CN106966249B - 电梯监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯监控系统，包括摄像机和解调设备，所述摄像机包括主芯片、图像传感器和第一转换模块，所述第一转换模块用于将网络信号转换为模拟信号；所述摄像机设置在电梯内，所述主芯片分别与图像传感器和第一转换模块连接，所述第一转换模块通过电梯的同轴电缆与解调设备连接。通过将图像信号转为网络信号，再转为模拟信号，并通过同轴电缆进行传输，可增加传输距离，提高传输效果，且隔离、防雷、防静电、抗干扰能力强，同时不同改变电梯线路布局，大幅降低了工程成本。

Description

电梯监控系统

技术领域

本发明涉及监控领域，尤其涉及一种电梯监控系统。

背景技术

现在市场上的半球型摄像机基本功能都大同小异，但是在一些特殊的环境中，比如电梯，大多数电梯监控系统的搭建模式都是采用模拟信号的有线传输模式，电梯是一个环境复杂的载体，其轿厢外的电机，供电的电源在运行的时候会产生巨大的干扰信号，摄像机信号传输的时候容易受到干扰，而且模拟摄像机原本分辨率就偏低，更加导致图像效果远远不能达到需求。如果使用网络摄像机进行传输，电梯里面需重新布置网线，既增大了施工成本又给施工带来了很大的不便，传输距离也大大受限，无法满足客户需求。

另外，使用到电梯上的监控系统基本上只支持静态字符叠加，在视频信号上叠加摄像头位置、日期、时间等固定信息，功能显得单一，不能动态显示设备的运行状态及位置信息，给监控的集中管理带来不便等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种电梯监控系统，在不改变电梯线路布局的前提下，增加监控数据的传输距离且保证传输效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种电梯监控系统，包括摄像机和解调设备，所述摄像机包括主芯片、图像传感器和第一转换模块，所述第一转换模块用于将网络信号转换为模拟信号；所述摄像机设置在电梯内，所述主芯片分别与图像传感器和第一转换模块连接，所述第一转换模块通过电梯的同轴电缆与解调设备连接。

本发明的有益效果在于：图像传感器将采集到的图像信号传给主芯片，主芯片将图像信号转换成网络信号，然后将网络信号传给第一转换模块，第一转换模块将网络信号转换成模拟信号，然后通过电梯内部的同轴电缆进行传输，再通过解调设备将模拟信号还原成网络信号，可增加传输距离，提高传输效果，且隔离、防雷、防静电、抗干扰能力强，同时不同改变电梯线路布局，大幅降低了工程成本。

附图说明

图1为本发明一种电梯监控系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一的系统结构示意图；

图3为为本发明实施例一的BNC接口转换电路的电路示意图；

图4为本发明实施例一的EOC模块接口的示意图；

图5为本发明实施例一的IP175B芯片的结构示意图；

图6为本发明实施例一的IP116芯片的结构示意图；

图7为本发明实施例二的系统结构示意图；

图8为本发明实施例二的转换电路的电路结构示意图；

图9为本发明实施例三的摄像机的结构示意图。

标号说明：

1、摄像机；2、解调设备；3、显示设备；4、光电探测器；

11、主芯片；12、图像传感器；13、第一转换模块；14、第二转换模块；15、光敏传感器；16、红外灯驱动模块；17、声音采集模块。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

本发明最关键的构思在于：将网络信号转换为模拟信号并通过同轴电缆进行传输。

请参阅图1，一种电梯监控系统，包括摄像机和解调设备，所述摄像机包括主芯片、图像传感器和第一转换模块，所述第一转换模块用于将网络信号转换为模拟信号；所述摄像机设置在电梯内，所述主芯片分别与图像传感器和第一转换模块连接，所述第一转换模块通过电梯的同轴电缆与解调设备连接。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：可增加传输距离，提高传输效果，且隔离、防雷、防静电、抗干扰能力强，同时不同改变电梯线路布局，大幅降低了工程成本。

进一步地，所述第一转换模块包括第一转换电路，所述第一转换电路包括依次连接的转换芯片和BNC接口转换电路，所述转换芯片与主芯片连接，所述BNC接口转换电路与同轴电缆连接。

