CN107265230A - 一种电梯安全监管物联网系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电梯安全监管物联网系统，包括：电梯安全监管平台，安装于平台内各电梯处的轿厢装置、轿顶装置、平层开关、基层开关、称重传感器和门磁开关，以及与电梯安全监管平台通讯的监管部门终端、维保单位终端和使用单位终端，和与轿厢装置通讯的电梯运维笔。电梯安全监管平台用于接收轿厢装置和轿顶装置上传的电梯运行数据和维保信息，并在接收报警信号后调取轿厢装置拍摄的故障电梯的图像信息，与故障电梯的电梯运行数据一起传送至维保单位终端通知维保人员进行救援。本发明通过轿厢装置和轿顶装置等采集电梯运行数据，在检测到故障时及时通知救援人员，并且通过电梯运维笔及时记录维保人员信息及维保时间，使电梯维保监管更加透明化。

Description

一种电梯安全监管物联网系统

技术领域

本发明涉及电梯安全监管技术领域，尤其涉及一种电梯安全监管物联网系统。

背景技术

随着电梯使用率的快速增长及电梯使用年限的增加，电梯事故屡屡发生。电梯不断发生的安全事故：冲顶、蹲底、关人、夹人等事故严重危及着乘坐人员的生命安全，电梯故障投诉成倍增长，成为城市管理的难点之一。

目前，城市中仍然缺乏对电梯安全进行监管的有效手段，对电梯故障的响应及救援不够及时，电梯日常的维保也无法得到保障。因此，亟待开发一种电梯安全监管物联网系统，可以利用物联网等前沿科技技术，提高电梯安全监督的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中缺乏对电梯安全进行监管的有效手段的缺陷，提供一种电梯安全监管物联网系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电梯安全监管物联网系统，包括：

电梯安全监管平台，用于接收平台内电梯的轿厢装置和轿顶装置上传的电梯运行数据和维保信息，并进行存储；所述电梯安全监管平台在接收到轿厢装置发送的报警信号后调取轿厢装置拍摄的故障电梯的图像信息，并与故障电梯的电梯运行数据一起传送至维保单位终端通知维保人员进行救援；

轿厢装置，安装于电梯轿厢内顶部，所述轿厢装置包括轿厢主控单元以及与之连接的红外传感器、摄像头、语音单元、三轴加速度传感器、GPRS通讯单元、射频通讯单元和数据存储单元；所述红外传感器用于采集红外人体感应信号，所述三轴加速度传感器用于检测电梯加速度信息，所述摄像头用于采集图像信息，所述GPRS通讯单元用于上传数据给所述电梯安全监管平台，以及接收轿顶装置上传的电梯运行状态信息，所述射频通讯单元用于与电梯运维笔通讯；所述轿厢主控单元用于根据所述红外人体感应信号、电梯加速度信息和电梯运行状态信息进行故障检测，在检测发生故障时通过GPRS通讯单元发送报警信号给所述电梯安全监管平台，并发送短信或者拨号给预存的手机号；

平层开关，安装于电梯平层位置，用于采集平层信息、楼层信息和电梯运行速度信息；

基层开关，安装于电梯基层位置，用于采集基层信息；

门磁开关，安装于电梯轿厢门区域固定槽钢处，用于通过检测电梯轿厢门区域上贴设的磁条来采集门开关状态信息；

称重传感器，安装于电梯轿厢的底部，用于采集电梯承重数据信息；

轿顶装置，安装于电梯轿厢外顶部，所述轿顶装置与所述平层开关、基层开关、门磁开关和称重传感器连接，用于采集电梯运行状态信息，并上传至所述轿厢装置和电梯安全监管平台；

电梯运维笔，用于在接收维保人员输入的按键信号后，向所述轿厢装置发送电梯维保指令，所述轿厢装置采集所述电梯运维笔内存储的维保人员信息并记录维保时长，上传至所述电梯安全监管平台；

