CN103387162B - 一种电梯无线控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电梯无线控制系统，包括电梯控制主板、无线控制模块一、无线控制模块二、外呼板一、外呼板二及轿厢内召板；轿厢内召板与无线控制模块二及外呼板二连接，用于轿厢内外信号进行采样及处理；电梯控制主板与外呼板一及无线控制模块一连接，无线控制模块一与无线控制模块二通过无线方式进行连接；外呼板一用于检测信号并反馈给电梯控制主板，接收电梯控制主板指令并执行；外呼板二通过无线模块二与无线模块一接收电梯控制主板发送的信息并显示。本发明还公开一种电梯无线控制方法。本发明减少随行电缆及井道电缆的数目，不但降低了材料成本，而且减少了现场布线、接线的工作量而降低工作成本，还降低了后续使用过程中的故障率及维护成本。<!--1-->

Description

一种电梯无线控制系统及方法

技术领域

本发明涉及一种电梯无线控制系统及方法。

背景技术

现有技术中，如图1所示，电梯系统一般包括控制柜10、轿厢20、对重30、轿顶检修箱40、随行电缆50及曳引机60；轿顶检修箱40设置在轿厢20上端，轿顶检修箱40通过随行电缆50与控制柜10连接；轿厢20上方设置曳引机60，曳引机60通过钢丝绳一端牵引轿厢20，一端牵引对重30；电梯控制系统从手柄操纵控制、单指令按钮控制、信号控制到集选控制，使控制更加智能化，操作、现场安装更加简单。

然而，电梯控制由点对点的继电器控制、PLC控制等并联式控制方式到现在的485通讯、CAN通讯等，所述电梯控制系统仍然采用的是有线通讯方式，且轿厢、轿顶及轿底的开关信号是通过随行电缆直接反馈给机房控制柜的，导致现行电梯控制系统需要用到大概36芯及以上的随行电缆，同时，为防止随行电缆在长期运行过程中出现断裂，一般须备用几根，因而现行的电梯控制系统一般采用一根40芯的随行电缆或两根24芯的随行电缆（见表一，现有电梯控制系统的随行电缆分配）。

表一（现有电梯控制系统的随行电缆分配）

因此，其不但增加了现场安装、调试人员的工作量，而且随着楼层的增加电缆长度就必须相应的增加，同时为防止随行电缆在运行过程中断裂需要选择强度更高的型号，成本也会增加。

另外，电梯是一个长期运动的设备，在长期的运行过程中容易出现各端子接触不良，使得电梯有时运行正常，有时运行不正常，且该故障是不容易查找的，长期的运行甚至出现随行电缆中部分电线断掉，若备用的电缆不够则必须整条随行电缆都要更换掉。因此，现有的有线控制方式不但在安装、调试过程中工作量大，而且在后续的使用过程中故障率高、维护成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减少随行电缆及井道电缆而降低成本的电梯无线控制系统及方法。

为达成上述目的，本发明的解决方案为：

一种电梯无线控制系统，包括电梯控制主板、无线控制模块一、无线控制模块二、外呼板一、外呼板二及轿厢内召板；

轿厢内召板同时与无线控制模块二及外呼板二连接，用于轿厢内外信号进行采样及处理；

电梯控制主板与外呼板一及无线控制模块一连接，用于接收无线控制模块一反馈的信号及外呼板一发送的信号，经电梯控制主板进行处理后的信号传送给无线控制模块一及外呼板一；

无线控制模块一与无线控制模块二连接，用于将轿厢内召板采集的信号反馈给电梯控制主板，由电梯控制主板进行判断、处理，然后将经电梯控制主板进行判断、处理后的信号下达给轿厢内召板；

外呼板一用于检测上行、下行呼梯按钮信号并反馈给电梯控制主板，接收电梯控制主板的指令并执行点亮上行、下行按钮灯及显示电梯现在所在楼层、运行方向或电梯的状态；

外呼板二通过无线模块二与无线模块一接收电梯控制主板发送的信息并显示出来。

进一步，电梯控制主板包括电源处理模块、速度反馈信号处理模块、输入信号处理模块、多MCU处理中心、通讯转换模块及输出处理模块；

电源处理模块为速度反馈信号处理模块、输入信号处理模块、多MCU处理中心、通讯转换模块及输出处理模块供电；

多MCU处理中心同时与速度反馈信号处理模块、输入信号处理模块、通讯转换模块及输出处理模块连接；

速度反馈信号处理模块用于接收曳引机上编码器的速度反馈信号，然后转换成脉冲信号反馈给多MCU处理中心，多MCU处理中心再根据电机额定速度、编码器脉冲数将反馈的脉冲信号转换成速度后与实际要求的速度进行比较、处理；

