CN207986426U - 一种电梯运行状态监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电梯运行状态监测系统，用于监测包括电梯控制器及信号处理板的电梯。电梯运行状态监测系统包括远程监测平台、网络系统及数据采集器，远程监测平台与网络系统连接，网络系统与数据采集器无线连接，电梯控制器的串口引脚与信号处理板的串口引脚相连接，电梯控制器的部分串口引脚还与数据采集器的串口引脚相连接。利用数据采集器从电梯控制器的部分串口引脚采集电梯的数据，并将采集到的数据发送至远程监测平台，以对电梯运行状态进行监测，从而起到了减少故障节点，降低安装成本、对原电梯系统无影响的效果，且解决了数据采集接口不兼容的问题。

Description

一种电梯运行状态监测系统

技术领域

本实用新型涉及电梯领域，尤其涉及一种电梯运行状态监测系统。

背景技术

目前，电梯已成为人们生活出行必不可少的交通工具，然而，随着电梯的广泛使用，电梯事故也逐渐增多，因此，需要对电梯运行状态进行实时监测，目前，对电梯运行状态进行实时监测的常用手段是建立包含多个传感器的电梯集中监测系统，而该电梯集中监测系统存在着故障节点多、安装成本高及接口不兼容的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电梯运行状态监测系统，旨在解决现有的电梯集中监测系统存在的故障节点多、安装成本高及接口不兼容的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电梯运行状态监测系统，所述电梯运行状态监测系统用于监测包括电梯控制器及信号处理板的电梯，所述电梯运行状态监测系统包括远程监测平台、网络系统及数据采集器；

所述远程监测平台与所述网络系统连接，所述网络系统与所述数据采集器无线连接；

所述电梯控制器的串口引脚与所述信号处理板的串口引脚相连接，所述电梯控制器的部分串口引脚还与所述数据采集器的串口引脚相连接。

进一步的，所述电梯控制器的串口引脚包括：时钟串口引脚、同步输出串口引脚、招唤串口引脚、同步输入串口引脚，及灯控制串口引脚；

所述信号处理板的串口引脚包括：时钟串口引脚、同步输入串口引脚，召唤串口引脚、同步输出串口引脚、及灯控制串口引脚；

所述数据采集器的串口引脚包括：时钟串口引脚、同步输入串口引脚及灯控制串口引脚；

所述电梯控制器的时钟串口引脚与所述信号处理板的时钟串口引脚相连接，所述电梯控制器的同步输出串口引脚与所述信号处理板的同步输入串口引脚相连接，所述电梯控制器的灯控制串口引脚与所述信号处理板的灯控制串口引脚相连接，所述电梯控制器的招唤串口引脚与所述信号处理板的召唤串口引脚相连接，所述电梯控制器的同步输入串口引脚与所述信号处理板的同步输出串口引脚相连接；

所述数据采集器的时钟串口引脚与所述电梯控制器的时钟串口引脚相连接，所述数据采集器的同步输入串口引脚与所述电梯控制器的同步输出串口引脚相连接，所述数据采集器的灯控制串口引脚与所述电梯控制器的灯控制串口引脚相连接。

进一步的，所述数据采集器包括单片机及全球移动通信系统GSM通信电路，所述单片机通过串口线与所述电梯控制器相连接，所述GSM通信电路通过另外一组串口线与所述单片机相连接，所述GSM通信电路还与所述网络系统无线连接。

进一步的，所述单片机的型号为STC89C52RC。

进一步的，所述GSM通信电路的型号为TC35i。

本实用新型提供一种电梯运行状态监测系统，电梯运行状态监测系统用于监测包括电梯控制器及信号处理板的电梯，电梯运行状态监测系统包括远程监测平台、网络系统及数据采集器，远程监测平台与网络系统连接，网络系统与数据采集器无线连接，电梯控制器的串口引脚与信号处理板的串口引脚相连接，电梯控制器的部分串口引脚还与数据采集器的串口引脚相连接。与现有技术相比，利用数据采集器从电梯控制器的串口引脚采集电梯的数据，并将采集到的数据发送至远程监测平台，以对电梯运行状态进行监测，因不需要采用大量的传感器采集电梯的数据，所以降低了安装成本，减少故障节点；因为数据采集器无线连接网络系统和远程检测平台，进一步简化了安装；因为直接从电梯控制器的部分串口引脚中读取数据，只监不控，不会对原有系统的运行产生影响；并且因为每个厂家的电梯都有具有串口引脚，则可以利用串口引脚规范电梯运行状态监测系统的数据监测接口，解决了接口不兼容的问题，方便电梯运行状态监测系统的大范围应用于推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的一种电梯运行状态监测系统的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例中的数据采集器的细化结构示意图。

