CN103626002B

CN103626002B - 一芯互动互控不间断式电梯报警装置

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Publication number: CN103626002B
Application number: CN201310560780.0A
Authority: CN
Inventors: 张洋
Original assignee: Individual
Current assignee: Zhang Yang
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2016-02-10
Anticipated expiration: 2033-11-12
Also published as: CN103626002A

Abstract

一芯互动互控不间断式电梯报警装置。目前使用的电梯会经常出现恶性故障，将人困在电梯内的事故更是频有发生，虽然大多数电梯内均已设置了求救电话和监管摄像机，但当有事故发生时，监管中心却经常不能立即得到提示获得求救的信息，监管中心也不能及时看到电梯内的状态，致使管理人员不能迅速准确地判断出求救地点，拖延了解救时间，以至于耽误了宝贵的抢救时机而发生不该发生的事故。本发明的组成包括:电梯监管管理中心，所述的电梯监管管理中心包括控制系统和一组监测巡检系统，所述的监测巡检系统与一组安装在电梯轿厢内的信号采集通讯系统通过随行同轴电缆（1）一一配对连接。本发明用于电梯故障的互动互控监管报警。

Description

一芯互动互控不间断式电梯报警装置

技术领域：

本发明涉及一种一芯互动互控不间断式电梯报警装置。

背景技术：

在当前建筑行业中，居住小区与公共建筑的建设日益增多。在这些建筑中，大都安装了楼宇自动化监管系统，尤其是大多数居住小区，有着几十部以至上百部的电梯，他们一般都有着对电梯运行监管的要求。电梯是所有公共场所里频繁使用的一种设备，对其运行状态及梯内状况实施实时监管是非常重要的。但基于各种原因，目前使用的电梯会经常出现故障，将人困在电梯内的事故频有发生，虽然大多数电梯内均已设置了求救电话和监管摄像机，但当有事故发生时，监管中心却经常不能立即得到提示获得求救的信息，监管中心也不能及时看到电梯内的状态，致使管理人员不能迅速准确地判断出求救地点，延误了解救时间，以至于发生不该发生的事故。

解决电梯安全监管的设备，目前在市场上通常有两种类型的产品，分别说明如下：

1、无线监管类产品

无线监管类产品的优点是：监管系统不需要专门进行施工布线，使用灵活。

无线监管系统的缺点是：系统在复杂的建筑环境中，容易受到环境的制约和干扰，特别是当建筑物停电时，无线监管系统因此而停止工作。因无线监管设备的工作电源一般均取自就地。

2、有线监管类产品

有线监管系统通常有两类：

（1）电话专线监管方式：

这个方式十分普及，只能采用人工监管方式，但监管方式落后。

（2）目前使用电梯随行电缆进行传送监管信号的方式：

这是一种通过电梯随行电缆来传送监管视频基带信号的模式，这种模式是在传送视频监管信号的同时，配合电话语音监管的方式，来完成电梯安全监管的过程。这种方式是目前业内市场的主流做法，其特点是传输信息量小、易受干扰，只能做单方向视频信号的传输。同样，当建筑物停电时，有线监管系统也会因建筑物停电而失灵，控制和传输系统会因此而停止工作。

发明内容：

本发明的目的是提供一种一芯互动互控不间断式电梯报警装置。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种一芯互动互控不间断式电梯报警装置，其组成包括:电梯监管管理中心，所述的电梯监管管理中心包括控制系统和一组监测巡检系统，所述的监测巡检系统与一组安装在电梯轿厢内的信号采集通讯系统通过随行同轴电缆一一配对连接。

所述的一芯互动互控不间断式电梯报警装置，所述的信号采集通讯系统包括反向电源适配器A、光电检测模块、同轴传输器A、巡检控制模块A，所述的光电检测模块与所述的巡检控制模块A连接，所述的巡检控制模块A与所述的同轴传输器A连接，所述的同轴传输器A与所述的反向电源适配器A连接。

所述的一芯互动互控不间断式电梯报警装置，所述的监测巡检系统包括反向电源适配器B、同轴传输器B、巡检控制模块B，所述的同轴传输器A与所述的同轴传输器B通过所述的随行同轴电缆连接，所述的同轴传输器B与所述的巡检控制模块B连接，所述的同轴传输器B与所述的反向电源适配器B连接。

