CN108975114A - 用于电梯中的故障检测的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于电梯中的故障检测的系统和方法。所述系统包括电梯轿厢、服务器、至少一个传感器和控制器。所述控制器接收由所述至少一个传感器捕获的信号并将所述信号传输到所述服务器。所述服务器处理所述传输的信号并预测性地检测所述电梯轿厢中的故障。

Description

用于电梯中的故障检测的系统和方法

技术领域

本发明涉及电梯乘客援助系统。具体地，本发明涉及一种用于电 梯轿厢中被困乘客的预测性检测的系统。

背景技术

电梯已成为基础设施不可分割的一部分，且是高层塔楼的楼层间 通勤的主要方式。这些电梯有时会意外地停在途中，困住乘客。导致 这种情况的一些主要原因包括建筑物失电、电梯的电气或机械系统之 一的技术故障、诸如地震之类的自然灾害、乘客的不当使用等。电梯 中的被困乘客有惊恐发作、窒息和焦虑的风险。一些有心脏病的乘客 也可能有死亡风险。

许多现有技术的解决方案着重于通过检测电梯中的急动、冲击和 突然移动来识别电梯中的故障。例如，US8893858公开了一种远程电 梯监测系统，所述系统具有用于测量电梯的加速度、振动、冲击、移 动和重力加速度等的加速度计，以确定电梯的异常运作。所述系统还 包括重量传感器和/或噪声检测传感器以确定电梯的当前操作状态。 类似地，CN105819295公开了一种基于音频的故障诊断系统，所述系 统记录电梯内的音频信号，从而消除不想要的音频信号(如语音、音 乐和声音效果)，并测量背景噪声的强度以检查在电梯中产生噪声的 任何故障部件。当声音强度超过设定的阈值时，将发送警告消息用于 诊断。然而，并不是很多现有技术都着重于识别这种故障电梯中的任 何被困乘客。在一些现有技术的解决方案中，为了确定电梯中是否存 在乘客，使用了重量传感器。然而，重量传感器不能区分有生命有呼 吸的人类和无生命物体(例如手推车或行李)，因为人和无生命物体 的存在都可能增加电梯的重量。此外，一些现有技术对背景声音或噪 声强度的确定可以确定故障电梯，但是不能确定电梯内被困乘客的存 在。

另外，确定被困乘客的传统方法不是非常准确。例如，电梯中的 应急按钮可能会被乘客或无知的儿童无意中推动，这会导致许多假警 报。为了防止这些假警报，需要一种确定被困乘客的预测方法，由此 乘客不需要依靠发送警报信号的传统方法来确定乘客被困在电梯中。

发明目的

本发明的基本目的是克服已知技术的缺点和不足。

本发明的目的是预测性地(prognostically)检测电梯故障。

本发明的目的是对电梯中被困乘客的预测性检测。

本发明的另一个目的是提供一种用于监测大量电梯轿厢的集中 式系统，以用于对被困乘客的预测性检测。

本发明的又另一个目的是为任何被困在电梯中的乘客提供迅速 援助。

本发明的又另一个目的是提供快速的技术人员支持以对电梯中 的被困乘客进行救援。

本发明的又另一个目的是向建筑物的管理者/所有者提供信息， 即乘客被困在其建筑物中的电梯中的信息。

本发明的又另一个目的是将电梯中的被困乘客与客户服务中心 连接。

在下面公开的优选实施方案中，通过提供一种用于检测电梯轿厢 内被困乘客的系统来实现本发明的这些和其他目的。

发明内容

下面给出本发明的简化概述，以便提供对本发明的一些方面的基 本理解。该概述不是本发明的广泛综述。其不旨在标识本发明的主要 /关键元件或描述本发明的范围。其唯一目的是以简化形式呈现本发 明的一些概念，作为稍后呈现的本发明的更详细描述的序言。

本发明的多个方面涉及一种用于电梯轿厢中的故障检测的方法， 所述电梯轿厢包括控制器、至少一个传感器和服务器。所述方法包括 输入由所述至少一个传感器捕获的至少一个信号，并处理从所述传感 器接收的所述信号。来自所述至少一个传感器的所述信号由所述控制 器输入并处理并被传输至服务器，并且所述传输的声音信号在所述服 务器处被处理，所述服务器预测性地检测所述电梯轿厢中的故障。在 一些方面，所述服务器经由互联网连接与所述电梯轿厢通信。在一些 方面，所述服务器包括处理器、机器学习系统和智能决策服务。在一 些方面，所述至少一个传感器包括急动检测传感器。在这些方面中，所述方法包括由所述服务器通过处理由所述急动检测传感器捕获的 急动度信号来识别电梯故障。在一些方面，所述至少一个传感器包括 传声器(microphone)。在这些方面中，所述方法包括由所述服务器 通过处理由所述传声器捕获的声音来识别电梯故障。在一些方面，所 述至少一个传感器包括呼吸检测传感器。在这些方面中，所述方法包 括由所述服务器通过处理由所述呼吸检测传感器捕获的呼吸检测信 号来识别电梯故障。在一些方面，所述服务器预测性地检测被困乘客 的存在。在这些方面中，如果识别出乘客被困在所述电梯中，则所述 服务器将所述电梯轿厢连接到客户服务中心、人类分析员或最终用户 系统。此外，在这些方面中，如果识别出乘客被困在所述电梯中，则 所述方法包括向技术人员设备发送通知以告知技术人员有乘客被困 的步骤，其中所述技术人员设备是连接到互联网的电话、手表、或便 携式设备。

