CN202880600U

CN202880600U - 一种基于Internet的电梯运行质量远程检测系统

Info

Publication number: CN202880600U
Application number: CN 201220487964
Authority: CN
Inventors: 施庆波; 梅德庆
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2022-09-24

Abstract

本实用新型公开了一种基于Internet的电梯运行质量远程检测系统。包括轿厢振动及噪音数据采集器、无线数据接收及远程传送器和远程服务中心；轿厢振动及噪音数据采集器安装在电梯上，通过无线通信与无线数据接收及远程传送器连接后，通过Internet网络与远程服务中心连接。本实用新型采集加速度数据和噪音数据，通过检测和分析电梯振动和噪音信号，来判断电梯的运行质量，使得系统的复杂程度降低，同时也降低了成本。管理人员可以在远离电梯的地方监视电梯的运行状况。本实用新型通用性好，不管是在对新电梯的质量检测，还是在对旧电梯的改造上，都有其优势。本实用新型不但能预测故障，还能对电梯的舒适性进行监测；前端设备体积小、功耗低。

Description

一种基于Internet的电梯运行质量远程检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种电梯运行质量远程检测系统，尤其是涉及一种基于Internet电梯运行质量远程检测系统。

背景技术

根据行业协会的统计数据，2009年我国电梯产量超过26万台，已超过世界总量的三分之一，成为全球电梯生产量及出口量最大的国家。但是，中国人均电梯的拥有量，却远远低于世界水平，大概只有三分之一，这说明中国电梯的快速增长还是个开始。面对如此巨大的市场，国内外的知名企业纷纷加入了争夺。据中国电梯协会预测，今后相当长的时间内我国仍将是全球最大的电梯市场，年产值超过千亿元，电梯市场可谓前景广阔。

目前，中国有160万台正在运行的电梯，并且在以每年20 %的增量发展，约30万台，超过全球的一半，再加上90年代的电梯使用寿命将尽，对电梯的保养及维护成了一个巨大的难题，电梯故障和事故已进入多发阶段。近年来，全国平均每年发生电梯事故40起左右，伤亡多达40余人。另有数据统计，在所有的电梯故障中，由于设计制造引起的故障只占20 %，大量的事故都缘于维修保养不到位、操作不规范等后期环节。因此，如何检测电梯的运行质量，从而预测电梯故障，预防电梯事故，增加电梯安全性，提高电梯舒适性，已经成为电梯行业面临的重大课题。

目前，大多数电梯的保养维护是靠工作人员定期的上门服务，或者当电梯发生故障之后，物管公司才与电梯维保公司联系，进行修理，电梯的故障原因也是由电梯维保人员进行判断处理，其中最大的问题是维保效率的低下，影响了电梯维护的及时性，增加了员工的劳动强度，且容易造成事故。而且，国内电梯型号多种多样，分布广且不集中，使用环境复杂，又缺少专业的维护人员。为了解决这一问题，就需要建立一套通用的远程检测系统。这套系统可以采集电梯在运行中的状态数据，帮助管理者了解电梯的运行状态，对电梯的运行质量进行判断，防止电梯事故的发生。变被动管理为主动管理，使电梯的监管更加有效。

目前国际上的几个大的电梯公司都有自己的远程监控系统。

蒂森克虏伯公司的远程监控系统(Teleservice)能够提供远程监控和诊断服务，该装置接驳电梯控制系统，并通过调制解调器连接到全国呼叫中心。正常运行的任何偏差都会触发自动复位操作，使管理者能够在故障发生之前提前处理。此外，一旦发生紧急情况，还能充当电梯轿厢与全国呼叫中心之间的直线电话，直接实现通话或求救。

奥的斯电梯有限公司提出的REM^®系列电梯远程监控系统可以优化电梯运行质量减少停梯时间。系统能连续不断地监视电梯所有的关键运行参数并完成所需要的维修。并能够在故障出现前预测并完成所需要的维修。一旦远程电梯监控系统监测到故障或停车，它将立即通过电话线通知给我们的奥的斯热线服务中心，确保了乘客在任何时候都不是孤立无援的。

日立电梯的楼宇远程监测系统可以24小时监测用户电梯的运行状态，自动捕捉异常征兆，及时响应，快速处理电梯故障问题，大大延长电梯的使用寿命。当电梯发生故障时，前置数据采集器主动通知监测中心，监测装置显示电梯的故障资料并立即向电梯故障发生地的维修人员发出指令，确保维修人员第一时间赶到现场。

