CN103010871B - 串行通信拦截式智能电梯出入口控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出串行通信拦截式智能电梯出入口控制系统，包括：电梯控制柜、轿顶电器箱、轿厢操纵箱、厅外召唤箱、身份识别装置以及电梯出入口控制器；其中，所述电梯控制柜连接所述电梯出入口控制器；所述轿顶电器箱、所述厅外召唤箱以及所述身份识别装置分别连接所述电梯出入口控制器；所述轿顶电器箱连接所述轿厢操纵箱。本发明还提出串行通信拦截式智能电梯出入口控制方法，可以减少电梯出入口控制的反应时间，提高电梯运行效率；易于电梯运行系统的改造和维护。

Description

串行通信拦截式智能电梯出入口控制系统和方法

技术领域

本发明涉及电梯控制领域，特别是涉及串行通信拦截式智能电梯出入口控制系统和方法。

背景技术

现有的智能电梯出入口控制系统，通常分为并行接口控制方式和串行接口控制方式两种。其中，并行接口控制方式是切断电梯召唤按钮或层楼按钮线路，插入电梯出入口控制系统的继电器或电子开关元件，由电梯出入口控制系统来控制电梯操作权限；串行接口控制方式则是与电梯进行串行通信，由电梯控制柜根据自身工作状态决定是否执行电梯出入口控制系统的通信指令，由电梯控制柜自行控制操作权限。

对于并行接口控制方式，需要对每个楼层的电梯按钮进行改装，容易出错；线路复杂，容易发生故障，不利于电梯的安装和维修；并且，由于是经过继电器或电子开关等硬件改造按钮线路去实现电梯控制，需要比较长的反应时间；

对串行接口控制方式，必须要求电梯控制柜有专门的串行通信接口和协议，以及软件功能模块，通常来说，很多电梯厂家不会预留额外的串行通信接口和软件功能模块，很难开展电梯改造工作，难于实现智能电梯的出入口控制。

发明内容

本发明的目的在于提出串行通信拦截式智能电梯出入口控制系统和方法，可以缩短电梯出入口控制的处理时间，提高电梯运行效率；易于电梯运行系统的改造和维护。

采用的方案是：

串行通信拦截式智能电梯出入口控制系统，包括：电梯控制柜、轿顶电器箱、轿厢操纵箱、厅外召唤箱、身份识别装置以及电梯出入口控制器；其中，所述电梯控制柜连接所述电梯出入口控制器；

所述轿顶电器箱、所述厅外召唤箱以及所述身份识别装置分别连接所述电梯出入口控制器；所述轿顶电器箱连接所述轿厢操纵箱；

所述身份识别装置用于进行身份认证，获取用户的电梯使用权限；所述电梯出入口控制器用于截取用户在所述厅外召唤箱或所述轿厢操纵箱输入的指令信息，并根据所述用户的电梯使用权限对所述指令信息进行处理：当所述用户有电梯使用权时，向所述电梯控制柜转发所述指令信息；当所述用户没有电梯使用权时，不转发所述指令信息。

以及，串行通信拦截式智能电梯出入口控制方法，包括步骤：

经过身份识别装置进行身份认证，获取用户的电梯使用权限；

截取用户在轿厢操纵箱或厅外召唤箱输入的指令信息；

在电梯出入口控制器中，根据所述用户的电梯使用权限对所述指令信息进行处理：当所述用户有电梯使用权时，向电梯控制柜转发所述用户输入的指令信息；当所述用户没有电梯使用权时，不转发所述指令信息。

本发明对于传统并行接口控制方式而言，本发明进行电梯出入口控制时，使用软件完成相关信息的处理，并且不用通过通/断层楼的对应按钮线路来实现电梯出入口控制，可以提高运行速度；只需在电梯控制柜与轿顶电器箱之间、电梯控制柜与厅外召唤箱之间进行通信的串行总线上设置电梯出入口控制器，安装方便，降低实现的复杂度；对于传统串行接口控制方式而言，本发明不需要原有电梯控制系统额外提供串行通信接口和协议，不需要额外的软件功能模块；只需在电梯控制柜与轿顶电器箱之间、电梯控制柜与厅外召唤箱之间进行通信的串行总线上设置电梯出入口控制器，容易实现，便于对现有电梯控制系统的改造。

