CN102897626B - 电梯监控报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电梯监控报警装置，该装置适用于升降式电梯系统，并搭载在所述升降式电梯系统中的轿厢上，所述装置包括：无线通信模块，用于通过无线传输方式与电梯监控平台进行通信；传感器模块，用于获取所述轿厢的运行参数；数据处理模块，用于分析所述运行参数，以判断所述轿厢是否处于正常运行状态，若否则生成故障报警信号，并将该故障报警信号通过所述无线通信模块发送给所述电梯监控平台。

Description

电梯监控报警装置

技术领域

本发明涉及安全监控设备领域，尤其涉及一种适用于升降式电梯系统的电梯监控报警装置。

背景技术

随着经济的发展和城市规模的不断扩大，高层建筑物不断增加，与高层建筑物配套的升降式电梯的安装使用数量也随之增加，升降式电梯的使用在给人们出入高层建筑带来便利的同时，由于其自身故障所造成的人员伤亡和经济损失也越来越大。因此，人们期望对升降式电梯的运行实施有效的安全监控，并且及时排除其各种故障隐患。

由于升降式电梯的轿厢是运载人员和货物的主要设备，通常对升降式电梯的监控主要指的是对轿厢各种运行状态的监控。所述运行状态包括该轿厢运行过程中触发各类传感器产生的参数，以及所述轿厢内的监控图像等。目前的电梯监控设备将上述参数或监控图像的原始数据通过发送至监控中心供人工审核以判断所述轿厢的运行状态是否正常，以达到安全监控的目的。但是上述电梯监控设备具有如下缺点：所述监控中心难以做到全天候值守，无法实时处理无人值守的情况下的故障申报和报警处理，面对比较紧急的情况，例如由于电梯机械及电气故障等造成电梯墩底、电梯不能自动平层、电梯轿厢门剪人等事故时，无法做到及时报警并得到实时救助；现有的电梯监控需要将监控产生的所有原始数据上传至监控中心才能借助监控中心的计算分析能力判断出轿厢的运行状况是否正常，尤其是现有的电梯监控设备与监控中心之间多采用流量受限的无线通信方式，通信成本较高；现有的一些轿厢上不携带传感器，无法实现自动监控，另一些轿厢上自带的传感器产生的传感信号规格不一，监控中心需要对上述规格不一的传感信号建立相应的处理逻辑才能实现自动监控，因此维护成本较高且维护麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电梯监控报警装置，以解决现有技术中电梯监控设备的缺陷。

为了达到上述目的，本发明提供了一种电梯监控报警装置，该装置适用于升降式电梯系统，并搭载在所述升降式电梯系统中的轿厢上，所述装置包括：

无线通信模块，用于通过无线传输方式与电梯监控平台进行通信；

传感器模块，用于获取所述轿厢的运行参数；

数据处理模块，用于分析所述运行参数，以判断所述轿厢是否处于正常运行状态，若否则生成故障报警信号，并将该故障报警信号通过所述无线通信模块发送给所述电梯监控平台。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供的电梯监控报警装置可以搭载于电梯轿厢之上，其便于灵活安装的特性使得该电梯监控报警装置适用于所有的升降式电梯系统；该电梯监控报警装置内置传感器获取轿厢的运行参数，其内置的运算处理能力可根据该运行参数进行预分析以判断所述轿厢的运行状况是否正常，只有在检测出所述轿厢处于不正常运行状态才发出故障报警信号通知电梯监控平台进行处理，而并不需要将监控所得的所有原始数据上传至电梯监控平台，降低了电梯监控报警装置和电梯监控平台之间的通信成本和通信压力；该电梯监控报警装置与电梯监控平台协同工作可以实现故障申报和报警求助的全天候自动化处理，提升了针对升降式电梯的安全监控的效率和质量。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本发明的电梯监控报警装置的结构示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施例作详细描述。

参考图1，图1是根据本发明的电梯监控报警装置的结构示意图，该装置100适用于升降式电梯系统，并搭载在所述升降式电梯系统中的轿厢上（图中未示出），进一步地，该装置包括：

无线通信模块130，用于通过无线传输方式与电梯监控平台200进行通信；

传感器模块110，用于获取所述轿厢的运行参数；

数据处理模块120，用于分析所述运行参数，以判断所述轿厢是否处于正常运行状态，若否则生成故障报警信号，并将该故障报警信号通过所述无线通信模块130发送给所述电梯监控平台200。