图3为梯型速度模型。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了说明本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

请参阅图1，图1为本实用新型第一实施例提供的一种电梯运行状态监测系统的结构示意图，所述电梯运行状态监测系统用于监测包括电梯控制器40及信号处理板50的电梯，所述电梯运行状态监测系统包括远程监测平台10、网络系统20及数据采集器30；

所述远程监测平台10与所述网络系统20连接，所述网络系统20与所述数据采集器30无线连接；

所述电梯控制器40的串口引脚与所述信号处理板50的串口引脚相连接，所述电梯控制器40的部分串口引脚还与所述数据采集器30的串口引脚相连接。

其中，远程监测平台10包括管理维护部门使用的监测平台、电梯厂家及质检机构使用的监测平台等。

其中，电梯控制器40的串口引脚包括时钟串口引脚CLOCK、同步输出串口引脚SYNCO、招唤串口引脚DI、同步输入串口引脚SYNCI，及灯控制串口引脚DO，信号处理板50的串口引脚包括时钟串口引脚CLOCK、同步输入串口引脚SYNCI(n)，召唤串口引脚DO、同步输出串口引脚SYNCO(n)、及灯控制串口引脚DI。电梯控制器40的串口引脚与信号处理板50的串口引脚的具体连接方式为：电梯控制器40的时钟串口引脚CLOCK与信号处理板50的时钟串口引脚CLOCK相连接，电梯控制器40的同步输出串口引脚SYNCO与信号处理板50的同步输入串口引脚SYNCI(n)相连接，电梯控制器40的灯控制串口引脚DO与信号处理板50的灯控制串口引脚DI相连接，电梯控制器40的招唤串口引脚DI与信号处理板50的召唤串口引脚DO相连接，电梯控制器40的同步输入串口引脚SYNCI与信号处理板50的同步输出串口引脚SYNCO(n)相连接。

其中，数据采集器30的串口引脚包括时钟串口引脚CLOCK、同步输入串口引脚SYNCI及灯控制串口引脚DI。电梯控制器40的部分串口引脚与数据采集器30的串口引脚的具体连接方式为：数据采集器30的时钟串口引脚CLOCK与电梯控制器40的时钟串口引脚CLOCK相连接，数据采集器30的同步输入串口引脚SYNCI与电梯控制器40的同步输出串口引脚SYNCO相连接，数据采集器30的灯控制串口引脚DI与电梯控制器40的灯控制串口引脚DO相连接。

其中，信号处理板50可以是电梯操控箱的信号处理板50，也可以是电梯招唤箱的信号处理板50。

在本实用新型实施例中，首先信号处理板50利用自身的串口引脚向电梯控制器40的串口引脚发送招唤信号，具体的，信号处理板50的招唤串口引脚DO发送招唤信号。电梯控制器40接收到信号处理板50发送的招唤信号后，通过自身的串口引脚向信号处理板50的串口引脚发送同步输出信号，具体的，电梯控制器40的同步输出串口引脚SYNCO发送同步输出信号。信号处理板50接收到电梯控制器40发送的同步输出信号后，反馈同步输出信号给电梯控制器40，具体的，通过同步输出串口引脚SYNCO(n)反馈信号，告知电梯控制器40是哪一个信号处理板50在召唤电梯。电梯控制器40收到信号处理板50的反馈信号，确定了是哪一块处理板在召唤后，电梯控制器40通过串口引脚发出灯控信号，具体的，电梯控制器40通过灯控制串口引脚DO发出灯控信号，包括启动信号、楼层信号、停止信号、故障码信号灯等。因为电梯控制器40的部分串口引脚还与数据采集器30的串口引脚相连接，所以数据采集器30可以接收到电梯控制器40的部分串口引脚反馈的时钟信号、同步输出信号及灯控制信号，数据采集器30并将接收到的信号无线发送至网络系统，网络系统通过相应的通讯方式实时将接收到的信号传输给远程监测平台，为远程监测平台提供分析数据。以完成对电梯运行状态的监测。

其中，招唤信号一般包括电梯操控箱或电梯招唤箱的选层信号或方向信号等；灯控制信号一般包括电梯启动信号、启动楼层信息、电梯停止信号、停止楼层信息、故障码等；同步输出信号和同步输入信号是一对选通信号，电梯控制器40通过同步输出信号顺序移位来实现对信号处理板50逐个访问，信号处理板50通过同步输入信号来确认信号处理板50和电梯控制器40连通；时钟信号保证了电梯控制器40和信号处理板50的时间同步。

