一种电扶梯专用智能网络控制系统的制作方法

本实用新型涉及扶梯技术领域，特别是涉及一种电扶梯专用智能网络控制系统。

背景技术：

扶梯，又称自动扶梯，其作为隔层代步器械，在地铁、商场、高铁等场所中的应用非常广泛。然而，在享受便利的同时，行人搭乘扶梯也存在着安全隐患，例如，乘梯人员摔倒后被运行中的扶梯夹伤的事故时有发生。扶梯监控信号分析器是一种对扶梯监控图像信号进行分析以识别扶梯监控图像中的安全隐患事件(如跌倒事件)的装置。工作人员通过扶梯监控分析器能够迅速发现现场的安全隐患事件。对于这类安全隐患事件的应急处理，通常需现场人员或监控观看人员迅速作出反应并按下紧急停止按钮来停止扶梯的运行，以保证摔倒人员的安全。由于对相关人员反应能力具有较高的要求，现有技术无法保证应急处理措施的可靠实施。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种电扶梯专用智能网络控制系统，能够连接扶梯与扶梯监控信号分析器，有利于实现扶梯的安全控制。

本实用新型提供一种电扶梯专用智能网络控制系统，所述电路包括：控制器、通讯模块和第一继电器。

所述控制器包括第一数据通讯端和第一控制信号输出端。

所述通讯模块包括至少一个通讯电路。

所述第一继电器包括第一控制端，以及用于与扶梯控制柜连接的第一连接端；所述第一连接端为继电器常闭端或继电器常开端；

所述通讯电路包括第二数据通讯端，以及用于与扶梯监控信号分析器连接的第三数据通讯端；

所述至少一个通讯电路其中一个的第二数据通讯端与所述控制器的第一数据通讯端连接；所述控制器的第一控制信号输出端与所述第一继电器的第一控制端连接；所述至少一个通讯电路包括第一通讯电路、第二通讯电路和第三通讯电路；所述第一通讯电路、第二通讯电路和第三通讯电路对应于不同的通讯方式。

在一种可选的实施方式中，所述电路还包括第二继电器，包括第二控制端，以及用于与告警系统连接的第二连接端；所述控制器还包括第二控制信号输出端；所述第二连接端为继电器常闭端或继电器常开端；所述控制器的第二控制信号输出端与所述第二继电器的第二控制端连接。

在一种可选的实施方式中，所述通讯方式包括以太网通讯方式、rs485通讯方式和can总线通讯方式。

在一种可选的实施方式中，所述第一通讯电路为以太网通讯电路；所述第一通讯电路还包括交换机芯片；所述交换机芯片包括上游以太网通讯端和两路下游以太网通讯端；上游以太网通讯端与所述第二数据通讯端连接；所述两路下游以太网通讯端其中一路与所述第三数据通讯端连接。

在一种可选的实施方式中，所述第一通讯电路为can总线通讯电路；所述第一通讯电路还包括can隔离芯片、第一共模电感、第一滤波电容、第二滤波电容、第一浪涌保护器和第二浪涌保护器；所述can隔离芯片包括上游can通讯端和下游can通讯端；所述上游can通讯端与所述第二数据通讯端连接；所述下游can通讯端包括高信号端和低信号端；所述下游can通讯端的高信号端与第一共模电感的第一输入引脚连接，低信号端与第一共模电感的第二输入引脚连接；所述第一共模电感的第一输出引脚与所述第一滤波电容的一端连接；所述第一共模电感的第二输出引脚与所述第二滤波电容的一端连接；所述第一滤波电容的一端还与所述第一浪涌保护器的一端连接；所述第二滤波电容的一端还与所述第二浪涌保护器的一端连接；所述第三数据通讯端包括高信号端和低信号端；所述第一浪涌保护器的一端还与所述第三数据通讯端的高信号端连接；所述第二浪涌保护器的一端还与所述第三数据通讯端的低信号端连接；所述第一滤波电容的另一端接地；所述第二滤波电容的另一端接地；所述第一浪涌保护器的另一端接地；所述第二浪涌保护器的另一端接地。