本发明的多个方面还涉及一种用于电梯中的故障检测的系统， 所述电梯包括电梯轿厢、服务器、至少一个传感器和控制器，所述控 制器被配置成用于接收由所述至少一个传感器捕获的信号并将所述 信号传输到所述服务器。所述服务器处理所述传输的信号并预测性地 检测所述电梯轿厢中的故障。在一些方面，所述电梯轿厢经由互联网 连接与所述服务器通信。在一些方面，所述服务器预测性地检测被困 乘客的存在。在一些方面，所述至少一个传感器包括急动检测传感器。 在这些方面中，所述急动检测传感器包括MEMS传感器、压力传感 器、加速度计或者任何这类设备中的至少一者。此外，在这些方面中， 所述急动检测传感器放置在所述电梯轿厢的壁板、顶板或底板中，或 者安装在所述控制器上或安装在位于所述电梯轿厢中的传感器集线 器中。在一些方面，所述至少一个传感器包括传声器。在这些方面中， 所述传声器是电容式传声器、动圈式传声器、带式传声器、碳粒传声器、压电传声器、光纤传声器、或微机电式传声器中的至少一者。在 一些方面，所述至少一个传感器包括呼吸检测传感器。在这些方面中， 所述呼吸检测传感器是传声器或超声传感器中的至少一者。

本发明的多个方面还涉及一种用于电梯轿厢中的故障检测的方 法，所述电梯轿厢包括控制器、一个或多个传声器、服务器。所述方 法包括在控制器中输入由所述一个或多个传声器捕获的至少一个声 音信号，由所述控制器处理从所述一个或多个传声器接收的所述声音 信号，由所述控制器确定由所述一个或多个传声器接收的所述声音信 号源自所述电梯轿厢，以及将源自所述电梯轿厢的所述声音信号传输 到服务器，并且所述传输的声音信号在所述服务器处被处理，所述服 务器预测性地检测所述电梯轿厢中的故障。在一些方面，所述服务器 预测性地检测被困乘客的存在。在一些方面，所述一个或多个传声器包括定位在所述电梯轿厢内的位置处的第一传声器和定位在所述电 梯轿厢外的位置处的第二传声器，并且其中，所述方法包括由所述控 制器将由所述第一传声器接收的声音信号的振幅与由第二传声器接 收的声音信号的振幅进行比较，以确定所述声音信号是否源自所述电 梯轿厢。在一些方面，所述一个或多个传声器包括定位在所述电梯轿 厢内的第一位置处的第一传声器和定位在所述电梯轿厢内的第二位 置处的第二传声器，并且其中，所述方法包括由所述控制器将由所述 第一传声器和所述第二传声器接收声音信号的时间的差异与时间间 隔值的范围进行比较，以确定所述声音信号是否源自所述电梯轿厢。 在一些方面，所述一个或多个传声器包括定位在所述电梯轿厢内的第 一位置处的第一传声器、定位在所述电梯轿厢内的第二位置处的第二 传声器和定位在所述电梯轿厢外的第三位置处的第三传声器，并且其 中，所述方法包括：将所述第一传声器和所述第二传声器接收声音信 号的时间的差异与时间间隔值的范围进行比较，且将由所述第一传声 器和所述第二传声器接收的声音信号的平均振幅与由所述第三传声 器接收的声音的振幅进行比较，以确定所述声音是否源自所述电梯轿 厢。

此外，本发明的多个方面涉及一种用于电梯中的故障检测的系 统，其包括：电梯轿厢；服务器；定位在所述电梯轿厢中的一个或多 个传声器；控制器，所述控制器被配置成用于接收由所述一个或多个 传声器捕获的信号、确定由所述一个或多个传声器接收到的所述信号 源自所述电梯轿厢、以及将由所述一个或多个传声器接收的源自电梯 轿厢的所述信号传输到服务器。所述服务器处理所述传输的信号并预 测性地检测所述电梯轿厢中的故障。在一些方面，所述服务器预测性 地检测被困乘客的存在。在一些方面，所述一个或多个传声器包括定 位在所述电梯轿厢内的位置处的第一传声器和定位在所述电梯轿厢外的位置处的第二传声器。在这些方面中，所述控制器被配置成用于 将由所述第一传声器接收的声音信号的振幅与由所述第二传声器接 收的声音信号的振幅进行比较，以确定所述声音信号是否源自所述电 梯轿厢。在一些方面，所述一个或多个传声器包括定位在所述电梯轿 厢内的第一位置处的第一传声器和定位在所述电梯轿厢内的第二位 置处的第二传声器。在这些方面中，所述控制器被配置成用于将由所 述第一传声器和所述第二传声器接收声音信号的时间的差异与时间 间隔值的范围进行比较，以确定所述声音信号是否源自所述电梯轿 厢。在一些方面，所述一个或多个传声器包括定位在所述电梯轿厢内 的第一位置处的第一传声器、定位在所述电梯轿厢内的第二位置处的 第二传声器和定位在所述电梯轿厢外的第三位置处的第三传声器。在 这些方面中，所述控制器被配置成用于将所述第一传声器和所述第二 传声器接收声音信号的时间的差异与时间间隔值的范围进行比较，且 将由所述第一传声器和所述第二传声器接收的声音的平均振幅与由 所述第三传声器接收的声音的振幅进行比较，以确定所述声音是否源 自所述电梯轿厢。

