随着国家倡导节能省地型住宅建设政策的广泛落实，高层建筑成为房地产开发的主体。电梯作为人们在高层楼宇中走动最便利的搭乘工具，得到了广泛使用，给人们带来了许多的便利。随着社会经济的高速发展，居住环境的舒适性和安全性得到了人们的重点关注。为了提供物业管理水平，防止无关人员随便进出、使用电梯，同时达到节能环保的效果，门禁、梯控系统在安全的居住环境中起到的重要作用也得到越来越多的重视。
目前国内的门禁系统、电梯控制系统大多为IC/ID卡设备、指纹设备或密码设备，这些设备的操作方式要求使用人员近距离操作，当使用者双手被占用、轿厢内乘客较多时操作不方便；在电梯的使用过程中，实体键盘在人流较大时使用很不方便，在拥挤的电梯中，被人群挤压到电梯内部的乘客难以自己伸手够到键盘，带来了不方便；同时卡片或密码丢失、遗忘，复制以及被盗的隐患，指纹识别被指纹套破解了“密码”，更加让人觉得恐慌不安。如何使小区的门禁系统、电梯控制系统真正实现安全化、智能化、便捷化成为大众讨论的重点，此时人脸识别系统的问世，给解决住户、访客出入的管理、对小区、楼宇防盗提供了方向。
人脸识别技术是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术，具有安全性、可靠性、隐秘性、可扩充性等特点，在开放的公共环境下应有具有不可替代的优势。
本文主要分析了人脸识别门禁系统与电梯控制系统结合的智能系统并指出其不足。
1 电梯人脸识别智能系统简介
1.1系统概述
电梯人脸识别智能系统，采用人脸识别技术，结合终端机采集人脸、局域网以及云平台管理，用户无需携带IC卡即可通过门禁，同时自动登记呼梯，完成呼梯、派梯，实现电梯和门禁控制系统的集成，给用户提供顺畅的通行体验。
1.2 系统功能
1）人脸识别：采用人脸识别技术，对采集的人脸信息进行对比识别，比对成功，则发出开门信号，进行门禁控制，若为非法用户则拒绝开门。
2）电梯联动：用户通过人脸识别后，电梯根据人脸识别的用户信息自动登记选层信号，自动呼梯，实现电梯和门禁控制系统的集成。
3）目的阶选层：通用目的选层控制系统考虑乘客的数量及目的楼层，通过清晰的指引，减少轿厢的拥挤程度，缩短乘梯时间，减少停站次数，同时提升电梯的输送能力和性能。
4）访客实现：访客来访时，通过访客人脸临时授权，访客在规定时间和范围内刷脸访问，并实现门禁、梯控联动。
2 电梯人脸识别智能系统架构
人脸识别系统通过社区局域网、INTERNET与云端服务器进行通讯，对识别的人脸进行比对，识别成功发送开门指令给人脸设备终端设备，门口机发送指令开门和呼梯服务。
3 电梯人脸识别智能系统组成
3.1 人脸识别系统
人脸识别子系统由安装在大楼入口的人脸识别一体机、人脸采集器、管理端PC机，云服务系统等组成。
用户可以通过APP或者管理中心注册人脸信息，注册方式可以采用用户照片或者现场采集人脸信息等方式进行，然后统一存储在远端人脸库。当用户在人脸识别终端设别人脸后，系统会实时和云端的人脸库进行比对。
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人脸识别技术采用区域特征分析算法，融合计算机图像处理技术与生物统计学原理，利用计算机图像处理技术从视频中提取人像特征点，利用生物统计学的原理进行分析建立数学模型。利用已建成的人脸特征模板与被测者的人的面像进行特征分析，根据分析的结果来给出一个相似值，通过这个值即可确定是否为同一人。
