CN110775759A - 一种基于物联网技术的电梯井道水位监测及进水预警方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电梯井道进水检测领域，具体涉及一种基于物联网技术的电梯井道水位监测及进水预警方法，将需要进行井道进水预警与水位监测的电梯接入监控系统进行预警监测，所述监控系统包括有，一套前台交互模块、穿透云平台以及若干安装在各个需要监控预警的电梯井道内的后台数据采集模块；所述前台交互模块包括，交互装置、服务器和通讯模组；所述后台数据采集模块包括，进水预警模组、水位监测模组和传输控制模组；使用监控系统进行预警与监测的具体步骤包括：1、水位预警、2、水位监测、3、数据处理、4、数据前台展示、5、数据处理反馈。

Description

一种基于物联网技术的电梯井道水位监测及进水预警方法
技术领域
本发明涉及电梯井道进水检测领域，具体涉及一种基于物联网技术的电梯井道水位监测及进水预警方法。
背景技术
电梯在日常使用过程中，由于天气、人为等原因，常常有“进水”的事情发生，比如：a.用水不当对电梯的侵袭危害：当建筑物内用水不当，如装修改水造成的，消防演练或消防水管道破裂造成的，保洁人员用水过量、不当造成的，使水流入机房，或通过候梯厅门流入井道、底坑对电梯造成危害。b.地下水渗入电梯的井道、底坑，导致电梯的零部件损坏，对电梯造成危害。c.下水管网排水不畅、洪水淹没电梯的底坑、层站对电梯造成危害。d.雨水对电梯的侵袭危害：由于建筑物设计、建造上的缺陷及年久失修造成的缺陷，下雨的雨水通过建筑物的缺陷渗漏进入，或者通过建筑物的门、窗、通风口等进入，雨水进入到机房、井道、候梯厅、底坑对电梯造成危害。
当电梯“进水”后，轻者会造成使用的电梯外观不雅，重者造成电梯设备的损坏，甚至发生人身伤亡的安全事故。特别是对于底坑设置在水平面以下又没有条件设置集水坑的电梯，当底坑防水层被破坏时，电梯底坑就会出现渗水或者积水。15天一次常规保养并不能及时发现这些问题，这就影响底坑内各个部件的正常使用及安全寿命，影响着电梯的安全运行。
发明内容
本发明的目的，是为了解决背景技术中的问题，提供一种基于物联网技术的电梯井道水位监测及进水预警方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种基于物联网技术的电梯井道进水预警与水位监测方法，将需要进行井道进水预警与水位监测的电梯接入监控系统进行预警监测，所述监控系统包括有，一套前台交互模块、穿透云平台以及若干安装在各个需要监控预警的电梯井道内的后台数据采集模块；所述前台交互模块包括，交互装置、服务器和通讯模组；所述后台数据采集模块包括，进水预警模组、水位监测模组和传输控制模组。
使用监控系统进行预警与监测的具体步骤包括：
1、水位预警，井道底部进水后，进水预警模组的信号发射机构发出进水信号，传输控制模组接收该信号后，发送井道进水信息到穿透云平台，前台交互模块通过通讯模组从穿透云平台获取该信息后，在交互装置中展示给使用者；
2、水位监测，当传输控制模组接收到进水信号后，控制启动水位监测模组，周期性记录井道水位高度信息，并将井道水位高度信息发送到穿透云平台；前台交互模块通过通讯模组从穿透云平台获取该信息后，记录在服务器内；
3、数据处理，在服务器内为每个电梯内的传输控制模组进行编号，并将同一个传输控制模组传输的信号数据存放在一起；
4、数据前台展示，在交互装置上编写含有电梯位置图示的程序，将步骤3中获得的进水信息、水位高度信息分别显示在图中相对应电梯位置处；
5、数据处理反馈，记录水位高度信息的同时，根据水位上涨的速度，计算出剩余抢险时间，并显示在每个电梯图示位置处。
作为优选，所述进水预警模组安装在电梯井道底部，包括罩壳、信号发射机构、永磁滑块机构和滑块控制机构。