进一步地，所述转换芯片包括依次连接的IP175B芯片和IP116芯片，所述IP175B芯片连接主芯片，所述IP116芯片连接BNC接口转换电路。

进一步地，所述BNC接口转换电路包括共轭线圈、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻、第二电阻、第一TVS二极管、第二TVS二极管和BNC插座，所述共轭线圈包括第一线圈和第二线圈；

所述第一电容的一端连接所述转换芯片，另一端连接第一线圈的一端；所述第二电容的一端连接所述转换芯片，另一端连接第一线圈的另一端；所述第二线圈的一端通过第三电容和第一电阻连接BNC插座的第一管脚，另一端连接BNC插座的第二管脚、第三管脚、第四管脚和第五管脚；所述第二线圈的另一端还接地；所述第二线圈的一端通过所述第一TVS二极管连接第二线圈的另一端；所述第二电阻的一端连接BNC插座的第一管脚，另一端连接第四电容的一端；所述第四电容的另一端连接所述第二线圈的另一端；所述第二TVS二极管的一端连接BNC插座的第一管脚，另一端连接所述第二线圈的另一端。

由上述描述可知，通过转换芯片将网络信号转换为模拟信号，再通过BNC接口转换电路对接到同轴电缆，同时，BNC接口转换电路具有隔离抗干扰的作用。

进一步地，还包括设置在电梯隔层板之间的光电探测器，所述摄像机的内部还设有第二转换模块，所述光电探测器通过所述第二转换模块与主芯片连接。

由上述描述可知，通过设置光电传感器，可将楼层上下行信息及楼层位置动态显示到视频画面上。

进一步地，所述光电探测器上设有第一光耦合器和第二光耦合器；所述第二转换模块包括第二转换电路，所述第二转换电路包括两个转换电路，一转换电路分别连接主芯片与第一光耦合器，另一转换电路分别连接主芯片与第二光耦合器；

所述转换电路包括mos管、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第五电容；所述光电探测器通过第三电阻连接所述mos管的栅极，所述mos管的漏极通过第四电阻连接主芯片，所述mos管的源极接地；所述mos管的栅极通过第五电阻接地；所述mos管的漏极通过第六电阻连接3.3V的电压；所述第六电阻连接电压的一端通过第五电容接地。

进一步地，所述摄像机还包括光敏传感器和红外灯驱动模块，所述光敏传感器和红外灯驱动模块分别与所述主芯片连接。

由上述描述可知，通过设置光敏传感器和红外灯驱动模块，即使在照亮度低的情况下，也能清晰的看到电梯内部的场景。

进一步地，所述摄像机还包括声音采集模块，所述声音采集模块与所述主芯片连接。

由上述描述可知，通过设置声音采集模块，将电梯内的声音进行采集存储，对整个电梯环境进行监听，有助于更直观的了解电梯内的突发情况。

进一步地，还包括显示设备，所述显示设备通过网线与所述解调设备连接。

由上述描述可知，通过设置显示设备，可直观地观看摄像机所采集到的视频画面。

进一步地，还包括交换机，所述解调设备通过所述交换机连接所述显示设备。

由上述描述可知，通过设置交换机，交换机可连接多个设备，将数据传输到主控室，便于集中管理。

实施例一

请参照图1-6，本发明的实施例一为：一种电梯监控系统，可应用于电梯监控，如图1所示，包括摄像机1和解调设备2，所述摄像机1包括主芯片11、图像传感器12和第一转换模块13，所述第一转换模块13用于将网络信号转换为模拟信号；所述摄像机1设置在电梯内，所述主芯片11分别与图像传感器12和第一转换模块13连接，所述第一转换模块13通过电梯的同轴电缆与解调设备2连接。

如图2所示，还包括显示设备3，所述显示设备3通过网线与所述解调设备2连接。可选地，还包括交换机，所述解调设备通过所述交换机连接所述显示设备。

所述第一转换模块包括第一转换电路，所述第一转换电路包括依次连接的转换芯片和BNC接口转换电路，所述转换芯片与主芯片连接，所述BNC接口转换电路与同轴电缆连接。进一步地，所述转换芯片通过网络芯片连接主芯片。

