一种新型电梯远程监控系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种监控系统，尤其是涉及一种新型电梯远程监控系统。


背景技术：

2.据统计，商业办公、居民住宅等场所电梯发生的故障主要集中在困人、超速行梯、冲顶、蹲底、异常震动、运行时开门或未在平层停梯开门等问题上。因此确保商业办公电梯设备“安全、科学、稳定、可靠”运行，保障乘客的乘梯安全及提升乘梯感受在后勤服务保障工作中至关重要。
3.世博写字楼c、d现有24部电梯，现场缺少集中统一的监测系统来监测电梯的运行状态，主要靠维保单位电梯专员人工定期巡查，监管方式较为被动、管理方式较为传统。
4.随着技术的进步，通信系统的e-link数据传输器越来越成熟，该e-link数据传输器是一种微型internet接入模块,可将分布式串口设备或其他各种用户的智能系统接入到internet,利用模块内部的tcp/ip网络协议和10bast-t网络接口连接到以太网,方便地实现串口设备的联网，通过这个数据传输器串口设备将自身的运行状态和工作参数等信息以tcp或udp数据报的方式提供给监控者亦可实时传输信息，使用e-link数据传输器上网时接口协议非常简单只涉及与e-link的数据交换无须涉及到各种复杂的网络协议。e-link数据传输器可应用于工业自动化系统、电信通信系统、远程分散式设备控制、智能自动报警及消防联动系统和智能小区楼宇自动控制系统等。e-link的主要技术指标：(1)支持协议：arp、ip、udp、tcp和icmp；(2)网络接口：rj45(10base-t)；(3)接口形式：rs232和rs485；(4)串行速率：300～57600bit/s；(5)供电方式：5v供电。e-link工作参数的设置可以通过单片机来完成也可以通过网络计算机来完成。网络接口采用rj45(10base-t)的以太网标准。通过e-link可以方便地扩展单片机系统网络接口功能将单片机系统的串行口和e-link的串行口相连。对于单片机用户只需利用串口通信即可将数据发送到以太网中。此外，光幕传感系统可以参考现有技术，cn102530690a，公开一种电梯防夹触视频光幕系统，包括摄像头,所述摄像头连接有一根据该摄像头获取的图像信息进行防夹触控制的视频光幕单元，所述摄像头位于电梯轿厢内靠近轿门侧的顶端，用于检测电梯轿门与厅门之间的图像；所述视频光幕单元安装在轿厢上，通过有线或者无线通信方式与位于电梯控制柜侧的控制单元连接。
5.目前现有技术中很少采用e-link数据传输器结合光幕传感系统实现电梯的远程监控功能。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术中的不足，本实用新型在成熟现有技术e-link数据传输器、光幕传感系统的基础上公开了一种电梯远程监控，其技术方案如下：
7.一种新型电梯远程监控系统，包括电梯本体、本地控制器、光幕传感系统、状态采集装置、e-link数据传输器、集线器、上位机；其特征为：所述电梯本体内设置有与本地控制器连接的光幕传感系统、状态采集装置；所述本地控制器通过rs232串口总线与e-link数据
传输器连接；所述e-link数据传输器与集线器连接，并通过以太网与上位机实现无线传输。
8.优选为：e-link数据传输器采用以太网标准的rj45网络接口。
9.优选为：所述光幕传感系统产生红外光幕以感应用户进出轿厢状态，本地控制器根据光幕感应信息信号控制轿厢门闭合，并将信息无线传输到上位机。
10.优选为：所述光幕传感系统包括与本地控制器通信的红外发射模块和红外接收模块以及设置在轿厢门上的3d探测头。
11.优选为：所述状态采集装置包括速度传感器、压力传感器、三轴加速度传感器、振动传感器实现对电梯运行监测；上述传感器采集的信号通过电平转换模块后与本地控制器中的adc模块连接。
12.优选为：所述电梯本体上还设置语音对讲设备以及视频设备实现上位机与轿厢内用户实现语音对讲以及视频监控以显示轿厢实时状况。
13.有益效果
14.应用e-link数据传输器结合光幕传感系统实现电梯的远程控制，实现电梯系统智能化管理。