作为优选，所述罩壳包括，顶部的防水腔、中部的滑块腔和底部的顶杆腔；所述信号发射机构包括，感应线圈与信号发射芯片组成的电路，所述信号发射机构设置在所述防水腔内；所述永磁滑块机构设置在所述感应线圈下方，所述永磁滑块机构包括，滑块本体、永磁体、滑块卡头和拉簧，所述拉簧两端分别与滑块本体和滑块腔的侧壁相连；所述滑块控制机构包括，浮动顶杆和浮动杠杆；所述浮动顶杆包括，顶杆及其底部的第一浮球，所述顶杆顶部设置在所述顶杆腔内；所述浮动杠杆包括，杠杆体和第二浮球，所述杠杆体顶部通过拉线与所述滑块本体相连；所述浮动杠杆通过杠杆连接架与所述罩壳相连，所述杠杆连接架上设置有限位顶杆，用于防止浮动杠杆过度旋转。
作为优选，所述进水预警模组信号的发射过程如下：
1、所述永磁滑块机构中滑块本体处于初始位置，即滑块卡头位于顶杆腔内，当电梯井道底部进水后，所述第一浮球和所述第二浮球在浮力作用下上升，第二浮球驱动所述杠杆体转动，从而松开所述杠杆体顶部的拉线，同时，第一浮球带动顶杆将位于顶杆腔内的滑块卡头顶起，滑块本体在拉簧作用下开始滑动；
2、滑块本体滑动时，永磁体也就相对感应线圈发生滑动，在电磁感应作用下，感应线圈内产生感应电流，信号发射芯片发出信号；
3、当井道内水被排出后，所述第一浮球和所述第二浮球落下，杠杆体回转，通过拉线将滑块本体拉回初始位置。
作为优选，所述水位监测模组为投入式液位传感器，包括压力传感元件、传输线和信号转换元件，所述压力传感元件设置在电梯井道的底部，所述信号转换元件与传输控制模组连接并设置在电梯井道底部的上方，所述信号转换元件通过传输线与所述压力传感元件相连。
作为优选，所述传输控制模组采用NB-IoT通讯模组与穿透云平台之间进行通讯。
作为优选，所述进水预警模组的报警水位高度大于压力传感元件的高度。
综上所述，本发明的有益效果：
①本发明所述的一种基于物联网技术的电梯井道水位监测及进水预警方法，采用一个电梯一个装置的方式，通过上位机服务器可以给每个后台数据采集模块编号以及规定水位采样的时间间隔，减少了单独对每个后台数据采集模块修改程序的步骤，体现了该系统的高效性和准确性。
②本发明所述的一种基于物联网技术的电梯井道水位监测及进水预警方法，使用了NBIoT，可以更加灵活地给工作人员报警，它是万物互联领域的一个新兴技术，其低功耗、广覆盖、大容量、低成本等优势，使其可以广泛应用于多种垂直技术，NB-IoT的室内覆盖能力很强，较GSM有20dB增益，尤其适合电梯远程监控的通信场景。
③本发明所述的一种基于物联网技术的电梯井道水位监测及进水预警方法，其数据采集模块在电梯井道底部，使用自发电的进水预警模组，避免了井道底部布线，从而有效预防漏电安全事故。
附图说明
图1是本发明的原理示意图；
图2是本发明后台数据采集模块的布置示意图；
图3是本发明进水预警模组的结构示意图。
具体实施方式
以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
下面结合附图以实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
一种基于物联网技术的电梯井道进水预警与水位监测方法，将需要进行井道进水预警与水位监测的电梯接入监控系统进行预警监测，根据图1、图2所示，监控系统包括有：一套前台交互模块1、穿透云平台2以及若干安装在各个需要监控预警的电梯井道内的后台数据采集模块3；前台交互模块1包括，交互装置11、服务器12和通讯模组13；后台数据采集模块3包括，进水预警模组4、水位监测模组5和传输控制模组6；进水预警模组4安装在电梯井道底部，包括罩壳41、信号发射机构42、永磁滑块机构43和滑块控制机构44；水位监测模组5为投入式液位传感器，包括压力传感元件51、传输线52和信号转换元件53，压力传感元件51设置在电梯井道的底部，信号转换元件53与传输控制模组6连接并设置在电梯井道底部的上方，信号转换元件53通过传输线52与压力传感元件51相连。
根据图3所示，罩壳41包括，顶部的防水腔411、中部的滑块腔412和底部的顶杆腔413，信号发射机构42包括，感应线圈421与信号发射芯片422组成的电路，信号发射机构42设置在防水腔411内，永磁滑块机构43设置在感应线圈421下方，永磁滑块机构43包括，滑块本体431、永磁体432、滑块卡头433和拉簧434，拉簧434两端分别与滑块本体431和滑块腔412的侧壁相连，滑块控制机构44包括，浮动顶杆441和浮动杠杆442；浮动顶杆441包括，顶杆4411及其底部的第一浮球4412，顶杆4411顶部设置在顶杆腔413内；浮动杠杆442包括，杠杆体4421和第二浮球4422，杠杆体4421顶部通过拉线4423与滑块本体431相连，浮动杠杆442通过杠杆连接架45与罩壳41相连，杠杆连接架45上设置有限位顶杆451，用于防止浮动杠杆442过度旋转。
