CN211127850U - 一种自动扶梯的物联网监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动扶梯的物联网监控装置，包括扶梯监测器和安装在自动扶梯下端下发内的扶梯控制主板，所述扶梯控制主板与图像监视器采用WiFi或者蜂窝网络进行通信连接，扶梯监测器包括中央控制器、显示模块、第一通信模块、声音模块、图像识别模块、红外线传感器、速度传感器、监控电源模块，扶梯控制主板由扶梯控制模块、第二通信模块、第三通信模块、操作按键和主控电源模块组成，所述第二通信模块、第三通信模块和操作按键分别与扶梯控制模块连接。本实用新型能对自动扶梯的运行情况进行快速检测，并正确地捕获到自动扶梯上的人员状态变化和能否正确的执行电梯控制的相应操作。

Description

一种自动扶梯的物联网监控装置

技术领域

本实用新型涉及电梯检测与控制技术领域，尤其涉及一种自动扶梯的物联网监控装置。

背景技术

自动扶梯是一种常用的移动的代步工具，其主要应用在各种商场、地铁中，自动扶梯作为一种安装在建筑物内部的特殊交通工具，其与人们日常的生活生产息息相关，人们日益离不开自动扶梯。由于存在一定安全隐患，近年来电梯安全事故频发，电梯如何做到有效监管维护的问题越来越受到公众的关注。而目前扶梯监控系统主要侧重于扶梯运行状态的直观展示以及故障信号的传送，同时可以记录下电梯和扶梯的运行情况，对电梯和扶梯进行集中管理，及时掌握电梯的运行状况，分析电梯的故障原因，并能够在电扶梯异常情况下发出告警。但是监控信息的传递只能通过监控系统本身单链路传递，冗余能力欠缺，无音视频传输，远程控制现场功能欠缺，同时对监控单元的距离具有一定的局限性。而随着物联网技术的兴起，电扶梯物联网产品的开发运用将有效解决目前面临的监管维护难题，以便提高电扶梯的稳定性和安全性，减少电梯伤人的事故发生，所以研发了一种可以监控扶梯上的人员举动，一但发生类似拥挤、推人、打闹、摔倒或其他意外发生等情况，可发出语音警报，必要时停止电梯的运行，以证扶梯运行顺畅和乘客安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动扶梯的物联网监控装置，根据本实用新型的监控装置能对自动扶梯的运行情况进行快速检测，并正确地捕获到自动扶梯上的人员状态变化和能否正确的执行电梯控制的相应操作，并可以对自动扶梯的运行状况进行语音警报。为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种自动扶梯的物联网监控装置，包括扶梯监测器和安装在自动扶梯下端下发内的扶梯控制主板，所述扶梯控制主板与扶梯监测器采用无线网络进行通信连接，所述扶梯监测器包括中央控制器、显示模块、第一通信模块、声音模块、图像识别模块、红外线传感器、速度传感器、监控电源模块，所述扶梯控制主板由扶梯控制模块、第二通信模块、第三通信模块、操作按键和主控电源模块组成，所述显示模块、第一通信模块、声音模块、图像识别模块、速度传感器和红外线传感器分别与所述中央控制器连接，所述监控电源模块的电源输出端与中央控制器的电源端所相连，所述第二通信模块、第三通信模块和操作按键分别与扶梯控制模块连接，所述主控电源模块还通过操作按键与扶梯控制模块的电源端相连，所述第一通信模块与所述第二通信模块进行通信连接。

上述方案优选的，所述中央控制器与所述第一通信模块通过串行通信端口相连接，所述扶梯控制模块与所述第二通信模块通过串行通信端口相连接，所述中央控制器采用的型号为Raspberry Pi系列控制器，所述扶梯控制模块采用PLC控制器。

上述方案优选的，所述声音模块包括语音输入装置和语音输出装置，该语音输入装置的采集出端与所述语音输出装置的输入端连接，所述语音输入装置包括咪头、声音放大器、声音降噪模块和语音调理模块，所述咪头依次通过声音放大器、声音降噪模块、语音调理模块与所述中央控制器进行连接；所述语音输出装置包括带通滤波电路、功率放大电路和语音播放模块，所述语音调理模块的输出端依次通过带通滤波器、功率放大器与语音播放模块进行连接。

