CN112141846A

CN112141846A - 一种基于mcu和无线通讯系统的电梯

Info

Publication number: CN112141846A
Application number: CN202011053633.0A
Authority: CN
Inventors: 曹朋云
Original assignee: Shenzhen Haihe Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Haihe Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2020-12-29

Abstract

本发明涉及电梯技术领域，且公开了一种基于MCU和无线通讯系统的电梯，包括电梯及安装在电梯内的智能网关，所述智能网关的前侧依次安设有自弹式TF卡插口、自弹式MICRO SIM卡插口、维保开关、LED指示灯、复位按键开关、学习按键和两个SMA射频接口。本发明通过把传感器感应到的电梯状态通过4G网络或RJ45有线网络上传至阿里云，客户云端连接阿里云后再做解析和处理，把摄像头音视频信号中转透传到摄像头的云端，由客户云端对接并解析处理，能够对电梯的相关数据进行快速传输分析，使得信息传递更快，处理更及时。

Description

一种基于MCU和无线通讯系统的电梯

技术领域

本发明涉及电梯技术领域，尤其涉及一种基于MCU和无线通讯系统的电梯。

背景技术

电梯是指服务于建筑物内若干特定的楼层，其轿厢运行在至少两列垂直于水平面或与铅垂线倾斜角小于15°的刚性轨道运动的永久运输设备。

电梯的安全性是人们很重视的一个问题，目前的电梯发生相关问题时，很难将相关参数数据快速传出并进行分析处理继而做出相关判断，十分的影响电梯的使用，不能很好的满足实际使用需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的电梯发生相关问题时，很难将相关参数数据快速传出并进行分析处理继而做出相关判断，十分的影响电梯的使用，不能很好的满足实际使用需求的问题，而提出的一种基于MCU和无线通讯系统的电梯。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于MCU和无线通讯系统的电梯，包括电梯及安装在电梯内的智能网关，所述智能网关的前侧依次安设有自弹式TF卡插口、自弹式MICRO SIM卡插口、维保开关、LED指示灯、复位按键开关、学习按键和两个SMA射频接口；

所述智能网关的后侧依次安设有输入电源、百兆WAN口、三个百兆LAN口、两路传感器平层检测端口、一路传感器楼层检测端口、一路人体红外检测端口、一路冲顶/蹲底检测端口、一路霍尔门磁检测端口、RS485接口、RS232接口和SOS报警按键端口；

所述智能网关内设置有MCU、4G模块、WIFI模块、陀螺仪、ZIGBEE网关版模块和4G天线。

优选的，所述LED指示灯包括报警指示灯、平层指示灯、红外指示灯、维保指示灯、4G指示灯、网络指示灯、楼层指示灯、门磁指示灯、冲顶指示灯、MCU指示灯、系统指示灯和电源指示灯。

优选的，所述输入电源具体为DC12V1A，直径5.5毫米DC插座，内正外负。

优选的，所述传感器平层检测端口、传感器楼层检测端口、人体红外检测端口、冲顶/蹲底检测端口和霍尔门磁检测端口的供电电压均为DC12V，信号为高低电平。

优选的，所述SMA射频接口为4G+2.4GWiFi。

与现有技术相比，本发明提供了一种基于MCU和无线通讯系统的电梯，具备以下有益效果：

该基于MCU和无线通讯系统的电梯，通过把传感器感应到的电梯状态通过4G网络或RJ45有线网络上传至阿里云，客户云端连接阿里云后再做解析和处理，把摄像头音视频信号中转透传到摄像头的云端，由客户云端对接并解析处理，MCU功能为检测传感器信号、按键开关动作通过串口报给WIFI模块，驱动LED指示设备工作状态，WIFI模块作为主控，功能为接收MCU的指令把传感器信号通过USB接口发送给4G模块，控制4G模块组网和状态切换，把MCU上传的传感器信号通过WAN口或4G网络发送到云端，把MCU上传的传感器状态做SD卡本地循环保存，4G模块接受WIFI模块的控制，上报传感器信号和视频流到云端，能够对电梯的相关数据进行快速传输分析，使得信息传递更快，处理更及时。

而且该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过把传感器感应到的电梯状态通过4G网络或RJ45有线网络上传至阿里云，客户云端连接阿里云后再做解析和处理，把摄像头音视频信号中转透传到摄像头的云端，由客户云端对接并解析处理，能够对电梯的相关数据进行快速传输分析，使得信息传递更快，处理更及时。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于MCU和无线通讯系统的电梯的结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于MCU和无线通讯系统的电梯的智能网关的正视结构示意图；

