一种声波通信系统及控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种电梯声波通信系统，包括顺序连接的用户设备、第一声波收发装置、声波信号放大装置、第二声波收发装置以及电梯控制系统，其中，所述第一声波收发装置，用于接收来自用户设备的指令数据或来自外部的声波信号；所述声波信号放大装置，用于检测接收符合格式要求的声波信号强度；所述第二声波收发装置，用于接收来自电梯控制系统的指令数据或来自外部的声波信号；所述电梯控制系统，用于控制电梯的运行状态以及保存和运算电梯的参数。本发明通过对声波信号的编码、采集和解码，实现基于声波信号的无线通信技术，具有更高的可靠性、安全性和方便性，降低了调试成本，实现了电梯功能的拓展。
【专利说明】
一种声波通信系统及控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及电梯控制的通信系统，尤其涉及一种通过声波传输实现电梯控制系统与用户之间进行无线通信的声波通信系统及控制方法。【背景技术】
[0002]在现代化建设越来越集中的今天，每个城市都在不断修建高楼大厦，必然使得每一栋高楼都对应着至少一台电梯。然而，由于每栋高楼的建造条件和使用情况各异，造成电梯的安装方式或者维护条件也存在差异。随着科技的进步，当前的电梯维护调试方法已经落后于当前科技发展。
[0003]在现有的电梯维护调试方法中，调试人员往往需要到顶楼或井道的机房里进行操作，这无疑为调试人员增加了很多不便性和危险性，而且一般需要经过多人一起进行调试， 才能够更全面看到调试时电梯的实际运行状况，必然要给调试增加额外的人力成本。
[0004]在现有的很多改进技术中，为了实现同样的功能，维护电梯时很多都需要添加额外的或专用的设备，这样就增加了额外的成本负担，而且现有很多技术都无法做到井道内和井道外的通信全覆盖，其结果往往还是需要多人协同调试或需要专门的调试人员四处奔走。所以，需要一种几乎不额外增加成本，最好不需要携带额外的调试工具，且不需要连线调试且信号范围能覆盖足够广的设备系统，来改进上述缺点。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题在于，提供一种声波通信系统，满足在电梯附近任何位置都可通过实现可靠通信进行电梯状态查看、运行控制以及参数调试操作。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:一种声波通信系统，包括用户设备、第一声波收发装置、声波信号放大装置、第二声波收发装置以及电梯控制系统，所述用户设备、第一声波收发装置、声波信号放大装置、第二声波收发装置以及电梯控制系统顺序连接，其中
[0007]所述第一声波收发装置，用于接收来自用户设备的指令数据或来自外部的声波信号，若为用户指令数据则将该数据进行数-模转换后以无线声波的形式转发出来，若为外部声波指令则对该指令进行模-数转换，并反馈给用户设备；
[0008]所述声波信号放大装置，用于检测接收符合格式要求的声波信号强度，若该声波信号强度小于预先设定的范围，则对该声波信号进行放大后并转发出去；
[0009]所述第二声波收发装置，用于接收来自电梯控制系统的指令数据或来自外部的声波信号，若为系统指令数据则将该数据进行数-模转换后以无线声波的形式转发出去，若为外部声波指令则对该指令进行数-模转换，并反馈给电梯控制系统；
[0010]所述电梯控制系统，用于控制电梯的运行状态以及保存和运算电梯的参数，所述电梯控制系统通过所述第二声波收发装置接收声波信号，由第二声波收发装置将模拟的声波信号转换为数字信号后反馈给电梯控制系统，电梯控制系统通过对该数字数据进行解码和解密后，获得用户操作指令，根据该操作指令执行对应的控制操作或反馈对应的参数信息。
[0011]进一步地，所述声波信号包括次声波、可听波、超声波以及特超声波，所述第一声波收发装置或所述第二声波收发装置通过控制声波信号的发送频率实现对不同频率声波信号的收发操作。
[0012]进一步地，所述第一声波收发装置、第二声波收发装置将接收到的声波信号输出为数字信号或模拟信号，或所述第一声波收发装置、第二声波收发装置将接收到的数字或模拟信号输出为声波信号。
[0013]进一步地，所述第一声波收发装置、第二声波收发装置通过约定的协议接收或发送至少一个满足协议要求的ID的声波信号。
[0014]进一步地，所述第二声波收发装置是集成在智能设备或所述电梯控制系统或专用调试设备上，或者以独立的设备形式外接于所述电梯控制系统或智能设备或专用调试设备上。