所述的一芯互动互控不间断式电梯报警装置，所述的同轴传输器B的A/V输入与音视频分配器A连接，所述的音视频分配器A与音视频矩阵连接，所述的音视频矩阵分别与中心对讲接收器、监视器屏幕、A/V输出联动模块连接，所述的A/V输出联动模块与中心电脑主机连接，所述的中心电脑主机与事故信息语音广播模块连接，所述的同轴传输器B的A/V输出与音视频分配器B连接，所述的音视频分配器B分别与管理中心图像、中心对讲麦克连接，所述的巡检控制模块B与所述的中心电脑主机连接。

有益效果：

1.本发明有效地解决了相关电梯监管信息的采集识别、数据通讯方式、信息双向传输以及监管管理方式等问题。

2.本发明与市场通用产品相比，具有功能多、抗干扰性强、实施布局简单快捷、大幅度减少工程造价等特点。

3.本发明无需特别布线，采用电梯固有的随行电缆作为传输信号的网络媒体，实现从原有单个电梯的监管发展至数百部电梯的集群监管。

4.本发明完成了电梯轿厢与监管中心的双向的音视频监管和双向数据的交换和控制。

5.本发明达到了监管中心以“专线”为电梯内监管装置提供电源的目地。因而，即便建筑物停电，本发明也不会因此受任何牵连性影响。

6.本发明与传统通用型监管器相比，具有实用性强、设计理念独到、产品功能强大等特点，弥补了电梯在运行监管中管理的缺憾。本发明的主要功能有：

（1）基于电梯随行电缆中TV单缆，采用“一芯式”模式，实现了四个全双向功能。这四个全双向功能是：双向数据，双向音频，双向视频，双向电源供电（即：可以实现监管中心对现场电梯的供电，亦可现场电梯对监管中心供电，两个方向均可实现相向供电，本装置使用后者方式。）。

当在电梯发生故障后，监管电梯内被困人员通过设置在梯内的显示屏，可以实现“面对面”的与监管中心管理人员进行音、视频直接对话和沟通。

本发明是基于模拟信号（双向音、视频信号）与控制信号（RS485双向数字信号）以及供电电源同轴混合的双工数字监管系统，利用电梯原有配带的随行电缆便可实现全方位的监管。“一芯式”巡检、监管和监管系统在电梯监管行业内是一种崭新的技术创新。

（2）监管中心向电梯轿厢内直接供电：

本发明中前端设备包含:设置在电梯轿厢内的通讯监管通讯装置、光电故障检测装置和音视频播放装置部分，以上装置构成了该系统的监管装置，它既可以采用本建筑的电源供电，同时也可以通过监管中心由音视频同轴（TV）电缆来复合供电。即电梯本地电源故障后，电梯的备用电源多半是来自本建筑内所设置的柴油发电机组，应急启动需要一段时间，本发明能够保证监管中心通过随行电缆中的（TV）线快速供电给电梯轿厢，提供应急不间断的辅助照明。

（3）采用工业模拟示图，语音、文字，图像、综合监管定位:

本发明采用除在管理主机视窗监管外，还设有动态三维坐标图、标准语音说明，能快速定位监管电梯现场的准确位置，在第一时间，设备监管管理中心能用采用文字性语言进行语音定位与文字定位，采用语言式语音进行播报及动态视图。将准确明晰做出事故电梯定位。如：某故障电梯所在区域、楼号、单元号及所停楼层和电梯故障类型等。

所述的一芯互动互控不间断式电梯报警装置，本监管装置与通常监管系统比较：本监管装置实现的基础方式是，基于电梯原有随行同轴电缆中的TV线缆为媒介，对整个电梯运行中的安全状态进行提供检测、传输信号和辅助照明供电。系统优缺点比较如下：

1、对比优点之一、本监管装置不依赖电梯电源供电，而是通过监管中心向电梯内监管系统供电，即便电梯自身电源故障停电，也不会引起监管系统无法工作。当出现电源意外中断时，通过本监管装置设置的梯内LED灯接续照明，经由监管中心，通过“一芯制供电方式”，继续完成向本监管装置电梯部分实现供电。从而，实现永不间断的供电和照明，不受前端设备电源的影响。

2、对比优点之二：可实现双向音视频功能，实现可视化语音和图像的互动沟通与配合救护的指导操作，还可根据故障情况的轻重，播放相关说明，甚至可以播放音乐以舒缓电梯内被困人员的紧张情绪。