根据以下结合附图公开了本发明的示例性实施方案的详细描述， 本发明的其他方面、优点和显著特征对于本领域技术人员将变得显而 易见。

附图说明

上面已经阐述了本发明的一些目的。参考以下描述、所附权利要 求和附图，本发明的这些和其他目的、特征、方面和优点将变得更好 理解，其中：

图1示出了检测电梯中被困乘客的系统的示意图。

图2示出了图1所示系统的电梯轿厢的第二实施方案。

图3示出了图1所示系统的电梯轿厢的第三实施方案。

图4示出了图1所示系统的电梯轿厢的第四实施方案。

图5示出了图1所示系统的电梯轿厢的第五实施方案。

具体实施方式

应参照附图阅读以下详细描述，其中不同附图中的相似元件编号 相同。这些附图不一定按比例绘制，其描绘了说明性实施方案，并且 不旨在限制本发明的范围。尽管针对各种元件示出了构造、尺寸和材 料的示例，但是本领域技术人员将认识到，所提供的许多示例具有可 使用的合适的替代方案。

定义

急动度-术语急动度可定义为加速度的变化率，即加速度相对于 时间的导数，且因此是速度的二阶导数或位移的三阶导数。

系统概述

本发明公开了一种检测电梯轿厢中被困乘客的系统。所述系统被 设计成用于监测大量电梯轿厢，并为任何受监测的电梯轿厢中的任何 乘客提供预测援助。所述系统在其基本配置中包括经由活动互联网连 接被连接到中央服务器的电梯轿厢。所述电梯轿厢还包括急动检测传 感器、传声器和/或呼吸检测传感器以及控制器。所述急动检测传感 器可以检测到电梯轿厢内的急动：移动电梯的运动中的任何突然/急 剧的改变/停止或静止电梯中的任何突然/急剧的扰动。所述传声器和/ 或所述呼吸检测传感器可以检测被困在电梯中的乘客。所述控制器将 由急动检测传感器和/或传声器和/或呼吸检测传感器检测到的信号转 换成数字格式，并经由互联网连接将其发送到中央服务器。所述中央 服务器被设计成为大数据解决方案提供所接收和存储的信息。所述中 央服务器包括至少一个处理器，该处理器处理从电梯轿厢的控制器接 收到的信号，以首先识别急动。如果检测到急动，则应用机器学习系 统来识别检测到的急动是否是由于电梯中可能导致乘客被困在电梯中的任何故障引起的。所述机器学习系统此外单独地或者与急动检测 信号一起使用传声器和/或呼吸检测传感器信号来预测性地检测被困 乘客。如果机器学习系统预测性地检测到被困乘客，则智能决策服务 将该电梯连接到该电梯轿厢所在的建筑物的客户服务中心、人类分析 员、现场技术人员或建筑物所有者/管理者(最终用户)系统中的至 少一者。

系统描述

在一个实施方案中，图1示出了用于检测电梯中被困乘客的系统 100的示意图。系统100包括电梯轿厢102，该电梯轿厢包括控制器 104、具有至少一个急动检测传感器106和至少一个传声器107和/或 呼吸检测传感器109的传感器集线器105。在一些实施方案中，电梯 轿厢102还可以包括连接到控制器104的乘客通信面板108。控制器 104连接到网关110，该网关进一步将控制器104连接到互联网112。 系统100还包括连接到物联网(IOT)集线器116的中央服务器114， 所述物联网集线器进一步将中央服务器114连接到互联网112。中央服务器114包括处理器114A和机器学习系统114B，以用于处理从多 个电梯轿厢接收的信号并预测性地检测被困乘客。中央服务器114还 包括智能决策服务114C，当预测性地检测到被困乘客时，所述智能 决策服务经由技术人员设备122和/或最终用户系统126(电梯轿厢所 在建筑物的建筑物所有者/管理者)将通知连接/发送到客户服务中心 118、分析员120、技术人员124。

系统元件：

电梯轿厢102

电梯轿厢102可以是本领域已知的任何类型的电梯轿厢。在一些 实施方案中，电梯轿厢102被修改以将这里讨论的部件聚集在壁板、 顶板或底板中。优选地，在一些实施方案中，这些部件安装在电梯轿 厢102的单个壁板中，接近平均成年人身高的高度，以便于安装、操 作和维护。

