本发明实施例涉及物联网领域，特别涉及一种电梯物联网设备。
背景技术：
近几年来，随着国家对电梯安全重视程度显著增加，电梯物联网已经成为电梯安全检测的一种重要手段。在电梯物联网系统中，电梯物联网设备为电梯物联网系统中的核心部件，在远程监控平台与被监控电梯之间发挥重要的媒介作用，其功能包括了采集电梯数据以及对电梯数据处理、传输。
电梯物联网设备在功能上，除了通用的电梯数据采集功能外，同时还包括后备电源功能。后备电源在电梯系统停电的情况下将电梯的掉电状态以及掉电原因及时告知远程监控平台，以便远程监控平台及时通知电梯维护人员，确保电梯使用的安全。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的电梯物联网设备中后备电源通常为外置电源，由于后备电源自身需要具备有效的电池管理功能、掉电检测以及切换电源的装置，因而后备电源有较大的体积和较为繁琐的接线端子，且随着电梯控制柜的逐步小型化，导致该类后备电源在安装方面变得越来越困难，增加了该电梯物联网设备的成本。
技术实现要素：
本发明实施方式的目的在于提供一种电梯物联网设备，使得电梯物联网设备与电梯控制柜简单快速地连接安装，降低电梯物联网设备的成本。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电梯物联网设备，包括：壳体以及放置在该壳体内的供电接口、电源管理模块、内置电源、通信模块和主控模块；控制柜电源与供电接口连接，该电源管理模块分别与供电接口、内置电源以及主控模块连接，内置电源与主控模块连接，通信模块分别与主控模块、内置电源连接；供电接口接收电源信号，其中，电源信号包括内置电源的检测信号以及控制柜电源的检测信号；电源管理模块根据获取的电源信号，控制内置电源与控制柜电源切换供电，并将异常的电源状态传输至主控模块，其中，异常的电源状态包括内置电源异常或控制柜电源异常；主控模块通过通信模块将异常的电源状态上报至电梯物联网平台。
本发明实施方式相对于现有技术而言，通过供电接口接收电源信号，获取内置电源的检测信号和控制柜电源的检测信号，简化了对电梯物联网设备的电源的检测以及对电梯控制柜电源的检测步骤；且本实施方式中通过电源信号可以控制切换内置电源和控制柜电源对该壳体内的负载进行供电，由于控制方式简单、快速，进而减少了电梯物联网设备中各个接线端子之间连接的复杂度，减小电梯物联网设备的体积，便于将内置电源安装在电梯物联网设备的壳体内，同时由于电梯控制柜与该电梯物联网设备的连接端子之间的连接简化且电梯物联网设备的体积减小，进一步简化了电梯物联网设备与控制柜之间的安装复杂度。
另外，供电接口包括外部电源输入引脚、接地引脚和内置电源检测引脚；外部电源输入引脚与控制柜电源的输出引脚连接，接地引脚与内置电源检测引脚连接；接地引脚和内置电源检测引脚用于获取内置电源的检测信号；外部电源输入引脚用于获取控制柜电源的检测信号。本实施方式中，通过内置电源检测引脚和接地引脚短接，即可快速地获取到该内置电源的检测信号。
另外，电源管理模块具体用于：判断内置电源的检测信号是否为有效信号；若判断为有效信号，且确定控制柜电源的检测信号为异常，则切换为内置电源供电，并确定控制柜异常；若判断为有效信号，且确定控制柜电源的检测信号为正常，则切换为控制柜电源供电；若判断为无效信号，则确定内置电源为异常；将异常的电源状态传输至主控模块；其中，接地引脚与内置电源检测引脚连接时，内置电源的检测信号为有效信号，接地引脚与内置电源检测引脚断开连接时，内置电源的检测信号为无效信号。本实施方式中，通过判断内置电源的检测信号是否为有效信号，以及确定控制柜电源的检测信号是否为正常，即可准确地判断出电源是否正常，进而可以快速地向电梯物联网平台上报异常的电源状态，使得可以及时排查出电源的异常状态，提高电梯物联网设备对电梯检测的及时性，确保电梯的安全性。
另外，电源管理模块还用于获取所述内置电源的电压信号；主控模块根据电源管理模块获取的电压信号，确定内置电源的电量不足状态，并将电量不足状态传输至所述主控模块；主控模块通过通信模块将电量不足状态上报至电梯物联网平台。本实施方式中，通过实时获取内置电源的电压信号，可以及时确定出当前内置电源的电量不足状态，使得可以及时上报电梯物联网平台，提高电梯物联网设备的安全性和可靠性。
