CN116605734A - 一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统 - Google Patents

一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统 Download PDF

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CN116605734A CN202310377188.0A CN202310377188A CN116605734A CN 116605734 A CN116605734 A CN 116605734A CN 202310377188 A CN202310377188 A CN 202310377188A CN 116605734 A CN116605734 A CN 116605734A
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谢传振
李嘉强
吴翩卉
胡光雄
杨维勇
黄涛
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Abstract

本发明适用于电梯监控技术领域，提供了一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统，包括一体式传感器模块、故障诊断报警模块、人体感应模块、电梯监控模块、语音通信模块、电梯上位PLC控制器、云平台、PC监控中心或移动APP、无线路由器、电源或备用电源、电梯轿厢，所述一体式传感器模块用于检测电梯轿厢内部的状态信息，本发明中可适用于市面上的大多数电梯，实现监测人员被困时长和人体状态的效果，可从判断电梯异常困人并通知工作人员以及电梯周围人员，使得电梯内部被困人员能够第一时间得到解决处理，避免安全事故的发生，提高安全性能。

Description

一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统
技术领域
本发明属于电梯监控技术领域，尤其涉及一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统。
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。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动扶梯或自动人行道。服务于规定楼层的固定式升降设备。垂直升降电梯具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。习惯上不论其驱动方式如何，将电梯作为建筑物内垂直交通运输工具的总称。按速度可分低速电梯（4米/秒以下）、快速电梯4～12米/秒）和高速电梯（12米/秒以上）。电梯采用永磁同步曳引机作为动力，大大缩小了机房占地，并且具有能耗低、节能高效、提升速度快等优点，极大地助推了房地产向超高层方向发展。
现代电梯主要由曳引机（绞车）、导轨、对重装置、安全装置（如限速器、安全钳和缓冲器等）、信号操纵系统、轿厢与厅门等组成。这些部分分别安装在建筑物的井道和机房中。通常采用钢丝绳摩擦传动，钢丝绳绕过曳引轮，两端分别连接轿厢和平衡重，电动机驱动曳引轮使轿厢升降。电梯要求安全可靠、输送效率高、平层准确和乘坐舒适等。电梯的基本参数主要有额定载重量、可乘人数、额定速度、轿厢外廓尺寸和井道型式等。
目前，现有的电梯监控系统存在一些不足之处，当电梯出现困人的现象时，与电梯通信连接的监控系统仅仅通过监控中心进行监控操作，当监控中心无人观看时，电梯内部出现的困人情况将得不到第一时间的解决处理，无法有效的从其他方面发出警报信号，导致安全事故的发生，严重威胁人的生命安全，存在较大的安全隐患，因此，亟需设计一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统自动检测电梯异常困人并自动报警通知救援人员来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统，旨在解决当监控中心无人观看时，电梯内部出现的困人情况将得不到第一时间的解决处理，无法有效的从其他方面发出警报信号，导致安全事故的发生，严重威胁人的生命安全的问题。
