本发明属于防爆电梯技术领域，具体涉及一种新型用于防爆电梯串行通讯系统。
背景技术：
工业用电梯一般是用多根独立钢丝绳曳引轿厢升降的电力拖动垂直运输设备。电梯运行时，电动机带动曳引轮运转，利用跨越曳引轮的钢丝绳对曳引轮形成的挤压力产生曳引轮与曳引钢丝绳之间的静摩擦力带动曳引钢丝绳提升轿厢及负载。防爆电梯的原理与一般电梯的原理一样，只是防爆电梯除了具备一般电梯所必须的性能外，还必须具有防爆性能。隔爆型产品是一种强度型的防爆产品，常适用于强电系统的防爆，其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃。本质安全型产品是一种能量安全型的防爆产品，常适用于弱电系统的防爆，其电路在正常工作和规定的故障条件下产生的任何火花或热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境，隔爆技术和本安技术结合在同一产品上是两种防爆形式优势互补的共同体，采用隔爆与本安复合型的防爆电梯，在现场具有更强的可操作性，使用灵活，维护方便且成本低廉。
电梯的防爆设计必须能够可靠防止危险火花引燃和危险高温引燃。危险火花包括电气火花、机械火花(摩擦火花、撞击火花)和静电火花等。隔爆与本安复合型防爆电梯可能产生的电气火花可以采取隔爆或本安措施等实现防爆；机械火花在易产生危险火花部位采用特殊无火花材质、控制轻合金外壳含镁量等实现防爆；静电火花采用限制产生静电材质的表面电阻或用导电胶、导电漆等方式实现防爆。而消除危险高温是将产生高温部件置于隔爆外壳内或采用散热、加注润滑油等方法实现防爆。电梯内所有电器或部件的防爆标志一律不应低于dⅱbt4(隔爆部件)或d(ib)ⅱbt4(本安部件)等级。
所有可能产生危险火花或危险温度的部件或部位都必须采取相应的防爆安全措施。
(1)电动机：曳引电动机采用交流双速单绕组或特制的交流双速双绕组电梯用隔爆型三相异步电动机。该电动机在绕组中和轴承两端埋有温度感应元件以防止可能的过载，并且电机应能适应电梯频繁启动、制动、快速控制和慢速控制等工作要求，具有启动转矩大、全负荷启动时启动电流小等特点。电动机及其温度控制电路的防爆标志应不低于dⅱbt4或d(ib)ⅱbt4等级。
(2)交流闸瓦式制动器：交流闸瓦式制动器位于电动机和减速器之间，其上配有隔爆电磁铁。制动器的制动轮是联轴节的一部分，制动器靠两侧的弹簧施闸，靠交流隔爆电磁铁开闸。隔爆电磁铁的防爆标志应不低于dⅱbt4等级。
(3)安全装置：电梯的安全装置是在轿厢超速、越位及其它紧急情况时起作用以保护乘用人员和机械设备的安全。其中包括离心锤式限速器、限速器的配套部件张紧轮、限速钢丝绳、安全拉杆、以及安全钳、安全钳联锁开关、弹簧缓冲器、上下强迫换速、限位开关、极限开关、急停保护、安全窗保护等。这些保护性电路均可用弱电控制以利于实现本安防爆，其防爆标志应不低于d(ib)ⅱbt4等级。
(4)超速保护系统：限速器是反映速度和操纵安全的装置；安全钳是以机械动作将电梯强行制停在导轨上的机构。电梯运行时，钢丝绳将电梯的垂直运动转化为限速器的旋转运动。当轿厢速度超过额定速度达到限定的最大速度时，离心锤式限速器动作，压绳舌压住钢丝绳，带动安全钳拉杆，使安全钳内的锲块提起夹住导轨。同时，安全拉杆上的联动杆拨动安全钳开关切断控制回路，使曳引机停转，轿厢停止运行。离心锤式限速器的捶击部位、压绳舌部位、安全钳内楔块、联动拉杆拨块等属于易产生机械火花的部件，必须采用不会因撞击、摩擦而引燃爆炸性混合物的金属材料制造。
(5)操纵盘：操纵盘上的控制按钮可对电梯发出各种运行指令信号并同时显示电梯的运行状态。盘上设有层站按钮、转换开关、信号显示板等。操纵盘上的各种电气元件均可按本质安全防爆型式设计，其防爆标志应不低于d(ib)ⅱbt4等级。
(6)其它部件及其防爆要求：电梯照明电器及开关、防爆接线盒或分线盒应选用防爆等级不低于dⅱbt4的隔爆型或增安型防爆电器。轿厢内排风扇应选用隔爆型产品，其防爆标志应不低于dⅱbt4等级。轿厢内电话机选用隔爆与本安或增安与本安复合型防爆产品，其防爆标志应不低于d(ib)ⅱbt4型等级。轿厢门开关及其联锁电气电路应按本安电路设计，其防爆标志不应低于d(ib)ⅱbt4等级。轿厢门移动时应防止门框及滚动轮产生危险火花，可采取包敷尼龙或橡胶等措施。电梯内移动式电气设备的塑料外壳以及可能被摩擦或擦拭的塑料部件应设计成在正常使用、维护和进行清洁的情况下、能避免产生引燃危险的静电电荷的结构。电梯内含轻金属的外壳材质，其含镁量不允许大于6％(质量百分比)。本安电缆与非本安电缆应分开布置并走线。系统配线应按爆炸危险场所配线规程设计，不准明敷导线，应采用钢管配线或电缆走线，线径容量较普通为大，钢管空腔散热体积应足够大。
电梯通讯控制分为：串行通讯和并行通讯，并行通讯是点对点控制，串行通讯是各个层站运用编码技术相互串联最终送至cpu去计算与工作分配。
串行通讯的出现大大简化了电梯繁琐的接线及故障，但是目前阶段的防爆电梯都采用并行通讯技术来处理外围的开关控制接点，一是接线太多，安装维护不方便，二是故障率高，存在诸多隐患。三是短路保护采用齐纳安全栅，电路短路时直接烧坏安全栅，必须更换安全栅系统电路才能恢复正常，使用成本较大。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种新型用于防爆电梯串行通讯系统，以解决上述背景技术中提出的外围开关控制点多，接线繁琐，故障率高等不安全因素的问题。
以解决上述背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种新型用于防爆电梯串行通讯系统，其结构要点在于：包括电源、电梯通讯主控制板、电源隔离模块、轿厢通讯系统和外呼通讯系统，电源分别与电梯通讯主控制板和电源隔离模块电连接，电梯通讯主控制板分别与轿厢通讯系统和外呼通讯系统电信号连接，电源隔离模块分别与轿厢通讯系统和外呼通讯系统电连接，轿厢通讯系统包括轿厢通讯隔离模块、轿厢通讯板和轿厢操作板，外呼通讯系统包括外呼通讯隔离模块、外呼通讯板和外呼操作板。