另外，电梯物联网设备还包括：数据采集模块，数据采集模块分别与电梯主板和主控模块连接；数据采集模块用于在异常的电源状态上报之后采集电梯状态信息或者数据采集模块在内置电源正常且控制柜电源正常的情况下采集电梯状态信息，并将电梯状态信息传输至主控模块；主控模块通过通信模块将电梯状态信息上报至电梯物联网平台。本实施方式中，在电源异常或电源正常时，实时采集电梯状态信息并上报电梯物联网设备，使得电梯物联网平台可以及时发现电梯的异常状态，确保电梯的安全性。
另外，电梯物联网设备还包括干触点输入模块，干触点输入模块与主控模块连接；干触点输入模块用于检测控制柜周围环境信息，并将周围环境信息传输至主控模块。本实施方式中，通过检测控制柜周围环境信息，可以确保电梯控制柜所处的环境，从而可以及时发现控制柜周围环境的异常，提高对电梯的安全性检测的准确性。
另外，电梯物联网设备还包括：警铃按钮检测模块；警铃按钮检测模块分别与对讲机和主控模块连接；警铃按钮检测模块用于获取对讲机的总线电压，根据总线电压，确定警铃按钮的状态并将警铃按钮的状态传输至主控模块；主控模块根据警铃按钮的状态确定上报信息，并通过通信模块将上报信息上报至电梯物联网平台。本实施方式中，由于无需对讲机通话接通即可实现对警铃按钮的检测，检测速度快，确保了对警铃按钮检测的准确性，从而加快了向电梯物联网平台传输上报信息的速度，同时保证了被困人员的上报信息的无障碍传输。
另外，警铃按钮检测模块包括：获取子模块和确定子模块，获取子模块与确定子模块连接，获取子模块与对讲机连接，确定子模块与主控模块连接；获取子模块用于获取对讲机的总线电压；确定子模块用于判断总线电压是否不大于预设电压，若判断为不大于预设电压，则确定警铃按钮的状态为触发状态，否则，若判断为大于预设电压，则确定警铃按钮的状态为未触发状态；确定子模块还用于将确定的警铃按钮的状态传输至主控模块。本实施方式中，通过预设电压判断警铃按钮是否被触发，检测速度快。
另外，对讲机为四线制对讲机或两线制对讲机。本实施方式中，两线制对讲机或者四线制对讲机都可以适用于本实施方式，提高了电梯物联网设备的使用范围和灵活度。
另外，预设电压为对讲机的挂机电压和通话电压两者中最小值的四分之一。本实施方式中根据预设电压的公式，可以快速确定预设电压。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明第一实施方式中电梯物联网设备的一种结构示意图；
图2是本发明第一实施方式中电梯物联网设备的另一种结构示意图；
图3是本发明第二实施方式中电梯物联网设备的一种结构示意图；
图4是本发明第二实施方式中电梯物联网设备中警铃按钮检测模块的结构示意图；
图5是本发明第二实施方式中电梯物联网设备工作流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种电梯物联网设备。该电梯物联网设备10用于检测电梯的状态以便及时处理电梯的出现的异常状态，因而电梯物联网设备10与电梯控制柜连接。该电梯物联网设备10，包括：壳101以及放置在该壳体101内的供电接口102、电源管理模块103、内置电源104、通信模块105和主控模块106；控制柜电源与供电接口102连接，该电源管理模块103分别与供电接口102、内置电源104以及主控模块106连接，内置电源104与主控模块106连接，通信模块105分别与主控模块106、内置电源104连接。具体的结构如图1所示。
一个具体的实现中，供电接口102接收电源信号，其中，电源信号包括内置电源的检测信号以及控制柜电源的检测信号；电源管理模块103根据获取的电源信号，控制内置电源104与控制柜电源切换供电，并将异常的电源状态传输至主控模块106，其中，异常的电源状态包括内置电源异常或控制柜电源异常；主控模块106通过通信模块105将异常的电源状态上报至电梯物联网平台。