本发明是这样实现的，一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统，包括一体式传感器模块（19）、故障诊断报警模块、人体感应模块、电梯监控模块、语音通信模块、电梯上位PLC控制器（5）、云平台、PC监控中心或移动APP、无线路由器、电源或备用电源（12）、电梯轿厢（1），
所述一体式传感器模块（19）用于检测电梯轿厢（1）内部的状态信息；
所述故障诊断报警模块用于检测电梯轿厢（1）内部是否出现故障问题；
所述人体感应模块用于检测电梯轿厢（1）内部是否存在人体或物体；
所述电梯监控模块用于实时监控电梯轿厢（1）内部的环境状态；
所述语音通信模块用于电梯被困人员语音通话；
所述一体式传感器模块（19）的输出端、所述故障诊断报警模块的输出端、所述人体感应模块的输出端、语音通信模块的输出端以及所述电梯监控模块的输出端均与电梯上位PLC控制器（5）的输入端通信电连接；
所述云平台用于接收所述电梯上位PLC控制器（5）输出的信号，所述电梯上位PLC控制器（5）的输出端与云平台的输入端通信电连接；
所述PC监控中心或移动APP用于显示电梯轿厢（1）内部的所有状态信息，所述PC监控中心或移动APP的输入端与云平台的输入端通信电连接；
所述一体式传感器模块（19）、故障诊断报警模块、人体感应模块、电梯监控模块、语音通信模块、电梯上位PLC控制器（5）、云平台和PC监控中心或移动APP分别与无线路由器通信电连接以及与电源或备用电源（12）电性连接。
更进一步的，所述一体式传感器模块（19）包括人体感应传感器、含氧量监测传感器、时长监测传感器和门锁感应器，所述人体感应传感器用于监测电梯轿厢（1）内是否存在人体信息，所述含氧量监测传感器用于测量电梯轿厢（1）内的含氧量信息，监测电梯轿厢（1）内是否出现氧气不足的现象，所述时长监测传感器用于监测人体在电梯轿厢（1）内所处时长是否超过阈值的信息，所述门锁感应器用于感应电梯轿厢（1）的电梯门（2）是否处于稳定开关状态的信息，并将上述信息通过数字信号传递于电梯上位PLC控制器（5）。
更进一步的，所述人体感应传感器为人体红外感应器，且人体红外感应器的型号为S305A-P，所述含氧量监测传感器为氧气测量仪，且氧气测量仪的型号为ST19/ESP210。
更进一步的，所述电梯轿厢（1）的一侧设置有电梯门（2），且电梯门（2）上设置有门机系统，门机系统与门锁感应器通信电连接。
更进一步的，所述电梯轿厢（1）的底部两端均设置有T型撑台（10），且T型撑台（10）的两侧与电梯轿厢（1）的底部之间均固定有凸字形撑台（9），所述人体感应模块为称重传感器（11），且称重传感器（11）的型号为GML670A，所述称重传感器（11）固定安装在凸字形撑台（9）的顶部中间位置，所述T型撑台（10）的顶部均设置有缓冲胶垫（8），且缓冲胶垫（8）的顶部与称重传感器（11）的顶部设置有底板（7）。
更进一步的，所述电梯轿厢（1）的顶部固定安装有顶箱（6），且一体式传感器模块（19）固定安装在顶箱（6）靠近电梯门（2）的底部一端，所述顶箱（6）的中间位置设置有照明组件（13），且照明组件（13）与称重传感器（11）和电梯上位PLC控制器（5）之间通信电连接，所述备用电源（12）设置在顶箱（6）的顶部内壁与照明组件（13）的顶部之间，所述照明组件（13）由灯壳（18）、照明灯和玻璃罩以及电路板组成。
