一种基于图像识别分析技术的关键目标部位监测系统

摘要

本发明公开提供的一种基于图像识别分析技术的关键目标部位监测系统。该基于图像识别分析技术的关键目标部位监测系统包括目标监测部位设定模块、目标监测部位运行安全参数检测与解析模块、电梯运行状态参数检测与解析模块、电梯运行安全等级解析与处理模块；本发明有效的解决了当前技术存在一定局限性的问题，提高了电梯运行安全监测的分析结果的可靠性，同时还拓展了电梯运行安全分析的参考依据，为电梯的运行安全提供了有力保障，在另一层面还为电梯后续维修工作的开展提供了精准的维修凭证，实现了电梯运行安全的多维度监测，大大的提高了电梯运行安全分析的切实性、准确性和参考性，具有很大的实用意义。

说明书

技术领域

本发明属于电梯运行安全监测技术领域，涉及到一种基于图像识别分析技术的关键目标部位监测系统。

背景技术

高层建筑通过有效缓解建设用地紧张的优势，在城市的发展建设中越来越受青睐，电梯随着高层建筑的增多已经越来越普遍存在于人们的日常生活当中，伴随而来的电梯运行安全问题也在日益凸显，电梯运行安全检测的重要性不言而喻。

电梯主要由曳引系统、导向系统、轿厢、门系统等几个部分组成，当前对电梯运行安全检测也主要将曳引系统、导向系统作为电梯运行的关键目标部位，比如对电梯的牵引绳的状态进行检测，又比如对导轨的稳定性进行检测，但是现有技术还存在以下几个方面的问题：

1、电梯的牵引绳在电梯上下运行过程中由于轿厢重量较重，受到导向轮和反射轮的摩擦力较大，当前对牵引绳主要是考量牵引绳有没有破损和破损程度，属于粗略性的监测，没有对牵引绳的主要断裂钢丝数和磨损区域大小进行具体监测，进而无法直观判断电梯的运行安全，也无法为电梯的提供精准的维修凭证；

2、导轨上任何一点的弯曲及扭曲都会给轿厢一个侧力，影响轿厢上下的直线运动，当前没有对电梯导轨对应的变形情况进行监测，进而提高电梯运行安全分析结果的可靠性，也无法为电梯运行安全提供有力保障；

3、当前对电梯运行安全监测主要停留在视觉层面的，具有一定的片面性，使得电梯运行安全分析依据过于局限，进而无法提高电梯运行安全分析的合理性。

发明内容

鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种基于图像识别分析技术的关键目标部位监测系统；

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种基于图像识别分析技术的关键目标部位监测系统，包括:

目标监测部位设定模块,用于将目标楼栋中电梯对应的轿厢构件、导向构件和曳引构件作为电梯运行对应的各目标监测部位；

目标监测部位运行安全参数检测与解析模块，用于对目标楼栋中电梯运行对应各目标监测部位的各运行安全参数进行检测，由此对各目标监测部位对应的运行安全进行解析，得到电梯运行目标监测部位综合运行安全指数；

电梯运行状态参数检测与解析模块，用于获取目标楼栋对应的楼层数目，将目标楼栋按照各楼层所在位置划分为各检测区域，将各检测区域依次编号为1,2，...j,...m，并对各检测区域中电梯对应的各运行状态参数进行检测，由此对各运行状态参数进行解析，进而得到各检测区域中电梯对应的运行状态安全符合指数；

电梯运行安全等级解析与处理模块，用于基于电梯运行目标监测部位对应的综合运行安全指数和各检测区域中电梯对应的运行状态安全符合指数，确认目标楼栋电梯对应的运行安全等级，并将目标楼栋电梯对应的运行安全等级进行后台显示。