具体地，所述轿厢是升降式电梯系统中用于运载乘客或其他载荷的实体部件，通常其设计为箱式结构，受牵引电机作用而进行升降式运动。本发明提供的装置100搭载在该轿厢上，一些典型的实施例中，本发明提供的装置100在轿厢施工完成后进一步地由技术人员安装到轿厢上。通常装置100并非设计在一个封闭的壳体内，而是为了满足其各部分的功能应用需求有针对性地对其各部分选择相对于所述轿厢的合适的安装位置，例如无线通信模块130安装在轿厢的外壁以避免其无线信号受到屏蔽，传感器模块110的安装方法通常与轿厢相对固定，以便于检测所述轿厢的运动状态。

本发明提供的装置100包括传感器模块110，用于获取所述轿厢的运行参数。为了自动检测所述轿厢的运行状态是否正常，所述传感器模块110需要持续地获取该轿厢运动或静止时各类运行参数，上述运行参数包括轿厢的离地高度、轿厢的运行速度、轿厢的运行加速度、轿厢的偏置角度、轿厢内的温度/湿度/声音、轿厢轿门的开启状态等。通过上述运行参数，可以量化地反应所述轿厢的运行情况。相应地为了满足获取上述运行参数的需求，传感器模块110应包括轿厢高度传感器、声音传感器、速度传感器、角度传感器、加速度传感器、温度传感器、湿度传感器中任意一个或其组合。在优选的实施例中，传感器模块110包括用于获取轿厢运行参数的多种常用电子/机械传感器；当然本领域技术人员应当理解，在一些特定的实施例中，传感器模块110可以根据轿厢的实际运行环境需求集成更多传感器，在此不再一一列举。传感器模块110中包括的各个传感器部件将传感器信号转化为运行参数送至装置100的数据处理模块120。

数据处理模块120通常设计为嵌入式系统，输入至其中的所述运行参数通过该嵌入式系统的处理器结合其内置的软/硬件逻辑分析判断所述轿厢是否处于正常运行状态，若否则生成故障报警信号。一种典型的情景是：数据处理模块120内置的轿厢的加速度安全阈值是小于2倍自由落体加速度，传感器模块110获取的轿厢当前加速度值是0.1倍自由落体加速度，则数据处理模块120判断当前轿厢处于正常运行状态；相反，当传感器模块110获取所述轿厢的当前加速度值是2.1倍自由落体加速度，则数据处理模块120判断出当前轿厢的加速度值超出安全阈值，立即产生故障报警信号。该报警信号经过无线通信模块130通过无线传输方式传送至电梯监控平台200，表明装置100对应的轿厢有可能异常运行状况。当然除了上述典型的情景，轿厢运行中还可能产生其他类型的危险故障，例如轿厢冲击、墩底、滑梯、冲顶、失火等，均可以预先在数据处理模块120中设计合适的软/硬件逻辑通过计算分析传感器110获取的轿厢的运行参数来得知，因此为了区别各类异常运行状况，优选地所述故障报警信号可以包括轿厢的故障类型、异常运行参数等信息。典型的实施例中，数据处理模块120可以实现为常见的嵌入式DSP BF512/5185CPU系统实现。

当数据处理模块120产生所述报警信号后，需要实时地将该报警信号发送至电梯监控平台200，以便于电梯的安全监控管理人员及时获取轿厢的异常运行情况并对故障进行处理。本装置100采用了无线通信模块130，该无线通信模块130通过无线通信方式将所述故障报警信号传送至电梯监控平台200，所述无线通信可以是GPRS通信、CDMA通信或WIFI通信，典型地无线通信模块130包括CDMA通信单元131、GPRS通信单元132、WIFI通信单元133中任意一个或其组合。采用无线通信的与有线传输相比，其优点在于避免了由于所述轿厢的升降式运动引起的有线传输的线路老化失效造成的监控失效问题。

优选地，为了保证装置100在轿厢出现各种异常状况下都能正常工作，数据处理模块120可以实施为相对于所述轿厢独立供电，例如该数据处理模块120内置独立电源，正常情况下数据处理模块120从所述轿厢获取电能，一旦轿厢因为故障切断供电则启动上述独立电源保证数据处理模块120还可以继续工作。更优选地，该独立电源还可以作为装置100中其他部分的备用电源提供部件。