作为优选的，轿厢通讯隔离模块采用can-bus通讯隔离模块。
作为优选的，轿厢操作板包括厢内显示器、数个楼层按钮和刷卡机。
作为优选的，外呼通讯隔离模块采用m-bus模块或can-bus模块。
作为优选的，外呼操作板包括外呼显示器和呼梯按钮。
can是controllerareanetwork的缩写，是iso国际标准化的串行通信协议。can属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之许多rs-485基于r线构建的分布式控制系统而言，基于can总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性：
1.网络各节点之间的数据通信实时性强
首先，can控制器工作于多种方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且can协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得can总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用rs-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差；
2.开发周期短
can总线通过can收发器接口芯片82c250的两个输出端canh和canl与物理总线相连，而canh端的状态只能是高电平或悬浮状态，canl端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会在出现在rs-485网络中的现象，即当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。而且can节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。而且，can具有的完善的通信协议可由can控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期，这些是仅有电气协议的rs-485所无法比拟的。
3.已形成国际标准的现场总线
另外，与其它现场总线比较而言，can总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。这些也是can总线应用于众多领域，具有强劲的市场竞争力的重要原因。
4.最有前途的现场总线之一
can即控制器局域网络，属于工业现场总线的范畴。与一般的通信总线相比,can总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。由于其良好的性能及独特的设计，can总线越来越受到人们的重视。它在汽车领域上的应用是最广泛的，世界上一些著名的汽车制造厂商，如benz(奔驰)、bmw(宝马)、porsche(保时捷)、rolls-royce(劳斯莱斯)和jaguar(捷豹)等都采用了can总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。同时，由于can总线本身的特点，其应用范围已不再局限于汽车行业，而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。can已经形成国际标准，并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。
m-bus由paderborn大学的dr.horstziegler与ti公司的deutschlandgmbh和techemgmbh共同提出，m-bus总线的概念基于iso-osi参考模型，但是m-bus又不是真正意义上的一种网络。在osi的七层网络模型中，m-bus只对物理层、链路层、网络层、应用层进行了功能定义，由于在iso-osi参考模型中不允许上一层次改变如波特率、地址等参数，因此在七层模型之外m-bus定义了一个管理层，可以不遵守osi模型对任一层次进行管理。m-bus总线的提出满足了公用事业仪表的组网和远程抄表的需要，同时它还可以满足远程供电或电池供电系统的特殊要求。m-bus串行通信方式的总线型拓扑结构非常适合公用事业仪表的可靠、低成本的组网要求，可以在几公里的距离上连接几百个从设备。
m-bus是一个层次化的系统，由一个主设备、若干从设备和一对连接线缆组成，所有从设备并行连接在总线上，由主设备控制总线上的所有串行通信进程。
与现有技术相比，本发明简化了繁琐的接线；减少故障率；节省机房空间，无需做多个控制柜，减少了控制系统与井道部分的连线，真正意义上属于安全节能环保产品。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1-电梯通讯主控制板，2-电源隔离模块，3-轿厢通讯系统，4-外呼通讯系统，5-轿厢通讯隔离模块，6-轿厢通讯板，7-轿厢操作板，8-外呼通讯隔离模块，9-外呼通讯板，10-外呼操作板，11-厢内显示器，12-楼层按钮，13-刷卡机，14-外呼显示器，15-呼梯按钮，16-电源。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的解释说明，但不限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案，一种新型用于防爆电梯串行通讯系统，包括电源16、电梯通讯主控制板1、电源隔离模块2、轿厢通讯系统3和外呼通讯系统4，所述的电源16分别与电梯通讯主控制板1和电源隔离模块2电连接，所述的电梯通讯主控制板1分别与轿厢通讯系统3和外呼通讯系统4电信号连接，所述的电源隔离模块2分别与轿厢通讯系统3和外呼通讯系统4电连接，所述的轿厢通讯系统3包括轿厢通讯隔离模块5、轿厢通讯板6和轿厢操作板7，所述的外呼通讯系统4包括外呼通讯隔离模块8、外呼通讯板9和外呼操作板10。