控制器104

控制器104是定制的微控制器板，其管理电梯轿厢102的各种功 能的控制。控制器104可以是放置在电梯轿厢102的壁板内的微控制 器、微型计算机、或片上系统(SOC)设备。在一些实施方案中，控 制器104是市场上可购买的现成的SOC。

在一些实施方案中，控制器104在标准操作系统(OS)上运行， 诸如Linux^TM、Android^TM、Windows^TM、Mac OS^TM、或市场上的任何 其它已知操作系统的版本。在一些其他实施方案中，控制器104可以 在专有操作系统上运行。控制器104可操作地连接到急动检测传感器 106、传声器107或呼吸检测传感器109以及网关110。控制器104 可以具有本地数据存储器，如存储芯片或硬盘驱动器，并且可以本地 存储从急动检测传感器106和/或传声器107接收的信号，和/或经由 网关110传输信号数据。

传感器集线器105

传感器集线器105是可以用于测量/识别电梯轿厢102的状态的 多个传感器的集合，该多个传感器例如急动检测传感器106、传声器 107、呼吸检测传感器109、重量传感器、压力传感器、温度传感器 等。在一些实施方案中，传感器集线器105是具有安装在其上的各种 传感器的印刷电路板(PCB)。在这样的实施方案中，传感器集线器 105被放置在电梯轿厢102内的任何位置处以实现传感器的最佳功 能，例如在电梯轿厢的任何壁板、底板或顶板中。传感器集线器105 可操作地连接到控制器104。在一些其他实施方案中，传感器集线器 105是还容纳有控制器104的印刷电路板(PCB)的一部分。在一些 其他实施方案中，传感器集线器105包括分布在电梯轿厢102上的多 个传感器，即，根据其检测其相应信号的最佳位置而被分布在壁板、 底板、顶板等中。

急动检测传感器106

急动检测传感器106可以是能够检测电梯轿厢102的运动或静止 状态的突然变化的任何传感器。在一些实施方案中，急动检测传感器 106可以是MEMS传感器、压力传感器、加速度计或传声器中的任 何一种。在一些优选实施方案中，急动检测传感器106是MEMS传感器。

急动检测传感器106可以放置在电梯轿厢102内的任何位置处。 急动检测传感器106可以放置在电梯轿厢的任何壁板、底板或顶板 中。在替代实施方案中，急动检测传感器106可以集成在控制器104 内。在一个优选实施方案中，急动检测传感器106与诸如温度传感器、 重量检测传感器等的其他传感器一起放置在传感器集线器105中。在 一些实施方案中，多于一个的急动检测传感器106可以放置在电梯轿 厢102中为了检测电梯轿厢102中的急动而优化的位置处。

传声器107

传声器107可以是任何已知类型的传声器，诸如电容式传声器、 动圈式传声器、带式传声器、碳粒传声器、压电传声器、光纤传声器、 或微机电式传声器。在一些实施方案中，传声器107也可以用作急动 检测传感器106。

传声器107可以放置在电梯轿厢102内的任何位置处。传声器 107可以放置在电梯轿厢的任何壁板、底板或顶板中。在替代实施方 案中，传声器107可以集成在控制器104内。在一个优选实施方案中， 传声器107与诸如温度传感器、重量检测传感器等的其他传感器一起 放置在传感器集线器105中。在一些实施方案中，多于一个的传声器 107可以放置在电梯轿厢102中为检测电梯轿厢102中的人声而优化 的位置处。

呼吸检测传感器109

呼吸检测传感器109确定人或动物的呼吸的存在。呼吸检测传感 器109可以通过本领域已知的许多设备来实现，例如，可以使用敏感 压力传感器来确定电梯轿厢102内的小压力变化，以确定被困在电梯 轿厢102内的呼吸的人或动物的存在。在一些实施方案中，呼吸检测 传感器109可以是常规的传感器，或者是可以用于确定电梯轿厢102 内的人类或动物的呼吸声的传声器。其他已知的可以使用的呼吸检测 传感器可以包括超声传感器[Sensors(Basel).2014年8月2014 (8)：15371-86.doi：10.3390/s140815371.]、Dopplermulti-radar systems[Sensors 2015，15(3)，6383-6398；doi：10.3390/s150306383]等。

乘客通信面板108

系统100可以可选地包括乘客通信面板108。乘客通信面板108 可以包括诸如显示器、传声器、相机和扬声器之类的元件。通信面板 108可以允许电梯轿厢中(被困或没有被困)的乘客与客户服务中心 118连接并且与中心118处的客户服务代表通信。在一些实施方案中， 传声器107可以是乘客通信面板108的一部分。

网关110

网关110是本领域中已知的互联网网关，并将控制器104连接到 互联网112。网关110可以居中地位于建筑物中，并将建筑物内的所 有电梯轿厢102连接到互联网112。