更进一步的，所述故障诊断报警模块还包括楼层故障模块、按钮故障模块、报警故障模块和照明故障模块，所述楼层故障模块用于监测电梯困人时人体处于多少楼层的状态信息，所述按钮故障模块用于监测电梯楼层按键板（15）的按键是否损坏的信息，所述报警故障模块用于监测电梯内设报警器（14）和呼叫报警按钮（16）是否出现故障的信息，所述照明故障模块用于监测照明组件（13）是否出现损坏的信息，并将上述信息通过数字信息传递于电梯上位PLC控制器（5）。更进一步的，所述故障诊断报警模块还包括自动报警单元，所述自动报警单元与电梯上位PLC控制器（5）连接，用于在电梯上位PLC控制器（5）的控制下向电梯监控中心远程发送报警信息。。
更进一步的，所述电梯监控模块为监控摄像头（17），且顶箱（6）的底部拐角处开设有安装口，监控摄像头（17）安装在安装口的内部。
更进一步的，所述电梯轿厢（1）的四周外壁固定安装有轿厢吊轨（3），且轿厢吊轨（3）的顶部固定安装有轿厢吊轮（4），所述电梯上位PLC控制器（5）固定安装在电梯轿厢（1）的顶部一端。
采用以上结构后，本发明相较于现有技术，具备以下优点：
本发明中，通过设置的一体式传感器模块、故障诊断报警模块、人体感应模块、电梯监控模块、语音通信模块、电梯上位PLC控制器、云平台、PC监控中心或移动APP、无线路由器、照明组件、电源或备用电源组成一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统，通过门锁感应器获取电梯轿厢的电梯门状态信息；通过人体感应模块和人体感应传感器获取电梯轿厢内的人体信息；通过电梯监控模块获取电梯轿厢内人物的实时状态信息；通过含氧量监测传感器和时长监测传感器获取电梯轿厢内的含氧量以及人物所处状态的时长；通过电梯上位PLC控制器获取电梯门状态信息、人体信息、电梯运行时长、实时状态信息、轿厢内含氧量以及人物所处状态时长的信息，通过电梯门关门状态下人物所处时长超过阈值时，通过电梯上位PLC控制器生成电梯困人信息，通过电梯外设报警器生成报警信息；通过云平台接收电梯困人信息和报警信息，并通过无线路由器将电梯困人信息和报警信息发送至PL监控中心或移动APP，本监控系统可适用于市面上的大多数电梯，实现人员被困时自动监测报警通知救援人员效果；
本发明中，通过设置的故障诊断报警模块、语音通信模块、电梯上位PLC控制器、云平台、PC监控中心或移动APP可从电梯轿厢的内部形成监控报警操作，即通过故障诊断报警模块将电梯轿厢自身的故障困人信号传递于电梯上位PLC控制器；通过云平台接收电梯上位PLC控制器传递出的报警信号和故障信号；通过PC监控中心或移动APP接收传递出的报警信号和故障信号，从而通知工作人员以及电梯周围人员，使得电梯内部被困人员能够第一时间得到解决处理，避免安全事故的发生，提高安全性能。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的电梯轿厢结构示意图。
图2为本发明的电梯轿厢内部示意图。
图3为本发明的电梯轿厢正面剖视图。
图4为本发明的顶箱剖视图。
图5为本发明的电梯轿厢内设报警流程图。
图6为本发明的监控流程图。
图7为本发明的监控系统整体图。
图8为本发明的一体式传感器模块组成图。
图9为本发明的故障诊断报警模块组成图。
附图标记：
1、电梯轿厢；2、电梯门；3、轿厢吊轨；4、轿厢吊轮；5、电梯上位PLC控制器；6、顶箱；7、底板；8、缓冲胶垫；9、凸字形撑台；10、T型撑台；11、称重传感器；12、备用电源；13、照明组件；14、电梯内设报警器；15、电梯楼层按键板；16、呼叫报警按钮；17、监控摄像头；18、灯壳；19、一体式传感器模块。
实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了对本发明实施例进行有效说明，以下参照附图对本申请实施例进行详细阐述。
请参照图1-图9，一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统，包括一体式传感器模块19、故障诊断报警模块、人体感应模块、电梯监控模块、语音通信模块、电梯上位PLC控制器5、云平台、PC监控中心或移动APP、无线路由器、电源或备用电源12、电梯轿厢1，
所述一体式传感器模块19用于检测电梯轿厢1内部的状态信息；
