本發明涉及電梯監測領域，具體而言，涉及一種電梯運行監測裝置及系統。

背景技術：

現有的電梯運行監測裝置，大部分是在電梯出廠時內置于電梯內部，專門為搭配某個型號的電梯而特別設計的，其適應性很低，一般只能適用于某個品牌或廠家生產的一系列產品，而對于其他生產商生產的不同型號的電梯則不能兼容。且現有的監測裝置的一般只采集一路傳感信號，有時由于采集的信號太少而不能準確判斷電梯的運行狀況，導致監控裝置對運行信息會出現錯報和誤報的情況。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種電梯運行監測裝置及系統，其能夠有效改善上述問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種電梯運行監測裝置，其包括傳感模塊、數據采集模塊和數據傳輸模塊，所述傳感模塊可拆卸安裝于所述電梯上，所述數據采集模塊和所述傳感模塊通信連接，所述數據傳輸模塊和所述數據采集模塊通信連接，所述數據采集模塊設置有多個信息輸入端口，用于采集由所述傳感模塊發送的和所述電梯運行狀態相關的多個不同的電梯運行狀態信息。

在本發明較佳的實施例中，所述傳感模塊包括人體感應器和外圍傳感器，所述人體感應器安裝在所述電梯的轎廂內部，所述外圍傳感器安裝在所述電梯的轎廂外部，所述人體感應器和所述外圍傳感器通信連接，所述外圍傳感器與所述數據采集模塊通信連接，所述人體感應器用于收集與所述電梯的轎廂內部乘客相關的所述電梯運行狀態信息，所述外圍傳感器用于收集與所述電梯的運行安全相關的所述電梯運行狀態信息，并將多個所述電梯運行狀態信息發送至所述數據采集模塊。

在本發明較佳的實施例中，所述數據采集模塊包括主數據采集器和副數據采集器，所述主數據采集器安裝在所述電梯的轎廂外部，所述副數據采集器安裝在所述電梯的機房內，所述副數據采集器和所述主數據采集器通信連接，所述主數據采集器和所述副數據采集器分別和所述傳感模塊通信連接，所述主數據采集器用于采集由所述傳感模塊發送的所述電梯運行狀態信息中的強電信息，所述副數據采集器用于采集由所述傳感模塊發送的所述電梯運行狀態信息中的弱電信息。

在本發明較佳的實施例中，所述數據采集模塊安裝在所述電梯的轎廂外部。

在本發明較佳的實施例中，所屬裝置還包括語音模塊，所述語音模塊設置于所述傳感模塊內部，所述語音模塊和所述傳感模塊通信連接。

在本發明較佳的實施例中，所述裝置還包括電源管理模塊，所述電源管理模塊分別與所述傳感模塊、所述數據采集模塊和所述數據傳輸模塊電連接。

在本發明較佳的實施例中，所述電源管理模塊包括供電單元和備用電源，所述供電單元用于向所述傳感模塊、所述數據采集模塊和所述數據傳輸模塊供給電壓，所述供電單元在向所述數據傳輸模塊供電的同時還對所述備用電源進行充電，以使所述供電單元出現故障時，所述備用電源能夠繼續向所述傳感模塊、所述數據采集模塊和所述數據傳輸模塊供給電壓。

在本發明較佳的實施例中，所述人體感應器為紅外傳感器。

在本發明較佳的實施例中，所述語音模塊為報警器，用于根據所述傳感模塊發送的電梯運行狀態信息啟動報警。

第二方面，本發明實施例還提供了一種電梯運行監測系統，應用于電梯，所述系統包括后臺服務器、交互終端和如上所述的電梯運行監測裝置，所述數據傳輸模塊和所述后臺服務器通信連接，所述后臺服務器和所述交互終端通信連接。

本發明實施例提供的電梯運行監測裝置，通過傳感模塊來收集能夠表現電梯運行狀態的多個不同的電梯運行狀態信息，再將收集的所述電梯運行狀態信息通過數據采集模塊上設置的多個信息輸入端口發送給所述數據采集模塊。本發明實施例提供的電梯運行檢測系統，能夠將所述數據采集模塊采集到的多個不同的電梯運行狀態信息通過數據傳輸模塊發送給后臺服務器，并通過交互終端對所述后臺服務器中的電梯運行狀態信息進行判斷和反饋，最終實現對所述電梯的運行狀態進行全方位的監測。和現有技術相比，本發明實施例提供的裝置和系統能夠同時采集多個電梯運行狀態信息，傳遞的信息更為全面和準確，減少了錯報和誤報的情況，并且所述裝置中的傳感模塊可拆卸安裝在電梯中進行使用，其適用性更強，可以適配市場上現有的各種不同品牌和型號的電梯。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明實施例提供的電梯運行監測裝置的示意圖；