在一种可选的实施方式中，所述第一通讯电路为rs485通讯电路；所述第一通讯电路还包括rs485芯片、第二共模电感、第三滤波电容、第四滤波电容、第三浪涌保护器和第四浪涌保护器；所述rs485芯片包括上游rs485通讯端和下游rs485通讯端；所述上游rs485通讯端与所述第二数据通讯端连接；所述下游rs485通讯端包括正信号端和负信号端；所述下游rs485通讯端的正信号端与第二共模电感的第一输入引脚连接，负信号端与第二共模电感的第二输入引脚连接；所述第二共模电感的第一输出引脚与所述第三滤波电容的一端连接；所述第二共模电感的第二输出引脚与所述第四滤波电容的一端连接；所述第三滤波电容的一端还与所述第三浪涌保护器的一端连接；所述第四滤波电容的一端还与所述第四浪涌保护器的一端连接；所述第三数据通讯端包括正信号端和负信号端；所述第三浪涌保护器的一端还与所述第三数据通讯端的正信号端连接；所述第四浪涌保护器的一端还与所述第三数据通讯端的负信号端连接；所述第三滤波电容的另一端接地；所述第四滤波电容的另一端接地；所述第三浪涌保护器的另一端接地；所述第四浪涌保护器的另一端接地。

在一种可选的实施方式中，还包括电流采样电路和基准电压电路；所述电流采样电路的输入端用于连接传感器；所述控制器包括ad模块；所述ad模块包括ad信号采集端；所述基准电压电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、运算放大器、第五电容、第七电容和第八电容；所述第一电阻的一端接地，另一端与所述运算放大器的负信号端连接；所述运算放大器的负信号端通过所述第二电阻连接至所述运算放大器的输出端；所述第五电容的一端连接所述运算放大器的负信号端，另一端连接所述运算放大器的输出端；所述第三电阻的一端与所述运算放大器的输出端连接，另一端与所述ad信号采集端连接；所述第四电阻的一端与所述电流采样电路的输出端连接，另一端与所述运算放大器的正信号端连接；所述第五电阻的一端与所述运算放大器的正信号端连接，另一端连接至基准电压；所述第六电阻的一端与所述第四电阻的一端连接，另一端接地；所述第七电容的一端与所述运算放大器的正信号端连接，另一端接地；所述第八电容的一端与所述ad信号采集端连接，另一端接地。

在一种可选的实施方式中，所述基准电压电路还包括限幅元件；所述限幅元件包括第一稳压二极管和第二稳压二极管；所述第一稳压二极管的负极连接至电源，正极连接所述第二稳压管的负极；所述第二稳压管的正极接地，负极还连接所述ad信号采集端。

在一种可选的实施方式中，所述电路还包括续流二极管；所述续流二极管的正极与所述控制器的第一控制信号输出端；所述续流二极管的负极连接至电源。

在一种可选的实施方式中，所述电路还包括第一压敏电阻和第二压敏电阻；所述第一继电器还包括继电器公共端；所述第一压敏电阻的一端与所述继电器常闭端连接，另一端与所述继电器公共端连接；所述第二压敏电阻的一端与所述继电器常开端连接，另一端与所述继电器公共端连接。

相比于现有技术，本实用新型提供的电扶梯专用智能网络控制系统，通过通讯模块实现控制器与扶梯监控信号分析器的连接，以及通过第一继电器实现控制器与扶梯控制柜的连接，从而实现扶梯监控信号分析器与扶梯的连接，有利于实现扶梯的安全控制；通过对应于不同通讯方式的通讯电路，使得所述电扶梯专用智能网络控制系统适用于具有不同通信接口的扶梯监控信号分析器，提高连接兼容性。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式中的电扶梯专用智能网络控制系统的电路示意图；

图2是本实用新型一实施方式中的第一通讯电路的电路示意图；

图3是本实用新型又一实施方式中的第一通讯电路的电路示意图；

图4是本实用新型一实施方式中的基准电压电路的电路示意图；

图5是本实用新型一实施方式中的第一继电器的连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称与与另一个元件“连接”时，它可以直接与另一个元件连接或者也可以存在居中的元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1，其是本实用新型一实施方式中的电扶梯专用智能网络控制系统的电路示意图。如图1所示，本实施例提供的电扶梯专用智能网络控制系统1包括控制器11、通讯模块12、第一继电器14和第二继电器15。控制器11包括第一数据通讯端dt1、第一控制信号输出端cs1和第二控制信号输出端cs2。

通讯模块12包括至少一个通讯电路。通讯电路包括第二数据通讯端dt2，以及用于与扶梯监控信号分析器连接的第三数据通讯端dt3。所述至少一个通讯电路其中一个的第二数据通讯端与控制器11的第一数据通讯端连接。所述至少一个通讯电路包括第一通讯电路120、第二通讯电路121和第三通讯电路123；所述第一通讯电路、第二通讯电路和第三通讯电路对应于不同的通讯方式。所述通讯方式包括以太网通讯方式、rs485通讯方式和can总线通讯方式。示例性地，所述至少一个通讯电路中的第一通讯电路120的第二数据通讯端与控制器11的第一数据通讯端连接。

