基于zigbee网络的电梯故障检测系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于物联网应用领域，具体涉及一种电梯故障检测系统及方法。
【背景技术】
[0002]根据《住宅设计规范》要求:“7层及以上住宅或住户入口层楼面距室外设计地面的高度超过16米以上的住宅必须设置住宅电梯。”目前，6层及以下的住宅楼是我国住宅建设的主流，占有80%以上的建筑面积。根据国家标准规定，住宅楼道设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》(GBJ16)和《高层民用建筑设计防火规范》的有关规定，楼高为Γ9层的住宅，允许配备I台非防火要求的电梯；楼高超过12层以上的，要配2部电梯，而且其中的I部电梯必须能容纳I付担架。一些地方的建筑规范明确规定，住宅楼内电梯的数量要与住户的数目相匹配。近几年，随着中国房地产业的持续高速发展，我国电梯业出现了空前繁荣的景象。分析近几年房地产业的发展趋势，特别是商品住宅的高速发展，将使住宅电梯需求量持续攀升。
[0003]但是电梯带来便利的同时，也存在着一些隐患，例如电梯轿厢的牵引钢丝绳用久了会磨损，可能会断裂，电梯突然加速坠落等意外。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于zigbee网络的电梯故障检测系统及方法，用于检测缆绳是否完整，以便及时更换。
[0005]本发明的技术方案是:本发明提供的基于zigbee网络的电梯故障检测系统，包括主控制器、用于检测钢绳拉力的钢绳拉力检测模块、用于检测轿厢内是否有人的称重传感器、连接主控制器的电机驱动模块、和接收主控制器报警信息的上位机，钢绳拉力检测模块通过汇聚节点向主控制器传送信息，称重传感器连接主控制器。所述主控制器与上位机之间通过GPRS网络通信。所述检测系统还包括报警模块，报警模块连接上位机。所述报警模块包括手机短信报警模块。
[0006]本发明有如下积极效果:可以检测钢绳的使用情况，一边在磨损时及时更换；在电梯突然下坠的情况下检测到异常，启动紧急情况救援机制；主控制器与上位机之间采用GPRS网络进行通信，GPRS网络连续在线、传输距离远、传输速度快。拉力检测模块与主控制器之间采用zigbee网络的方式，可以免除布线工作和设备移动的烦扰、zigbee扩展性好，安装灵活。该系统通过汇聚节点将信息传输距离夸大，可以将一个小区的所有电梯纳入监测机制，减少人力资源的投入。
【附图说明】
[0007]图1为本发明【具体实施方式】的系统结构图。
【具体实施方式】
[0008]下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的【具体实施方式】如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0009]基于zigbee网络的电梯故障检测系统，包括钢绳拉力检测模块、主控制器、报警单元、电机驱动电路、称重传感器和上位机；钢绳拉力检测模块用于检测钢丝绳的拉力，钢绳拉力检测模块通过zigbee网络将数据传送给汇聚节点，汇聚节点将数据交由主控器进行分析处理。
[0010]在主控制器设置钢绳拉力检测模块的拉力波动范围，主控制器向上位机发送信号，上位机连接报警模块，在拉力超出范围时，发出报警信号，提醒技术人员前去维修。拉力检测模块使用拉力传感器，钢丝绳一般由几股钢丝绳绞在一起，在每根钢丝绳上设一个传感器，当其中一股钢丝绳断裂时，每一个传感器的拉力都会发生变化。主控制器发送一个制动信号到电机驱动电路，停止电梯的运行。
[0011]主控制器还连接有称重传感器，称重传感器设在轿厢内部，通过检测轿厢重量的变化判断电梯内是否有人，如果电梯是在运行中检测到拉力变化，在判断电梯内是否有人，有人则将电梯停靠在即将到达的最近的楼层，打开电梯门后及停止运行，一般，一根拉绳断裂不会影响到整个系统的瘫痪，可以让乘客离开。电梯在运行中出现拉力波动，但轿厢内没人时，即可立即停止运行。