监管部门终端，用于与所述电梯安全监管平台通讯，查询所监管电梯的维保信息；

维保单位终端，用于与所述电梯安全监管平台通讯，查询所维保电梯的电梯运行数据和维保信息，并接收报警信号；

使用单位终端，用于与所述电梯安全监管平台通讯，查询所维保电梯的电梯运行数据和维保信息。

在根据本发明所述的电梯安全监管物联网系统中，所述轿厢装置还包括LED单元，所述轿厢主控单元在检测发生故障时控制所述LED单元照亮。

在根据本发明所述的电梯安全监管物联网系统中，所述轿厢主控单元在检测发生故障时控制所述语音单元播放预存的安抚语音。

在根据本发明所述的电梯安全监管物联网系统中，所述电梯安全监管物联网系统还包括安装在电梯轿厢内的轿厢显示屏，用于显示电梯运行状态信息和/或广告信息和/或故障时安全操作指导。

在根据本发明所述的电梯安全监管物联网系统中，所述电梯安全监管平台包括：

参数管理模块，用于对电梯设备进行注册管理存储平台内电梯的电梯运行数据和维保信息；

数据查询模块，用于存储平台内电梯的电梯运行数据、维保信息和故障信息，并提供记录查询；

故障处理模块，用于在接收到轿厢装置发送的报警信号后通知维保单位终端，并记录故障信息，以日报或者月报的形式为平台内的单位提供故障统计分析表；

数据设置模块，用于对平台内报警关联的预存手机号或者短信内容进行设置。

在根据本发明所述的电梯安全监管物联网系统中，所述电梯运维笔包括：运维笔主控模块、按键模块、存储模块和射频模块；

所述射频模块用于与所述轿厢装置通讯；

所述存储模块用于存储维保人员信息；

所述运维笔主控模块用于在通过按键模块接收维保人员输入的按键信号后，向所述轿厢装置发送电梯维保指令，并将存储模块内的维保信息上传至轿厢装置。

在根据本发明所述的电梯安全监管物联网系统中，所述电梯运维笔还包括：蓝牙模块、蜂鸣器和LED灯；所述蓝牙模块、蜂鸣器和LED灯分别与运维笔主控模块连接，所述蓝牙模块用于与移动终端建立蓝牙通讯，所述运维笔主控模块在检测电梯运维笔的蓝牙模块和移动终端的距离超过安全距离时，控制蜂鸣器发出警报声，以及控制LED灯闪烁报警；所述移动终端周期性获取RSSI值，根据当前获取的RSSI值调整寻找显示进度条，所述运维笔主控模块周期性获取RSSI值，并控制LED灯闪烁频率与RSSI值呈正比。

在根据本发明所述的电梯安全监管物联网系统中，所述电梯安全监管平台在接收到轿厢装置发送的报警信号后，通过以下步骤发送报警信号给维保人员的电梯运维笔：

S1、通过定位电梯运维笔采集维保人员的实时位置；

S2、通过以下公式计算维保人员的实时位置与故障电梯位置的抵达时间，并确定抵达时间最短的维保人员；

其中，P_S为维保人员的实时位置，P_F为故障电梯位置，||P_S-P_F||表示从维保人员的实时位置到故障电梯位置之间的抵达时间，S_Li为从维保人员的实时位置到故障电梯位置之间n段路段中第i段路段的距离，V_i为第i段路段的平均车速，t_j为从维保人员的实时位置到故障电梯位置之间m个红绿灯中第j个红绿灯的平均通行时间，T_x为维保人员的实时位置与故障电梯位置之间的k个需要跨越的阻碍物中第x个阻碍物的平均跨越时间；

S3、通过短信或电话发送报警信号给抵达时间最短的维保人员的电梯运维笔。

在根据本发明所述的电梯安全监管物联网系统中，该步骤S2中通过以下子步骤判断维保人员的实时位置与故障电梯位置之间需要跨越的阻碍物：

1)获取维保人员的实时位置与故障电梯位置之间的抵达直线线段P_SP_F；

2)将阻碍物分成多个阻碍物线段，取其中一个阻碍物线段为P_AP_B；

3)判断抵达直线线段P_SP_F与阻碍物线段P_AP_B是否相交，是则确定该阻碍物线段P_AP_B为需要跨越的阻碍物，并转步骤5)，否则转步骤4)；该步骤中判断同时满足以下条件1和条件2时，确定抵达直线线段P_SP_F与阻碍物线段P_AP_B相交：条件1为或者条件2为 或者