优选地，所述转换芯片包括依次连接的IP175B芯片和IP116芯片，所述IP175B芯片连接主芯片，所述IP116芯片连接BNC接口转换电路。进一步地，所述IP175B芯片通过网络芯片连接主芯片。

如图3所示，所述BNC接口转换电路包括共轭线圈T1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、第一TVS二极管D1、第二TVS二极管D2和BNC插座，所述共轭线圈包括第一线圈和第二线圈；所述第一电容C1的一端连接所述转换芯片，另一端连接第一线圈的一端；所述第二电容C2的一端连接所述转换芯片，另一端连接第一线圈的另一端；所述第二线圈的一端通过第三电容C3和第一电阻R1连接BNC插座的第一管脚，另一端连接BNC插座的第二管脚、第三管脚、第四管脚和第五管脚；所述第二线圈的另一端还接地；所述第二线圈的一端通过所述第一TVS二极管D1连接第二线圈的另一端；所述第二电阻R2的一端连接BNC插座的第一管脚，另一端连接第四电容C4的一端；所述第四电容C4的另一端连接所述第二线圈的另一端；所述第二TVS二极管D2的一端连接BNC插座的第一管脚，另一端连接所述第二线圈的另一端。

优选地，所述第一电容C1＝0.1μF，第二电容C2＝0.1μF，第三电容C3＝10μF/100V，第四电容C4＝10nF/100V，第一电阻R1＝5.1Ω，第二电阻R2＝75Ω/1％(可有1％的误差)。

电路中的TVS二极管，即瞬态抑制二极管，可有效地保护电子线路中的精密元器件免受浪涌脉冲的破坏，对电路及器件起保护作用。

进一步地，本实施例的主芯片采用海思3518A/3516C芯片；图像传感器直接通过排线与主芯片连接；主芯片通过网络芯片RTL8201F与第一转换模块的EOC模块接口连接，EOC模块接口如图4所示，其中TX+/-及RX+/-为两对差分网络信号；网络信号通过IP175B芯片转换成特殊协议的信号后传给IP116芯片，IP116芯片将接收的信号转换为模拟信号，具体地，图5为IP175B芯片的结构示意图，图6为IP116芯片的结构示意图，IP175B芯片的65、66管脚(RXIP0/RXIM0)以及14、15管脚(TXOM3/TXOP3)管脚为网络信号输入端，通过MDIO、MDC、M0_RXD0-3、M0_RXC、M0_RXDV、M0_TXC、M0_TXEN、M0_TXD0-3等管脚将特殊协议的信号输出给IP116芯片的MDIO、MDC、M0_RXD0-3、M0_RXC、M0_RXDV、M0_TXC、M0_TXEN、M0_TXD0-3等管脚，IP116芯片的29管脚(ESU_P)和30管脚(ESU_M)为模拟信号输出端，输出的模拟信号通过图4中EOC模块接口的21管脚(PLC_S1)及23管脚(PLC_S2)对接到图3的BNC接口转换电路，BNC接口转换电路可起到隔离抗干扰的作用；然后通过BNC插座上的引出线对接到同轴电缆，模拟信号通过同轴电缆进行传输，再通过解调设备将模拟信号还原成网络信号，通过网线传输到显示设备，

本实施例中，主芯片将图像传感器将采集到的图像信号转换成网络信号，第一转换模块将网络信号转换成模拟信号，然后通过电梯内部的同轴电缆进行传输，再通过解调设备将模拟信号还原成网络信号；通过本实施例的信号传输方式，最远可将信号传输至距离摄像机1200m的地方，增加了传输距离，提高了传输效果，且隔离、防雷、防静电、抗干扰能力强，同时不同改变电梯线路布局，大幅降低了工程成本。

实施例二

请参照图7-8，本实施例是实施例一的进一步拓展，相同之处不再累述，区别在于，如图7所示，还包括设置在电梯隔层板之间的光电探测器4，所述摄像机1的内部还设有第二转换模块14，所述光电探测器4通过所述第二转换模块14与主芯片11连接。

