一种电梯控制器应急疏散控制终端的制作方法

本实用新型属于应急疏散技术领域，具体涉及一种电梯控制器应急疏散控制终端。

背景技术：

2012年我国发布了国家标准GB/Z 28598-2012《电梯用于紧急疏散的研究》。该标准详细探讨并明确了不同类型紧急事故(如火灾、爆炸、化学或生物侵蚀) 使用电梯疏散的一些主要技术要求。对电梯实现控制是电梯应急疏散中的关键行为,电梯控制器是电梯的重要控制设备、是发出一切控制指令的核心单元，因此,对电梯运行的控制都必须通过电梯控制器，为防止不可预知的信息对电梯控制系统造成干扰，避免产生安全隐患，任何对电梯进行控制的外部操作控制设备不得与电梯控制器直接连接，必须通过设置电梯控制器疏散控制终端（一种电梯控制服务终端设备）与电梯控制器连接，外部控制设备只能以间接控制方式采集电梯运行状态及发布控制命令。在电梯疏散过程中，控制电梯的疏散次序极为重要，不同条件下具有不同的遵循原则。例如：在火灾情况下, 着火楼层是最危险的，必须禁止电梯在这个楼层停靠；随着火势蔓延，上下相近楼层也会进入危险状态，这些楼层也必须被关闭；同时被困在火源楼层以上人员会比在下面的更危险，最好的做法是，发生火灾楼层以上的人员继续使用电梯疏散，而着火楼层以下的人员完全使用楼梯疏散；当高区楼层设置有人群密集场所特征的功能区（餐饮、娱乐、会议、宾馆等），这些楼层应当被指定为优先疏散楼层，电梯优先停靠这些楼层，不停往返接送疏散人群。在出现弱势人员（老弱病残幼）的楼层，电梯也将临时安排优先接送。因此，疏散次序是根据需要疏散的人数、可用的指定电梯数量以及事故现场情况来确定，疏散次序的调整是一个动态变化的过程，任何疏散控制装置应具备这种操作调整的技术手段。在高层建筑形态中，一类是大型建筑，设有中央控制室，监管着管辖区域内的多幢高层建筑。另一类是单体公寓型建筑，仅设有值班室，空间狭小，要求疏散控制设备体积不能太庞大，操作不能太复杂，能适应一般值班人员就地快速操作。综上所述，电梯疏散是一项高风险活动，需要开发系列装备来支持电梯疏散活动，电梯控制器疏散控制终端就是电梯疏散活动的前端控制设备，它是介于电梯控制器与疏散控制主机之间的装置，通过上行下行数据通信，完成采集电梯运行状态，发布疏散控制指令等功能。为满足不同建筑形态条件下对疏散次序的操作控制，电梯控制器疏散控制终端不仅需要接受远程控制，也需要实现本地控制，为此，控制终端还需设置本地操作控制面板。由于目前尚未见类似装置问世、因此本实用新型具有创新意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种在应急状态下对电梯人员疏散次序进行干预控制的电梯控制器应急疏散控制终端。

本实用新型提供的电梯控制器应急疏散控制终端，包括控制面板和控制电路；

所述控制面板包括LED灯及按键矩阵、电梯状态指示灯和应急操作开关、液晶显示终端以及标签字块；

所述控制电路包括控制器、LED键盘智能控制芯片、开关量IO模块、通信转换器、下行通信转换器和上行通信转换器；其中：

所述控制器分别与LED键盘智能控制芯片、通信转换器、上行通信转换器、下行通信转换器和开关量IO模块连接；

所述LED键盘智能控制芯片与LED灯及按键矩阵连接，LED灯为电梯当前位置状态指示灯，按键为电梯状态控制键；

所述开关量IO模块与电梯状态指示灯和应急操作开关连接；电梯状态指示灯和应急操作开关为依次排列的两个按键开关和三个指示灯，分别为启动开关、迫降开关、正常指示灯、告警指示灯和满载指示灯；