输入信号处理模块用于将输入信号通过隔离处理反馈给多MCU处理中心，多MCU处理中心再根据电梯现行状态输出相应信息给输出处理模块及通信转换模块；

输出处理模块用于将多MCU处理中心的输出指令根据驱动对象的不同做相应的隔离处理后输出；

通讯转换模块用于将多MCU处理中心的发送信号转换成抗干扰性高且适宜长距离传输的信号发送给外呼板一及无线控制模块一，接收无线控制模块一及外呼板一反馈的信号发送给多MCU处理中心进行处理。

进一步，无线控制模块一与无线控制模块二结构相同，包括电源处理模块、无线接收天线、数传模块、232串口转换模块及通讯转换模块；

电源处理模块为无线接收天线、数传模块、232串口转换模块及通讯转换模块供电；

数传模块同时与无线接收天线、232串口转换模块及通讯转换模块连接。

进一步，无线控制模块一与无线控制模块二的无线数据传输采用GFSK调制方式的无线透明数据收发模块。

进一步，轿厢内召板包括电源处理模块、呼梯按钮处理模块、输入信号检测模块、MCU、通讯转换模块及输出处理模块；

电源处理模块为呼梯按钮处理模块、输入信号检测模块、MCU、通讯转换模块及输出处理模块供电；

MCU同时与呼梯按钮处理模块、输入信号检测模块、通讯转换模块及输出处理模块连接。

进一步，外呼板一与外呼板二结构相同，包括电源处理模块、呼梯按钮处理模块、MCU、通讯转换模块及显示处理模块；

电源处理模块为呼梯按钮处理模块、MCU、通讯转换模块及显示处理模块供电；

MCU同时与呼梯按钮处理模块、通讯转换模块及显示处理模块连接。

一种电梯无线控制方法，包括以下步骤：

步骤一，轿厢内召板对轿厢内外信号进行采样及处理，且外呼板一检测上行、下行呼梯按钮信号传输给电梯控制主板；

步骤二，无线控制模块一及无线控制模块二将轿厢内召板采集的信号反馈给电梯控制主板，电梯控制主板结合外呼板一检测的上行、下行呼梯按钮信号进行判断、处理；

步骤三，经电梯控制主板进行处理后的信号通过无线控制模块一及无线控制模块二传送给外呼板二及轿厢内召板，且同时传递给外呼板一，实现电梯控制。

进一步，电梯控制主板包括电源处理模块、速度反馈信号处理模块、输入信号处理模块、多MCU处理中心、通讯转换模块及输出处理模块；

电源处理模块为速度反馈信号处理模块、输入信号处理模块、多MCU处理中心、通讯转换模块及输出处理模块供电；

多MCU处理中心同时与速度反馈信号处理模块、输入信号处理模块、通讯转换模块及输出处理模块连接；

速度反馈信号处理模块用于接收曳引机上编码器的速度反馈信号，然后转换成脉冲信号反馈给多MCU处理中心，多MCU处理中心再根据电机额定速度、编码器脉冲数将反馈的脉冲信号转换成速度后与实际要求的速度进行比较、处理；

输入信号处理模块用于将输入信号通过隔离处理反馈给多MCU处理中心，多MCU处理中心再根据电梯现行状态输出相应信息给输出处理模块及通信转换模块；

输出处理模块用于将多MCU处理中心的输出指令根据驱动对象的不同做相应的隔离处理后输出；

通讯转换模块用于将多MCU处理中心的发送信号转换成抗干扰性高且适宜长距离传输的信号发送给外呼板一及无线控制模块一，接收无线控制模块一及外呼板一反馈的信号发送给多MCU处理中心进行处理。

