CN107651516A - 基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测装置及检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测装置，包括设置在电梯轿厢上的数据处理模块、气压传感器、三轴加速度传感器，数据处理模块与气压传感器、三轴加速度传感器连接，气压传感器用于感应电梯轿厢的实时高度，三轴加速度传感器用于感应电梯轿厢的运行方向信息，数据处理模块将电梯轿厢实时高度与最近一次记录的基准平层高度做差值运算，并将运算得到的实时差值与预存楼层的单层建筑层高作绝对值比较，并依据比较结果生成电梯轿厢实际到达楼层的楼层信息，本发明中，只需要在电梯的基层这个楼层安装霍尔传感器检测用的磁条即可，免去了很多安装成本以及维护成本，提高安装维护效率，保障相关工作人员安全。

Description

基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测装置及检测系统及方法

技术领域

本发明涉及电梯检测技术领域，尤其涉及一种基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测装置及检测系统及方法。

背景技术

目前第三方电梯监管设备的电梯楼层检测采用单一的光电或者霍尔传感器进行楼层检测，其中光电传感器需要在电梯的运行轨道上对应的每层楼的平层位置加装隔光板，用来穿过光电传感器U型槽，再通过电梯控制检测从而计算出电梯楼层；使用霍尔传感器检测楼层的技术是在电梯运行轨道平层位置加装磁条，进而由电梯控制检测来计算电梯所在楼层。该两种技术共同的特点是需要在每层楼平层对应的位置安装相应的设备才能进行楼层检测，对于比较高的楼层来说，造成维护工作量大，维护人员安全风险较高。

发明内容

有必要提出一种安装成本以及维护成本低的基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测装置。

还有必要提出一种基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测系统。

还有必要提出一种基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测方法。

一种基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测装置，包括设置在电梯轿厢上的数据处理模块、气压传感器、三轴加速度传感器，数据处理模块与气压传感器、三轴加速度传感器连接，气压传感器用于感应电梯轿厢当前所处位置的实时压强，并将所述实时压强提供至数据处理模块，数据处理模块依据实时压强生成电梯轿厢实时高度，三轴加速度传感器用于感应电梯轿厢的运行方向信息，并将运行方向信息提供至数据处理模块，数据处理模块内部预存楼层的单层建筑层高，数据处理模块还用于记录基准平层高度及与该基准平层对应的基准楼层号，数据处理模块将电梯轿厢实时高度与最近一次记录的基准平层高度做差值运算，并将运算得到的实时差值与预存楼层的单层建筑层高作绝对值比较，并依据比较结果、及三轴加速度传感器提供的运行方向信息及基准楼层号生成电梯轿厢实际到达楼层的楼层信息。

一种基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测系统，包括设置在电梯轿厢上的数据处理模块、气压传感器、三轴加速度传感器、设置在平层的显示模块，数据处理模块与气压传感器、三轴加速度传感器、显示模块连接，气压传感器用于感应电梯轿厢当前所处位置的实时压强，并将所述实时压强提供至数据处理模块，数据处理模块依据实时压强生成电梯轿厢实时高度，三轴加速度传感器用于感应电梯轿厢的运行方向信息，并将运行方向信息提供至数据处理模块，数据处理模块内部预存楼层的单层建筑层高，数据处理模块还用于记录基准平层高度及与该基准平层对应的基准楼层号，数据处理模块将电梯轿厢实时高度与最近一次记录的基准电梯楼层平层高度做差值运算，并将运算得到的实时差值与预存楼层的单层建筑层高作绝对值比较，并依据比较结果、及三轴加速度传感器提供的运行方向信息及基准楼层号生成电梯轿厢实际到达楼层的楼层信息，数据处理模块还将所述电梯轿厢实际到达楼层的楼层信息发送至显示模块，以通过显示模块将楼层信息呈现给用户，便于用户实时了解电梯轿厢运行的位置。

一种基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测方法，包括以下步骤：

在电梯轿厢上设置气压传感器，利用气压传感器检测电梯轿厢当前位置的实时压强，并根据实时压强产生电梯轿厢当前位置所对应的实时高度；

在电梯轿厢上设置三轴加速度传感器，利用三轴加速度传感器检测电梯轿厢的运行方向；

在预定时间到来时，根据电梯轿厢的实时高度与最近一次记录的基准电梯楼层平层高度做差值运算，并将运算得到的实时差值与预存楼层的单层建筑层高作绝对值比较，当比较结果达到预设允许范围时，电梯轿厢到达预设高度的楼层。