一个具体实现中，该供电接口102包括：外部电源输入引脚(如图1所示的VIN)、接地引脚(如图1所示的GND)和内置电源检测引脚(如图1所示的BAT_OK)；外部电源输入引脚与控制柜电源的输出引脚连接，接地引脚与内置电源检测引脚连接；接地引脚和内置电源检测引脚用于获取内置电源104的检测信号；外部电源输入引脚用于获取控制柜电源的检测信号，具体的连接如图1中所示。
可以理解的是，控制柜电源的输出引脚的正极与外部电源输入引脚连接，而控制柜电源的输出引脚的负极与接地引脚连接，从而使得控制柜电源作为电梯物联网设备10的外部供电电源。内置电源检测引脚与接地引脚连接，在内置电源检测引脚与接地引脚短接的情况下，供电接口102获取到内置电源104的检测信号。外部电源输入引脚与控制柜电源的输出引脚连接，而供电接口102可以获取到该控制柜电源的检测信号，可以理解的是，该控制柜电源的检测信号可以是该控制柜电源的输出电压信号。
供电接口102与电源管理模块103连接，供电接口102将获取到的电源信号传输至电源管理模块103，电源管理模块103接收电源信号，并控制内置电源104和控制柜电源进行切换供电。电源管理模块103具体用于：
判断内置电源104的检测信号是否为有效信号；若判断为有效信号，且确定控制柜电源的检测信号为异常，则切换为内置电源104供电，并确定控制柜电源异常；若判断为有效信号，且确定控制柜电源的检测信号为正常，则切换为控制柜电源供电；若判断为无效信号，则确定内置电源104为异常；将异常的电源状态传输至主控模块106；其中，接地引脚与内置电源检测引脚连接时，内置电源104的检测信号为有效信号，接地引脚与内置电源检测引脚断开连接时，内置电源104的检测信号为无效信号。
具体的说，当内置电源检测引脚与接地引脚短接时，产生内置电源104的有效信号，而当内置电源检测引脚与接地引脚断开连接时，产生内置电源104的无效信号，可以理解的是，电源管理模块103判断接收到的内置电源的检测信号是否为有效信号，若是为有效信号，则进一步根据当前控制柜电源的检测信号判断当前的控制柜电源是否为正常，若是确定当前控制柜电源正常，那么该电源管理模块103将当前供电电源切换为控制柜电源，当然，若当前的供电电源为控制柜电源，则无需切换供电电源，继续监测电源信号，当然，可以定期上报电源的正常状态，也可实时上报电源的正常状态。
若确定当前控制柜电源异常，则将当前的供电电源切换为内置电源，同理，若当前的供电电源为内置电源，则无需切换供电电源。同时，将该控制柜电源异常的信息传输至主控模块106，主控模块106通过通信模块105将该异常状态的信息上报至电梯物联网平台。
若判定当前接收的内置电源的检测信号为无效信号，则可以直接确定当前的电梯物联网设备10的内置电源异常，电源管理模块103将该电源的异常状态上报至电梯物联网平台。当然，电梯物联网平台在接收到内置电源异常的信息后，可以派遣工作人员处理。
上述确定控制柜电源的状态可以通过检测外部电源输入引脚的电压来实现，即可以检测该控制柜电源的输出电压的变化情况判定当前控制柜电源的状态，例如，电源管理模块检测到当前的电压下降并低于阈值电压(如可以为5V)，那么则可以确定该控制柜电源已掉电，即控制柜电源异常。
值得一提的是，在该电梯物联网设备10未安装完毕时，若接地引脚和内置电源检测引脚未连接，此时，电源管理模块103依然可以接收的电源信号确定出内置电源异常，并将该异常状态信息传输至主控模块106，进而通过通信模块105上报至电梯物联网平台。可以理解的是，为了避免安装或运输过程中，电源管理模块103将接收的内置电源的检测信号判定为无效信号，可以将接地引脚和内置电源检测引脚在外部端子上进行短接，确保电源管理模块103接收到的内置电源信号为有效电源信号，避免在安装过程或运输中出现电源异常状态的误报情况；同时，还可以避免该电梯物联网设备在安装完毕之前，内置电源的消耗，保护内置电源。
需要说明的是，内置电源104可以为内置锂电池，为了确保在控制柜电源掉电的情况下，该内置电源104有充足的电量为壳体101内的负载供电，内置电源104的容量应尽可能的大，例如内置电源104可以采用一节容量为2000mAh的18650锂电池。当然，为了进一步的减小电梯物联网设备10的体积，该内置电源通过印刷电路板(PCB板)开孔并采用尼龙扎带环绕的方式安装在壳体101内。