进一步地，所述光电探测器上设有第一光耦合器和第二光耦合器；所述第二转换模块包括第二转换电路，所述第二转换电路包括两个转换电路，一转换电路分别连接主芯片与第一光耦合器，另一转换电路分别连接主芯片与第二光耦合器。

如图8所示，所述转换电路包括mos管Q1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第五电容C5；所述光电探测器的端口ALARM_IN通过第三电阻R3连接所述mos管Q1的栅极，所述mos管Q1的漏极通过第四电阻R5连接主芯片的GPIO口，所述mos管Q1的源极接地；所述mos管Q1的栅极通过第五电阻R5接地；所述mos管Q1的漏极通过第六电阻R6连接3.3V的电压；所述第六电阻R6连接电压的一端通过第五电容C5接地。进一步地，所述mos管为N型mos管。

其中，连接第一光耦合器的转换电路连接光电探测器中对应第一光耦合器的端口ALARM_IN_1，连接第二光耦合器的转换电路连接光电探测器中对应第二光耦合器的端口ALARM_IN_2，两个转换电路分别连接主芯片的两个不同的GPIO口。

优选地，第三电阻R3＝10KΩ，第五电阻R5＝33KΩ，第六电阻R6＝10KΩ，第五电容C5＝100nF/25V。

电梯大都采用平层传感器和隔层板来检测电梯楼层以及判定电梯是否平层。借此隔层板，U型光电传感器采集电梯运行数据，将光电探测器放置至隔层板之间，当电梯上下运行时，原先停留在平层板之间的光电探测器离开平层板，即两个光耦合器会先后离开隔层板，由遮挡状态变为未被遮挡状态，输出高低电平变换，摄像机外接光电探测器，将光电探测器采集到的数据传输到设备中，通过软件对接受到的数据进行中断处理，将楼层上下行信息及楼层位置动态显示到显示设备的视频画面上，还可根据需要设置夹层和跳层，确保显示正确。

具体地，假设第一光耦合器设置在第二光耦合器的上方，第一光耦合器连接主芯片的第一GPIO口，第二光耦合器连接主芯片的第二GPIO口；当电梯上行时，使得原先停留在平层板间的光耦离开平层板不被遮挡，第一光耦合器先离开平层板，接口电平由高变低，引起原先拉低的第一GPIO口被拉高，当第二光耦合器后离开平层板时，同样接口电平由高到低，引起原先拉低的第二GPIO口被拉高，GPIO口拉高信息直接传送到主芯片，通过软件对接收到的上升沿先后信息进行中断处理，判断电梯处于上行状态。同理下行状态亦是如此。也就是说，若第一GPIO口对应的电平信号先处于上升沿，第二GPIO口对应的电平信号后处于上升沿，则判定电梯为上行状态；若第二GPIO口对应的电平信号先处于上升沿，第一GPIO口对应的电平信号后处于上升沿，则判定电梯为下行状态。其中只要设置好初始所在楼层及总楼层就能准确的在监控画面中动态显示电梯上下行状态及所在楼层位置，由于光电探测器与电梯平层光耦放置位置一致，所以楼层显示是实时同步的，还可以根据需求设置夹层和跳层，对楼层详细信息进行备注等。

本实施例中，通过设置光电传感器，可将楼层上下行信息及楼层位置动态显示到视频画面上。

实施例三

请参照图9，本实施例是上述实施例的进一步拓展，相同之处不再累述，区别在于，所述摄像机1还包括光敏传感器15和红外灯驱动模块16，所述光敏传感器15和红外灯驱动模块16分别与所述主芯片11连接。

所述摄像机1还包括声音采集模块17，所述声音采集模块17与所述主芯片11连接。优选地，声音采集模块17为咪头。

通过设置光敏传感器和红外灯驱动模块，当环境灯光比较暗或者出现照明灯损坏的条件下，主芯片会对光敏传感器采集到的数据进行处理，红外灯会开启，并能通过环境的光照强度来控制红外灯的电流，从而来控制红外灯的亮度，使得即使在照亮度低的情况下，也能清晰的看到电梯内部的场景。