第一继电器14包括第一控制端ct1，以及用于与扶梯控制柜16连接的第一连接端j1。第一连接端j1为继电器常闭端或继电器常开端。控制器11的第一控制信号输出端与所述第一继电器14的第一控制端ct1连接

第二继电器15包括第二控制端ct2，以及用于与告警系统17连接的第二连接端j2。第二连接端j2为继电器常闭端或继电器常开端。控制器11的第二控制信号输出端cs2与第二继电器15的第二控制端ct2连接。

第一通讯电路120的第二数据通讯端dt2与控制器11的第一数据通讯端dt1连接。

可选的，告警系统17包括语音告警系统和/或灯光告警系统。

扶梯监控信号分析器用于对扶梯监控图像进行智能分析，以识别扶梯中存在安全隐患的事件，例如，跌倒事件。进一步，扶梯监控信号分析器包括主控芯片、人工智能芯片和逻辑处理模块。所述主控芯片用于对扶梯监控图像进行预处理，以得到图像数据；所述人工智能芯片用于向所述主控芯片获取所述图像数据；所述人工智能芯片还用于对获取到的所述图像数据分别进行物品体积超标事件识别、逆行事件识别和跌倒事件识别；所述人工智能芯片还用于将识别到的事件发送至所述逻辑处理模块；所述逻辑处理模块用于接收所述人工智能芯片发送的所有事件；所述逻辑处理模块还用于按照预设的优先级顺序执行与接收到的各个事件相应的扶梯安全应急动作。具体地，人工智能芯片基于深度学习图像处理的分析方式对获取到的图像数据进行物品体积超标事件识别、逆行事件识别和跌倒事件识别。进一步，人工智能芯片根据预设的时间间隔对获取到的图像数据进行物品体积超标事件识别、逆行事件识别和跌倒事件识别。可选的，人工智能芯片对图像数据进行逆行事件识别时，人工智能芯片根据本次输入的所述图像数据与上一次输入的所述图像数据确定乘梯人员相对扶梯的运动方向，以及根据所述乘梯人员相对扶梯的运动方向生成所述逆行事件的识别结果。可选的，人工智能芯片对图像数据进行物品体积超标事件识别时，人工智能芯片将图像数据输入至物品体积超标事件检测模型，得到物品体积超标事件的识别结果。其中，所述物品体积超标事件检测模型为通过人工智能芯片采用多组带有物品体积超标事件标签的第一训练数据训练分类模型所生成；所述第一训练数据包括指定区域内乘梯人员所物品的图像特征参数。通过识别物品体积超标事件，可对体积超标物品进行识别，例如对大件行李和婴儿车进行识别，便于对携带体积超标物品的乘梯人员进行告警，以防止物品在扶梯运行过程中跌落而造成安全事故，从而进一步提高了乘梯的安全性。进一步，分类模型为vgg(visualgeometrygroup，视觉几何组)模型、简化的vgg模型或lr(logisticregression，逻辑回归分析)模型。vgg模型为一种深度卷积神经网络模型。优选地，分类模型为简化的vgg模型。人工智能芯片对图像数据进行跌倒事件识别时，人工智能芯片根据本次输入的所述图像数据与上一次输入的所述图像数据提取乘梯人员的动作特征参数，以及将所述乘梯人员的动作特征参数输入至跌倒事件检测模型，得到所述跌倒事件的识别结果。其中，所述跌倒事件检测模型为通过所述人工智能芯片采用多组带有跌倒事件标签的第二训练数据训练分类模型所生成；所述第二训练数据包括乘梯人员跌倒的动作特征参数。具体地，可根据事件的危险程度来设置优先级顺序。优选地，所述优先级顺序为：所述跌倒事件的优先级高于所述逆行事件；所述逆行事件的优先级高于所述物品体积超标事件。可选的，逻辑处理模块执行的与所述跌倒事件相应的扶梯安全应急动作具体为：逻辑处理模块通过通讯模块12向控制器11发送第一控制信号，控制器11接收到第一控制信号后通过第一继电器14控制扶梯控制柜16，以使扶梯停止运行，并通过第二继电器15控制告警系统17启动。

本实施例提供的电扶梯专用智能网络控制系统，通过通讯模块实现控制器与扶梯监控信号分析器的连接，以及通过第一继电器实现控制器与扶梯控制柜的连接，从而实现扶梯监控信号分析器与扶梯的连接，有利于实现扶梯的安全控制；通过对应于不同通讯方式的通讯电路，使得所述电扶梯专用智能网络控制系统适用于具有不同通信接口的扶梯监控信号分析器，提高连接兼容性。

