CN101252374B

CN101252374B - 一种电梯召唤的通讯系统

Info

Publication number: CN101252374B
Application number: CN2008100270378A
Authority: CN
Inventors: 邓之江
Original assignee: JIANGMEN MENGDE ELECTRIC CO Ltd
Current assignee: Modrol Electric Co ltd
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2028-03-26
Also published as: CN101252374A

Abstract

本发明公开了一种电梯召唤的通讯系统，包括主站和子站，主站位于电梯的主控柜内，子站分为设于各层站的外召子站和设于电梯轿箱内的内召子站，主站与子站之间的通讯数据的调制和调解是应用波特率为200～600HZ的低速电力载波通讯技术。由于本系统的主站与子站之间的通讯数据使用波特率为200～600Hz的低速电力载波通讯技术，具有抗干扰性好、通讯距离远、成本低等优点。

Description

一种电梯召唤的通讯系统

技术领域

本发明涉及一种电梯召唤装置，特别是一种应用电力载波通讯实现的电梯召唤通讯系统。

背景技术

(1)电梯的层站召唤目前有直接连接和通讯连接两种方式。直接连接指将每一个呼叫按钮和指示灯直接接线到机房的电柜内。通讯连接在每层站或包括轿厢安装功能板，呼叫按钮和指示灯连接到该处的功能板上，各功能板和机房的电柜利用通讯技术进行信号交换。本发明属于通讯连接的技术。

(2)直接连接方式技术简单、可靠性好。但使用的电缆和控制电柜的接线点随层站数的增加而大幅度增加，电梯的线缆成本和安装工程量也大幅提高。而且直接连接方式一般只能实现层站召唤的基本功能，因此目前一般应用于低层站和只有基本要求的电梯

(3)通讯连接目前一般是基于RS232、RS422/485、CAN等串行数据总线技术实现的，具有一条总线串接所有搂层，节约了线缆的使用、简化了安装工程量。由于可以传输的复杂数据，因此可实现很多扩展功能。但基于以上技术实现的通讯连接存在以下缺点：

a)各功能板需要连接电源和数据两种线缆。这些连线都有指定的连接位置，接错就不能正常使用甚至损坏。

b)数据线一般都有要求，如必须使用屏蔽线、双绞线或屏蔽双绞线，接线的长度和接地方式也有要求，否则会影响通讯的可靠性。

c)安装和维护不容易。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明的目的在于提供一种成本低廉、使用可靠、方便的电梯召唤的通讯系统。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种电梯召唤的通讯系统，包括主站和子站，主站位于电梯的主控柜内，子站分为设于各层站的外召子站和设于电梯轿箱内的内召子站，主站与子站之间的通讯数据的调制和解调是应用波特率为200～600波特的低速电力载波通讯技术。

进一步，所述的主站与子站之间的电力载波通讯技术是采用如下通讯协议，(1)在通讯过程中主站定时发送数据帧，所有子站都同时在监听数据帧；(2)主站发送的数据帧有四种，外召的申请/响应帧、内召的申请/响应帧、电梯当前层站及状态的广播帧及子站站号设置的设置帧；(3)所有子站不发送任何数据帧，只是在有需要的时候在指定的位上发送1位长度的响应信号，即位填充技术；(4)外召和内召都是使用申请/响应帧进行，即层站的申请和登记是使用同一个数据帧进行，而且每一层站的申请和登记是使用同一位数据位进行，即位重叠技术。由于低速电力载波通讯的波特率较低，常规的通讯协议需要交换的数据较多，而且随层站的增加而增加。因此本发明使用上述专用通讯协议，根据电力载波和电梯召唤的特点，应用了位填充技术和位重叠技术，即使在低波特率下也可以有足够的响应时间，且基本和层站的多少无关，子站的设置也非常方便可靠。

进一步，所述的主站与子站使用交流电源供电，站点接线并接到供电线路上，所有功能板的连线只有两根，且接线没有方向要求，也无须特殊电缆。具有线缆成本低、安装和维护容易的优点。作为优选方案，所述的交流供电线路是电梯井道照明用的交流36V供电回路，应用井道照明所用的交流36伏电源给所有功能板供电。具有不增加成本、安全、不受电网及变频器干扰等优点。