4)检测所述多个阻碍物线段是否遍历完毕，是则转步骤5)，否则转步骤3)判断下一个阻碍物线段与抵达直线线段P_SP_F是否相交；

5)检测区域内阻碍物是否遍历完，否则转步骤2)将下一阻碍物分成多个阻碍物线段继续检测；

在根据本发明所述的电梯安全监管物联网系统中，所述阻碍物为河流或者高速路。

实施本发明的电梯安全监管物联网系统，具有以下有益效果：本发明通过在电梯处设置轿厢装置和轿顶装置，并结合传感器和开关采集电梯运行数据，在检测到故障时及时通过多级渠道通知救援人员，并且通过电梯运维笔与轿厢装置的信息交换，及时记录维保人员信息及维保时间，为维保单位、监管部门和使用单位提供维保信息查询等功能，使电梯维保监管更加透明化。

附图说明

图1为根据本发明优选实施例的电梯安全监管物联网系统的模块图；

图2为根据本发明优选实施例的电梯安全监管物联网系统中轿厢装置的模块框图；

图3为根据本发明优选实施例的电梯安全监管物联网系统中电梯安全监管平台的模块框图；

图4为根据本发明优选实施例的电梯安全监管物联网系统中电梯运维笔的模块框图；

图5为根据本发明优选实施例的电梯安全监管物联网系统中报警信号发送流程图；

图6为根据本发明优选实施例的电梯安全监管物联网系统中维保人员确定步骤的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明利用物联网等前沿科技技术，提供了一种电梯安全监管物联网系统，通过维保监督、电梯运行情况实时远程监控、电梯运行数据实时采集等方式，及时发现电梯故障，并实时报警，快速救援。同时，通过对采集到的数据进行收集分析归纳，系统可起到预警作用，为电梯安全运行的监管增加高效的科技手段。

请参阅图1，为根据本发明优选实施例的电梯安全监管物联网系统的模块图。如图1所示，该电梯安全监管物联网系统包括：电梯安全监管平台100，以及安装于平台内各电梯1处的轿厢装置210、轿顶装置220和多个开关与传感器。该电梯安全监管物联网系统还包括与电梯安全监管平台100通讯的监管部门终端400、维保单位终端500和使用单位终端600。

其中，电梯1中在电梯轿厢2内部安装有轿厢装置210，在电梯轿厢2外部安装有轿顶装置220和多个传感器与开关。该多个传感器和开关包括但不限于平层开关230、基层开关240、称重传感器250和门磁开关260。

基层开关240安装于电梯基层位置，用于采集基层信息。基层开关240可以通过一光线发射器来实现。电梯轿厢2上安装有一光线接收器。光线接收器在检测到该电梯基层位置的光线发射器发出的光线时，判断当前处于基层位置。

平层开关230安装于电梯平层位置，用于采集平层信息、楼层信息和电梯运行速度信息。优选地，该平层开关230并接在原电梯平层开关位置，例如在电梯各个楼层的厅门位置均安装一光线发射器来实现。电梯轿厢2上的光线接收器通过接收这些光线发射器的光线，来确定平层信息，即是否达到一平层位置。当电梯运行到基层时，光线接收器自动判断为电梯处于基层，光线接收器每向上经过一次平层位置的光线发射器，轿厢装置210计算电梯楼层向上累加一，光线接收器每向下经过一次平层位置的光线发射器，轿厢装置210计算电梯楼层向下累减一，最终得到电梯当前楼层数。进一步地，轿厢装置210可根据接收到光线发射器光线的时间计算电梯运行速度信息。

门磁开关260安装于电梯轿厢门区域固定槽钢处，用于通过检测电梯轿厢门区域上贴设的磁条来采集门开关状态信息。

称重传感器250安装于电梯轿厢的底部，用于采集电梯承重数据信息。轿厢装置210通过称重传感器250称取的电梯承重数据信息判断电梯轿厢2处于超重或失重状态，并根据电梯轿厢2处于超重或失重状态判断电梯轿厢2为上升状态或下降状态。

轿顶装置220安装于电梯轿厢2外顶部，轿顶装置220与平层开关230、基层开关240、门磁开关260和称重传感器250连接，用于采集电梯运行状态信息，并上传至轿厢装置210和电梯安全监管平台100。该电梯运行状态信息包括但不限于基层信息、平层信息、楼层信息、电梯运行速度信息、门开关状态信息和电梯承重数据信息。轿顶装置220作为黑匣子，安装在电梯轿厢2外顶部，为轿厢装置210等提供系统电源，并可进行上述电梯运行状态信息的实时采集，实现远程数据通信。