作为优选方案，所述轿厢构件为电梯轿厢，导向构件为电梯导轨，曳引构件为电梯牵引绳。

作为优选方案，所述目标监测部位运行安全参数检测与解析模块包括轿厢运行安全参数检测与解析单元、导轨安全参数检测与解析单元和牵引绳运行安全参数检测与解析单元。

作为优选方案，所述轿厢运行安全参数检测与解析单元用于对电梯轿厢对应的运行安全参数进行检测和解析，其具体执行过程如下：

将电梯轿厢的各焊接区域作为各轿厢检测区域，将各轿厢检测区域按照逆时针顺序依次标记为1,2，...x,...y；

通过X射线检测仪对电梯轿厢各轿厢检测区域进行拍摄，得到各轿厢检测区域对应的射线胶片；

基于箱体材料和焊接材料在射线胶片中显示灰度值的不同，将各轿厢检测区域对应的射线胶片分割为箱体区域胶片和焊接区域胶片，提取箱体区域胶片和焊接区域胶片之间的轮廓，由此获取各轿厢检测区域中箱体区域胶片和焊接区域胶片之间缝隙区域的轮廓，进而获取缝隙区域的面积，将其记为缺陷面积，进而得到各轿厢检测区域对应的缺陷面积；

将各轿厢检测区域对应的缺陷面积代入计算公式

作为优选方案，所述导轨安全参数检测与解析单元用于对电梯导轨对应的运行安全参数进行检测和解析，其具体执行过程包括以下步骤：

A1、将各电梯导轨按照预设间距划分为各检测段，并将各电梯导轨对应的各检测段按照预设顺序按照进行编号，依次标记为1,2，...i，...n；

A2、对各电梯导轨对应各检测段中导轨导向面的粗糙度进行检测，得到各电梯导轨对应各检测段中导轨导向面对应的粗糙度；

A3、将各电梯导轨对应各检测段中导轨导向面对应的粗糙度代入计算公式

A4、通过电梯井内布设的摄像头对各电梯导轨进行图像采集，并对采集的各电梯导轨图像进行降噪和滤波处理，进而从处理后的各电梯导轨图像中定位出各电梯导轨对应的轮廓，将各电梯导轨对应的轮廓与设定的电梯导轨对应的标准轮廓进行重合对比，获取各电梯导轨轮廓与设定电梯导轨标准轮廓之间重合区域的面积，并标记为S

A5、将各电梯导轨轮廓与设定电梯导轨标准轮廓之间重合区域的面积代入导轨变形度计算公式

A6、将各电梯导轨对应的变形度代入计算公式

A7、基于各电梯导轨导向面粗糙度对应的运行安全指数和各电梯导轨变形度对应的运行安全指数，计算得到电梯导轨综合运行安全指数，其具体计算公式为

作为优选方案，所述牵引绳运行安全参数检测与解析单元用于对各电梯牵引绳对应的运行安全参数进行检测和解析，其具体执行过程如下:

F1、将各电梯牵引绳按照预设顺序进行编号，依次标记为1,2，...g,...q；

F2、对各电梯牵引绳进行状态图像采集，得到各电梯牵引绳对应的图像，对各电梯牵引绳对应的状态图像进行降噪和滤波处理，基于处理后的各电梯牵引绳对应的状态图像，对各电梯牵引绳对应的状态图像进行识别，得到各电梯牵引绳对应的缺陷状态和缺陷参数；

F3、若某电梯牵引绳对应的缺陷状态为绳索断裂，从该电梯牵引绳对应的缺陷参数中定位出断裂钢丝数目，利用计算公式计算得出该电梯牵引绳对应的运行安全指数，并记为χ；

F4、若某电梯牵引绳对应的缺陷状态为绳索磨损，从该电梯牵引绳对应的缺陷参数中定位出磨损区域面积，利用计算公式计算得到该该电梯牵引绳对应的运行安全指数，并记为ψ，由此得到各电梯牵引绳对应的运行安全指数，并记为λ

作为优选方案，所述电梯运行目标监测部位综合运行安全指数具体计算公式为

作为优选方案，所述电梯对应的各运行状态参数具体为运行速度、运行噪声分贝、运行噪声音色。

作为优选方案，所述各检测区域中电梯对应的运行状态安全符合指数具体解析过程包括以下步骤：

从各检测区域中电梯对应的各运行状态参数中提取运行速度，利用计算公式计算得出各检测区域中电梯运行速度对应的运行安全指数，并记为α

从各检测区域中电梯对应的各运行状态参数中提取运行噪声分贝，利用计算公式计算得出各检测区域中电梯运行噪声分贝对应的运行安全指数，并记为ζ

从各检测区域中电梯对应的各运行状态参数中提取运行噪声音色，由此进行运行噪声音色安全影响权重设置，将电梯在各检测区域中运行噪声音色对应的安全影响权重按照从大到小进行排序，将排名第一位的运行安全影响权重作为目标电梯运行安全影响权重，并记为ζ；