所述通信转换器与控制面板的液晶显示终端连接；

所述下行通信转换器与外部电梯控制器连接；

所述上行通信转换器与外部疏散控制主机连接；

所述标签字块标注各个LED灯及按键矩阵、电梯状态指示灯和应急操作开关的功能，设置于对应的LED灯及按键矩阵、电梯状态指示灯和应急操作开关旁边。

本实用新型中，所述LED灯及按键矩阵为4列×n行，n表示楼层数；所述的4列×n行LED灯及按键矩阵有X1-X4共4列，每列Y1-Yn共n行；

X1列为LED灯D，每行设有一个LED灯D；指示电梯当前位置状态；

X2-X3列为按键，该按键为带指示灯的按键Z，每一列的每行设有一个带指示灯的按键Z；带指示灯的按键Z在电梯运行控制状态时，自带的指示灯发光。

本实用新型中，所述的X1和X3列LED灯为绿色灯，X2和X4列LED灯为红色灯。

本实用新型中，所述标签字块由纵向数字标签字块和横向汉字标签字块组成，印制在控制面板上；

纵向数字标签字块竖向排列，印制序号为1-n，提示1-n层楼，每个序号设置于X1列的各个对应的Y1-Yn行的LED灯D旁边；

横向汉字标签字块有9个，其中：

4个横向汉字标签字块分别位于X1-X4列正上方，指示所在列的LED灯D和带指示灯的按键Z的操作功能；X1列的横向汉字标签字块为“运行”，X2列的横向汉字标签字块为“禁停”，X3列的横向汉字标签字块为“优先”，X4列的横向汉字标签字块为“分段”；

另5个横向汉字标签字块位于电梯状态指示灯和应急操作开关上方，分别对应两个按键开关和三个指示灯；其中，两个按键开关的横向汉字标签字块分别为“启动”和“迫降”，三个指示灯的横向汉字标签字块分别为“正常”、“告警”和“满载”。

本实用新型中，所述的4列×n行LED灯及按键矩阵功能如下：

所述的X1列指示灯为电梯运行指示，当电梯运行经过某一层，则该层LED灯点亮，当电梯停靠该层并打开层门时，该指示灯闪亮；

所述的X2列指示灯及按键组合为电梯禁停操作，当指令电梯在某一层禁止停靠，则按下该行按键并点亮按键自带的指示灯；

所述的X3列指示灯及按键组合为电梯优先操作，当指令电梯优先在某一层停靠，则按下该行按键并点亮按键自带的指示灯；

所述的X4列指示灯及按键组合为电梯分段运行操作，当指令电梯在分段层以下不再停靠，直接运行到基站时，则按下该分段层按键并点亮按键自带的指示灯。

本实用新型中，所述的电梯状态指示灯和应急操作开关功能如下：

所述的启动开关，当按下该开关，指令电梯进入疏散运行模式，同时指示灯点亮；

所述的迫降开关，当按下该开关，指令电梯立即下行至基站停运，同时指示灯点亮；

所述的正常指示灯，当电梯处于正常状态时点亮指示灯；

所述的告警指示灯，当电梯处于故障状态时点亮指示灯；

所述的满载指示灯，当电梯处于直驶方式时点亮指示灯。

本实用新型中，所述的液晶显示终端通过通信转换器RS232接口与控制器连接，按照预定协议格式接收控制器发来的显示信息，并以文字形式发送到液晶显示终端进行显示。

本实用新型中，所述的控制器与LED键盘智能控制芯片采用SPI总线连接，具有CS1、CS2、CLK、DATA、KEY端口；其中CS1、CS2分别为片选信号端，CLK、DATA、KEY为共有信号端。

本实用新型中，所述的控制器具有3组以上标准异步串行通信输出端，分别与通信转换器、上行通信转换器和下行通信转换器组连接；其中：

所述通信转换器为RS232标准接口，与液晶显示终端连接；液晶显示终端按照预定协议格式接收控制器发来的显示信息，并以文字形式进行显示。

所述上行通信转换器为RS422标准接口，与疏散控制主机连接；疏散控制主机协调控制烟气探测预警、视频监控、应急广播与对讲装置和疏散诱导等疏散装置；

所述下行通信转换器组为RS422标准接口，与电梯控制器连接，控制电梯的运行和停靠。

本实用新型中，控制面板设置于一个壳体的表面，控制电路置于该壳体内。

本实用新型中，在电梯人员疏散活动中需要对电梯进行控制，控制主体是疏散控制主机。为防止不可预知的信息对电梯控制系统造成干扰，疏散控制主机不得与电梯控制器直接连接，通过设置电梯控制服务终端，实现间接连接和控制。