以往通用系统一般是单向语音系统、或单向视频系统，因此无法双向沟通，监管中心对前端被困人员不能进行心里疏导和指导性的操作，以至于造成电梯内被困人员的极度恐慌。

3、对比优点之三：监管中心电梯监管的提示方式，是采用电脑视窗显示和语音播报提示，无论是采用眼看，还是采用耳听，皆能快速锁定故障电梯的详细具体的位置和故障类型内容，清晰明了。

以往的通用电梯监管系统无此功能。

附图说明：

附图1是本发明的带有两个手拉手模块的系统结构示意图。

附图2是本发明的巡检控制模块的电路原理图。

附图3是本发明的语音报警的电路原理图。

具体实施方式：

实施例1：

一种一芯互动互控不间断式电梯报警装置，其组成包括:电梯监管管理中心，所述的电梯监管管理中心包括控制系统和一组监测巡检系统，所述的监测巡检系统与一组安装在电梯轿厢内的信号采集通讯系统通过随行同轴电缆1一一配对连接。

实施例2：

根据实施例1所述的一芯互动互控不间断式电梯报警装置，所述的信号采集通讯系统包括反向电源适配器A，件号：5、光电检测模块2、同轴传输器A，件号：4、巡检控制模块A，件号：3，所述的光电检测模块与所述的巡检控制模块A连接，所述的巡检控制模块A与所述的同轴传输器A连接，所述的同轴传输器A与所述的反向电源适配器A连接。

实施例3：

根据实施例1或2所述的一芯互动互控不间断式电梯报警装置，所述的监测巡检系统包括反向电源适配器B，件号：8、同轴传输器B，件号：7、巡检控制模块B，件号：6，所述的同轴传输器A与所述的同轴传输器B通过所述的随行同轴电缆连接，所述的同轴传输器B与所述的巡检控制模块B连接，所述的同轴传输器B与所述的反向电源适配器B连接。

实施例4：

根据实施例1或2或3所述的一芯互动互控不间断式电梯报警装置，所述的同轴传输器B的A/V输入与音视频分配器A，件号：9连接，所述的音视频分配器A与音视频矩阵15连接，所述的音视频矩阵分别与中心对讲接收器14、监视器屏幕10、A/V输出联动模块11连接，所述的A/V输出联动模块与中心电脑主机12连接，所述的中心电脑主机与事故信息语音广播模块13连接，所述的同轴传输器B的A/V输出与音视频分配器B，件号：16连接，所述的音视频分配器B分别与管理中心图像17、中心对讲麦克18连接，所述的巡检控制模块B与所述的中心电脑主机连接。

实施例5：

所述的一芯互动互控不间断式电梯报警装置，本装置构件的功能与原理简介:中心电脑主机的主要功能：本系统中心电脑主机为控制中心系统主机，主机配置一个RS485通讯接口和扩展两个功能模块，一个A/V输出联动模块，一个事故信息语音广播模块。

中心电脑职责一：中心电脑RS485接口与被监管的所有电梯对应的K1-1模块中485Ⅱ接口相连接，构成485总线通讯模式，以轮询方式与各电梯对应的巡检模块进行通讯，采集和监管每个电梯的事故信息。当需要控制时，可对电梯轿厢内监管装置与音视频设备进行控制和切换。

中心电脑职责二：对A/V输出联动模块实施控制，通过对A/V输出联动模块的输出，实现了驱动音视频矩阵的同步切换。当电梯出现监管、或者中心要对电梯监管装置实施控制时，经中心电脑发出控制指令，通过该模块联动，使矩阵输出与现场相对应的音视频信号给监视屏幕，将对应电梯的现场音视频图像和语音信号在监管中心反应出来。当出现多路监管时，该模块有自行轮询输出管理的能力。

中心电脑职责三：当电梯出现监管事故后，中心电脑接收到事故信息，

然后，中心电脑以动态模拟图示的方式显示事故区域地点，并将监管事故信息传递给事故信息语音广播模块，该模块收到此信息后，采用文字性语音广播方式，向控制中心内播发事故信息，说明事故电梯的地址、事故类型等相关信息。

音视频分配器Ⅰ的主要功能：该器件功能是将音视频信号由一路变为多路信号的耦合器件。该器件将来自于同轴控制器K1-2中的每一路A/V信号提供给音视频矩阵的输入端。

音视频矩阵的主要功能：将来自电梯内的音视频信号进行切换输出的装置。其功能：按控制指令或按联动信号产生相应通道的音视频输出。在本装置中，通过单片机联动模块驱动音视频矩阵，使其输出事故电梯内的音视频信号，并将该信号输入给电视屏幕和事故广播系统。

