电梯的监控与管理的装置及方法与流程

本发明涉及无线传输技术领域，尤其涉及一种电梯的监控与管理的装置和使用方法。

背景技术：

随着社会的发展和进步，人们对生活质量的要求越来越高，电梯作为日常使用的运输工具之一，已成为人们生活中不可或缺的一部分。电梯给人们出入高层建筑带来方便的同时，其故障也直接威胁到人民的生命财产安全：运行过程中关人、夹人、蹲底、冲顶等事故时有发生。如何正确实施电梯故障救援，最大限度地减少人员伤亡和财产损失，已成为目前摆在质监部门面前的一个重要课题。提高电梯运行可靠性一方面要通过改进设计、提高制造和安装质量解决，另一方面要依靠完善的监测体系进行监控和维护。

目前，当电梯发生故障后，据有关新闻媒体报道，首先到达救援现场的均是消防部门，由于消防人员不是电梯专业人员，不懂电梯专业技术，所以就盲目采取焊机切割或者强制扒门等救援方式，尽管人被救出，但电梯却遭到严重损坏，甚至无法修复使用，同时也因解救方法不当会给被困人员造成二次伤害。

目前国内电梯故障救援的主要方式有以下几种：

1.基于电梯被困人员拨打应急救援电话，该方式救援方式过于被动，且要求被困人员必须携带手机等通讯产品，对于一些老人或小孩被困将存在较大救援迟滞，若发生电梯夹人等事故，该救援方式存在较大安全隐患。

2.基于轿厢内监控视频与紧急传呼对讲机，通过监控室内的安保人员对监控视频进行实时查看，对轿厢内的情况进行了解。但该方式过于依赖安保人员，对于安保人员不足，电梯过多的小区或商场，安保人员很难及时发现风险。

因此，有必要开发一种现场或者远程中心可随时了解电梯轿箱内情况的确保电梯安全运行以及便于维保人员管理和维修电梯的电梯监控与管理的装置。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种现场或者远程中心可随时了解电梯轿箱内情况的确保电梯安全运行以及便于维保人员管理和维修电梯的电梯监控与管理的装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该电梯的监控与管理的装置包括电梯轿箱控制柜、数据采集器、路由器、继电器、报警应急控制器和远程监控终端，所述数据采集器的输出端通过所述路由器和有线网络连接所述远程监控终端且呈双向数据传输；同时所述数据采集器通过无线网络连接所述远程监控终端且呈双向数据传输；所述电梯轿箱控制柜通过继电器连接报警应急控制器；所述数据采集器、继电器、路由器和报警应急控制器安装在电梯轿箱控制柜中；所述远程监控终端通过网络方式接收故障信息并通过所述远程监控终端向维保人员发出不同的故障信息。采用上述技术方案，该装置可广泛应用于各种调度/集控中心监控系统中，以及工厂自动化生产的监控系统中；在电梯正常运行的过程中，现场或者远程监控中心可随时实时了解电梯轿厢情况；当电梯发生故障时，安装在电梯控制柜里的数据采集器产生联动，发出报警信号，同时上报给服务器，现场工作人员及远程控制室就可以及时知道哪部电梯发生了故障，什么时候发生了故障，以便及时采取措施。电梯定期进行维保时，由指纹识别系统和ic卡进行身份验证，确保电梯控制系统安全，同时制约电梯维护人员维保行为，保证电梯运行安全。

本发明进一步改进在于，所述电梯轿箱控制柜包括主控芯片、传感器组、存储器、无线模块、电源模块、若干个硬件接口和接口转换芯片，所述传感器组设置在电梯轿箱内且所述传感器组的输出端与所述电梯轿箱控制柜的输入端相连接，所述存储器和无线模块与所述主控芯片电性连接且呈双向数据连接，所述硬件接口与所述主控芯片相连接，所述电源模块用于为该电梯的监控与管理的装置提供电源，所述传感器组用于采集信号，所述无线模块将采集信号通过无线网络与远程监控终端实现网络通信；所述主控芯片用于接收信号，并通过无线模块和硬件接口将信号发送到以太网上，同时与远程监控终端交换控制信号，所述存储器用于存储信号；所述接口转换芯片分别与所述硬件接口和所述主控芯片相连接，用于实现了主控芯片到各种接口的转换。其中若干个硬件接口由各种输入和输出接口组成用于实现信号采集和报警、应急控制；主控芯片为意法公司contexm3内核的arm芯片，为行业领先的32位处理器，适用于具有高确定性的实时应用，已专门开发为允许合作伙伴为范围广泛的设备(包括微控制器、汽车车体系统、工业控制系统以及无线网络和传感器)开发高性能低成本的平台；电源模块为系统提供能量，接口转换芯片实现了主控芯片到各种接口的转换，无线模块将采集信号通过无线网(3g/wifi/gprs)发射；24c02flash存储器实现重要数据的保护。