所述故障诊断报警模块用于检测电梯轿厢1内部是否出现故障问题；
所述人体感应模块用于检测电梯轿厢1内部是否存在人体或物体；
所述电梯监控模块用于实时监控电梯轿厢1内部的环境状态；
所述语音通信模块用于电梯被困人员语音通话；
所述语音通信模块的输出端、所述一体式传感器模块19的输出端、所述故障诊断报警模块的输出端、所述人体感应模块的输出端以及所述电梯监控模块的输出端均与电梯上位PLC控制器5的输入端通信电连接；
所述云平台用于接收所述电梯上位PLC控制器5输出的信号，所述电梯上位PLC控制器5的输出端与云平台的输入端通信电连接；
所述PC监控中心或移动APP用于显示电梯轿厢1内部的所有状态信息，所述PC监控中心或移动APP的输入端与云平台的输入端通信电连接；
所述一体式传感器模块19、故障诊断报警模块、人体感应模块、电梯监控模块、语音通信模块、电梯上位PLC控制器5、云平台和PC监控中心或移动APP分别与无线路由器通信电连接以及与电源或备用电源12电性连接。
优选的，所述语音通信模块包括呼叫报警按钮16和电梯内设报警器14，所述呼叫报警按钮16用于第一时间呼叫操作，所述电梯轿厢1的外围设置有电梯外设报警器，且电梯外设报警器的输入端与电梯上位PLC控制器5的输出端通信电连接，所述电梯内设报警器14与所述电梯外设报警器用于电梯轿厢1周围的报警操作。
本发明中，所述一体式传感器模块19包括含氧量监测传感器、人体感应传感器、时长监测传感器和门锁感应器，所述含氧量监测传感器用于测量电梯轿厢1内的含氧量信息，监测电梯轿厢1内是否出现氧气不足的现象，所述人体感应传感器用于监测电梯轿厢1内是否存在人体信息，所述时长监测传感器用于监测人体在电梯轿厢1内所处时长是否超过阈值的信息，所述门锁感应器用于感应电梯轿厢1的电梯门2是否处于稳定开关状态的信息，并将上述信息通过数字信号传递于电梯上位PLC控制器5。
本发明中，所述含氧量监测传感器为氧气测量仪，且氧气测量仪的型号为ST19/ESP210，所述人体感应传感器为人体红外感应器，且人体红外感应器的型号为S305A-P，所述时长监测传感器为日照时长传感器，且日照时长传感器的型号为MS-093，所述门锁感应器的型号为MC-52。
本发明中，所述电梯轿厢1的一侧设置有电梯门2，且电梯门2上设置有感应电梯轿厢的电梯门是否处于稳定开关状态的信息的检测开关和门机系统，门机系统与门锁感应器通信电连接，所述电梯轿厢1靠近电梯门2的一侧内壁设置有电梯楼层按键板15，且呼叫报警按钮16设置在电梯楼层按键板15的下方，电梯内设报警器14设置在电梯楼层按键板15的上方。
本发明中，所述电梯轿厢1的底部两端均设置有T型撑台10，且T型撑台10的两侧与电梯轿厢1的底部之间均固定有凸字形撑台9，所述人体感应模块为称重传感器11，且称重传感器11的型号为GML670A，所述称重传感器11固定安装在凸字形撑台9的顶部中间位置，所述T型撑台10的顶部均设置有缓冲胶垫8，且缓冲胶垫8的顶部与称重传感器11的顶部设置有底板7。
本发明中，所述电梯轿厢1的顶部固定安装有顶箱6，且一体式传感器模块19固定安装在顶箱6靠近电梯门2的底部一端，所述顶箱6的中间位置设置有照明组件13，且照明组件13与称重传感器11和电梯上位PLC控制器5之间通信电连接，所述备用电源12设置在顶箱6的顶部内壁与照明组件13的顶部之间，所述照明组件13由灯壳18、照明灯和玻璃罩以及电路板组成，在称重传感器11受到人体重量时，将配合电梯上位PLC控制器5启动照明组件13工作，便于人员活动以及电梯监控模块的工作。
本发明中，所述故障诊断报警模块包括楼层故障模块、按钮故障模块、报警故障模块和照明故障模块，所述楼层故障模块用于监测电梯困人时人体处于多少楼层的状态信息，所述按钮故障模块用于监测电梯楼层按键板15的按键是否损坏的信息，所述报警故障模块用于监测电梯内设报警器14和呼叫报警按钮16是否出现故障的信息，所述照明故障模块用于监测照明组件13是否出现损坏的信息，并将上述信息通过数字信息传递于电梯上位PLC控制器5。
