一种电梯监管控制系统的制作方法

1.本实用新型属于电梯安全技术领域，尤其涉及一种电梯监管控制系统。


背景技术：

2.随着国内城市化及高层建筑的快速发展，电梯作为一种交通工具，现已在百姓生活、工作中发挥着关键作用。然而近年来由于电梯伤人事件的频繁发生，提高电梯安全运行效率已成为社会的聚焦点。据资料表明，在各类电梯事故中有90%是由于维修保养不善、管理不到位造成的，而目前我国电梯维保行业由于竞争激烈，在维保技术人员数量较少且仍旧采用传统“注重过程”的维保模式下，普遍存在着作业流程不规范、维保人员从业短缺等问题，不仅导致维保效率低下且维修保养质量也是令人堪忧，进而直接影响了电梯的安全运行，因此将电梯保养效果作为出发点，运用科学保养模式，确保能及时发现、正确诊断并有效维护已成为行业未来发展趋势。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于解决现有技术中电梯维保时普遍存在的保养项目不全面与故障维修不及时问题，本实用新型集数据采集、运行监控和远程维护于一体，有效实现了对在用电梯维护监管的科学性与强制性。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种电梯监管控制系统，包括轿厢监管单元、处理器单元和监控平台；轿厢监管单元包括人数识别模块、载重测量模块和视频采集模块；所述人数识别模块、载重测量模块和视频采集模块均与处理器单元通信连接；处理器单元与监控平台通信连接；所述人数识别模块，用于识别轿厢内的人数；所述载重测量模块，用于测量轿厢的实际载重；所述视频采集模块，用于采集轿厢内的视频信息；所述处理器单元，用于接收人数识别模块、载重测量模块和视频采集模块的数据，对所接收的数据进行分析后执行相应操作；所述监控平台，用于通过与处理器单元之间的数据和指令传输，实现电梯远程监管控制。
6.本实用新型中轿厢监管单元用于对轿厢运行中的数据进行采集，在处理器单元对所采集的数据进行分析并在分析后及时执行相应操作实现对电梯的运行监控，监控平台与处理器单元之间的数据和指令传输，实现电梯远程监管控制，从而本实用新型运用科学保养模式，能够确保能及时发现、正确诊断并有效维护。本实用新型实施时，以小区为例，各电梯轿厢处均设有轿厢监管单元和处理器单元，监控平台设置在小区的监控室内；监控平台采用多线程处理技术，可同时与多个处理器单元连接，从而可以利用监控平台与多个处理器单元之间的数据和指令传输，实现一个监控平台对多个电梯远程监管控制。其中，视频采集模块可利用机器视觉技术，通过图像采集、图像处理和图像特定细节识别技术，后在处理器单元内对采集图像进行处理分析，当检测到危险因素时，可及时进行报警并将图像信息上传至监控平台，必要时可自动使电梯停止运行；处理器单元可设置无限通信模块与gsm网络联通，当电梯发生紧急故障或困人事故时，在第一时间将信息发送至维保人员手机。本实
用新型可以在不改变原有电梯电路设计的基础上进行实施，采用传感器技术与嵌入式技术进行电梯各重要参数的采集与分析，具有风险识别预警功能，通过本实用新型的应用可为电梯日常运行和维护保养提供数据信息，同时为电梯安全运行提供可靠保障；从而本实用新型适用于电梯的日常运行监管、维护控制领域，可有效解决目前维保行业检测不全面、作业流程不规范、科技含量较低的问题。
7.对本实用新型技术方案的进一步限定，所述处理器单元采用stm32f103c8t6。本实用新型处理器单元选用stm32f103c8t6，stm32f103c8t6为st公司生产，基于arm cortex-m3内核设计，工作温度为-40℃-85℃，工作时具有低功率、低电压的特性，运行频率可达72mhz，丰富的片外接口可满足所有采集模块信号通信的需求，适用于综合电梯工业在运算速度、内存容量、功率能耗、稳定性和价格等方面的应用需求。