这些电梯远程监控系统都是通过检测电梯运行系统中的运行参数，来判断电梯是否发生故障，没有专门的评价电梯运行质量、舒适性状态的指标，如振动和噪音。而且通用性较差，价格昂贵，系统复杂，建设周期长。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种基于INTERNET电梯运行质量远程检测系统，通过检测和分析电梯振动和噪音信号，来判断电梯运行质量，不但能用于预测故障，还能对电梯的舒适性进行监测。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型包括：轿厢振动及噪音数据采集器、无线数据接收及远程传送器和远程服务中心；轿厢振动及噪音数据采集器安装在电梯上，通过无线通信与无线数据接收及远程传送器连接后，通过Internet网络与远程服务中心连接。

所述的轿厢振动及噪音数据采集器包括：电源管理模块、无线传输模块、数字加速度传感器、声音采集及AD转换模块、外部程序存储器、外部数据存储器和DSP（Digital Signal processor）处理器；电源管理模块分别和无线传输模块、数字加速度传感器、声音采集及AD转换模块、外部程序存储器、外部数据存储器和DSP处理器连接；DSP处理器分别通过SPI接口与无线传输模块、数字加速度传感器、声音采集及AD转换模块、外部程序存储器、连接，DSP处理器通过EMIF接口与外部数据存储器连接。

所述的无线数据接收及远程传送器包括：另一电源管理模块、无线传输模块、与远程服务中心通信的上网模块和单片机控制模块；另一电源管理模块分别与无线传输模块、与远程服务中心通信的上网模块和单片机控制模块连接；单片机控制模块经UART接口和远程服务中心通信的上网模块连接，单片机控制模块与无线传输模块连接。

所述的声音采集及AD转换模块包括：声音传感器、前置放大与仪表放大器电路、低通滤波及电位平移电路、AD转换芯片；声音传感器的输出端依次与前置放大与仪表放大器电路、低通滤波器及电位平移电路和AD转换芯片的输入端相连，AD转换芯片通过SPI接口与DSP处理器相连。

所述的电源管理模块使用电源稳压芯片TPS767D301，将5V电压转换成3.3V和1.6V电压；无线传输模块型号为NRF24L01的芯片；数字加速度传感器型号为ADXL345的芯片；外部程序存储器型号为AT25F1024N的Flash作为外部程序存储器；外部数据存储器型号为HY57V641620的SDRAM外部数据存储器；DSP处理器型号为TMS320VC5509A的芯片。

所述的另一电源管理模块使用电源稳压芯片SPX1117M3-L-3.3，将5V电源电压转换成3.3V电压；无线传输模块型号为nRFID24L01的芯片；与远程服务中心通信的上网模块使用济南有人科技有限公司的USR-TCP232-T单片机上网模块；单片机控制模块型号为MSP430F149的单片机。

所述的声音传感器采用驻极体咪头，前置放大与仪表放大器电路型号为INA128芯片，低通滤波器及电位平移电路型号为LM324芯片，AD转换芯片型号为MAX1247芯片。

本实用新型具有的有益效果是：

本实用新型采集加速度数据和噪音数据，通过检测和分析电梯振动和噪音信号，来判断电梯的运行质量，使得系统的复杂程度大大降低，同时也降低了成本。管理人员可以在远离电梯的地方监视电梯的运行状况。与此同时，本系统通用性好，适用于各种电梯，而且建设周期短，不管是在对新电梯的质量检测，还是在对旧电梯的改造上，都有其优势。本实用新型不但能用于预测故障，还能对电梯的舒适性进行监测。通用性好前端设备体积小、功耗低。

附图说明

图1是本实用新型整体示意图。

图2是轿厢振动及噪音数据采集器的硬件示意图。

图3是无线数据接收及远程传送器的硬件示意图。

图4是轿厢振动及噪音数据采集器的单片机控制程序流程图。

图5是无线数据接收及远程传送器的单片机控制程序流程图。

图中：1. 电源管理模块；2. 无线传输模块；3. 数字加速度传感器；4. 外部程序存储器；5. 外部数据存储器；6. DSP处理器；7. AD转换芯片；8. 低通滤波及电位平移电路；9. 前置放大与仪表放大器电路；10. 声音传感器；11. 声音采集及AD转换模块；12. 单片机控制模块；13. 上网模块；14. 电源管理模块；15. 无线传输模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，该系统包括：轿厢振动及噪音数据采集器、无线数据接收及远程传送器和远程服务中心；轿厢振动及噪音数据采集器安装在电梯上，通过无线通信与无线数据接收及远程传送器连接后，通过Internet网络与远程服务中心连接。