本发明中，只需要在电梯的基层这个楼层安装霍尔传感器检测用的磁条即可，免去了很多安装成本以及维护成本，提高安装维护效率，保障相关工作人员安全。

本发明中，通过采用气压传感器检测轿厢当前位置的实时气压，并对应生成实时高度，然后在与最近一次记录的基准平层高度做差值运算，并将运算得到的实时差值与预存楼层的单层建筑层高作绝对值比较，进而依据比较结果生成电梯轿厢实际到达楼层的楼层信息，该装置中，轿厢每运行至一个新的楼层，就对该楼层的楼层信息进行更新，以作为基准楼层信息，并将该基准楼层信息作为最近一次的平层高度的计算基准，确保了电梯在运行过程中参考值的准确性。

附图说明

图1为基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测装置或系统的功能模块示意图。

图2为图1中三轴气压霍尔的电梯楼层检测装置或系统的应用示意图。

图中：电梯轿厢10、数据处理模块20、实时压强检测单元21、电梯轿厢运行方向检测单元22、存储单元23、运算单元24、电梯楼层信息生成单元25、校准单元26、气压传感器30、三轴加速度传感器40、霍尔传感器50、显示模块60、电梯基层70、磁条71。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1、图2，本发明实施例提供了一种基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测装置，包括设置在电梯轿厢10上的数据处理模块20、气压传感器30、三轴加速度传感器40，数据处理模块20与气压传感器30、三轴加速度传感器40连接，气压传感器30用于感应电梯轿厢10当前所处位置的实时压强，并将所述实时压强提供至数据处理模块20，数据处理模块20依据实时压强生成电梯轿厢实时高度，三轴加速度传感器40用于感应电梯轿厢10的运行方向信息，并将运行方向信息提供至数据处理模块20，数据处理模块20内部预存楼层的单层建筑层高，数据处理模块20还用于记录基准平层高度及与该基准平层对应的基准楼层号，数据处理模块20将电梯轿厢实时高度与最近一次记录的基准平层高度做差值运算，并将运算得到的实时差值与预存楼层的单层建筑层高作绝对值比较，并依据比较结果、及三轴加速度传感器40提供的运行方向信息及基准楼层号生成电梯轿厢10实际到达楼层的楼层信息。

其中，数据处理模块20可以为运行一组计算机应用程序的单片机，在数据处理模块20运行所述计算机应用程序后，产生如下功能单元，即实时压强检测单元21、电梯轿厢运行方向检测单元22、存储单元23、运算单元24、电梯楼层信息生成单元25。

进一步，数据处理模块20包括实时压强检测单元21、电梯轿厢运行方向检测单元22、存储单元23、运算单元24、电梯楼层信息生成单元25，实时压强检测单元21用于将检测到的气压传感器30提供的实时压强提供至运算单元24，电梯轿厢运行方向检测单元22用于将检测到的三轴加速度传感器40感应到的电梯轿厢10向上运动或向下运动的方向信息提供至电梯楼层信息生成单元25，存储单元23用于存储楼层的单层建筑层高、基准平层高度及该基准平层对应的基准楼层号，运算单元24将实时压强转化为实时高度，运算单元24还将所述实时高度与存储单元23中的基准平层高度做一次差值运算，并将一次差值运算得到的绝对实时差值与存储单元23中存储的单层建筑层高做二次差值运算，当二次差值运算结果达到预设允许范围时，运算单元24向电梯楼层信息生成单元25发送楼层计数信息，电梯楼层信息生成单元25依据楼层计数信息、及电梯轿厢10向上运动或向下运动的方向信息对基准楼层号进行加一或减一的运算，并将运算得到的新的楼层号作为基准楼层号存入存储单元23中，运算单元24还将所述新的楼层号所对应的实时高度存入存储单元23，以对存储单元23存储的基准平层高度及该基准平层对应的基准楼层号进行更新，进而生成电梯轿厢10实际到达楼层的楼层信息。

