一种电梯物联网设备的制作方法

一种电梯物联网设备
[技术领域]
[0001]
本实用新型属于电梯物联网技术领域，具体涉及一种电梯物联网设备。
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背景技术：
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[0002]
近几年来，随着国家对电梯安全重视程度显著增加，电梯物联网已经成为电梯安全检测的一种重要手段。在电梯物联网系统中，电梯物联网设备是电梯物联网系统中的核心部件，在远程监控平台与被监控电梯之间发挥重要的媒介作用，其功能包括了采集电梯数据以及对电梯数据处理、传输。
[0003]
现有的电梯物联网设备，多为各家电梯主板厂商针对自己的主板设计自己的管理系统，并不适用其他主板的数据协议，不具有广泛性和兼容性；有的设备获取电梯的数据不够齐全，容易干扰电梯正常安全运行。
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技术实现要素：
]
[0004]
为解决上述现有技术问题，本实用新型提出一种适用于各电梯厂商主板的数据协议，且不易干扰电梯正常安全运行的电梯物联网设备。
[0005]
本实用新型提供的具体技术方案如下：
[0006]
一种电梯物联网设备，其特征在于，包括电梯物联网主板以及与电梯物联网主板连接且实时监测电梯运行状态的电梯监控后台，电梯物联网主板还连接有用于将can总线信号转化成ttl电平信号的ttl串口转换模块和用于接收ttl电平信号的ttl串口模块，ttl串口转换模块还连接有用于控制电梯运行状态的电梯控制系统，电梯控制系统连接有用于检测电梯轿厢内部情况的视频监控子系统和用于识别身份信息和记录用户操作动作信息的门禁管理子系统和供用户进行报警操作的电梯报警子系统，ttl 串口模块还连接有将采集信息发送到电梯物联网主板的单片机控制芯片，单片机控制芯片还连接有用于控制电梯主备电源接入的电源管理子系统和用于检测电梯开关量信号的电梯开关量信号检测子系统。
[0007]
如上所述的一种电梯物联网设备，其特征在于，单片机控制芯片连接有将电源管理子系统和电梯开关量信号检测子系统的采集信息隔离转换并发送到单片机控制芯片的光耦隔离转换电路。
[0008]
如上所述的一种电梯物联网设备，其特征在于，门禁管理子系统包括与电梯控制系统连接的门禁管理控制器，门禁管理控制器连接有用于存储人脸、指纹和卡片信息的用户身份信息预录存储器、用于识别人脸、指纹、卡片信息的用户身份信息识别器和记录用户操作动作的门禁动作记录存储器。
[0009]
如上所述的一种电梯物联网设备，电梯报警子系统包括与电梯控制系统连接的电梯报警控制器，电梯报警控制器连接有供用户发出报警信号的电梯报警按钮和供用户报警后与外界通信的视音频通信装置。
[0010]
如上所述的一种电梯物联网设备，电源管理子系统包括与光耦隔离转换电路连接
的电梯主备电源切换电路，电梯主备电源切换电路连接有电梯主电源和通过电梯主电源充电且可在电梯主电源失电时继续供电的电梯备用电源。
[0011]
如上所述的一种电梯物联网设备，视频监控子系统包括实时监测电梯轿厢内部情况的监控摄像头。
[0012]
如上所述的一种电梯物联网设备，电梯开关量信号检测子系统包括与光耦隔离转换电路连接的电梯开关量信号检测控制器，电梯开关量信号检测控制器连接有用于检测电梯轿厢与电梯门口对齐状态的平层信号检测器、用于检测电梯轿厢与每个楼层乘电梯的门口对齐状态的门区信号检测器、用于检测电梯升降运行到极限位置和开门关门运行到极限位置的限位信号检测器、用于检测电梯故障时触发电路断开的安全回路信号检测器、用于检测电梯开关拨到检修状态的检修信号检测器和用于检测发生消防事故时电梯开关拨到消防状态的消防信号检测器。
[0013]
本实用新型的有益效果如下：
[0014]
