一种基于物联网的电梯门控报警装置的制作方法

本发明涉及电梯控制技术领域，特别是一种基于物联网的电梯门控报警装置。

背景技术：

随着城市建设的发展，高楼的不断涌现，电梯越来越成为现代化城市不可或缺的垂直运输工具，尤其是在高层建筑办公或居住的人们更是不可缺少。从改革开放以来，每个城市拥有电梯的总量不断攀升，电梯安全的监督监控工作也不断面临着新的严峻考验。随着物联网的兴起以及人民生活水平的提高，人们对电梯安全的认识有了新的认识。

随着社会自动化程度越来越高，人们更倾向于选择更多的代步工具，因此在上下楼道间取代楼梯的自动扶梯应用越来越广，包括地铁、机场、卖场、酒店、过街地道和人行天桥等场合；在商场、宾馆等公共场所的自动门的应用也越来越广。一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯。 服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。

对于高层建筑物垂直升降电梯使必不可少的，它是上下楼最有效最通用的交通工具。现在越来越多的公共场所都装有垂直升降电梯，如商业中心、写字楼等，在这些场所人流量较大，电梯的使用率相对较高，但效率不一定高。对应现有的电梯而言，在每次乘坐电梯时都需要选择并触按楼层按钮，才能到达目的楼层。我们常常会遇到按了电梯后又离开不乘坐的乘客，当乘坐人走后电梯仍然会到达该楼层，需要停止并开门，但是该楼层已经没有人了，这样就大大浪费了电梯资源，也会减少电梯的使用寿命，同时也浪费了里面乘坐电梯人的时间，这个问题使不容易忽视的，提高电梯的效率已经刻不容缓了。同时现有的可能还是会发生电梯并没有到达目的层，门却打开了，而电梯管理者也不能及时知晓，从而引发安全事故，因此还存在电梯错层开门不能及时报警的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种基于物联网的电梯门控报警装置，本发明装置当电梯按键被按下且一直有人在检测踏板上等待时，电梯才会减速停止并开门，可在电梯错层开门时及时报警；本装置提高电梯的使用效率且安全。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种基于物联网的电梯门控报警装置，包括电荷放大器、错层检测模块、无线通信模块、处理模块、升降驱动电路、升降电机、以及设置在每层电梯门前的电梯按键和检测踏板；所述检测踏板内设有凹槽，凹槽内设有U型压电薄膜电缆；所述错层检测模块包括开门检测模块，报警模块，设置在电梯井内正对着电梯开口的第一红外发光二极管和第二红外发光二极管，以及设置在电梯轿厢背面上部的第一红外接收器和背面下部的第二红外接收器；第一红外发光二极管与第二红外发光二极管的间距等于第一红外接收器与第二红外接收器的间距；其中，

U型压电薄膜电缆与电荷放大器连接，电荷放大器、电梯按键、第一红外接收器、第二红外接收器、开门检测模块分别与无线通信模块连接，无线通信模块、电动机驱动电路、报警模块分别与处理模块连接，电动机驱动电路与升降电动机连接；

所述电荷放大器包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一至第九电阻、第一滑动变阻器、第二滑动变阻器和第一至第三电容；其中，第一运算放大器的同向输入端与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与第二电容的一端、地分别连接，第二电容的另一端与-15V电源、第一运算放大器的负电源端、第四电阻的一端分别连接，第四电阻的另一端与第一滑动变阻器的滑动端连接，第一运算放大器的第一调零端与第一滑动变阻器的一端连接，第一滑动变阻器的另一端与第一运算放大器的第二调零端连接，第一运算放大器的反向输入端第一电容的一端、第一电阻的一端分别连接，第一电容的另一端、第一电阻的另一端分别与第一运算放大器的输出端连接，第一运算放大器的输出端与第五电阻的一端连接，第一运算放大器的正电源端与+15V电源、第七电阻的一端分别连接，第七电阻的另一端接地，第五电阻的另一端与第二运算放大器的反向输入端、第八电阻的一端、第九电阻的一端、地分别连接，第八电阻的另一端与+15V电源、第二运算放大器的正电源端分别连接，第九电阻的另一端与第二运算放大器的输出端连接，第三电阻的一端与第二运算放大器的同向输入端连接，第三电阻的另一端与地、第三电容的一端分别连接，第三电容的另一端与-15V电源、第六电阻的一端、第二运算放大器的负电源端分别连接，第六电阻的另一端与第二滑动变阻器的滑动端连接，第二运算放大器的的第一调零端与第二滑动变阻器的一端连接，第二滑动变阻器的另一端与第二运算放大器的第二调零端连接。

作为本发明所述的一种基于物联网的电梯门控报警装置进一步优化方案，所述第一运算放大器为CA3140运算放大器。

作为本发明所述的一种基于物联网的电梯门控报警装置进一步优化方案，所述第二运算放大器为UN741运算放大器。

作为本发明所述的一种基于物联网的电梯门控报警装置进一步优化方案，所述无线通信模块包括Wi-Fi设备。

作为本发明所述的一种基于物联网的电梯门控报警装置进一步优化方案，所述无线通信模块为蓝牙通信设备。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）本发明利用压电薄膜电缆感受人体重力所造成的压力变化，产生电荷信号，检测电梯前是否有人在等待，当电梯按键被按下且一直有人在检测踏板上等待时，电梯才会减速停止并开门；