需要注意的是，为了不影响原有的电梯系统的工作，数据采集器30只监测电梯控制器40发出的时钟信号、同步输出信号及灯控制信号，不监测电梯控制器接收的招唤信号和同步输入信号，体现电梯运行状态监测系统只监测不控制的效果，不会对原有电梯的运行产生影响。

在本实用新型实施例中，提供一种电梯运行状态监测系统，电梯运行状态监测系统用于监测包括电梯控制器40及信号处理板50的电梯，电梯运行状态监测系统包括远程监测平台10、网络系统20及数据采集器30，远程监测平台10与网络系统20连接，网络系统20与数据采集器30无线连接，电梯控制器40的串口引脚与信号处理板50的串口引脚相连接，电梯控制器40的部分串口引脚还与数据采集器30的串口引脚相连接。与现有技术相比，利用数据采集器30从电梯控制器40的串口引脚采集电梯的数据，并将采集到的数据发送至远程监测平台，以对电梯运行状态进行监测，因不需要采用大量的传感器采集电梯的数据，所以降低了安装成本，减少故障节点；因为数据采集器30无线连接网络系统和远程检测平台，进一步简化了安装；因为直接从电梯控制器40的部分串口引脚中读取数据，只监不控，不会对原有系统的运行产生影响；并且因为每个厂家的电梯都有具有串口引脚，则可以利用串口引脚规范电梯运行状态监测系统的数据监测接口，解决了接口不兼容的问题，方便电梯运行状态监测系统的大范围应用于推广。

进一步的，请参阅图2，图2为本实用新型第一实施例中的数据采集器30的细化结构示意图，具体的：

所述数据采集器30包括单片机60及全球移动通信系统GSM通信电路70，所述单片机60通过串口线与所述电梯控制器40相连接，所述GSM通信电路70通过另外一组串口线与所述单片机60相连接，所述GSM通信电路70还与所述网络系统20无线连接。

其中，单片机60的型号为STC89C52RC，GSM通信电路70的型号为TC35i。

在本实用新型实施例中，提供一种电梯运行状态监测系统，与现有技术相比，利用单片机60从电梯控制器40的部分串口引脚采集电梯的数据，单片机60通过串口线将采集的电梯的数据发送至GSM通信电路70，由GSM通信电路70将电梯的数据无线发送至远程监测平台10，以对电梯运行状态进行监测，因不需要采用大量的传感器采集电梯的数据，所以降低了安装成本，减少故障节点；因为数据采集器30无线连接网络系统和远程检测平台，进一步简化了安装；因为直接从电梯控制器40的部分串口引脚中读取数据，只监不控，不会对原有系统的运行产生影响；并且因为每个厂家的电梯都有具有串口引脚，则可以利用串口引脚规范电梯运行状态监测系统的数据监测接口，解决了接口不兼容的问题，方便电梯运行状态监测系统的大范围应用于推广。

其中，利用上述电梯运行状态监测系统进行电梯运行状态监测的具体过程为：

第一步、确定电梯的启动楼层信息、停止楼层信息及运行时间；

在本实用新型实施例中，在电梯从开始运行到结束运行的过程中，会产生相应的数据，利用电梯运行状态监测系统中的数据采集器30从电梯运行状态监测系统中的电梯控制器40的部分串口引脚采集电梯的数据，并将采集到的数据传送至远程监测平台10，远程监测平台10从收到的数据中确定电梯的启动楼层信息、停止楼层信息及运行时间等。

第二步、计算启动楼层信息与停止楼层信息的差值；

第三步、若差值的绝对值大于预设阈值，则利用预设的第一速度公式确定电梯的实际运行速度；

其中，第一速度公式为：

t表示电梯的运行时间，a表示电梯制动加速度，v_实际表示待确定的电梯的实际运行速度，t_κ表示电梯爬行时间，x_κ表示电梯爬行距离，N₁表示启动楼层信息，N₂表示停止楼层信息，H表示单层楼高，H(N₂-N₁)表示电梯的运行距离。

其中，预先在远程监测平台10中设置一个阈值，优选的，该预设阈值为1。

在本实用新型实施例中，若上述差值的绝对值大于预设阈值，则表示电梯的运行距离足够长(运行的长度为两层或两层以上的长度)，则使用如图3所示的梯型速度模型，计算出电梯的实际运行速度，具体过程如下：