8.对本实用新型技术方案的进一步限定，所述人数识别模块采用热释电红外传感器re200b。本实用新型选用热释电红外传感器re200b，根据人体温在37摄氏度会发出波长10μm左右的红外线这一原理，热释电红外传感器re200b采用高热电系数材料作为探头，并通过在探头前设置菲涅尔透镜来提高探测灵敏度，与传感器内部集成的场效应管放大电路相结合，可将电信号放大后再输入至处理器单元，具体的，在轿厢顶部入口设置双排热释电红外传感器re200b，利用采集乘客自身发出的红外热来进行人数识别，双排传感器采集阵列的布置可通过红外信号发生的前后顺序来判定乘客为进入或离开轿厢。
9.对本实用新型技术方案的进一步限定，所述载重测量模块采用恒远公司hyzx系列传感器。本实用新型载重测量模块选用恒远公司hyzx系列传感器，hyzx系列传感器采用24v电压供电并通过搭配hybs-017信号放大器，可将输出的模拟信号放大至20ma，采集的数据经过滤波和差分信号放大最后传输至处理器进行a/d转换；且hyzx系列传感器为轴销式称重传感器，通过通孔安装在设备上，轴向受力，采用将钢丝绳穿过轴销孔的方式安装，通过测量钢丝绳的拉力来更精确的计算出轿厢的实际载重，与传统在轿厢底部安装称重传感器的方式相比，可有效避免由于乘客站立位置不均而导致传感器误动作或不动作的现象。
10.对本实用新型技术方案的进一步限定，所述视频采集模块采用cmos ov9655图像视频传感器。虽然目前绝大多数轿厢内均已安装视频监控系统，但是其作用仅是对轿厢内运行信息进行采集，当危险隐患发生时，无法主动识别并报警；本实用新型视频采集模块选用cmos ov9655图像视频传感器，将视频采集与嵌入式技术相融合，可为电梯安全运行提供准确、及时、智能的检测，cmos ov9655图像视频传感器可以与dcmii同步并行图像接口连接，dcmii同步并行图像接口最高传输速率可达54 mbyte/s，支持连拍和抓拍两种模式。
11.对本实用新型技术方案的进一步限定，所述轿厢监管单元还包括身份识别模块，用于对进入电梯轿厢的人进行身份验证，身份识别模块与处理器单元通信连接。本实用新型设置身份识别模块，可使得电梯具有门禁功能，身份识别模块可通过在轿厢内设置指纹读取器将采集的指纹信息发送至处理器单元，进行身份验证并确定权限等级；具体的，在处理器内将指纹识别模块内与初始注册指纹信息进行对比，利用指纹独特性和永久性的特征来验证是否对该乘客进行了门禁授权。除此之外，系统还可对乘客身份进行判断，若确定为维修保养人员可提升其操作权限，例如将电梯设置为检修模式，从而对电梯进行维修保养。
12.对本实用新型技术方案的进一步限定，所述身份识别模块采用atk-301电容式半导体指纹识别模块。本实用新型身份识别模块选用atk-301电容式半导体指纹识别模块，该
模块采用兆易创新公司生产的且具有图像优化、算法优化、速度优化特性的指纹控制专用芯片，芯片具有识别速度更快、性能更优、功率更低的特点；工作电压为标准3.3v，指纹容量可达500枚，配备串口通信uart接口，可进行低功耗模式通信。
13.对本实用新型技术方案的进一步限定，所述轿厢监管单元还包括人机交互模块，人机交互模块与处理器单元通信连接。本实用新型设置人机交互模块，用于为操作人员提供人机交互渠道，人机交互模块选用连接至处理器单元的显示屏，具体的，通过在显示屏设置显示操作面板作为人机交互的渠道，面板具有保养记录显示模块、故障存储显示模块、运行状态显示模块、检修试验参数设置模块等；通过显示操作面板旨在为电梯维修保养人员提供更为直观、便捷的维修操作模式，当处理器检测到故障点并分析出故障类型时，可将该信息显示在操作面板上，从而可使维保人员免去逐一排查继电器寻找故障点的繁琐工作。
