CN110894037A - 一种电梯困人报警系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电梯困人报警系统及方法，所述系统包括陀螺仪、人体检测装置、气压检测装置、计时装置、开门到位检测装置、控制器、物联网服务器和智能终端；所述控制器连接陀螺仪、人体检测装置、气压检测装置、开门到位检测装置和计时装置，用于根据上述装置检测到的数据判定电梯是否困人及发生事故的楼层范围，并将控制器所对应的电梯信息和楼层范围通过所述物联网服务器发送至智能终端。本发明可以实时的检测电梯困人状态，一旦发生困人异常，可以及时的将异常信息上报物联网，并且通过手机APP直接向电梯维保人员手机下发具体的异常信息。
Description
技术领域
本发明涉及电梯故障报警技术领域，具体的说是一种电梯困人报警系统及方法。
背景技术
电梯困人是指电梯因故障(如门锁回路或安全回路断开)，控制系统失灵或误动作、供电系统停电以及人为等原因，使正常行驶的电梯突然停驶，从而将乘客围困在轿厢内的现象。异常停梯是指电梯在非平层及非预设的位置停止运行，发生此故障的原因有可能时电梯机械结构失灵及电梯主控板故障。
目前电梯发生异常时，原厂设备并不能主动的上报电梯发生异常，只能通过被困人员按下五方对讲及手机进行呼救及自行拨打移动电话进行求救。一旦被困人员手机没有信号则无法进行求救。
而现实情况是电梯轿厢内环境特殊手机时常收不到信号，老年人或是小朋友在危机时刻不知怎么进行自救，并且在电梯维护人员下班或是在外巡查时，五方对讲也可能无人接听，导致被困人员孤立无援，只能困于轿厢之内无法获救，对于被困人员从心理上和身体上都会造成极大的伤害。如果电梯中有伤员且伤势过重不能自主报警时，那么危害无法估量。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种电梯困人报警系统及方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种电梯困人报警系统，包括陀螺仪、人体检测装置、气压检测装置、计时装置、开门到位检测装置、控制器、物联网服务器和智能终端；
所述陀螺仪用于检测电梯当前的加速度信息；
所述人体检测装置安装在电梯轿厢内部，用于检测电梯轿厢内部是否有人；
所述气压检测装置用于检测电梯所处位置的大气压信息；
所述计时装置用于在所述控制器的触发下启动/停止计时，并将时间信息输出至所述控制器；
所述开门到位检测装置用于检测电梯门是否开到位；
所述控制器连接陀螺仪、人体检测装置、气压检测装置、开门到位检测装置和计时装置，用于在检测到陀螺仪输出的加速度为0时，向计时装置发出启动信号，并在预设的时间阈值内没有检测到所述开门到位检测装置输出的开门到位信号时判定电梯开门异常，否则判定电梯开门正常；在判定电梯开门异常的情况下，启动人体检测装置检测电梯轿厢内是否有人，在有人的情况下判定发生困人事故，启动气压检测装置检测电梯所处位置的大气压信息，将所述大气压信息与预设的楼层气压对应关系信息进行比对，得到电梯所处的楼层范围；将控制器所对应的电梯信息和楼层范围通过所述物联网服务器发送至智能终端。
所述陀螺仪和气压检测装置均安装在所述控制器的电路板上，所述控制器的电路板安装于电梯轿厢顶部位置，且所述主控板的电路板正面水平向上。
所述人体检测装置采用人体红外传感器。
所述气压检测装置为大气压传感器。
所述开门到位检测装置，安装于电梯轿厢门顶部的轿厢门机械轨道末端下方5CM的平行位置上。
所述控制器内部预设有加速度阈值，用于在电梯当前的加速度大于所述加速度阈值时，发出超速报警信息，并将所述超速报警信息和对应的电梯信息通过物联网服务器发送至智能终端。
一种电梯困人报警方法，包括以下步骤：
检测电梯的加速度信息；
在所述加速度信息为0时，启动计时；
如果在预设的时间阈值内没有检测到所述开门到位检测装置输出的开门到位信号时判定电梯开门异常，否则判定电梯开门正常；
在判定电梯开门异常的情况下，启动人体检测装置检测电梯轿厢内是否有人；
在有人的情况下判定发生困人事故，启动气压检测装置检测电梯所处位置的大气压信息；
将所述大气压信息与预设的楼层气压对应关系信息进行比对，得到电梯所处的楼层范围；
将控制器所对应的电梯信息和楼层范围通过所述物联网服务器发送至智能终端。