（2）本发明可在电梯错层开门时及时报警，保证人员的安全；

（3）本装置节省了其他乘坐电梯人的时间且提高电梯的使用效率，安全，结构简单，成本低，抗干扰能力强，检测精度高且耐用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是错层检测模块中的部分结构示意图。

图3是电荷放大器的电路图。

图中的附图标记解释为：1-电梯井，2-第一红外发光二极管，3-第二红外发光二极管，4-电梯轿厢，5-第一红外接收器，6-第二红外接收器，7-楼层地面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本技术领域技术人员可以理解的是，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

如图1所示，一种电梯的智能门控报警装置，包括电荷放大器、错层检测模块、无线通信模块、处理模块、升降驱动电路、升降电机、以及设置在每层电梯门前的电梯按键和检测踏板；所述检测踏板内设有凹槽，凹槽内设有U型压电薄膜电缆；图2是错层检测模块中的部分结构示意图，所述错层检测模块包括开门检测模块，报警模块，设置在电梯井内正对着电梯开口的第一红外发光二极管2和第二红外发光二极管3，以及设置在电梯轿厢4背面上部的第一红外接收器5和背面下部的第二红外接收器6；第一红外发光二极管与第二红外发光二极管的间距等于第一红外接收器与第二红外接收器的间距；1是指电梯井；其中，

U型压电薄膜电缆与电荷放大器连接，电荷放大器、电梯按键、第一红外接收器、第二红外接收器、开门检测模块分别与无线通信模块连接，无线通信模块、电动机驱动电路、报警模块分别与处理模块连接，电动机驱动电路与升降电动机连接。

第n层的电梯按键用于被按下时输出第n层按键信号经无线通信模块传输至控制模块，第n层的检测踏板中的U型压电薄膜电缆用于当有人压在上面时，产生感应电荷输出至电荷放大器，电荷放大器用于将电荷信号转换成第n层电压信号后经无线通信模块输出至控制模块；控制模块用于当既接收到第n层按键信号和第n层电压信号时，输出驱动信号至升降驱动电路，升降驱动电路用于控制升降电机的转动方向从而使得电梯停靠在第n层。

电梯轿厢若运行到安全位置时，即轿厢正对开口处，轿厢地面与楼层地面7处于同一高度，则第一红外发光二极管的光线会进入第一红外接收器，第二红外发光二极管的光线会进入第二红外接收器，第一红外接收器和第二红外接收器输出高电平信号经无线通信模块传输至处理模块；若电梯轿厢没有运行到位时，两个红外接收器不可能同时接收到红外光，则至少有一个红外接收器会输出低电平信号经无线通信模块传输至处理模块；

开门检测模块若检测到门是开的状态时，输出开门信号经无线通信模块传输至处理模块；当处理模块既接收到开门信号又接收到至少有一个红外接收器输出的低电平信号时，则输出报警信号至报警模块进行报警。

图3是电荷放大器的电路图，所述电荷放大器包括第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第一至第九电阻R1-R9、第一滑动变阻器R10、第二滑动变阻器R11和第一至第三电容C1-C3；其中，第一运算放大器的同向输入端与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与第二电容的一端、地分别连接，第二电容的另一端与-15V电源、第一运算放大器的负电源端、第四电阻的一端分别连接，第四电阻的另一端与第一滑动变阻器的滑动端连接，第一运算放大器的第一调零端与第一滑动变阻器的一端连接，第一滑动变阻器的另一端与第一运算放大器的第二调零端连接，第一运算放大器的反向输入端第一电容的一端、第一电阻的一端分别连接，第一电容的另一端、第一电阻的另一端分别与第一运算放大器的输出端连接，第一运算放大器的输出端与第五电阻的一端连接，第一运算放大器的正电源端与+15V电源、第七电阻的一端分别连接，第七电阻的另一端接地，第五电阻的另一端与第二运算放大器的反向输入端、第八电阻的一端、第九电阻的一端、地分别连接，第八电阻的另一端与+15V电源、第二运算放大器的正电源端分别连接，第九电阻的另一端与第二运算放大器的输出端连接，第三电阻的一端与第二运算放大器的同向输入端连接，第三电阻的另一端与地、第三电容的一端分别连接，第三电容的另一端与-15V电源、第六电阻的一端、第二运算放大器的负电源端分别连接，第六电阻的另一端与第二滑动变阻器的滑动端连接，第二运算放大器的的第一调零端与第二滑动变阻器的一端连接，第二滑动变阻器的另一端与第二运算放大器的第二调零端连接。

所述第一运算放大器为CA3140运算放大器，所述第二运算放大器为UN741运算放大器。第一电容、第二电容、第三电容的大小取值均为0.1uF，第一电阻的大小为10兆欧，第四、五、六电阻的取值均为1千欧，两个滑动变阻器的最大量程范围为10千欧，第九电阻的大小为50千欧。

所述无线通信模块包括Wi-Fi设备。所述无线通信模块为蓝牙通信设备。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替代，都应当视为属于本发明的保护范围。