[0015]进一步地，所述一声波收发装置是集成在智能设备或专用调试设备上，或者以独立的设备形式外接于智能设备或专用调试设备上。
[0016]进一步地，当所述声波信号放大装置的数量多于1个时，此时每个声波信号放大装置以从下到上的顺序均设置有从小到大的编号，通过控制对应的转发规则来消除相邻两个装置之间的循环噪声，由用户设备发送的数据只能沿着从小到大的编号进行数据传递，而由电梯控制系统发送的数据只能沿着从大到小的编号进行数据传递。
[0017]进一步地，所述声波信号放大装置位于电梯井道或轿厢内或各层层站或电梯机房中，其信号覆盖范围应覆盖井道内、井道外大厅的候梯区以及井道上的机房。
[0018]本发明另一目的是提供一种声波通信系统的控制方法，包括下述步骤:
[0019]S1、用户设备将用户的相应操作或需求指令进行数据处理，包括编码、加密，然后以数字信号发送给第一声波收发装置；
[0020]S2、第一声波收发装置接收到用户设备的数字信号后，对该数字信号进行数-模转换，将数字信号转换为模拟的声波信号，并以无线声波的形式发送出去；
[0021]S3、声波放大装置接收来自第一声波收发装置的声波信号，并筛选符合当前系统格式要求的声波信号，若该声波信号强度小于预先设定的范围，则对该声波信号进行放大后转发出去；[〇〇22]S4、第二声波接收装置接收到来自声波放大装置或第一声波收发装置的声波信号后，将该信号进行模-数转换，得到由用户设备发送的数字信号，并反馈给电梯控制系统；
[0023]S5、电梯控制系统通过对第二声波接收装置反馈的数字信号进行解码和解密后， 得出用户的相应操作指令或需求指令，根据相应操作指令或需求指令进行相应的控制操作或反馈对应的参数信息；
[0024]S6、电梯控制系统反馈的信息以上述相反的方式传递回用户设备，以供用户进行查阅或后续操作。
[0025]采用上述技术方案后，本发明至少具有如下有益效果:用户或调试人员可以在靠近电梯的任何位置与电梯控制系统进行通信，查看电梯当前运行状况，或进一步修改电梯参数从而控制电梯当前运行状况，而不需要跑到机房井道内操作控制柜，就可以更直观的观察电梯当前运行的实际状况;本发明在不需要增加额外的硬件或只需要增加少量硬件情况下均可实现，且具有开发难度低、成本低以及方便后期的开发和调试的优点;本发明通过使用声波，屏蔽了主机运行时产生的大量电磁波干扰，使通信具有较高安全性和有效性。【附图说明】
[0026]图1为本发明一种声波通信系统的构造连接方框图。
[0027]图2为本发明一种声波通信系统的实际应用的平面构造图。
[0028]图3为本发明一种声波通信系统的控制方法的步骤流程图。【具体实施方式】
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。
[0030]如图1所示，本发明提供一种声波通信系统，包括:用户设备60;第一声波收发装置 42b，第一声波收发装置42b与用户设备60连接;声波信号放大装置43，声波信号放大装置43 与第一声波收发装置42b连接;第二声波收发装置42a，第二声波收发装置42a与声波信号放大装置43a连接；以及电梯控制系统41，电梯控制系统41与第二声波收发装置连接42a。 [〇〇31]如图2所示，一种声波通信系统，其中控制柜40位于机房10内，机房10位于井道20 上方。电梯控制系统41位于控制柜40内，第二声波收发装置42a集成或添加于电梯控制系统 41，电梯控制系统41通过第二声波收发装置42a接收声波信号并解析出信号得到用户指令， 根据所述用户指令反馈对应状态、参数或执行修改参数操作，反馈的数据再通过第二声波收发装置42a转换为声波信号发送出去，从而实现声波信号的收发功能。声波信号放大装置 43包括声波信号放大装置43a和声波信号放大装置43b，声波信号放大装置43可安装在井道内或井道外，其信号覆盖范围应覆盖井道内或井道外大厅的候梯区，本实施例中声波信号放大装置43a和声波信号放大装置43b本别安装于井道20内或楼层50a或50b内的厅门30上方，优选的，声波放大装置43a和声波信号放大装置43b安装于井道20内，以更好的支持信号全覆盖。用户设备60集成或添加了第一声波收发装置42b，可以在楼层50a-50b、井道20和机房10内信号有效范围内使用，优选的，用户设备60位于楼层50a-50b。