CN107055245A - 一种电梯实时监测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种电梯实时监测方法和装置。监测方法是通过实时气压值之差来计算轿厢离地相对高度，监测装置包括：固装控制盒和随动控制盒；固装控制盒安装在电梯井顶部或底部，其内设置有第一控制器和第一气压检测器，第一控制器定时控制第一气压检测器检测电梯井顶部或底部的气压；随动控制盒安装在轿厢上，其内设置有第二控制器和第二气压检测器，第二控制器循环控制第二气压检测器检测轿厢所处位置的气压；通过两处的气压差换算出轿厢离地高度及运行速度。本发明的方法检测准确，装置的体积小，安装方便，而且与原电梯在机械和电气上完全隔离,不会对原电梯有任何影响，适用于各类电梯加装，应用范围广。

Description

一种电梯实时监测方法及装置
技术领域
本发明的实施例涉及一种电梯监测器，尤其涉及一种电梯实时监测方法及装置。
背景技术
电梯是现代高楼必不可缺的一部分，随着电梯使用率增加，产生故障或存在安全隐患的概率增大，每年因电梯故障造成的安全事故越来越多。国内的电梯多数是通过定期安全性检修来保障其运行的安全性，电梯故障和检测记录一般是通过人手记录或电脑输入保存在监控室中，容易造成数据遗失。
近年来，随着通信技术和互联网技术的发展和普及，已经开始出现电梯的智能监控技术。但是，对于不同品牌的各类电梯，目前尚无统一的监控输出接口标准。通过调查发现目前有较多的电梯监控系统和电梯监控终端，但是很少有能兼容所有电梯的监控终端，无一例外的是这些电梯监控终端全部需要在原电梯(或电梯井房)上进行机械安装或传感器安装，都存在安装和调试繁琐的缺点，这极大地阻碍了电梯监控技术的推广，
发明内容
本发明的目的在于针对现有电梯监测技术中的安装和调试繁琐的缺点，提供一种检测准确的电梯实时监测方法，以及一种体积小，易安装，与原电梯在机械和电气上完全隔离的电梯实时监测装置。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种电梯实时监测方法，包括如下步骤：1)连续检测多次电梯井顶部或底部气压，得出第一气压平均值；2)连续检测多次轿厢当前位置气压，得出第二气压平均值；3)第一气压平均值与第二气压平均值相比对，得出气压差值；4)根据气压差值计算出轿厢当前高度；循环进行步骤1)、2)、3)、4)，每两次计算所得到的高度值之差除以两次计算所相隔的时间差可得到轿厢的实时速度。
本发明的方法通过实时气压值之差来计算轿厢离地相对高度，这样能完全抵消天气、温度等对气压值的影响，从而保证对轿厢高度测量的准确性。
本发明还提供一种电梯实时监测装置，包括：固装控制盒和随动控制盒；所述固装控制盒安装在电梯井顶部或底部，其内设置有第一控制器和第一气压检测器，第一控制器定时控制第一气压检测器检测电梯井顶部或底部的气压；所述随动控制盒安装在轿厢上，其内设置有第二控制器和第二气压检测器，第二控制器循环控制第二气压检测器检测轿厢所处位置的气压；通过两处的气压差换算出轿厢离地高度及运行速度。
此外，本发明的监控装置还提供如下附属技术方案：
所述固装控制盒内还设置有与第一控制器耦合的第一供电模块，所述随动控制盒内设置有与第二控制器耦合的第二供电模块；该第一、二供电模块均包括开关电源适配器和储电元件。
所述固装控制盒内还设置有与第一控制器耦合的第一无线传输器，所述随动控制盒内还设置有与第二控制器耦合、且与第一无线传输器无线通信的第二无线传输器；该第一、二传输器型号相同，为2.4G无线传输器、蓝牙透传器、WIFI通信器或者RF通信器。
所述随动控制盒内还设置有数据传输模块，该数据传输模块与电梯监控中心服务器远程通信，其为GPRS模块、3G/4G数据模块或者WIFI传输模块。
所述第一控制器和所述第二控制器型号相同，为单片机、PLC、DSP或嵌入式控制器。