本实用新型提供的电梯控制器应急疏散控制终端，是一种电梯疏散活动的前端控制设备，它介于电梯控制器与疏散控制主机之间，通过下行通信转换器与电梯控制器连接，读取电梯运行状态及下达疏散控制指令；通过上行通信转换器与疏散控制主机连接，传递监控信息和下达指令；控制终端配备手动控制面板，可以在本地直接完成监控显示和控制命令操作；电梯疏散控制应急终端与电梯控制系统之间的通信必须满足电梯行业信息交换的规范性和安全性。

本实用新型的电梯服务控制终端设备，与现有技术相比具有如下优点：

1、根据电梯疏散应用要求开发，属于专用设备，能满足GB/Z 28598-2012《电梯用于紧急疏散的研究》对电梯疏散行为提出的相关技术要求；

2、本控制终端将疏散控制主机与电梯控制器进行隔离，采用专业通信协议进行双向解析过滤，防止不可预知的信息对电梯控制系统造成干扰，避免产生安全隐患；

3、本终端与电梯控制器和疏散控制主机分别采用一对一专线进行全双工通信，能实时跟踪电梯的运行状态，快速向电梯下达控制指令；

4、本终端设置手动控制面板，面板LED灯及按键采用专用矩阵芯片驱动,减少硬件复杂性、操作简便可靠、有效防止操作失误；控制面板操作布局合理，标注清晰、功能明确、满足在紧急情况下对电梯疏散次序的人工控制要求；

5、本终端结构紧凑、体积小，经济性好，适合在多种形态的高层建筑中使用。在具备控制中心的大型高层公共建筑中，本终端设置于电梯机房，控制中心的疏散控制主机通过该终端对电梯进行远程控制；在独栋高层公寓型建筑中，本终端设置于一般形态值班室，通过控制面板实现本地操作。

综上所述，本实用新型填补了电梯应急疏散系统装备的一项空白，可在紧急情况下利用电梯开展疏散的行动中发挥关键作用。因此，本实用新型具有良好的应用前景。

附图说明

图1为实施例1的电梯控制器应急疏散控制终端结构图示。

图2为实施例2的多个电梯控制器应急疏散控制终端控制连接结构示意图。

图中标号：1为通信转换器，2为下行通信转换器，3为上行通信转换器，4为控制器，5为LED键盘智能控制芯片，6为开关量IO模块，7为LED灯及按键矩阵，8为应急操作开关，9为电梯状态指示灯，10为液晶显示终端，11为标签字块。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

实施例1

如图1所示，以一幢32层公寓型高层住宅建筑为例，设置2部运载电梯，在每楼层设有侯梯厅。经过消防改造已经在每层走道和侯梯厅安装了手动报警按钮、扬声器、警铃和摄像机；在底楼一层设有值班室，常设值班人员值班，值班室能通过摄像机观看到每层楼面情况；并且设置了一台疏散控制主机于值班室，集成多种指挥要素的功能设备，包括烟气探测预警、视频监控、应急广播与对讲、疏散诱导等，能帮助指挥人员对疏散过程进行全局掌控，实施精确、快速、可靠的指挥调度，确保疏散过程的安全性和有序性。

在值班室还设有一台壁挂式的本实用新型的电梯控制器疏散控制终端；该终端有一个壳体，通信转换器1、下行通信转换器2、上行通信转换器3、控制器4、LED键盘智能控制芯片5和开关量IO模块5设置于壳体内；控制面板设于壳体表面，即LED灯及按键矩阵、电梯状态指示灯和应急操作开关、液晶显示终端和标签字块设置于壳体外表面上。

两部电梯的电梯控制器设置在楼宇顶层的电梯机房中。

控制器4通过通信转换器1同液晶显示终端10连接。

控制器4通过两个下行通信转换器2分别和两部运载电梯的电梯控制器连接。

控制器4通过上行通信转换器3与疏散控制主机连接。

控制器4通过LED键盘智能控制芯片5与LED灯及按键矩阵7连接，LED灯为电梯当前位置状态指示灯，按键为电梯状态控制键；

控制器4通过开关量IO模块6与应急操作开关8和电梯状态指示灯9连接；应急操作开关8和电梯状态指示灯9从左向右依次排列的两个按键开关和三个指示灯，分别为启动开关、迫降开关、正常指示灯、告警指示灯和满载指示灯；其在控制面板上排列于LED灯及按键矩阵7上方。