还包括：在电梯当前的加速度大于预设的加速度阈值时，发出超速报警信息，并将所述超速报警信息和对应的电梯信息通过物联网服务器发送至智能终端。
本发明具有以下优点和有益效果：
1、当电梯发生困人异常时物联网后台数据库记录异常发生的准确时间及地点，通过手机APP及时将传感器检测到的困人异常信息(信息可以准确的标注出困人电梯的具体位置及困人异常发生的开始时刻)发送给电梯相关的所有预设责任人及技术人员便于及时展开营救。
2、本发明可以实时的检测电梯困人状态，一旦发生困人异常，本发明可以及时的将异常信息上报物联网，并且通过智能终端的APP直接向电梯维保人员手机下发具体的异常信息，具体到可以准确的通知维修人员是哪一栋楼的哪部电梯发生困人事故。
3、本发明的物联网系统还有后台数据库做依托，所有故障均可查询具体信息，并且加入了云服务的应用，让本系统更简单高效、安全可靠。
附图说明
图1为本发明的系统结构图；
图2为本发明的系统实施例的开门到位检测装置的电路原理图；
图3为本发明的系统实施例的人体检测装置的电路原理图；
图4为本发明的系统实施例的陀螺仪的电路原理图；
图5为本发明的系统实施例的气压检测装置的电路原理图；
图6为本发明的系统实施例的控制器的电路原理图；
图7为本发明的控制器附加电路中的启动方式选择电路的电路原理图；
图8为本发明的控制器附加电路中的下载程序及调试电路的电路原理图；
图9为本发明的控制器附加电路中的复位电路的电路原理图；
图10为本发明一个实施例的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示，本发明的电梯困人报警系统，包括陀螺仪、人体检测装置、气压检测装置、计时装置(在本发明的一个实施例中，计时装置使用主控制芯片内的定时器装置进行计时)、开门到位检测装置、控制器、物联网服务器和智能终端；所述陀螺仪(陀螺仪安装在所述控制器的电路板上，控制器的电路板安装于电梯轿厢顶部位置，安装时需保证电路板正面水平向上)用于检测电梯当前的加速度信息；所述人体检测装置安装在电梯轿厢内部，用于检测电梯轿厢内部是否有人；所述气压检测装置(气压检测装置安装在所述控制器的电路板上，控制器的电路板安装于电梯轿厢顶部位置，安装时需保证电路板正面水平向上)用于检测电梯所处位置的大气压信息；所述计时装置用于在所述控制器的触发下启动/停止计时，并将时间信息输出至所述控制器；所述开门到位检测装置(开门到位检测装置安装于电梯轿厢门顶部的轿厢门机械轨道末端下方5CM的平行位置上)用于检测电梯门是否开到位；所述控制器连接陀螺仪、人体检测装置、气压检测装置、开门到位检测装置和计时装置，用于在检测到陀螺仪输出的加速度为0时，向计时装置发出启动信号，如果在预设的时间阈值内没有检测到所述开门到位检测装置输出的开门到位信号时判定电梯开门异常，否则判定电梯开门正常；在判定电梯开门异常的情况下，启动人体检测装置检测电梯轿厢内是否有人，在有人的情况下判定发生困人事故，启动气压检测装置检测电梯所处位置的大气压信息，将所述大气压信息与预设的楼层气压对应关系信息进行比对，得到电梯所处的楼层范围；将控制器所对应的电梯信息和楼层范围通过所述物联网服务器发送至智能终端。
开门到位检测装置采用双稳态开关，将开关串联入检测电路部分如图2所示，MK131-03-B1用来串联输入开门到位传感器信号经PC817隔离，单片机采集JX_KM引脚的状态判断开门是否到位。电路采用PC817光耦进行隔离保证电路稳定性。
如图3所示，人体检测装置采用人体红外传感器，人体红外感应传感器接入到JP2的1234脚，本发明可以兼容传感器信号输出模式为常开或是常闭，硬件确定常开常闭模式后，只需在软件中设置不同的判断模式即可。人体红外传感器信号输入脚为J2的4脚，经PC817一脚输入，单片机通过HW引脚采集轿厢是否有人的信号。
如图4所示，陀螺仪采用MPU6050芯片进行设计，本发明只使用到了陀螺仪的物体状态(动静)状态的判断。单片机(控制器)直接按照固有模式进行采集MPU6050反馈的信号，然后使用特定算法解算原始数据并提取我们需要的信息。
如图5所示，气压检测装置采用BMP280气压传感器，本发明只使用到了传感器测定的大气压力值，用于判断楼层信息，单片机直接按照固有模式进行采集BMP280反馈的信号，然后使用特定算法解算原始数据并提取我们需要的信息。在结构上，使用BMP280拔掉2脚跳线帽，使用ZIN34插上2脚跳线帽。