(1)本实用新型通过ttl串口转换模块将电梯控制系统和电梯物联网主板连接起来，将电梯控制系统中的电梯主板输出的can总线信号转化成 ttl电平信号，传输到电梯物联网主板，由电梯物联网主板对电梯控制系统的信号进行解析，方便实时监测电梯的运行情况和故障状态。
[0015]
(2)本实用新型的光耦隔离转换电路收到触发电平通过光耦隔离，光耦接收信号能够有效避免外部信号对电梯的干扰。
[0016]
(3)本实用新型的门禁管理子系统，实现对用户的进出权限控制，通过人脸、指纹、刷卡，单一或多种识别方式叠加的身份识别，连接到电梯控制系统，门禁识别通过后电梯方可运行。
[0017]
(4)本实用新型的电梯报警子系统，实现用户人工报警后报警信号传输到电梯监控后台，并及时通知电梯使用单位。
[0018]
(5)本实用新型的视频监控子系统，通过图像识别算法来识别电梯轿厢内的情况，特别是电瓶车进入轿厢或轿厢内存在的其他异常情况，并向乘客和电梯使用单位发出报警信号。
[0019]
(6)本实用新型的电梯开关量信号检测子系统，可以检测电梯平层信号、门区信号、限位信号、安全回路信号、检修信号、消防信号等，电梯监控后台可看到信号检测的情况。
[附图说明]
[0020]
图1为本实用新型的结构示意图。
[0021]
图中：100.电梯物联网主板；200.ttl串口转换模块；300.单片机控制芯片；400.光耦隔离转化电路；500.视频监控子系统；600.电梯控制系统。700.门禁管理子系统；701.门禁管理控制器；702.用户身份信息预录存储器；703.用户身份信息识别器；704.门禁动作记录存储器；800.电梯监控后台；900.电梯报警子系统；901.电梯报警控制器；902.电梯报警按钮；903.视音频通信装置；1001.电梯主电源；1002.电梯备用电源；1003. 电梯主备电源切换电路；1100.电梯开关量信号检测子系统；1101.电梯开关量信号检测控制器；1102.平层信号检测器；1103.门区信号检测器；1104. 限位信号检测器；1105.安全回路信号检测
器；1106.检修信号检测器；1107. 消防信号检测器。
[具体实施方式]
[0022]
下面将结合图1对本实用新型实施例的一种电梯物联网设备进行详细的说明。
[0023]
如图1所示，一种电梯物联网设备，电梯物联网主板100以及与电梯物联网主板100连接且实时监测电梯运行状态的电梯监控后台800，电梯物联网主板100还连接有用于将can总线信号转化成ttl电平信号的ttl 串口转换模块200和用于接收ttl电平信号的ttl串口模块1200，ttl 串口转换模块200还连接有用于控制电梯运行状态的电梯控制系统600，电梯控制系统600连接有用于检测电梯轿厢内部情况的视频监控子系统500 和用于识别身份信息和记录用户操作动作信息的门禁管理子系统700和供用户进行报警操作的电梯报警子系统900，ttl串口模块1200还连接有将采集信息发送到电梯物联网主板100的单片机控制芯片300，单片机控制芯片300还连接有用于控制电梯主备电源接入的电源管理子系统1000和用于检测电梯开关量信号的电梯开关量信号检测子系统1100。
[0024]
电梯物联网主板100选用的是瑞芯微电子股份有限公司的rk3288安卓主板。电梯控制系统包括了电梯主板，电梯主板有很多种型号，有些不能与电梯物联网主板100直接连接使用，从而无法从电梯物联网主板100实时监测电梯运行状态。多种型号的电梯主板的can总线数据经过can数据接收器进行接收，根据识别到的电梯型号去选择数据的解析方法和相对应的解析数据库，所接收到的can数据经过识别分离后进入can数据解析器，can数据解析器调用解析数据库内的数据对can数据进行解析，产生的解析结果传送到数据合成器，对数据进行重新协议打包，后将打包好的数据发送出去给电梯物联网主板100，电梯物联网主板100通过ttl 串口转换模块200的信号实时监测电梯运行状态及电梯故障情况。
[0025]