本发明的有益效果是：由于本系统的主站与子站之间的通讯数据使用波特率为200～600波特的低速电力载波通讯技术，具有抗干扰性好、通讯距离远、成本低等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的系统结构示意图；

图2是本发明的站点的电气结构示意图；

图3是本发明系统所采用的通讯协议中位填充技术的说明图；

图4是本发明系统所采用的通讯协议中位重叠技术的说明图；

图5是本发明所采用的通讯协议中广播帧结构说明图；

图6是本发明所采用的通讯协议中申请/响应帧和设置帧结构说明图。

具体实施方式

参照图1、图2，本发明的一种电梯召唤的通讯系统，包括主站和子站，主站位于电梯的主控柜内，子站分为设于电梯厅门外各层站的外召子站和设于电梯轿箱内的内召子站，外召子站每层站一个，内召子站只有一个，主站与子站之间的通讯数据的调制和解调是应用波特率为200～600波特的低速电力载波通讯技术。

参照图2，所述的主站和子站的电路是由电源电路、电力载波的调制调解电路和处理通讯协议的CPU组成。

进一步，作为优选实施方式，所述的主站与子站使用交流电源供电，站点接线并接到供电线路上，这样接线就无须分方向，安装简单。特别是所述的交流供电线路是电梯井道照明用的交流36V供电回路，这样系统有变压器隔离，抗干扰能力强，也不增加成本。

所述的主站与子站之间的电力载波通讯技术是采用如下通讯协议，(1)在通讯过程中主站定时发送数据帧，所有子站都同时在监听数据帧；(2)主站发送的数据帧有四种，外召的申请/响应帧、内召的申请/响应帧、电梯当前层站及状态的广播帧及子站站号设置的设置帧；(3)所有子站不发送任何数据帧，只是在有需要的时候在指定的位上发送1位长度的响应信号，即位填充技术；(4)外召和内召都是使用申请/响应帧进行，即层站的申请和登记是使用同一个数据帧进行，而且每一层站的申请和登记是使用同一位数据位进行，即位重叠技术。

以下对本发明的电梯召唤的通讯系统作进一步详述：

(一)硬件说明

(1)通讯的主体为站点，分位主站和子站，主站只有一个，位于电梯的主控柜内。子站分为外召子站和内召子站，外召子站安装在电梯的厅门外，每层站一个。内召子站安装在电梯轿厢，只有一个(见图2)。

(2)所有的子站和主站的电路组成基本相同，由电源电路、电力载波的调制解调电路和处理通讯协议的CPU电路组成(见图1)。

(3)所有站点使用交流电源供电，这样接线就无须分方向。所有站点接线时都直接并接到供电线路上。本发明使用的是电梯井道照明用的交流36V供电回路，它有变压器隔离，抗干扰能力强，也不增加成本。

(4)本发明使用的电力载波通讯是利用电力供电线路上叠加约130KHz的载波信号进行传输，载波信号通过调制和解调可以传送波特率为200～600波特的数字信号，具有很强的抗干扰能力。

(5)本发明使用的电力载波通讯使用ASK方式。发送有效电平时输出载波，发送无效电平时不输出载波。由于载波信号是正弦波，同频正弦波可以叠加，也就是两个站点同时发送有效电平是容许的，这就构成通讯协议的位重叠技术的基础(见图4)。

二、通讯协议

本发明所用的低速电力载波通讯技术由于波特率较低，采用普通的轮询应答通讯协议在层站较多时效率很低，事件触发或类似的通讯协议在召唤频繁时也处理很慢，因此，进一步，根据所用的电力载波通讯技术和电梯召唤应用的特点，采用了一种新型的通讯协议，通讯可靠、效率高且与层站数基本无关。在波特率300波特的通讯速率下2～16层站可保证每层至少3Hz的采样率，也就是说每个召唤的响应时间小于330ms。

以下是通讯协议的详细说明：

(1)数字位

站点以指定的波特率的时间间隔内发送或接收一个稳定的电平信号称为一个数字位。数据位分为显性位(有载波信号)和隐性位(无载波信号).。本协议定义数字1为显性位，数字0为隐性位。

