基于大数据与云计算的电梯智能调度管理系统

技术领域

本发明涉及电梯调度管理领域，涉及到基于大数据与云计算的电梯智能调度管理系统。

背景技术

随着社会的进步，高层大厦和社区不断出现，作为高层社区重要组成部分的运输工具电梯得到了越来越广泛的应用。同时，人们对电梯的使用效率也提出了越来越高的要求，因此，如何提高电梯的使用效率是目前亟待解决的问题。

目前，现有的电梯调度管理系统还存在有非常多的问题，现有的电梯调度管理系统很少有让电梯进行自主行动的能力，而是完全由人们的按键去控制，从而无法根据用户乘坐电梯习惯进行智能调度，导致电梯的使用效率降低，影响电梯运行规则、策略的准确使用；同时无法判断等待电梯的用户去往的楼层，存在系统将不到达该楼层的电梯进行调度，从而增加用户的等待时间，降低了电梯调度运行的效率，导致用户的体验感降低，使得用户的需求无法得到满足，为了解决以上问题，现设计基于大数据与云计算的电梯智能调度管理系统。

发明内容

本发明的目的在于提供基于大数据与云计算的电梯智能调度管理系统，本发明通过采集进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆图像，识别进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆对应的车牌号，对比筛选停留小区住宅楼车库的各车辆车牌号对应的车主人脸特征数据，同时通过人脸识别小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸特征数据，对比统计默认去往小区住宅楼的地下车库的各用户所在的楼层，并根据乘坐电梯习惯统计剩余等待电梯的各用户所在楼层，通过控制能停靠对应楼层的电梯停靠在对应的各用户所在的最高层，解决了背景技术中存在的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于大数据与云计算的电梯智能调度管理系统，包括车辆图像采集模块、车辆图像处理模块、车牌识别模块、人脸图像采集模块、人脸图像处理模块、人脸特征识别模块、分析服务器、电梯控制中心和云数据库；

所述分析服务器分别与车牌识别模块、人脸特征识别模块、电梯控制中心和云数据库连接，云数据库与人脸特征识别模块连接，车辆图像处理模块分别与车辆图像采集模块和车牌识别模块连接，人脸图像采集模块与人脸图像处理模块连接，人脸特征识别模块分别与人脸图像处理模块和电梯控制中心连接；

所述车辆图像采集模块包括高清摄像头，用于对进出小区住宅楼车库的车辆进行图像采集，通过高清摄像头实时采集进小区住宅楼车库的各车辆图像和出小区住宅楼车库的各车辆图像，构成进小区住宅楼车库的各车辆图像集合A(a

所述车辆图像处理模块用于接收车辆图像采集模块发送的进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆图像集合，对接收的进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆图像进行处理，将处理后的进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆图像集合发送至车牌识别模块；

所述车牌识别模块用于接收车辆图像处理模块发送的处理后的进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆图像集合，采用车牌识别技术对接收的各车辆图像中车牌进行识别，获取进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆对应的车牌号，统计进小区住宅楼车库的各车辆的车牌号和出小区住宅楼车库的各车辆的车牌号，分别构成进小区住宅楼车库的各车辆的车牌号集合

所述分析服务器用于接收车牌识别模块发送的进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆的车牌号集合，将接收的出小区住宅楼车库的各车辆的车牌号与进小区住宅楼车库的各车辆的车牌号进行一一匹配，当出小区住宅楼车库的某车辆的车牌号与进小区住宅楼车库的某车辆的车牌号匹配时，表明该车辆已经驶出小区住宅楼车库，统计剩余未匹配的停留小区住宅楼车库的各车辆的车牌号，同时提取云数据库中存储的该小区住宅楼中所有车主的人脸特征数据对应的车辆车牌号，将剩余未匹配的停留小区住宅楼车库的各车辆的车牌号与该小区住宅楼中所有车主的人脸特征数据对应的车辆车牌号进行对比，筛选获得停留小区住宅楼车库的各车辆车牌号对应的车主人脸特征数据，将获得的停留小区住宅楼车库的各车辆车牌号对应的车主人脸特征数据发送至云数据库；

所述人脸图像采集模块用于对小区住宅楼内等待电梯的各用户进行人脸图像采集，采集小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸图像，将采集的小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸图像发送至人脸图像处理模块；

所述人脸图像处理模块用于接收人脸图像采集模块发送采集的小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸图像，对接收的小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸图像进行处理，通过几何归一化处理变化为大小一致且人脸不存在偏角的图像，并对处理后的各用户的人脸图像进行人脸特征提取，根据人脸器官的形状描述以及器官之间的距离特性提取人脸分类的特征数据，统计小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸特征数据，将小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸特征数据发送至人脸特征识别模块；