其中，楼层信息包括楼层号和与该楼层对应的楼层高度。

绝对实时差值即为运算单元24将所述实时高度与存储单元23中的电梯楼层平层高度做差值运算得到的实时差值的绝对值。

运算单元24通过两次运算来判断轿厢是否到达预定层高的楼层，例如，轿厢从3层向4层运行，此时存储单元23中存储的单层建筑层高为H，该层高为机械层高，为一固定值2.5米，基准平层高度7.5米，该基准平层对应的基准楼层号3层，在轿厢向上运行时，三轴加速度传感器40感应到的电梯轿厢10的运行方向为向上，实时压强检测单元21每隔50ms检测一次气压传感器30感应到的实时压强，运算单元24将该实时压强转化为实时高度h，一次差值运算时，将实时高度h与基准平层高度7.5米做差值，得到绝对实时差值△h，二次差值运算时，将绝对实时差值△h与单层建筑层高为H做差值，当二次差值运算结果达到预设允许范围时，如，△h-H<0.001米，运算单元24向电梯楼层信息生成单元25发送一个计数信号，电梯楼层信息生成单元25生成一个楼层加一的楼层信息，同时将轿厢当前位置的实时高度h及4层的信息存入存储单元23，形成新的基准楼层信息。

进一步，所述基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测装置还包括霍尔传感器50、及设置在电梯基层70的磁条71，数据处理模块20还包括校准单元26，霍尔传感器50与校准单元26连接，霍尔传感器50用于感应所述磁条71的产生的磁信号，并将所述磁信号提供至数据处理模块20的校准单元26，校准单元26依据接收的磁信号对存储单元23存储的基准平层高度及该基准平层对应的基准楼层号分别更新为基层基准楼层信息。通常，电梯基层70为1层，则校准单元26将基层的基准平层高度及该基准平层对应的基准楼层号分别更新为1层和零。

在电梯轿厢10每次运行到达基层时，对基准楼层信息进行更新校准，形成最新最精确的基准平层高度及该基准平层对应的基准楼层号，这样保证了轿厢每个周期运行的起算点的数据的精确无误，避免了因轿厢多个周期运行后的累计误差造成的平层高度的不准确。

本发明还提出一种基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测系统，包括设置在电梯轿厢10上的数据处理模块20、气压传感器30、三轴加速度传感器40、设置在平层的显示模块60，数据处理模块20与气压传感器30、三轴加速度传感器40、显示模块60连接，气压传感器30用于感应电梯轿厢10当前所处位置的实时压强，并将所述实时压强提供至数据处理模块20，数据处理模块20依据实时压强生成电梯轿厢实时高度，三轴加速度传感器40用于感应电梯轿厢10的运行方向信息，并将运行方向信息提供至数据处理模块20，数据处理模块20内部预存楼层的单层建筑层高，数据处理模块20还用于记录基准平层高度及与该基准平层对应的基准楼层号，数据处理模块20将电梯轿厢实时高度与最近一次记录的基准电梯楼层平层高度做差值运算，并将运算得到的实时差值与预存楼层的单层建筑层高作绝对值比较，并依据比较结果、及三轴加速度传感器40提供的运行方向信息及基准楼层号生成电梯轿厢10实际到达楼层的楼层信息，数据处理模块20还将所述电梯轿厢10实际到达楼层的楼层信息发送至显示模块60，以通过显示模块60将楼层信息呈现给用户，便于用户实时了解电梯轿厢10运行的位置。

进一步，所述数据处理模块20包括实时压强检测单元21、电梯轿厢运行方向检测单元22、存储单元23、运算单元24、电梯楼层信息生成单元25，实时压强检测单元21用于将检测到的气压传感器30提供的实时压强提供至运算单元24，电梯轿厢运行方向检测单元22用于将检测到的电梯轿厢10向上运动或向下运动的方向信息提供至电梯楼层信息生成单元25，存储单元23用于存储楼层的单层建筑层高、基准平层高度及该基准平层对应的基准楼层号，运算单元24将实时压强转化为实时高度，运算单元24还将所述实时高度与存储单元23中的基准平层高度做一次差值运算，并将一次差值运算得到的绝对实时差值与存储单元23中存储的单层建筑层高做二次差值运算，当二次差值运算结果达到预设允许范围时，运算单元24向电梯楼层信息生成单元25发送楼层计数信息，电梯楼层信息生成单元25依据楼层计数信息、及电梯轿厢10向上运动或向下运动的方向信息对基准楼层号进行加一或减一的运算，并将运算得到的新的楼层号作为基准楼层号存入存储单元23中，运算单元24还将所述新的楼层号所对应的实时高度存入存储单元23，以对存储单元23存储的基准平层高度及该基准平层对应的基准楼层号进行更新，进而生成电梯轿厢10实际到达楼层的楼层信息，运算单元24还将所述电梯轿厢10实际到达楼层的楼层信息发送至显示模块60，以通过显示模块60将楼层信息呈现给用户，便于用户实时了解电梯轿厢10运行的位置。

