CN2598966Y - 电梯网络化服务及监控管理系统 - Google Patents

Abstract

电梯网络化服务及监控管理系统，其结构特点是：包括电梯机房控制装置1和管理中心控制装置2，电梯机房控制装置1由机房控制器3、电梯轿厢4及电梯轿厢内的对讲机5、摄像头6连接而成，管理中心控制装置2由中心控制器7、电梯呼叫显示器8、电梯轿厢视频监视器9、电梯运行状态监控装置10连接而成。本实用新型通过现代网络技术可以及时将一个地区甚至一个城市的所有电梯加以规范化监测和信息化服务管理，极大程度上减少电梯事故发生，为人们在乘坐电梯时更加安全和方便提供一种可实施的手段。日常人们使用电梯时，如遇到电梯故障被困，电梯轿厢内人员可以直接向管理中心或经管理中心向市电梯管理中心远程通话求助。

Description

电梯网络化服务及监控管理系统

所属技术领域

本实用新型涉及电梯网络化服务及监控管理系统，适用于对各种场合的电梯，如各类民用住宅区、企事业单位、公共场所等电梯的监控及管理。

背景技术

目前电梯的安全运行主要是依靠电梯生产厂家对单体电梯采取各种自动化保护措施，其中包括电梯轿厢内配有紧急呼叫按键功能。当电梯故障困梯时，轿厢内部人员可以按键，通过警铃提示轿厢外人员。诸如以上的各种安全措施，电梯生产厂家对电梯的安全运行起到了关键性的作用。

随着我国房地产业的发展和电梯大量投入使用，人们对电梯的安全运行及对电梯的管理提出了更高的要求。由于电梯一旦投入使用属于长期、频繁运行的机电设备，所以难免发生故障，据不完全统计，我国每年由于电梯故障不能及时发现处理所造成的事故达几百起以上，给人们的人身安全及精神上造成极大损害。

现有电梯在确保安全运行中的不足之处如下：

1、电梯轿厢内的紧急按键只是通过一个警铃对外报警，其对讲功能只是对顶楼的电梯机房对讲，而且此类对讲功能是电梯生产厂家为电梯日常维护人员在维护电梯时，需要电梯轿厢和机房对讲而专用设计的，如日立公司、三凌公司的电梯对讲功能都属于此种类型。

2、现有电梯不具备网络远程监测功能，当电梯一旦故障时不能及时准确远程监测到其故障部位。同时对电梯设备的一些隐患性故障，现有技术只能靠维护人员定期检查维修，不能做到实时监测，及时排除故障。

3、现在使用的电梯轿厢内尚无电子显示屏装置，人们在乘坐电梯时属于半封闭环境，得不到诸如天气预报、小区物业通知、重大新闻、轻松和谐的背景音乐等图文及声音的感受。

4、现在使用的电梯属于独立运行的机电设备，不能经过网络联接将诸多的电梯运行情况及对电梯信息化服务统一管理。

技术内容

本实用新型需要解决的技术问题是电梯网络化服务及监控管理系统，使电梯的各种工作状态经过网络传送到物业管理中心，再由物业管理中心传送到城市电梯管理中心，确保人们在日常生活工作中乘坐电梯时的人身安全。

本实用新型的技术问题可以通过采取如下措施解决：电梯网络化服务及监控管理系统，其结构特点是：包括电梯机房控制装置和管理中心控制装置，电梯机房控制装置由机房控制器、电梯轿厢及电梯轿厢内的对讲机、摄像头连接而成，管理中心控制装置由中心控制器、电梯呼叫显示器、电梯轿厢视频监视器、电梯运行状态监控装置连接而成；机房控制器的音频输入/输出端连接对讲机、视频输入端连接摄像头的输出端、监测输入端连接电梯控制箱的输出端，机房控制器的音频输入/输出端连接中心控制器的音频输入/输出端、视频输出端连接中心控制器的视频输入端、RS485总线端连接中心控制器的RS485总线端，中心控制器的各个信号输出端分别连接电梯呼叫位置显示器、电梯轿厢视频监视器、电梯运行状态监控装置的输入端及通过公用电话网连接城市电梯管理中心的输入端；电梯机房控制装置通过电梯轿厢中的摄像头和对讲机5将电梯轿厢中的情况传送到管理中心，再由管理中心传送到城市电梯管理中心，形成电梯轿厢到物业管理中心和城市电梯管理中心专用网络化电梯管理系统。

