CN107310998B - 电梯运行监控物联网系统 - Google Patents

Abstract

一种电梯运行监控物联网系统，包括多台电梯所分别具有的多块主控板、分别设置在多台电梯轿顶的多个黑匣子、多台轿厢电力载波调制解调器、一机房电力载波调制解调器及一机房网关。机房网关的网关蓝牙模块与多块主控板的DB9串口蓝牙转换模块组成蓝牙通信网络。每台轿厢电力载波调制解调器通过网线与黑匣子相连，多台轿厢电力载波调制解调器分别通过设置在井道中的电力线或随行线缆与机房电力载波调制解调器相连，机房电力载波调制解调器通过网线与机房网关相连，机房网关与远程监控中心通信连接；每一黑匣子可与处于同一轿厢内部的多媒体智能终端通信连接。本发明使用一台机房网关能实现对多台电梯的状态数据的采集和音视频会话数据的传送。

Description

电梯运行监控物联网系统

技术领域

本发明涉及电梯技术，尤其涉及电梯运行监控物联网系统。

背景技术

目前，机房网关是通过CAN总线或者RS485总线与电梯的主控板相连，进而采集到各个电梯的状态数据的。该方式一方面需要现场布线，另一方面电梯主控板的CAN总线接口或者RS485总线接口往往不能提供最全面的电梯状态信息。电梯主控板一般还有一个DB9串口操作器接口，该DB9串口操作器接口可以提供最全面的电梯状态信息。

此外，为了满足电梯安全的要求，当乘客被困于电梯的轿厢内时，乘客可以通过一定的媒介与远程的监护人员进行音视频的实时对讲，方便远程监护人员准确掌握被困人员的状态并快速实施救护。轿厢虽然不是密闭环境，但是对于网络信号或者通话信号来讲往往因受到轿厢壳体的金属屏蔽，导致乘客难以直接通过随身携带的诸如手机之类的移动终端进行有效的远程呼救。因此现有的音视频监控方案只能依赖于电梯的五方对讲系统、监控摄像头或者多媒体显示终端来进行。

目前，无论是采集电梯状态信息还是上述的音视频实时监控采用的都是一对一的方式，即一台机房网关只能监控一台电梯的状态数据和音视频数据，而在很多应用场合，一个机房常常设有两台甚至两台以上的电梯控制柜（电梯的主控板安装在电梯控制柜中），上述的一对一的方案不仅增加了系统成本也给现场施工安装带来不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种电梯运行监控物联网系统，其使用一台机房网关能实现对多台电梯的状态数据的采集和音视频会话数据的传送，从而能以更低的成本监控多台电梯。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

本发明提供了一种电梯运行监控物联网系统，包括多台电梯所分别具有的多块主控板、分别设置在多台电梯的轿厢顶部的多个黑匣子、多台轿厢电力载波调制解调器、一机房电力载波调制解调器以及一机房网关；多块主控板和所述机房网关设置在机房；每一主控板设有DB9串口以及DB9串口蓝牙转换模块，DB9串口可提供电梯状态信息，DB9串口蓝牙转换模块可实现DB9串口数据和蓝牙数据的相互转换；机房网关设有网关蓝牙模块，网关蓝牙模块与多块主控板的DB9串口蓝牙转换模块组成蓝牙通信网络，以使得机房网关能够分别与多块主控板实现数据交互，进而可采集多台电梯的电梯状态信息；多台轿厢电力载波调制解调器分别设置在多台电梯的轿厢顶部，机房电力载波调制解调器设置在机房；每台轿厢电力载波调制解调器通过网线与处于同一轿厢的黑匣子相连，多台轿厢电力载波调制解调器分别通过设置在井道中的电力线或随行线缆与机房电力载波调制解调器相连，机房电力载波调制解调器通过网线与机房网关相连；机房网关通过有线或无线网络与远程监控中心通信连接，并将采集到的所述电梯状态信息发送给所述远程监控中心；每一黑匣子可与处于同一轿厢内部的多媒体智能终端通信连接；黑匣子和机房网关能够使多媒体智能终端与远程监控中心之间实现通信信号的双向传输，进而可在多媒体智能终端和远程监控中心之间建立音视频会话连接。

