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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于紅外線傳感和視頻捕捉控制的電梯
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 通過(guò)長(zhǎng)期的觀察和討論，我們組設(shè)計(jì)了基于紅外線傳感和視頻捕捉控制電梯的方案，這個(gè)方案利用紅外線傳感技術(shù)和視頻捕捉技術(shù)緩解電梯耗能巨大的問(wèn)題，提高了電梯的利用率也同時(shí)節(jié)省了我們等待和乘坐電梯的時(shí)間。這一方案的使用，會(huì)在一定程度上緩解能源短缺問(wèn)題和減少環(huán)境污染問(wèn)題！
- 詳細(xì)介紹：
- 交流電源用來(lái)提供電梯和傳感器控制系統(tǒng)的能源。紅外線傳感器用來(lái)探測(cè)有人信號(hào)和無(wú)人信號(hào)，并將信號(hào)輸送給控制中心。視頻攝像頭用來(lái)捕捉人的頭部特征，并將信號(hào)傳輸給控制中心。自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)用來(lái)控制傳感器和攝像頭電路的工作狀態(tài)：當(dāng)有人按動(dòng)按鈕時(shí)，控制中心使該樓層開(kāi)關(guān)閉合，傳感器和攝像頭開(kāi)始工作；當(dāng)傳感器和攝像頭都探測(cè)到有人信號(hào)并反饋給控制中心，控制中心發(fā)出信號(hào)使電梯向該樓層運(yùn)行去接該人；當(dāng)傳感器和攝像頭有一個(gè)感受不到有人信號(hào)或都感受不到有人信號(hào)時(shí)，傳感器和攝像頭反饋給控制中心，控制中心發(fā)出信號(hào)使該樓層自動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，該樓層傳感器和攝像頭停止工作，電梯運(yùn)行也停止或直接通過(guò)該樓層?？刂浦行耐ㄟ^(guò)編程實(shí)現(xiàn)控制自動(dòng)開(kāi)關(guān)、傳感器和攝像頭以及接收傳感器和攝像頭的反饋信號(hào)的功能。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1.目的：在城市的高樓大廈中，升降式電梯的使用非常普遍，但是電梯的頻繁啟動(dòng)和停止造成了電能的不必要的浪費(fèi)，也使得使用者等待和乘坐電梯的時(shí)間延長(zhǎng)很多。該裝置的使用旨在減少電梯啟停次數(shù)，提高電梯利用率。 2.基本思路：當(dāng)有人按動(dòng)電梯按鈕時(shí)，控制中心發(fā)出信號(hào)使電梯向此人所在樓層運(yùn)行，并使自動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合，紅外線傳感器和攝像頭開(kāi)始工作；在電梯未到達(dá)該樓層前，若此人離開(kāi)，紅外線傳感器和攝像頭中有一個(gè)或者都探測(cè)不到有人信號(hào)時(shí)，反饋信號(hào)給控制中心，控制中心發(fā)出信號(hào)使電梯停止運(yùn)行或者直接通過(guò)該樓層，并使該樓層自動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，紅外線傳感器和攝像頭停止工作。控制中心添加附加程序以實(shí)現(xiàn)上述識(shí)別和控制過(guò)程。 3.創(chuàng)新點(diǎn)：視頻攝像頭和紅外線傳感器配合使用，巧妙的解決了無(wú)人時(shí)電梯運(yùn)行和啟停對(duì)電能的消耗,同時(shí)也減少了對(duì)信號(hào)的誤判現(xiàn)象；軟件編程和自動(dòng)開(kāi)關(guān)的使用，使整個(gè)裝置所有流程可自動(dòng)完成。 4.技術(shù)關(guān)鍵：解決紅外線傳感器、攝像頭的信號(hào)識(shí)別和自動(dòng)控制問(wèn)題，以及對(duì)探測(cè)信號(hào)的誤判問(wèn)題。 5.主要技術(shù)指標(biāo)：紅外線傳感器感溫范圍為35-39℃，感應(yīng)波長(zhǎng)為9.58-9.71μm，感應(yīng)距離為3米，感應(yīng)角度為30°，準(zhǔn)確率為99％；攝像頭感應(yīng)距離為4米，感應(yīng)角度為60°，準(zhǔn)確率為99％；整個(gè)裝置反應(yīng)時(shí)間≤5秒，準(zhǔn)確率為98％。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本技術(shù)的特點(diǎn)是綜合利用了紅外傳感、視頻攝像捕捉和軟件編程等電子控制操作技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)升降式電梯的無(wú)人自動(dòng)管控。其中，紅外線傳感器的感溫范圍稍大于人的體溫變化范圍；攝像頭的信號(hào)識(shí)別和處理采用灰度共生矩陣和進(jìn)化概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行；軟件編程和自動(dòng)開(kāi)關(guān)為該附加裝置的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外線傳感器、攝像頭和電梯的綜合控制。本系統(tǒng)能在很大程度上降低電梯空載和頻繁啟停消耗的電能，設(shè)計(jì)也很符合人性化標(biāo)準(zhǔn)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 目前未考慮
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場(chǎng)演示、圖片、錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本系統(tǒng)以先進(jìn)的紅外線傳感技術(shù)和視頻捕捉識(shí)別技術(shù)來(lái)解決生活實(shí)際問(wèn)題，減少電梯頻繁啟動(dòng)為出發(fā)點(diǎn)，不僅減少了電梯的能耗，提高了電梯的利用率，而且減少居民等待和乘坐電梯的時(shí)間，符合當(dāng)前和諧社會(huì)的理念，必將受到社會(huì)和用戶的青睞。該裝置只需要在現(xiàn)有電梯上做一個(gè)小小的改動(dòng)即可，而且體積小、重量輕、成本低、耗能少，易于安裝和維護(hù)。本系統(tǒng)很適合在城市的高樓大廈中安裝使用，尤其是大中型城市中。本系統(tǒng)如推廣使用預(yù)計(jì)全國(guó)每年節(jié)電60億度，節(jié)省電費(fèi)31億元，同時(shí)還減少了用于發(fā)電的煤的燃燒和二氧化碳的排放，節(jié)能減排效果明顯。
同類課題研究水平概述
- 近年來(lái)，我國(guó)每年新增電梯均在15％以上。不少電梯生產(chǎn)企業(yè)和科研單位圍繞電梯節(jié)能新技術(shù)創(chuàng)新，正在積極開(kāi)發(fā)具有市場(chǎng)價(jià)值的技術(shù)和產(chǎn)品。但是要想讓這些電梯節(jié)能技術(shù)得到推廣和應(yīng)用，還需要一段時(shí)間的試驗(yàn)檢測(cè)和技術(shù)改進(jìn)。歐盟27國(guó)中總共約有480萬(wàn)部電梯，可分為住宅、工業(yè)用途和辦公樓電梯３種，這些電梯總共的年耗電量與德國(guó)鐵路全年耗電量相當(dāng)?，F(xiàn)在他們正試圖通過(guò)相應(yīng)的節(jié)能措施，以期實(shí)現(xiàn)電梯能耗降低超過(guò)30％。他們計(jì)劃在電梯等待時(shí)熄燈和應(yīng)用高效發(fā)動(dòng)機(jī)等節(jié)能部件，對(duì)于使用頻率較低的住宅電梯降低等待時(shí)的能耗，而辦公樓電梯則改善運(yùn)行中的能效。但是，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)今都沒(méi)有對(duì)電梯節(jié)能提出一種實(shí)用的方法并很好的運(yùn)用于實(shí)際，此裝置的投入使用將有望改善現(xiàn)有狀況。
