CN104071668B - 一种可自动呼梯与取消停梯并在困人时自动报警的智能电梯 - Google Patents

Abstract

一种可自动呼梯与取消停梯并在困人时自动报警的智能电梯，本发明可实现自动呼梯与取消停梯，并在电梯故障困人时自动发出警报，属于电梯智能控制领域。指纹门禁机的控制器判断指纹信息正确后，在发出开门指令的同时，由3G通信模块将指纹信息发送给数据分析模块，数据分析模块将预存的与指纹信息对应的员工工作楼层信息通过RS232串口的方式传送给电梯主控制器，当员工工作楼层大于1时，电梯控制器发出指令点亮电梯外的“上下键”和轿厢内对应的“楼层键”，实现智能呼梯，员工可通过再按一次按键取消呼梯和选择楼层。通过在显示器上增加显示“电梯剩余有效载荷数”、在电梯外和轿厢内加装压力传感器，避免出现“电梯停了没人上”、“电梯满载仍然停”、“电梯空载且无外呼也停”、“电梯困人不报警”等现象。

Description

一种可自动呼梯与取消停梯并在困人时自动报警的智能电梯

所属技术领域

本发明涉及一种基于指纹机/刷卡机、3G通信模块、数据分析模块、压力传感器以及电子显示器、电梯数据采集模块组成的控制装置，可实现自动呼梯与取消停梯功能，并在电梯故障困人时自动发出警报，属于电梯智能控制领域。

背景技术

目前，常用的考勤方法是指纹考勤或ID卡考勤，以指纹考勤为例，在员工进入办公大楼或写字楼时，按下自己的指纹，通过和指纹门禁机的指纹识别模块中预存的指纹进行比对，确认员工信息后，后端控制器控制开门。员工在进入大楼后，按下电梯“上下键”等候电梯。这种方式员工往往要候梯较长时间，电梯才能到达，尤其是在上班高峰期，员工等待的时间将会更长。因此，设计一种具有自动呼梯功能的电梯，当员工按下指纹后，由3G通信模块通过3G网络将指纹信息发送给数据分析模块，数据分析模块中存储有员工的指纹信息、工作楼层信息。数据分析模块将与指纹信息匹配的员工工作楼层信息通过RS232串口的方式，将数据传送给电梯主控制器，当员工工作楼层大于1时，电梯控制器发出指令点亮电梯外的“上下键”和轿厢内对应的工作“楼层键”，等员工走到电梯门前时，电梯已经被呼至该层，员工可通过再按一次该按钮取消该层呼梯和请停指令。本发明与其他发明相比，利用3G网络，无需繁杂的布线，安装方便；通过在电梯内外安装压力传感器，即避免了电梯“空驶”和“空停”现象，又解决了电梯故障困人救援不及时的问题，另外，也弥补了红外探头有探测盲区的缺点。这种控制方式更加智能、人性，当员工因手上拿有东西等其他情况不方便按键时，可自动响应呼梯和停梯指令，并为员工节约大量的候梯时间。

现有的乘客电梯在运行过程中，可能出现以下几种情况：(1)乘客按下“上下键”后，中途因为某种原因离开；(2)乘客按下“上下键”后，电梯到达该层后开门发现电梯剩余载重量低于一个正常人的重量并且轿厢内无乘客选择该层停梯；(3)几个朋友一起候梯，电梯到达后发现剩余载重不够几个人同时进入轿厢，而大家又不愿意抛下朋友分批搭乘电梯；(4)轿厢内已无人，但箱内仍有楼层按键被按下；(5)轿厢内有人，但电梯门在设定的时间内未开启过，即发生电梯困人事故。前四种情况造成电梯的“空驶”“空停”，既浪费了能源，增加了电梯的机械磨损又浪费乘客的时间。第五种情况电梯困人时，常因为乘客惊慌，未及时发出报警求救信号，救援人员无法在第一时间救出乘客，给乘客造成巨大的心理压力，社会影响恶劣。