所述第一控制器定时控制第一气压检测器检测电梯井顶部或底部的气压；所述第二控制器循环控制第二气压检测器检测轿厢所处位置的气压。
相比于现有技术，本发明的优势在于：体积小，硬件成本低，安装易，放置在相应位置后通电即可使用，省去大量的安装成本。而且本监测装置通过气压差换算出轿厢离地高度及运行速度，并且与原电梯在机械和电气上完全隔离,不会对原电梯有任何影响，适用于各类电梯加装，应用范围极广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，并非对本发明的限制。
图1是本发明实施例的电梯实时监测装置模块框图。
图2是第一气压检测器电路图。
图3是第一控制器电路图。
图4是第一供电模块电路图，含电池充放电及电压转换电路。
图5是第一无线传输器电路图。
图6是数据传输模块电路图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案作进一步非限制性的详细描述。
见图1，电梯实时监测装置包括：固装控制盒、随动控制盒和电梯监控中心服务器10。固装控制盒包含第一气压检测器1、第一控制器2、第一无线传输器3、以及第一供电模块4。随动控制盒包含第二无线传输器5、第二控制器6、第二气压检测器7、第二供电模块8、以及数据传输模块9。
固装控制盒安装在电梯井顶部或底部，用于定时且连续检测电梯井顶部或底部的气压，得出气压平均值，本实施例称其为第一气压均值，然后将该第一气压均值送给随动控制盒。随动控制盒安装在轿厢上，随轿厢升降，用于循环且连续检测轿厢当前位置的气压，同样得出气压平均值，本实施例称其为第二气压均值。第二气压均值与第一气压均值对比，得出气压差值。
见图2所示，第一气压检测器1用于实时测量其所在高度的气压值，其采用MS5611芯片，PS脚接1K的电阻R15，CSB脚接1K的电阻R16。第二气压检测器7的型号和电路结构与第一气压检测器1相同。
见图3所示，第一控制器2采用STC12C5A60S2单片机，采用11.0592M晶振；其下载电路所用的USB转串口的转换控制芯片采用CH340G，可在线下载现有程序；单片机的P3.0和P3.1串口端子是程序下载电路和GPRS数据传输模块共用的串口端子。第二控制器6的型号和电路结构与第一控制器2相同。
见图4所示，第一供电模块4包括开关电源适配器和储电元件及电压转换电路。其中，开关电源适配器采用的是粤港公司生产的电源适配器，具体型号为YG-1805B，输入150V～280V交流电，输出5V/2A直流稳压电；可充电电池采用4.2V锂电池；充放电控制芯片采用TP4056，市电正常时可对锂电池充电，在断电时启用可充电锂电池，从而保证本终端设备稳定工作；电压LDO转换芯片采用AMS11175V，可将5V电源转换成3.3V稳压直流电。第二供电模块4的型号和电路结构与第一供电模块4相同。
见图5所示，第一无线传输器3采用SMT8S003F3P6管理芯片，其VDD引脚、VSS引脚接第一供电模块输出的3.3V电源，与上述单片机的联接采用ISP接口。该第一无线传输器3的主要作用是固装控制盒和随动控制盒数据互传，固装控制盒能把楼顶(或楼底)的实时气压值传送给随动控制盒。第二无线传输器5的型号和电路结构与第一无线传输器3相同，两者可以进行无线信号传输。
见图6所示，数据传输模块9采用SIM900A模块，利用GSM公共网络将电梯运行的高度和速度等数据无线传送到电梯监控中心服务器上，然后由电梯监控中心服务器进行处理。该SIM900A模块的VCC引脚接所述供电模块，GND引脚接地，TXD引脚接单片机P3.0引脚，RXD引脚接单片机P3.1引脚。
开始工作时，固装控制盒和随动控制盒都是先进行初始化，包括两个控制器内部的定时器初始化、外部中断初始化，两个气压检测器初始化，两个无线传输器初始化，以及数据传输模块初始化。