数字位的接收采用多次采样进行滤波，提高干扰能力。

(2)数据帧

数据帧由主站发出，所有子站监听接收。数据帧由如下数字位构成：

起始位-一个显性位，标志一个数据帧的开始，也用于通讯过程的同步。

结束位-标志一个数据帧的结束。

功能位-一个显性位，标志数据帧的类型

数据位-主站和子站传送的实际数据

副同步位-数据帧中央的一个显性位，每8层增加1个

数据帧有如下四种：

广播帧-用于主站向子站发送电梯当前层站及状态等公共数据，参见图5，

①为起始位，用于通讯数据开始及位同步

②为功能位11，代表广播帧

③数据1，代表当前层站

④插入的间隔位

⑤数据2，代表电梯状态

⑥结束位

申请/响应帧-用于子站向主站发出申请和主站向发送子站响应数据，分为内召和外召两种。

设置帧-用于设置子站的站号。

数据帧的位长是固定的，2～8层站是12位，9～16层是21位，17～24层是30位，类推。

参见图6，

①为起始位，用于通讯数据开始及位同步

②为功能位，01代表内召申请/响应帧，10代表外召申请/响应帧，00代表设置帧。

③低8位的数据。对于申请/响应帧，每一位代表1～8层的按键状态及申请响应状态；对于设置帧，每一位代表1～8层代表当前的设置层及设置申请。

④插入的间隔位

⑤高8位的数据。对于申请/响应帧，每一位代表9～16层的按键状态及申请响应状态；对于设置帧，每一位代表9～16层代表当前的设置层及设置申请。

⑥结束位

(3)位填充

主站向子站发送数据帧，子站在需要向主站发送数据时在接收到数据帧的某一指定位时发送一个显性位，称为位填充(见图3)。

(4)位重叠

在主站发送申请/响应帧时，其子站申请位和主站的响应位其实是同一个。由于电梯召唤的申请和登记是逻辑或的，而且电力载波通讯时信号重叠是容许且保持检测显性位，因此子站申请位和主站的响应位的重叠是可行的，这称为位重叠(见图4)。

(5)通讯状态

在系统运行时主站有两种状态通讯：发送状态和等待状态。发送数据帧时处于发送状态；不发送时处于等待状态，用于使子站进行数据帧同步。等待状态至少长11位。

(6)通讯过程

正常通讯时，主机发送广播帧，内召申请/响应帧和外召申请/响应帧。由于广播的信息无须快速更换，可以每1～2秒才发送一次广播帧，其他时间交替发送内召和外召的申请/响应帧。如果只应用于内召或只应用于外召也可以只发送一种申请/响应帧。

子站设置时，主机发送设置帧，由1层开始设置，所有的响应位为0。当接收到1层的申请位后，1层的响应位填1；当接收到2层的申请位后，1层和2层的响应填1，如此类推。当设置到某一子站按下按钮则发送该层的申请位，并写入子站CPU的EEPROM内，完成该层的设置。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，只要其以基本相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种电梯召唤的通讯系统，包括主站和子站，主站位于电梯的主控柜内，子站分为设于各层站的外召子站和设于电梯轿箱内的内召子站，其特征在于：主站与子站之间的通讯数据的调制和解调是数据传送速率为200～600波特的低速电力载波通讯技术；所述的主站与子站之间的载波通讯是采用如下通讯协议，(1)在通讯过程中主站定时发送数据帧，所有子站都同时在监听数据帧；(2)主站发送的数据帧有四种，外召的申请/响应帧、内召的申请/响应帧、电梯当前层站及状态的广播帧及子站站号设置的设置帧；(3)所有子站不发送任何数据帧，有触发数据需要发送时在主站发送的数据帧指定的位上发送1位长度的响应信号，即位填充技术；(4)外召和内召都是使用申请/响应帧进行，即层站的申请和登记是使用同一个数据位进行限位重叠技术。

2.根据权利要求1所述的一种电梯召唤的通讯系统，其特征在于：所述的主站和子站的电路是由电源电路、电力载波的调制解调电路和处理通讯协议的CPU组成。

3.根据权利要求1所述的一种电梯召唤的通讯系统，其特征在于：所述的主站与子站使用交流电源供电，站点接线并接到供电线路上。

4.根据权利要求1所述的一种电梯召唤的通讯系统，其特征在于：所述的交流供电线路是电梯井道照明用的交流36V供电回路。