本实用新型的目的还可通过采取如下措施达到：

所述机房控制器由控制电路、RS485总线通信电路、输入电路、译码电路看门狗自恢复电路和显示屏连接而成，控制电路由电脑芯片及其外围元件连接而成，控制电路的I/O口通过拨码开关S1连接译码电路的输出端，译码电路的输入端连接电梯的编码端，RS485总线通信电路的输入/输出端连接控制电路的输出/输入端、输出端连接中心控制器的RS485总线，输入电路的输入端连接电梯轿厢中的呼叫按钮、输出端连接控制电路的前述I/O口，看门狗自恢复电路的输出端连接控制电路的复位输入端，显示屏设置在电梯轿厢内。

所述中心控制器由控制电路、语音隔离电路、RS485总线驱动电路和自动拨号转换电路连接而成，控制电路由电脑芯片及其外围元件连接而成，控制电路的双向I/O口连接RS484总线驱动电路的双向I/O口、语音输出端连接语音隔离电路的语音输入端，语音隔离电路的音频输入/输出端连接电梯机房控器的音频输入/输出端，RS485总线驱动电路通过RS485总线连接机房控制器的RS485总线端，输出端分别连接电梯运行状态监控装置、电梯呼叫位置电子显示器及通过自动拨号转换电路连接公共电话网。

本实用新型具有如下突出效果：

1、本实用新型的电梯机房控器由微电脑作为控制核心，当电梯轿厢乘客遇困时，自动接通轿厢内对讲机和摄像头线路，使物业管理中心人员及时处理困梯故障。机房控制器可以将电梯的各种工作状态，如：电梯运行的楼层号、机电设备故障点等采集信号后，传送给管理中心。同时机房控制器可通过网络随时接收管理中心控制器发送的如：天气预报、各种通知、广告短信等各种信息，再转发给电梯轿厢内的电子显示屏。中心控制器采用微电脑技术作为控制核心，通信采用RS-485通信总线方式与每个机房控制器通信。管理中心管理人员可以通过中心控制器向所有电梯的对讲机发送广播语音。通过键盘输入某一个电梯号，主动呼叫电梯并与其通话，同时接通对应电梯的视频电路，在视频监示器上观察电梯轿厢内部情况。当电梯轿厢有人呼叫物管中心时，中心控制器将该电梯定位信号输出给一个电梯呼叫位置电子显示屏，管理人员一目了然可以判断出该呼叫电梯在物业小区的平面方位。中心控制器经过与机房控制器通信可及时将电梯运行及故障状态输出给电梯运行状态监视装置，作为数据统计分析，同时可以经过公共电话网络将数据传送给城市电梯管理中心，作为全市电梯数据管理。

2、本实用新型通过现代网络技术可以及时将一个地区甚至一个城市的所有电梯加以规范化监测和信息化服务管理，极大程度上减少电梯事故发生，为人们在乘坐电梯时更加安全和方便提供一种可实施的手段。在日常人们使用电梯时，如遇到电梯故障被困，电梯轿厢内人员可以直接向管理中心或经管理中心向市电梯管理中心远程通话求助，远程管理中心可及时向被困电梯人员进行安抚，同时可及时指派维护人员现场排除故障。

3、提供人们乘坐电梯时的信息化服务，造就人们日常工作生活中的和谐空间。

4、通过网络化服务加强城市对电梯的集中监管力度，优化城市的整体社会服务形象。

图面说明

图1是本实用新型实施例1的电梯机房控制装置的结构框图。

图2是本实用新型实施例1的管理中心控制装置的结构框图。

图3是本实用新型实施例1的机房控制器结构框图。

图4是本实用新型实施例1的管理中心控制器结构框图。

图5是本实用新型实施例1的中心控制器控制电路原理图。

图6是本实用新型实施例1的中心控制器485总线驱动电路原理图。

图7是本实用新型实施例1的中心控制器语音隔离电路原理图。

图8是本实用新型实施例1的中心控制器自动拨号电路原理图。

图9是本实用新型实施例1的机房控制器电路原理图。

图10是大楼/小区电梯机房控制装置与管理中心控制装置网络连接实例图。

图11是电梯网络化服务及监控管理系统工作方框图。

优选实施例

实施例1：如图10所示，本实施例是某个家居小区，共有18栋楼，每栋楼一部电梯，每栋楼高18层，机房控制装置1位于18层上面的顶楼，平均每3栋楼相连分布在6个不同位置区域，即分两组，每组的01、02、03号楼相连，04、05、06号楼相连，07、08、09号楼相连，中心控制装置2位于小区中央位置，要求将小区内18部电梯轿厢内的对讲机、摄像头、电子显示屏经网络连接到管理中心，实现远程、语音、图像、电梯运行状态、服务信息监控。并可经过公共电话网，将电梯内语音对讲或电梯运行状态信号远程传送到城市电梯管理中心。