电梯物联网主板100配合视频监控子系统500提供实时的视频监控。当电梯发生无法打开门而困人时，电梯控制系统600传输无法开门的信息给电梯物联网主板100，电梯物联网主板100自动报警，向专属维保人员和救援人员发送短信，告知救援人员迅速进行救援行动，同时可以通过远程音视频安抚被困人员。
[0026]
视频监控子系统500包括实时监测电梯轿厢内部情况的监控摄像头 501。监控摄像头内置有深度学习硬件和图像识别算法，可以识别出电瓶车进入轿厢内，视频监控子系统500传输信号，经过电梯控制系统600和ttl 串口转换模块200，到电梯物联网主板100，电梯物联网主板100通过内置的物联网平台软件，向电梯内部发出警报信号，同时向物业、安保等系统发出信号。监控摄像头还可以识别出乘客因病蹲伏或倒地，还有乘客发生抢劫、施暴、打架等行为，还有乘客破坏电梯轿厢的行为等，视频监控子系统500传输信号，经过电梯控制系统600和ttl串口转换模块200，到电梯物联网主板100，电梯物联网主板100通过物联网平台软件，可以向物业、安保等部门发出通知，要求相关人员对患病乘客进行营救，对抢劫、施暴、打架、破坏轿厢等异常行为进行处理。
[0027]
电梯物联网主板100预留有多种智能设备的连接接口，方便物联网设备的扩充，可以连接门禁管理设备、声控设备、监控设备等。
[0028]
电梯物联网主板100可以统计设备信息，包括设备识别码、设备累计运行时、设备累计运行次数等；可以采集电梯的故障信息，有门区外停梯、冲顶、蹲底、运行中开门、电梯困人、电梯电源故障、电梯超速运行、检修状态等，并在报警中通过视频监控子系统500区分
是否有人；可以把电梯编号、故障类型、故障发生时间、电梯所在区域等信息实施上传到内置的电梯物联网平台软件中，并报警，同时持续保存运行故障的数据；可以通过电梯监控后台800等终端远程实时查看电梯的运行状态、故障信息、音视频等。
[0029]
门禁管理子系统700包括与电梯控制系统600连接的门禁管理控制器701，门禁管理控制器701连接有用于存储人脸、指纹和卡片信息的用户身份信息预录存储器702、用于识别人脸、指纹、卡片信息的用户身份信息识别器703和记录用户操作动作的门禁动作记录存储器704。
[0030]
用户身份信息预录存储器702中存有已认证用户的人脸、指纹和卡片信息，已在门禁管理子系统700中认证的用户可以使用三种识别方式中的任意一种，识别通过后，用户身份信息识别器703的识别通过信号输出到门禁管理控制器701，门禁管理控制器701传输信号给门禁动作记录存储器 704，门禁动作记录存储器704保存用户使用用户身份信息识别器703的记录，同时门禁管理控制器701输出信号到电梯控制系统600中，允许用户使用电梯，经过ttl串口转换模块200，传送到电梯物联网主板100，电梯物联网主板100的物联网平台软件可记录乘客的电梯使用情况。对于未认证的用户，用户身份信息预录存储器702没有相关的用户信息，用户身份信息识别器703识别不通过，门禁管理控制器701传输信号给门禁动作记录存储器704，门禁动作记录存储器704存储识别不通过的记录，电梯物联网主板100的物联网平台软件不记录乘客的电梯使用情况。
[0031]
单片机控制芯片300连接有将电源管理子系统1000和电梯开关量信号检测子系统1100的采集信息隔离转换并发送到单片机控制芯片300的光耦隔离转换电路400。
[0032]
电源管理子系统1000和电梯开关量信号检测子系统1100的采集信息经过光耦隔离转化电路400进入到单片机控制芯片300，单片机控制芯片 300的信息进过ttl串口模块1200进入到电梯物联网主板100。
[0033]
电源管理子系统1000包括与光耦隔离转换电路400连接的电梯主备电源切换电路1003，电梯主备电源切换电路1003连接有电梯主电源1001和通过电梯主电源1001充电且可在电梯主电源1001失电时继续供电的电梯备用电源1002。
[0034]