附图说明
15.图1为本实用新型电梯远程监控系统结构示意图。
16.图2为本实用新型电梯远程监控系统本地控制器与e-link连接的结构示意图。
17.图3为本实用新型电梯远程监控系统光幕传感系统结构示意图。
具体实施方式
18.一种新型电梯远程监控系统，包括电梯本体、本地控制器、光幕传感系统、状态采集装置、e-link数据传输器、集线器、上位机；其特征为：所述电梯本体内设置与本地控制器连接的光幕传感系统、状态采集装置；所述本地控制器通过rs232串口总线与e-link数据传输器连接；所述e-link数据传输器与集线器连接，并通过以太网与上位机实现无线传输。e-link数据传输器采用以太网标准的rj45网络接口。所述光幕传感系统产生红外光幕以感应用户进出轿厢状态，并根据光幕感应信息信号控制轿厢门闭合，该光幕传感系统包括与本地控制器通信的红外发射模块和红外接收模块以及设置在轿厢门上的3d探测头；所述状态采集装置包括速度传感器、压力传感器、三轴加速度传感器、振动传感器实现对电梯运行监测；上述传感器采集的信号通过电平转换模块后与本地控制器中的adc模块连接；所述电梯本体上还设置语音对讲设备以及视频设备实现上位机与轿厢内用户实现语音对讲以及监控并显示轿厢实时状况。
19.设置在电梯本体中本地控制器收、发执行命令是指e-link数据传输器与本地控制器之间的相互信息通信，e-link数据传输器与本地控制器通过rs232相互连接，由于串口到elink没有固定的结束符，串口的数据在传送中加上了时间的控制，当接收到一个数据包，如果在这之后100ms内串口没有数据传送，则e-link数据传输器认为串口数据发送结束，开始对串口接收数据包进行处理。当本地控制器接收上位机发送来的命令时，以其正在执行向上运动为例，则其向上位机反馈目前运动状态。将电梯监测信息反馈到上位机时，要首先发送上位机的目标ip地址和端口号，当串口接收到这个数据串的时候就可以开始发送数据
包e-link数据传输器得到数据后按照申请到的目标ip地址和端口发送此数据包。
20.上位机与e-link网络数据传输器之间的通信是通过以太网实现的。e-link数据传输器上的端口用rj45与以太网相连。在发送执行命令以前首先要进行e-link数据传输器的参数配置，该参数包括ip地址、网关、子网掩码、物理地址、端口号和波特率，在设置上位机的ip地址时，应使其与e-link数据传输器的ip地址处于同一网段内。当发送设置数据包给e-link数据传输器时，e-link数据传输器对自身进行设置，并不把数据送到串口，如果不是设置数据，e-link数据传输器在接收到数据包后将其中的数据部分取出，并通过串口送出。网络方面是采用1000字节为一个包进行网络数据发送，而且在每个包之间，根据不同的波特率进行不同的延时。此处声明：上述数据传输方式属于公知常识，此外，本领域技术人员也可以根据传输器对传输数据的要求而设置不同的传输方式，此处仅仅是一个实施例而已，并且本实用新型并没有将该传输器的数据传输方式作为发明点，而是采用公知的e-link网络数据将采集的数据上传到以太网即可。
21.本实用新型采用的光幕传感系统是利用光敏元件在光线被人或物体遮挡情况下产生门控信号的保护装置。系统主要由红外发射模块、3d检测模块、红外接收模块和信号处理模块构成。红外发送模块在ht48r05芯片的控制下来寻址红外led发射调制的高频红外脉冲，并告知接收模块对应的接受管接收；3d模块包括3d探测头，通过热释电红外传感器感应电梯门前的人物移动，判断是否有人要进入电梯，然后将信号传给信号处理模块；在接收红外模块，按照一个发射管对应几个接收管连续扫描接收红外光，并且将高频红外信号解码，判别是否有人遮挡，再向信号处理模块和红外发射模块发出接收状态信息；信号处理模块根据从红外接收模块和3d模块传来的信号，共同控制继电器的打开和闭合。系统原理方框图如图3所示。信号处理模块包括本地控制器、继电器、蜂鸣器、led等组成，该模块中本地控制器接收从3d模块和接收模块传来的控制信号，通过处理得出最后的门控制信号并同时用led和蜂鸣器给出状态信息和返回控制信息。