图3为本发明提出的一种基于MCU和无线通讯系统的电梯的智能网关的后视结构示意图。

图中：1电梯、2智能网关、21自弹式TF卡插口、22自弹式MICRO SIM卡插口、23维保开关、24LED指示灯、25复位按键开关、26学习按键、27SMA射频接口、28输入电源、29百兆WAN口、210百兆LAN口、211传感器平层检测端口、212传感器楼层检测端口、213人体红外检测端口、214冲顶/蹲底检测端口、215霍尔门磁检测端口、216 RS485接口、217 RS232接口、218SOS报警按键端口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-3，一种基于MCU和无线通讯系统的电梯，包括电梯1及安装在电梯1内的智能网关2，智能网关2的前侧依次安设有自弹式TF卡插口21、自弹式MICRO SIM卡插口22、维保开关23、LED指示灯24、复位按键开关25、学习按键26和两个SMA射频接口27；

智能网关2的后侧依次安设有输入电源28、百兆WAN口29、三个百兆LAN口210、两路传感器平层检测端口211、一路传感器楼层检测端口212、一路人体红外检测端口213、一路冲顶/蹲底检测端口214、一路霍尔门磁检测端口215、RS485接口216、RS232接口217和SOS报警按键端口218；

智能网关2内设置有MCU、4G模块、WIFI模块、陀螺仪，用于检测电梯是否在运动和运动方向、ZIGBEE网关版模块，用于支持一路无线报警按钮，后续可以扩展其他ZIGBEE传感器和4G天线,接口为SMA，2.4G WIFI天线一根，SMA接口，可以预备作为WIFI天线用，基站网络支持国内3大运营商4模13频段；接口静电耐压：接触放电4KV，空气放电8KV，通过设有的MCU，通过I2C检测陀螺仪，以判断是否做平层和楼层检测上报。

LED指示灯24包括报警指示灯、平层指示灯、红外指示灯、维保指示灯、4G指示灯、网络指示灯、楼层指示灯、门磁指示灯、冲顶指示灯、MCU指示灯、系统指示灯和电源指示灯。

输入电源28具体为DC12V1A，直径5.5毫米DC插座，内正外负。

传感器平层检测端口211、传感器楼层检测端口212、人体红外检测端口213、冲顶/蹲底检测端口214和霍尔门磁检测端口215的供电电压均为DC12V，信号为高低电平。