如图2所示，所述的轿厢振动及噪音数据采集器包括：电源管理模块1、无线传输模块2、数字加速度传感器3、声音采集及AD转换模块11、外部程序存储器4、外部数据存储器5和DSP处理器6；电源管理模块1分别和无线传输模块2、数字加速度传感器3、声音采集及AD转换模块11、外部程序存储器4、外部数据存储器5和DSP处理器6连接；DSP处理器6分别通过SPI接口与无线传输模块2、数字加速度传感器3、声音采集及AD转换模块11、外部程序存储器4、连接，DSP处理器6通过EMIF接口与外部数据存储器5连接。

如图3所示，所述的无线数据接收及远程传送器包括：另一电源管理模块14、无线传输模块15、与远程服务中心通信的上网模块13和单片机控制模块12；另一电源管理模块14分别与无线传输模块15、与远程服务中心通信的上网模块13和单片机控制模块12连接；单片机控制模块12经UART接口和远程服务中心通信的上网模块13连接，单片机控制模块12与无线传输模块15连接。

如图2所示，所述的声音采集及AD转换模块11包括：声音传感器10、前置放大与仪表放大器电路9、低通滤波及电位平移电路8、AD转换芯片7；声音传感器10的输出端依次与前置放大与仪表放大器电路9、低通滤波器及电位平移电路8和AD转换芯片7的输入端相连，AD转换芯片7通过SPI接口与DSP处理器6相连。

如图2所示，所述的电源管理模块1使用电源稳压芯片TPS767D301，将5V电压转换成3.3V和1.6V电压；无线传输模块2型号为NRF24L01的芯片；数字加速度传感器3型号为ADXL345的芯片；外部程序存储器4型号为AT25F1024N的Flash作为外部程序存储器；外部数据存储器5型号为HY57V641620的SDRAM外部数据存储器；DSP处理器6型号为TMS320VC5509A的芯片。

如图3所示，所述的另一电源管理模块14使用电源稳压芯片SPX1117M3-L-3.3，将5V电源电压转换成3.3V电压；无线传输模块15型号为nRFID24L01的芯片；与远程服务中心通信的上网模块13使用济南有人科技有限公司的USR-TCP232-T单片机上网模块；单片机控制模块12型号为MSP430F149的单片机。

如图2所示，所述的声音传感器10采用驻极体咪头，前置放大与仪表放大器电路9型号为INA128芯片，低通滤波器及电位平移电路8型号为LM324芯片，AD转换芯片7型号为MAX1247芯片。

如图1、图2、图3所示，所述基于Internet的电梯运行质量远程检测系统的工作原理是：通过上网模块13与远程服务中心进行通信，包括传输数据与接收命令；当接收到远程服务中心的命令后，无线数据接收及远程传送器的单片机控制模块12进行指令解析，并通过无线传输模块15向轿厢振动及噪音数据采集器传送命令；轿厢振动及噪音数据采集器根据接收到的命令，分别利用数字加速度传感器3和声音采集及AD转换模块11采集振动和声音信号；DSP处理器6对信号进行分析处理，将经过处理的信号数据，通过无线数传模块2传送到无线数据接收及远程传送器；最后，无线数据接收及远程传送器将整理好的数据传送到远程服务中心。

如图4、图5所示，一种基于Internet的电梯运行质量远程检测方法，该方法的步骤如下：

第一步骤，建立基于Internet的电梯运行质量远程检测系统，该系统包括：轿厢振动及噪音数据采集器、无线数据接收及远程传送器以及远程服务中心。轿厢振动及噪音数据采集器，包括：电源管理模块1、无线传输模块2、数字加速度传感器3、声音采集及AD转换模块11、外部程序存储器4与数据存储器5和DSP处理器6。无线数据接收及远程传送器包括：电源管理模块14、无线传输模块15、上网模块13和单片机控制模块12。该系统通过上网模块13与远程服务中心进行通信，包括传输数据与接收命令；