本发明至少包括以下优点：

1、根据本发明一实施例的电梯运行监控物联网系统在机房端采用低成本的蓝牙模块在机房网关与多块电梯主控板之间实现了一对多的电梯状态数据采集，在视频传输端利用多个黑匣子、多台轿厢电力载波调制解调器和机房电力载波调制解调器实现了一对多的音视频会话数据传输，从而实现一台机房网关既可以监控多台电梯的主控板数据，又可以支持多台电梯的音视频数据的传输，极大地降低了系统成本与布线复杂度；

2、手机已成为现代人的必备品，在根据本发明一实施例的电梯运行监控物联网系统中，设置在轿顶的黑匣子打通了轿厢与机房的网络数据链路，当乘客被困电梯时，可以打开手机通过简单的操作即可实现手机与远程监控中心的实时音视频对讲。并且，轿厢的乘客可以利用手机WIFI连接轿顶黑匣子而不用消耗手机自身的数据流量，提升了用户体验。同时，位于机房的电梯调试人员还可以通过手机配对蓝牙进行电梯的调试，方便了电梯的维护工作；

3、根据本发明一实施例的机房网关通过电梯主控板的DB9串口采集电梯的状态数据，可以获得最全面的电梯状态信息。

附图说明

图1示出了采用了根据本发明一实施例的电梯运行监控物联网系统的原理图。

图2示出了根据本发明一实施例的机房网关采集电梯状态数据和机房调试人员手机调试电梯的流程示意图。

图3示出了根据本发明一实施例的机房网关与黑匣子的数据传输流程示意图。

图4示出了根据本发明一实施例的乘客手机的呼救流程的示意图。

图5示出了根据本发明一实施例的轿厢显示屏的音视频对讲流程的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

图1示出了采用了根据本发明一实施例的电梯运行监控物联网系统的原理图。请参考图1，根据本发明一实施例的一种电梯运行监控物联网系统，包括多台电梯所分别具有的多块主控板1、分别设置在所述多台电梯的轿厢100顶部的多个黑匣子2、分别设置在所述多台电梯的轿厢内部的多个监控终端3、多台轿厢电力载波调制解调器4、一机房电力载波调制解调器5以及一机房网关6。

多块主控板1和机房网关6设置在机房200。每一主控板1设置在一个控制柜内。每一主控板1设有DB9串口11以及DB9串口蓝牙转换模块12，DB9串口11可提供电梯状态信息，DB9串口蓝牙转换模块12可实现DB9串口数据和蓝牙数据的相互转换。

机房网关6设有网关蓝牙模块61，网关蓝牙模块61与多块主控板的DB9串口蓝牙转换模块12组成蓝牙通信网络，以使得机房网关6能够分别与多块主控板1实现数据交互，进而可采集多台电梯的电梯状态信息。蓝牙组网的方式可采用星型组网或者mesh组网。由于机房的空间较小，优选采用比较简单的星型组网方式，网关蓝牙模块61模拟手持操作器的机制逐个读取各个主控板1的状态信息，并进行数据分类与辨识。网关蓝牙模块61获取到各个主控板的有效数据后再通过机房网关6的MCU进行处理。机房网关6通过有线或无线网络与远程监控中心通信连接，从而可将采集到的电梯状态信息发送给远程监控中心。在一种具体的应用例中，机房网关6通过移动通信网络或宽带网络与远程监控中心通信连接，上述的移动通信网络例如为4G网络，为此机房网关6设有4G通信模块62；机房网关6还设有WIFI模块63，以便于与外部设备进行WIFI无线通信；上述的远程监控中心为云平台。通过上述方式，控制柜无需额外布置通讯线，且机房网关6可以放置在机房200内的任意位置，从而大大简化了现场施工复杂度。