所述人脸特征识别模块用于接收人脸图像处理模块发送的小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸特征数据，提取云数据库中存储的停留小区住宅楼车库的各车辆车牌号对应的车主人脸特征数据，将小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸特征数据与存储的停留小区住宅楼车库的各车辆车牌号对应的车主人脸特征数据进行对比，若小区住宅楼内某楼层等待电梯的某用户的人脸特征数据与停留小区住宅楼车库的某车辆车牌号对应的车主人脸特征数据匹配，则该楼层的该用户默认去往小区住宅楼的地下车库，统计默认去往小区住宅楼的地下车库的各用户所在的楼层，将默认去往小区住宅楼的地下车库的各用户所在的楼层发送至电梯控制中心；同时若小区住宅楼内某楼层等待电梯的某用户的人脸特征数据与停留小区住宅楼车库的各车辆车牌号对应的车主人脸特征数据不匹配，则该楼层的该用户去往楼层无法确定，将去往楼层无法确定的各用户人脸特征数据发送至分析服务器；

所述分析服务器用于接收人脸特征识别模块发送的去往楼层无法确定的各用户人脸特征数据，提取云数据库中存储的小区住宅楼内所有用户的人脸特征数据对应的乘坐电梯习惯，筛选接收的去往楼层无法确定的各用户人脸特征数据对应的乘坐电梯习惯，统计乘坐电梯习惯去往小区住宅楼的地下车库的各用户所在的楼层，将乘坐电梯习惯去往小区住宅楼的地下车库的各用户所在的楼层发送至电梯控制中心；同时统计乘坐电梯习惯不确定和乘坐电梯习惯去往小区住宅楼一楼的各用户所在的楼层，将乘坐电梯习惯不确定和乘坐电梯习惯去往小区住宅楼一楼的各用户所在的楼层发送至电梯控制中心；

所述电梯控制中心用于接收人脸特征识别模块发送的默认去往小区住宅楼的地下车库的各用户所在的楼层，同时接收分析服务器发送的乘坐电梯习惯去往小区住宅楼的地下车库、乘坐电梯习惯不确定和乘坐电梯习惯去往小区住宅楼一楼的各用户所在的楼层，将接收的去往小区住宅楼的地下车库的各用户所在的楼层进行对比，筛选去往小区住宅楼的地下车库的用户所在的最高层，通过控制能停靠地下车库的电梯，将该电梯运行至去往小区住宅楼的地下车库的用户所在的最高层；同时接收的乘坐电梯习惯不确定和乘坐电梯习惯去往小区住宅楼一楼的各用户所在的楼层进行对比，筛选剩余等待电梯的用户所在的最高层，通过控制不能停靠地下车库的电梯，将该电梯运行至剩余等待电梯的用户所在的最高层；

所述云数据库用于接收分析服务器发送的停留小区住宅楼车库的各车辆车牌号对应的车主人脸特征数据，同时存储小区住宅楼中所有车主的人脸特征数据对应的车辆车牌号，并存储小区住宅楼内所有用户的人脸特征数据对应的乘坐电梯习惯；

进一步地，所述车辆图像处理模块的图像处理方法为对进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆图像进行多种不同的矩形筛选框筛选，提取包裹车辆车牌号的最小矩形，并去除该矩形区域之外的车辆图像，对保留的矩形区域图像进行高频分量增强处理；

进一步地，所述车牌识别仪的识别方法，包括如下步骤：

S1：对处理的图像进行大范围相关搜索，将符合汽车牌照特征的若干区域作为候选区，对若干侯选区域做进一步分析、评判，筛选最佳的区域作为牌照区域，并将其从图像中分离出来；

S2：采用垂直投影法将牌照区域分割成单个字符，并进行识别；

S3：通过基于模板匹配算法将分割后的字符二值化，并将其尺寸大小缩放为字符数据库中模板的大小，与所有的模板进行匹配，筛选最佳匹配结果组成车牌号码；

进一步地，所述人脸图像采集模块包括若干摄像头，其中若干摄像头安装在小区住宅楼内各楼层的电梯口处，通过摄像头按照人脸具有一定结构分布特征的检测方法对人脸进行检测，对被检测到的人脸进行动态目标跟踪，采集各楼层等待电梯的各用户的人脸图像；

进一步地，所述云数据库根据小区住宅楼内所有用户在每一周不同的日期、不同的时间里乘坐电梯，逐渐收集各用户的乘坐电梯习惯；

进一步地，所述电梯控制中心默认为除小区住宅楼一楼外的用户去往楼层均为一楼，小区住宅楼一楼的用户去往的楼层均为上楼，所述用户去往的楼层的方向与默认值不同时，用户可以直接在本层等待电梯处按电梯按钮。

