[发明专利]一种自动监测出口区域人群密度装置及其工作流程

说明书

技术领域

本发明涉及监测技术领域，具体的说，是一种自动监测出口区域人群密度装置及其工作流程。

背景技术

随着城市化进程的发展，公共大型建筑不断增多。这些建筑内结构复杂，人群高度密集。当突发灾害发生时（例如火灾、地震和恐袭等），庞大的人群涌向出口，人员恐慌和疏散不到位，很容易发生拥挤和踩踏进而造成人员伤亡，后果十分严重。由于人群对疏散环境认知、移动速度和心里恐惧的差异程度，使得疏散空间中行人分布不平衡。因此，某些出口区域的疏散行人数量偏少，而某些出口区域的疏散行人数量偏多。其中最为典型的是在出口区域会出现拱形拥堵现象，即人群会集中在以出口位置为中心的半圆弧区域内。当出口区域人群密度较高时，将对行人疏散路径选择产生影响。如果能够对出口区域内的人群密度进行实时自动监测，根据监测结果采取相应措施提醒人群和疏散引导员，就可以有效的对人群进行分流疏散，提高疏散效率减少伤亡。

传统监测人群密度多用摄像设备，摄像设备一般放置在出口位置，只能对出口点进行监测，即对一个点监测，而不能对在出口区域范围人群进行监测，即不能监测一个面。同时，一般摄像设备只能对人群进行宏观监测，不能量化。高级的人脸识别摄像设备虽然能够对人数进行统计，但是它存在两个不足，第一是人群中遮蔽现象不能处理（人群中身高较高的人会遮挡住身后身高较矮的人），第二其成本太高，无法大规模普及使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动监测出口区域人群密度装置及其工作流程，能够有效的避免某一出口过度拥挤而造成不必要的伤亡，能够有效的通过声光提示信号对出口区域的人群进行有效疏导，提高疏散效率。

本发明通过下述技术方案实现：一种自动监测出口区域人群密度装置，还包括进行信号采集的传感器模块、与传感器模块连接并进行数字信号转换的信号转换模块、与信号转换模块进行数据传输的控制模块以及与控制模块连接的声光模块，所述电源模块分别与传感器模块、信号转换模块、控制模块、声光模块电连接。

工作原理：装置开启时，如果电源开关没有接通，则装置不工作。电源接通后，装置先进行初始化，使各个模块设置为预定状态，相应引脚也设置为初始状态。初始化完成后，传感器模块进行数字信号采集，传感器模块接收端将产生两种数字信号（有人经过时遮光数字信号1，没人是处于常态通光数字信号0），并将所采集的数字信号传递给信号转换模块，信号转换模块进行数字信号的转换并将新的数字信号传递给控制模块，控制模块根据接收到数字信号控制声光模块是否进行声光预警。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述传感器模块采用16路激光对射传感器，负载电流为200mA，检测距离为0-30米。

所述信号转换模块包括与16路激光对射传感器输出端连接的分压电路、4个型号为IL715的数字隔离器以及1个型号为74ACT16245且带三态门的16位总线收发器；所述分压电路、数字隔离器以及16位总线收发器依次连接。IL715数字隔离器不仅能够有效的消除噪声干扰，同时还可以保护后续电路免受高电压的冲击，通过74ACT16245的OE1#和OE2#引脚就能分时将16路数字信号分为2组，每组8路数字信号分时输入到后续的控制模块内。分压电路将传感器模块输出通断信号转换为IL715能够接收的数字信号，通断信号是+12V，IL715能接收的信号是+5V。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述控制模块包括与16位总线收发器输出端连接且型号为STC89C52的微控制器以及分别与微控制器连接的时钟电路、复位电路以及下载电路。

控制模块接收来自信号转换模块的数字信号，通过分析处理这些数字信号计算出人群密度，通过声音和高亮度LED提示当前人群密度状态。同时，控制模块还将对信号转换模块发出相应的控制数字信号。

控制模块主要作用是分时接收16路数字信号，每次接收8路。根据通断信号比例及引脚控制报警扬声器发声时间和发光二极管闪烁频率。同时，通过引脚控制信号转换电路74ACT16245的OE1#和OE2#输出使能端，起到将16路输入数字信号分成2组，一组8路输出。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述声光模块包括分别与微控制器输出端连接的报警扬声器和高亮度LED。

进一步地，为了更好的实现本发明，其特征在于：所述电源模块采用+5V/+12V的直流电源，其中所述+12V直流电源与传感器模块、报警扬声器电连接，所述+5V直流电源分别与信号转换模块、控制模块、高亮度LED模块电连接。