[〇〇32]当用户设备60位于楼层50a_50b，井道20,机房10或轿厢(图未示出)时，通过软件发出连接信号，信号通过第一声波收发装置42b转换后以声波形式将信号发送出去，在接收到反馈回来的连接确认信号后，实现用户设备60和电梯控制系统41之间的握手连接。用户通过用户设备60发送对应的读取状态、参数或修改参数的信号，实现从电梯控制系统41中获取电梯当前状态和相关参数或控制电梯当前运行状态。[〇〇33]在一个实施例中，用户设备60需要经过电梯经营单位的认证注册才能实现设备与电梯控制系统41的握手连接或获取或修改特定的参数的功能。[〇〇34]在另一个实施例中，有一个或多个用户设备60通过上述说明的方式实现与电梯控制系统41的连接。[〇〇35]第一声波收发装置42b接收到用户设备60或第二声波收发装置42b接收到电梯控制系统41的指令信号后，将其转换为声波信号并发送出去;在接收到外界的声波信号后，将其转换为对应的数字或模拟信号反馈给用户设备60或电梯控制系统41;第一声波收发装置42b、第二声波收发装置42b还可以将接收到的数字或模拟信号输出为声波信号反馈给用户设备60或电梯控制系统41。
[0036]在说明的实施例中，声波信号被设定为约定协议的格式，便于过滤掉环境中的干扰声波、提高信号的安全性以及便于校验数据的有效性。进一步地，第一声波收发装置、第二声波收发装置通过约定的协议接收或发送至少一个满足协议要求的ID的声波信号。 [〇〇37]在说明的实施例中，第一声波收发装置42b或第二声波收发装置42a发出的声波信号根据现场需要设定声波频率，可发出次声波、可听声波、超声波或特超声波。在一个实施例中，坍塌事故现场，第一声波收发装置42b或第二声波收发装置42a通过发出可听声波传递施救人员信息，并通过声波信号放大装置43将信息进一步扩散到井道中，并通过接收被救人员的可听声波信息辅助救援人员进行定位和施救。[〇〇38]在一个实施例中，第二声波收发装置42a和第一声波收发装置42b发出的声波信号经过声波信号放大装置43进行声波信号放大，从而传输到更远的地方，保证信号的有效传输。所述声波放大装置43可以安装在井道20或楼层50a-b里，实现更好的信号范围覆盖，优选的，声波信号放大装置43安装在井道20里。[〇〇39]在一个实施例中，第一声波收发装置42b、第二声波收发装置42a是集成在智能设备或专用调试设备上，或者以独立的设备形式外接于智能设备或专用调试设备上。进一步地，第二声波收发装置42a是集成或外接在电梯控制系统41上。
[0040]在一个实施例中，声波信号放大装置43根据约定的协议接收声波信号并将其向周围转发，当具有多个声波信号放大装置43时，每一个声波信号放大装置43都都设置有独立的编号ID，通过控制对应编号的转发规则来消除相邻两个装置之间的循环噪声，可实现屏蔽相邻两个声波放大装置43的声波循环干扰以及便于开发人员对特定ID的声波信号放大装置43进行控制以及后续功能开发。
[0041]如图3所示，为了使本系统更好地发挥作用，本发明提供一种声波通信系统的控制方法，包括下述步骤:
[0042]S1、用户设备将用户的相应操作或需求指令进行数据处理，包括编码、加密，然后以数字信号发送给第一声波收发装置；[〇〇43]S2、第一声波收发装置接收到用户设备的数字信号后，对该数字信号进行数-模转换，将数字信号转换为模拟的声波信号，并以无线声波的形式发送出去；[〇〇44]S3、声波放大装置接收来自第一声波收发装置的声波信号，并筛选符合当前系统格式要求的声波信号，若该声波信号强度小于预先设定的范围，则对该声波信号进行放大后转发出去；[〇〇45]S4、第二声波接收装置接收到来自声波放大装置或第一声波收发装置的声波信号后，将该信号进行模-数转换，得到由用户设备发送的数字信号，并反馈给电梯控制系统；
[0046]S5、电梯控制系统通过对第二声波接收装置反馈的数字信号进行解码和解密后， 得出用户的相应操作指令或需求指令，根据相应操作指令或需求指令进行相应的控制操作或反馈对应的参数信息；
[0047]S6、电梯控制系统反馈的信息以上述相反的方式传递回用户设备，以供用户进行查阅或后续操作。[〇〇48]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解的是，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种等效的变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
【主权项】