进一步，无线控制模块一与无线控制模块二结构相同，包括电源处理模块、无线接收天线、数传模块、232串口转换模块及通讯转换模块；

电源处理模块为无线接收天线、数传模块、232串口转换模块及通讯转换模块供电；

数传模块同时与无线接收天线、232串口转换模块及通讯转换模块连接。

进一步，无线控制模块一与无线控制模块二的无线数据传输采用GFSK调制方式的无线透明数据收发模块。

进一步，轿厢内召板包括电源处理模块、呼梯按钮处理模块、输入信号检测模块、MCU、通讯转换模块及输出处理模块；

电源处理模块为呼梯按钮处理模块、输入信号检测模块、MCU、通讯转换模块及输出处理模块供电；

MCU同时与呼梯按钮处理模块、输入信号检测模块、通讯转换模块及输出处理模块连接。

进一步，外呼板一与外呼板二结构相同，包括电源处理模块、呼梯按钮处理模块、MCU、通讯转换模块及显示处理模块；

电源处理模块为呼梯按钮处理模块、MCU、通讯转换模块及显示处理模块供电；

MCU同时与呼梯按钮处理模块、通讯转换模块及显示处理模块连接。

采用上述方案后，本发明通过轿厢内召板对轿厢内、外信号进行采样、处理，然后通过无线控制模块一及无线控制模块二反馈给机房控制柜里的电梯控制主板，电梯控制主板结合电梯的现行运行状况及安全、门锁的状态等进行判断、处理，最终做出处理意见通过无线控制模块一及无线控制模块二下达给轿厢内召板，轿厢内召板再做出相应的处理。

因此，从控制柜到轿顶的随行电缆就大大减少，这样不仅大大降低了材料成本，而且大大减少了现场布线、接线的工作量从而降低了工作成本。

同时，通过轿厢内召板读取除极限开关外的其它井道开关的状态，再通过无线控制模块一及无线控制模块二反馈给电梯控制主板，因而就省去了这部分开关需要的井道电缆的数量，随着梯速的增高需要的开关数就越多，节约的成本就越多。

附图说明

图1是现有技术电梯控制系统结构图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明电梯控制主板的结构示意图；

图4是本发明无线控制模块一及无线控制模块二的结构示意图；

图5是本发明轿厢内召板的结构示意图；

图6是本发明外呼板二的结构示意图。

标号说明

控制柜10轿厢20

对重30轿顶检修箱40

随行电缆50拽引机60

电梯控制主板1电源处理模块11

速度反馈信号处理模块12输入信号处理模块13

多MCU处理中心14通讯转换模块15

输出处理模块16

无线控制模块一2电源处理模块21

无线接收天线22数传模块23

232串口转换模块24通讯转换模块25

无线控制模块二3外呼板一4

外呼板二5电源处理模块51

呼梯按钮处理模块52MCU53

通讯转换模块54显示处理模块55

轿厢内召板6电源处理模块61

呼梯按钮处理模块62输入信号检测模块63

MCU64通讯转换模块65

输出处理模块66

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明作详细的说明。

参阅图2所示，本发明揭示的一种电梯无线控制系统，包括电梯控制主板1、无线控制模块一2、无线控制模块二3、外呼板一4、外呼板二5及轿厢内召板6。

轿厢内召板6同时与无线控制模块二3及外呼板二5连接，用于轿厢内外信号进行采样及处理；具体说，轿厢内召板6主要负责轿厢内外的各输入信号、呼梯按钮及井道强减、限位等开关信号的检测并反馈给电梯控制主板1，接收电梯控制主板1的指令并执行相应的操作。

如图5所示，轿厢内召板6包括电源处理模块61、呼梯按钮处理模块62、输入信号检测模块63、MCU64、通讯转换模块65及输出处理模块66。

电源处理模块61为呼梯按钮处理模块62、输入信号检测模块63、MCU64、通讯转换模块65及输出处理模块66供电。

MCU64同时与呼梯按钮处理模块62、输入信号检测模块63、通讯转换模块64及输出处理模块65连接。

电梯控制主板1与外呼板一4及无线控制模块一2连接，用于接收无线控制模块一2反馈的信号及外呼板一4发送的信号，经电梯控制主板1进行处理后的信号传送给无线控制模块一2及外呼板一4；电梯控制主板1主要负责监测电梯外围的安全回路、门锁回路是否正常，控制柜内各个接触器是否有粘连、监测电梯运行的反馈速度判断电梯的运行是否正常、通过无线控制模块一2及无线控制模块二3去查询相应的呼梯指令并给出相应的输出控制指令及楼层与按钮灯的显示指令给轿厢内召板6和外呼板二5。