从图10可知，本实施例由电梯机房控制装置1和中心控制装置2连接而成。从图1可知，电梯机房控制装置1由机房控制器3、电梯轿厢4及电梯轿厢内的对讲机5、摄像头6连接而成；从图2可知，管理中心控制装置2由中心控制器7、电梯呼叫显示器8、电梯轿厢视频监视器9、电梯运行状态监控装置10连接而成。

从图3、图4可知，机房控制器3的音频输入/输出端连接对讲机5、视频输入端连接摄像头6的输出端、监测输入端连接电梯控制箱11的输出端，监测电梯的运行状况，机房控制器3的音频输入/输出端连接中心控制器7的音频输入/输出端、视频输出端连接中心控制器7的视频输入端、RS485总线端连接中心控制器7的RS485总线端，中心控制器7的各个信号输出端分别连接电梯呼叫位置显示器8、电梯轿厢视频监视器9、电梯运行状态监控装置10的输入端及通过公用电话网连接城市电梯管理中心12的输入端。

从图5可知，控制电路19主要由单片机芯片U1、芯片U2、U3、U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11、U12、按键K1～K16、发光二极管LED1～LED3、继电器JZ1、JZ2、驱动三极管T1、T2、T4及其外围电阻、电容等连接而成；其中：芯片U5、U6、U7、U8及其外围按键K2～K16等构成键盘输入电路，芯片U3、发光二极管LED1～LED3等连接成LCD液晶显示电路，继电器JZ1、JZ2、驱动三极管T1、T2、T4及其外围电阻、电容等连接成继电器输出控制电路；单片机芯片U1的I/O通过U9、U10、U11、U12连接485总线驱动电路。

从图6可知，485总线驱动电路21主要由芯片UA1、UB1、UC1、UD1、UE1、UF1、UG1、UH1及其外围元件连接而成；接线端子J1与控制电路19相连，受控制电路19的输入、输出控制，其中JA1-JH1为8条485总线的接线端子，每条总线可最多接入10个电梯机房分控器，8条总线最多可接80个电梯机房分控器，形成网络通信。

从图7可知，语音隔离电路20主要由自动增益放大器U1、U2、隔离变压器T1、T2、T3、继电器JZ1、JZ2、JZ3及其外围元件组成。

从图8可知，自动拨号转换电路22主要由芯片U1～U8及其外围的元件连接而成，自动拨号转换电路22以控制电路的单片机芯片U1为控制核心，J2为485总线接口，与485总线驱动电路JA1对应相接，形成与物管中心主控制电路通信数据交换，当主控器收到某电梯紧急呼叫，经判定管理中心无人接听时，主控器会向自动拨号转接电路发出接通市电梯管理中心命令，U1收到该命令后控制U4拨号电路并经过J1电话线向市电梯管理中心拨号，U1判断对方摘机后，会立即通知主控器电路将CON1和CON2对应接通音频输入输出线，使远方市电梯管理中心和对应呼叫的电梯内对讲机通话联系。

从图9可知，机房控制器3主要由单片机芯片U1、芯片U2～U9及其外围元件连接而成，其中U1及其外围元件构成控制电路13，U2、U3及其外围元件构成RS485总线通信电路14，U5、U6、U7三极管T2～T7及其外围元件构成输入电路15，芯片U4及其外围元件构成译码电路16，芯片U8及其外围元件构成看门狗自恢复电路17。

本实施例的工作原理如下：

当机房控制器3的控制电路13上电启动工作时，由U1单片机CPU89C52经过S1拨码开关将分控器对应所在电梯机房的通信地址网码输入到U1中内存，作为以后和管理中心主控器的通信联系的网码号，485总线通信电路经过J1端子接通与主控器的485总线，J6的1-6号输入端子连接任意1-6个电梯轿厢中的呼叫按钮；当有某个电梯呼叫时，U1将自动记录该电梯号，同时经过J5 1-6个端子输出将对应电梯内的对讲机及视频线路经JZ1接通语音隔离电路，使物管中心和电梯轿厢形成对应的联系；J7端子经过光电藕合电路组成监测电梯故障报警输入电路，当电梯设备出现故障后，U1采集到该故障信号后，会立刻通过网络上传给物管中心处理。当机房控器电路出现故障造成死机时，U8会自动复位U1 CPU单片机，使电路重新工作，防止造成网络通信瘫痪，确保网络正常工作。