圖2為本發明第一實施例提供的電梯運行監測裝置的示意圖；

圖3為本發明第一實施例提供的內置有數據傳輸模塊的數據采集模塊的示意圖；

圖4為本發明第一實施例提供的電梯運行狀態信息的傳輸示意圖；

圖5為本發明第一實施例提供的有機房狀態下數據采集模塊的示意圖；

圖6為本發明第二實施例提供的電梯運行監測裝置的示意圖；

圖7為本發明第三實施例提供的電梯運行監測系統的示意圖。

圖標：10-電梯；100-傳感模塊；200-數據采集模塊；220-信息輸入端口；300-數據傳輸模塊；400-語音模塊；500-電源管理模塊；600-后臺服務器；700-交互終端；1000-電梯運行監測裝置；2000-電梯運行監測系統。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，術語“水平”、“豎直”、“垂直”等術語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結構一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

此外，“輸入”、“經過”、“通過”、“反饋”、“形成”等術語應理解為是描述一種通信變化或通信處理。如“通過”僅僅是指信號通過該設備、儀器或裝置之后發生了光學上或電學上的變化，使得所述信號受到相應的處理，進而獲得實施技術方案或解決技術問題所需要的信號。

在本發明的具體實施例附圖中，為了更好、更清楚的描述該電梯運行監測裝置及系統內各模塊的工作原理、表現所述系統中各信號的通行邏輯，只是明顯區分了各模塊之間的相對位置關系，并通過框圖表示來代替模塊內部復雜的結構，并不能構成對信號通路或電路的排布方向及各模塊大小、尺寸、形狀等外觀結構的限定。

請參照圖1，本發明實施例提供一種電梯運行監測裝置1000，應用于電梯10，所述電梯運行監測裝置1000包括傳感模塊100、數據采集模塊200和數據傳輸模塊300，所述傳感模塊100可拆卸安裝于所述電梯10上，所述數據采集模塊200和所述傳感模塊100通信連接，所述數據傳輸模塊300和所述數據采集模塊200通信連接。

在本實施例中，所述傳感模塊100可以安裝在電梯10的轎廂頂部，所述傳感模塊100靠近所述電梯10轎廂內部的部分，用于感應轎廂內部是否有乘客，并收集與電梯10的轎廂內部乘客相關的電梯運行狀態信息。所述傳感模塊100遠離所述電梯10轎廂內部的部分，用于采集和電梯10的運行安全有關的多個電梯運行狀態信息，并將多個所述電梯運行狀態信息傳輸到數據采集模塊200。根據實際需求不同，所述傳感模塊100內還可以設置語音報警、語音通話、語音安撫等功能。

所述數據采集模塊200設置有多個信息輸入端口220，用于采集由所述傳感模塊100發送的多個所述電梯運行狀態信息，并將多個所述電梯運行狀態信息通過數據傳輸模塊300發送至其他信息處理模塊例如后臺服務器及交互終端進行信號處理及反饋，以達到對電梯10運行中的各類故障和狀態進行監測的目的。

第一實施例

請參照圖2，本實施例提供一種電梯運行監測裝置1000，應用于電梯，所述電梯運行監測裝置1000包括傳感模塊100、數據采集模塊200和數據傳輸模塊300，所述傳感模塊100可拆卸安裝于所述電梯上，所述數據采集模塊200和所述傳感模塊100通信連接，所述數據傳輸模塊300和所述數據采集模塊200通信連接。

所述傳感模塊100包括人體感應器、外圍傳感器，所述人體感應器安裝在所述電梯的轎廂內部，所述外圍傳感器安裝在所述電梯的轎廂外部。所述人體感應器和所述外圍傳感器通信連接，所述外圍傳感器與所述數據采集模塊200通信連接。所述人體感應器用于收集與電梯的轎廂內部乘客相關的電梯運行狀態信息，所述外圍傳感器用于收集與所述電梯的運行安全相關的所述電梯運行狀態信息，并將多個所述電梯運行狀態信息發送至所述數據采集模塊200。