进一步，所述基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测系统还包括霍尔传感器50、及设置在电梯基层70的磁条71，数据处理模块20还包括校准单元26，霍尔传感器50与校准单元26连接，霍尔传感器50用于感应所述磁条71的产生的磁信号，并将所述磁信号提供至数据处理模块20的校准单元26，校准单元26依据接收的磁信号对存储单元23存储的的基准平层高度及该基准平层对应的基准楼层号分别更新为一层和零。

本发明还提出一种基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测方法，包括以下步骤：

在电梯轿厢10上设置气压传感器30，利用气压传感器30检测电梯轿厢10当前位置的实时压强，并根据实时压强产生电梯轿厢10当前位置所对应的实时高度；

在电梯轿厢10上设置三轴加速度传感器40，利用三轴加速度传感器40检测电梯轿厢10的运行方向；

在预定时间到来时，根据电梯轿厢10的实时高度与最近一次记录的基准电梯楼层平层高度做差值运算，并将运算得到的实时差值与预存楼层的单层建筑层高作绝对值比较，当比较结果达到预设允许范围时，电梯轿厢10到达预设高度的楼层。

进一步，在电梯轿厢10上设置霍尔传感器50，在电梯基层70设置磁条71，利用霍尔传感器50感应磁条71产生的磁信号，并依据所述磁信号对基准平层高度及该基准平层对应的基准楼层号分别更新为一层和零。

进一步，在平层设置显示模块60，利用显示模块60显示电梯轿厢10到达预设高度楼层的楼层信息。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测装置，其特征在于：包括设置在电梯轿厢上的数据处理模块、气压传感器、三轴加速度传感器，数据处理模块与气压传感器、三轴加速度传感器连接，气压传感器用于感应电梯轿厢当前所处位置的实时压强，并将所述实时压强提供至数据处理模块，数据处理模块依据实时压强生成电梯轿厢实时高度，三轴加速度传感器用于感应电梯轿厢的运行方向信息，并将运行方向信息提供至数据处理模块，数据处理模块内部预存楼层的单层建筑层高，数据处理模块还用于记录基准平层高度及与该基准平层对应的基准楼层号，数据处理模块将电梯轿厢实时高度与最近一次记录的基准平层高度做差值运算，并将运算得到的实时差值与预存楼层的单层建筑层高作绝对值比较，并依据比较结果、及三轴加速度传感器提供的运行方向信息及基准楼层号生成电梯轿厢实际到达楼层的楼层信息。

2.如权利要求1所述的基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测装置，其特征在于：数据处理模块包括实时压强检测单元、电梯轿厢运行方向检测单元、存储单元、运算单元、电梯楼层信息生成单元，实时压强检测单元用于将检测到的的气压传感器提供的实时压强提供至运算单元，电梯轿厢运行方向检测单元用于将检测到的三轴加速度传感器感应到的电梯轿厢向上运动或向下运动的方向信息提供至电梯楼层信息生成单元，存储单元用于存储楼层的单层建筑层高、基准平层高度及该基准平层对应的基准楼层号，运算单元将实时压强转化为实时高度，运算单元还将所述实时高度与存储单元中的基准平层高度做一次差值运算，并将一次差值运算得到的绝对实时差值与存储单元中存储的单层建筑层高做二次差值运算，当二次差值运算结果达到预设允许范围时，运算单元向电梯楼层信息生成单元发送楼层计数信息，电梯楼层信息生成单元依据楼层计数信息、及电梯轿厢向上运动或向下运动的方向信息对基准楼层号进行加一或减一的运算，并将运算得到的新的楼层号作为基准楼层号存入存储单元中，运算单元还将所述新的楼层号所对应的实时高度存入存储单元，以对存储单元存储的基准平层高度及该基准平层对应的基准楼层号进行更新，进而生成电梯轿厢实际到达楼层的楼层信息。

3.如权利要求2所述的基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测装置，其特征在于：所述基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测装置还包括霍尔传感器、及设置在电梯基层的磁条，数据处理模块还包括校准单元，霍尔传感器与校准单元连接，霍尔传感器用于感应所述磁条的产生的磁信号，并将所述磁信号提供至数据处理模块的校准单元，校准单元依据接收的磁信号对存储单元存储的基准平层高度及该基准平层对应的基准楼层号分别更新为基层基准楼层信息。