用户来到入口，注视人脸识别的摄像头，人脸识别设备的显示屏会及时显示住户视频画面，并进行人脸识别；摄像头拍照获取完人脸图片，在进行人脸识别比对的同时，亦会将拍照获取到的每一张人脸信息上传到服务器保存下来。人脸识别设备接收到云系统人脸识别通过的指令后，完成信号转换并通过RS485转换器传输信号至门禁系统及电梯主板。如识别成功，则发送开门信号至门禁系统，开门；识别成功，如用户是单层权限，将自动点亮用户所在楼层按钮前往目的地，如有多层权限，住户需自行选择要前往的楼层。
3.2 门禁访客
对于访客，无需卡和密码，可以通过两种方式实现乘梯：
1、访客联系要拜访的住户，住户通过APP访客乘梯功能，开放门禁及电梯的使用权限后，访客进入电梯轿厢选择开放的楼层后达到对应的楼层，其他楼层无法到达；
2、访客联系要拜访的住户，访客在楼宇门口对讲系统呼叫住户，住户应答，通过音视频通话确认访客身份后，按楼宇对讲系统开锁键开门；此时单元门开放，同时对讲系统按照协议给出信号，电梯接到指令，开放住户所在层呼梯权限；访客进入单元门后，电梯到达后进入轿厢，可在设定的时间内按住户所在楼层按钮启动个电梯上楼，按其他楼层按钮无效。
3.3目的阶选层控制系统
随着楼宇高度的继续提升，对庞大客流实施更加高效、有序的运输成为现代建筑持续面对的难题。在乘客流较大的楼宇内，电梯人脸识别系统可以与目的阶选层控制系统相结合，可显著提高大楼内的通行便捷度，同时提升电梯的输送能力和性能。目的选层控制系统考虑乘客的数量及乘客的目的楼层，通过清晰的指引，减少轿厢的拥挤程度，缩短乘梯时间，减少停站次数。
目的阶选层控制系统是对传统多台电梯群控技术的全新突破，其最大的特点在电梯外预先掌握乘客的目的楼层，感知峰值交通需求，合理计算和预测电梯的最佳服务路径，精确规划和优化任务分配，从过去随机登录分配的方式，改为由系统事先收集乘客想要到达的目的楼层。用户可以在进口通过人脸识别后自动在目的阶控制操作盘中登记楼层信息，之后通过智能客流管理系统将所有指令通过神经网络计算后，将目的阶相同的呼梯需求进行统一派梯，指派等候时间最短的电梯优先服务，系统将目的楼层相同或相近的乘客智能分配于同一台电梯，因此大多数用户可以无需停靠，直接到达目的楼层，避免了普通电梯每次运输都需多次停靠的问题，乘客平均等待时间缩短20%以上。
目的阶选层有两种选择方式：混合式目的选层与完全式目的选层。
混合式目的选层：在混合式目的选层系统中，目的阶选层操纵面板仅安装在主楼层，其他楼层是用传统的厅站信号系统，轿厢也采用传统的轿厢操纵面板。用户来到入口，通过人脸识别，识别成功，则发送开门信号至门禁系统，同时自动点亮目的阶选层操纵面板的目的楼层。混合式目的选层系统配置在客流相对集中的楼层，对于快速疏散客流，缓解主要楼层的交通压力尤为有效；
完全式目的选层：在完全式目的选层系统中，所有楼层均安装目的选层操纵面板，此种情况下轿厢操纵面板上可不设选层按钮。此种选层控制系统访客使用时会受到限制。
4 电梯人脸识别智能系统缺点
电梯人脸识别智能系统对整体系统及综合布线有一定要求，所有硬件网络协议需一致；对安装调试有一定集成要求；人脸识别设备对周围的光线环境敏感，影响识别的准确性；人体面部的头发、饰物等遮挡物，人脸变老等因素，影响识别效果；在电梯控制系统中采集人脸图像容易受周围光线、角度、距离等问题造成人脸识别梯控不稳定；与目的阶选层控制系统配套使用时，单台电梯影响不大，多台电梯联动时，可能会造成已经分配的电梯，乘客由于接打电话或其他原因没有进入轿厢，或者误进入其他电梯，给乘客造成不便。人脸识别门禁系统与自动呼梯相结合的智能系统仅能在正常情况下使用，一旦电梯出现故障，需自动快速退出此种模式，恢复电梯正常模式。
论文作者:刘学雨
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/28
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