1.一种声波通信系统，其特征在于，包括用户设备、第一声波收发装置、声波信号放大 装置、第二声波收发装置以及电梯控制系统，所述用户设备、第一声波收发装置、声波信号 放大装置、第二声波收发装置以及电梯控制系统顺序连接，其中所述第一声波收发装置，用于接收来自用户设备的指令数据或来自外部的声波信号， 若为用户指令数据则将该数据进行数-模转换后以无线声波的形式转发出来，若为外部声 波指令则对该指令进行模-数转换，并反馈给用户设备；所述声波信号放大装置，用于检测接收符合格式要求的声波信号强度，若该声波信号 强度小于预先设定的范围，则对该声波信号进行放大后并转发出去；所述第二声波收发装置，用于接收来自电梯控制系统的指令数据或来自外部的声波信 号，若为系统指令数据则将该数据进行数-模转换后以无线声波的形式转发出去，若为外部 声波指令则对该指令进行数-模转换，并反馈给电梯控制系统；所述电梯控制系统，用于控制电梯的运行状态以及保存和运算电梯的参数，所述电梯 控制系统通过所述第二声波收发装置接收声波信号，由第二声波收发装置将模拟的声波信 号转换为数字信号后反馈给电梯控制系统，电梯控制系统通过对该数字数据进行解码和解 密后，获得用户操作指令，根据该操作指令执行对应的控制操作或反馈对应的参数信息。2.如权利要求1所述的一种声波通信系统，其特征在于，所述声波信号包括次声波、可 听波、超声波以及特超声波，所述第一声波收发装置或所述第二声波收发装置通过控制声 波信号的发送频率实现对不同频率声波信号的收发操作。3.如权利要求1或2所述的一种声波通信系统，其特征在于，所述第一声波收发装置、第 二声波收发装置将接收到的声波信号输出为数字信号或模拟信号，或所述第一声波收发装 置、第二声波收发装置将接收到的数字或模拟信号输出为声波信号。4.如权利要求1或2所述一种声波通信系统，其特征在于，所述第一声波收发装置、第二 声波收发装置通过约定的协议接收或发送至少一个满足协议要求的ID的声波信号。5.如权利要求1或2所述的一种声波通信系统，其特征在于，所述第二声波收发装置是 集成在智能设备或所述电梯控制系统或专用调试设备上，或者以独立的设备形式外接于所 述电梯控制系统或智能设备或专用调试设备上。6.如权利要求1或2所述一种声波通信系统，其特征在于，所述第一声波收发装置是集 成在智能设备或专用调试设备上，或者以独立的设备形式外接于智能设备或专用调试设备 上。7.如权利要求1所述的一种声波通信系统，其特征在于，当所述声波信号放大装置的数 量多于1个时，此时每个声波信号放大装置以从下到上的顺序均设置有从小到大的编号，通 过控制对应的转发规则来消除相邻两个装置之间的循环噪声，由用户设备发送的数据只能 沿着从小到大的编号进行数据传递，而由电梯控制系统发送的数据只能沿着从大到小的编 号进行数据传递。8.如权利要求1或7所述的一种声波通信系统，其特征在于，所述声波信号放大装置位 于电梯井道或轿厢内或各层层站或电梯机房中，其信号覆盖范围应覆盖井道内、井道外大 厅的候梯区以及井道上的机房。9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种声波通信系统的控制方法，其特征在于，包括 下述步骤:.51、用户设备将用户的相应操作或需求指令进行数据处理，包括编码、加密，然后以数 字信号发送给第一声波收发装置；.52、第一声波收发装置接收到用户设备的数字信号后，对该数字信号进行数-模转换， 将数字信号转换为模拟的声波信号，并以无线声波的形式发送出去；.53、声波放大装置接收来自第一声波收发装置的声波信号，并筛选符合当前系统格式 要求的声波信号，若该声波信号强度小于预先设定的范围，则对该声波信号进行放大后转 发出去；.54、第二声波接收装置接收到来自声波放大装置或第一声波收发装置的声波信号后， 将该信号进行模-数转换，得到由用户设备发送的数字信号，并反馈给电梯控制系统；.55、电梯控制系统通过对第二声波接收装置反馈的数字信号进行解码和解密后，得出 用户的相应操作指令或需求指令，根据相应操作指令或需求指令进行相应的控制操作或反 馈对应的参数信息；.56、电梯控制系统反馈的信息以上述相反的方式传递回用户设备，以供用户进行查阅 或后续操作。
【文档编号】B66B1/24GK106006249SQ201610509761
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】林穗贤, 何智超, 聂益波, 黄棣华, 黎庆发
【申请人】广州广日电梯工业有限公司