轿厢装置210安装于电梯轿厢2内顶部。请结合参阅图2，为根据本发明优选实施例的电梯安全监管物联网系统中轿厢装置的模块框图。优选地，该轿厢装置210包括轿厢主控单元211以及与之连接的红外传感器212、摄像头213、三轴加速度传感器214、语音单元215、GPRS通讯单元216、射频通讯单元217和数据存储单元218。其中，红外传感器212用于采集红外人体感应信号，摄像头213用于采集图像信息，三轴加速度传感214用于检测电梯加速度信息，语音单元215用于语音通话或者播放语音。射频通讯单元217用于与电梯运维笔通讯，例如采用2.4G无线通讯。GPRS通讯单元216用于上传电梯运行数据给电梯安全监管平台100，以及接收轿顶装置220上传的电梯运行状态信息。数据存储单元218用于存储采集的各种电梯运行数据。轿厢主控单元211用于根据所述红外人体感应信号、电梯加速度信息和电梯运行状态信息进行故障检测，在检测发生故障时通过GPRS通讯单元发送报警信号给电梯安全监管平台100，并发送短信或者拨号给预存的手机号。轿厢主控单元211还在检测发生故障时通过摄像头拍摄故障电梯的图像信息并上传至电梯安全监管平台100。电梯管理人员也可以通过电梯安全监管平台100实时采集电梯的图像信息，并结合其它电梯运行数据一起远程监控电梯是否正常运行。轿厢主控单元211根据采集的信息检测电梯是否发生诸如冲顶、蹲底、平层或非平层关人、平层或非平层开门等电梯故障，当检测到上述故障时进行报警。例如，当检测到电梯轿厢2在非平层位置且电梯为停止状态，并且电梯轿厢2中检测到红外人体感应信号，则判断为非平层关人。

电梯运维笔300作为电梯维保人员进行电梯维保时现场使用的工具，用于与轿厢装置210通讯，当需要进行维保时，维保人员手持该电梯运维笔300至需要维保的电梯处，维保人员按下对接按键后，电梯运维笔300可与轿厢装置210建立通讯，向轿厢装置210发送电梯维保指令，轿厢装置210采集电梯运维笔300内存储的维保人员信息并记录维保时长，上传至电梯安全监管平台100。

电梯安全监管平台100用于接收平台内电梯的轿厢装置210和轿顶装置220上传的电梯运行数据和维保信息，并进行存储。优选地，该电梯运行数据包括但不限于电梯运行状态信息，以及红外人体感应信号和电梯加速度信息等。其中电梯运行状态信息包括但不限于基层信息、平层信息、楼层信息、电梯运行速度信息、门开关状态信息和电梯承重数据信息。电梯安全监管平台100在接收到轿厢装置210发送的报警信号后调取轿厢装置210拍摄的故障电梯的图像信息，并与故障电梯的电梯运行数据一起传送至维保单位终端500通知维保人员进行救援。该电梯安全监管平台100还可以通过各自的单位终端或者个人移动终端通知电梯使用单位管理人员和电梯监管部门管理人员，例如发送短信或者系统消息提醒，从而实现多级报警，快速救援。该电梯安全监管平台100还可以对前端的电梯设备进行注册管理，并对所有采集到的数据进行存储、统计、分析。通过平台可查询电梯运行历史记录、实时数据、故障记录、电梯维保记录，年检记录，并可进行维保预期、超期，年检、短信提醒。

监管部门终端400用于与电梯安全监管平台100通讯，查询所监管电梯的维保信息。

维保单位终端500用于与电梯安全监管平台100通讯，查询所维保电梯的电梯运行数据和维保信息，并接收报警信号。

使用单位终端600用于与电梯安全监管平台100通讯，查询所维保电梯的电梯运行数据和维保信息。

请参阅图3，为根据本发明优选实施例的电梯安全监管物联网系统中电梯安全监管平台的模块框图。在本发明的一个优选实施例中，如图3所示，该电梯安全监管平台100包括：参数管理模块110、数据查询模块120、故障处理模块130和数据设置模块140。

