一种应用于高层电梯疏散的无线传输系统的制作方法

本实用新型涉及无线传输技术领域，特别是涉及一种应用于高层电梯疏散的无线传输系统。

背景技术：

2009年2月9日，中央电视台新大楼北配楼发生火灾(以下简称央视北配楼火灾)，由于落在尚未完工金属屋顶上的大型礼花弹烧穿了屋顶表面钛锌薄板，引燃了大楼外墙幕墙结构内的聚苯乙烯挤塑保温板(XPS)，火焰继而由屋顶迅速向下蔓延，造成1名消防队员牺牲、8人受伤、直接经济损失达1.6亿元(人民币)；2010年11月15日，上海市静安区胶州路728弄的一栋正在进行外墙保温装饰施工的28层住宅楼发生了一起特别重大火灾事故(以下简称上海“11.15”火灾)，造成了58人死亡，70余人受伤；此次火灾事故是由于在外墙保温作业施工中的违规焊接作业，引燃了施工现场的易燃材料而导致，而大楼四周脚手架作业平台上铺设的竹片踏板、围护用尼龙防护网和大楼外墙立面使用的聚氨酯泡沫保温材料等可燃材料，是导致大火迅速蔓延的重要原因；2011年2月3日，沈阳皇朝万鑫大厦由于燃放烟花引发特大火灾，烟花首先引燃大厦B座南侧十一层公寓室外的塑料草坪，而后引燃外墙外保温系统外露的密封胶条，导致外墙外保温系统被引燃；大厦B座立体燃烧产生的飞火和热辐射引燃了大厦A座的外立面，最终造成B座全部过火，A座超过2/3面积过火，经济损失近亿元。

纵观我国近年来发生的高层建筑火灾，尤其是几起重特大火灾事故，通过深入分析其起火、蔓延与扑救过程，暴露出我国在高层建筑的火灾扑救、疏散逃生等方面还存在一些亟待研究解决的问题，尤其是高层建筑的人员安全疏散问题已经成为国际上普遍关注的一个难题。随着高层建筑的高度不断提升，高层建筑火灾救援难度增大，传统疏散方式的局限性突出，导致受困火场人员所面临的生命风险也增加。因此，迫切需要寻找新的疏散方式，以期提升高层建筑的安全疏散能力。

电梯疏散不受疏散逃生人群的性别、年龄、健康状况和类型等的影响，具有广泛的适用性，势必会成为一种有效的疏散方式。鉴于有线传输系统在火灾状况下对布线的依赖性而先天不足，若采用无线传输方式构建无线火灾传感器网络则可以避免这些问题，因此亟需一种应用于高层电梯疏散的无线传输系统。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种应用于高层电梯疏散的无线传输系统，能够实现火灾状况下的实时监控与人工调度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种应用于高层电梯疏散的无线传输系统，包括无线烟温探测器节点、无线控制终端、电梯控制柜和后台控制中心，所述无线烟温探测器节点用于探测环境的温度或烟雾浓度，并与所述无线控制终端组成电梯无线网络，所述无线控制终端与所述电梯控制柜相连，所述电梯控制柜根据收到的控制指令控制电梯；所述后台控制中心通过无线网络与所述无线控制终端相连，用于向所述电梯控制柜发出控制指令。

所述无线烟温探测器节点分布在建筑内的各个电梯机房、井道、楼道和电梯前室。

分布在电梯机房、井道和楼道的所述无线烟温探测器节点通过Zigbee无线网络与所述后台控制中心相连。

所述无线控制终端的处理器为TI公司的CC2530系列芯片，所述CC2530系列芯片连有天线，所述CC2530系列芯片通过RS232接口与电梯控制柜相连，通过I/O接口与调试接口模块相连。

所述无线控制终端通过ZigBee2007/Pro协议栈与无线烟温探测器节点组网互联组成电梯无线网络。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本实用新型通过无线连接的方式使得后台控制中心能够对电梯控制器发送控制指令，实现火灾状况下的实时监控与人工调度。本实用新型的无线控制终端的处理器采用TI公司的CC2530系列芯片，该芯片可最小化干扰源影响，从而提升信号传递的质量，确保传输到后台控制中心的数据不会出错，同时该芯片也为低功耗芯片，其可最大化电池供电器件的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中无线控制终端的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本实用新型的实施方式涉及一种应用于高层电梯疏散的无线传输系统，如图1所示，包括无线烟温探测器节点、无线控制终端、电梯控制柜和后台控制中心，所述无线烟温探测器节点用于探测环境的温度或烟雾浓度，并与所述无线控制终端组成电梯无线网络，所述无线控制终端与所述电梯控制柜相连，所述电梯控制柜根据收到的控制指令控制电梯；所述后台控制中心通过无线网络与所述无线控制终端相连，用于向所述电梯控制柜发出控制指令。