所述LED灯及按键矩阵7为4列×32行的矩形阵列，4列×32行LED灯及按键矩阵有X1-X4共4列，从左向右排列，每列Y1-Y32共32行，从下向上排列；

X1列为LED灯D，每行设有一个LED灯D，共32个；指示电梯当前位置状态；

X2-X3列为带指示灯的按键Z，采用LED发光组件与按键组合的结构，按键按压面为透明塑料材质，下按带指示灯的按键Z后能发光，每一列的每行设有一个带指示灯的按键Z，每列32个，共96个；所述的带指示灯的按键Z为自恢复按钮，不具有自锁功能；带指示灯的按键Z在电梯运行控制状态时，自带的指示灯发光；

所述X1和X3列LED灯为绿色灯，X2和X4列LED灯为红色灯。

所述标签字块11由纵向数字标签字块和横向汉字标签字块组成，印制在控制面板上；

纵向数字标签字块从下至上排列，印制序号为1-32，提示1-32层楼，每个序号设置于X1列的各个对应的Y1-Y32行的LED灯D左侧；

横向汉字标签字块有9个，其中：

4个横向汉字标签字块分别位于X1-X4列正上方，指示所在列的LED灯D和带指示灯的按键Z的操作功能；X1列的横向汉字标签字块为“运行”，X2列的横向汉字标签字块为“禁停”，X3列的横向汉字标签字块为“优先”，X4列的横向汉字标签字块为“分段”；

另5个横向汉字标签字块位于应急操作开关8和电梯状态指示灯9上方，分别对应两个按键开关和三个指示灯；其中，两个按键开关的横向汉字标签字块分别为“启动”和“迫降”，三个指示灯的横向汉字标签字块分别为“正常”、“告警”和“满载”。

所述LED键盘智能控制芯片有两片，每片芯片分别扫描控制4列×16行键盘LED灯，这样可以减小单片LED键盘智能控制芯片的负担，减少出错概率。其中：DIG1-DIG 16分别与16行上每行所有按键LED灯连接，SA1-SA4分别与X1-X4列上所有按键LED连接，构成动态矩阵电路。

所述的控制器与LED键盘智能控制芯片采用SPI总线连接，具有CS1、CS2、CLK、DATA、KEY端口；其中CS1、CS2分别为片选信号端，CLK、DATA、KEY为共有信号端。

所述的控制器具有3组以上标准异步串行通信输出端，分别与通信转换器、上行通信转换器和下行通信转换器组连接。其中通信转换器为RS232标准接口，与液晶显示终端连接；上行通信转换器为RS422标准接口，与疏散控制主机连接；疏散控制主机协调控制烟气探测预警、视频监控、应急广播与对讲和疏散诱导等疏散装置；下行通信转换器组为RS422标准接口，与电梯控制器连接，控制电梯的运行和停靠。

平时，控制器4处于正常监控状态，实时读取电梯运行状态，并通过X1列（运行列）LED灯进行动态显示。例如：当某层指示灯点亮，表明电梯运行至该层；当指示灯闪亮时，表明电梯停靠该层并打开层门。

以在22层发生火灾的紧急情况为例，疏散控制终端的工作流程为：

（1）第22层某住户房间突然发生火灾，发现火情的居民走出房间按下了布置在走道中的报警按钮，值班室报警盘发出警报声响，值班人员通过摄像机发现22层走道、侯梯厅充满烟雾，确认22层为首次发生火灾层（首报着火层）。立即启动全楼警铃，同时打开广播呼唤全体业主撤离疏散。

（2）与此同时，值班人员打开电梯疏散“启动”开关，电梯进入疏散工作模式，从上自下运输接人，不再响应上楼请求，只响应下楼请求。

（3）为防止22层（着火层）烟气侵入轿厢，值班人员按下X2列（禁停列）第22行按键，控制器接收到该按键信息，点亮22行指示灯，同时立即通知电梯控制器禁止在22层停靠。

（4）为提高疏散效率，决定第18层楼以上为危险楼层，采用电梯结合楼梯方式快速疏散居民，18层楼以下采用走楼梯方式疏散。为此，值班人员按下X4列（分段列）18行按键，控制器接收到该按键信息，点亮18行指示灯，同时立即通知电梯控制器，电梯在18层楼以下不再停靠，直达基站放人；值班人员通过广播告知全体人员，请18楼以下人员改走楼梯疏散。