其中，在本实施例中，所述的轿厢通讯隔离模块5采用can-bus通讯隔离模块。
其中，在本实施例中，所述的轿厢操作板7包括厢内显示器11、数个楼层按钮12和刷卡机13。
其中，在本实施例中，所述的外呼通讯隔离模8块采用m-bus模块或can-bus模块。
其中，在本实施例中，所述的外呼操作板10包括外呼显示器14和呼梯按钮15。
电源隔离模块2将电源16分别与轿厢通讯系统3和外呼通讯系统4隔离，轿厢通讯隔离模块5将电梯通讯主控制板1和轿厢通讯板6隔离，外呼通讯隔离模块8将电梯通讯主控制板1和外呼通讯板9隔离，电源隔离模块2具有接地短路保护功能，为外呼显示器14和呼梯按钮15提供短路保护，能有效隔离厢内显示器11和楼层按钮12动作时产生的微电火花。可以将直接电源隔离模块2、轿厢通讯隔离模块5和外呼通讯隔离模块8直接安装在同一个防爆控制柜内，无需分安全区及危险区，另外做独立控制柜，能有效节省机房空间又能防止外围开关动作会产生电火花，使防爆电梯在防爆场所使用更安全。
can是controllerareanetwork的缩写，是iso国际标准化的串行通信协议。can属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之许多rs-485基于r线构建的分布式控制系统而言，基于can总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性：
1.网络各节点之间的数据通信实时性强
首先，can控制器工作于多种方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且can协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得can总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用rs-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差；
2.开发周期短
can总线通过can收发器接口芯片82c250的两个输出端canh和canl与物理总线相连，而canh端的状态只能是高电平或悬浮状态，canl端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会在出现在rs-485网络中的现象，即当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。而且can节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。而且，can具有的完善的通信协议可由can控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期，这些是仅有电气协议的rs-485所无法比拟的。
3.已形成国际标准的现场总线
另外，与其它现场总线比较而言，can总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。这些也是can总线应用于众多领域，具有强劲的市场竞争力的重要原因。
4.最有前途的现场总线之一
can即控制器局域网络，属于工业现场总线的范畴。与一般的通信总线相比,can总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。由于其良好的性能及独特的设计，can总线越来越受到人们的重视。它在汽车领域上的应用是最广泛的，世界上一些著名的汽车制造厂商，如benz(奔驰)、bmw(宝马)、porsche(保时捷)、rolls-royce(劳斯莱斯)和jaguar(捷豹)等都采用了can总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。同时，由于can总线本身的特点，其应用范围已不再局限于汽车行业，而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。can已经形成国际标准，并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。
m-bus由paderborn大学的dr.horstziegler与ti公司的deutschlandgmbh和techemgmbh共同提出，m-bus总线的概念基于iso-osi参考模型，但是m-bus又不是真正意义上的一种网络。在osi的七层网络模型中，m-bus只对物理层、链路层、网络层、应用层进行了功能定义，由于在iso-osi参考模型中不允许上一层次改变如波特率、地址等参数，因此在七层模型之外m-bus定义了一个管理层，可以不遵守osi模型对任一层次进行管理。m-bus总线的提出满足了公用事业仪表的组网和远程抄表的需要，同时它还可以满足远程供电或电池供电系统的特殊要求。m-bus串行通信方式的总线型拓扑结构非常适合公用事业仪表的可靠、低成本的组网要求，可以在几公里的距离上连接几百个从设备。
m-bus是一个层次化的系统，由一个主设备、若干从设备和一对连接线缆组成，所有从设备并行连接在总线上，由主设备控制总线上的所有串行通信进程。
与现有技术相比，本发明简化了繁琐的接线；减少故障率；节省机房空间，无需做多个控制柜，减少了控制系统与井道部分的连线，真正意义上属于安全节能环保产品。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。