如图6所示，控制器采用单片机STM32F103RBT6，晶振采用32.768K和8M两款外部晶振为主芯片提供外部时钟。如图7所示，启动方式选择电路中，BOOT0脚通过跳线帽连接接3.3V或接GND，来分别设置单片机的不同启动方式。如图8所示，下载程序及调试电路采用SWD方式进行下载程序及调试程序。如图9所示，复位电路提供对单片机的上电自动复位及手动复位功能。
物联网服务器配备数据库，可以存储控制器发送过来的数据，同时能够接收控制器发送过来的报警信息，并将报警信息推送至对应的智能终端上。
智能终端是能够运行程序软件或APP的智能设备，可以是计算机、笔记本、PAD、或手机，能够接收并显示报警信息。
如图10所示，本发明的电梯异常报警方法，首先检测电梯的运行状态，如果电梯从运行状态变化到停止状态，那么启动定时器开始计时，如果超出预设的计时时间轿厢还没有触发开门到位传感器，即开始检测轿厢是否有人员存在，如果有人员存在，即认定为发生了困人事件，再去获取大气压传感器的楼层信息，最后将困人的具体信息上报物联网记录并通过智能终端APP通知预设的相关责任人组织营救。
Claims (8)
1.一种电梯困人报警系统，其特征在于，包括陀螺仪、人体检测装置、气压检测装置、计时装置、开门到位检测装置、控制器、物联网服务器和智能终端；
所述陀螺仪用于检测电梯当前的加速度信息；
所述人体检测装置安装在电梯轿厢内部，用于检测电梯轿厢内部是否有人；
所述气压检测装置用于检测电梯所处位置的大气压信息；
所述计时装置用于在所述控制器的触发下启动/停止计时，并将时间信息输出至所述控制器；
所述开门到位检测装置用于检测电梯门是否开到位；
所述控制器连接陀螺仪、人体检测装置、气压检测装置、开门到位检测装置和计时装置，用于在检测到陀螺仪输出的加速度为0时，向计时装置发出启动信号，并在预设的时间阈值内没有检测到所述开门到位检测装置输出的开门到位信号时判定电梯开门异常，否则判定电梯开门正常；在判定电梯开门异常的情况下，启动人体检测装置检测电梯轿厢内是否有人，在有人的情况下判定发生困人事故，启动气压检测装置检测电梯所处位置的大气压信息，将所述大气压信息与预设的楼层气压对应关系信息进行比对，得到电梯所处的楼层范围；将控制器所对应的电梯信息和楼层范围通过所述物联网服务器发送至智能终端。
2.根据权利要求1所述的一种电梯困人报警系统，其特征在于，所述陀螺仪和气压检测装置均安装在所述控制器的电路板上，所述控制器的电路板安装于电梯轿厢顶部位置，且所述主控板的电路板正面水平向上。
3.根据权利要求1所述的一种电梯困人报警系统，其特征在于，所述人体检测装置采用人体红外传感器。
4.根据权利要求1所述的一种电梯困人报警系统，其特征在于，所述气压检测装置为大气压传感器。
5.根据权利要求1所述的一种电梯困人报警系统，其特征在于，所述开门到位检测装置，安装于电梯轿厢门顶部的轿厢门机械轨道末端下方5CM的平行位置上。
6.根据权利要求1所述的一种电梯困人报警系统，其特征在于，所述控制器内部预设有加速度阈值，用于在电梯当前的加速度大于所述加速度阈值时，发出超速报警信息，并将所述超速报警信息和对应的电梯信息通过物联网服务器发送至智能终端。
7.一种电梯困人报警方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测电梯的加速度信息；
在所述加速度信息为0时，启动计时；
如果在预设的时间阈值内没有检测到所述开门到位检测装置输出的开门到位信号时判定电梯开门异常，否则判定电梯开门正常；
在判定电梯开门异常的情况下，启动人体检测装置检测电梯轿厢内是否有人；
在有人的情况下判定发生困人事故，启动气压检测装置检测电梯所处位置的大气压信息；
将所述大气压信息与预设的楼层气压对应关系信息进行比对，得到电梯所处的楼层范围；
将控制器所对应的电梯信息和楼层范围通过所述物联网服务器发送至智能终端。
8.根据权利要求7所述的一种电梯异常报警方法，其特征在于，还包括：
在电梯当前的加速度大于预设的加速度阈值时，发出超速报警信息，并将所述超速报警信息和对应的电梯信息通过物联网服务器发送至智能终端。
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