对于管理中心发送到电梯轿厢电子显示屏的文字服务信息，机房控制器3通过JZ1切换485总线，直接将文字服务信息发送到电梯轿厢内的电子显示屏。

语音隔离电路20主要由自动增益放大器U1、U2，隔离变压器T1、T2、T3，电路切换继电器JZ1、JZ2、JZ3组成。当物管中心主控器主叫某一电梯或某一电梯呼叫物管中心时，机房控制器收到信号后，输出控制语音隔离电路中的JZ1、JZ2、JZ3继电器，接通音频输入输出，视频总线以及转接485总线，形成某一电梯与物管中心直接联系。

键盘输入电路工作原理和作用是将物管中心所管辖的电梯机房网络号和电梯数量，作为网络配置参数输入到主控器U1 CPU单片机中记录下来，作为管理中心控制器与电梯机房控制器的通信参数，键盘输入电路的另一个作用是当物管中心主动呼叫某一电梯时，可以通过输入该电梯的序号定位该电梯与物管中心音频视频线路接通，键盘电路由U5、U6、U7、U8组成。

LCD液晶显示电路是将由键盘输入的各种参数显示出来，在系统工作时LCD显示内容包括：呼叫或被叫电梯编号、网络通信状态中文显示、错误操作提示、网络故障自检提示等。

中心控制器的控制电路通过JZ1继电器控制接通语音隔离电路。并通过J7接线端口连通主控器的话筒。U1经过J5接线端口直接控制485总线驱动电路，组成网络通信控制。当有需要上传到市电梯管理中心的信息或语音对讲时，U1经过485总线驱动电路向自动拨号转接电路发送命令，自动拨号转接电路根据命令会自动接通公共电话网络，接通电话线上传信息。

485总线驱动电路内部J1接线端子与中心控制器电路相连，受中心控制器输入、输出控制，其中JA1-JH1为8条485总线的接线端子。每条总线可最多接入10个电梯机房控制器，8条总线最多可接80个电梯机房控制器，形成网络通信，在实际应用中可根据管理中心电梯数量和机房数量任选使用1-8条485总线。同时可以借助JA1-JH1任意一条总线，接入电梯运行状态PC机监视器，将电梯的各种运行状态记录存储显示出来。

自动拨号转接电路以单片机微电脑U1为控制核心，J2为485总线接口，与485总线驱动电路JA1对应相接，形成与物管中心主控制电路通信数据交换，当中心控制器收到某电梯紧急呼叫，经判定物管中心无人接听时，主控器会向自动拨号转接电路发出接通市电梯管理中心命令，U1收到该命令后控制U4拨号电路并经过J1电话线向市电梯管理中心拨号，U1判断对方摘机后，会立即通知主控器电路将CON1和CON2对应接通音频输入输出线，使远方市电梯管理中心和对应呼叫的电梯内对讲机通话联系。

同样原理，对于电梯运行状态或故障信号，也可以由中心控制器控制电路发出相应命令和数据，由自动拨号转接电路向市电梯管理中心发送数据，形成市电梯管理中心以网络方式对全市电梯的统一监控和服务管理。

本实施例的具体实施方法如下：

1)实地勘测小区电梯分布情况，并向物业管理小区索取小区平面图。

2)根据小区平面图确定使用总线的数量，本例选用6条总线。

3)制定楼栋分布电梯号配置表，按照配置表输入到物管中心主控器存储，同时将楼栋机房号配置到电梯机房分控器中。

4)按照图6总线分布情况施工连接由电梯机房分控器到物管中心主控器。

5)由于485总线上可以挂接1-10个机房分控器，在485总线长度不超过1200米情况下，可以尽量多挂接机房分控器，以降低工程布线费用。

6)在485总线末端需加一个终结电阻(120Ω)，机房分控器配有一个短路块，可以将终结电阻连接起来，这样可以防止线路信号反射干扰。

7)所有网络线均采用屏蔽线防止外界干扰。

8)在大型小区内485总线如不得不超过1200米时，需要加485总线中继器以延长485总线距离。

Claims (8)

1、电梯网络化服务及监控管理系统，其特征是：包括电梯机房控制装置(1)和管理中心控制装置(2)，电梯机房控制装置(1)由机房控制器(3)、电梯轿厢(4)及电梯轿厢内的对讲机(5)、摄像头(6)连接而成，管理中心控制装置(2)由中心控制器(7)、电梯呼叫显示器(8)、电梯轿厢视频监视器(9)、电梯运行状态监控装置(10)连接而成；机房控制器(3)的音频输入/输出端连接对讲机(5)、视频输入端连接摄像头(6)的输出端、监测输入端连接电梯控制箱(11)的输出端，机房控制器(3)的音频输入/输出端连接中心控制器(7)的音频输入/输出端、视频输出端连接中心控制器(7)的视频输入端、RS485总线端连接中心控制器(7)的RS485总线端，中心控制器(7)的各个信号输出端分别连接电梯呼叫位置显示器(8)、电梯轿厢视频监视器(9)、电梯运行状态监控装置(10)的输入端及通过公用电话网连接城市电梯管理中心(12)的输入端；电梯机房控制装置通过电梯轿厢(4)中的摄像头(6)和对讲机(5)将电梯轿厢中的情况传送到管理中心，再由管理中心传送到城市电梯管理中心(12)，形成电梯轿厢到物业管理中心和城市电梯管理中心专用网络化电梯管理系统。