如图3所示，电梯控制主板1包括电源处理模块11、速度反馈信号处理模块12、输入信号处理模块13、多MCU处理中心14、通讯转换模块15及输出处理模块16。

电源处理模块11为速度反馈信号处理模块12、输入信号处理模块13、多MCU处理中心14、通讯转换模块15及输出处理模块16供电。

多MCU处理中心14同时与速度反馈信号处理模块12、输入信号处理模块13、通讯转换模块15及输出处理模块16连接。

速度反馈信号处理模块12用于接收曳引机上编码器的速度反馈信号，然后转换成脉冲信号反馈给多MCU处理中心14，多MCU处理中心14再根据电机额定速度、编码器脉冲数将反馈的脉冲信号转换成速度后与实际要求的速度进行比较、处理，若误差超过允许范围则报相应故障。

输入信号处理模块13用于将输入信号（如开闸反馈信号、马达温控信号、消防返基站信号、锁梯信号、控制柜内运行及抱闸接触器反馈信号、变频器相应的运行信号等）通过隔离处理反馈给多MCU处理中心14，多MCU处理中心14再根据电梯现行状态输出相应信息给输出处理模块16及通信转换模块15。

输出处理模块16用于将多MCU处理中心14的输出指令（如打开主接触器、运行接触器、抱闸接触器、变频器的方向机速度信号等）根据驱动对象的不同做相应的隔离处理后输出。

通讯转换模块15用于将多MCU处理中心14的发送信号转换成抗干扰性高且适宜长距离传输的信号发送给外呼板一4及无线控制模块一2，接收无线控制模块一2及外呼板一4反馈的信号发送给多MCU处理中心14进行处理。

无线控制模块一2与无线控制模块二3连接，用于将轿厢内召板6采集的信号反馈给电梯控制主板1，由电梯控制主板1进行判断、处理，然后将经电梯控制主板1进行判断、处理后的信号下达给轿厢内召板6。

如图4所示，无线控制模块一2与无线控制模块二3的结构相同，只是ID可以设置不同，包括电源处理模块21、无线接收天线22、数传模块23、232串口转换模块24及通讯转换模块25。

电源处理模块21为无线接收天线22、数传模块23、232串口转换模块24及通讯转换模块25供电。

数传模块23同时与无线接收天线22、232串口转换模块24及通讯转换模块25连接。

其中，232串口转换模块24连接到上位机进行相关数据的设置，通讯转换模块25可根据电梯控制系统的通讯方式选择。

无线控制模块一2与无线控制模块二3的无线数据传输采用GFSK调制方式的无线透明数据收发模块（透明传输不改变客户的任何数据和协议），可工作在315/433/490/868/915MHzISM频段(国家开放免申请频段)。具有尺寸小，功率大，灵敏度高，传输距离远，通讯数率高，内部自动完成通讯协议转换和数据收发控制等特点。线控制模块一2与无线控制模块二3提供TTL、RS232、RS485、CAN数据接口（根据需要选择），可以通过232串口连接到上位机通过上位机软件根据自己的需求灵活配置模块的串行速率，工作信道，发射功率，通讯数率及ID等参数。

外呼板二5用于显示电梯现在所在楼层、运行方向或电梯的状态（如检修、司机运行等），并通过无线控制模块一2与无线控制模块二3反馈信息给电梯控制主板1，且接收电梯控制主板1的指令显示电梯所在楼层、运行方向或电梯的状态（如检修、司机运行等）。

如图6所示，外呼板一4与外呼板二5结构相同，只是设置的ID不同，其包括电源处理模块51、呼梯按钮处理模块52、MCU53、通讯转换模块54及显示处理模块55。

电源处理模块51为呼梯按钮处理模块52、MCU53、通讯转换模块54及显示处理模块55供电。

MCU53同时与呼梯按钮处理模块52、通讯转换模块54及显示处理模块55连接。

外呼板一4用于检测上行、下行呼梯按钮信号并反馈给电梯控制主板1，接收电梯控制主板1的指令并执行点亮相应的上行、下行按钮灯及显示电梯现在所在楼层、运行方向或电梯的状态（如检修、司机运行等）；