互联网112

互联网112在本领域中是公知的，因此这里不再详细讨论。

中央服务器114

控制器104将由急动检测传感器106、传声器107或呼吸检测传 感器109捕获的数据数字化并传输到中央服务器114。中央服务器114 是被设计成为大数据解决方案提供存储的信息的计算机服务器。中央 服务器114包括处理器114A、机器学习系统114B和智能决策服务 114C。中央服务器114接收由位于建筑物中的电梯轿厢102的控制器 104传输的数据。处理器114A处理接收到的信息并且机器学习系统 114B预测性地确定电梯故障。机器学习系统114B预测性地确定电梯 轿厢102内被困乘客的存在，并且一旦预测性地确定被困乘客，智能 决策服务114C就将电梯连接到客户服务中心118、分析员120、技术 人员124和/或最终用户系统126和/或将通知发送给客户服务中心 118、分析员120、技术人员124和/或最终用户系统126。

物联网(IOT)集线器116

中央服务器114通过IOT集线器116连接到多个电梯厢102的多 个控制器104。IOT集线器116是计算机网络集线器。

客户服务中心118

客户服务中心118是位于系统100的其他元件的远程位置处的呼 叫中心。客户服务中心118可以包括多个客户服务代表，所述多个客 户服务代表被训练来改善被困乘客的焦虑并且援助处于惊恐发作或 病症中的乘客。

分析员120

分析员120是在分析由中央服务器114传输的信息以识别是否有 任何乘客被困在电梯轿厢102中方面受过训练的人。分析员120可以 位于客户服务中心118处，或者可以位于系统100的其他部件的任何 其他远程位置处。

技术人员设备122

技术人员设备122是智能便携式设备，例如由技术人员124持有 的智能手表或智能电话。技术人员设备122可以向技术人员124提供 关于任何电梯轿厢102中的任何被困乘客的通知。

最终用户系统126

最终用户系统126是控制和监测电梯轿厢102所在的建筑物中的 所有电梯的操作的一个计算机系统/多个计算机系统。建筑物所有者/ 管理者系统126可以位于建筑物内或建筑物的所有者/运营者的位置 处。

在操作中，系统100可以确定电梯轿厢102中的任何被困乘客并 且提供迅速补救和救援操作。在一个例子中，系统100可以确定电梯 轿厢102中的任何被困乘客。在一些实施方案中，系统100适于确定 特定制造商的电梯轿厢102中的任何被困乘客。在一些实施方案中， 系统100可扩展以确定多个电梯厢102中的被困乘客。

在基本操作中，在电梯轿厢102中执行的程序包括：

在第一步骤中，控制器104收集来自急动检测传感器106的输入 信号和/或来自传声器107的声音信号和/或来自呼吸检测传感器109 的呼吸检测信号。输入可经由任何有线或无线连接被收集至传感器集 线器105中的至少一个急动检测传感器106和/或至少一个传声器107 和/或呼吸检测传感器109。在一些实施方案中，收集的输入是模拟格 式，而在一些其他实施方案中，输入是数字格式。

在第二步骤中，控制器104将从急动检测传感器106和/或传声 器107和/或呼吸检测传感器109接收到的输入转换为数字格式。在 由急动检测传感器106和/或传声器107和/或呼吸检测传感器109接 收到的信号已经是数字化的实施方案中，可以不需要从模拟到数字的 编码。

在第三步骤中，控制器104经由网关110和互联网112将数字化 数据传输到中央服务器114。在一些实施方案中，控制器104可以在 数字化之前和/或之后过滤和压缩信号以减少要经由互联网传输的数 据量。

一旦数据由电梯轿厢102传输，所述数据就在IOT集线器116 处被接收。IOT集线器116然后将数据传输到中央服务器114。在一 些实施方案中，可以有多个中央服务器114，每个中央服务器根据中 央服务器114的带宽和容量来服务多个电梯轿厢102。例如，单个中央服务器114可以监测1000个电梯厢，并且IOT集线器116可以连 接到10个不同的中央服务器114，一共监测总共10,000个电梯厢102。 在这样的实施方案中，取决于诸如每个中央服务器114的带宽和容 量、电梯轿厢102所在的建筑物和/或位置、电梯轿厢102的所有者/ 制造商等各种因素，IOT集线器116可以将来自某个电梯轿厢102的 数据引导至中央服务器114。

在一个实施方案中，在中央服务器114中可以执行以下步骤：

在第一步骤中，中央服务器114从IOT集线器116接收由电梯轿 厢102传输的数据。

在第二步骤中，中央服务器114然后在处理器114A中处理所接 收到的数据以识别电梯轿厢102中可能已经发生的任何急动的存在。

在第三步骤中，如果电梯轿厢102中已经出现了急动，则处理器 114A然后将数据传递给机器学习系统114B。

在第四步中，机器学习系统114B将接收到的急动度检测数据与 在一段时间内记录的电梯轿厢102的正常图表进行比较。

在第五步骤中，将通过第四步骤的比较而识别的任何异常进一步 与跟电梯轿厢102中的故障相关联的模板进行比较，以确定异常的原 因。

在第六步骤中，如果检测到诸如断电、技术问题等的故障，则机 器学习系统114B分析传声器数据以检测电梯轿厢102中的人的语音/ 声音。附加地或替代地，机器学习系统114B分析呼吸检测传感器109 信号数据以检测电梯轿厢102中的人或动物的呼吸(预测性地确定被 困乘客)。