一个具体的实现中，电源管理模块103还用于获取内置电源104的电压信号；主控模块106根据电源管理模块103获取的电压信号，确定内置电源104的电量不足状态，并将电量不足状态传输至主控模块106；主控模块106通过通信模块105将该电量不足状态上报至电梯物联网平台。
具体的说，由于电源管理模块103与内置电源104连接，且当前供电电源为内置电源104，则电源管理模块103可以实时获取当前内置电源104的电压信号，通过内置电源104的电压确定该内置电源104电量不足状态，例如，假设内置电源在满电时输出电压为4.2V，若检测到当前的电压在3.4V，则确定当前内置电源的电量不足10％，为电量不足的状态。其中，电量不足的状态可以根据实际需求自行定义，例如，可以定义低于10％的电量状态为电量不足状态，也可以将电量不足状态定义为低于20％的电量状态。
电梯物联网平台接收到内置电源104电量不足状态的信息后，可以派遣相关工作人员去现场进行处理，以保证对电梯的监控。
一个具体的实现中，电梯物联网设备10还包括：数据采集模块107，数据采集模块107分别与电梯主板202和主控模块106连接；数据采集模块107用于在异常的电源状态上报之后采集电梯状态信息或者数据采集模块107在内置电源104正常且控制柜电源正常的情况下采集电梯状态信息，并将电梯状态信息传输至主控模块106；主控模块106通过通信模块将电梯状态信息上报至电梯物联网平台。具体结构如图2所示。
具体的说，异常的电源状态上报之后，且当前的电梯物联网设备10处于有电的状态时，该数据采集模块107通过电梯主板采集电梯状态信息。例如，内置电源的异常状态上报电梯物联网平台后，由电梯物联网平台及时通知工作人员到现场进行处理，直到内置电源有电之后，数据采集模块107采集电梯状态信息；若内置电源正常，控制柜电源异常，供电电源切换为内置电源且则将控制柜电源异常上报电梯物联网之后，数据采集模块107采集电梯状态。
可以理解的是，若内置电源正常且控制柜电源正常，则数据采集模块107直接采集电梯状态信息。
本实施方式中，数据采集模块107可以通过控制器局域网络(Controller Area Network,简称“CAN”)总线或RS-485总线方式采集不同类型的电梯主板的电梯状态信息，当然，还可以采取其他采集方式，此处不再一一列举。
一个具体的实现中，电梯物联网设备10还包括干触点输入模块108，干触点输入模块108与主控模块106连接；干触点输入模块108用于检测控制柜周围环境信息，并将该周围环境信息传输至主控模块106。
具体的，干触点输入模块108可以为光耦输入模块，可以连接壳体101外的传感器，从而可以获取当前控制柜周围环境信息。例如，假设与干触点输入模块连接的为温度传感器，则通过温度传感器的检测数据，可以获知当前控制柜所处环境的温度，并传输至主控模块106，主控模块106通过通信模块105上报电梯物联网平台，若控制柜所处环境的温度过高(如超过60度)，电梯物联网平台可派遣工作人员进行处理。
此外，本实施方式中的通信模块105可以为无线模块；为了确保通信模块105的功耗小，通信模块105可以为2G模块。当然，本实施方式中，也不限制通信模块105的具体类型。
本发明实施方式相对于现有技术而言，通过供电接口接收电源信号，获取内置电源的检测信号和控制柜电源的检测信号，简化了对电梯物联网设备的备用电源的检测以及对电梯控制柜电源的检测步骤；且本实施方式中通过电源信号可以切换内置电源和控制柜电源对该壳体内的负载进行供电，由于控制方式简单、快速，进而减少了电梯物联网设备中各个接线端子之间连接的复杂度，减小电梯物联网设备的体积，便于将内置电源安装在电梯物联网设备的壳体内，同时由于电梯控制柜与该电梯物联网设备的连接端子之间的连接简化且电梯物联网设备的体积减小，进一步简化了电梯物联网设备与控制柜之间的安装复杂度。
本发明的第二实施方式涉及一种电梯物联网设备。第二实施方式是对第一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第二实施方式中，该电梯物联网设备10还包括：警铃按钮检测模块109，该警铃按钮检测模块109分别与对讲机203和主控模块106连接。具体的结构如图3所示。