有益效果：

(1)本发明提供的基于大数据与云计算的电梯智能调度管理系统，通过采集进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆图像，识别进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆对应的车牌号，对比筛选停留小区住宅楼车库的各车辆车牌号对应的车主人脸特征数据，为后期判断等待电梯的各用户去往的楼层提供可靠的参考依据，同时通过人脸识别小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸特征数据，对比统计默认去往小区住宅楼的地下车库的各用户所在的楼层，并根据乘坐电梯习惯统计剩余等待电梯的各用户所在楼层，从而提高了电梯的使用效率，避免影响电梯运行规则、策略的准确使用的问题。

(2)本发明通过电梯控制中心控制能停靠地下车库的电梯，将该电梯运行至去往小区住宅楼的地下车库的用户所在的最高层，同时通过控制不能停靠地下车库的电梯，将该电梯运行至剩余等待电梯的用户所在的最高层，从而减少用户的等待时间，提高了电梯调度运行的效率，并增加了用户的体验感，使得用户的需求得到充分的满足。

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为本发明的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，基于大数据与云计算的电梯智能调度管理系统，包括车辆图像采集模块、车辆图像处理模块、车牌识别模块、人脸图像采集模块、人脸图像处理模块、人脸特征识别模块、分析服务器、电梯控制中心和云数据库；

所述分析服务器分别与车牌识别模块、人脸特征识别模块、电梯控制中心和云数据库连接，云数据库与人脸特征识别模块连接，车辆图像处理模块分别与车辆图像采集模块和车牌识别模块连接，人脸图像采集模块与人脸图像处理模块连接，人脸特征识别模块分别与人脸图像处理模块和电梯控制中心连接。

所述车辆图像采集模块包括高清摄像头，用于对进出小区住宅楼车库的车辆进行图像采集，通过高清摄像头实时采集进小区住宅楼车库的各车辆图像和出小区住宅楼车库的各车辆图像，构成进小区住宅楼车库的各车辆图像集合A(a

所述车辆图像处理模块用于接收车辆图像采集模块发送的进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆图像集合，对接收的进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆图像进行多种不同的矩形筛选框筛选，提取包裹车辆车牌号的最小矩形，并去除该矩形区域之外的车辆图像，对保留的矩形区域图像进行高频分量增强处理，将处理后的进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆图像集合发送至车牌识别模块。

所述车牌识别模块用于接收车辆图像处理模块发送的处理后的进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆图像集合，采用车牌识别技术对接收的各车辆图像中车牌进行识别，获取进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆对应的车牌号，统计进小区住宅楼车库的各车辆的车牌号和出小区住宅楼车库的各车辆的车牌号，分别构成进小区住宅楼车库的各车辆的车牌号集合

所述车牌识别仪的识别方法，包括如下步骤：

S1：对处理的图像进行大范围相关搜索，将符合汽车牌照特征的若干区域作为候选区，对若干侯选区域做进一步分析、评判，筛选最佳的区域作为牌照区域，并将其从图像中分离出来；

S2：采用垂直投影法将牌照区域分割成单个字符，并进行识别；

S3：通过基于模板匹配算法将分割后的字符二值化，并将其尺寸大小缩放为字符数据库中模板的大小，与所有的模板进行匹配，筛选最佳匹配结果组成车牌号码。

所述分析服务器用于接收车牌识别模块发送的进小区住宅楼车库和出小区住宅楼车库的各车辆的车牌号集合，将接收的出小区住宅楼车库的各车辆的车牌号与进小区住宅楼车库的各车辆的车牌号进行一一匹配，当出小区住宅楼车库的某车辆的车牌号与进小区住宅楼车库的某车辆的车牌号匹配时，表明该车辆已经驶出小区住宅楼车库，统计剩余未匹配的停留小区住宅楼车库的各车辆的车牌号，同时提取云数据库中存储的该小区住宅楼中所有车主的人脸特征数据对应的车辆车牌号，将剩余未匹配的停留小区住宅楼车库的各车辆的车牌号与该小区住宅楼中所有车主的人脸特征数据对应的车辆车牌号进行对比，筛选获得停留小区住宅楼车库的各车辆车牌号对应的车主人脸特征数据，为后期判断等待电梯的各用户去往的楼层提供可靠的参考依据，并将获得的停留小区住宅楼车库的各车辆车牌号对应的车主人脸特征数据发送至云数据库。