之所以选用蓝牙而不是ZIGBEE之类的无线窄带模块实现电梯状态数据的采集，是因为要给机房调试人员提供手机调试电梯的通道。当机房调试人员进行电梯调试时，只需打开手机510的蓝牙功能，即能与对应的主控板1的DB9串口蓝牙转换模块12进行配对，一旦配对成功，机房调试人员的手机510便可以调试某台或多台电梯。在调试电梯过程中，网关蓝牙模块61仍然可以获取该台电梯的状态信息。

图2示出了机房网关采集电梯状态数据和机房调试人员手机调试电梯的流程示意图。如图2所示，系统上电后，机房网关蓝牙模块61首先进行自动组网。机房网关6和手机510是两个地位相等且可以并列存在的设备。机房网关6通过机房网关蓝牙模块61读取各个电梯的识别码，随后机房网关蓝牙模块61可轮询读取各个电梯的状态数据。电梯状态数据被机房网关6获取到后由机房网关6进行数据处理并通过4G网络或宽带上传到远程监控中心进行电梯状态的监控。手机510在机房扮演着操作器的角色，调试人员打开手机蓝牙后可与机房内的蓝牙配对入网，手机510的APP会获取各个电梯的识别码，随后调试人员便可以在手机APP中选择需要调试的电梯进行手机调试。

轿厢100位于井道300中。多台轿厢电力载波调制解调器4分别设置在多台电梯的轿厢顶部，机房电力载波调制解调器5设置在机房200。每台轿厢电力载波调制解调器4通过网线42与处于同一轿厢的黑匣子2相连，多台轿厢电力载波调制解调器4分别通过设置在井道300中的电力线或随行线缆41与机房电力载波调制解调器5相连，机房电力载波调制解调器5通过网线51与机房网关6相连。图1中示出了机房网关6的两个网口65，其中一个网口65与机房电力载波调制解调器5连接，另一个网口65可用于通过宽带与远程监控中心连接。其中，多台轿厢电力载波调制解调器4是采用并联的方式同时与机房电力载波调制解调器5相连。井道中的电力线为井道照明线，随行线缆为随行双绞线。轿厢电力载波调制解调器4及机房电力载波调制解调器5用于对电力载波信号与数据信号进行调制和解调操作，对数据信号进行调制，使其以电力载波的方式在电力线或随行线缆41上传输，并从电力线或随行线缆41传输的电力载波信号中解调出数据信号。

黑匣子2是每个轿厢内的设备与机房网关6之间进行数据传递的中继设备。每一黑匣子2可与处于同一轿厢内部的多媒体智能终端通信连接。黑匣子和机房网关6能够使上述的多媒体智能终端与远程监控中心之间实现通信信号的双向传输，进而可在多媒体智能终端和远程监控中心之间建立音视频会话连接。此外，每个轿厢内的监控终端3与处于同一轿厢的黑匣子2电连接。黑匣子2用于驱动监控终端3拍摄轿厢内的图像以及采集和播放音频数据，监控终端3所拍摄到的图像和采集到的音频数据通过黑匣子和机房网关6被发送给远程监控中心，且机房网关6和黑匣子2将远程监控中心下发的音频数据转发给监控终端3。监控终端3包括用于拍摄轿厢内的图像的摄像头、用于采集音频数据的麦克风以及用于播放音频数据的扬声器，该麦克风和扬声器可与摄像头集成在一起。

