CN104876082A - 电梯监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电梯监控系统及方法，在电梯停靠的各楼层的相应位置设有RFID电子标签，以及与电梯轿厢连接并能够与所述RFID电子标签射频数据传输的RFID读写设备，所述RFID读写设备还连接有后台服务器。该系统及方法，可实时、精确的采集独立于控制电梯运行的电脑的电梯运行信息，进而建立电梯运行的第三方监管和安全预警机制，为参与电梯运行的监管部门和设计、生产、安装、维保企业及工作人员提供监控和安全预警等服务，实现对电梯全生命周期的实时监控，更加有效的保证电梯的运行安全，避免或及时发现安全事故和隐患。

Description

电梯监控系统及方法

技术领域

本发明涉及电梯监控系统及方法，具体是一种利用物联网技术对城市电梯运行进行第三方实时监控和安全预警的系统及方法。

背景技术

在日常生活中，电梯在楼宇中的应用非常广泛，而不同厂家生产的电梯质量参差不齐，电梯的运行状况直接关系到人们的人身安全。目前，对电梯的监管主要是通过行政许可和执法检查等方式对电梯安装、年检等定期性工作进行监管；电梯日常安全运行状况、维护保养质量等主要依靠维保公司定期巡检。控制电梯运行的电脑是通过电梯钢丝绳的长度等参数来判断电梯停靠位置是否准确，从而判断电梯是否出现故障。然而，随着电梯使用时间越久，钢丝绳会出现不同程度的变形和磨损，从而严重影响电脑所获得的电梯运行信息的准确性。此外，目前对电梯的监控以视频摄像头为主，其准确度和智能化程度较低；在对电梯故障的响应与处理等方面缺乏独立客观的智能化监控系统，不能实时监测电梯的运行信息并及时预警。各电梯与维保企业、业主、监管部门之间信息相对孤立，在安装、修理、改造、检查过程中都可能造成电梯的基本信息错误或丢失。一旦电梯发生故障，就会因电梯基本信息不准、故障不明而得不到及时处理，甚至延误人员抢救。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种独立于控制电梯运行的电脑，准确的对电梯运行进行第三方实时监控和安全预警的系统及方法，更加有效的保证电梯的运行安全，避免或及时发现安全事故和隐患。

本发明的电梯监控系统，在电梯停靠的各楼层的相应位置设有RFID电子标签，以及与电梯轿厢连接并能够与所述RFID电子标签射频数据传输的RFID读写设备，所述RFID读写设备还连接有后台服务器。该RFID电子标签优选无源RFID电子标签，利用其使用期内无需维护的特性，减小设备维护成本。RFID电子标签具有全球唯一标识码，安装后可使各RFID电子标签与各个楼层之间形成唯一对应关系。在各RFID电子标签中预先储存对应楼层的相关信息，如当前楼层数、楼栋信息等。当电梯通过某一楼层时，与电梯轿厢连接的RFID读写设备会读取对应楼层的RFID电子标签中的信息；与此同时，RFID读写设备将信息数据通过有线或无线网络传输到后台服务器，使后台服务器获取RFID读写设备读取该楼层信息的时间和频率等，利用云计算技术和大数据技术建立电梯运行规律的数学模型，推算出电梯的运行轨迹，判断是否符合设计标准，从而得出电梯的运行是否稳定，再进一步根据该运行信息及时分析电梯可能出现的故障类型，并提前预警。当电梯出现故障时，相关单位或人员通过服务器可获得准确的故障点，并根据电梯的运行数据进行故障分析和判断，及时排除故障。RFID读写设备和RFID电子标签是独立于控制电梯运行的电脑的监控设备，可获得更加客观、准确、实时的电梯运行信息。RFID电子标签中还可存入电梯相关人员和企业的信息、记录维修保养记录、保险投保信息等，利用后台服务器建立电梯信息数据库，并进一步建立第三方的城市电梯运行监控及安全预警公共服务平台，对电梯的基本信息、运行状况、使用情况、维护人员、相关企业单位以及保险投保信息进行全面管理，为电梯监管部门、电梯企业、物业公司、维保公司等提供相关服务。用户可通过服务器的应用程序或软件等，进行查询、更新、事务管理、索引、高速缓存、安全及多用户存取控制等，并通过网络获得电梯的相关信息，实现对电梯全生命周期的实时监控，更加有效的保证电梯的运行安全，避免或及时发现安全事故和隐患。一旦发生电梯事故，参与电梯运行的相关单位能够及时做出联动响应。