将各检测区域中电梯运行速度对应的运行安全指数、运行噪声分贝对应的运行安全指数和目标电梯运行安全影响权重代入计算公式

作为优选方案，所述确认目标楼栋电梯对应的运行安全等级，具体确认过程如下：

将电梯运行目标监测部位对应的综合运行安全指数G和各检测区域中电梯对应的运行状态安全符合指数H

将目标楼栋电梯对应的综合运行安全指数与设定的各电梯运行安全等级对应的运行安全指数范围进行匹配对比，筛选得出目标楼栋电梯对应的运行安全等级。

相较于现有技术，本发明的有益效果如下：

(1)本发明提供的一种基于图像识别分析技术的关键目标部位监测系统，通过对电梯轿厢、导轨、牵引绳以及电梯在各楼层对应的运行速度、运行噪声分贝、运行噪声音色进行采集与解析，得出目标楼栋电梯对应的运行安全等级，进而有效的解决了当前技术无法直观的判断电梯的运行安全的问题，提高了电梯运行安全分析结果的可靠性，同时还拓展了电梯运行安全分析的参考依据，为电梯的运行安全提供了有力保障，在另一层面还为电梯后续维修工作的开展提供了精准的维修凭证，实现了电梯运行安全的多维度监测，大大的提高了电梯运行安全分析的切实性、准确性和参考性，具有很大的实用意义。

(2)本发明在电梯运行状态参数检测与解析模块，通过对电梯在各监测区域对应的运行速度、运行噪声分贝、运行噪声音色进行采集，一方面，解决了当前技术具有一定片面性的问题，丰富了电梯运行安全监测的维度；另一方面，规避了当前电梯运行安全分析依据过于局限的局面，有效的提高了电梯运行安全分析的合理性。

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为本发明系统各模块连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施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。

请参阅图1所示，本发明提供了一种基于图像识别分析技术的关键目标部位监测系统，包括目标监测部位设定模块、目标监测部位运行安全参数检测与解析模块、电梯运行状态参数检测与解析模块和电梯运行安全等级解析与处理模块；

基于图中所示连接关系，电梯运行安全等级解析与处理模块分别与目标监测部位运行安全参数检测与解析模块和电梯运行状态参数检测与解析模块连接，目标监测部位设定模块和目标监测部位运行安全参数检测与解析模块连接；

目标监测部位设定模块，用于将目标楼栋中对应的电梯轿厢构件、导向构件和曳引构件作为目标楼栋中电梯运行各目标监测部位，其中，轿厢构件为电梯轿厢，导向构件为电梯导轨，曳引构件为电梯牵引绳；

目标监测部位运行安全参数检测与解析模块，用于对目标楼栋中电梯运行对应各目标监测部位的各运行安全参数进行检测，由此对各目标监测部位对应的运行安全进行解析，得到电梯运行目标监测部位综合运行安全指数；

具体地，所述目标监测部位运行安全参数检测与解析模块包括轿厢运行安全参数检测与解析单元、导轨安全参数检测与解析单元和牵引绳运行安全参数检测与解析单元。

示例性地，所述轿厢运行安全参数检测与解析单元用于对电梯轿厢对应的运行安全参数进行检测和解析，其具体执行过程如下：

将电梯轿厢的各焊接区域作为各轿厢检测区域，将各轿厢检测区域按照逆时针顺序依次标记为1,2，...x,...y；

在一个具体实施例中，y取值为4，即4个焊接区域。

通过X射线检测仪对电梯轿厢各轿厢检测区域进行拍摄，得到各轿厢检测区域对应的射线胶片；

基于箱体材料和焊接材料在射线胶片中显示灰度值的不同，将各轿厢检测区域对应的射线胶片分割为箱体区域胶片和焊接区域胶片，提取箱体区域胶片和焊接区域胶片之间的轮廓，由此获取各轿厢检测区域中箱体区域胶片和焊接区域胶片之间缝隙区域的轮廓，进而获取缝隙区域的面积，将其记为缺陷面积，进而得到各轿厢检测区域对应的缺陷面积；