附图说明

图1为本发明系统的一个结构示意图；

图2为本发明系统的另一个结构示意图；

图3为本发明系统的另一个结构示意图；

图4为本发明系统的另一个结构示意图；

图5为本发明方法的一个实施例流程图。

具体实施方式

本发明提出串行通信拦截式智能电梯出入口控制系统，请参考图1，包括：电梯控制柜、轿顶电器箱、轿厢操纵箱、厅外召唤箱、身份识别装置以及电梯出入口控制器；

电梯控制柜连接电梯出入口控制器；轿顶电器箱、厅外召唤箱以及身份识别装置分别连接电梯出入口控制器；轿顶电器箱连接轿厢操纵箱。

其中，轿顶电器箱与轿厢操纵箱之间可采用输入输出端口(I/O)、并行总线或串行总线连接方式；轿顶电器箱与电梯出入口控制器之间、电梯出入口控制器与电梯控制柜之间、厅外召唤箱与电梯出入口控制器之间，采用串行总线连接；身份识别装置可安装在电梯轿厢内，或者每层楼的厅外召唤箱旁边，或者电梯大厅口。具体位置，可以根据具体的需求进行安装。身份识别装置与电梯出入口控制器之间可采用I/O、并行总线或串行总线连接；身份识别装置用于对电梯用户进行身份识别；身份识别的目的是判断该用户是否具有使用电梯的权限，以及判断该用户可以使用哪些楼层的电梯，以及判断该用户是否具有优先权或管理员权限；身份识别装置可以是但不限于密码输入装置、电子读卡器、人脸识别器。

厅外召唤箱分别安装在各楼层的电梯门口；电梯出入口控制器可安装在电梯控制柜侧，也可以安装在电梯轿顶，或者是其他楼层的厅外召唤箱侧。电梯出入口控制器的安装位置可根据改装的具体情况进行选取，安装时只需装在电梯控制柜与轿顶电器箱之间、电梯控制柜与厅外召唤箱之间进行通信的串行总线上，不需要复杂的接线。

本发明系统的基本工作原理大致如下：

1、根据用户在身份识别装置上进行身份识别的结果，获取该用户的电梯使用权限；以及在电梯控制柜与轿顶电器箱之间、电梯控制柜与厅外召唤箱之间进行通信的串行总线上设置电梯出入口控制器，该电梯出入口控制器用来截取电梯控制柜与轿顶电器箱之间、电梯控制柜与厅外召唤箱之间的通信信息；

2、根据用户的电梯使用权限，对用户在厅外召唤箱或者轿厢操纵箱上输入的指令信息进行处理；对于有电梯使用权限的，向电梯控制柜转发指令信息；否则，不予转发；

3、电梯控制柜接收到用户输入的指令信息后，执行指令；电梯出入口控制器将电梯控制柜下发的指令和状态信息转发给厅外召唤箱或者轿厢操纵箱。

这样使得用户可以在权限范围内使用电梯；例如，若经过身份识别，当前用户具有使用2至5层电梯的权限，则电梯出入口控制器向电梯控制柜转发轿厢操纵箱的2至5层的按钮指令信息，用户可以按下这些按钮达到对应楼层。

对于用户使用电子读卡器进行身份验证时，可进行自动召唤电梯，对于有单层电梯使用权的用户，可以自动到达该用户自身能达到的楼层；对于有多层电梯使用权的用户，经过电梯出入口控制器下发的状态信息中可包含对应按钮灯闪烁提示时间，若错过这个时间，则需重新刷卡进行身份识别。