进一步的，所述RFID电子标签设于楼层的电梯停靠允差区间内。由于电梯设计的停靠区域具有安全范围，故可以将RFID电子标签设置在电梯停靠楼层的允差区间范围内，使后台服务器获得更准确的电梯停靠位置。当电梯停靠在某一楼层时，如果RFID读写设备连续稳定的读取到该楼层的RFID电子标签中的信息，后台服务器则判定电梯停靠位置准确；反之，如果RFID读写设备读取RFID电子标签中信息不稳定或无法读取到RFID电子标签中的信息时，后台服务器则判定电梯停靠位置有偏差，并立即提示异常情况。

进一步的，在楼层中还设有巡检节点RFID电子标签，以及可与所述巡检节点RFID电子标签对应连接的手持式RFID读写设备。所述巡检节点RFID电子标签优选无源RFID电子标签，利用其使用期内无需维护的特性，减小设备维护成本。巡检人员对电梯进行日常巡检或维护后，通过手持式RFID读写设备将巡检信息、维护信息、异常情况等输入到巡检节点RFID电子标签中，更加方便和有效的记录电梯的巡检情况。相关人员需要查看电梯的巡检情况及记录时，可通过手持式RFID读写设备获得相应巡检节点RFID电子标签中的信息。此外，手持式RFID读写设备还可与后台服务器相连，通过有线或无线网络将巡检节点RFID电子标签中的巡检或维护信息等传送给后台服务器，服务器再进行相关处理，以实现预警、质量跟踪、维保跟踪等目的。这样有利于及时获得电梯的巡检及维保信息等，避免或及时发现安全事故和隐患，同时还可有效的规范和监管电梯的巡检人员及维保公司，使电梯的监管系统更加客观、全面。

进一步的，在电梯中还设有摄像头，在各楼层分别设有与所述摄像头连接的视频显示装置。这样人们可以通过各楼层中的视频显示装置，在不用开启电梯门的情况下，实时了解到相应电梯轿厢内的情况，例如电梯是否拥挤、是否出现故障等。这样有利于各楼层中等候电梯的人们发现安全事故并及时通知相关人员维修，进一步确保乘客的安全。所述视频显示装置为现有装置。

进一步的，在电梯上还设有与所述后台服务器连接的陀螺仪，用于检测电梯振动，从而获得电梯运行的平稳性情况。当RFID读写设备持续读到某个楼层的RFID电子标签，并且陀螺仪检测电梯无振动时，后台服务器可判定电梯停靠在该楼层。陀螺仪还可以检测电梯运行的加速度和运行方向，为后台服务器提供更多电梯运行数据，有利于服务器更加准确的判断电梯是否正常运行。

更进一步的，至少两栋楼电梯中的RFID读写设备通过相同的后台服务器连接为监控网络。通过监控网络同时对多部城市电梯的运行进行统一、实时监控，实现了资源整合。

用于上述本发明的系统的监控方法，其步骤包括：电梯经过每一楼层时，与电梯轿厢连接的RFID设备读取安装在各楼层的RFID电子标签中的楼层信息，连同辅助信息一并传输给后台服务器；后台服务器再根据RFID读写设备传输的数据，对电梯运行的平稳性和停靠位置准确性进行分析和判断，并至少对异常情况进行提示。RFID读写设备将RFID电子标签中的楼层信息，及辅助信息(例如RFID读写设备读取各楼层RFID电子标签的时间和频率等)通过网络传输给后台服务器，服务器再利用云计算技术和大数据技术等进行分析处理，判断是否符合设计标准，从而判断电梯运行是否平稳以及电梯的停靠位置是否准确；当电梯出现故障时，服务器及时提示异常情况。相关单位或人员通过服务器可获得故障点，并根据异常情况进行故障分析和判断，及时排除故障。本发明的监控方法，通过服务器实时、准确的采集RFID读写设备传输的楼层信息及电梯的运行数据，从而准确、客观的判断出电梯运行是否异常并及时提示预警，有效地避免或及时发现安全事故和隐患，保证了电梯的运行安全。

进一步的，后台服务器通过RFID读写设备读取各楼层的RFID电子标签之间的时间差与设计标准的对比分析，判定电梯运行速度以及平稳性。当所述时间差在电梯设计运行时间范围内时，后台服务器则判定电梯运行速度正常，电梯的运行稳定。然而，当所述时间差低于电梯设计运行时间范围时，服务器则判定电梯运行速度过快，电梯的运行不稳定，并立即提示异常(电梯可能发生故障而坠落)；相反的，当所述时间差高于电梯设计运行时间范围时，服务器则判定电梯运行速度过慢，电梯的运行不稳定，并立即提示异常(电梯可能停靠在两个楼层之间)。相比现有技术，通过时间差与设计标准的对比，能够更加客观、准确的判断电梯运行速度及平稳性，并根据运行情况实现提前预警，更加有效的避免或及时发现安全事故和隐患。