本實施例中，所述數據采集模塊200可以安裝在電梯的轎廂外部，并和所述外圍傳感器通信連接。所述數據采集模塊200上設置有多個信息輸入端口220，用于采集由所述傳感模塊100發送的和電梯內的乘客及運行安全相關的多個電梯運行狀態信息，并將采集到的多個所述電梯運行狀態信息通過數據傳輸模塊300發送給后臺進行處理。可以理解的是，圖2中所示的數據采集模塊200中設置的信息輸入端口220的數量僅是為了清楚的表示，并不能對本實施例中的信息輸入端口220的數量進行限定，即信息輸入端口220可以是任意多個的數量。

所述數據傳輸模塊300通過GSM(Global System for Mobile communication，全球移動通信系統，以下簡稱GSM)+GPRS(General Packet Radio Service，通用分組無線服務，以下簡稱GPRS)的數字通信標準進行數據傳輸，可將所述電梯運行狀態信息發送至后臺服務器。

請參照圖3，本實施例中，所述數據傳輸模塊300可以設置于所述數據采集模塊200的內部，并作為數據采集模塊200的一個內置模塊以同時實現對電梯運行狀態信息的采集和傳輸。

本實施例中，傳感模塊100中的所述人體感應器可以是紅外傳感器。下面介紹所述紅外傳感器的工作原理。

由于人體都有恒定的體溫，正常情況下，人體體溫約為37℃，會發出特定波長10μm左右的紅外輻射。所述紅外傳感器內集成了被動式紅外探頭，所述被動式紅外探頭可以用來探測人體發射的10μm左右的紅外輻射，進而實現對電梯的轎廂內部是否有乘客進行判斷。所述被動式紅外探頭通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，這些電荷經所述紅外傳感器的后續電路檢測處理后就能產生報警信號，所述報警信號在發送到所述外圍傳感器后，通過所述外圍傳感器電路中的光電隔離開關輸入到ARM(Advanced RISC Machines，ARM處理器，以下簡稱ARM)芯片指定的引腳上，當ARM芯片監測到所述紅外傳感器發送的報警信號后，所述外圍傳感器的內部系統就會根據算法判斷出電梯的轎廂內部有乘客存在。除此之外，所述紅外傳感器內還可以設置菲涅爾折光透鏡，一方面用于聚焦，將人體熱釋放的紅外輻射信號折射(或反射)在PIR(Polyisocyanurate Foam，聚異三聚氰酸酯泡沫，以下簡稱PIR)上；另一方面，將紅外輻射檢測區內分為若干個明區和暗區，使進入檢測區的移動物體能以溫度變化的形式在PIR上產生變化的熱釋放紅外信號，這樣一來，PIR就能根據這些變化的熱釋放紅外信號反饋產生變化的電信號，即產生了與乘客相關的所述電梯運行狀態信息中的人體紅外信號。利用這種熱釋電原理，可使得所述紅外傳感器對人體的探測靈敏度大大增加。

在所述紅外傳感器內部產生報警信號后，所述報警信號通過所述紅外傳感器電路中的光電隔離開關的同時，還攜帶了四個電壓信號。這四個電壓信號通過光電隔離開關輸入到所述ARM芯片的指定引腳上，所述紅外傳感器內部系統即可根據固有算法判斷出電梯當前是否處于運行、開關門、檢修或者安全回路故障等狀態，即產生了與乘客相關的所述電梯運行狀態信息中的電梯運行信號、電梯檢修信號、電梯門鎖信號以及電梯安全回路信號。

所述外圍傳感器用于收集和電梯的運行安全相關的電梯運行狀態信息，這部分信息包括電梯基站信號、電梯極限信號(包含上極限和下極限)、電梯上平層信號和電梯下平層信號。下面介紹所述外圍傳感器的工作原理。

所述電梯基站信號和所述電梯極限信號通過所述外圍傳感器中的霍爾磁性傳感器進行收集。使用時，將磁條設置在電梯指定位置，待所述霍爾磁性傳感器運動靠近預先設置的磁條位置時，霍爾磁性傳感器將輸出電平跳變信號，該信號經過所述光電隔離開關轉化后，輸入到ARM芯片指定的引腳上。當ARM芯片監測到指定引腳上的信號電平產生跳變后，所述外圍傳感器內部的運算處理系統就會根據固有算法判斷出電梯此時處于的基站位置或極限位置，即產生了所述電梯基站信號和所述電梯極限信號。