本发明进一步改进在于，该电梯的监控与管理的装置还包括现场监控平台，所述现场监控平台的输出端与所述数据采集器的输入端通过局域网相连接且呈双向数据传输；所述现场监管平台通过网络方式接收故障信息并通过所述监管平台向维保人员发出不同的故障信息。

本发明进一步改进在于，该电梯的监控与管理的装置还包括读卡器和指纹识别器，所述读卡器和指纹识别器安装在电梯轿箱内且均与所述主控芯片相连接，所述读卡器与所述指纹识别器用于维保人员的身份认证和电梯轿箱控制柜的安全运行。

本发明进一步改进在于，该电梯的监控与管理的装置还包括通话装置和通话装置，所述通话装置按钮用于操作所述通话装置，所述通话装置与主控芯片相连接，当电梯出现故障时，轿厢被困人员也可以通过按动安装在轿厢内的通话装置按钮，及时和监控中心人员取得联系，并上报电梯此时的故障情况，以便工作人员及时采取措施。

本发明进一步改进在于，所述硬件接口包括2个can接口、2个485接口、2个串口-usb接口和1个rj45以太网接口。所述硬件接口包括2个can总线与电梯ba系统数据交互；2个485接口，一路接ba系统，一路接数据中心；2个232串口用于调试时虚拟终端、无线模块、读卡器、指纹识别器的接口；其中usb用于调试时虚拟终端；16个di用于16路数据信号入口；2个ai用于2路模拟信号入口；1个jtag接口用于程序下载调试；4个led发光二极管用于程序运行状态显示调试用；1个以太网接口：与服务器交换数据；i2c总线e2prom用于24c08存储重要数据；输出16路do，用于实现报警和应急控制。

本发明进一步改进在于，所述数据采集器通过485接口与所述主控芯片相连接；所述传感器组的输出端与所述主控芯片的输入端相连接且呈双向数据传输，同时所述传感器组的输出端也与数据采集器的输入端相连接且呈双向数据传输。

本发明进一步改进在于，所述电梯轿箱内还安装有网络监控摄像机，所述网络监控摄像机安装在电梯的预置位置上，且具有网络接入功能，用于监视所述电梯，并将拍摄的图像、视频通过互联网或无线网发送出去。

本发明进一步改进在于，所述传感器组包括、基站感应器、人体感应器、电梯门状态感应器、电梯平层感应器和极限感应器，但不仅限于这几种传感器。

本发明进一步改进在于，所述电源模块包括主电源和备用电源，用于为电梯的监控与管理的装置提供电力。

本发明还要解决的技术问题是，提供一种电梯的监控与管理的装置的使用方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：电梯的监控与管理的装置的监控方法，包括以下步骤：