进一步的，通过调制各楼层RFID电子标签的天线结构，使各楼层RFID电子标签的射频信号以聚焦形式发射，所述的聚焦形式指的是所述RFID电子标签发出的射频信号近似于直线发射，而不是通常所希望的扇形发射。然后后台服务器通过RFID读写设备在一段时间内反复读取同一RFID电子标签的信号持续性和读取信号的强度，来判定电梯停靠位置准确性。由于各楼层RFID电子标签的发射信号是近似直线发射的，因此只有当电梯通过该楼层，或停在该楼层的正确位置时，RFID读写设备才能读取到对应的RFID电子标签信号，如果电梯没有停到位或超过了正确位置，RFID读写设备则不能连续读取。即当RFID读写设备持续一定时间内反复读到同一张RFID电子标签时，则服务器即可判定电梯准确停在了该楼层正确的位置上。当后台服务器判定出电梯停靠位置不准确时，即可进行相应的提示。

更进一步的，后台服务器还通过陀螺仪检测电梯的振动和运动参数，从而判断电梯的运行情况。陀螺仪可检测电梯是否振动，从而使后台服务器判断电梯是否在运行。当RFID读写设备持续读到某个楼层的RFID电子标签，并且陀螺仪检测电梯无振动时，后台服务器可判定电梯停靠在该楼层。此外，陀螺仪还可以检测电梯的运行参数，例如加速度和运行方向等，从而为服务器提供更多电梯运行数据，有利于服务器更加准确的判断电梯的运行是否正常。

本发明的电梯监控系统及方法，可实时、精确的采集独立于控制电梯运行的电脑的电梯运行信息，进而建立电梯运行的第三方监管和安全预警机制，为参与电梯运行的监管部门和设计、生产、安装、维保企业及工作人员提供监控和安全预警等服务，实现对电梯全生命周期的实时监控，更加有效的保证电梯的运行安全，避免或及时发现安全事故和隐患。

以下结合实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。

附图说明

图1为本发明的电梯监控系统的架构图。

图2为用于图1所示系统的监控方法的流程图。

具体实施方式

如图1、图2所示的电梯监控系统，在电梯停靠的各楼层的相应位置设有RFID电子标签，以及与电梯轿厢连接并能够与所述RFID电子标签射频数据传输的RFID读写设备，所述RFID读写设备还连接有后台服务器。所述RFID电子标签安装在楼层的电梯停靠允差区间内，预先储存有各楼层的相关信息。当电梯经过每一楼层时，与电梯轿厢连接的RFID读写设备读取安装在各楼层的RFID电子标签中的楼层信息，连同辅助信息一并通过有线或无线网络传输给后台服务器。后台服务器再根据RFID读写设备传输的数据，对电梯运行的平稳性和停靠位置准确性进行分析和判断，并至少对异常情况进行提示。其中，服务器通过RFID读写设备读取各楼层的RFID电子标签之间的时间差与设计标准的对比分析，判定电梯运行速度以及平稳性。当RFID读写设备读取各楼层的RFD电子标签之间的时间差在电梯设计运行时间范围内时，后台服务器可判定电梯运行速度正常，电梯运行稳定；相反的，服务器则判定电梯运行速度过快或过慢，电梯的运行不稳定，可能发生故障。当RFID读写设备持续一定时间内反复读到同一张标签时，服务器判定电梯停在了相应楼层。通过调制各楼层RFID电子标签的天线结构，可使各楼层RFID电子标签的射频信号以聚焦形式发射，所述的聚焦形式指的是所述RFID电子标签发出的射频信号近似于直线发射，而不是通常所希望的扇形发射。这样，后台服务器就可根据RFID读写设备在一段时间内反复读取同一RFID电子标签的信号持续性和读取信号的强度，来判定电梯停靠位置准确性。由于各楼层RFID电子标签的发射信号是近似直线发射的，故只有当电梯通过该楼层，或停在该楼层的正确位置时，RFID读写设备才能读取到对应的RFID电子标签信号，如果电梯没有停到位或超过了正确位置，RFID读写设备则不能连续读取。即当RFID读写设备持续一定时间内反复读到同一张RFID电子标签时，则服务器即可判定电梯准确停在了该楼层正确的位置上。为了获得更准确的电梯运行情况，电梯中还设有与所述后台服务器连接的陀螺仪，用于检测电梯的振动、加速度及运动方向等，从而使服务器获得更加准确的电梯的运行情况。当RFID读写设备持续读到某个楼层的RFID电子标签，并且陀螺仪检测电梯无振动时，后台服务器可判定电梯停靠在该楼层。服务器对电梯运行的平稳性和停靠位置准确性进行分析和判断后，再进行相应的提示(包括提示运行稳定、提示电梯停靠位置准确、提示异常、提示维修或安全预警等)，并及时反馈给第三方的城市电梯运行监控及安全预警公共服务平台。一旦电梯出现异常，相关单位或人员通过服务器可了解故障点，并根据电梯的运行数据进行故障分析和判断，有利于及时排除故障。在电梯中还可设置摄像头，在各楼层设置视频显示装置，摄像头与所述各楼层的视频显示装置连接。这样人们可以通过各楼层中的视频显示装置，在不用开启电梯门的情况下，实时了解到相应电梯轿厢内的情况，并及时发现安全事故，进一步确保乘客的安全。此外，在楼层中还设有巡检节点RFID电子标签，以及可与所述巡检节点RFID电子标签对应连接的手持式RFID读写设备。所述RFID电子标签与巡检节点RFID电子标签均为无源RFID电子标签，利用其使用期内无需维护的特性，减小设备维护成本。巡检人员对电梯进行日常巡检或维护后，通过手持式RFID读写设备将巡检信息、维护信息、异常情况等输入到巡检节点RFID电子标签中，更加方便和有效的记录电梯的巡检情况。相关人员可通过手持式RFID读写设备查看相应巡检节点RFID电子标签中的电梯的巡检情况及记录。手持式RFID读写设备还可与后台服务器相连，通过有线或无线网络将巡检节点RFID电子标签中的巡检或维护信息等传送给后台服务器，服务器再进行相关处理，以实现预警、质量跟踪、维保跟踪等目的。这样有利于及时获得电梯的巡检及维保信息等，同时还可有效的规范和监管电梯的巡检人员及维保公司。在实际应用中，可将至少两栋楼电梯中的RFID读写设备通过相同的后台服务器连接为监控网络，通过监控网络同时对多部城市电梯的运行进行统一、实时监控，进一步实现资源整合。在RFID电子标签中还可存入电梯相关人员和企业的信息、记录维修保养记录、保险投保信息等，利用后台服务器建立电梯信息数据库。进一步通过后台服务器建立的第三方的城市电梯运行监控及安全预警公共服务平台，对电梯的基本信息、运行状况、使用情况、维护人员、相关企业单位以及保险投保信息进行全面管理，为电梯监管部门、电梯企业、物业公司、维保公司等提供相关服务。用户可通过访问服务器的相关应用程序或软件，进行查询、更新、事务管理、索引、高速缓存、安全及多用户存取控制等；并通过有线或无线传输网络获得城市电梯的RFID读写设备上的信息，从而实现对电梯全生命周期的实时监控，更加有效的保证电梯的运行安全，避免或及时发现安全事故和隐患。