上述方案优选的，所述声音降噪模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、可调电容C2、电容C3、电容C4和运算放大器U1组成，所述咪头的输出端通过电容C1与所述电阻R1的一端连接，该电阻R1的另一端分别与所述可调电容C2的一端、电阻R2的一端和运算放大器U1的负极输入端连接，所述电容C3的一端和电阻R3的一端分别与所述运算放大器U1的正极连接，所述可调电容C2的另一端和电阻R2的另一端分别与所述运算放大器U1输出端、电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端与所述语音调理模块的输入端连接。

上述方案优选的，所述扶梯监测器还包括紧急停梯按钮，所述紧急停梯按钮、声音模块、图像识别模块和红外线传感器分别通过串行总线连接在中央控制器上对应的I/O接口上。

上述方案优选的，所诉的图像识别模块由可旋转摄像头构成，所述第三通信模块为以太网通信模块或GPRS通信模块。

上述方案优选的，所述红外线传感器设置在靠近扶梯入口处及出口处，且距离扶梯入口处及出口处的距离不小于1.5m。

综上所述，由于本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果：

(1)、本实用新型能对现场环境进行快速监测，以及正确的捕捉到人的相关行为，如拥挤、推人、打闹、摔倒或其他意外发生等情况，当出现紧急异常状况时，并获取音视频相关数据信息以便减慢扶梯运行的速度或者停止电梯的运行，本实用新型采用分体式设计，通过WIFI或者蜂窝网络进行通信控制，扶梯监测器可以随意移动不受地方的限制。本实用新型整体成本低、功耗小、结构简单、启动快、可靠性高，不仅可以减少扶梯夹人的事故，还能提高电梯的安全系数。

(2)、本实用新型的监控装置能正确地捕获到自动扶梯上的人员状态变化和能否正确的执行电梯控制的相应操作，并可以通过声音模块采集现场的语音信息以及进行语音信息或者对音频文件进行现场播放，从而可以对电梯运行状况或所处运行场所的状况进行及时发布。