可选的，所述第一通讯电路为以太网通讯电路；所述第一通讯电路还包括交换机芯片；所述交换机芯片包括上游以太网通讯端和两路下游以太网通讯端；上游以太网通讯端与所述第二数据通讯端连接；所述两路下游以太网通讯端其中一路与所述第三数据通讯端连接。

图2是本实用新型一实施方式中的第一通讯电路的电路示意图，如图2所示，在该实施方式中，第一通讯电路为can总线通讯电路；第一通讯电路还包括can隔离芯片u2、第一共模电感l1、第一滤波电容c1、第二滤波电容c2、第一浪涌保护器d1和第二浪涌保护器d2。can隔离芯片u2包括上游can通讯端，以及下游can通讯端。上游can通讯端包括接收端rxd与发送端txd。下游can通讯端包括高信号端canh与低信号端canl。第二数据通讯端包括控制器接收端和控制器发送端。上游can通讯端的接收端rxd与发送端txd对应连接至第二数据通讯端的控制器接收端mcu_rxd和控制器发送端mcu_txd。下游can通讯端的高信号端canh与第一共模电感l1的第一输入引脚1连接，低信号端canl与第一共模电感l1的第二输入引脚3连接。第一共模电感的第一输出引脚2与第一滤波电容c1的一端连接。第一共模电感l1的第二输出引脚4与第二滤波电容c2的一端连接。第一滤波电容c1的一端还与第一浪涌保护器d1的一端连接。第二滤波电容c2的一端还与第二浪涌保护器d2的一端连接。

第三数据通讯端包括高信号端ex_canh和低信号端ex_canl。第一浪涌保护器d1的一端还与第三数据通讯端的高信号端ex_canh连接。第二浪涌保护器d2的一端还与第三数据通讯端的低信号端ex_canl连接。第一滤波电容c1的另一端连接至信号地can1_gnd。第二滤波电容c2的另一端连接至信号地can1_gnd；第一浪涌保护器c1的另一端连接至信号地；所述第二浪涌保护器c2的另一端连接至信号地。

第一通讯电路还包括第七电阻r7，下游can通讯端的高信号端canh通过第七电阻r7与下游can通讯端的地信号端canl连接。can隔离芯片u2还包括上游电源端vcc1、下游电源端vcc2、上游接地端gnd1和下游接地端gnd2。can隔离芯片u2的上游电源端vcc1连接至系统电源+3.3v，下游电源端vcc2连接至can电源can1+5v，上游接地端gnd1连接至系统数字地gnd，下游接地端gnd2连接至信号地can1_gnd。电气隔离芯片u2，用于有效隔离mcu控制器与外部的线路，防止外部线路的干扰对mcu控制器产生干扰。第一共模电感l1用于滤除共模干扰，d1、d2起保护作用，防止浪涌电压对u2造成破坏。c1、c2分别对can信号进行滤波。r7为终端匹配电阻，防止信号的反射。

图3是本实用新型又一实施方式中的第一通讯电路的电路示意图。如图2所示，在该实施方式中，第一通讯电路为rs485通讯电路；第一通讯电路还包括rs485芯片u3、第二共模电感l2、第三滤波电容c3、第四滤波电容c4、第三浪涌保护器d3和第四浪涌保护器d4。rs485芯片u3包括上游rs485通讯端和下游rs485通讯端；上游rs485通讯端包括发送端di和接收端ro。第二数据通讯端包括控制器发送端mcu_di和控制器接收端mcu_ro。上游rs485通讯端的发送端di和接收端ro对应连接至控制器发送端mcu_di和控制器接收端mcu_ro。下游rs485通讯端包括正信号端a和负信号端b。下游rs485通讯端的正信号端a与第二共模电感l2的第一输入引脚3连接，负信号端b与第二共模电感l2的第二输入引脚1连接。第二共模电感l2的第一输出引脚4与第三滤波电容c3的一端连接。第二共模电感l2的第二输出引脚3与第四滤波电容c4的一端连接。第三滤波电容c3的一端还与第三浪涌保护器d3的一端连接；第四滤波电容c4的一端还与第四浪涌保护器d4的一端连接。

