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电动车入侵电梯报警系统设计研究

摘要：本文指出了电梯轿厢内携带危险物品可能引发的公共安全问题，并介绍了一种智能识别电动车进入电梯的报警系统。该系统包括摄像识别、语音声光报警、电梯运行限制和辅助功能等，有效增强了视频监控效能，使电梯安全管理由被动转向主动。

关键词：单片机；摄像识别；语音声光报警；舵机

引言

随着城市化进程的加快，城市电动车数量迅猛增长。然而，这一增长导致了许多居民将电动车带入住宅楼，甚至通过电梯搬移至家中进行充电。这种行为不仅给居民楼带来了安全隐患，而且电动车在充电过程中发生事故的频率也大幅增加。因此，电动车检测报警系统成为了解决这一问题的关键。

一、电动自行车类危险物品进入电梯轿厢对公共区域的危害

根据权威统计数据，乘客的不安全行为在电梯事故中占据了高达40%的比例[1]。这一触目惊心的数字，无疑向我们揭示了一个严峻的问题：乘客的安全意识亟待提高。为了应对这一挑战，政府出台了《关于规范电动自行车停放充电加强火灾防范的通告》，明确禁止在建筑物内的公共区域，如共用走道、楼梯间和安全出口等，停放电动自行车或为电动自行车充电[2]。

尽管有明文规定，个别市民仍然心存侥幸，无视安全告示。他们将电动自行车搬运到楼道或家中存放并充电。一旦这种违规行为引发火灾，封堵的不仅是居民楼的安全出口和逃生通道，更可能是无数无辜的生命。特别是在电梯运行过程中，如果电动自行车在轿厢内起火或爆炸，后果不堪设想。为了提高市民的安全意识，有必要深入分析这种违规行为的根源。从技术层面来说，电梯制造商和物业部门也应采取措施，提高电梯的安全性能。例如，可以在电梯内安装烟雾报警器、灭火装置等设备，以便在发生火灾时能够及时报警并扑灭火源。同时，对于电动自行车进入电梯的问题，也可以通过技术手段进行限制，如安装智能识别系统，阻止电动自行车进入电梯。

二、电梯轿厢不适合安装常规消防灭火装置

电梯是一个封闭的有限空间，这一特点决定了它并不适合存放某些特定的物品。特别是对于一些消防器材，如干粉灭火器、CO2灭火器和七氟丙烷灭火器等，它们在使用过程中可能会对封闭空间内的乘客造成伤害。干粉灭火器主要通过干粉灭火剂迅速释放大量的非活性气体来抑制火焰燃烧。然而，这种灭火器在释放干粉时，可能会在封闭空间内形成有害的粉尘云，这种环境对人体会有负面影响。CO2灭火器则利用其高浓度的二氧化碳气体来稀释空气中的氧气，从而达到灭火的效果。然而，过度吸入这种高浓度的二氧化碳气体可能导致窒息危险，对于电梯轿厢这样的封闭空间来说，这无疑是一个巨大的安全隐患[3]。七氟丙烷灭火器则是通过释放大量的七氟丙烷气体来稀释空气中的氧气或化学反应灭火。这种气体对人体有害，长时间暴露可能导致健康问题。除了这些消防器材，我们还应该尽可能防止电动车进入电梯。

三、电动车进入电梯轿厢识别报警系统研究现状

地感应线圈阻车系统：这个系统在电梯箱体入口的底部放置了一根地感应线圈，可以通过探测电动车材质的金属，将地感应线圈与控制器连接[4]，并使其与执行机构联通，执行机构控制执行元件，阻止电梯门关闭控制器连接扬声器，发声时现语音，以阻止电动车推入轿厢。所述执行机构可以与电梯非接触连接，并且还可以与光幕电源电路连接[5]。

采集板阻车系统是一种通过在电梯箱体入口处设置采集板来实现的。该采集板包括处理器模块和与其电性相连的金属检测模块、压重检测模块、电梯驱动模块、报警模块和语音提示模块。金属检测模块用于感知电动车材质的金属物体是否靠近电梯箱体的信号，并将信号发送给处理器模块。同时，压重检测模块会实时监测电梯箱体内的压重数据，并将其传输给处理器模块[6]。当金属物体接近电梯箱体并且电梯箱体内的压重数据信号发生变化时，处理器模块会综合判断是否有电动车进入电梯箱体。如果判断为有电动车进入，报警模块会发出报警提示，并通过电梯驱动模块控制电梯停止运行，禁止关闭电梯门，语音提示推离电动车，阻止电动车推入轿厢[7]。

图像识别阻车系统有三种情况：通过分析电梯内的图像信息，判断是否有电动车存在。如果存在电动车，系统会记录第一次检测到电动车的时间，并统计在预设时间内电动车的识别次数。同时，系统也会记录在预设时间内未检测到电动车的次数。然后，系统会比较第一次检测到电动车的次数和未检测到电动车的次数，如果第一次检测到电动车的次数大于未检测到电动车的次数，控制器会执行禁止电动车乘坐的指令，阻止电梯门关闭，并触发语音功能，提醒乘客将电动车推离电梯。如果在电动车的第二次识别中，第一次检测到电动车的次数仍然大于未检测到电动车的次数，控制器会同样执行禁止电动车乘坐的指令，阻止电梯门关闭，并触发语音功能，提醒乘客将电动车推离电梯；通过识别图像中的电车动车牌，根据是否有车牌信息来自动判断电梯内是否存在电动车；基于深度学习的目标检测识别图像中的电车动信息，自