(1)系统上电后初始化，连接电梯轿箱控制柜，设置网络ip地址并对数据采集器的参数进行配置且连接远程监控终端或/和现场监控平台的服务器；

(2)连接成功后，向电梯轿箱控制柜发送查询命令，其中首先发送电梯层显数据查询命令，同时定时发送状态数据和心跳数据，并根据心跳回复配置数据采集器的采集时间；

(3)若电梯故障产生后，向数据采集器发送一次故障数据，数据采集器立即向远程监控终端或现场监控平台的数据中心发送故障数据包；

(4)若电梯轿箱控制柜返回查询数据的结果数据包，则解析返回查询数据的结果数据包并向远程监控终端或/和现场监控平台的服务器发送电梯参数；

(5)若电梯轿箱控制柜没有返回查询数据的结果数据包，则再次发送查询命，直到返回查询的结果数据包。

本发明进一步改进在于，所述步骤(1)对数据采集器参数进行配置时，可配置的参数为ip地址及端口号和设备id号；所述步骤(4)查询数据为：状态、故障、参数、驱动、层显。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：1)采用32位高性能contexm3处理器和嵌入式实时多任务操作系统，使产品的稳定性和运算速度得到可靠保证；2)高品质的工业级元件，高水准的电气设计，高密度集成的电路结构，使装置拥有优异的电气隔离和电磁屏蔽表现，整机无可调节器件，极大提高了装置的抗干扰性能与可靠性保障；3)具有以太网、串行口等高速可靠的通信接口用于系统扩展，使得装置的扩展性和配置灵活性大大增强；4)具有灵活的在线、离线调试手段，可靠的程序升级、下载参数及数据查询功能，满足日新月异的网络信息时代要求；5)集成可配置采集规约；6)具备强大的自我诊断与自恢复功能，在受到外界干扰或其它原因导致程序运行出错时，系统能在极短的时间内自行恢复；7)采用嵌入式rtthread实时多任务操作系统为平台，实现多任务，基于消息队列的通信程序，面对对象编程，通信口、通讯规约均为单独的对象，相互间分开，通讯功能实时可靠；8)支持壁挂式安装，安装使用方便；通过can总线和rs485总线及输入/输出接口，与电梯控制系统连接，感知电梯运行状态(例如：楼层、方向、故障等信息)，并且通过网口(有线网)或无线网(3g/wifi/gprs)与公网相联，完成信息的控制与交换。

附图说明

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案：

图1是本发明的电梯的监控与管理的装置的结构图；

图2是本发明的电梯的监控与管理的装置的电梯轿厢控制柜的硬件结构图；

图3是本发明的电梯的监控与管理的装置的监控方法的信号流向图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