其中，参数管理模块110用于对前端的电梯设备进行注册管理。

数据查询模块120用于存储平台内电梯的电梯运行数据、维保信息和故障信息，并提供记录查询。

故障处理模块130用于在接收到轿厢装置发送的报警信号后通知维保单位终端，并记录故障信息，以日报或者月报的形式为平台内的单位提供故障统计分析表。其中，故障处理模块130在接收到轿厢装置210发送的报警信号后调取轿厢装置210拍摄的故障电梯的图像信息，并与故障电梯的电梯运行数据一起传送至维保单位终端500通知维保人员进行维保。该故障处理模块130还可以提供故障数据统计功能，以月报汇总统计表、月报区域统计、维保单位月报统计和使用单位月报统计的形式，为电梯使用单位和安全管理单位的决策提供数据支持，从而便于电梯事故分析和电梯安全管理责任认定。

数据设置模块140用于对平台内报警关联的预存手机号或者短信内容进行设置。

因此，本发明的电梯安全监管物联网系统具有以下功能：

(一)维保管理

电梯维保人员通过电梯维保笔300，向轿厢装置210发送电梯维保指令后，电梯安全监管物联网系统会采集维保人员姓名、维保时长等相关维保信息，并上传至电梯安全监管平台100。电梯使用单位、电梯维保单位、电梯监管部门均可通过电梯安全监管平台100查询电梯维保情况。当电梯维保超期时，电梯安全监管平台100会自动给相关责任人发送电梯维保超期短信，督促维保人员按期维保。系统将电梯的维护保养工作，实时动态地反映给电梯使用单位、电梯维保单位、电梯监管部门和电梯乘客等，从而使电梯维保监管更加科学化和透明化。

(二)运行监管

轿厢装置210可以根据实时采集的电梯运行数据进行初步的故障检测。优选地，轿厢装置210和轿顶装置220可以通过传感器等实时采集到电梯楼层、门状态、运行方向、速度等状态信息，并通过无线通信网络实时传输到电梯安全监管平台100，电梯管理人员可以远程监控电梯是否正常运行。

(三)故障报警

电梯发生诸如冲顶、蹲底、平层或非平层关人、平层或非平层开门等电梯故障时，轿厢装置210和/或电梯安全监管平台100会自动向维保人员、电梯使用单位管理人员、电梯监管部门管理人员发送短信，从而实现多级报警，快速救援。

(四)电梯困人自动照明

优选地，本发明的电梯安全监管物联网系统的轿厢装置210还包括LED单元，轿厢主控单元211在检测发生故障尤其是困人故障时控制LED单元照亮。因此，在电梯发生困人故障时，系统会自动点亮轿厢装置210内嵌的LED照明，从而缓解被困者紧张、慌乱的情绪。

(五)语音安抚

优选地，轿厢主控单元211在检测发生故障尤其是困人故障时控制语音单元215播放预存的安抚语音。因此，在电梯发生困人故障时，轿厢装置210会自动播放安抚语音，防止被困者因害怕产生焦虑情绪和过激行为，以避免发生次生伤亡。

(六)电话对讲

轿厢装置210在检测发生故障时可通过GPRS通讯单元发送报警信号给电梯安全监管平台100，同时还可以发送短信或者拨号给预存的手机号。因此，在电梯故障关人时，轿厢装置210可以自动拨打预先设置的求救电话，被困人员可以通过轿厢装置210直接跟电梯管理人员或者维保人员通话，让电梯管理人员或者维保人员第一时间知道电梯内的情况，尽快对被困人员进行施救。

(七)数据记录及智能分析

优选地，电梯安全监管物联网系统通过电梯安全监管平台将电梯运行数据、维保状态信息和故障信息全部记录保留，并通过日报和月报的方式统计分析各种情况下的故障信息，为电梯使用单位和安全管理单位的决策提供数据支持，从而便于电梯事故分析和电梯安全管理责任认定。

(八)信息显示及广告投放

优选地，电梯安全监管物联网系统还包括安装在电梯轿厢2内的轿厢显示屏270，用于显示电梯运行状态信息和/或广告信息和/或故障时安全操作指导。例如显示楼层信息或其它电梯运行状态信息，或者显示质监局公益警示，或者播放广告等。轿厢显示屏270内容可采用分屏显示方式，部分内容为楼层信息等电梯运行状态信息或者电梯安全提示相关信息，其他部分内容可以是商业广告。在发生故障时，轿厢显示屏270可以显示安全操作指导，例如在电梯下坠时显示“请按下每个楼层按键”或者“请将膝盖弯曲”等提示。