本发明还公开一种电梯无线控制方法，包括以下步骤：

步骤一，轿厢内召板6对轿厢内外信号进行采样及处理，且外呼板一4检测上行、下行呼梯按钮信号传输给电梯控制主板1；

步骤二，无线控制模块一2及无线控制模块二3将轿厢内召板6采集的信号反馈给电梯控制主板1，电梯控制主板1结合外呼板一4检测的上行、下行呼梯按钮信号进行判断、处理；

步骤三，经电梯控制主板1进行处理后的信号通过无线控制模块一2及无线控制模块二3传送给外呼板二5及轿厢内召板6，且同时传递给外呼板一4，实现电梯控制。

对比现有技术的表一（现有电梯控制系统的随行电缆分配），本发明大大减少从控制柜到轿顶的随行电缆（见表二，本发明无线控制系统的随行电缆分配），这样不仅大大降低了材料成本，而且大大减少了现场布线、接线的工作量从而降低了工作成本。

表二（本发明无线控制系统的随行电缆分配）

本发明通过轿厢内召板读取除极限开关外的其它井道开关的状态，再通过无线控制模块一及无线控制模块二反馈给电梯控制主板，因而就省去了这部分开关需要的井道电缆的数量，与现有技术相比（见表三，现有电梯控制系统的井道电缆分配），节省了井道电缆的数量（见表四，本发明电梯无线控制系统的井道电缆分配），

表三（现有电梯控制系统的井道电缆分配）

表四（本发明电梯无线控制系统的井道电缆分配）

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (7)

1.一种电梯无线控制系统，其特征在于：包括电梯控制主板、无线控制模块一、无线控制模块二、外呼板一、外呼板二及轿厢内召板；

轿厢内召板同时与无线控制模块二及外呼板二连接，用于轿厢内外信号进行采样及处理；

电梯控制主板与外呼板一及无线控制模块一连接，用于接收无线控制模块一反馈的信号及外呼板一发送的信号，经电梯控制主板进行处理后的信号传送给无线控制模块一及外呼板一；

无线控制模块一与无线控制模块二通过无线方式连接，用于将轿厢内召板采集的信号反馈给电梯控制主板，由电梯控制主板进行判断、处理，然后将经电梯控制主板进行判断、处理后的信号下达给轿厢内召板；

外呼板一用于检测上行、下行呼梯按钮信号并反馈给电梯控制主板，接收电梯控制主板的指令并执行点亮上行、下行按钮灯及显示电梯现在所在楼层、运行方向或电梯的状态；

外呼板二通过无线模块二与无线模块一接收电梯控制主板发送的信息并显示出来；

无线控制模块一与无线控制模块二结构相同，包括电源处理模块、无线接收天线、数传模块、232串口转换模块及通讯转换模块；

电源处理模块为无线接收天线、数传模块、232串口转换模块及通讯转换模块供电；

数传模块同时与无线接收天线、232串口转换模块及通讯转换模块连接；

无线控制模块一与无线控制模块二的无线数据传输采用GFSK调制方式的无线透明数据收发模块。

2.如权利要求1所述的一种电梯无线控制系统，其特征在于：电梯控制主板包括电源处理模块、速度反馈信号处理模块、输入信号处理模块、多MCU处理中心、通讯转换模块及输出处理模块；

电源处理模块为速度反馈信号处理模块、输入信号处理模块、多MCU处理中心、通讯转换模块及输出处理模块供电；

多MCU处理中心同时与速度反馈信号处理模块、输入信号处理模块、通讯转换模块及输出处理模块连接；

速度反馈信号处理模块用于接收曳引机上编码器的速度反馈信号，然后转换成脉冲信号反馈给多MCU处理中心，多MCU处理中心再根据电机额定速度、编码器脉冲数将反馈的脉冲信号转换成速度后与实际要求的速度进行比较、处理；