在第七步骤中，如果机器学习系统114B确定人的语音/声音或人 /动物的呼吸，则机器学习系统114B将信息和相关数据发送给智能决 策服务114C。

在第八步中，智能决策服务114C自动决定是否将信息和/或通知 发送给人类分析员120、客户服务中心118、现场技术人员124和/或 最终用户系统126。在一些其他实施方案中，智能决策服务114C可 以基于多种因素自动选择客户服务中心118和/或现场技术人员124， 所述因素诸如对电梯轿厢102的接近度、在该区域中使用的公共语言 和/或任何其他特定因素。在一些实施方案中，智能决策服务114C在 确定被困乘客时可以向技术人员设备122发送通知，以通知现场技术 人员124有乘客被困。智能决策服务114C还可以通知最终用户系统 126在建筑物中发出警报或通知建筑物管理者采取迅速补救措施。智 能决策服务114C还可以经由通信面板108和互联网连接112将电梯 轿厢102与客户服务中心118连接。

在一些其他实施方案中，智能决策服务114C可将从机器学习系 统114B接收的信息传送给人类分析员120以供进一步审查。在这些 实施方案中，例如，智能决策服务114C可以将信息发送给人类分析 员120以人工审查数据并确定是否有任何乘客被困在电梯轿厢102 中。分析员120可以人工分析传声器107的声音信号或呼吸检测传感 器109的信号，并且经由智能决策服务114C向技术人员设备122发 送通知以通知现场技术人员124有乘客被困。分析员120还可以通知 最终用户系统126在建筑物中发出警报或通知建筑物管理者采取迅 速补救措施。分析员120还可以经由通信面板108和互联网连接112 将电梯轿厢102与客户服务中心118连接。

在一些实施方案中，传声器107可以检测来自电梯轿厢102外部 的人的语音或声音。例如，在建筑物楼层上的电梯通道/层站处等待 进入电梯轿厢102中的乘客的声音。这种声音可能导致电梯轿厢102 中被困乘客的错误检测。为了防止这种错误检测，电梯轿厢102的以 下实施方案规定确定是从电梯轿厢102内部还是外部检测到声音。

图2示出了图1中所示的系统100的电梯轿厢102的替代实施方 案。在该实施方案中，电梯轿厢102包括定位在电梯轿厢102内的第 一位置处的第一传声器107a和定位在电梯轿厢102外的第二位置处 的第二传声器107b。传声器107a和107b的这种布置允许控制器104 确定比可由单个传声器检测到的声源位置更加精确的声源位置。例 如，与放置在电梯轿厢102外的传声器107b相比，在被放置在电梯 轿厢102内的传声器107a中，被困在电梯内的乘客的声音将以更高 的振幅水平被听到。电梯轿厢102的本体吸收声音并因此导致第二传 声器107b的声音振幅的这种衰减。接收/记录的声音振幅的这种差异 被用于确定声音是来自电梯轿厢102的内部还是外部。

图3示出了图1所示系统的电梯轿厢102的又另一个实施方案。 在该实施方案中，电梯轿厢102包括定位在电梯轿厢102内的第一位 置处的第一传声器107a和定位在电梯轿厢102内的第二位置处的第 二传声器107c。传声器107a和107c的这种布置允许控制器104确定 比可由单个传声器检测到的声源位置更加精确的声源位置。可以使用 传声器107a和107c接收声音之间的时间差量来确定声源是在电梯轿 厢102内部还是外部。由于电梯轿厢102的尺寸和声速是恒定的并且 可以被预先存储在控制器104中，所以可以计算传声器107a和107c 的声音接收时间间隔差的范围，该范围将指示声音源自电梯轿厢102 内的源。例如，如果传声器107a和107c在特定尺寸的电梯轿厢102 中接收声音的时间差在3至5毫秒的范围内，则声音源自电梯轿厢 102内部。该范围可以通过计算声源距离传声器107a和107c在电梯 轿厢102的尺寸内可能的最大和最小的距离来确定。

图4示出了图1所示系统的电梯轿厢102的另一个实施方案。在 该实施方案中，电梯轿厢102包括定位在电梯轿厢102内的第一位置 处的第一传声器107a和定位在电梯轿厢102内的第二位置处的第二 传声器107c以及定位在电梯轿厢102外的第三位置处的第三传声器 107b。使用上面所讨论的原理，控制器104可以使用传声器107a-107c 接收声音之间的时间差量来确定声源是在电梯轿厢102内部还是外 部。此外，控制器104可以使用由传声器107a-107c(电梯厢内)和 传声器107b(电梯轿厢外)接收到的平均声音振幅之间的振幅差量 来进一步确定声源是在电梯轿厢102内部还是外部。

在分别结合图2、图3和图4讨论的实施方案中，为了提高系统 100的效率并减少任何错误或错误检测，控制器104仅将被识别/检测 到是源自电梯轿厢102内的人或动物的声音传输到中央服务器114以 供进一步分析和操作。