所述人脸图像采集模块包括若干摄像头，其中若干摄像头安装在小区住宅楼内各楼层的电梯口处，用于对小区住宅楼内等待电梯的各用户进行人脸图像采集，通过摄像头按照人脸具有一定结构分布特征的检测方法对人脸进行检测，对被检测到的人脸进行动态目标跟踪，采集各楼层等待电梯的各用户的人脸图像，统计小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸图像，将采集的小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸图像发送至人脸图像处理模块；

所述人脸图像处理模块用于接收人脸图像采集模块发送采集的小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸图像，对接收的小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸图像进行处理，通过几何归一化处理变化为大小一致且人脸不存在偏角的图像，并对处理后的各用户的人脸图像进行人脸特征提取，根据人脸器官的形状描述以及器官之间的距离特性提取人脸分类的特征数据，统计小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸特征数据，将小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸特征数据发送至人脸特征识别模块。

所述人脸特征识别模块用于接收人脸图像处理模块发送的小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸特征数据，提取云数据库中存储的停留小区住宅楼车库的各车辆车牌号对应的车主人脸特征数据，将小区住宅楼内各楼层等待电梯的各用户的人脸特征数据与存储的停留小区住宅楼车库的各车辆车牌号对应的车主人脸特征数据进行对比，若小区住宅楼内某楼层等待电梯的某用户的人脸特征数据与停留小区住宅楼车库的某车辆车牌号对应的车主人脸特征数据匹配，则该楼层的该用户默认去往小区住宅楼的地下车库，统计默认去往小区住宅楼的地下车库的各用户所在的楼层，将默认去往小区住宅楼的地下车库的各用户所在的楼层发送至电梯控制中心；同时若小区住宅楼内某楼层等待电梯的某用户的人脸特征数据与停留小区住宅楼车库的各车辆车牌号对应的车主人脸特征数据不匹配，则该楼层的该用户去往楼层无法确定，将去往楼层无法确定的各用户人脸特征数据发送至分析服务器。

所述分析服务器用于接收人脸特征识别模块发送的去往楼层无法确定的各用户人脸特征数据，提取云数据库中存储的小区住宅楼内所有用户的人脸特征数据对应的乘坐电梯习惯，筛选接收的去往楼层无法确定的各用户人脸特征数据对应的乘坐电梯习惯，统计乘坐电梯习惯去往小区住宅楼的地下车库的各用户所在的楼层，从而提高了电梯的使用效率，避免影响电梯运行规则、策略的准确使用的问题，并将乘坐电梯习惯去往小区住宅楼的地下车库的各用户所在的楼层发送至电梯控制中心；同时统计乘坐电梯习惯不确定和乘坐电梯习惯去往小区住宅楼一楼的各用户所在的楼层，从而提高了电梯的使用效率，避免影响电梯运行规则、策略的准确使用的问题，并将乘坐电梯习惯不确定和乘坐电梯习惯去往小区住宅楼一楼的各用户所在的楼层发送至电梯控制中心。

所述电梯控制中心用于接收人脸特征识别模块发送的默认去往小区住宅楼的地下车库的各用户所在的楼层，同时接收分析服务器发送的乘坐电梯习惯去往小区住宅楼的地下车库、乘坐电梯习惯不确定和乘坐电梯习惯去往小区住宅楼一楼的各用户所在的楼层，将接收的去往小区住宅楼的地下车库的各用户所在的楼层进行对比，筛选去往小区住宅楼的地下车库的用户所在的最高层，通过控制能停靠地下车库的电梯，将该电梯运行至去往小区住宅楼的地下车库的用户所在的最高层；同时接收的乘坐电梯习惯不确定和乘坐电梯习惯去往小区住宅楼一楼的各用户所在的楼层进行对比，筛选剩余等待电梯的用户所在的最高层，通过控制不能停靠地下车库的电梯，将该电梯运行至剩余等待电梯的用户所在的最高层，从而减少用户的等待时间，提高了电梯调度运行的效率，并增加了用户的体验感，使得用户的需求得到充分的满足。

所述电梯控制中心默认为除小区住宅楼一楼外的用户去往楼层均为一楼，小区住宅楼一楼的用户去往的楼层均为上楼，所述用户去往的楼层的方向与默认值不同时，用户可以直接在本层等待电梯处按电梯按钮。

所述云数据库用于接收分析服务器发送的停留小区住宅楼车库的各车辆车牌号对应的车主人脸特征数据，同时存储小区住宅楼中所有车主的人脸特征数据对应的车辆车牌号，并存储小区住宅楼内所有用户的人脸特征数据对应的乘坐电梯习惯，所述云数据库根据小区住宅楼内所有用户在每一周不同的日期、不同的时间里乘坐电梯，逐渐收集各用户的乘坐电梯习惯。

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。