优选的，所述故障诊断报警模块还包括自动报警单元，所述自动报警单元与电梯上位PLC控制器（5）连接，用于在电梯上位PLC控制器（5）的控制下向电梯监控中心远程发送报警信息。
本发明中，所述电梯监控模块为监控摄像头17，且顶箱6的底部拐角处开设有安装口，监控摄像头17安装在安装口的内部，通过监控摄像头17对电梯轿厢1内部的状况进行实时监测处理。
本发明中，所述电梯轿厢1的四周外壁固定安装有轿厢吊轨3，且轿厢吊轨3的顶部固定安装有轿厢吊轮4，所述电梯上位PLC控制器5固定安装在电梯轿厢1的顶部一端。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案：通过门锁感应器获取电梯轿厢1的电梯门2状态信息；通过人体感应模块和人体感应传感器获取电梯轿厢1内的人体信息；通过电梯监控模块获取电梯轿厢1内人物的实时状态信息；通过含氧量监测传感器和时长监测传感器获取电梯轿厢1内的含氧量以及人物所处状态的时长；通过电梯上位PLC控制器5获取电梯门2状态信息、人体信息、电梯运行时长、实时状态信息、轿厢内含氧量以及人物所处状态时长的信息，当电梯门2处于关门状态、开关门未稳定状态、人物实时状态信息不稳定、电梯轿厢内含氧量不足以及人物所处时长超过阈值时，通过电梯上位PLC控制器5生成电梯困人信息，通过电梯外设报警器生成报警信息；通过云平台接收电梯困人信息和报警信息，并通过无线路由器将电梯困人信息和报警信息发送至PL监控中心或移动APP，本监控系统可适用于市面上的大多数电梯，实现监测人员被困时长和人体状态的效果，并且，可从电梯轿厢1的内部形成监控报警操作，即通过语音通信模块内的呼叫报警按钮16和电梯内设报警器14将报警信号传递于电梯上位PLC控制器5；通过故障诊断报警模块将电梯轿厢1自身的故障信号传递于电梯上位PLC控制器5，实现人员被困时自动监测报警通知救援人员的效果；通过云平台接收电梯上位PLC控制器5传递出的报警信号和故障信号；通过PC监控中心或移动APP接收传递出的报警信号和故障信号，从而通知工作人员以及电梯周围人员，使得电梯内部被困人员能够第一时间得到解决处理，避免安全事故的发生，提高安全性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统，包括一体式传感器模块（19）、故障诊断报警模块、人体感应模块、电梯监控模块、语音通信模块、电梯上位PLC控制器（5）、云平台、PC监控中心或移动APP、无线路由器、电源或备用电源（12）、电梯轿厢（1），其特征在于：
所述一体式传感器模块（19）用于检测电梯轿厢（1）内部的状态信息；
所述故障诊断报警模块用于检测电梯轿厢（1）内部是否出现故障问题；
所述人体感应模块用于检测电梯轿厢（1）内部是否存在人体或物体；
所述电梯监控模块用于实时监控电梯轿厢（1）内部的环境状态；
所述语音通信模块用于电梯被困人员语音通话；
所述一体式传感器模块（19）的输出端、所述故障诊断报警模块的输出端、所述人体感应模块的输出端、语音通信模块的输出端以及所述电梯监控模块的输出端均与电梯上位PLC控制器（5）的输入端通信电连接；
所述云平台用于接收所述电梯上位PLC控制器（5）输出的信号，所述电梯上位PLC控制器（5）的输出端与云平台的输入端通信电连接；
所述PC监控中心或移动APP用于显示电梯轿厢（1）内部的所有状态信息，所述PC监控中心或移动APP的输入端与云平台的输入端通信电连接；
所述一体式传感器模块（19）、故障诊断报警模块、人体感应模块、电梯监控模块、语音通信模块、电梯上位PLC控制器（5）、云平台和PC监控中心或移动APP分别与无线路由器通信电连接以及与电源或备用电源（12）电性连接。