实施例：该电梯的监控与管理的装置包括电梯轿箱控制柜、数据采集器、路由器、继电器、报警应急控制器和远程监控终端，所述数据采集器的输出端通过所述路由器和有线网络连接所述远程监控终端且呈双向数据传输；同时所述数据采集器通过无线网络连接所述远程监控终端且呈双向数据传输；所述电梯轿箱控制柜通过继电器连接报警应急控制器；所述数据采集器、继电器、路由器和报警应急控制器安装在电梯轿箱控制柜中；所述远程监控终端通过网络方式接收故障信息并通过所述远程监控终端向维保人员发出不同的故障信息。采用上述技术方案，该装置可广泛应用于各种调度/集控中心监控系统中，以及工厂自动化生产的监控系统中；在电梯正常运行的过程中，现场或者远程监控中心可随时实时了解电梯轿厢情况。当电梯发生故障时，安装在电梯控制柜里的数据采集器产生联动，发出报警信号，同时上报给服务器，现场工作人员及远程控制室就可以及时知道哪部电梯发生了故障，什么时候发生了故障，以便及时采取措施。电梯定期进行维保时，由指纹识别系统和ic卡进行身份验证，确保电梯控制系统安全，同时制约电梯维护人员维保行为，保证电梯运行安全；所述电梯轿箱控制柜包括主控芯片、传感器组、存储器、无线模块、电源模块和若干个硬件接口，所述传感器组设置在电梯轿箱内且所述传感器组的输出端与所述电梯轿箱控制柜的输入端相连接，所述存储器和无线模块与所述主控芯片电性连接且呈双向数据连接，所述硬件接口与所述主控芯片相连接，所述电源模块用于为该电梯的监控与管理的装置提供电源，所述传感器组用于采集信号，所述无线模块将采集信号通过无线网络与远程监控终端实现网络通信；所述主控芯片用于接收信号，并通过无线模块和硬件接口将信号发送到以太网上，同时与远程监控终端交换控制信号，所述存储器用于存储信号；该电梯的监控与管理的装置还包括现场监控平台，所述现场监控平台的输出端与所述数据采集器的输入端通过局域网相连接且呈双向数据传输；所述现场监管平台通过网络方式接收故障信息并通过所述监管平台向维保人员发出不同的故障信息；该电梯的监控与管理的装置还包括读卡器和指纹识别器，所述读卡器和指纹识别器安装在电梯轿箱内且均与所述主控芯片相连接，所述读卡器与所述指纹识别器用于维保人员的身份认证和电梯轿箱控制柜的安全运行；该电梯的监控与管理的装置还包括通话装置和通话装置，所述通话装置按钮用于操作所述通话装置，所述通话装置与主控芯片相连接，当电梯出现故障时，轿厢被困人员也可以通过按动安装在轿厢内的通话装置按钮，及时和监控中心人员取得联系，并上报电梯此时的故障情况，以便工作人员及时采取措施；所述硬件接口包括2个can接口、2个485接口、2个串口-usb接口和1个rj45以太网接口。所述硬件接口包括2个can总线与电梯ba系统数据交互；2个485接口，一路接ba系统，一路接数据中心；2个232串口用于调试时虚拟终端、无线模块、读卡器、指纹识别器的接口；其中usb用于调试时虚拟终端；16个di用于16路数据信号入口；2个ai用于2路模拟信号入口；1个jtag接口用于程序下载调试；4个led发光二极管用于程序运行状态显示调试用；1个以太网接口：与服务器交换数据；i2c总线e2prom用于24c08存储重要数据；输出16路do，用于实现报警和应急控制；所述数据采集器通过485接口与所述主控芯片相连接；所述传感器组的输出端与所述主控芯片的输入端相连接且呈双向数据传输，同时所述传感器组的输出端也与数据采集器的输入端相连接且呈双向数据传输；所述电梯轿箱内还安装有网络监控摄像机，所述网络监控摄像机安装在电梯的预置位置上，且具有网络接入功能，用于监视所述电梯，并将拍摄的图像、视频通过互联网或无线网发送出去；所述传感器组包括、基站感应器、人体感应器、电梯门状态感应器、电梯平层感应器和极限感应器；所述电源模块包括主电源和备用电源，用于为电梯的监控与管理的装置提供电力。该电梯的监控与管理的装置具有电梯故障自诊断功能，通过传感器组采集电梯信号，自动检测电梯故障及状态，可实现对电梯的以下故障进行检测：1)门区外停梯故障；2)门区外停梯故障，轿箱内有人；3)运行时间超长故障；4)运行时间超长故障，轿箱内有人；5)电梯冲顶故障；6)电梯冲顶故障，轿箱内有人；7)电梯蹲底故障；8)电梯蹲底故障,轿箱内有人；9)电梯运行中开门故障；10)电梯运行中开门故障，轿箱内有人；11)电梯困人故障(电梯平层时，人在电梯停留时间超长且电梯未开门)；12)电梯超速故障；13)电梯超速故障，轿箱内有人；该电梯的监控与管理的装置具有存储电梯设备维保操作记录，当维保人员对电梯进行保养时，通过传感器组获取电梯状态，当电梯在没有故障信息的情况下进行检修，进行记录，将数据打包压缩上传至上位机进行处理；该电梯的监控与管理的装置具有电梯零件更换周期提醒功能，通过传感器组定时获取电梯设备各个零部件的运行时间，运行次数，将数据打包压缩上传给远程监控终端进行统计分析。

电梯的监控与管理的装置的监控方法，包括以下步骤：

(1)系统上电后初始化，连接电梯轿箱控制柜，设置网络ip地址并对数据采集器的参数进行配置且连接远程监控终端或/和现场监控平台的服务器；

(2)连接成功后，向电梯轿箱控制柜发送查询命令，其中首先发送电梯层显数据查询命令，同时定时发送状态数据和心跳数据，并根据心跳回复配置数据采集器的采集时间；

(3)若电梯故障产生后，向数据采集器发送一次故障数据，数据采集器立即向远程监控终端或现场监控平台的数据中心发送故障数据包；

(4)若电梯轿箱控制柜返回查询数据的结果数据包，则解析返回查询数据的结果数据包并向远程监控终端或/和现场监控平台的服务器发送电梯参数；

(5)若电梯轿箱控制柜没有返回查询数据的结果数据包，则再次发送查询命，直到返回查询的结果数据包；所述步骤(1)对数据采集器参数进行配置时，可配置的参数为ip地址及端口号和设备id号；所述步骤(4)查询数据为：状态、故障、参数、驱动、层显。

对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。