附图说明

图1是本实用新型的一种自动扶梯的物联网监控装置的原理图；

图2是本实用新型的扶梯监测器的电气连接图；

图3是本实用新型的声音模块的原理图；

图4是本实用新型的声音降噪模块的电路原理图；

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

如图1所示，根据本实用新型的一种自动扶梯的物联网监控装置，包括扶梯监测器和安装在自动扶梯下端下发内的扶梯控制主板，所述控制主板与扶梯监测器采用WiFi或者蜂窝网络进行通信连接，所述扶梯监测器包括中央控制器、显示模块、第一通信模块、声音模块、图像识别模块、速度传感器、红外线传感器、监控电源模块，所述扶梯控制主板由扶梯控制模块、第二通信模块、第三通信模块、操作按键和主控电源模块组成，所述显示模块、第一通信模块、声音模块、图像识别模块、速度传感器和红外线传感器分别与所述中央控制器连接，所述监控电源模块的电源输出端与中央控制器的电源端所相连，所述第二通信模块、第三通信模块和操作按键分别与扶梯控制模块连接，所述主控电源模块还通过操作按键与扶梯控制模块的电源端相连，所述操作按键用于输入扶梯运行的参数设置按键、爬行按键、急停按键、方向按键和起停按键的输入等操作，同时还可以通过操作按键控制所述主控电源模块的通断，以便控制电梯的运行或停止；所述第一通信模块与所述第二通信模块进行通信连接；所述中央控制器与所述第一通信模块通过串行通信端口相连接，所述扶梯控制模块与所述第二通信模块通过串行通信端口相连接，所述中央控制器采用的型号为Raspberry Pi系列控制器，所述扶梯控制模块采用PLC控制器，在本实用新型中，扶梯监测器的部分电路连接原理图2所示，所述显示模块的电源端VCC与监控电源模块的电源输出端VCC相连接，显示模块的接地端GND与监控电源模块的接地端GND相连接，显示模块的HDMI端口与中央控制器的HDMI端口相连接，监控电源模块的电源输出端VCC与中央控制器的电源端VCC相连接，监控电源模块的接地端GND与中央控制器的接地端GND相连接，监控电源模块的电源端VCC与第一通信模块的电源端VCC相连接，监控电源模块的接地端GND与第一通信模块的接地端GND相连接，中央控制器的发送端TXD与第一通信模块的接收端RXD相连接，中央控制器的接收端RXD与第一通信模块的发送端TXD相连接，中央控制器的音频输出端与声音模块相连接。在本实用新型中，所述扶梯监测器还包括紧急停梯按钮，所述紧急停梯按钮、声音模块、图像识别模块和红外线传感器分别通过串行总线连接在中央控制器上对应的I/O接口上，出现紧急异常状况时直接通过操作紧急停梯按钮控制信号，中央控制器并将紧急停梯信号发送至扶梯控制模块，切断扶梯运行的变频驱动电机与主控电源模块的供电连接，从而实现软控制电梯的运行或停止，所述红外线传感器设置在靠近扶梯入口处及出口处，且距离扶梯入口处及出口处的距离不小于1.5m；当有乘客进入扶梯入口或离开扶梯出口时，红外线传感器将检测乘客是否靠近扶梯或离开扶梯，当有乘客靠近且进入扶梯时，将检测的信号发送至中央控制器和扶梯控制模块，并通过扶梯控制模块控制扶梯运行的变频驱动电机，从而控制和驱动扶梯运行状况，扶梯运行状况包括运行方向(上行、下行)、运行速度(正常速度、缓慢加速、节能速度)、当前状态(停止、运行、故障)、运行功率、累积运行时间等运行参数，同时还可以用于检测扶梯出口处的人流量；所述速度传感器用于获取扶梯的运行速度并送入中央控制器，从而通过中央控制器对扶梯的驱动电机运行速度进行控制。所述显示模块为普通显示器，可随意更换，普通显示器与中央控制器的HDMI端口相连接；所诉的图像识别模块由可旋转摄像头构成，用于自动扶梯的视频图像采集并通过显示模块进行显示，可旋转摄像头设置在自动扶梯入口和/或出口楼层板的上方，可旋转摄像头由360度可旋转半球摄像头组，从而可以从多角度、全面覆盖、有效地监控扶梯的异常情况，并将监控的图像视频数据依次通过第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块送至远端的扶梯监控中心进行远程实时查看扶梯现场，所述第三通信模块为以太网通信模块或GPRS通信模块，所述第一通信模块和第二通信模块采用WIFI无线通信模块、蓝牙无线网路通信模块或其他蜂窝网络通信模块，所述第三通信模块的型号采用M590无线网络通讯模块，利用M590无线网络通讯模块将电梯运行的现场图像、分析结果等传送到远程的监控中心上进行查看和监控。在本实用新型中，通过图像识别模块捕获到电梯上的乘客图像或视频传送给监控主板，监控主板上的扶梯控制模块会对图像识别模块所捕获到的图像以及语音输入装置获取语音信息进行处理分析，当扶梯控制模块识别出电梯上的乘客有追逐，打闹或者有抱小孩的乘客，扶梯控制模块就会自动减慢电梯的运行速度，必要时停止运行；扶梯控制模块还会把捕获到的图像以及语音信息进行处理并实时传输给中央控制器输出到显示模块，如有追逐打闹、有乘客倾倒、呼叫声等情况发生，则发出语音警报，提醒工作人员，以便及时观察电梯运行的情况并对扶梯进行控制，以及同时将运行情况传输至远端的的扶梯监控中心，从而就能实现了对电梯上的乘客进行行为监控，达到提高电梯安全运行的效果。