使用监控系统进行预警与监测的具体步骤包括，
1、水位预警，井道底部进水后，进水预警模组4的信号发射机构42发出进水信号，传输控制模组6接收该信号后，发送井道进水信息到穿透云平台2，前台交互模块1通过通讯模组13从穿透云平台2获取该信息后，在交互装置11中展示给使用者，进水预警模组4的报警水位高度大于压力传感元件51的高度。
2、水位监测，当传输控制模组6接收到进水信号后，控制启动水位监测模组5，周期性记录井道水位高度信息，并将井道水位高度信息发送到穿透云平台2；前台交互模块1通过通讯模组13从穿透云平台2获取该信息后，记录在服务器12内。
上述步骤中，传输控制模组6采用NB-IoT通讯模组与穿透云平台2之间进行通讯，通讯前先确定通信协议，然后按照制定好的通信协议来编写一个字符序列，然后通过4G发送到穿透云平台2，穿透云平台2再将字符序列发送给服务器12，再由服务器12来对字符序列进行处理，从而防止数据的丢失和错误。
3、数据处理，在服务器12内为每个电梯内的传输控制模组6进行编号，并将同一个传输控制模组6传输的信号数据存放在一起。
4、数据前台展示，在交互装置11上编写含有电梯位置图示的程序，将步骤3中获得的进水信息、水位高度信息分别显示在图中相对应电梯位置处。
5、数据处理反馈，记录水位高度信息的同时，根据水位上涨的速度，计算出剩余抢险时间，并显示在每个电梯图示位置处。
进水预警模组4信号的发射过程如下：
1、永磁滑块机构43中滑块本体431处于初始位置，即滑块卡头433位于顶杆腔413内，当电梯井道底部进水后，第一浮球4412和第二浮球4422在浮力作用下上升，第二浮球4422驱动杠杆体4421转动，从而松开杠杆体4421顶部的拉线4423，同时，第一浮球4412带动顶杆4411将位于顶杆腔413内的滑块卡头433顶起，滑块本体431在拉簧434作用下开始滑动；
2、滑块本体431滑动时，永磁体432也就相对感应线圈421发生滑动，在电磁感应作用下，感应线圈421内产生感应电流，信号发射芯片422发出信号；
3、当井道内水被排出后，第一浮球4412和第二浮球4422落下，杠杆体4421回转，通过拉线4423将滑块本体431拉回初始位置。

Claims (7)

1.一种基于物联网技术的电梯井道进水预警与水位监测方法，其特征在于，将需要进行井道进水预警与水位监测的电梯接入监控系统进行预警监测，所述监控系统包括有，一套前台交互模块（1）、穿透云平台（2）以及若干安装在各个需要监控预警的电梯井道内的后台数据采集模块（3）；所述前台交互模块（1）包括，交互装置（11）、服务器（12）和通讯模组（13）；所述后台数据采集模块（3）包括，进水预警模组（4）、水位监测模组（5）和传输控制模组（6）；
使用监控系统进行预警与监测的具体步骤包括：
1、水位预警，井道底部进水后，进水预警模组（4）的信号发射机构（42）发出进水信号，传输控制模组（6）接收该信号后，发送井道进水信息到穿透云平台（2），前台交互模块（1）通过通讯模组（13）从穿透云平台（2）获取该信息后，在交互装置（11）中展示给使用者；
2、水位监测，当传输控制模组（6）接收到进水信号后，控制启动水位监测模组（5），周期性记录井道水位高度信息，并将井道水位高度信息发送到穿透云平台（2）；前台交互模块（1）通过通讯模组（13）从穿透云平台（2）获取该信息后，记录在服务器（12）内；
3、数据处理，在服务器（12）内为每个电梯内的传输控制模组（6）进行编号，并将同一个传输控制模组（6）传输的信号数据存放在一起；
4、数据前台展示，在交互装置（11）上编写含有电梯位置图示的程序，将步骤3中获得的进水信息、水位高度信息分别显示在图中相对应电梯位置处；
