检测精度也可以达到毫米级以内。假定人防门门扇为刚体，将棋盘格放置在门扇背面或侧面，门扇的位移会带动棋盘格做同样的运动，因此棋盘格的运动变化完全可以代表门扇的位移变化。
4.为了能在大范围变化的人防门位置，需对前后变化的两次棋盘格在相机中的成像进行配准比对，需要对常规棋盘格进行改造，本专利提出了一种检测人防门位移变化的改造后的棋盘格装置，可安装在人防门门扇上，利用相机实时监测棋盘格的图像变化，间接实现人防门的位移变化检测。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种人防门位移检测装置解决了目前尚需人工监控人防门是否出现位移的问题。
6.为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种人防门位移检测装置，包括：棋盘格、门扇监测相机、相机座、电源模块、控制及存储器和相机电源接口单元；
7.所述电源模块的供电端分别与控制及存储器的供电端和相机电源接口单元的供电端连接；所述控制及存储器分别与相机电源接口单元的控制端和门扇监测相机的通信接口连接；所述相机电源接口单元的接口与门扇监测相机的供电端电连接；所述棋盘格固定与人防门上；所述门扇监测相机与相机座固定连接，用于拍摄人防门上的棋盘格。
8.进一步地，相机座包括：墙面固定板、遮挡板、连接板和相机固定板；
9.所述墙面固定板与遮挡板固定连接，形成l型面板；所述连接板的一端与墙面固定板固定连接，其另一端与相机固定板的一端连接。
10.进一步地，相机固定板上设有螺孔，所述门扇监测相机通过螺孔与相机固定板固定连接。
11.进一步地，棋盘格包括：n*m正方形小格，n和m均为正整数。
12.进一步地，相机电源接口单元包括：电阻r1、三极管q1、电阻r2、电阻r3、pmos管m1、接地电容c1、接地电容c2、接地电容c3、电感l1、电感l2和继电器rl1；
13.所述电阻r1的一端作为机电源接口单元的控制端；所述三极管q1的基极与电阻r1的另一端连接，其发射极接地，其集电极与电阻r2的一端连接；所述pmos管m1的栅极分别与电阻r2的另一端和电阻r3的一端连接，其源极与电阻r3的另一端连接，并作为相机电源接
口单元的供电端；所述pmos管m1的漏极分别与接地电容c1和电感l1的一端连接；所述电感l1的另一端分别与接地电容c2、接地电容c3和电感l2的一端连接；所述电感l2的另一端与继电器rl1的线圈连接；所述继电器rl1的接口作为相机电源接口单元的接口。
14.进一步地，电源模块包括：变压器t1、整流器h1、电源开关s1、接地电容c4、接地电容c5、接地电容c6、接地电容c7、稳压二极管td1、防反接二极管d1、电池e1和稳压芯片u1；
15.所述变压器t1的原边接入电源，其副边与整流器h1的输入端连接；所述整流器h1输出端的一端与电源开关s1的一端连接，其输出端的另一端接地；所述电源开关s1的另一端分别与接地电容c4、接地电容c5、稳压二极管td1的负极和防反接二极管d1的正极连接；所述稳压二极管td1的正极接地；所述稳压芯片u1的输入端分别与防反接二极管d1的负极、电池e1的正极和接地电容c6连接，其输出端与接地电容c7连接，并作为电源模块的供电端。
16.本实用新型的有益效果为：
17.(1)、本装置通过监测棋盘格上角点坐标的变化，进而确定门扇位移变化量。
18.(2)、本装置通过门扇监测相机监测人防门，实现无需人员监测，解决了人员监控受视觉的影响无法精确确定人防门的出现位移的问题。
19.(3)、本装置通过相机座将门扇监测相机和硬件电路板固定，并通过相机电源接口单元控制门扇监测相机，达到节约电能的目的。
附图说明
20.图1为一种人防门位移检测装置的系统框图；
21.图2为相机座的结构示意图；
22.图3为棋盘格的结构示意图；
23.图4为相机电源接口单元的电路图；
24.图5为电源模块的电路图；