电梯主备电源切换电路1003采用的是继电器。电梯主电源301上接有电源适配器为继电器和电梯物联网主板100供电。电源采样输出信号有两路，一路是电梯主电源1001采样信号，另一路是电梯备用电源1002采样信号，分别接入光耦隔离转换电路400对应的输入引脚。正常情况下，市电是220v交流电，电梯主电源1001接入市电，既为电源适配器供电，又同时通过一个充电装置为电梯备用电源1002充电。通电状态下，电源适配器输出+12v直流电压使继电器工作，继电器的触点处在no位置，电源适配器给电梯物联网主板100供电时，电梯主电源301采样信号输出+12v，电梯备用电源1002采样信号也有输出电压；当市电停电的情况下，电梯主电源1001没有电压，电源适配器也没有电压输出，继电器不工作，触点处于nc位置，接入电梯备用电源1002继续给电梯物联网主板100供电，电梯主电源1001采样信号输出为0v，而电梯备用电源1002采样信号仍然有输出电压。两种电源采样信号经过光耦隔离转换电路400和单片机控制芯片300处理，再经过ttl串口模块1200和电梯物联网主板100，传送到电梯监控后台800，从而使电梯监控后台800监测到电梯主电源1001和电梯备用电源1002的供电情况，特别是在只有电梯备用电源1002对电梯物联网主板100供电时，电梯监控后台800向电梯使用单位发送提示信息，便于使用单位对电梯的供电问题进行排查和
处理。
[0035]
电梯报警子系统900包括与电梯控制系统600连接的电梯报警控制器901，电梯报警控制器901连接有供用户发出报警信号的电梯报警按钮902 和供用户报警后与外界通信的视音频通信装置903。
[0036]
乘客在电梯内遇上无法开门等故障情况时，可按下电梯报警按钮902，电梯报警控制器901向电梯控制系统600发出信号，电梯控制系统600的报警信号经过ttl串口转换模块200进入电梯物联网主板100，最后到达电梯监控后台800，电梯监控后台800向使用单位发送提示信息，使用单位可在收到信息后对发出人工报警信号的电梯开展处理工作，乘客可通过视音频通信装置903与电梯使用单位的人员进行视音频通话。
[0037]
电梯开关量信号检测子系统1100包括与光耦隔离转换电路400连接的电梯开关量信号检测控制器1101，电梯开关量信号检测控制器1101连接有用于检测电梯轿厢与电梯门口对齐状态的平层信号检测器1102、用于检测电梯轿厢与每个楼层乘电梯的门口对齐状态的门区信号检测器1103、用于检测电梯升降运行到极限位置和开门关门运行到极限位置的限位信号检测器1104、用于检测电梯故障时触发电路断开的安全回路信号检测器1105、用于检测电梯开关拨到检修状态的检修信号检测器1106和用于检测发生消防事故时电梯开关拨到消防状态的消防信号检测器1107。
[0038]
当电梯轿厢和电梯门口对齐时，在对齐位置有感应器发送信号给电梯主板，该信号为平层信号。当电梯轿厢运行到每个楼层乘电梯的门口位置时，该位置的感应器会发送信号给电梯主板，该信号为门区信号。电梯升降时运行到极限位置(最顶层或最底层)，开门关门时运行到极限位置(开门到位或关门到位)，都会发送对应极限位置的信号给电梯主板，该信号为限位信号。安全回路信号是指电梯发生严重故障时触发电路断开，迫使电梯马上停止运行的信号。检修信号是指维修人员要进行维修时把电梯开关拨到检修状态时发出的信号，此时除维修人员外其他人不能操控电梯。消防信号是指当发生消防事故时电梯打到消防状态发出的信号，电梯会马上返回到地面层，并把门打开和停止运行电梯，直到消防信号解除后电梯才会重新启动。
[0039]
当平层信号检测器1102、门区信号检测器1103、限位信号检测器1104、安全回路信号检测器1105、检修信号检测器1106和消防信号检测器1107 监测到对应的信号时，电梯开关量管理控制器1101会产生24v触发信号电平，经过光耦隔离转换电路400和单片机控制芯片300处理后经过ttl串口模块1200和电梯物联网主板100到达电梯监控后台800。使用单位可根据电梯监控后台800监测到的信号，尤其是监测到的异常信号，对电梯进行检查和维保工作。