本发明系统对于传统并行接口控制方式而言，本发明进行电梯出入口控制时，使用软件完成相关信息的处理，并且不用通过通/断层楼的对应按钮线路来实现电梯出入口控制，可以提高运行速度；只需在电梯控制柜与轿顶电器箱之间、电梯控制柜与厅外召唤箱之间进行通信的串行总线上设置电梯出入口控制器，安装方便，降低实现的复杂度；对于传统串行接口控制方式而言，本发明不需要原有电梯控制系统额外提供串行通信接口和协议，不需要额外的软件功能模块；只需在电梯控制柜与轿顶电器箱之间、电梯控制柜与厅外召唤箱之间进行通信的串行总线上设置电梯出入口控制器，容易实现，便于对现有电梯控制系统的改造。

其中，电梯出入口控制器包括I/O与通信接口模块和微控制器；请参考图2，其中，I/O与通信接口模块集成输入/输出端口(I/O)和各种通信接口；I/O与通信接口模块连接微控制器；身份识别装置、电梯控制柜、轿顶电器箱以及厅外召唤箱分别连接I/O与通信接口模块。

电梯出入口控制器在运行过程中，可能出现死机状态，此时为了保证电梯出入口控制的正常运行，对上述实施例作了相应的改进：请参考图3，在电梯出入口控制器中增加看门狗；其中看门狗与微控制器连接；其中，该看门狗用来监控电梯出入口控制器的工作情况，若出现死机或者其他异常状况，则重新启动电梯出入口控制器。

为了便于了解用户使用电梯的具体情况和设置分时间段使用权，可对上述实施例，做进一步改进：同样参考图3，在电梯出入口控制器中增加实时时钟模块和存储器；其中，实时时钟模块和存储器分别与微控制器连接。实时时钟模块，用来提供用户使用电梯的具体时间和分时间段使用权的具体时间；存储器用来存储用户的电梯使用权和使用日志的数据。

考虑到，临时访客的电梯使用问题，在上述实施例的基础上，增置对讲机系统；对讲机系统与电梯出入口控制器连接；其中一个连接方式，请参见图4，其中，对讲机1与电梯出入口控制器连接，对讲机1安装在各楼层的电梯大门口，或者楼层大门口；对讲机2安装在各楼层的用户室内；对讲机1连接对讲机2，当有临时访客拜访时，就可以通过对讲机获取电梯的临时使用权。

对讲机系统与电梯出入口控制器的另一个连接方式是：对讲机1和对讲机2都与电梯出入口控制器连接；对讲机系统与电梯出入口控制器的连接方式不仅限于此，可通过其他方式进行连接，只要能让电梯出入口控制器接收到对讲机系统的通信信息即可。

另外，为方便物业中心实时管理电梯，在上述实施例的基础上增加电梯监控系统或建筑智能化系统；其中，电梯监控系统或建筑智能化系统连接电梯出入口控制器。物业中心可以通过电梯监控系统或建筑智能化系统进行用户电梯使用权限的更改，进行指令的输入；电梯出入口控制器可以向电梯监控系统或建筑智能化系统提供电梯的当前运行方向、所处楼层等信息。电梯出入口控制器可以对该指令进行转发，也可以执行某些指令；例如，建筑智能化系统向电梯出入口控制器发送【泊梯】指令，则电梯出入口控制器将该指令转发给电梯控制柜。又如：建筑智能化系统发送【停止运行电梯出入口控制器】指令，则电梯出入口控制器执行该指令，退出运行。

本发明提出的串行通信拦截式智能电梯出入口控制方法，包括步骤：

S1、经过身份识别装置进行身份认证，获取用户的电梯使用权限；

S2、截取用户在轿厢操纵箱或厅外召唤箱输入的指令信息；

S3、在电梯出入口控制器中，根据所述用户的电梯使用权限对所述指令信息进行处理。

其中一个实施例流程请参考图5，包括步骤：

S501、拦截电梯串行通信协议信息；

具体地，截取用户在轿厢操纵箱或厅外召唤箱输入的指令信息；其中，对于厅外召唤箱，指令信息是电梯召唤信息，例如在每层电梯厅门外面的上行、下行按钮上按‘上’或者按‘下’的信息；对于轿厢操纵箱，指令信息是按下的具体层楼按钮、开/关门按钮。