5、数据处理反馈，记录水位高度信息的同时，根据水位上涨的速度，计算出剩余抢险时间，并显示在每个电梯图示位置处。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的电梯井道水位监测及进水预警方法，其特征在于，所述进水预警模组（4）安装在电梯井道底部，包括罩壳（41）、信号发射机构（42）、永磁滑块机构（43）和滑块控制机构（44）。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的电梯井道水位监测及进水预警方法，其特征在于，所述罩壳（41）包括，顶部的防水腔（411）、中部的滑块腔（412）和底部的顶杆腔（413）；所述信号发射机构（42）包括，感应线圈（421）与信号发射芯片（422）组成的电路，所述信号发射机构（42）设置在所述防水腔（411）内；所述永磁滑块机构（43）设置在所述感应线圈（421）下方，所述永磁滑块机构（43）包括，滑块本体（431）、永磁体（432）、滑块卡头（433）和拉簧（434），所述拉簧（434）两端分别与滑块本体（431）和滑块腔（412）的侧壁相连；所述滑块控制机构（44）包括，浮动顶杆（441）和浮动杠杆（442）；所述浮动顶杆（441）包括，顶杆（4411）及其底部的第一浮球（4412），所述顶杆（4411）顶部设置在所述顶杆腔（413）内；所述浮动杠杆（442）包括，杠杆体（4421）和第二浮球（4422），所述杠杆体（4421）顶部通过拉线（4423）与所述滑块本体（431）相连；所述浮动杠杆（442）通过杠杆连接架（45）与所述罩壳（41）相连，所述杠杆连接架（45）上设置有限位顶杆（451），用于防止浮动杠杆（442）过度旋转。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网技术的电梯井道水位监测及进水预警方法，其特征在于，所述进水预警模组（4）信号的发射过程如下：
1、所述永磁滑块机构（43）中滑块本体（431）处于初始位置，即滑块卡头（433）位于顶杆腔（413）内，当电梯井道底部进水后，所述第一浮球（4412）和所述第二浮球（4422）在浮力作用下上升，第二浮球（4422）驱动所述杠杆体（4421）转动，从而松开所述杠杆体（4421）顶部的拉线（4423），同时，第一浮球（4412）带动顶杆（4411）将位于顶杆腔（413）内的滑块卡头（433）顶起，滑块本体（431）在拉簧（434）作用下开始滑动；
2、滑块本体（431）滑动时，永磁体（432）也就相对感应线圈（421）发生滑动，在电磁感应作用下，感应线圈（421）内产生感应电流，信号发射芯片（422）发出信号；
3、当井道内水被排出后，所述第一浮球（4412）和所述第二浮球（4422）落下，杠杆体（4421）回转，通过拉线（4423）将滑块本体（431）拉回初始位置。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网技术的电梯井道水位监测及进水预警方法，其特征在于，所述水位监测模组（5）为投入式液位传感器，包括压力传感元件（51）、传输线（52）和信号转换元件（53），所述压力传感元件（51）设置在电梯井道的底部，所述信号转换元件（53）与传输控制模组（6）连接并设置在电梯井道底部的上方，所述信号转换元件（53）通过传输线（52）与所述压力传感元件（51）相连。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网技术的电梯井道水位监测及进水预警方法，其特征在于，所述传输控制模组（6）采用NB-IoT通讯模组与穿透云平台（2）之间进行通讯。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网技术的电梯井道水位监测及进水预警方法，其特征在于，所述进水预警模组（4）的报警水位高度大于压力传感元件（51）的高度。
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