25.其中，1、墙面固定板；2、遮挡板；3、连接板；4、相机固定板；5、螺孔；6、硬件电路板。
具体实施方式
26.下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
27.如图1所示，一种人防门位移检测装置，包括：棋盘格、门扇监测相机、相机座、电源模块、控制及存储器和相机电源接口单元；
28.所述电源模块的供电端分别与控制及存储器的供电端和相机电源接口单元的供电端连接；所述控制及存储器分别与相机电源接口单元的控制端和门扇监测相机的通信接口连接；所述相机电源接口单元的接口与门扇监测相机的供电端电连接；所述棋盘格固定与人防门上；所述门扇监测相机与相机座固定连接，用于拍摄人防门上的棋盘格。
29.在本装置中，控制及存储器用于对图像数据的存储和处理，并对相机电源接口单元进行控制，实现门扇监测相机的通断电，以达到节能的目的。
30.如图2所示，相机座包括：墙面固定板1、遮挡板2、连接板3和相机固定板4；
31.所述墙面固定板1与遮挡板2固定连接，形成l型面板；所述连接板3的一端与墙面固定板1固定连接，其另一端与相机固定板4的一端连接。
32.相机固定板4上设有螺孔5，所述门扇监测相机通过螺孔5与相机固定板4固定连接。
33.电源模块、控制及存储器和相机电源接口单元的硬件电路板6固定在墙面固定板1上。
34.如图3所示，棋盘格包括：n*m正方形小格，n和m均为正整数。
35.在标准棋盘格中心增加两个黑色编码方块，两个黑色编码方块连线上角点为棋盘格的物理坐标原点，见图3。这种棋盘格的好处是，即使在图像中棋盘格不完整也可以识别出棋盘格物理坐标系的坐标原点，这样也可以做到前后两次棋盘格在物理坐标系下进行精确对准，为人防门门扇位移变化精确计算变得切实可行。
36.如图4所示，相机电源接口单元包括：电阻r1、三极管q1、电阻r2、电阻r3、pmos管m1、接地电容c1、接地电容c2、接地电容c3、电感l1、电感l2和继电器rl1；
37.所述电阻r1的一端作为机电源接口单元的控制端；所述三极管q1的基极与电阻r1的另一端连接，其发射极接地，其集电极与电阻r2的一端连接；所述pmos管m1的栅极分别与电阻r2的另一端和电阻r3的一端连接，其源极与电阻r3的另一端连接，并作为相机电源接口单元的供电端；所述pmos管m1的漏极分别与接地电容c1和电感l1的一端连接；所述电感l1的另一端分别与接地电容c2、接地电容c3和电感l2的一端连接；所述电感l2的另一端与继电器rl1的线圈连接；所述继电器rl1的接口作为相机电源接口单元的接口。
38.如图5所示，电源模块包括：变压器t1、整流器h1、电源开关s1、接地电容c4、接地电容c5、接地电容c6、接地电容c7、稳压二极管td1、防反接二极管d1、电池e1和稳压芯片u1；
39.所述变压器t1的原边接入电源，其副边与整流器h1的输入端连接；所述整流器h1输出端的一端与电源开关s1的一端连接，其输出端的另一端接地；所述电源开关s1的另一端分别与接地电容c4、接地电容c5、稳压二极管td1的负极和防反接二极管d1的正极连接；所述稳压二极管td1的正极接地；所述稳压芯片u1的输入端分别与防反接二极管d1的负极、电池e1的正极和接地电容c6连接，其输出端与接地电容c7连接，并作为电源模块的供电端。
40.本装置的使用方法：将棋盘格固定在人防门门扇上，安装固定门扇监测相机，拍摄图像作为门扇初始位置图像，识别初始位置图像中的角点和两编码方块，以两编码方块连线上的角点作为坐标原点，将上述识别信息保存作为门扇初始状态信息。从门扇监测相机的视频流中获取一幅图像；识别图像角点；识别图像中两编码方块的位置，两编码方块交点上的角点为棋盘格的坐标系原点，得到棋盘格坐标系中的物理坐标系原点位置；以棋盘格物理坐标系原点位置，将检测到的角点坐标和初始棋盘格对应位置的角点坐标进行比对计算，得到门扇位移变化量。