将各轿厢检测区域对应的缺陷面积代入计算公式

示例性地，所述导轨安全参数检测与解析单元用于对电梯导轨对应的运行安全参数进行检测和解析，其具体执行过程包括以下步骤：

A1、将各电梯导轨按照预设间距划分为各检测段，并将各电梯导轨对应的各检测段按照预设顺序按照进行编号，依次标记为1,2，...i，...n；

A2、通过粗糙度检测仪对各电梯导轨对应各检测段中导轨导向面的粗糙度进行检测，得到各电梯导轨对应各检测段中导轨导向面对应的粗糙度；

A3、将各电梯导轨对应各检测段中导轨导向面对应的粗糙度代入计算公式

A4、通过电梯井内布设的摄像头对各电梯导轨进行图像采集，并对采集的各电梯导轨图像进行降噪和滤波处理，进而从处理后的各电梯导轨图像中定位出各电梯导轨对应的轮廓，将各电梯导轨对应的轮廓与设定的电梯导轨对应的标准轮廓进行重合对比，获取各电梯导轨轮廓与设定电梯导轨标准轮廓之间重合区域的面积，并标记为S

A5、将各电梯导轨轮廓与设定电梯导轨标准轮廓之间重合区域的面积代入导轨变形度计算公式

可理解地，在一个具体实施例中，电梯导轨轮廓与其标准轮廓必然存在重合区域，其重合区域面积越大，表明电梯导轨变形程度越低，重合区域面积越小，表明电梯导轨变形程度越高。

A6、将各电梯导轨对应的变形度代入计算公式

可理解地，电梯导轨变形度越小，电梯运行越安全，即电梯导轨许可变形度与电梯导轨变形度差值越大，电梯运行越安全。

A7、基于各电梯导轨导向面粗糙度对应的运行安全指数和各电梯导轨变形度对应的运行安全指数，计算得到电梯导轨综合运行安全指数，其具体计算公式为

又一示例性地，所述牵引绳运行安全参数检测与解析单元用于对各电梯牵引绳对应的运行安全参数进行检测和解析，其具体执行过程如下:

F1、将各电梯牵引绳按照预设顺序进行编号，依次标记为1,2，...g,...q；

F2、对各电梯牵引绳进行状态图像采集，得到各电梯牵引绳对应的图像，对各电梯牵引绳对应的状态图像进行降噪和滤波处理，基于处理后的各电梯牵引绳对应的状态图像，对各电梯牵引绳对应的状态图像进行识别，得到各电梯牵引绳对应的缺陷状态和缺陷参数；

需要说明的是，所述状态图像通过电梯井内安置的第二可旋转式高清摄像头进行采集，电梯牵引绳对应的缺陷状态包括绳索断裂和绳索磨损，绳索断裂状态对应的缺陷参数为断裂钢丝数目，绳索磨损状态对应的缺陷参数为磨损区域面积。

F3、若某电梯牵引绳对应的缺陷状态为绳索断裂，从该电梯牵引绳对应的缺陷参数中定位出断裂钢丝数目，利用计算公式计算得出该电梯牵引绳对应的运行安全指数，并记为χ，其中，

F4、若某电梯牵引绳对应的缺陷状态为绳索磨损，从该电梯牵引绳对应的缺陷参数中定位出磨损区域面积，利用计算公式计算得到该该电梯牵引绳对应的运行安全指数，并记为ψ，由此得到各电梯牵引绳对应的运行安全指数，并记为λ

进一步地，所述电梯运行目标监测部位对应的综合运行安全指数计算公式为

本发明实施例通过对电梯轿厢、电梯导轨和电梯牵引绳三个维度的运行安全参数进行检测与解析，有效的反应了电梯主要部件当前对应的使用状况，可以为电梯后续的管理提供了明确的管理方向，进而提出更有效的维护周期，从而大幅度提升了电梯的服务水平和运行稳定性，为电梯运行安全分析提供了全局化参考。

电梯运行状态参数检测与解析模块，用于获取目标楼栋对应的楼层数目，将目标楼栋按照各楼层所在位置划分为各检测区域，将各检测区域依次编号为1,2，...j,...m，并对各检测区域中电梯对应的各运行状态参数进行检测，由此对各运行状态参数进行解析，进而得到各检测区域中电梯对应的运行状态安全符合指数；

