基本信息
- 项目名称：
- 基于红外线传感和视频捕捉控制的电梯
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 通过长期的观察和讨论，我们组设计了基于红外线传感和视频捕捉控制电梯的方案，这个方案利用红外线传感技术和视频捕捉技术缓解电梯耗能巨大的问题，提高了电梯的利用率也同时节省了我们等待和乘坐电梯的时间。这一方案的使用，会在一定程度上缓解能源短缺问题和减少环境污染问题！
- 详细介绍：
- 交流电源用来提供电梯和传感器控制系统的能源。红外线传感器用来探测有人信号和无人信号，并将信号输送给控制中心。视频摄像头用来捕捉人的头部特征，并将信号传输给控制中心。自动控制开关用来控制传感器和摄像头电路的工作状态：当有人按动按钮时，控制中心使该楼层开关闭合，传感器和摄像头开始工作；当传感器和摄像头都探测到有人信号并反馈给控制中心，控制中心发出信号使电梯向该楼层运行去接该人；当传感器和摄像头有一个感受不到有人信号或都感受不到有人信号时，传感器和摄像头反馈给控制中心，控制中心发出信号使该楼层自动开关断开，该楼层传感器和摄像头停止工作，电梯运行也停止或直接通过该楼层。控制中心通过编程实现控制自动开关、传感器和摄像头以及接收传感器和摄像头的反馈信号的功能。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1.目的：在城市的高楼大厦中，升降式电梯的使用非常普遍，但是电梯的频繁启动和停止造成了电能的不必要的浪费，也使得使用者等待和乘坐电梯的时间延长很多。该装置的使用旨在减少电梯启停次数，提高电梯利用率。 2.基本思路：当有人按动电梯按钮时，控制中心发出信号使电梯向此人所在楼层运行，并使自动开关闭合，红外线传感器和摄像头开始工作；在电梯未到达该楼层前，若此人离开，红外线传感器和摄像头中有一个或者都探测不到有人信号时，反馈信号给控制中心，控制中心发出信号使电梯停止运行或者直接通过该楼层，并使该楼层自动开关断开，红外线传感器和摄像头停止工作。控制中心添加附加程序以实现上述识别和控制过程。 3.创新点：视频摄像头和红外线传感器配合使用，巧妙的解决了无人时电梯运行和启停对电能的消耗,同时也减少了对信号的误判现象；软件编程和自动开关的使用，使整个装置所有流程可自动完成。 4.技术关键：解决红外线传感器、摄像头的信号识别和自动控制问题，以及对探测信号的误判问题。 5.主要技术指标：红外线传感器感温范围为35-39℃，感应波长为9.58-9.71μm，感应距离为3米，感应角度为30°，准确率为99％；摄像头感应距离为4米，感应角度为60°，准确率为99％；整个装置反应时间≤5秒，准确率为98％。
科学性、先进性
- 本技术的特点是综合利用了红外传感、视频摄像捕捉和软件编程等电子控制操作技术，实现对升降式电梯的无人自动管控。其中，红外线传感器的感温范围稍大于人的体温变化范围；摄像头的信号识别和处理采用灰度共生矩阵和进化概率神经网络进行；软件编程和自动开关为该附加装置的控制系统，实现对红外线传感器、摄像头和电梯的综合控制。本系统能在很大程度上降低电梯空载和频繁启停消耗的电能，设计也很符合人性化标准。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 目前未考虑
作品可展示的形式
- 现场演示、图片、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本系统以先进的红外线传感技术和视频捕捉识别技术来解决生活实际问题，减少电梯频繁启动为出发点，不仅减少了电梯的能耗，提高了电梯的利用率，而且减少居民等待和乘坐电梯的时间，符合当前和谐社会的理念，必将受到社会和用户的青睐。该装置只需要在现有电梯上做一个小小的改动即可，而且体积小、重量轻、成本低、耗能少，易于安装和维护。本系统很适合在城市的高楼大厦中安装使用，尤其是大中型城市中。本系统如推广使用预计全国每年节电60亿度，节省电费31亿元，同时还减少了用于发电的煤的燃烧和二氧化碳的排放，节能减排效果明显。
同类课题研究水平概述
- 近年来，我国每年新增电梯均在15％以上。不少电梯生产企业和科研单位围绕电梯节能新技术创新，正在积极开发具有市场价值的技术和产品。但是要想让这些电梯节能技术得到推广和应用，还需要一段时间的试验检测和技术改进。欧盟27国中总共约有480万部电梯，可分为住宅、工业用途和办公楼电梯３种，这些电梯总共的年耗电量与德国铁路全年耗电量相当。现在他们正试图通过相应的节能措施，以期实现电梯能耗降低超过30％。他们计划在电梯等待时熄灯和应用高效发动机等节能部件，对于使用频率较低的住宅电梯降低等待时的能耗，而办公楼电梯则改善运行中的能效。但是，国内外现今都没有对电梯节能提出一种实用的方法并很好的运用于实际，此装置的投入使用将有望改善现有状况。