监视器屏幕的主要功能；监视器屏幕用于显示视频图像的器件，将来自于音视频矩阵输出的视频信号呈现在显示屏幕上。

中心对讲接收器主要功能：监视器屏幕内设有音频放大和音频输出的功能，将来自于音视频矩阵输出的音频信号播发出来。

音视频分配器B：该器件功能是将音视频信号由一路变为多路信号的耦合器件。在此，将中心控制室对讲麦克的音频信号和中心视频图像信号进行转换，转变为多路音视频信号，然后分别输出给每一个同轴传输器对应通道输入端，通过同轴控制器将对应音视频信号送至电梯轿厢内。

中心对讲麦克：即控制中心语音对讲的话筒，用于输入转发播音者信号的语音器件。

管理中心图像：由设置在监管中心摄像机所拍摄的管理人员画面，将该画面通过同轴传输器输送给事故电梯内，在电梯内显示监管中心工作人员对讲时刻的画面，该画面与监管中心语音同步即时播出。

反向电源适配器(dvi)：系一种低压载波供电耦合器件。该器件用于给电梯轿厢内监管装置提供12伏-15伏直流电源供电的器件，反向电源适配器与同轴控制器相连接，经电梯随行电缆将电源输送到电梯轿厢的监管装置上。

A/V输出联动模块：该模块负责对音视频矩阵进行联动切换控制，当电梯内出现监管或者对电梯内部需要控制时，经中心电脑发出控制指令，通过该模块联动，使矩阵进行联动输出，使对应事故电梯现场视频图像和语音信号呈现出来。

事故信息语音广播模块：当电梯监管后，通过中心电脑控制事故信息语音广播模块模块，向该模块发送对应事故电梯所在地址和事故类型的相关信息。之后，该模块采用文字性语音广播方式，向外传送事故信息。

巡检控制模块：该模块由STC单片机为核心的控制系统，其内部具有两个RS485串口，即：RS485Ⅰ接口和RS485Ⅱ接口，13个开关量输入接口(13DI),3个开关输出量（3DO）。一个本机特征码设定接口。

RS485Ⅰ接口和RS486Ⅱ接口主要功能：中心电脑主机对电梯的信息采集和控制过程，首先电脑主机对K1-1巡检控制模块发出指令，K1-1巡检控制模块收到中心电脑控制指令后，向同轴巡检模块K1-2转发控制指令，然后经同轴巡检模块K2-2将控制指令转交给巡检通讯模块K2-1,这个过程是双向的。K1-1模块与K2-1模块之间的通讯，是通过K2-1模块、K2-1模块和之间的电梯随行同轴电缆来完成的，在电梯随行同轴电缆中，只有一芯为视频SYV信号电缆，通常用来传递安装在电梯内摄像机信号。在本装置里，用来做视频、音频和RS485数字信号的双向传输,这个过程是通过K1-1、K1-2和K2-1、K2-2成对连接而实现的，因此叫做“手拉手”通讯方式。

RS485Ⅰ接口与K1-2同轴控制器的RS485相连接，RS485Ⅱ接口是中心管理的总线接口，所有电梯K1-1模块的RS485Ⅱ接口汇总连接，然后与控制中心电脑的RS485接口相连接。该模块RS485Ⅰ接口采用自适应可变低波特率方式与K1-2的RS485接口进行数字通讯，由于传输介质和传输环境的特殊性，要想保证中心的K1-2传输器和电梯轿厢侧的K2-1传输器传输的可靠性，两侧的巡检控制器的通讯算法是至关重要的。而中心的巡检控制器RS485Ⅱ接口采用固定波特率的方式与中心电脑交换前端（来自电梯）发来的信息，同时又向电梯前端接收装置发出相应的控制指令。

同轴传输器是一个能将音视频基带模拟信号和RS485数据信号调制成高频载波的耦合装置器件。每个上面分别具有一个音视频Audio/Video输出口，一个Audio/Video音视频输入口。一个RS485数据接口。一个双向接收/传送被高频调制的模拟与数字信号的HFC接口。其特点为，由于被传信号被调至为高频（40Mhz）附近，所以具有很好的频宽和具有一定的抗干扰性，可同时传输多种类型的模拟与数字信号，并对电梯随行电缆附带的特殊干扰信号具有很好的抵制能力。