通过设置声音采集模块，将电梯内的声音进行采集存储，对整个电梯环境进行监听，有助于更直观的了解电梯内的突发情况。

综上所述，本发明提供的一种电梯监控系统，主芯片将图像传感器将采集到的图像信号转换成网络信号，第一转换模块将网络信号转换成模拟信号，然后通过电梯内部的同轴电缆进行传输，再通过解调设备将模拟信号还原成网络信号；可增加传输距离，提高传输效果，且隔离、防雷、防静电、抗干扰能力强，同时不同改变电梯线路布局，大幅降低了工程成本；通过设置光电传感器，可将楼层上下行信息及楼层位置动态显示到视频画面上；通过设置光敏传感器和红外灯驱动模块，即使在照亮度低的情况下，也能清晰的看到电梯内部的场景；通过设置声音采集模块，将电梯内的声音进行采集存储，对整个电梯环境进行监听，有助于更直观的了解电梯内的突发情况。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种电梯监控系统，其特征在于，包括摄像机和解调设备，所述摄像机包括主芯片、图像传感器和第一转换模块，所述第一转换模块用于将网络信号转换为模拟信号；所述摄像机设置在电梯内，所述主芯片分别与图像传感器和第一转换模块连接，所述第一转换模块通过电梯的同轴电缆与解调设备连接；

还包括设置在电梯隔层板之间的光电探测器，所述摄像机的内部还设有第二转换模块，所述光电探测器通过所述第二转换模块与主芯片连接；

所述光电探测器上设有第一光耦合器和第二光耦合器；所述第二转换模块包括第二转换电路，所述第二转换电路包括两个转换电路，一转换电路分别连接主芯片与第一光耦合器，另一转换电路分别连接主芯片与第二光耦合器；

所述转换电路包括mos管、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第五电容；所述光电探测器通过第三电阻连接所述mos管的栅极，所述mos管的漏极通过第四电阻连接主芯片，所述mos管的源极接地；所述mos管的栅极通过第五电阻接地；所述mos管的漏极通过第六电阻连接3.3V的电压；所述第六电阻连接电压的一端通过第五电容接地；

所述第一转换模块包括第一转换电路，所述第一转换电路包括依次连接的转换芯片和BNC接口转换电路，所述转换芯片与主芯片连接，所述BNC接口转换电路与同轴电缆连接；

所述BNC接口转换电路包括共轭线圈、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻、第二电阻、第一TVS二极管、第二TVS二极管和BNC插座，所述共轭线圈包括第一线圈和第二线圈；

所述第一电容的一端连接所述转换芯片，另一端连接第一线圈的一端；所述第二电容的一端连接所述转换芯片，另一端连接第一线圈的另一端；所述第二线圈的一端通过第三电容和第一电阻连接BNC插座的第一管脚，另一端连接BNC插座的第二管脚、第三管脚、第四管脚和第五管脚；所述第二线圈的另一端还接地；所述第二线圈的一端通过所述第一TVS二极管连接第二线圈的另一端；所述第二电阻的一端连接BNC插座的第一管脚，另一端连接第四电容的一端；所述第四电容的另一端连接所述第二线圈的另一端；所述第二TVS二极管的一端连接BNC插座的第一管脚，另一端连接所述第二线圈的另一端。

2.根据权利要求1所述的电梯监控系统，其特征在于，所述转换芯片包括依次连接的IP175B芯片和IP116芯片，所述IP175B芯片连接主芯片，所述IP116芯片连接BNC接口转换电路。

3.根据权利要求1所述的电梯监控系统，其特征在于，所述摄像机还包括光敏传感器和红外灯驱动模块，所述光敏传感器和红外灯驱动模块分别与所述主芯片连接。

4.根据权利要求1所述的电梯监控系统，其特征在于，所述摄像机还包括声音采集模块，所述声音采集模块与所述主芯片连接。

5.根据权利要求1所述的电梯监控系统，其特征在于，还包括显示设备，所述显示设备通过网线与所述解调设备连接。

6.根据权利要求5所述的电梯监控系统，其特征在于，还包括交换机，所述解调设备通过所述交换机连接所述显示设备。

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