S502、判断电梯出入口控制功能是否投入；

若未投入电梯出入口控制功能，则进行步骤S503；若投入电梯出入口控制功能，则进行步骤S504。

S503、转发电梯串行通信协议所有信息；

S504、判断用户是否有电梯使用权；

若当前用户有电梯使用权，则进行步骤S505；若没有电梯使用权，则进行步骤S506。

S505、判断用户是否可以自动登录；

若用户有自动登录权限，则进行步骤S507；若没有自动登录权限，则进行步骤S508。

自动登录权限指的是识别用户的身份后，根据系统设置，不用用户去手动按电梯楼层按钮，自动将用户送至系统设置的楼层。例如，用户在轿内刷卡后，根据系统设置，该用户有5层的自动登录权限，则轿厢操纵箱5层按钮灯亮，电梯自动将用户送至5层。

S506、不转发用户输入的指令信息；

S507、根据用户可以自动登录的权限层，向电梯控制柜转发自动登录的权限层的指令信息；

S508、转发对应权限层的指令信息，以及转发用户输入的公共层指令信息。

另外，为了提高电梯出入口控制的多样性，可对不同用户的电梯使用权设置优先级，当所述用户有电梯使用权时，根据用户的优先级，先向电梯控制柜转发最高优先级用户输入的指令信息，再转发其他用户输入的指令信息。例如，可将老人或者孕妇的电梯使用权限设置成最高优先级。

本发明方法对于传统并行接口控制方式而言，本发明进行电梯出入口控制时，使用软件完成相关信息的处理，并且不用通过通/断层楼的对应按钮线路来实现电梯出入口控制，可以提高运行速度；只需在电梯控制柜与轿顶电器箱之间、电梯控制柜与厅外召唤箱之间进行通信的串行总线上设置电梯出入口控制器，安装方便，降低实现的复杂度；对于传统串行接口控制方式而言，本发明不需要原有电梯控制系统额外提供串行接口和协议，不需要额外的软件功能模块；只需在电梯控制柜与轿顶电器箱之间、电梯控制柜与厅外召唤箱之间进行通信的串行总线上设置电梯出入口控制器，容易实现，便于对现有电梯控制系统的改造。

为了方便物业中心的管理，若电梯出入口控制器接收到电梯监控系统或建筑智能化系统发送的指令，则向电梯控制柜转发该指令或者执行该指令。

例如，接收到建筑智能化系统向电梯出入口控制器发送【泊梯】指令，则电梯出入口控制器将该指令转发给电梯控制柜。又如：建筑智能化系统发送【停止运行电梯出入口控制器】指令，则电梯出入口控制器执行该指令，退出运行。

通过电梯监控系统或建筑智能化系统发送指令，还可以对用户的电梯使用权限进行修改，也可以获取电梯的运行方向、电梯所处楼层等信息。例如，接收到【将用户A的电梯使用权由低优先级变为高优先级】指令，则在电梯出入口控制器端，执行该指令。

综上，本发明具有如下效果：

1、电梯无需增加出入口控制系统接入的专用串行通信接口，硬件成本低；

2、电梯无需修改串行通信总线的通信协议，软件成本低；

3、电梯无需提供出入口控制程序功能模块或电梯监控程序功能模块，控制系统程序的时间复杂度和空间复杂度低；

4、电梯只需截断原有的控制电缆串行通信总线或召唤箱串行通信总线，安装或改造简单，适用范围广，可靠性高；

5、直接从电梯串行通信总线获取电梯工作状态信息和指令，结构简单，速度快；

6、实时监控电梯串行通信协议信息，处理速度快；

7、出入口控制系统直接控制电梯操作权限；

8、系统设备可以放置在召唤箱、操纵箱或电梯控制柜附近，有利于安装、使用和维修(维护、修理和改装)；

9、适用于各种垂直电梯，特别是电梯整机安装、在用电梯改造、高层电梯加装和第三方加装。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.串行通信拦截式智能电梯出入口控制系统，其特征在于，包括：电梯控制柜、轿顶电器箱、轿厢操纵箱、厅外召唤箱、身份识别装置以及电梯出入口控制器；其中，所述电梯控制柜连接所述电梯出入口控制器；