本实施方式中涉及的系统采用的Zigbee无线网络，系统主要由无线烟温探测器节点，无线控制终端，电梯控制柜及后台控制中心组成。无线烟温探测器节点是温感或烟感的布置节点，分布在建筑内的各个电梯机房、井道、楼道、电梯前室，并形成局域互联网络，以探测环境的温度或烟雾浓度。一个无线控制终端，多个无线探测器节点，电梯控制柜，后台控制中心构成无线传输系统。作为整个系统信息的中转站，无线控制终端负责协调各节点及控制端口的数据通讯，采集各节点的温度和烟感参数，实现与后台控制中心的信息通讯，接收后台控制中心的电梯调度指令并反馈给电梯控制柜。其中，分布在电梯机房、井道和楼道的所述无线烟温探测器节点通过Zigbee无线网络与所述后台控制中心相连。

本实施方式的系统的通讯主要实现以下功能：将无线烟温探测器节点采集得到的传感器数据发送到后台控制中心；将无线烟温探测器节点得到的各个传感器工作状态发送到后台控制中心；将电梯控制柜得到的电梯运行状态发送到后台控制中心；将无线控制终端的工作状态发送到后台控制中心；将后台控制中心发来的电梯控制指令传送到电梯控制柜。

为实现上述通讯任务，无线控制终端主要进行下面的三个通讯环节：

一、与电梯控制柜的通讯环节。

无线控制终端与电梯控制柜通过RS232进行全双工通讯，采用波特率19200，8位，1位停止位，无校验的方式；通讯过程基于通讯包文，发送方发送一个包文，接收方给出应答作为一个基本的通讯过程；发送方发送一个包文后等待应答的超时时间为3秒。根据“无线控制终端与电梯控制柜的通讯协议”接受来自电梯控制柜发出的电梯各项运行数据，将涉及电梯的①上行或下行；②运行或平层停靠；③停靠或正在通过的楼层；④轿箱门状态，开启或关闭；⑤厅门状态，开启或关闭；⑥外呼状态；⑦电梯工作状态或错误代码等数据，通过局域网实时上传到消防控制中心。无线控制终端通过包文类型来判断区分不同的通讯命令，然后调用相应的处理程序来相应该命令。

二、与无线探测节点之间的通讯环节。

两者之间的通讯协议采用主从通讯模式，无线烟温探测器节点为从节点，接口具有RS485和RS232两种。不管是RS485接口还是RS232接口方式，无线烟温探测器节点和无线控制器终端之间的通讯都遵循本规定。当采用RS485接口时，网络内最大节点数为128个。波特率为4800，起始位1位，数据位8位，停止位1位。工作时，主节点(无线控制终端)定时向无线烟温探测器节点发巡检报文，无线烟温探测器节点立即上传回复报文。无线烟温探测器节点只有收到地址第2字节是自己地址或是0地址的数据才处理。

两者之间的通讯协议中可以定义6种由无线烟温探测器节点发送给无线控制终端的消息和6种无线控制终端发送无线烟温探测器节点的消息。无线烟温探测器节点发送给无线终端的消息类型包括登陆消息，状态消息，报警消息，联动回复消息，烟温数据汇报消息以及确认消息。无线终端发送探测器节点的消息包括确认消息，申请数据消息，网络复位消息，单探测器复位消息，自检消息和联动消息。

三、与后台控制中心的通讯环节。

无线控制终端与后台控制中心的通讯过程中，无线控制终端是以被动的方式工作，即无线控制终端只有在收到后台控制中心的消息请求命令后才能向后台控制中心发送相应的消息。此外，为了保证数据的可靠传输，除了后台控制中心发送的本地远程帧不需要回复确认消息外，无线控制终端每收到一条命令则回发一条确认消息，然后再向后台控制中心发送其请求的信息。若后台控制中心在10s内未收到电梯无线终端的确认消息，则重发请求消息。无线控制终端通过ZigBee2007/Pro协议栈与ZigBee温烟探测器组网互联，并将涉及各ZigBee温烟探测器采集的数据、包括温度、折光率、阈值等实时上传到后台控制中心。

无线控制终端的通讯管理任务还需满足接受来自控制中心的人工干预指令，包括对电梯实施迫降、停用、正常、设置任意楼层到达指令、设置禁止停靠楼层指令以及时间记录等命令。

如图2所示，无线控制终端的硬件结构主要包含了电源模块、天线模块、调试接口模块和电梯控制柜RS232接口几大部分。电源模块用于向电路供电，选用3.3v电压供电。天线模块用于接收无线信号。调试接口模块用于作为烧写和调试程序的接口，电梯控制柜接口用于接收电梯运行信息反馈予控制中心，并接收控制中心的调度指令反馈予电梯控制系统实现火灾状况下的实时监控与人工调度。

其中，所述无线控制终端的处理器为TI公司的CC2530系列芯片，所述CC2530系列芯片连接有天线，并通过RS232接口与电梯控制柜相连，还通过I/O接口与调试接口模块相连。CC2530系列芯片是专门针对IEEE802.15.4和Zigbee应用的单芯片，其有四种不同的版本：CC2530-F32/64/128/256，分别带有32/64/128/256KB的闪存空间，它整合了全集成的高效射频收发机及业界标准的增强型8051微控制器，8KB的RAM和其他强大的支持功能和外设。该芯片可最小化干扰源影响，从而提升信号传递的质量，确保传输到后台控制中心的数据不会出错，同时该芯片也为低功耗芯片，其可最大化电池供电器件的使用寿命。