14.对本实用新型技术方案的进一步限定，所述人机交互模块采用dc10600ew070型号液晶显示屏。本实用新型人机交互模块选用dc10600ew070型号液晶显示屏，dc10600ew070型号液晶显示屏，为7寸带组态工业型串口显示屏，分辨率为1024*600，支持以太网、can总线和rs485通信协议；采用主频为400mhz的32位双核高速处理器，内部集成了ddr显存、视频h264解码、音频mp3解码、jpeg图片解码等功能，屏幕采用薄膜晶管显示技术，使得整个屏幕在色彩柔和、亮度调节等方面都更具有优势。平面内部自带按钮、图标、滑块、仪表、文本等组态控件，具有程序开发简便、操作界面友好的特点。
15.对本实用新型技术方案的进一步限定，还包括采集节点，采集节点设置在电梯机房内，采集节点与处理器单元连接，采集节点根据设定的时间间隔完成一次电梯机房温湿度数据的采集，处理器单元根据接收的温湿度数据控制电梯机房内的空调进行温湿度调节。本实用新型设置采集节点对电梯机房内的温湿度数据进行采集，采集节点可采用温湿度传感器，采集节点与处理器单元之间可采用无线通信，当温湿度数据不在预设的阈值范围内时，处理器单元通过射频模块开启电梯机房内的空调进行调节，采集节点不工作时整个模块进入低功率休眠模式，以降低系统功耗，从而能够自动检测温湿度，并且能根据设定阈值进行自主调节。
16.本实用新型有益效果是：
17.1）本实用新型适用于电梯自动监管控制，以轿厢监管单元、处理器单元和监控平台为载体，集数据采集、运行监控和远程维护于一体，有效实现了对在用电梯维护监管的科学性与强制性。
18.2）本实用新型通过处理器单元对各传感器采集数据的分析，可对电梯运行过程进行风险预警，自动分析故障代码，不仅可降低事故发生的概率还可提高解决故障的效率。
19.4）本实用新型监控平台通过与传感器单元之间的数据与指令传输，可实现电梯设备信息查看、保养和故障记录查询以及运行状态监测功能，有效实现了对在用电梯的远程监控和维护监管，在电梯智能监控领域具有良好的应用价值。
附图说明
20.图1为本实用新型结构示意图。
21.图2为本实用新型身份识别模块工作流程图。
22.图3为本实用新型处理器单元通信连接示意图。
23.图4为本实用新型监控平台功能展示图。
24.图中：身份识别模块1、人数识别模块2、载重测量模块3、视频采集模块4、采集节点5、监控平台7、处理器单元8
具体实施方式
25.下面将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
26.如图1所示，一种电梯监管控制系统，包括轿厢监管单元、处理器单元8和监控平台7；轿厢监管单元包括身份识别模块1、人数识别模块2、载重测量模块3、视频采集模块4和人机交互模块6；身份识别模块1、人数识别模块2、载重测量模块3、视频采集模块4和人机交互模块6均与处理器单元8通信连接；处理器单元8与监控平台7通信连接；身份识别模块1，用于对进入电梯轿厢的人进行身份验证；人数识别模块2，用于识别轿厢内的人数；载重测量模块3，用于测量轿厢的实际载重；视频采集模块4，用于采集轿厢内的视频信息；人机交互模块6，用于为操作人员提供人机交互渠道；处理器单元8，用于接收人数识别模块2、载重测量模块3和视频采集模块4的数据，对所接收的数据进行分析后执行相应操作；监控平台7，用于通过与处理器单元8之间的数据和指令传输，实现电梯远程监管控制。
27.本实施例，还包括采集节点5，采集节点5设置在电梯机房内，采集节点5与处理器单元8连接，采集节点5根据设定的时间间隔完成一次电梯机房温湿度数据的采集，处理器单元8根据接收的温湿度数据控制电梯机房内的空调进行温湿度调节。