2.如权利要求1所述的一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统，其特征在于：所述一体式传感器模块（19）包括人体感应传感器、含氧量监测传感器、时长监测传感器和门锁感应器，所述人体感应传感器用于监测电梯轿厢（1）内是否存在人体信息，所述含氧量监测传感器用于测量电梯轿厢（1）内的含氧量信息，监测电梯轿厢（1）内是否出现氧气不足的现象，所述时长监测传感器用于监测人体在电梯轿厢（1）内所处时长是否超过阈值的信息，所述门锁感应器用于感应电梯轿厢（1）的电梯门（2）是否处于稳定开关状态的信息，并将上述信息通过数字信号传递于电梯上位PLC控制器（5）。
3.如权利要求2所述的一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统，其特征在于：所述人体感应传感器为人体红外感应器，且人体红外感应器的型号为S305A-P，所述含氧量监测传感器为氧气测量仪，且氧气测量仪的型号为ST19/ESP210。
4.如权利要求3所述的一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统，其特征在于：所述电梯轿厢（1）的一侧设置有电梯门（2），且电梯门（2）上设置有门机系统，门机系统与门锁感应器通信电连接。
5.如权利要求4所述的一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统，其特征在于：所述电梯轿厢（1）的底部两端均设置有T型撑台（10），且T型撑台（10）的两侧与电梯轿厢（1）的底部之间均固定有凸字形撑台（9），所述人体感应模块为称重传感器（11），且称重传感器（11）的型号为GML670A，所述称重传感器（11）固定安装在凸字形撑台（9）的顶部中间位置，所述T型撑台（10）的顶部均设置有缓冲胶垫（8），且缓冲胶垫（8）的顶部与称重传感器（11）的顶部设置有底板（7）。
6.如权利要求5所述的一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统，其特征在于：所述电梯轿厢（1）的顶部固定安装有顶箱（6），且一体式传感器模块（19）固定安装在顶箱（6）靠近电梯门（2）的底部一端，所述顶箱（6）的中间位置设置有照明组件（13），且照明组件（13）与称重传感器（11）和电梯上位PLC控制器（5）之间通信电连接，所述备用电源（12）设置在顶箱（6）的顶部内壁与照明组件（13）的顶部之间，所述照明组件（13）由灯壳（18）、照明灯和玻璃罩以及电路板组成。
7.如权利要求6所述的一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统，其特征在于：所述故障诊断报警模块还包括楼层故障模块、按钮故障模块、报警故障模块和照明故障模块，所述楼层故障模块用于监测电梯困人时人体处于多少楼层的状态信息，所述按钮故障模块用于监测电梯楼层按键板（15）的按键是否损坏的信息，所述报警故障模块用于监测电梯内设报警器（14）和呼叫报警按钮（16）是否出现故障的信息，所述照明故障模块用于监测照明组件（13）是否出现损坏的信息，并将上述信息通过数字信息传递于电梯上位PLC控制器（5）。
8.如权利要求7所述的一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统，其特征在于：所述故障诊断报警模块还包括自动报警单元，所述自动报警单元与电梯上位PLC控制器（5）连接，用于在电梯上位PLC控制器（5）的控制下向电梯监控中心远程发送报警信息。。
9.如权利要求1所述的一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统，其特征在于：所述电梯监控模块为监控摄像头（17），且顶箱（6）的底部拐角处开设有安装口，监控摄像头（17）安装在安装口的内部。
10.如权利要求1所述的一种基于时长和人体感应的电梯困人监控系统，其特征在于：所述电梯轿厢（1）的四周外壁固定安装有轿厢吊轨（3），且轿厢吊轨（3）的顶部固定安装有轿厢吊轮（4），所述电梯上位PLC控制器（5）固定安装在电梯轿厢（1）的顶部一端。
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