发明内容

本发明要解决的问题之一：员工在指纹机上按下自己的指纹后在进入大楼，需要手动按下电梯“上下键”，召唤电梯；需要手动选择“楼层键”，选择请停楼层。这种方式员工候梯时间往往较长，电梯才能到达，尤其是在上班高峰期，员工等待的时间将会更长；当员工手上拿有东西不方便按键时，也未能给员工呼梯和选择楼层带来方便。

本发明是这样实现的：设计一种具有自动呼梯功能的电梯。将3G通信模块的输入端接入指纹门禁机后端的控制器，在控制器判断指纹正确后，发出开门指令，同时由3G通信模块通过3G网络将指纹信息发送给数据分析模块，数据分析模块中存储有员工的指纹信息、工作楼层信息。数据分析模块将与指纹信息匹配的员工工作楼层信息通过RS232串口的方式，将数据传送给电梯主控制器，当员工工作楼层大于1时，电梯控制器发出指令点亮电梯外的“上下键”和轿厢内对应的“楼层键”，等员工走到电梯门前时，电梯已经被呼至该层，从而实现电梯的智能呼梯功能，员工可以通过再按一次按键取消呼梯和选择楼层。当员工工作楼层在1楼时，则电梯主控制器不发出任何指令。这种控制方式更加智能、人性，当员工因手上拿有东西等其他情况不方便按键时，可自动响应呼梯和停梯指令，并为员工节约大量的候梯时间。

本发明要解决的问题之二：现有的乘客电梯在运行过程中，可能出现以下几种情况：(1)乘客按下“上下键”后，中途因为某种原因离开；(2)乘客按下“上下键”后，电梯到达该层后开门发现电梯剩余载重量低于一个正常人的重量并且轿厢内无乘客选择该层停梯；(3)几个朋友一起候梯，电梯到达后发现剩余载重不够几个人同时进入轿厢，而大家又不愿意抛下朋友分批搭乘电梯；(4)轿厢内已无人，但箱内仍有楼层按键被按下。这几种情况都造成电梯的“空驶”“空停”，既浪费了能源，增加了电梯的机械磨损又浪费乘客的时间。

本发明是这样实现的：设计一种具有自动取消停梯功能的电梯。在各楼层的电梯等候区域处安装压力感应系统，当乘客在电梯外按下“上下键”后，电梯外压力传感器单元工作，若压力传感器未探测到人，延迟2s，若2s后仍旧未探测到人，电梯外压力传感器处理单元向电梯主控制单元传递信号，控制单元取消“上下键”指令。若电梯外压力传感器始终探测到人，则电梯外压力传感器处理单元不向电梯主控制单元传递信号。

在普通电子显示器上增加c剩余有效载荷的显示区，显示电梯实时剩余有效载荷数，供候梯乘客参考，确定是否继续等待搭乘本班电梯。

安装在轿厢底部的压力感应系统，用来探测轿厢内是否有人，以及测量轿厢的剩余载荷数，并将数据反馈到剩余有效载荷显示区，当剩余载荷数小于设定值(一个正常成年人所施加的载荷数)，且在经过的楼层无乘客下来时，轿厢内压力传感器处理单元将所感应的“满载”信号实时传递给电梯主控制器，控制电梯取消请停指令，即该层的外呼信号无效，“上下键”不能被点亮，同时在电梯外电子显示器上显示“满载”来告知乘客不在该层停止的原因；当经过的楼层有乘客下来时，解除满载状态，外呼有效。当测量到轿厢空载即轿厢内无乘客时，则由电梯主机取消所有楼层请求。

本发明要解决的问题之三：电梯出故障困人时，救援人员不能及时得到呼救信号而延误救援时间，给乘客造成巨大的心理阴影。

本发明是这样实现的：设计一种具有困人自动报警功能的电梯，数据采集系统从电梯控制柜主板上读取电梯开关门时间，当轿厢内放置的压力传感器感测到轿厢内有压力，而电梯门在设定的时间(电梯运行全程所需要的时间再加上一定的余量)内未开启过，则认为电梯发生困人事故，通信模块发出困人报警信号，同时，处理器通过3G网络向远程服务器发出信号，通知管理员及时采取相应的急救措施，从而有效提高救援速度。