本发明还对电梯运维笔300的功能进行了改进。请参阅图4，为根据本发明优选实施例的电梯安全监管物联网系统中电梯运维笔的模块框图。如图4所示，该电梯运维笔至少包括：运维笔主控模块310、按键模块320、存储模块330和射频模块340。其中，射频模块340用于与轿厢装置210通讯。存储模块330用于存储维保人员信息。运维笔主控模块310用于在通过按键模块320接收维保人员输入的按键信号后，向轿厢装置210发送电梯维保指令，并将存储模块330内的维保信息上传至轿厢装置210。因此，电梯维保人员可以手持电梯运维笔300到电梯处与轿厢装置210对接，实现维保信息的采集，该维保信息包括但不限于维保人员信息及维保时间。

在本发明一个更优选地实施方式中，该电梯运维笔300还具有双向防丢功能。鉴于电梯运维笔300的体积较小，在使用时由于现场环境复杂容易发生丢失，本发明的电梯运维笔300还可以与移动终端例如手机通过蓝牙通讯，并在丢失时报警。具体地，该电梯运维笔300还包括：蓝牙模块350、蜂鸣器360和LED灯370。其中蓝牙模块350、蜂鸣器360和LED灯370分别与运维笔主控模块310连接，蓝牙模块350用于与移动终端建立蓝牙通讯，运维笔主控模块310在检测电梯运维笔的蓝牙模块350和移动终端的距离超过安全距离时，控制蜂鸣器360发出警报声，以及控制LED灯370闪烁报警。并且，移动终端周期性获取RSSI值，根据当前获取的RSSI值调整寻找显示进度条，运维笔主控模块310周期性获取RSSI值，并控制LED灯370闪烁频率与RSSI值呈正比。

在本发明一个更优选地实施方式中，电梯安全监管平台100在接收到轿厢装置210发送的报警信号后，发送报警信号给维保人员的电梯运维笔300。维保人员随身携带该电梯运维笔300，当收到报警信号后及时赶赴故障现场进行救援。请参阅图5，为根据本发明优选实施例的电梯安全监管物联网系统中报警信号发送流程图。具体地，该电梯安全监管平台100的故障处理模块130通过以下步骤发送报警信号给维保人员的电梯运维笔300：

S1、通过定位电梯运维笔300采集维保人员的实时位置。

S2、通过以下公式计算维保人员的实时位置与故障电梯位置的抵达时间，并确定抵达时间最短的维保人员；

其中，P_S为维保人员的实时位置，P_F为故障电梯位置，||P_S-P_F||表示从维保人员的实时位置到故障电梯位置之间的抵达时间。n为从维保人员的实时位置到故障电梯位置之间的路段总数，S_Li为n段路段中第i段路段的距离，V_i为第i段路段的平均车速。m为从维保人员的实时位置到故障电梯位置之间的经过的路段上红绿灯的数量。t_j为第j个红绿灯的平均通行时间。x为从维保人员的实时位置到故障电梯位置之间需要跨越的阻碍物数量。T_x为第x个阻碍物的平均跨越时间。该阻碍物包括但不限于河流和高速公路。该步骤S2中不仅考虑到维保人员抵达故障电梯位置的道路行驶时间，还考虑到红绿灯等待时间，以及当存在需要跨越的阻碍物时的附加时间，使得对抵达时间的计算更加准确。例如，当维保人员所在位置离故障电梯位置中间隔了一条河流时，虽然直线距离较近，但是往往需要过桥和绕路才能达到故障电梯位置，因此不能简单地计算路程时间，而需要将跨越阻碍物的平均时间加上。又例如，当两者之间存在高速路时，即使两者直线距离很近，也可能需要先行驶一段距离，找到高速下方的立交桥，再行驶回来，才能达到故障电梯位置。

S3、通过短信或电话发送报警信号给抵达时间最短的维保人员的电梯运维笔。

相应地，该故障处理模块130也包括位置确定单元、维保人员确定单元和信号发送单元，分别用于执行前述步骤S1-S3。

请参阅图6，为根据本发明优选实施例的电梯安全监管物联网系统中维保人员确定步骤的流程图。优选地，上述步骤S2中通过以下步骤判断维保人员的实时位置与故障电梯位置之间需要跨越的阻碍物：