图3示出了机房网关与黑匣子的数据传输流程示意图。在产品出厂时，机房网关6的IP地址与多个黑匣子2的IP地址设定成同一网段的不同IP地址。系统上电后，机房网关6首先通过4G网络或者宽带建立与远程监控中心的通信连接，之后机房网关6会与多个黑匣子2建立通信连接，黑匣子2会通过与机房网关6组成的数据链路从远程监控中心获取楼层对照表、心跳包、注册表等相关信息。此时，当轿厢内乘客通过轿厢内的多媒体智能终端提出音视频会话请求时，远程监控中心会通过机房网关6、黑匣子2获取到该音视频会话请求，位于远程监控中心的人员接通该请求便建立了轿厢终端与远程监控中心的音视频会话连接，进而实现轿厢内乘客与远程监控中心人员的实时音视频对讲。机房网关6和黑匣子2传输的数据不限于多台电梯的音视频数据，还包括电梯的楼层显示数据、呼救请求信息以及一些需要在多媒体智能终端上显示的视频、文字广告等信息。

本发明中能进行音视频对讲的多媒体智能终端可以是多种多样的，其既可以是轿厢内乘客所携带的移动终端，也可以是设置在轿厢内的轿厢显示屏。

当今社会智能手机的普及度已经达到很高的水平，在一种具体的应用中，上述的移动终端优选为轿厢内乘客所携带的手机110。相应地，黑匣子2设有WIFI模块21，WIFI模块21用于与移动终端实现WIFI通信，从而在不需要耗费乘客手机自身的数据流量的前提下，就能打通与机房网关和远程监控中心的数据链路。图1中的虚线表示无线通信连接，在机房200内的虚线代表的是蓝牙通信网络，在井道300内的虚线代表的是WIFI无线通信。

图4示出了乘客手机的呼救流程。对于较多场合，轿厢内没有安装显示屏，传统的实现方案是可以通过监控摄像头和轿厢内五方对讲配合使用进行音视频对讲。上述传统方案无法给乘客提供最为直接有效的智能终端对讲体验，同时也无法通过文字交流的方式为整个呼救过程提供双保险。而本实施例通过黑匣子2中的WIFI模块21为轿厢提供局域网并打通与机房网关6的数据链路，进而建立与远程监控中心的联系。当乘客发现被困于电梯时，乘客可打开手机WIFI，然后扫描轿厢100内指定的二维码130，此时手机上会自动弹出用于与远程监控中心建立音视频实时会话连接的音视频会话界面。在该界面中乘客按下呼救按键可以远程呼救远程监控中心，当远程监控中心接通该请求后便可以建立与乘客手机的音视频对讲。同时，当由于网络带宽等原因导致音视频通讯不畅时，乘客可以通过该界面与远程监控中心进行文字交流，方便远程监控中心人员获取更为详细的乘客人员状态信息。在整个手机呼救过程中，不会耗费乘客手机的自身网络数据流量，也不需要轿厢内有移动信号覆盖。

在另一种具体的应用中，前述的多媒体智能终端为设置在轿厢内的轿厢显示屏120，该轿厢显示屏120与黑匣子2电连接。优选地，轿厢显示屏120设有呼叫请求按钮或按键。图5示出了轿厢显示屏的音视频对讲流程。对于存在轿厢显示屏的场合，当乘客发现自己被困于电梯时，可以长按集成在轿厢显示屏120的呼救请求按钮，输入呼叫请求。轿厢显示屏120在接收到该呼叫请求输入时，会自动呼叫远程监控中心，并显示音视频会话界面，远程监控中心人员接收到该请求并接通后便可以与远程监控中心建立音视频实时会话连接，从而便于远程监控中心了解电梯乘客的实时状态并指导进行救援。

根据本发明一实施例的电梯运行监控物联网系统不仅可以有效降低成本，降低布线复杂度，同时位于轿厢内的乘客既可以通过轿厢显示屏终端又可以通过智能手机终端实现与远程监控中心的实时音视频对讲，从而极大提升了用户体验。通过轿顶黑匣子集成的局域网WIFI以及与机房网关组成的数据链路，不仅可以实现电梯远程呼救，对于后期救护人员实时位置的跟踪显示、调试人员的手机锁梯与轿厢内调梯以及通过手机获取电梯的振动数据等方面也提供了可能。

Claims (10)