本发明的优点：

1、本发明利用指纹/刷卡门禁机结合3G技术，设计具有自动呼梯功能的智能电梯，为员工节省大量候梯时间，无需繁杂布线，实现方便，成本增加非常少，便于安装维护，适用于单位办公楼，商务楼等，可预见其良好的市场前景。

2、本发明在电梯外显示区增加显示“电梯剩余载荷数”，方便乘客了解电梯实时载荷数，从而决定是否继续等待电梯，避免出现电梯到了上不去，乘客空等的现象。

3、本发明通过在电梯门外等候区和轿厢内安装压力传感系统，避免电梯“空驶”“空停”，节约能源，减少电梯的机械磨损，降低电梯故障率，减少乘客候梯时间。

4、本发明从电梯主控制单元读取电梯门开门时间，结合轿厢内压力传感器的信号，判断是否发生困人事故，若电梯困人，系统自动报警，设计合理，可靠性高，避免人员长时间被困电梯里。

附图说明

图1为智能呼梯系统框架图。

图2为层站和轿厢内压力感应系统的结构示意图。

图3为电路结构图。

图4为轿厢外电子显示器示意图。

图5为报警系统结构框图。

图6为本发明方法的流程示意图。

具体实施方式

请参照图1至图5所示，本发明为一种可实现自动呼梯与取消停梯功能，并在电梯故障困人时自动发出警报的智能电梯。他包括：智能呼梯单元1、避免电梯“空驶”“空停”装置2、困人报警装置3。

本发明中，所述的智能呼梯单元1包括依次连接的指纹门禁机后端的控制器11，3G通信模块12，数据分析模块13，电梯主控制器4。当员工在指纹门禁机上按下指纹，由指纹门禁机后端的控制器11判断指纹信息是否正确，确认信息正确后，控制器发出开门指令，同时由3G通信模块通过3G网络将指纹信息发送给数据分析模块，数据分析模块将与指纹信息匹配的工作楼层信息通过RS232串口的方式，将数据传送给电梯控制器，当员工工作楼层大于1时，电梯控制器发出指令点亮电梯外的“上下键”(显示器a为上指示键，b为下指示键)和轿厢内对应的“楼层键”，员工可以通过再按一次按键取消呼梯和选择楼层；当员工工作楼层在1楼时，电梯控制器不发出任何指令。

本发明中，所述的避免电梯“空驶”“空停”装置2包括复数个压力传感器21及踏板22、电子显示器23、电梯主控制器4。在电梯轿厢内和各楼层电梯的等候区域设置压力传感器系统包含压力传感器21及踏板22，压力传感器系统选用AD-S321模块，模块输出端通过RS485专用电缆接入电梯主控制器4。安装在各楼层的电梯等候区域的压力感应系统，用来探测候梯者是否仍然在等待，乘客按下“上下键”，电梯主控制器发出请停指令，电梯请停。在电梯到达该层之前，如果电梯外的压力感应系统始终检测到压力信号，则不向电梯发出任何信号；若乘客突然离开，则电梯外等候区域的压力传感器将所感应到的无乘客信息通过压力传感器处理单元的处理电路传递电梯主控制器，并延迟2s，若仍无乘客存在，则再次向电梯主控制器发出无人信号，当电梯主控制器连续两次接到无人候梯信号，电梯主控制器主动取消请停指令，电梯外的“上下键”熄灭。

在普通电子显示器上增加c剩余有效载荷的显示区，显示电梯实时剩余有效载荷数，供候梯乘客参考，确定是否继续等待搭乘本班电梯。

安装在轿厢底部的压力感应系统，用来探测轿厢内是否有人，以及测量轿厢的剩余载荷数，将数据反馈到c剩余有效载荷显示区，当剩余载荷数小于设定值(一个正常成年人所施加的载荷数)，且在经过的楼层无乘客下来时，轿厢内压力传感器处理单元将所感应的“满载”信号实时传递给电梯主控制器，控制电梯取消请停指令，即该层的外呼信号无效，“上下键”不能被点亮，同时在电梯外电子显示器上显示“满载”来告知乘客不在该层停止的原因；当经过的楼层有乘客下来时，解除满载状态，外呼有效。当测量到轿厢空载即轿厢内无乘客时，则由电梯主机取消所有楼层请求。

