一种基于物联网的电梯安全回路监测系统

本申请涉及电梯安全，具体地涉及一种基于物联网的电梯安全回路监测系统。

背景技术：

1、电梯的安全问题一直是人们所关注的问题，常见的电梯安全事故都对乘客的人身安全造成巨大的伤害。保护电梯内乘客人身安全的最后一道防线就是电梯的安全回路及其部件，但是由于电梯的老化等原因，电梯安全回路及其部件出现故障，那么乘客的人身安全就无法得到保证。并且，现有的电梯安全回路大多属于串联连接，维修人员无法获取准确的安全部件状态，对维保人员较为不友好。

2、目前现有的电梯安全回路监测系统，大部分都是采用监测电梯安全回路的电信号来进行判断的，需要改动电梯安全回路的线路连接或者采用电流互感器等设备进行监测。电梯作为特种设备，是无法私自改动连接线路。而电流互感器的动态相应范围小，测量误差较大，故障之后难以发现，并且对于不同电梯，其电梯的安全回路电信号变化不同，电信号的通断阈值无法确定，通用性较差。且传统的电梯安全回路监测系统基本都部署在电梯井道内，容易产生信号屏蔽，由于电梯井道狭长，具有隧道效应，这就导致无线信号在传输过程中会产生损耗。基于上述原因，信号在井道内的传输不稳定，容易造成丢包，导致最终判断不够准确。然而现有的电梯安全回路的监测系统没有对丢包和信号不稳定等问题没有提出针对性的解决方法，因此亟需一种基于物联网的电梯安全回路监测系统以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、为了克服以上的技术缺陷，本申请提供一种基于物联网的电梯安全回路监测系统，该系统通过监测电梯安全回路各个部件的具体状态，实现了对整个电梯安全回路的监测，并且上传至物联网平台单元，可以实时对电梯的安全回路进行监测。

2、根据本申请，一种基于物联网的电梯安全回路监测系统，所述系统包括数据采集传输边缘单元和物联网平台单元；

3、所述数据采集传输边缘单元包括电梯安全回路部件运行数据采集器，该电梯安全回路部件运行数据采集器包括设于电梯安全钳的无线门磁开关、设于电梯限速器的微动开关、设于电梯轿厢顶的第一光电开关、设于电梯井道内的第二光电开关、设于电梯涨紧轮处的电磁接近开关以及分别设于电梯地坑和轿顶的地坑数据采集器和轿顶数据采集器；

4、所述物联网平台单元包括物联网云端，所述电梯安全回路部件运行数据采集器用于采集电梯安全回路部件的状态及其动作且该电梯安全回路部件运行数据采集器通过网关将数据上传至物联网云端，所述物联网云端中配置相关的报警规则和联系人信息，当系统检测到异常情况时，可自动触发报警规则，将报警信息通过短信或邮件发送给预设的维保人员。

5、进一步地，所述无线门磁开关安装在电梯安全钳的钳体的固定部分，所述门磁开关包括开关本体和永磁触发器，且所述开关本体、永磁触发器均与电梯安全钳楔块斜面平行贴合。

6、进一步地，所述微动开关安装在电梯限速器外壳上，且所述微动开关的探头位于夹绳臂动作之后的位置处。

7、进一步地，所述第一光电开关安装在电梯轿厢顶的护栏支架上，且所述第一光电开关上的红外探头面朝井道墙壁并与井道墙壁平行，且井道壁上下极限位置处设有与第一光电开关相互作用的反光板。

8、进一步地，所述第二光电开关安装在电梯井道侧面且第二光电开关与电梯的液压缓冲腔高度一致。

9、进一步地，所述电磁接近开关安装在电梯涨紧轮一侧的活动支架上。

10、进一步地，所述地坑数据采集器和轿顶数据采集器均采用树莓派4b。

11、进一步地，所述地坑数据采集器和轿顶数据采集器之间通过如gsm、wifi或nb-iot方式进行通讯。

12、进一步地，所述电梯安全回路部件运行数据采集器通过网关将数据上传至物联网云端的传输方式采用自适应fec算法，该自适应fec算法的具体流程如下：

13、a.在发送端，通过流分类识别指定数据流，根据网络状况和数据特性，选择合适的fec编码方式和冗余率，对数据流进行编码，生成冗余包，并将原始包和冗余包一起发送，编码方式上采用reed-solomon编码、xor、unequal importance编码或proportional编码；