Claims (10)

1.电梯监控系统，其特征是在电梯停靠的各楼层的相应位置设有RFID电子标签，以及与电梯轿厢连接并能够与所述RFID电子标签射频数据传输的RFID读写设备，所述RFID读写设备还连接有后台服务器。

2.如权利要求1所述的电梯监控系统，其特征是所述RFID电子标签设于楼层的电梯停靠允差区间内。

3.如权利要求1所述的电梯监控系统，其特征是在楼层中还设有巡检节点RFID电子标签，以及可与所述巡检节点RFID电子标签对应连接的手持式RFID读写设备。

4.如权利要求1所述的电梯监控系统，其特征是在电梯上还设有与所述后台服务器连接的陀螺仪。

5.如权利要求1所述的电梯监控系统，其特征是在电梯中还设有摄像头，在各楼层分别设有与所述摄像头连接的视频显示装置。

6.如权利要求1至5之一所述的电梯监控系统，其特征是至少两栋楼电梯中的RFID读写设备通过相同的后台服务器连接为监控网络。

7.用于权利要求1至6之一所述系统的监控方法，其步骤包括：电梯经过每一楼层时，与电梯轿厢连接的RFID设备读取安装在各楼层的RFID电子标签中的楼层信息，连同辅助信息一并传输给后台服务器；后台服务器再根据RFID读写设备传输的数据，对电梯运行的平稳性和停靠位置准确性进行分析和判断，并至少对异常情况进行提示。

8.如权利要求7所述的监控方法，其特征是后台服务器通过RFID读写设备读取各楼层的RFID电子标签之间的时间差与设计标准的对比分析，判定电梯运行速度以及平稳性。

9.如权利要求7所述的监控方法，其特征是通过调制各楼层RFID电子标签的天线结构，使各楼层RFID电子标签的射频信号以聚焦形式发射，后台服务器通过RFID读写设备在一段时间内反复读取同一RFID电子标签的信号持续性和读取信号的强度，来判定电梯停靠位置准确性。

10.如权利要求7至9之一所述的监控方法，其特征是后台服务器还通过陀螺仪检测电梯的振动和运动参数，从而判断电梯的运行情况。