所述電梯上平層信號和所述電梯下平層信號分別通過所述外圍傳感器中的上平層傳感器和下平層傳感器進行收集。所述上平層傳感器和所述下平層傳感器可以安裝在電梯轎廂的外頂部，都為光電傳感器。所述光電傳感器包含光線發射模塊和光線接收模塊，當有物體遮擋在光電發射模塊和光電接收模塊之間時，所述光電傳感器會輸出一個高電平；當沒有物體遮擋光電發射模塊和光電接收模塊時，光電傳感器輸出為低電平。所述光電傳感器的輸出信號發生電平跳變后，信號通過所述光電隔離開關，將跳變的信號輸入到ARM芯片指定的引腳上。當ARM芯片監測到指定引腳上的信號跳變后，系統就會根據固有算法判斷出電梯處于向上或者向下運行，或者電梯是否停靠在指定的樓層位置而不是停靠在非樓層位置。實際電梯的運行過程中，如果先觸發上平層傳感器，后觸發下平層傳感器，所述運算處理系統判斷電梯的運行狀態為下行；反之如果先觸發下平層傳感器，后觸發上平層傳感器，所述運算處理系統系統則判斷電梯為上行。

本實施例中，當所述電梯有機房時，由于電梯的機房內還含有其他電學元件，還需要對電梯內部的溫度和濕度進行監測。此時所述外圍傳感器還用于收集和電梯的運行安全相關的電梯運行狀態信息中的電梯溫度信號和電梯濕度信號。下面介紹所述外圍傳感器探測所述電梯溫度信號和所述電梯濕度信號的工作原理。

所述電梯溫度信號和所述電梯濕度信號通過所述外圍傳感器中的溫濕度傳感器進行收集。所述溫濕度傳感器的組成部分主要包括濕敏電容和轉換電路兩部分，濕敏電容是由玻璃底襯、下電極、濕敏材料、上電極等四個部分組成。濕敏電容的兩個下電極與濕敏材料、上電極構成的兩個電容成串聯連接。濕敏材料是一種高分子聚合物，它的介電常數隨著環境的相對濕度變化而變化。當環境濕度發生變化時，濕敏元件的電容量隨之發生改變，即當相對濕度增大時，濕敏電容量隨之增大，反之減小(電容量通常在48～56pf間)。所述溫濕度傳感器的轉換電路把濕敏電容變化量轉換成電壓量變化，對應于相對濕度0～100％RH的變化，溫濕度傳感器的輸出電壓呈0～1V的線性變化。由所述溫濕度傳感器輸出的電壓數值，輸入到所述外圍傳感器的ARM芯片的模擬數值采集引腳上，被所述運算處理系統轉化為實時的溫度、濕度數值，即實現了對所述電梯溫度信號和所述電梯濕度信號的收集。

請參照圖4，最終由所述傳感模塊100采集到的電梯運行狀態信息分別為電梯基站信號、電梯極限信號、電梯上平層信號、電梯下平層信號、人體紅外信號、電梯運行信號、電梯檢修信號、電梯門鎖信號、電梯安全回路信號、電梯溫度信號和電梯濕度信號。其中，所述電梯基站信號、電梯極限信號、電梯上平層信號、電梯下平層信號、人體紅外信號、電梯溫度信號和電梯濕度信號屬于弱電信號，其信號電壓較低；所述電梯運行信號、電梯檢修信號、電梯門鎖信號和電梯安全回路信號屬于強電信號，其信號電壓較高。這些電梯運行狀態信號通過光電隔離開關傳輸到以ARM芯片為核心的數據處理系統，最終發送給所述數據采集模塊200。

請參照圖5，當所述電梯有機房時，所述數據采集模塊200還包括主數據采集器和副數據采集器。所述主數據采集器安裝在所述電梯的轎廂外部，優選為安裝在所述電梯的轎廂頂部；所述副數據采集器安裝在電梯的機房內，所述副數據采集器和所述主數據采集器通信連接，所述主數據采集器和所述副數據采集器分別和所述傳感模塊100的外圍傳感器通信連接，所述主數據采集器用于采集由所述傳感模塊100發送的所述電梯運行狀態信息中的強電信息，所述副數據采集器用于采集由所述傳感模塊100發送的所述電梯運行狀態信息中的弱電信息。本實施例中，所述主數據采集器與所述副數據采集器采用485通訊方式進行通信連接。