第二步骤，远程服务中心发出指令，无线数据接收及远程传送器通过上网模块13接收到指令，并对指令进行解析，将解析后的命令通过无线传输模块15，发送给轿厢振动及噪音数据采集器；

第三步骤，轿厢振动及噪音数据采集器通过无线传输模块2接收到命令后，DSP处理器6对命令进行识别，控制数字加速度传感器3、声音采集及AD转换模块11进行振动数据和噪音数据采集；

第四步骤，轿厢振动及噪音数据采集器通过DSP处理器6，对采集到的振动数据和噪音数据进行数据处理和分析，判断是否需要传送，若不需要传送，则继续采集下一组数据，若需要传送，则通过无线传输模块2，将数据传送到无线数据接收及远程传送器；

第五步骤，无线数据接收及远程传送器接收到轿厢振动及噪音数据采集器传送过来的数据，经过整理打包，再通过上网模块13，将数据传送到远程服务中心。

Claims

1.一种基于Internet的电梯运行质量远程检测系统，其特征在于，该系统包括：轿厢振动及噪音数据采集器、无线数据接收及远程传送器和远程服务中心；轿厢振动及噪音数据采集器安装在电梯上，通过无线通信与无线数据接收及远程传送器连接后，通过Internet网络与远程服务中心连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于Internet的电梯运行质量远程检测系统，其特征在于，所述的轿厢振动及噪音数据采集器包括：电源管理模块（1）、无线传输模块（2）、数字加速度传感器（3）、声音采集及AD转换模块（11）、外部程序存储器（4）、外部数据存储器（5）和DSP处理器（6）；电源管理模块（1）分别和无线传输模块（2）、数字加速度传感器（3）、声音采集及AD转换模块（11）、外部程序存储器（4）、外部数据存储器（5）和DSP处理器（6）连接；DSP处理器（6）分别通过SPI接口与无线传输模块（2）、数字加速度传感器（3）、声音采集及AD转换模块（11）、外部程序存储器（4）、连接，DSP处理器（6）通过EMIF接口与外部数据存储器（5）连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于Internet的电梯运行质量远程检测系统，其特征在于，所述的无线数据接收及远程传送器包括：另一电源管理模块（14）、无线传输模块（15）、与远程服务中心通信的上网模块（13）和单片机控制模块（12）；另一电源管理模块（14）分别与无线传输模块（15）、与远程服务中心通信的上网模块（13）和单片机控制模块（12）连接；单片机控制模块（12）经UART接口和远程服务中心通信的上网模块（13）连接，单片机控制模块（12）与无线传输模块（15）连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于Internet的电梯运行质量远程检测系统，其特征在于，所述的声音采集及AD转换模块（11）包括：声音传感器（10）、前置放大与仪表放大器电路（9）、低通滤波及电位平移电路（8）、AD转换芯片（7）；声音传感器（10）的输出端依次与前置放大与仪表放大器电路（9）、低通滤波器及电位平移电路（8）和AD转换芯片（7）的输入端相连，AD转换芯片（7）通过SPI接口与DSP处理器（6）相连。

5.根据权利要求2所述的一种基于Internet的电梯运行质量远程检测系统，其特征在于：所述的电源管理模块（1）使用电源稳压芯片TPS767D301，将5V电压转换成3.3V和1.6V电压；无线传输模块（2）型号为NRF24L01的芯片；数字加速度传感器（3）型号为ADXL345的芯片；外部程序存储器（4）型号为AT25F1024N的Flash作为外部程序存储器；外部数据存储器（5）型号为HY57V641620的SDRAM外部数据存储器；DSP处理器（6）型号为TMS320VC5509A的芯片。

6.根据权利要求3所述的一种基于Internet的电梯运行质量远程检测系统，其特征在于：所述的另一电源管理模块（14）使用电源稳压芯片SPX1117M3-L-3.3，将5V电源电压转换成3.3V电压；无线传输模块（15）型号为nRFID24L01的芯片；与远程服务中心通信的上网模块（13）使用济南有人科技有限公司的USR-TCP232-T单片机上网模块；单片机控制模块（12）型号为MSP430F149的单片机。

7.根据权利要求4所述的一种基于Internet的电梯运行质量远程检测系统，其特征在于：所述的声音传感器（10）采用驻极体咪头，前置放大与仪表放大器电路（9）型号为INA128芯片，低通滤波器及电位平移电路（8）型号为LM324芯片，AD转换芯片（7）型号为MAX1247芯片。