电梯信息采集模块与电梯主控制器连接，读取电梯开门时间以及轿厢内压力信号。电梯信息采集模块的输出与处理器的输入连接，处理器选用AT89S52单片机，处理器中存储有若轿厢内有压力，且电梯门在预设的时间内未开启过，则由通信模块发出报警信号。通信模块为3G模块，3G模块的输入端接处理器的输出端，3G模块的输出端接远程服务。

Claims (4)

1.一种可实现自动呼梯与取消停梯功能，并在电梯故障困人时自动发出警报的智能电梯，其特征在于：该智能电梯包括指纹/刷卡门禁机、数据分析模块、3G通信模块、压力感应系统、电子显示器、电梯信息采集模块，其中，

数据分析模块：数据分析模块中存储有员工的指纹信息、工作楼层信息，并将与指纹信息匹配的员工工作楼层信息传送给电梯主控制器；

电梯主控制器：用于控制电梯外的“上下键”和轿厢内对应的“楼层键”，当员工工作楼层大于1时，电梯控制器发出指令点亮电梯外的“上下键”和轿厢内对应的“楼层键”，从而实现电梯的智能呼梯功能，员工可以通过再按一次按键取消呼梯和选择楼层，当员工工作楼层在1楼时，则电梯主控制器不发出任何指令；

压力感应系统：包含压力传感器以及压力传感器处理单元，安装在各楼层的电梯等候区域以及轿厢底部，与电梯主控制单元连接，安装在各楼层的电梯等候区域的压力感应系统用来探测候梯者是否仍然在等待；乘客按下“上下键”，电梯主控制单元发出请停指令，电梯请停，在电梯到达该层之前，如果电梯外的压力感应系统始终检测到压力信号，则不向电梯发出任何信号；若乘客突然离开，则电梯外等候区域的压力感应系统将所感应到的无乘客信息通过压力传感器处理单元的处理电路传递电梯主控单元，并延迟2秒，若仍无乘客存在，则再次向电梯主控单元发出无人信号，当电梯主控制单元连续两次接到无人候梯信号，电梯主控单元主动取消请停指令，电梯外的“上下键”熄灭；安装在轿厢底部的压力感应系统用来探测轿厢内是否有人，以及测量轿厢的剩余载荷数，并将测量数据反馈到剩余有效载荷显示区，当剩余载荷数小于设定值，且在经过的楼层无乘客下来时，轿厢内压力传感器处理单元将所感应的“满载”信号实时传递给电梯主控制单元，控制电梯取消请停指令，即该层的外呼信号无效，“上下键”不能被点亮，同时在电梯外电子显示器上显示“满载”来告知乘客不在该层停止的原因，当经过的楼层有乘客下来时，解除满载状态，外呼有效；当测量到轿厢空载即轿厢内无乘客时，则电梯主控单元取消轿厢内所有楼层请求；

电梯信息采集模块：与电梯主控制单元连接，读取电梯开门时间以及轿厢内压力信号，电梯信息采集模块的输出与处理器的输入连接，处理器选用AT89S52单片机，若轿厢内有压力，且电梯门在预设的时间内未开启过，则由通信模块发出报警信号。

2.如权利要求1所述的智能电梯，其特征在于：所述数据分析模块将与指纹信息匹配的员工工作楼层信息通过RS232串口的方式，将数据传送给所述电梯主控制器。

3.如权利要求1所述的智能电梯，其特征在于：所述电子显示器包含剩余有效载荷的显示区，显示电梯实时剩余有效载荷数，供候梯乘客参考，确定是否继续等待搭乘本班电梯。

4.如权利要求1所述的智能电梯，其特征在于：通信模块为3G模块，3G模块的输入端接处理器的输出端，3G模块的输出端接远程服务器。