22.电梯光幕需满足0m-6m的距离标准，所以选择λ为940nm的红外发射管；32只红外发射管分布在轿门的18mm～1800mm距离之间，每隔58mm安置一个红外发射管；按一个发射管发射5个，红外接收管接收则可形成154路光束(不算两端的6路)。要使led发光必须有足够的驱动电流，本系统32路led共用一个驱动芯片uln2803。将32路红外发射led分为四个模块，每个模块led由ht48r05的pb0-pb2和pc1分别选通，而pa0～pa7则由ht48r05调制的38khz信号去控制8路led中哪一个点亮。通信信号则负责发射模块和接收模块之间的动作同步。
23.红外接收模块是电梯光幕主要完成三个功能：接收发射管发出的扫描信号、红外解码、协调发射模块和信号控制模块同步工作。接收模块的ht48r05芯片接收从发射模块发出的同步信号，指定由对应的5个接收管扫描接收信号(接受管的光饱和度为100000lux)，这五个接收管由多路选择器mc14051b的a、b、c选定。由mc14051b输出的是一个38khz的载波信号，须经cx20106a解码得出正确的接收信号，然后传递给单片机判断光路是否被遮挡。本实用新型将3d探测头安装在电梯轿门顶端中间，让其与地面保持75
°
的探测角，探测范围在轿门前600mm左右。进入区域的人体辐射红外线先经过菲涅尔透镜聚焦，通过热释电红外传感器输出脉冲信号，再经放大和滤波后，由电压比较器输出，当输出信号达到一定值时输出门控信号给ht48r05芯片。本地控制器通过分析此信号和来自红外接收模块的信号，最终决
定电梯轿门的关或闭，并将信号通过e-link数据传输器无线上传给上位机。
24.要保证电梯在长时间的运行过程中的高效可靠性，本实用新型采用冗错的方法对外界干扰和内部少数led失效引起的误触发具有冗错报错功能，并且通过ht48r05芯片对发射频率进行调制，使其对环境中如日光、照明、电弧等产生的相似波长的红外线具有很强抗干扰能力，能准确识别由红外发射管发射的波长。但是由于电路干扰、人为的粘污、积尘、红外发射管强度减弱、损坏等都会造成非正常触发或接收不到，电梯光幕传感系统接收到的触发信号不一定是正常的触发信号，因而光幕保护系统必须有一定冗错功能，本系统会在3毫秒内对受到触发的红外光束位置，重复进行三次扫描，以判别光路受阻还是电路干扰，若三次均未测到红外光束，系统才触发门控信号，从而确保电路干扰不至引起电梯轿门非正常关闭。此外如果发射管或接收管发生故障，电梯光幕可以在光幕持续触发60秒后，启动接收模块的延时复位功能，将一束或不相邻的3束受阻红外光束予以旁路。光幕恢复循环扫描，光幕控制器指示潜在故障，电梯光幕延时复位功能可以在保证安全的前提下，提高光幕使用效率。
25.电梯光幕传感系统通过发射模块、接收模块、信号处理等三个独立模块，分别在ht48r05芯片以及本地控制器之间通信协同工作，共同完成对电梯门的控制：当接收模块准备好接收，并告知发射模块准备对应发射，发射的数据通过红外调制解调传给接收模块，通过对接收到数据分析判断，冗错处理后将结果传送给信号控制模块，本地控制器通过综合分析3d信号和接收模块信号最后判定电梯门的关和闭，并将信号通过e-link数据传输器无线传输到上位机。
26.综上所述，本实用新型采用公知的e-link数据传输器以及光幕传感系统实现了电梯与上位机的远程监控，并且本技术应用于世博写字楼c、d座客梯应用，取得了很好的监控效果，有效提升了电梯系统设施设备管理水平，保障了楼宇运营安全稳定。
27.本实用新型涉及的e-link数据传输器、光幕传感系统信号传输过程属于公知常识，是本领域技术人员在现有技术的基础上根据信号采集需要而对现有技术进行对应调整即可，并且本发明的发明点并不在于信号传输过程，而在于将现有公知的功能部件应用于电梯远程监控上，因此，本发明不涉及保护客体问题。此外，诸如电梯常规的功能设置如视频监控、语音对讲、电梯状态信号的采集、楼层按钮的控制等属于常规技术，本发明不在累述。
28.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。