1.一种电梯运行监控物联网系统，其特征在于，包括多台电梯所分别具有的多块主控板、分别设置在所述多台电梯的轿厢顶部的多个黑匣子、多台轿厢电力载波调制解调器、一机房电力载波调制解调器以及一机房网关；

所述多块主控板和所述机房网关设置在机房；每一主控板设有DB9串口以及DB9串口蓝牙转换模块，所述DB9串口可提供电梯状态信息，所述DB9串口蓝牙转换模块可实现DB9串口数据和蓝牙数据的相互转换；所述机房网关设有网关蓝牙模块，所述网关蓝牙模块与多块主控板的DB9串口蓝牙转换模块组成蓝牙通信网络，以使得机房网关能够分别与多块主控板实现数据交互，进而可采集多台电梯的电梯状态信息；

所述多台轿厢电力载波调制解调器分别设置在所述多台电梯的轿厢顶部，所述机房电力载波调制解调器设置在所述机房；每台轿厢电力载波调制解调器通过网线与处于同一轿厢的黑匣子相连，多台轿厢电力载波调制解调器分别通过设置在井道中的电力线或随行线缆与所述机房电力载波调制解调器相连，机房电力载波调制解调器通过网线与所述机房网关相连；

所述机房网关通过有线或无线网络与远程监控中心通信连接，并将采集到的所述电梯状态信息发送给所述远程监控中心；每一所述黑匣子可与处于同一轿厢内部的多媒体智能终端通信连接；所述黑匣子和所述机房网关能够使所述多媒体智能终端与所述远程监控中心之间实现通信信号的双向传输，进而可在多媒体智能终端和远程监控中心之间建立音视频会话连接。

2.如权利要求1所述的电梯运行监控物联网系统，其特征在于，所述多媒体智能终端为轿厢内乘客所携带的移动终端；

所述黑匣子设有WIFI模块，所述WIFI模块用于与所述移动终端实现WIFI通信。

3.根据权利要求2所述的电梯运行监控物联网系统，其特征在于，所述轿厢内设有二维码；所述移动终端在扫描所述二维码后能够打开用于与所述远程监控中心建立音视频实时会话连接的音视频会话界面。

4.根据权利要求2或3所述的电梯运行监控物联网系统，其特征在于，所述的移动终端为手机。

5.根据权利要求1所述的电梯运行监控物联网系统，其特征在于，所述多媒体智能终端为设置在轿厢内的轿厢显示屏，所述轿厢显示屏与所述黑匣子电连接；

所述轿厢显示屏可接收用户的呼叫请求输入，并在接收到所述呼叫请求输入时与所述远程监控中心建立音视频实时会话连接，显示音视频会话界面。

6.根据权利要求5所述的电梯运行监控物联网系统，其特征在于，所述轿厢显示屏设有呼叫请求按钮或按键。

7.根据权利要求1所述的电梯运行监控物联网系统，其特征在于，所述电梯运行监控物联网系统包括分别设置在所述多台电梯的轿厢内部的多个监控终端，每个监控终端与处于同一轿厢的黑匣子电连接；所述黑匣子用于驱动所述监控终端拍摄轿厢内的图像以及采集和播放音频数据，所述监控终端所拍摄到的图像和采集到的音频数据通过所述黑匣子和所述机房网关被发送给所述远程监控中心，且所述机房网关和所述黑匣子将所述远程监控中心下发的音频数据转发给所述监控终端。

8.根据权利要求7所述的电梯运行监控物联网系统，其特征在于，所述监控终端包括用于拍摄轿厢内的图像的摄像头、用于采集音频数据的麦克风以及用于播放音频数据的扬声器。

9.根据权利要求1所述的电梯运行监控物联网系统，其特征在于，所述机房网关通过移动通信网络或宽带网络与远程监控中心通信连接。

10.根据权利要求1所述的电梯运行监控物联网系统，其特征在于，所述井道中的电力线为井道照明线，所述的随行线缆为随行双绞线。