输入信号处理模块用于将输入信号通过隔离处理反馈给多MCU处理中心，多MCU处理中心再根据电梯现行状态输出相应信息给输出处理模块及通信转换模块；

输出处理模块用于将多MCU处理中心的输出指令根据驱动对象的不同做相应的隔离处理后输出；

通讯转换模块用于将多MCU处理中心的发送信号转换成抗干扰性高且适宜长距离传输的信号发送给外呼板一及无线控制模块一，接收无线控制模块一及外呼板一反馈的信号发送给多MCU处理中心进行处理。

3.如权利要求1所述的一种电梯无线控制系统，其特征在于：轿厢内召板包括电源处理模块、呼梯按钮处理模块、输入信号检测模块、MCU、通讯转换模块及输出处理模块；

电源处理模块为呼梯按钮处理模块、输入信号检测模块、MCU、通讯转换模块及输出处理模块供电；

MCU同时与呼梯按钮处理模块、输入信号检测模块、通讯转换模块及输出处理模块连接。

4.如权利要求1所述的一种电梯无线控制系统，其特征在于：外呼板一与外呼板二结构相同，包括电源处理模块、呼梯按钮处理模块、MCU、通讯转换模块及显示处理模块；

电源处理模块为呼梯按钮处理模块、MCU、通讯转换模块及显示处理模块供电；

MCU同时与呼梯按钮处理模块、通讯转换模块及显示处理模块连接。

5.一种电梯无线控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，轿厢内召板对轿厢内外信号进行采样及处理，且外呼板一检测上行、下行呼梯按钮信号并传输给电梯控制主板；

步骤二，无线控制模块一及无线控制模块二将轿厢内召板采集的信号反馈给电梯控制主板，电梯控制主板结合外呼板一检测的上行、下行呼梯按钮信号进行判断、处理；

步骤三，经电梯控制主板进行处理后的信号通过无线控制模块一及无线控制模块二传送给外呼板二及轿厢内召板，且同时传递给外呼板一，实现电梯控制；

其中步骤二中无线控制模块一与无线控制模块二结构相同，包括电源处理模块、无线接收天线、数传模块、232串口转换模块及通讯转换模块；

电源处理模块为无线接收天线、数传模块、232串口转换模块及通讯转换模块供电；

数传模块同时与无线接收天线、232串口转换模块及通讯转换模块连接；

无线控制模块一与无线控制模块二的无线数据传输采用GFSK调制方式的无线透明数据收发模块。

6.如权利要求5所述的一种电梯无线控制方法，其特征在于：步骤二中电梯控制主板包括电源处理模块、速度反馈信号处理模块、输入信号处理模块、多MCU处理中心、通讯转换模块及输出处理模块；

电源处理模块为速度反馈信号处理模块、输入信号处理模块、多MCU处理中心、通讯转换模块及输出处理模块供电；

多MCU处理中心同时与速度反馈信号处理模块、输入信号处理模块、通讯转换模块及输出处理模块连接；

速度反馈信号处理模块用于接收曳引机上编码器的速度反馈信号，然后转换成脉冲信号反馈给多MCU处理中心，多MCU处理中心再根据电机额定速度、编码器脉冲数将反馈的脉冲信号转换成速度后与实际要求的速度进行比较、处理；

输入信号处理模块用于将输入信号通过隔离处理反馈给多MCU处理中心，多MCU处理中心再根据电梯现行状态输出相应信息给输出处理模块及通信转换模块；

输出处理模块用于将多MCU处理中心的输出指令根据驱动对象的不同做相应的隔离处理后输出；

通讯转换模块用于将多MCU处理中心的发送信号转换成抗干扰性高且适宜长距离传输的信号发送给外呼板一及无线控制模块一，接收无线控制模块一及外呼板一反馈的信号发送给多MCU处理中心进行处理。

7.如权利要求5所述的一种电梯无线控制方法，其特征在于：步骤一中轿厢内召板包括电源处理模块、呼梯按钮处理模块、输入信号检测模块、MCU、通讯转换模块及输出处理模块；

电源处理模块为呼梯按钮处理模块、输入信号检测模块、MCU、通讯转换模块及输出处理模块供电；

MCU同时与呼梯按钮处理模块、输入信号检测模块、通讯转换模块及输出处理模块连接。