所述轿顶电器箱、所述厅外召唤箱以及所述身份识别装置分别连接所述电梯出入口控制器；所述轿顶电器箱连接所述轿厢操纵箱；

所述身份识别装置用于进行身份认证，获取用户的电梯使用权限；所述电梯出入口控制器用于截取用户在所述厅外召唤箱或所述轿厢操纵箱输入的指令信息，并根据所述用户的电梯使用权限对所述指令信息进行处理：当所述用户有电梯使用权时，向所述电梯控制柜转发所述指令信息；当所述用户没有电梯使用权时，不转发所述指令信息。

2.根据权利要求1所述的串行通信拦截式智能电梯出入口控制系统，其特征在于，所述电梯出入口控制器包括I/O与通信接口模块和微控制器；其中，所述I/O与通信接口模块连接所述微控制器；所述身份识别装置、所述电梯控制柜、所述轿顶电器箱以及所述厅外召唤箱分别连接所述I/O与通信接口模块。

3.根据权利要求2所述的串行通信拦截式智能电梯出入口控制系统，其特征在于，所述电梯出入口控制器还包括看门狗；其中，所述看门狗与所述微控制器连接。

4.根据权利要求2所述的串行通信拦截式智能电梯出入口控制系统，其特征在于，所述电梯出入口控制器还包括实时时钟模块和存储器；其中所述实时时钟模块和所述存储器分别与所述微控制器连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的串行通信拦截式智能电梯出入口控制系统，其特征在于，所述电梯出入口控制系统还包括：对讲机系统；其中，所述对讲机系统与所述电梯出入口控制器连接。

6.根据权利要求1至4任一项所述的串行通信拦截式智能电梯出入口控制系统，其特征在于，所述电梯出入口控制系统还包括：电梯监控系统或建筑智能化系统；其中，所述电梯监控系统或建筑智能化系统连接所述电梯出入口控制器。

7.串行通信拦截式智能电梯出入口控制方法，其特征在于，包括步骤：

经过身份识别装置进行身份认证，获取用户的电梯使用权限；

截取所述用户在厅外召唤箱或轿厢操纵箱输入的指令信息；

在电梯出入口控制器中，根据所述用户的电梯使用权限对所述指令信息进行处理：当所述用户有电梯使用权时，向电梯控制柜转发所述用户输入的指令信息；当所述用户没有电梯使用权时，不转发所述指令信息。

8.根据权利要求7所述的串行通信拦截式智能电梯出入口控制方法，其特征在于，当所述用户有电梯使用权时，向电梯控制柜转发所述用户输入的指令信息的步骤具体为：

当所述用户有电梯公共层的使用权时，向所述电梯控制柜转发所述用户输入的公共层指令信息；

当所述用户登录了有使用权的召唤方向时，向所述电梯控制柜转发所述用户输入的对应召唤方向的指令信息；

当所述用户登录了有使用权的权限层时，向所述电梯控制柜转发所述用户输入的对应权限层的指令信息；

当所述用户有自动登录权时，根据所述用户可以自动登录的召唤方向或权限层，向所述电梯控制柜发送所述自动登录的召唤方向或权限层的指令信息。

9.根据权利要求7所述的串行通信拦截式智能电梯出入口控制方法，其特征在于，当所述用户有电梯使用权时，根据用户的优先级，先向电梯控制柜转发最高优先级用户输入的指令信息；再转发其他用户输入的指令信息。

10.根据权利要求7至9任一项所述的串行通信拦截式智能电梯出入口控制方法，其特征在于，若接收到电梯监控系统或建筑智能化系统发送的指令，则向所述电梯控制柜转发所述指令或者执行所述指令。