音视频Audio/Video输出口：获取来自电梯内的音视频信号，传入控制中心。

音视频Audio/Video输入口：通过该口，将控制中心的音视频信号传入电梯轿厢内。

RS485接口：具有读入和输出的数字控制接口。

HFC接口：该模块只能成对使用，即：每只模块HFC端口与另一只HFC端口相连接，形成对接，所以称之为“手拉手”的通讯方式。在电梯轿厢和监管中心各放置一个该模块，中心同轴传输器与电梯轿厢侧的同轴传输器、通过两侧的HFC接口与随行电缆相连接，形成了“手拉手”的通讯方式，双向输送电梯内监管装置和监管中心的音视频信号和数字控制信号，同时，输送给电梯前端监管装置的供电电源。

巡检控制模块系由STC单片机为核心的控制系统，其内部具有两个RS485串口，即：RS485Ⅰ接口和RS485Ⅱ接口，13个开关量输入接口(13DI),3个开关输出量。一个本机特征码设定接口。

RS485Ⅰ接口和486Ⅱ接口主要功能：RS485Ⅰ与K2-2同轴控制器的RS485-0接口相连接，达到电梯监管装置与监管中心实现双向控制信息的交换。RS4RS85Ⅱ与光电开关检测器相连接。RS485Ⅰ口采用可变低波特率方式控制K2-2通讯速率，功能详见同轴传输器（K1-2）。

13个开关量输入接口(13DI)：用于采集电梯内的故障信号，其中有：电梯停电、电梯冲顶、电梯蹲坑、电话故障、电梯变频器故障和紧急按钮等信号。

3DO接口：实现与音视频输出联动的切换开关，实现与灯光输出联动的控制开关，实现与播音音量控制的控制位。

本机特征码设定接口：电梯位置确定设置口。设置该电梯所在楼宇号、单元号和区位号。

同轴传输器B是一个能将音视频基带模拟信号和RS485数据信号调制成高频载波的耦合装置器件。它分别具有一个音视频Audio/Video输出口，一个Audio/Video音视频输入口。一个RS485数据接口。一个双向接收/传送被高频调制的模拟与数字信号的HFC接口。

RS485接口具有读入和输出的数字控制接口。

HFC接口通过HFC接口与来自电梯随行同轴电缆相连接，双向输送电梯内监管装置和监管中心的音视频信号和数字控制信号。同时，获取由监管中心监为电梯前端监管装置提供的（12伏-15伏）供电电源。该模块主要性能参见十三的同轴传输器（K1-2）。

光电检测模块：读取电梯运行时，所在楼层信息、卡层等信息的光电传感模块。该模块即时性读取电梯所在位置的状态信息，然后以串口通讯的方式，将数据传递给巡检控制模块B。

以往的通用电梯监管系统无此功能。

Claims

1.一种一芯互动互控不间断式电梯报警装置，其组成包括:电梯监管管理中心，其特征是:所述的电梯监管管理中心包括控制系统和一组监测巡检系统，所述的监测巡检系统与一组安装在电梯轿厢内的信号采集通讯系统通过随行同轴电缆一一配对连接；

所述的信号采集通讯系统包括反向电源适配器A、光电检测模块、同轴传输器A、巡检控制模块A，所述的光电检测模块与所述的巡检控制模块A连接，所述的巡检控制模块A与所述的同轴传输器A连接，所述的同轴传输器A与所述的反向电源适配器A连接。

2.根据权利要求1所述的一芯互动互控不间断式电梯报警装置，其特征是：所述的监测巡检系统包括反向电源适配器B、同轴传输器B、巡检控制模块B，所述的同轴传输器A与所述的同轴传输器B通过所述的随行同轴电缆连接，所述的同轴传输器B与所述的巡检控制模块B连接，所述的同轴传输器B与所述的反向电源适配器B连接。

3.根据权利要求2所述的一芯互动互控不间断式电梯报警装置，其特征是：所述的同轴传输器B的A/V输入与音视频分配器A连接，所述的音视频分配器A与音视频矩阵连接，所述的音视频矩阵分别与中心对讲接收器、监视器屏幕、A/V输出联动模块连接，所述的A/V输出联动模块与中心电脑主机连接，所述的中心电脑主机与事故信息语音广播模块连接，所述的同轴传输器B的A/V输出与音视频分配器B连接，所述的音视频分配器B分别与管理中心图像、中心对讲麦克连接，所述的巡检控制模块B与所述的中心电脑主机连接。