警铃按钮检测模块109用于获取对讲机203的总线电压，根据总线电压，确定警铃按钮的状态并将警铃按钮的状态传输至主控模块106；主控模块106根据警铃按钮的状态确定上报信息，并通过通信模块105将上报信息上报至电梯物联网平台。
具体的说，警铃按钮检测模块109包括：获取子模块1091和确定子模块1092，获取子模块1091与确定子模块1092连接，获取子模块1091与对讲机203连接，确定子模块1092与主控模块106连接，警铃按钮检测模块109的具体结构如图4所示。获取子模块1091用于获取对讲机的总线电压；确定子模块1092用于判断总线电压是否不大于预设电压，若判断为不大于预设电压，则确定警铃按钮的状态为触发状态，否则，若判断为大于预设电压，则确定警铃按钮的状态为未触发状态；确定子模块1092还用于将确定的警铃按钮的状态传输至主控模块。其中，预设电压为对讲机的挂机电压和通话电压两者中最小值的四分之一。
具体的说，对讲机可以为四线制对讲机，或者为两线制对讲机。若对讲机为四线制对讲机，则获取子模块1091输入正引脚连接对讲机的右声道，获取子模块1092的输入负引脚连接对讲机的接地引脚，若对讲机为两线制对讲机，则获取子模块1091的输入正引脚连接对讲机的右声道连接，获取子模块1092的输入负引脚与对讲机的左声道连接。当然，上述连接关系仅为举例，本实施方式中不限制获取子模块与对讲机的连接方式，具体根据需要进行选择。
可以理解的是，对于四线制对讲机的右声道R与接地GND之间的挂机电压为11.4V，振铃时电压为0V，通话时电压为10.8V。而两线制对讲机的右声道R与左声道L之间的挂机电压为4.07V，振铃时电压为0.148V，通话时电压为9.641V。预设电压(Vt)的公式为：
Vt＝0.25min(Vh，Vc)；
其中，Vh为对讲机挂机时的电压，Vc为对讲机通话电压，min为取最小值的数学符号。无论是四线制还是两线制对讲机的预设电压均适用于该公式的预设电压。
值得一提的是，若警铃按钮确定为触发状态(即振铃状态)，则主控模块106确定上报信息为求救信号，并通过通信模块105将该上报信息上报至电梯物联网平台，同时，在求救信号上报电梯物联网平台之后，数据采集模块107继续采集电梯状态信息。若警铃按钮确定为未触发状态，主控模块106可以确定上报信息为“正常”，当然，上报信息也可以为空。
下面将详细的说明该电梯物联网设备一个具体的工作的流程。该电梯物联网设备的具体结构如图3所示，具体的流程如图5中所示。
步骤S1：电源管理模块根据接收的电源信号，判断内置电源的检测信号是否为有效信号。若是，则该电源管理模块执行步骤S2，否则，则执行步骤S3。
步骤S2：电源管理模块确定控制柜电源的状态是否为异常，若确定控制柜电源异常，则电源管理模块执行步骤S4，若确定控制柜电源正常，则执行步骤S5。
步骤S3：电源管理模块将内置电源异常状态传输至主控模块，由主控模块通过通信模块将内置电源的异常状态上报至电梯物联网平台。
步骤S4：电源管理模块切换内置电源供电，并将该控制柜电源异常上报至电梯物联网平台。步骤S4之后，继续进行步骤S5。
步骤S5：数据采集模块采集电梯状态信息，并将该电梯状态信息传输至主控模块，由主控模块通过通信模块将电梯状态信息上报至电梯物联网平台。步骤S5之后，执行步骤S6。
步骤S6：根据对讲机的总线电压，确定警铃按钮是否触发，若确定警铃按钮触发，则主控模块执行步骤S7；若确定警铃按钮未触发，则可以确定上报信息为空或者上报信息为正常并执行步骤S5。
步骤S7：主控模块获取求救信号，并通过通信模块将求救信号上报至电梯物联网平台。执行完该步骤后，执行步骤S5。
本实施方式提供的电梯物联网设备，由于无需对讲机通话接通即可实现对警铃按钮的检测，检测速度快，确保了对警铃按钮检测的准确性，从而加快了向电梯物联网平台传输上报信息的速度，同时保证了被困人员的上报信息的无障碍传输。同时在电梯掉电时，若出现电梯困人情况时，由于有内置电源以及警铃按钮检测模块，大大的提高了电梯物联网设备对电梯的检测和求救信息的无障碍传输，保证了电梯的安全。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。