首先，在步骤S20中开始；

随后，在步骤S21中，获取维保人员的实时位置与故障电梯位置之间的抵达直线线段P_SP_F；

随后，在步骤S22中，将阻碍物分成多个阻碍物线段，取其中一个阻碍物线段为P_AP_B；

随后，在步骤S23中，判断抵达直线线段P_SP_F与阻碍物线段P_AP_B是否相交，是则转步骤S24，否则转步骤S25；该步骤中判断同时满足以下条件1和条件2时，确定抵达直线线段P_SP_F与阻碍物线段P_AP_B相交：

条件1为且或者且

条件2为且或者且

该步骤中采用向量的叉积方式判断线段是否相交。

在步骤S24中，确定该阻碍物线段P_AP_B为需要跨越的阻碍物；

在步骤S25中，检测所述多个阻碍物线段是否遍历完毕，是则转步骤S26，否则转步骤S23判断下一个阻碍物线段与抵达直线线段P_SP_F是否相交。

在步骤S26中，检测区域内阻碍物是否遍历完，是则转步骤S27，否则转步骤S22将下一阻碍物分成多个阻碍物线段继续检测。

在步骤S27中，结束。

综上所述，本发明的电梯安全监管物联网系统可以实现电梯运行数据实时采集，以及电梯运行数据随时查询，并且具有电梯故障短信多级报警、电梯故障自动通话及语音安抚和电梯困人自动照明及拍照的功能，可以时时刻刻远程监控电梯安全，快速准确地探测故障和分析原因，减少电梯因故障而停梯的时间，减少因维修电梯而造成的干扰。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电梯安全监管物联网系统，其特征在于，包括：

电梯安全监管平台，用于接收平台内电梯的轿厢装置和轿顶装置上传的电梯运行数据和维保信息，并进行存储；所述电梯安全监管平台在接收到轿厢装置发送的报警信号后调取轿厢装置拍摄的故障电梯的图像信息，并与故障电梯的电梯运行数据一起传送至维保单位终端通知维保人员进行救援；

轿厢装置，安装于电梯轿厢内顶部，所述轿厢装置包括轿厢主控单元以及与之连接的红外传感器、摄像头、语音单元、三轴加速度传感器、GPRS通讯单元、射频通讯单元和数据存储单元；所述红外传感器用于采集红外人体感应信号，所述三轴加速度传感器用于检测电梯加速度信息，所述摄像头用于采集图像信息，所述GPRS通讯单元用于上传数据给所述电梯安全监管平台，以及接收轿顶装置上传的电梯运行状态信息，所述射频通讯单元用于与电梯运维笔通讯；所述轿厢主控单元用于根据所述红外人体感应信号、电梯加速度信息和电梯运行状态信息进行故障检测，在检测发生故障时通过GPRS通讯单元发送报警信号给所述电梯安全监管平台，并发送短信或者拨号给预存的手机号；

平层开关，安装于电梯平层位置，用于采集平层信息、楼层信息和电梯运行速度信息；

基层开关，安装于电梯基层位置，用于采集基层信息；

门磁开关，安装于电梯轿厢门区域固定槽钢处，用于通过检测电梯轿厢门区域上贴设的磁条来采集门开关状态信息；

称重传感器，安装于电梯轿厢的底部，用于采集电梯承重数据信息；

轿顶装置，安装于电梯轿厢外顶部，所述轿顶装置与所述平层开关、基层开关、门磁开关和称重传感器连接，用于采集电梯运行状态信息，并上传至所述轿厢装置和电梯安全监管平台；

电梯运维笔，用于在接收维保人员输入的按键信号后，向所述轿厢装置发送电梯维保指令，所述轿厢装置采集所述电梯运维笔内存储的维保人员信息并记录维保时长，上传至所述电梯安全监管平台；

监管部门终端，用于与所述电梯安全监管平台通讯，查询所监管电梯的维保信息；

维保单位终端，用于与所述电梯安全监管平台通讯，查询所维保电梯的电梯运行数据和维保信息，并接收报警信号；

使用单位终端，用于与所述电梯安全监管平台通讯，查询所维保电梯的电梯运行数据和维保信息。

2.根据权利要求1所述的电梯安全监管物联网系统，其特征在于，所述轿厢装置还包括LED单元，所述轿厢主控单元在检测发生故障时控制所述LED单元照亮。

3.根据权利要求1所述的电梯安全监管物联网系统，其特征在于，所述轿厢主控单元在检测发生故障时控制所述语音单元播放预存的安抚语音。

4.根据权利要求1所述的电梯安全监管物联网系统，其特征在于，所述电梯安全监管物联网系统还包括安装在电梯轿厢内的轿厢显示屏，用于显示电梯运行状态信息和/或广告信息和/或故障时安全操作指导。