2、根据权利要求1所述的电梯网络化服务及监控管理系统，其特征是：所述机房控制器(3)由控制电路(13)、RS485总线通信电路(14)、输入电路(15)、译码电路(16)看门狗自恢复电路(17)和显示屏(18)连接而成，控制电路(13)由电脑芯片及其外围元件连接而成，控制电路(13)的I/O口通过拨码开关S1连接译码电路(16)的输出端，译码电路(16)的输入端连接电梯的编码端，RS485总线通信电路(14)的输入/输出端连接控制电路(13)的输出/输入端、输出端连接中心控制器(7)的RS485总线，输入电路(15)的输入端连接电梯轿厢(4)中的呼叫按钮、输出端连接控制电路(13)的前述I/O口，看门狗自恢复电路(17)的输出端连接控制电路(13)的复位输入端，显示屏(18)设置在电梯轿厢内。

3、根据权利要求1所述的电梯网络化服务及监控管理系统，其特征是：所述中心控制器(7)由控制电路(19)、语音隔离电路(20)、RS485总线驱动电路(21)和自动拨号转换电路(22)连接而成，控制电路(19)由电脑芯片及其外围元件连接而成，控制电路(19)的双向I/O口连接RS484总线驱动电路(21)的双向I/O口、语音输出端连接语音隔离电路(20)的语音输入端，语音隔离电路(20)的音频输入/输出端连接电梯机房控器(3)的音频输入/输出端，R5485总线驱动电路(21)通过RS485总线连接机房控制器的RS485总线端，输出端分别连接电梯运行状态监控装置(10)、电梯呼叫位置电子显示器(7)及通过自动拨号转换电路(22)连接公共电话网。

4、根据权利要求3所述的电梯网络化服务及监控管理系统，其特征是：控制电路(19)主要由单片机芯片U1、芯片U2、U3、U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11、U12、按键K1～K16、发光二极管LED1～LED3、继电器JZ1、JZ2、驱动三极管T1、T2、T4及其外围电阻、电容等连接而成；其中：芯片U5、U6、U7、U8及其外围按键K2～K16等构成键盘输入电路，芯片U3、发光二极管LED1～LED3等连接成LCD液晶显示电路，继电器JZ1、JZ2、驱动三极管T1、T2、T4及其外围电阻、电容等连接成继电器输出控制电路；单片机芯片U1的I/O通过U9、U10、U11、U12连接485总线驱动电路(21)。

5、根据权利要求3所述的电梯网络化服务及监控管理系统，其特征是：RS485总线驱动电路(21)主要由芯片UA1、UB1、UC1、UD1、UE1、UF1、UG1、UH1及其外围元件连接而成；接线端子J1与控制电路19相连，受控制电路19的输入、输出控制，其中JA1-JH1为8条485总线的接线端子，每条总线可最多接入10个电梯机房分控器，8条总线最多可接80个电梯机房分控器，形成网络通信。

6、根据权利要求1所述的电梯网络化服务及监控管理系统，其特征是：语音隔离电路(20)主要由自动增益放大器U1、U2、隔离变压器T1、T2、T3、继电器JZ1、JZ2、JZ3及其外围元件组成。

7、根据权利要求1所述的电梯网络化服务及监控管理系统，其特征是：自动拨号转换电路(22)主要由芯片U1～U8及其外围的元件连接而成，自动拨号转换电路22的控制输入端连接单片机芯片U1的控制输出端、输出端难过J2与485总线驱动电路JA1对应相接，形成与物管中心主控制电路通信数据交换。

8、根据权利要求2所述的电梯网络化服务及监控管理系统，其特征是：机房控制器(3)主要由单片机芯片U1、芯片U2～U9及其外围元件连接而成，其中U1及其外围元件构成控制电路13，U2、U3及其外围元件构成RS485总线通信电路14，U5、U6、U7三极管T2～T7及其外围元件构成输入电路(15)，芯片U4及其外围元件构成译码电路(16)，芯片U8及其外围元件构成看门狗自恢复电路(17)。

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