（5）疏散过程中，值班人员发现第26层有老弱病残幼人员在等待电梯，或接收到这类人员通过报警按钮发出的请求，值班人员立即通过摄像机观察确认后，在X3列（优先列）按下第26行按键，控制器接收到该按键信息，点亮26行指示灯，立即通知电梯控制器，电梯在下个轮次向上运行时优先直达第26层接人，然后直达基站。并通过广播告知疏散人群，本次电梯运行为临时优先接送。当优先任务完成后，值班人员可以释放该按键，通知电梯恢复正常接人模式。

（6）疏散过程中，值班人员时刻观察22层邻近楼层情况。随着时间推移，发现烟雾已经蔓延侵入到邻近楼层（例如20-24层之间的楼层），值班人员在X2列（禁停列）上按下蔓延楼层按键，通知电梯立即禁停这些楼层去接人，同时通过广播告知疏散人群，该楼层已经关闭，请改走楼梯疏散。

（7）当高区人员基本疏散完毕，可进一步开放中区楼层的电梯疏散。此时，值班人员按下X4列（分段列）第10行按键，控制器立即通知电梯控制器，电梯在10-18层恢复停靠，10层楼以下不再停靠，直达基站放人；值班人员通过广播告知全体疏散人员，10-18层恢复乘坐电梯疏散，10楼以下人员仍走楼梯疏散。

（8）在上述疏散过程中，值班人员一旦发现“满载灯”闪亮，意味着电梯轿厢载重满员,电梯将自动采取直达模式、运行至基站放人,中间楼层不停靠。此时，值班人员通过广播告知其它楼层等候人群，不必惊慌，等待下次上行接人。

（9）在上述疏散过程中，值班人员一旦发现“告警灯”闪亮，意味着火势蔓延已经危及电梯运行，或电梯发生故障。值班人员立即按下面板“迫降”按键，通知电梯到达基站后开门放人，停止运行。并通过广播告知全体疏散人员，电梯已经不可以使用，全体人员请走楼梯疏散。

（10）经过15-20分钟或更长时间，通过摄像机观察到侯梯厅等候人员基本疏散完毕，值班人员通过“迫降”按键通知电梯停止运行，退出疏散模式，至此，电梯结束了疏散运行。

实施例2

一幢42层商务型高层公共建筑，位于商务园区。内部设置4部运载电梯，在每楼层中间部位设有电梯前室。在商务园区集中设置有楼宇控制中心，包括消防控制功能设备和安防控制功能设备。针对电梯疏散设置一台疏散控制主机，所述疏散控制主机位于控制中心，集成多种指挥要素的功能设备，包括烟气探测预警、视频监控、应急广播与对讲、疏散诱导等，能帮助指挥人员对疏散过程进行全局掌控，实施精确、快速、可靠的指挥调度，确保疏散过程的安全性和有序性。为确保电梯控制的安全性，本实例中，电梯控制器疏散控制终端介于电梯控制器与疏散控制主机之间、通过上行下行数据通信，完成采集电梯运行状态，发布疏散控制指令等功能，实现疏散控制主机对电梯的监控。为此在楼宇顶部电梯机房设置4台电梯控制器应急疏散控制终端，每个终端的下行通信转换器与其中1台电梯控制器连接，其上行通信转换器与控制中心疏散控制主机的对应通信端口连接，总计从电梯机房布置4条通信电缆至控制中心。由于采用集中控制方案，疏散控制终端的本地控制功能被关闭(控制面板操作禁止)。电梯疏散控制终端与电梯控制系统之间采用专业通讯控制命令和安全交互措施，符合电梯行业的相关技术要求。电梯疏散控制终端与疏散控制主机采用一对一通信方式，解析过滤和转换疏散控制主机对电梯的控制命令，通信协议满足信息交换的规范性和安全性，防止不可预知的信息对电梯控制系统造成干扰。电梯疏散控制终端从电梯控制器读取电梯正常运行状态、异常及故障状态等信息；向电梯控制器发布疏散模式启动、楼层禁停、优先停靠、分段运行、出口基站、迫降、退出疏散等命令。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。