在一些情况下，被困在电梯轿厢内的乘客可能会失去知觉、被致 残或受伤，导致乘客无法说话或呼救。在这种情况下，电梯轿厢102 的实施方案可与呼吸检测传感器一起使用以检测电梯轿厢102中是 否存在有呼吸的活着的人或动物。

例如，图5示出了图1所示系统的电梯轿厢102的又另一个实施 方案。电梯轿厢102仅使用呼吸检测传感器109来确定电梯轿厢102 内呼吸的人类的存在。来自本实施方案中的呼吸检测传感器109的信 号可以由控制器104传输至中央服务器114，以用于确定故障电梯轿 厢102内的被困乘客。

在一些实施方案中，例如，在图1、2、3、4和5中讨论的实施 方案的一些变型中，可以不包括或不需要急动检测传感器106。例如， 在图1至图4中描述的实施方案的情况下的(一个或多个)传声器或 者在图1和5中描述的实施方案的情况下的呼吸检测传感器109可以 用于确定电梯轿厢102中导致电梯故障的急动的发生。

例如，参考图1的实施方案，在一些实施方案中，传声器107可 以用于确定急动以及人或动物的声音或人或动物的呼吸。在这样的实 施方案中，由传声器捕获的信号可以被过滤并分离成由电梯运动产生 的频率范围以及与人类和动物相关联的声音频率的范围。这些分离的 信号可以在服务器114处被处理，即，如在以上实施方案中所述的， 可以处理前述信号以用于识别急动并且可以处理后述信号以用于确 定被困乘客。

类似地，由结合图2、图3和图4的实施方案所描述的传声器 107a、107b和107c所捕获的信号可以被分离以确定急动以及被困乘 客二者。

此外，在一些情况下，呼吸检测传感器109可以捕获与电梯中的 运动或急动的发生成比例的伪迹，这种信号可以从传感器信号分离以 充当急动检测信号，由此消除了对独单独的急动检测传感器的需要。

根据上述教导，各种其它修改、改编和替代设计当然是可能的。 因此，此时应该理解，在所附权利要求的范围内，本发明可以以与本 文具体描述的不同的方式实施。

优点

本发明的基本优点是其预测性地检测电梯中的被困乘客。

本发明的另一个优点是其预测性地检测电梯故障。

本发明的另一个优点是其提供快速的技术人员支持来救援困在 电梯中的乘客

本发明的又另一个优点是其为困在电梯中的任何乘客提供迅速 援助。

本发明的另一个优点是其通知建筑物的所有者/管理者乘客被困 在其电梯之一中。

Claims (35)

1.一种用于电梯轿厢中的故障检测的方法，所述电梯轿厢包括控制器、至少一个传感器和服务器，所述方法包括：

输入由所述至少一个传感器捕获的至少一个信号；

处理从所述传感器接收的所述信号；

其中来自所述至少一个传感器的所述信号由所述控制器输入并处理并被传输至服务器，并且

其中所述传输的信号在所述服务器处被处理，所述服务器预测性地检测所述电梯轿厢中的故障。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个传感器包括急动检测传感器。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个传感器包括传声器。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个传感器包括呼吸检测传感器。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述服务器预测性地检测被困乘客的存在。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述服务器经由互联网连接与所述电梯轿厢通信。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述服务器包括处理器、机器学习系统和智能决策服务。

8.根据权利要求2所述的方法，其中所述方法包括由所述服务器通过处理由所述急动检测传感器捕获的急动度信号来识别电梯故障。

9.根据权利要求3所述的方法，其中所述方法包括由所述服务器通过处理由所述传声器捕获的声音来识别电梯故障。

10.根据权利要求4所述的方法，其中所述方法包括由所述服务器通过处理由所述呼吸检测传感器捕获的呼吸检测信号来识别电梯故障。

11.根据权利要求5所述的方法，其中如果识别出乘客被困在所述电梯中，则所述服务器将所述电梯轿厢连接到客户服务中心、人类分析员或最终用户系统。

12.根据权利要求5所述的方法，其中如果识别出乘客被困在所述电梯中，则所述方法包括向技术人员设备发送通知以告知技术人员有乘客被困的步骤，其中所述技术人员设备是连接到互联网的电话、手表或便携式设备。

13.一种用于电梯中的故障检测的系统，其包括：

电梯轿厢；

服务器；

至少一个传感器；

控制器，所述控制器被配置成用于接收由所述至少一个传感器捕获的信号并将所述信号传输到所述服务器；

其中，所述服务器处理所述传输的信号并且预测性地检测所述电梯轿厢中的故障。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述至少一个传感器包括急动检测传感器。