所述第三数据通讯端包括正信号rs485+和负信号端rs485-。第三浪涌保护器d3的一端还与第三数据通讯端的正信号端rs485+连接。第四浪涌保护器d4的一端还与第三数据通讯端的负信号端rs485-连接。第三滤波电容c3的另一端接地。第四滤波电容c4的另一端接地。第三浪涌保护器d3的另一端接地。第四浪涌保护器d4的另一端接地。第一通讯电路还包括第六电容、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10和第十一电阻r11。下游rs485通讯端的正信号端a通过第九电阻r9与下游rs485通讯端的负信号端b连接。下游rs485通讯端的正信号端a通过第八电阻r8连接至电源+3.3v。下游rs485通讯端的负信号端b通过第十一电阻r11接地gnd。rs485芯片u3还包括电源端vcc、接地端gnd、接收控制端和发送控制端de。控制器11还包括控制器收发控制端mcu_re。rs485芯片u3的接收控制端和发送控制端de连接。rs485芯片u3的接收控制端还与控制器收发控制端mcu_re连接。rs485芯片u3的接收控制端还通过第十电阻r10接地。rs485芯片u3的电源端vcc连接至电源+3.3v，接地端gnd接地gnd。电源+3.3v通过第六电容c6接地gnd。

rs485芯片u3用于发送、接收控制器的收发信号，并将信号转换为rs485通讯模式。l2为共模电感用于滤除和共模干扰，d3、d4起保护作用，防止浪涌电压对u3造成破坏。c3、c4对rs485信号进行滤波。r9为终端匹配电阻，防止信号的反射。

该电扶梯专用智能网络控制系统还包括电流采样电路和基准电压电路。所述电流采样电路的输入端用于连接传感器。所述控制器包括ad模块；所述ad模块包括ad信号采集端adpin。图4是本实用新型一实施方式中的基准电压电路的电路示意图。如图4所示，基准电压电路包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、运算放大器u1、第五电容c5、第七电容c7和第八电容c8。示例性地，运算放大器u1采用tl0721。第一电阻r1的一端接地，另一端与运算放大器u1的负信号端in-连接。运算放大器u1的负信号端in-通过第二电阻r2连接至运算放大器u1的输出端。第五电容c5的一端连接运算放大器u1的负信号端in-，另一端连接运算放大器u1的输出端out。第三电阻r3的一端与运算放大器u1的输出端out连接，另一端与ad信号采集端adpin连接。第四电阻r4的一端与电流采样电路的输出端current-in连接，另一端与运算放大器u1的正信号端in+连接。第五电阻r5的一端与运算放大器u1的正信号端in+连接，另一端连接至基准电压+1.5v。实际设计中，基准电压可根据实际输入的信号大小来确定。第六电阻r6的一端与第四电阻r4的一端连接，另一端连接至模拟地agnd。第七电容c7的一端与运算放大器u1的正信号端in+连接，另一端接地。第八电容c8的一端与ad信号采集端adpin连接，另一端连接至模拟地agnd。r6将电流信号转换为电压信号，r4和c7对其进行低通滤波。r5将1.5v电压叠加到电压信号上。r5、r4、r2、c7、r1和运放u1组成滤波、放大电路。r3、c8低通滤波对电压信号再进行滤波。

进一步，基准电压电路还包括限幅元件。限幅元件d5包括第一稳压二极管和第二稳压二极管；第一稳压二极管的负极连接系统电源+3.3va，正极连接第二稳压管的负极；第二稳压管的正极连接至模拟信号地agnd，负极还连接ad信号采集端adpin。d5保护控制器的ad管脚，即ad信号采集端adpin，防止输出的电压信号超出管脚能够忍受的电压。

图5是本实用新型一实施方式中的第一继电器的连接示意图。如图5所示，所述电路还包括续流二极管d6.所述续流二极管的正极与所述控制器的第一控制信号输出端cs1.续流二极管d6的负极连接至电源+5v。继电器断开时，继电器原边会产生高的反向电压，此时续流二极管d6为此反向电压提供泄放通路，从而起到保护继电器控制器件的保护。

在一种可选的实施方式中，所述电路还包括第一压敏电阻rv1和第二压敏电阻rv2。第一继电器ry1还包括继电器公共端jcom；第一压敏电阻rv1的一端与继电器常闭端jb连接，另一端与所述继电器公共端jcom连接；第二压敏电阻的一端与所述继电器常开端jk连接，另一端与所述继电器公共端jcom连接。ry1为继电器，可控制外部电气的通断。rv1、rv2为压敏电阻，起保护作用。继电器通、断时，继电器副边会产生高压电火花，此时第一压敏电阻rv1和第二压敏电阻rv2能吸收高压能量，起到保护外部电气部件。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，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，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。