客运升降式电梯系统的轿厢主要运载乘客，此类轿厢可能出现的异常运行状况一些情况下与轿厢内的乘客有关，因此通过获取轿厢内监控视频/图像来判断是否存在轿厢异常运行状况是常见的处理方法。优选地，装置100还包括摄像模块150，通常该摄像模块150至少包括安装在轿厢箱体内壁上的摄像头，用于获取所述轿厢内的实时图像/实时视频流，这可以方便电梯的监控人员实时地了解轿厢箱体内的情况。为了实现自动监控报警，摄像模块150将其获取的实时图像/实时视频流发送至数据处理模块120，该数据处理模块120内置的软/硬件逻辑将传感器模块110获取的所述轿厢的运行参数与所述实时图像/实时视频流进行综合分析以判断所述轿厢内是否发生意外情况，若是则生成意外报警信号，并将该意外报警通过无线通信模块130发送给电梯监控平台200。数据处理模块120内置的软/硬件逻辑具有图像识别功能，可以从所述实时图像/实时视频流内抽取的图像中判断所述轿厢内载人、载物等常见运载情况。一种典型的应用场景中，数据处理模块120通过所述实时图像/实时视频流识别出轿厢内有乘客、当前轿厢的轿门处于关门状态且关门状态的持续时间超过预设阈值，再分析传感器模块110的高度传感器和加速度传感器采集到的运行参数小于预设的变化值，则判断为轿厢关人意外，随即产生意外警报信号。

需要说明的是，本领域技术人员应当理解，针对轿厢可能出现的各种异常运行状况和轿厢内意外情况，数据处理模块120内置的软/硬件逻辑可以预设合适的规则，通过分析实时图像/实时视频流和/或一组运行参数的具体数值来进行准确识别以产生相应的报警信号，在此不再赘述。与所述故障报警信号类似，所述意外报警信号可以包括轿厢的意外类型、异常运行参数等信息。

综上所述，在一些实施例中，数据处理模块120内置的软/硬件逻辑内触发所述故障报警信号或所述意外报警信号的方式并不唯一，面对所述轿厢运行中可能出现的各类复杂情况，数据处理模块120内置的软/硬件逻辑可能在持续的一段时间内或离散的多个特定时刻根据传感器模块110产生多种类型的传感器信号复合判断所述轿厢是否存在异常运行状况。在更进一步的实施例中，尤其是针对一些所述轿厢内乘员引发的意外情况，数据处理模块120内置的软/硬件逻辑无法仅根据传感器模块110产生的多种传感器信号判断出所述轿厢内是否存在所述意外情况，为了降低人工值守的工作量，优选地所述软/硬件逻辑借助自动化识别技术监测从轿厢内获取的各类信息（包括图像信号、声音信号等），并综合所述多种传感器信号进行复合判断，才能提升判断的精确性。上述软/硬件逻辑可由本领域技术人员针对所述轿厢各类可能出现的故障或意外情况自行设置，也可以在所述轿厢的运行过程中根据实际情况对所述软/硬件逻辑进行升级、优化、校调和更改。本发明并不对该软/硬件逻辑的具体内容其进行限定，只需其执行而实现的功能满足装置100工作时判断所需的精确性要求即可。

数据处理模块120内置的针对所述轿厢运行情况的判断逻辑可以使用可编程逻辑器件结合来实现，也可以优选地实施为计算机程序软件，例如根据本发明的实施例可以是一种计算机程序产品，运行该程序产品使计算机执行用于所示范的方法。所述计算机程序产品包括计算机可读存储介质，该介质上包含计算机程序逻辑或代码部分，用于实现上述方法的各个步骤。所述计算机可读存储介质可以是被安装在计算机中的内置介质或者可从计算机主体拆卸的可移动介质（例如热拔插技术存储设备）。所述内置介质包括但不限于可重写的非易失性存储器，例如RAM、ROM、快闪存储器和硬盘。所述可移动介质包括但不限于：光存储媒体（例如CD-ROM和DVD）、磁光存储媒体（例如MO）、磁存储媒体（例如盒带或移动硬盘）、具有内置的可重写的非易失性存储器的媒体（例如存储卡）和具有内置ROM的媒体（例如ROM盒）。

本领域技术人员应当理解，任何具有适当编程装置的计算机系统都将能够执行包含在程序产品中的本发明的方法的诸步骤。尽管本说明书中描述的多数具体实施方式都侧重于软件程序，但是作为固件和硬件实现本发明提供的方法的替代实施例同样在本发明要求保护的范围之内。