SMA射频接口27为4G+2.4GWiFi。

本发明中，使用时，通过设有的MCU，通过I2C检测陀螺仪，以判断是否做平层和楼层检测上报，电梯先运动后静止，稳定3秒后，再做平层和楼检测上报，同时还要做加速度大小和运动方向检测；平层检测：有上下两个传感器，一个被触发即上报，输入低为正常(电梯停的位置正常)，高为触发，触发后上报信息，点亮平层指示灯；楼层检测：此信号为低时，判断电梯停在一楼，作为计算楼层的基准。低为正常，高为触发，触发后上报，并点亮楼层指示灯；冲顶/蹲底检测：输入低为正常，高为触发，触发后点亮冲顶/蹲底指示灯并上报信息；有线紧急按键检测：输入高为正常，低为触发，触发后点亮报警指示灯并上报信息；无线紧急按键检测：走ZIGBEE协议，检测到按键被触发后，点亮报警指示灯并上报信息，6小时上报一次电量(百分比)到云端；红外检测：输入低为正常，高为触发，触发后点亮红外指示灯并上报；霍尔门磁检测：输入低为开门，高为关门。状态有变化即点亮门磁指示灯并上报；复位按键：短按为复位，清除报警状态，所有报警指示灯灭，三短一长为配网，配网时系统灯快闪，配上后灯长亮，没配上灯灭，配网时间为120秒。长按8秒为恢复出厂，解绑后台，系统灯慢闪(1S/次)5次后灭；学习按键：长按3秒为ZIGBEE配对，3短1长为学习电梯参数，包括正常运行速度、正常加速度和正常开门时间；ZIGBEE配网：长按网关学习键3秒以上，MCU指示灯快闪(0.3S/次)，代表网关进入ZigBee配网状态，再长按紧急按键至指示灯快闪，ZIGBEE配网成功后，MCU指示灯慢闪5次(1S/次)后长亮，代表紧急按钮配网成功，ZIGBEE配网最大时长为120秒；电梯参数学习：按学习键3短1长至平层、楼层和门磁三个指示灯同时快闪，让网关进入电梯参数学习状态。操作电梯运行三层楼，每层停下，自动开关门，网关通过检测出电梯从运动到静止所需的时间，即可计算出电梯的运行速度，公式为：速度＝层高*3/电梯从运动到静止的时间总和，计算静止到门磁被触发这段时间即为电梯正常开门时间，取三次开门时间的平均值。通过检测出3个最大加速度值和3个最大负加速度值来计算出平均最大加速度值和平均最大负加速度，学习成功后平层、楼层、门磁指示灯同时慢闪5次后熄灭。最大学习时间为300秒；维保开关：维保开关打开后，上报维保开关状态，只做传感器信号检测，点亮对应的指示灯并上报，不作报警事件判断和上报，低为维保开关打开；MCU指示灯：程序跑起来后长亮，ZIGBEE配网时快闪；系统指示灯：配网快闪(0.3S/次)，配网、解绑成功慢闪(1S/次)5次。长亮为网关在网，灭为网关不在网，系统配网时从WIFI主控获取楼层数、最高楼层、最低楼层、层高等需要人工录入后台的数据，根据传感器状态组合判断，生成报警事件并上报，通过设有的WIFI模块，与MCU做串口通讯，接收MCU上报的传感器状态和报警事件，与4G模块做USB通讯，控制并上传数据给4G模块；配网：与阿里云建立绑定关系，把设备MAC和SIM卡ID以及摄像头MAC上报至阿里云，配网成功发回调给MCU，解绑成功发回调给MCU；网络切换，优先WAN口上网，WAN口不能上网切换到4G；把LAN口视频流透传到4G模块；把MCU上传来的传感器状态和报警事件上报至阿里云；把MCU上传来的传感器状态和报警事件做本地SD卡循环存储，时长为72小时；接收云端调取本地SD卡数据指令时，上传SD数据至阿里云；接收到MCU SOS指令后，通知云端连接摄像头音频信号，进行双向语音通话。对接摄像头云端和语音通话客户端或手机客户端软件由客户或第三方开发；WAN口指示灯和4G指示灯控制，WAN口可以上网，WAN灯亮。4G可以上网，4G灯亮；每15秒上传一个心跳包给云端，超过15秒云端没收到网关心跳包，即判断网关离线；接收云端主动发起的解绑指令，处理并下发到MCU；制定与阿里云IOT的通讯协议，指导客户对接。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于MCU和无线通讯系统的电梯，包括电梯(1)及安装在电梯(1)内的智能网关(2)，其特征在于，所述智能网关(2)的前侧依次安设有自弹式TF卡插口(21)、自弹式MICROSIM卡插口(22)、维保开关(23)、LED指示灯(24)、复位按键开关(25)、学习按键(26)和两个SMA射频接口(27)；

所述智能网关(2)的后侧依次安设有输入电源(28)、百兆WAN口(29)、三个百兆LAN口(210)、两路传感器平层检测端口(211)、一路传感器楼层检测端口(212)、一路人体红外检测端口(213)、一路冲顶/蹲底检测端口(214)、一路霍尔门磁检测端口(215)、RS485接口(216)、RS232接口(217)和SOS报警按键端口(218)；

所述智能网关(2)内设置有MCU、4G模块、WIFI模块、陀螺仪、ZIGBEE网关版模块和4G天线。

2.根据权利要求1所述的一种基于MCU和无线通讯系统的电梯，其特征在于，所述LED指示灯(24)包括报警指示灯、平层指示灯、红外指示灯、维保指示灯、4G指示灯、网络指示灯、楼层指示灯、门磁指示灯、冲顶指示灯、MCU指示灯、系统指示灯和电源指示灯。

3.根据权利要求1所述的一种基于MCU和无线通讯系统的电梯，其特征在于，所述输入电源(28)具体为DC12V1A，直径5.5毫米DC插座，内正外负。

4.根据权利要求1所述的一种基于MCU和无线通讯系统的电梯，其特征在于，所述传感器平层检测端口(211)、传感器楼层检测端口(212)、人体红外检测端口(213)、冲顶/蹲底检测端口(214)和霍尔门磁检测端口(215)的供电电压均为DC12V，信号为高低电平。

5.根据权利要求1所述的一种基于MCU和无线通讯系统的电梯，其特征在于，所述SMA射频接口(27)为4G+2.4GWiFi。