5.根据权利要求1所述的电梯安全监管物联网系统，其特征在于，所述电梯安全监管平台包括：

参数管理模块，用于对电梯设备进行注册管理存储平台内电梯的电梯运行数据和维保信息；

数据查询模块，用于存储平台内电梯的电梯运行数据、维保信息和故障信息，并提供记录查询；

故障处理模块，用于在接收到轿厢装置发送的报警信号后通知维保单位终端，并记录故障信息，以日报或者月报的形式为平台内的单位提供故障统计分析表；

数据设置模块，用于对平台内报警关联的预存手机号或者短信内容进行设置。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的电梯安全监管物联网系统，其特征在于，所述电梯运维笔包括：运维笔主控模块、按键模块、存储模块和射频模块；

所述射频模块用于与所述轿厢装置通讯；

所述存储模块用于存储维保人员信息；

所述运维笔主控模块用于在通过按键模块接收维保人员输入的按键信号后，向所述轿厢装置发送电梯维保指令，并将存储模块内的维保信息上传至轿厢装置。

7.根据权利要求6所述的电梯安全监管物联网系统，其特征在于，所述电梯运维笔还包括：蓝牙模块、蜂鸣器和LED灯；所述蓝牙模块、蜂鸣器和LED灯分别与运维笔主控模块连接，所述蓝牙模块用于与移动终端建立蓝牙通讯，所述运维笔主控模块在检测电梯运维笔的蓝牙模块和移动终端的距离超过安全距离时，控制蜂鸣器发出警报声，以及控制LED灯闪烁报警；所述移动终端周期性获取RSSI值，根据当前获取的RSSI值调整寻找显示进度条，所述运维笔主控模块周期性获取RSSI值，并控制LED灯闪烁频率与RSSI值呈正比。

8.根据权利要求1所述的电梯安全监管物联网系统，其特征在于，所述电梯安全监管平台在接收到轿厢装置发送的报警信号后，通过以下步骤发送报警信号给维保人员的电梯运维笔：

S1、通过定位电梯运维笔采集维保人员的实时位置；

S2、通过以下公式计算维保人员的实时位置与故障电梯位置的抵达时间，并确定抵达时间最短的维保人员；

其中，P_S为维保人员的实时位置，P_F为故障电梯位置，||P_S-P_F||表示从维保人员的实时位置到故障电梯位置之间的抵达时间，S_Li为从维保人员的实时位置到故障电梯位置之间n段路段中第i段路段的距离，V_i为第i段路段的平均车速，t_j为从维保人员的实时位置到故障电梯位置之间m个红绿灯中第j个红绿灯的平均通行时间，T_x为维保人员的实时位置与故障电梯位置之间的k个需要跨越的阻碍物中第x个阻碍物的平均跨越时间；

S3、通过短信或电话发送报警信号给抵达时间最短的维保人员的电梯运维笔。

9.根据权利要求8所述的电梯安全监管物联网系统，其特征在于，该步骤S2中通过以下子步骤判断维保人员的实时位置与故障电梯位置之间需要跨越的阻碍物：

1)获取维保人员的实时位置与故障电梯位置之间的抵达直线线段P_SP_F；

2)将阻碍物分成多个阻碍物线段，取其中一个阻碍物线段为P_AP_B；

3)判断抵达直线线段P_SP_F与阻碍物线段P_AP_B是否相交，是则确定该阻碍物线段P_AP_B为需要跨越的阻碍物，并转步骤5)，否则转步骤4)；该步骤中判断同时满足以下条件1和条件2时，确定抵达直线线段P_SP_F与阻碍物线段P_AP_B相交：条件1为或者条件2为 或者

4)检测所述多个阻碍物线段是否遍历完毕，是则转步骤5)，否则转步骤3)判断下一个阻碍物线段与抵达直线线段P_SP_F是否相交；

5)检测区域内阻碍物是否遍历完，否则转步骤2)将下一阻碍物分成多个阻碍物线段继续检测。

10.根据权利要求8所述的电梯安全监管物联网系统，其特征在于，所述阻碍物为河流或者高速路。