在本实用新型中，如图3所示，所述声音模块包括语音输入装置和语音输出装置，该语音输入装置的采集出端与所述语音输出装置的输入端连接，所述语音输入装置包括咪头、声音放大器、声音降噪模块和语音调理模块，所述咪头依次通过声音放大器、声音降噪模块、语音调理模块与所述中央控制器进行连接；所述语音输出装置包括带通滤波电路、功率放大电路和语音播放模块，所述语音调理模块的输出端依次通过带通滤波器、功率放大器与语音播放模块进行连接；所述咪头(咪头传感器或咪头换能器)采集原始音频输入并将采集的原始音频信号送入声音放大器进行前置放大，所述声音放大器由三极管组成的声音(或音频)放大电路，原始音频信号经过放大后送入声音降噪模块进行滤波降噪处理，然后送入语音调理模块进行处理且输出的音频信号进过滤波、放大后送入语音播放模块(扬声器)进行播放，若出现紧紧状况时，中央控制器发出报警信号送入语音播放模块进行报警，在本实用新型中，如图4所示，所述声音降噪模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、可调电容C2、电容C3、电容C4和运算放大器U1组成，所述咪头的输出端通过电容C1与所述电阻R1的一端连接，该电阻R1的另一端分别与所述可调电容C2的一端、电阻R2的一端和运算放大器U1的负极输入端连接，所述电容C3的一端和电阻R3的一端分别与所述运算放大器U1的正极连接，所述可调电容C2的另一端和电阻R2的另一端分别与所述运算放大器U1输出端、电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端与所述语音调理模块的输入端连接。原始音频信号经过放大后被送入电容C1耦合滤波，并经过由电阻R1、可调电容C2、电阻R2和运算放大器U1组成的滤波电路对原始音频信号放大进行滤波和信号放大，并通过电阻R3和电容C3滤除环境噪声信号，从而防止声音降噪模发生震荡，所述语音调理模块的型号为HBR640语音识别模块，该语音识别模块带有前端MIC输入端口以及后端语音输出端口，而且控制方便，语音识别的灵敏度率高，为此，本申请可以通过声音模块采集现场的语音数据以及对语音信息进行播放或者对音频文件进行现场播报，从而可以对电梯运行状况或所处运行场所的状况进行及时发布，以实现语音报警。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种自动扶梯的物联网监控装置，其特征在于：包括扶梯监测器和安装在自动扶梯下端下发内的扶梯控制主板，所述扶梯控制主板与扶梯监测器采用无线网络进行通信连接，所述扶梯监测器包括中央控制器、显示模块、第一通信模块、声音模块、图像识别模块、红外线传感器、速度传感器、监控电源模块，所述扶梯控制主板由扶梯控制模块、第二通信模块、第三通信模块、操作按键和主控电源模块组成，所述显示模块、第一通信模块、声音模块、图像识别模块、速度传感器和红外线传感器分别与所述中央控制器连接，所述监控电源模块的电源输出端与中央控制器的电源端所相连，所述第二通信模块、第三通信模块和操作按键分别与扶梯控制模块连接，所述主控电源模块还通过操作按键与扶梯控制模块的电源端相连，所述第一通信模块与所述第二通信模块进行通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动扶梯的物联网监控装置，其特征在于：所述中央控制器与所述第一通信模块通过串行通信端口相连接，所述扶梯控制模块与所述第二通信模块通过串行通信端口相连接，所述中央控制器采用的型号为Raspberry Pi系列控制器，所述扶梯控制模块采用PLC控制器。

3.根据权利要求1所述的一种自动扶梯的物联网监控装置，其特征在于：所述声音模块包括语音输入装置和语音输出装置，该语音输入装置的采集出端与所述语音输出装置的输入端连接，所述语音输入装置包括咪头、声音放大器、声音降噪模块和语音调理模块，所述咪头依次通过声音放大器、声音降噪模块、语音调理模块与所述中央控制器进行连接；所述语音输出装置包括带通滤波电路、功率放大电路和语音播放模块，所述语音调理模块的输出端依次通过带通滤波器、功率放大器与语音播放模块进行连接。

4.根据权利要求3所述的一种自动扶梯的物联网监控装置，其特征在于：所述声音降噪模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、可调电容C2、电容C3、电容C4和运算放大器U1组成，所述咪头的输出端通过电容C1与所述电阻R1的一端连接，该电阻R1的另一端分别与所述可调电容C2的一端、电阻R2的一端和运算放大器U1的负极输入端连接，所述电容C3的一端和电阻R3的一端分别与所述运算放大器U1的正极连接，所述可调电容C2的另一端和电阻R2的另一端分别与所述运算放大器U1输出端、电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端与所述语音调理模块的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种自动扶梯的物联网监控装置，其特征在于：所述扶梯监测器还包括紧急停梯按钮，所述紧急停梯按钮、声音模块、图像识别模块和红外线传感器分别通过串行总线连接在中央控制器上对应的I/O接口上。

6.根据权利要求1所述的一种自动扶梯的物联网监控装置，其特征在于：所诉的图像识别模块由可旋转摄像头构成，所述第三通信模块为以太网通信模块或GPRS通信模块。

7.根据权利要求1所述的一种自动扶梯的物联网监控装置，其特征在于：所述红外线传感器设置在靠近扶梯入口处及出口处，且距离扶梯入口处及出口处的距离不小于1.5m。

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