28.本实施例中，处理器单元作为网络中的协调器负责组建网络，采集节点搜索到网络后向处理器单元发出加入请求，处理器单元允许后为每个采集节点分配网络id；处理器单元将采集的温湿度数据与设定阈值进行对比，当温湿度数据不在标准范围内时，处理器单元通过射频模块来开启或关闭空调，系统不工作时进入休眠模式，从而达到自动调节机房温湿度、解放劳动力、提高工作效率的目的；根据tsg t7001规定，电梯机房温度应设定在5-40℃之间，湿度不应超过80%rh。
29.本实施例中，处理器单元8采用stm32f103c8t6，人数识别模块2采用热释电红外传感器re200b，载重测量模块3采用恒远公司hyzx系列传感器，视频采集模块4采用cmos ov9655图像视频传感器，身份识别模块1采用atk-301电容式半导体指纹识别模块，人机交互模块6采用dc10600ew070型号液晶显示屏，采集节点5采用传感器sht10。
30.基于以上本实施例中模块与器件所采用的型号：atk-301电容式半导体指纹识别模块通过uart接口与处理器stm32f103c8t6之间串口通信，atk-301电容式半导体指纹识别模块的工作流程图参见图2；处理器stm32f103c8t6与热释电红外传感器re200b采用can总线通信协议，处理器stm32f103c8t6内置can控制器，通过搭载tja1050型号can收发器来将处理器引脚可识别的ttl信号转换成can总线的差分信号，can总线网络拓扑如图3所示；cmos ov9655图像视频传感器与处理器stm32f103c8t6之间通信采用i2c通信协议，在物理连接上图像传感器信号线sda与时钟线scl分别与处理器stm32f103c8t6的数据口sio_d和时钟口sio_c相连；对dc10600ew070型号液晶显示屏自带程序设置时首先利用visualtft软件将预先设计好的美工图片进行排版和控件配置，使用内置虚拟串口屏仿真模拟后，为每个图片、按钮分配id值，通过串口uart将图片和配置下载到显示屏内部存储器中，一旦按钮被按下，处理器单元8则会收到屏幕上传的按钮id值，通过解析id值即可进行相应操作控
制；hyzx系列传感器与处理器单元stm32f103c8t6之间的通信连接采用串口usart通信连接；传感器sht10与处理器stm32f103c8t6之间通过zigbee无线网络进行数据传输，采用zigbee无线网络技术，可避免有线通信布线困难的问题，zigbee可建立多节点网络连接，具有兼容性能强、工作能耗低和布局柔性高的特点。
31.本实施例中，处理器单元8设置无限通信模块与gsm网络联通，当电梯发生紧急故障或困人事故时，在第一时间将信息发送至维保人员手机。
32.本实施例中，监控平台7集电梯设备信息查看、保养及故障记录、乘客身份信息管理和运行状态监测等功能为一体的远程监控平台，采用多线程处理技术可同时与多个电梯的处理器单元连接，采用b/s架构、基于http协议、利用internet网络通信，电梯运行期间终端采集模块通过tcp连接与应用服务器进行数据传输，操作者通过web浏览器界面即可完成电梯信息查询、数据库访问等工作，从而为维保和监察人员提供一种更好的人机交互模式。监控平台7功能展示如图4所示，电梯设备信息包括：制造单位、制造日期、型号、产品编号、曳引机型号及编号、额定载重量、额定速度、控制方式、拖动方式；保养及故障维护记录包括：电梯日常保养时间、保养项目、保养中发现的问题及备注信息、电梯故障记录、大修及改造记录等；乘客身份信息包括：乘客姓名及指纹信息、授权id号、权限等级；运行状态监测包括：轿厢载重、乘客人数、实时运行速度、视频监控信息、机房温湿度数据等；监控平台7不仅可以使电梯各种信息以更加直观、清晰的形式展现出来，可以根据该电梯数据库信息，参考其运行时间、以往故障类型、维修部件等信息来做到按需保养。