本實施例提供的電梯運行監測裝置1000，能夠獲取數十個電梯運行狀態信息，這些信息能夠清楚、準確地表示電梯運行中所處的各個狀態，實現了對電梯運行狀態的全面監測。相對于現有技術，還能夠針對有機房和無機房的不同結構的電梯，對數據采集模塊200采用不同的設置，使得所述裝置的適用范圍更廣，幾乎能夠適配現有的所有品牌和型號的電梯。另一方面，所述裝置收集的都是電梯運行中必須要關注的電梯運行狀態信息，對乘客安全有了更好的保障，對電梯設施的及時維修保養也產生了積極的指導作用。

第二實施例

請參照圖6，本實施例提供了一種電梯運行監測裝置1000，和本發明第一實施例相比最大的不同在于，所述電梯運行監測裝置1000還包括語音模塊400和電源管理模塊500，所述語音模塊400設置于傳感模塊100的內部且與所述傳感模塊100中的外圍傳感器通信連接，所述電源管理模塊500分別與傳感模塊100、數據采集模塊200數據傳輸模塊300和語音模塊400電連接。

所述語音模塊400可以是報警器，用于根據傳感模塊100的外圍傳感器發送的相應電梯運行狀態信息啟動報警。例如當電梯內溫度過高，或電梯內部的安全回路出現故障，所述外圍傳感器獲得的電梯溫度信號和電梯安全回路信號被所述報警器接收，即可啟動語音報警，告知乘客電梯的運行狀態存在隱患，并告知乘客應當采取的正確的應對措施。

所述電源管理模塊500包括供電單元和備用電源，所述供電單元用于向傳感模塊100、數據采集模塊200、數據傳輸模塊300和語音模塊400供給電壓，所述供電單元在向數據傳輸模塊300供電的同時還對所述備用電源進行充電，以使所述供電單元出現故障時，所述備用電源能夠繼續向傳感模塊100、數據采集模塊200、數據傳輸模塊300和語音模塊400供給電壓。

第三實施例

請參照圖7，本實施例提供一種電梯運行監測系統2000，應用于電梯，所述電梯運行監測系統2000包括后臺服務器600、交互終端700和電梯運行監測裝置1000，所述電梯運行監測裝置1000包括傳感模塊100、數據采集模塊200和數據傳輸模塊300，所述傳感模塊100可拆卸安裝于所述電梯上，所述數據采集模塊200和所述傳感模塊100通信連接，所述數據傳輸模塊300和所述數據采集模塊200通信連接，所述數據傳輸模塊300和所述后臺服務器600通信連接，所述后臺服務器600和所述交互終端700通信連接。

所述數據采集模塊200上設置有多個信息輸入端口220，用于采集由所述傳感模塊100發送的多個電梯運行狀態信息，并將多個所述電梯運行狀態信息通過數據傳輸模塊300發送至后臺服務器600。所述交互終端700可通過后臺服務器600下載所述電梯運行狀態信息，以對電梯運行中的各類故障和運行狀態進行監測。

本實施例提供的電梯運行監測系統2000，通過在電梯上安裝能夠對電梯運行狀態信息進行收集的傳感模塊100，利用數據采集模塊200直接采集由傳感模塊100發送的電梯運行狀態信息，并將這些信息通過基于通用GSM+GPRS無線傳輸技術的數據傳輸模塊300上傳至系統的后臺服務器600進行處理后，最終推送到交互終端700，從而實現所述電梯運行監測系統2000的部署內對電梯的運行狀態進行遠程實時精準監測。

綜上所述，本發明實施例提供的電梯運行監測裝置，通過傳感模塊來收集能夠表現電梯運行狀態的多個不同的電梯運行狀態信息，再將收集的所述電梯運行狀態信息通過數據采集模塊上設置的多個信息輸入端口發送給所述數據采集模塊。本發明實施例提供的電梯運行檢測系統，能夠將所述數據采集模塊采集到的多個不同的電梯運行狀態信息通過數據傳輸模塊發送給后臺服務器，并通過交互終端對所述后臺服務器中的電梯運行狀態信息進行判斷和反饋，最終實現對所述電梯的運行狀態進行全方位的監測。和現有技術相比，本發明實施例提供的裝置和系統能夠同時采集多個電梯運行狀態信息，傳遞的信息更為全面和準確，減少了錯報和誤報的情況，并且所述裝置中的傳感模塊可拆卸安裝在電梯中進行使用，其適用性更強，可以適配市場上現有的各種不同品牌和型號的電梯。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。