为了便于分析和评估所述轿厢在一段时间内的运行状况，常见的做法是记录所述轿厢一段运行时间内对应的运行参数和轿厢内的实时图像/实时视频流。基于降低无线通信模块130与电梯监控平台的通信压力的考虑，优选地该装置100还包括存储模块140，用于存储所述运行参数、所述故障报警信号、所述实时图像/实时视频流、所述意外报警信号或其组合。具体地，存储模块140可以实施为可替换式Flash存储介质，例如SD卡、TF卡等大容量Flash存储介质。数据处理模块120可以直接对该存储模块120存储的数据进行读、写、擦除等操作。存储模块140与数据处理模块120直接物理连接进行通信，例如存储模块140集成为数据处理模块120的一部分。

进一步考虑客运升降式电梯系统的轿厢主要运载乘客，一旦所述轿厢出现异常运行状况或意外，通知该轿厢内运载的乘客是有必要的。优选地该装置100还包括互动模块160，用于在数据处理模块120生成故障报警信号/意外报警信号后针对所述轿厢内的乘员发送提醒信息，所述提醒信息包括针对所述轿厢内乘员可视化图形提示和/或语音提示，该可视化图形提示和/或语音提示与当前轿厢的故障或意外有关，用于安抚所述乘员的情绪、引导所述乘员的正确举措等。典型地互动模块160包括安装在所述轿厢内部的扩音器和显示器，所述扩音器可以实施为安装在轿厢内部的喇叭，所述显示器可以实施为常见的RS485/RS232LED文字显示屏。一些更优选的实施例中，互动模块160还包括安装在所述轿厢内部的麦克风，以便于采集轿厢内乘员发出的声音。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供的电梯监控报警装置可以搭载于电梯轿厢之上，其便于灵活安装的特性使得该电梯监控报警装置适用于所有的升降式电梯系统；该电梯监控报警装置内置传感器获取轿厢的运行参数，其内置的运算处理能力可根据该运行参数进行预分析以判断所述轿厢的运行状况是否正常，只有在检测出所述轿厢处于不正常运行状态才发出故障报警信号通知电梯监控平台进行处理，而并不需要将监控所得的所有原始数据上传至电梯监控平台，降低了电梯监控报警装置和电梯监控平台之间的通信成本和通信压力；该电梯监控报警装置与电梯监控平台协同工作可以实现故障申报和报警求助的全天候自动化处理，提升了针对升降式电梯的安全监控的效率和质量。

以上所揭露的仅为本发明的几种较佳的实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种电梯监控报警装置，该装置适用于升降式电梯系统，并搭载在所述升降式电梯系统中的轿厢上，所述装置包括：

无线通信模块，用于通过无线传输方式与电梯监控平台进行通信；

传感器模块，用于获取所述轿厢的运行参数；

摄像模块，用于获取所述轿厢内的实时图像/实时视频流；

数据处理模块，用于分析所述运行参数，以判断所述轿厢是否处于正常运行状态，若否则生成故障报警信号，并将该故障报警信号通过所述无线通信模块发送给所述电梯监控平台，还用于针对所述实时图像/实时视频流以及所述运行参数进行综合分析，以判断所述轿厢内是否发生意外情况，若是则生成意外报警信号，并将该意外报警通过所述无线通信模块发送给所述电梯监控平台。

2.根据权利要求1所述的电梯监控报警装置，其中：

所述数据处理模块是相对于所述电梯轿厢独立供电的嵌入式系统。

3.根据权利要求1所述的电梯监控报警装置，该装置还包括：

存储模块，用于存储所述运行参数、所述故障报警信号、所述实时图像/实时视频流、所述意外报警信号或其组合。

4.根据权利要求3所述的电梯监控报警装置，其中：

所述存储模块是可替换式Flash存储介质。

5.根据权利要求1所述的电梯监控报警装置，该装置还包括：

互动模块，用于在所述数据处理模块生成故障报警信号/意外报警信号后针对所述轿厢内的乘员发送提醒信息。

6.根据权利要求5所述的电梯监控报警装置，其中：

所述互动模块包括安装在所述轿厢内部的扩音器和显示器；

所述提醒信息包括针对所述轿厢内乘员可视化图形提示和/或语音提示。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电梯监控报警装置，其中，所述传感器模块包括：

轿厢高度传感器、声音传感器、速度传感器、角度传感器、加速度传感器、温度传感器、湿度传感器中任意一个或其组合。

8.根据权利要求1至6任一项所述的电梯监控报警装置，其中，所述无线通信模块包括：

CDMA通信单元、GPRS通信单元、WIFI通信单元中任意一个或其组合。