4.一种基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测系统，其特征在于：包括设置在电梯轿厢上的数据处理模块、气压传感器、三轴加速度传感器、设置在平层的显示模块，数据处理模块与气压传感器、三轴加速度传感器、显示模块连接，气压传感器用于感应电梯轿厢当前所处位置的实时压强，并将所述实时压强提供至数据处理模块，数据处理模块依据实时压强生成电梯轿厢实时高度，三轴加速度传感器用于感应电梯轿厢的运行方向信息，并将运行方向信息提供至数据处理模块，数据处理模块内部预存楼层的单层建筑层高，数据处理模块还用于记录基准平层高度及与该基准平层对应的基准楼层号，数据处理模块将电梯轿厢实时高度与最近一次记录的基准电梯楼层平层高度做差值运算，并将运算得到的实时差值与预存楼层的单层建筑层高作绝对值比较，并依据比较结果、及三轴加速度传感器提供的运行方向信息及基准楼层号生成电梯轿厢实际到达楼层的楼层信息，数据处理模块还将所述电梯轿厢实际到达楼层的楼层信息发送至显示模块，以通过显示模块将楼层信息呈现给用户，便于用户实时了解电梯轿厢运行的位置。

5.如权利要求4所述的基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测系统，其特征在于：所述数据处理模块包括实时压强检测单元、电梯轿厢运行方向检测单元、存储单元、运算单元、电梯楼层信息生成单元，实时压强检测单元用于将检测到的气压传感器提供的实时压强提供至运算单元，电梯轿厢运行方向检测单元用于将检测到的电梯轿厢向上运动或向下运动的方向信息提供至电梯楼层信息生成单元，存储单元用于存储楼层的单层建筑层高、基准平层高度及该基准平层对应的基准楼层号，运算单元将实时压强转化为实时高度，运算单元还将所述实时高度与存储单元中的基准平层高度做一次差值运算，并将一次差值运算得到的绝对实时差值与存储单元中存储的单层建筑层高做二次差值运算，当二次差值运算结果达到预设允许范围时，运算单元向电梯楼层信息生成单元发送楼层计数信息，电梯楼层信息生成单元依据楼层计数信息、及电梯轿厢向上运动或向下运动的方向信息对基准楼层号进行加一或减一的运算，并将运算得到的新的楼层号作为基准楼层号存入存储单元中，运算单元还将所述新的楼层号所对应的实时高度存入存储单元，以对存储单元存储的基准平层高度及该基准平层对应的基准楼层号进行更新，进而生成电梯轿厢实际到达楼层的楼层信息，运算单元还将所述电梯轿厢实际到达楼层的楼层信息发送至显示模块，以通过显示模块将楼层信息呈现给用户，便于用户实时了解电梯轿厢运行的位置。

6.如权利要求5所述的基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测系统，其特征在于：所述基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测系统还包括霍尔传感器、及设置在电梯基层的磁条，数据处理模块还包括校准单元，霍尔传感器与校准单元连接，霍尔传感器用于感应所述磁条的产生的磁信号，并将所述磁信号提供至数据处理模块的校准单元，校准单元依据接收的磁信号对存储单元存储的的基准平层高度及该基准平层对应的基准楼层号分别更新为基层基准楼层信息。

7.一种基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测方法，其特征在于包括以下步骤：

在电梯轿厢上设置气压传感器，利用气压传感器检测电梯轿厢当前位置的实时压强，并根据实时压强产生电梯轿厢当前位置所对应的实时高度；

在电梯轿厢上设置三轴加速度传感器，利用三轴加速度传感器检测电梯轿厢的运行方向；

在预定时间到来时，根据电梯轿厢的实时高度与最近一次记录的基准电梯楼层平层高度做差值运算，并将运算得到的实时差值与预存楼层的单层建筑层高作绝对值比较，当比较结果达到预设允许范围时，电梯轿厢到达预设高度的楼层。

8.如权利要求7所述的基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测方法，其特征在于包括以下步骤：

在电梯轿厢上设置霍尔传感器，在电梯基层设置磁条，利用霍尔传感器感应磁条产生的磁信号，并依据所述磁信号对基准平层高度及该基准平层对应的基准楼层号分别更新为一层和零。

9.如权利要求7所述的基于三轴气压霍尔的电梯楼层检测方法，其特征在于还包括以下步骤：

在平层设置显示模块，利用显示模块显示电梯轿厢到达预设高度楼层的楼层信息。