14、b.在接收端，对收到的数据包进行校验，如果有丢失或损坏的包，尝试用冗余包进行恢复，如果恢复成功，就不需要重传，否则就请求重传；

15、c.在发送端和接收端之间，通过反馈机制，动态调整fec编码方式和冗余率，以适应网络状况的变化。

16、本申请的一种基于物联网的电梯安全回路监测系统，整套设备的安装不会对原有的电梯正常运行产生任何干扰，以电梯的安全回路部件的状态及其动作为主要监测对象，通过获取电梯安全回路各个部件的状态以及是否动作，来对电梯安全回路进行监测，并应用网关将数据上传至物联网云端，使得电梯部件动作时能第一时间报警并发信息至维保人员，以及时保障乘客的生命安全。并且相比于读取电信号的监测方式，采用传感器直接监测开关动作状态使得获得的信息更为可靠和准确。且本申请在信号的传输上采用了自适应fec算法，保证了信号的传输质量，以防止信号在电梯上下运行时的网络大幅度波动下产生大量丢包，以至于出现丢失关键信号的问题。

技术特征：

1.一种基于物联网的电梯安全回路监测系统，其特征在于，所述系统包括数据采集传输边缘单元和物联网平台单元；

2.根据权利要求1所述一种基于物联网的电梯安全回路监测系统，其特征在于，所述无线门磁开关(1)安装在电梯安全钳的钳体的固定部分，所述门磁开关(1)包括开关本体(101)和永磁触发器(102)，且所述开关本体(101)、永磁触发器(102)均与电梯安全钳楔块斜面平行贴合。

3.根据权利要求1所述一种基于物联网的电梯安全回路监测系统，其特征在于，所述微动开关(2)安装在电梯限速器外壳上，且所述微动开关(2)的探头位于夹绳臂动作之后的位置处。

4.根据权利要求1所述一种基于物联网的电梯安全回路监测系统，其特征在于，所述第一光电开关(3)安装在电梯轿厢顶的护栏支架上，且所述第一光电开关(3)上的红外探头面朝井道墙壁并与井道墙壁平行，且井道壁上下极限位置处均设有与第一光电开关(3)相互作用的反光板(8)。

5.根据权利要求1所述一种基于物联网的电梯安全回路监测系统，其特征在于，所述第二光电开关(4)安装在电梯井道侧面且第二光电开关(4)与电梯的液压缓冲腔高度一致。

6.根据权利要求1所述一种基于物联网的电梯安全回路监测系统，其特征在于，所述电磁接近开关(5)安装在电梯涨紧轮一侧的活动支架上。

7.根据权利要求1所述一种基于物联网的电梯安全回路监测系统，其特征在于，所述地坑数据采集器(6)和轿顶数据采集器(7)均采用树莓派4b。

8.根据权利要求7所述一种基于物联网的电梯安全回路监测系统，其特征在于，所述地坑数据采集器(6)和轿顶数据采集器(7)之间通过gsm、wifi或nb-iot方式进行通讯。

9.根据权利要求1所述一种基于物联网的电梯安全回路监测系统，其特征在于，所述电梯安全回路部件运行数据采集器通过网关将数据上传至物联网云端的传输方式采用自适应fec算法，该自适应fec算法的具体流程如下：

技术总结
本申请公开了一种基于物联网的电梯安全回路监测系统，包括数据采集传输边缘单元和物联网平台单元；所述数据采集传输边缘单元包括电梯安全回路部件运行数据采集器，该电梯安全回路部件运行数据采集器包括设于电梯安全钳的无线门磁开关、设于电梯限速器的微动开关、设于电梯轿厢顶的第一光电开关、设于电梯井道内的第二光电开关、设于电梯涨紧轮处的电磁接近开关以及分别设于电梯地坑和轿顶的地坑数据采集装置和轿顶数据采集装置。本申请与现有技术相比：该系统通过监测电梯安全回路各个部件的具体状态，可以实时对电梯的安全回路进行监测，且能防止信号在电梯上下运行时的网络大幅度波动下产生大量丢包，以至于出现丢失关键信号的问题。

技术研发人员：李伟,王维,袁庆华,刘非非,徐文冰,曹杨,张博,匡程,李恒睿,董海
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15