具体地，所述电梯对应的各运行状态参数具体为运行速度、运行噪声分贝、运行噪声音色。

在一个具体实施例中，所述电梯运行速度通过电梯轿厢底部搭载的速度传感器进行检测，电梯运行噪声分贝和运行噪声音色通过电梯井内布设的噪声监测仪进行检测，得到电梯运行噪声分贝和运行噪声音色。

其中，所述各检测区域中电梯运行状态安全符合指数具体解析过程包括以下步骤：

从各检测区域中电梯对应的各运行状态参数中提取运行速度，利用计算公式计算得出各检测区域中电梯运行速度对应的运行安全指数，并记为α

从各检测区域中电梯对应的各运行状态参数中提取运行噪声分贝，利用计算公式计算得出各检测区域中电梯运行噪声分贝对应的运行安全指数，并记为ζ

从各检测区域中电梯对应的各运行状态参数中提取运行噪声音色，由此进行运行噪声音色安全影响权重设置，将电梯在各检测区域中运行噪声音色对应的安全影响权重按照从大到小进行排序，将排名第一位的运行安全影响权重作为目标电梯运行安全影响权重，并记为ζ；

需要说明的是，进行运行噪声音色安全影响权重设置具体设置过程为：将电梯在各检测区域中对应的运行噪声音色与设定的各电梯运行安全影响权重对应的运行噪声音色进行匹配对比，筛选得出电梯在各检测区域中运行噪声音色对应的安全影响权重。

将各检测区域中电梯运行速度对应的运行安全指数、运行噪声分贝对应的运行安全指数和目标电梯运行安全影响权重代入计算公式

本发明实施例通过对电梯在各监测区域对应的运行速度、运行噪声分贝、运行噪声音色进行采集，一方面，解决了当前技术具有一定片面性的问题，丰富了电梯运行安全监测的维度；另一方面，规避了当前电梯运行安全分析依据过于局限的局面，有效的提高了电梯运行安全分析的合理性。

电梯运行安全等级解析与处理模块，用于基于电梯运行目标监测部位对应的综合运行安全指数和各检测区域电梯运行状态安全符合指数，确认目标楼栋电梯对应的运行安全等级，并将目标楼栋电梯对应的运行安全等级进行后台显示。

具体地，所述确认目标楼栋电梯对应的运行安全等级，具体确认过程如下：

将电梯运行目标监测部位对应的综合运行安全指数G和各检测区域中电梯对应的运行状态安全符合指数H

将目标楼栋电梯对应的综合运行安全指数与设定的各电梯运行安全等级对应的运行安全指数范围进行匹配对比，筛选得出目标楼栋电梯对应的运行安全等级。

进一步地，目标楼栋电梯对应的运行安全等级具体筛选过程为：

若目标楼栋电梯对应的综合运行安全指数处于设定的一级电梯运行安全等级对应的运行安全指数范围内，则判定该目标楼栋电梯对应的运行安全等级为一级；

若目标楼栋电梯对应的综合运行安全指数处于设定的二级电梯运行安全等级对应的运行安全指数范围内，则判定该目标楼栋电梯对应的运行安全等级为二级；

若目标楼栋电梯对应的综合运行安全指数处于设定的三级电梯运行安全等级对应的运行安全指数范围内，则判定该目标楼栋电梯对应的运行安全等级为三级。

需要补充的是，上述各电梯运行安全等级的对应关系为一级>二级>三级。

本发明实施例通过通过对电梯轿厢、导轨、牵引绳以及电梯在各楼层对应的运行速度、运行噪声分贝、运行噪声音色进行采集与解析，得出目标楼栋电梯对应的运行安全等级，进而有效的解决了当前技术无法直观、客观的判断电梯的运行安全的问题，提高了电梯运行安全监测的分析结果的可靠性，同时还拓展了电梯运行安全分析的参考依据，为电梯的运行安全提供了有力保障，在另一层面还为电梯后续维修工作的开展提供了精准的维修凭证，实现了电梯运行安全的多维度监测，大大的提高了电梯运行安全分析的切实性、准确性和参考性，具有很大的实用意义。

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。