15.根据权利要求13所述的系统，其中所述至少一个传感器包括传声器。

16.根据权利要求13所述的系统，其中所述至少一个传感器包括呼吸检测传感器。

17.根据权利要求13所述的系统，其中所述服务器预测性地检测被困乘客的存在。

18.根据权利要求13所述的系统，其中所述电梯轿厢经由互联网连接与所述服务器通信。

19.根据权利要求14所述的系统，其中所述急动检测传感器包括MEMS传感器、压力传感器、加速度计或者任何这类设备中的至少一者。

20.根据权利要求14所述的系统，其中所述急动检测传感器放置在所述电梯轿厢的壁板、顶板或底板中，或者安装在所述控制器上或安装在位于所述电梯轿厢中的传感器集线器中。

21.根据权利要求15所述的系统，其中所述传声器是电容式传声器、动圈式传声器、带式传声器、碳粒传声器、压电传声器、光纤传声器、或微机电式传声器中的至少一者。

22.根据权利要求16所述的系统，其中所述呼吸检测传感器是传声器或超声传感器中的至少一者。

23.一种用于电梯轿厢中的故障检测的方法，所述电梯轿厢包括控制器、一个或多个传声器、服务器，所述方法包括：

在控制器中输入由所述一个或多个传声器捕获的至少一个声音信号；

由所述控制器处理从所述一个或多个传声器接收的所述声音信号；

由所述控制器确定由所述一个或多个传声器接收的所述声音信号源自所述电梯轿厢；以及

将源自所述电梯轿厢的所述声音信号传输到服务器；并且

其中，所述传输的声音信号在所述服务器处被处理，所述服务器预测性地检测所述电梯轿厢中的故障。

24.根据权利要求23所述的方法，其中所述服务器预测性地检测被困乘客的存在。

25.根据权利要求23或24所述的方法，其中所述一个或多个传声器包括定位在所述电梯轿厢内的位置处的第一传声器和定位在所述电梯轿厢外的位置处的第二传声器，并且其中，所述方法包括由所述控制器将由所述第一传声器接收的声音信号的振幅与由第二传声器接收的声音信号的振幅进行比较，以确定所述声音信号是否源自所述电梯轿厢。

26.根据权利要求23或24所述的方法，其中所述一个或多个传声器包括定位在所述电梯轿厢内的第一位置处的第一传声器和定位在所述电梯轿厢内的第二位置处的第二传声器，并且其中，所述方法包括由所述控制器将由所述第一传声器和所述第二传声器接收声音信号的时间的差异与时间间隔值的范围进行比较，以确定所述声音信号是否源自所述电梯轿厢。

27.根据权利要求23或24所述的方法，其中所述一个或多个传声器包括定位在所述电梯轿厢内的第一位置处的第一传声器、定位在所述电梯轿厢内的第二位置处的第二传声器和定位在所述电梯轿厢外的第三位置处的第三传声器，并且其中，所述方法包括：

将所述第一传声器和所述第二传声器接收声音信号的时间的差异与时间间隔值的范围进行比较，且

将由所述第一传声器和所述第二传声器接收的声音信号的平均振幅与由所述第三传声器接收的声音的振幅进行比较，以确定所述声音是否源自所述电梯轿厢。

28.一种用于电梯中的故障检测的系统，其包括：

电梯轿厢；

服务器；

定位在所述电梯轿厢中的一个或多个传声器；

控制器，所述控制器被配置成用于：

接收由所述一个或多个传声器捕获的信号；

确定由所述一个或多个传声器接收到的所述信号源自所述电梯轿厢；以及

将由所述一个或多个传声器接收的源自所述电梯轿厢的所述信号传输到服务器，

其中，所述服务器处理所述传输的信号并且预测性地检测所述电梯轿厢中的所述故障。

29.根据权利要求28所述的系统，其中所述服务器预测性地检测被困乘客的存在。

30.根据权利要求28或29所述的系统，其中所述一个或多个传声器包括定位在所述电梯轿厢内的位置处的第一传声器和定位在所述电梯轿厢外的位置处的第二传声器。

31.根据权利要求28或29所述的系统，其中所述一个或多个传声器包括定位在所述电梯轿厢内的第一位置处的第一传声器和定位在所述电梯轿厢内的第二位置处的第二传声器。

32.根据权利要求28或29所述的系统，其中所述一个或多个传声器包括定位在所述电梯轿厢内的第一位置处的第一传声器、定位在所述电梯轿厢内的第二位置处的第二传声器和定位在所述电梯轿厢外的第三位置处的第三传声器。

33.根据权利要求30所述的系统，其中所述控制器被配置成用于将由所述第一传声器接收的声音信号的振幅与由所述第二传声器接收的声音信号的振幅进行比较，以确定所述声音信号是否源自所述电梯轿厢。

34.根据权利要求31所述的系统，其中所述控制器被配置成用于将由所述第一传声器和所述第二传声器接收声音信号的时间的差异与时间间隔值的范围进行比较，以确定所述声音信号是否源自所述电梯轿厢。

35.根据权利要求32所述的系统，其中所述控制器被配置成用于：

将所述第一传声器和所述第二传声器接收声音信号的时间的差异与时间间隔值的范围进行比较，且

将由所述第一传声器和所述第二传声器接收的声音的平均振幅与由所述第三传声器接收的声音的振幅进行比较，以确定所述声音是否源自所述电梯轿厢。