在图3中，设电梯启动加速时间为t₁，匀速运动时间为t₂，制动减速时间为t₃，电梯爬行时间为常数t_κ，电梯启动加速度和制动减速加速度都为常数a，则

根据公式(1)、公式(2)及公式(3)，计算出电梯多层运行时间为：

其中，t表示电梯总的运行时间，为常数，a表示电梯制动加速度，为常数，v_实际表示待确定的电梯的实际运行速度，t_κ表示电梯爬行时间，x_κ表示电梯爬行距离，N₁表示启动楼层信息，N₂表示停止楼层信息，H表示单层楼高，H(N₂-N₁)表示电梯的运行距离。

其中，同一型号的电梯的制动加速度a相同，同一型号的电梯爬行时间t_κ和电梯爬行距离x_κ也相同，优选的，电梯爬行时间t_κ为2秒，电梯爬行距离x_κ为1.5米。

在本实用新型实施例中，对公式(4)进行求解，可以解出实际运行速度v_实际。

其中，在执行至第三步之后，执行第四步。

第四步、若实际运行速度不满足第一电梯运行速度条件，则电梯运行状态为故障状态；

其中，第一电梯运行速度条件为：

-8％*v_额定＜v_实际-v_额定＜5％*v_额定

v_额定表示电梯额定运行速度，v_实际表示待确定的电梯的实际运行速度。

在本实用新型实施例中，若利用公式(4)计算出的电梯的实际运行速度v_实际不满足-8％*v_额定＜v_实际-v_额定＜5％*v_额定，则电梯运行状态为非正常工作状态(故障状态)，若满足-8％*v_额定＜v_实际-v_额定＜5％*v_额定，则电梯运行状态为正常工作状态。

考虑到计算的误差，第一电梯运行速度条件可以进行适当的调整。

其中，若上述差值的绝对值等于预设阈值，则不执行第三步，也不执行第四步，直接执行第五步。

第五步、若差值的绝对值等于预设阈值，则利用预设的第二速度公式确定电梯的实际运行速度；

其中，第二速度公式为：

v_实际表示待确定的电梯的实际运行速度，H表示单层楼高，t表示电梯的实际运行时间。

在本实用新型实施例中，若上述差值的绝对值等于预设阈值，则表示电梯的运行距离较短(运行的长度为单层长度)，则由于单层长度一般小于电梯的启动加速距离和制动减速距离，因此一般单层长度不存在超速现象，单层长度时电梯行车时间可以表示为：

其中，v_max表示单层长度时电梯启动加速的最大速度。

则电梯的实际运行速度v_实际为：

其中，H表示单层楼高，a表示电梯制动加速度，t_κ表示电梯爬行时间。

其中，同一型号的电梯的制动加速度a相同，同一型号的电梯爬行时间t_κ也相同，优选的，电梯爬行时间t_κ为2秒。

其中，在执行至第五步之后，执行第六步。

第六步、若实际运行速度不满足第二电梯运行速度条件，则电梯运行状态为故障状态；

其中，第二电梯运行速度条件为：

其中，H表示单层楼高，t_κ表示电梯爬行时间，表示电梯爬行速度。

在本实用新型实施例中，电梯爬行速度表示电梯正常运行的最慢速度，当某电梯的单层运行速度小于电梯爬行速度，则表示该电梯有故障。

其中，第一步的确定电梯的启动楼层信息、停止楼层信息的具体流程为：监测电梯的楼层显示信息，若楼层显示器上显示有楼层显示信息，则利用数据采集器30监测在预设时段内电梯控制器40是否发出包含电梯启动信号及启动楼层信息的第一灯控制信号；若监测到第一灯控制信号，则从第一灯控制信号中确定启动楼层信息，并监测电梯控制器40是否发出包含电梯停止信号及停止楼层信息的第二灯控制信号；若监测到第二灯控制信号，则从第二灯控制信号中确定停止楼层信息。

在本实用新型实施例中，首先通过电梯运行状态监测系统监测电梯的楼层显示信息，若监测到楼层显示器上没有楼层显示信息，则表明电梯有故障。若监测到楼层显示器上有楼层显示信息，则利用数据采集器30监测在预设时段内电梯控制器40是否发出包含电梯启动信号及启动楼层信息的第一灯控制信号。