初始化后，固装控制盒第一控制器2内部定时器每3分钟中断一次，每次中断调用第一气压检测器1连续测量100次并求气压平均值(每测量100次约耗时1秒钟)，将该楼顶(或楼底)的气压均值(第一气压值)通过第一无线传输器3传输至第二无线传输器5。
第二无线传输器5接收到第一气压值后转送给第二控制器6，第二控制器6产生串口中断，存储该第一气压值。第二控制器6循环地调用第二气压检测器7，每次连续测量30次并求气压平均值(第二气压值)，第二气压均值与第一气压均值对比，得出气压差值，可计算出轿厢的高度；每两次计算所得到的高度值之差除以两次计算所相隔的时间差可得到轿厢的实时速度；
调用数据传输模块9将该轿厢的实时高度和速度值发送至电梯监控中心服务器，由该电梯监控中心服务器做出电梯监控决策，而固装控制盒和随动控制盒再进行新一轮循环。
本发明的电梯实时监测装置零部件少，体积小，硬件成本低，安装易，放置在相应位置后通电即可使用，省去大量的安装成本。而且本监测装置通过气压差换算出轿厢离地高度及运行速度，监控电梯的实时高度和实时速度，分析电梯运行状态，能在发生电梯故障的第一时间报警并判断故障类型，能实时显示被困人员的准确位置等，并且与原电梯在机械和电气上完全隔离,不会对原电梯有任何影响，适用于各类电梯加装，应用范围极广。
需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电梯实时监测方法，其特征在于其包括如下步骤：
1)连续检测多次电梯井顶部或底部气压，得出第一气压平均值；
2)连续检测多次轿厢当前位置气压，得出第二气压平均值；
3)第一气压平均值与第二气压平均值相比对，得出气压差值；
4)根据气压差值计算出轿厢当前高度；
5)循环进行步骤1)、2)、3)、4)，每两次计算所得到的高度值之差除以两次计算所相隔的时间差可得到轿厢的实时速度。
2.根据权利要求1所述的电梯实时监测方法的监测装置，其特征在于：其包括：固装控制盒和随动控制盒；所述固装控制盒安装在电梯井顶部或底部，其内设置有第一控制器和第一气压检测器，第一控制器控制第一气压检测器检测电梯井顶部或底部的气压；所述随动控制盒安装在轿厢上，其内设置有第二控制器和第二气压检测器，第二控制器控制第二气压检测器检测轿厢所处位置的气压；通过两处的气压差换算出轿厢离地高度及运行速度。
3.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于：所述固装控制盒内还设置有与第一控制器耦合的第一供电模块，所述随动控制盒内设置有与第二控制器耦合的第二供电模块；该第一、二供电模块均包括开关电源适配器和储电元件。
4.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于：所述固装控制盒内还设置有与第一控制器耦合的第一无线传输器，所述随动控制盒内还设置有与第二控制器耦合、且与第一无线传输器无线通信的第二无线传输器；该第一、二传输器型号相同，为2.4G无线传输器、蓝牙透传器、WIFI通信器或者RF通信器。
5.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于：所述随动控制盒内还设置有数据传输模块，该数据传输模块与电梯监控中心服务器远程通信，其为GPRS模块、3G/4G数据模块或者WIFI传输模块。
6.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于：所述第一控制器和所述第二控制器型号相同，为单片机、PLC、DSP或嵌入式控制器。
7.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于：所述第一控制器定时控制第一气压检测器检测电梯井顶部或底部的气压；所述第二控制器循环控制第二气压检测器检测轿厢所处位置的气压。
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