[0012]电梯在运行过程中，先提速，然后匀速运行，最后再减速，通过公式 F_mg=ma，
其中，F为钢绳牵引力，m为轿厢质量、g为重力加速度、a为轿厢加速度，可知，钢绳牵引力在轿厢重力周围变化，|a|最大时，牵引力最大。所以，如果设定一个牵引力波动范围，超出该范围就报警的机制，在轿厢突然坠落的意外情况下，拉力检测模块也能检测到意外情况，采取紧急措施。
[0013]主控制器与上位机之间采用GPRS网络进行通信，GPRS网络连续在线、传输距离远、传输速度快。拉力检测模块与主控制器之间采用zigbee网络的方式，可以免除布线工作和设备移动的烦扰、zigbee扩展性好，安装灵活。该系统通过汇聚节点将信息传输距离夸大，可以将一个小区的所有电梯纳入监测机制，减少人力资源的投入。
[0014]本发明所用到的拉力传感器和重量传感器在生活中多有应用，在阈值设置范围外做出作为触发指令所用到的软件为现有技术，本发明的创新点在于结构特征。上面结合附图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。
【主权项】
1.一种基于zigbee网络的电梯故障检测系统，其特征在于:包括 钢绳拉力检测模块:用于检测钢绳拉力，并通过移动节点将数据传输给主控制器； 称重传感器:检测整个轿厢的重量，判断轿厢内是否有人； 主控制器:对钢绳拉力检测模块传送过来的数据进行分析，超出正常波动范围的数据，向上位机发出报警信号；并根据称重传感器的判断结果，没人时控制轿厢是立即停止运行，有人时，停靠在最近的楼层后停止运行； 电机驱动模块:连接主控制器，执行主控制器的停止和启动运行命令； 上位机:接收主控制器的报警信号。
2.根据权利要求1所述的基于zigbee网络的电梯故障检测系统，其特征在于:所述主控制器与上位机之间通过GPRS网络通信。
3.根据权利要求1所述的基于zigbee网络的电梯故障检测系统，其特征在于:所述检测系统还包括报警模块，报警模块连接上位机。
4.根据权利要求3所述的基于zigbee网络的电梯故障检测系统，其特征在于:所述报警模块包括手机短信报警模块。
5.根据权利要求1所述的基于zigbee网络的电梯故障检测系统，其特征在于:所述检测系统还包括位置检测模块，用来判断轿厢是否刚好停在楼层。
6.根据权利要求1-6任意一项所述的基于zigbee网络的电梯故障检测方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤一:钢绳拉力检测模块检测钢绳拉力，并通过移动节点将数据传输给主控制器；如果钢绳拉力在正常波动范围内，则继续执行步骤一，如果超出范围，执行步骤二 ； 步骤二:称重传感器检测整个轿厢的重量，判断轿厢内是否有人；如果没人，主控制器通过电机驱动模块使轿厢停止运行，如果有人，则停靠在最近的楼层，然后停止运行。
【专利摘要】本发明涉及一种基于zigbee网络的电梯故障检测系统及方法,属于物联网应用领域,本发明系统包括钢绳拉力检测模块，用于检测钢绳拉力，并通过移动节点将数据传输给主控制器；称重传感器：检测整个轿厢的重量，判断轿厢内是否有人；主控制器：对钢绳拉力检测模块传送过来的数据进行分析，超出正常波动范围的数据，向上位机发出报警信号；并根据称重传感器的判断结果，没人时控制轿厢是立即停止运行，有人时，停靠在最近的楼层后停止运行；电机驱动模块：连接主控制器，执行主控制器的停止和启动运行命令；上位机：接收主控制器的报警信号。该故障检测系统可以检测钢绳的使用情况，以便在磨损时及时更换；在电梯突然下坠的情况下检测到异常，启动紧急情况救援机制。
【IPC分类】B66B5-00
【公开号】CN104692205
【申请号】CN201410417335
【发明人】梁广俊
【申请人】安徽工程大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年8月23日