在本实用新型实施例中，当用户操作电梯操控箱或电梯招唤箱的时候，电梯操控箱或电梯招唤箱的信号处理板50会发送招唤信号和同步输入信号到电梯控制器40，其中，招唤信号包括电梯操控箱或电梯招唤箱的选层信号或方向信号。当电梯控制器40接收到选层信号或方向信号后，会输出灯控制信号、同步输出信号及时钟信号，电梯开始启动运行，其中，在电梯启动运行阶段，灯控制信号包括电梯启动信号、启动楼层信息。若监测在预设时段内电梯控制器40发出包含电梯启动信号及启动楼层信息的第一灯控制信号，则表明电梯可以启动。若在预设时段内没有监测到第一灯控制信号，则表明电梯出现故障。在监测到第一灯控制信号后，表明电梯可以启动，电梯启动后，必须要在一定时间段内停止运行，当电梯即将到达指定楼层的时候，正常情况下会发出包含电梯停止信号及停止楼层信息的第二灯控制信号，若长时间没有监测电梯控制器40发出包含的电梯停止信号，则表明电梯出现严重故障，例如电梯在没有到指定楼层时发生故障。若监测到第二灯控制信号，则从第二灯控制信号中确定停止楼层信息。

其中，预设时段内可根据实际情况进行修改，通常情况下，将预设时段内设置成24小时。

需要注意的是，无论是在显示器上没有显示楼层显示信息，或在预设时段内没有监测到电梯控制器40发出包含的电梯启动信号及启动楼层信息的第一灯控制信号，或在启动后没有监测到电梯控制器40发出的包含电梯停止信号及停止楼层信息的第二灯控制信号，或计算出来的速度不满足电梯运行速度条件，都表示电梯出现故障，所有的故障都会进入电梯故障码监测流程，若显示相应的故障码，则根据电梯厂家的故障码表，可以明确查出故障类型，并指示进行相应的修复。若没有显示故障码，则故障不明，需要维修人员到现场检查判断，并进行相应的修复。

其中，故障码一般包括换速、错位、门状态、冲顶、蹲底等常见故障。

在本实用新型实施例中，通过电梯运行状态监测系统的集中运行管理，将各个厂家的故障码设置在电梯运行状态监测系统中，对电梯运行状态监测系统进行故障码完善，逐渐形成电梯运行状态监测标准，方便电梯的维修和恢复。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本实用新型实施例所提供的一种电梯运行状态监测系统的描述，对于本领域的技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种电梯运行状态监测系统，所述电梯运行状态监测系统用于监测包括电梯控制器及信号处理板的电梯，其特征在于，所述电梯运行状态监测系统包括远程监测平台、网络系统及数据采集器；

所述远程监测平台与所述网络系统连接，所述网络系统与所述数据采集器无线连接；

所述电梯控制器的串口引脚与所述信号处理板的串口引脚相连接，所述电梯控制器的部分串口引脚还与所述数据采集器的串口引脚相连接。

2.根据权利要求1所述的电梯运行状态监测系统，其特征在于，所述电梯控制器的串口引脚包括：时钟串口引脚、同步输出串口引脚、招唤串口引脚、同步输入串口引脚，及灯控制串口引脚；

所述信号处理板的串口引脚包括：时钟串口引脚、同步输入串口引脚，召唤串口引脚、同步输出串口引脚、及灯控制串口引脚；

所述数据采集器的串口引脚包括：时钟串口引脚、同步输入串口引脚及灯控制串口引脚；

所述电梯控制器的时钟串口引脚与所述信号处理板的时钟串口引脚相连接，所述电梯控制器的同步输出串口引脚与所述信号处理板的同步输入串口引脚相连接，所述电梯控制器的灯控制串口引脚与所述信号处理板的灯控制串口引脚相连接，所述电梯控制器的招唤串口引脚与所述信号处理板的召唤串口引脚相连接，所述电梯控制器的同步输入串口引脚与所述信号处理板的同步输出串口引脚相连接；

所述数据采集器的时钟串口引脚与所述电梯控制器的时钟串口引脚相连接，所述数据采集器的同步输入串口引脚与所述电梯控制器的同步输出串口引脚相连接，所述数据采集器的灯控制串口引脚与所述电梯控制器的灯控制串口引脚相连接。

3.根据权利要求1所述的电梯运行状态监测系统，其特征在于，所述数据采集器包括单片机及全球移动通信系统GSM通信电路，所述单片机通过串口线与所述电梯控制器相连接，所述GSM通信电路通过另外一组串口线与所述单片机相连接，所述GSM通信电路还与所述网络系统无线连接。

4.根据权利要求3所述的电梯运行状态监测系统，其特征在于，所述单片机的型号为STC89C52RC。

5.根据权利要求3所述的电梯运行状态监测系统，其特征在于，所述GSM通信电路的型号为TC35i。