專利名稱：一種超高頻遠距離電梯控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及電梯智能化領域，特別涉及一種超高頻遠距離電梯控制系統。
背景技術：
目前全國的大多數在用的電梯在安全管理及智能化方面并沒有太多的措施，對于人員的出入和使用電梯權限的管理還存在空白.事實上，相當一部分樓宇、樓宇的部分樓層或該樓宇在某些時間段內并不希望任何人都可以任意通過電梯進入.在現實生活和工作中，大部分物業都是通過門禁或保安人員來控制，存在人為疏忽甚至故意的風險，且事后不易追查.由于電梯的使用和管理上沒有采取任何技術手段，電梯在為廣大市民帶來了很大的便利的同時，也給非法人員提供了便利.全國眾多的偷盜案件中，相當一部分嫌疑犯都是通過電梯自由進出而順利作案.保證合法人員正常使用電梯的同時，如何防止非法人員隨意使用電梯，成為眾多場合必須要考慮的重要問題。IC近距離梯控已廣泛應用于梯控系統，隨著物理網技術的發展，以及EPC-ClGen2 IS0-18000-6C協議的標準化，超高頻(UHF)讀寫器加無源標簽越發深入到人們工作與生活中。比如早期的IC梯控，需要乘電梯的人拿出IC卡，然后刷卡驗證樓層，方可達到指定樓層，但IC卡往往放在包內，如果雙手拿滿物品，需要拿卡出來再刷，會相當麻煩。

發明內容
本發明的目的在于提供一種超高頻遠距離電梯控制系統，利用UHF遠距離讀卡的特性，設計發明一種實現隨身帶了授權卡的用戶，可進入電梯后，讀寫器采集卡權限，自動授權樓層，將用戶送到對應的樓層，從而實現本發明的目的。本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現一種超高頻遠距離電梯控制系統，其特征在于，所述電梯控制系統包括超高頻芯片、主控板和高速處理器；所述主控板采用一體式設計，集成超高頻讀寫器、電梯控制電路以及擴展接口；所述超高頻芯片內置電梯授權樓層的信息，與超高頻讀寫器采用統一的工作頻段和方式，能被超高頻讀寫器讀取芯片中的數據；所述超高頻讀寫器包括超高頻型號發射電路，用于向范圍內發射無線射頻識別信號，并將反饋回來的信號傳送給高速處理器；所述高速處理器內嵌小型數據庫軟件，能在不大于0. 9秒的時間內完成電梯內超高頻芯片的授權樓層信息的檢測，并啟動電梯控制電路控制電梯到達相應的授權樓層。在本發明的一個實施例中，所述高速處理器為ARM Cortex-M332位處理器。在本發明的一個實施例中，所述電梯控制電路采用CPLD邏輯控制1 個繼電器， 繼電器和電梯接口之間采用干觸點連接。在本發明的一個實施例中，所述主控板設置有多種擴展接口，支持RS485、 Wiegand, TCP/IP、WIFI 和 USB 方式輸出。
一種超高頻遠距離電梯控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟當電梯關門后，超高頻讀寫器自動采集到電梯內用戶攜帶的超高頻芯片，經過高速處理器的算法計算后，能一次性檢測所有電梯內用戶的樓層權限，并啟動電梯控制電路控制電梯到達相應的授權樓層。在本發明的一個實施例中，所述高速處理器采用卡緩存算法、同卡過濾算法和時間間隔過濾算法。本發明的有益效果在于能夠在短時間內快速準確的識別出電梯內所有用戶的授權樓層信息，有效解決電梯先運行高樓層，但較低樓層還未被授權，從而導致的較低樓層用戶無法優先達到樓層的問題。


圖1為本發明所述的一種超高頻遠距離電梯控制系統的結構框圖。圖2為本發明所述的一種超高頻遠距離電梯控制系統的緩存算法流程圖。圖3為本發明所述的一種超高頻遠距離電梯控制系統的同卡過濾流程圖。圖4為本發明所述的一種超高頻遠距離電梯控制系統時間間隔過濾流程圖。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。如圖1所示，本發明所述的一種超高頻遠距離電梯控制系統，包括超高頻芯片、主控板和高速處理器，所述主控板采用一體式設計，集成超高頻讀寫器、電梯控制電路以及擴展接口 ；當電梯關門后，超高頻讀寫器自動采集到電梯內用戶攜帶的超高頻芯片，經過高速處理器的過濾算法計算后，能一次性檢測所有電梯內用戶的樓層權限，并啟動電梯控制電路控制電梯到達相應的授權樓層。所述超高頻芯片內置電梯授權樓層的信息，與超高頻讀寫器采用統一的工作頻段和方式，能被超高頻讀寫器讀取芯片中的數據；所述超高頻讀寫器包括超高頻型號發射電路，用于向范圍內發射無線射頻識別信號，并將反饋回來的信號傳送給高速處理器；所述高速處理器內嵌小型數據庫軟件，能在不大于0. 9秒的時間內完成電梯內超高頻芯片的授權樓層信息的檢測，并啟動電梯控制電路控制電梯到達相應的授權樓層。以下為本發明的詳細的硬件方案和工作原理1.硬件方案所述超高頻芯片，采用美國Impinj的R1000芯片，符合EPC ClGen2協議，處理器采用ARM Cortex-M332位處理器運算速度更快(傳統的IC梯控系統一般都是8位機，多張卡權限運算較慢)，擴展8Mbit SRAM用于大量的采集卡數據，256MByte字節的NandFlash 用于掉電存儲層數，事件，卡數據庫等。2.控制電梯樓層采用CPLD邏輯控制128個繼電器，管理64層電梯，與電梯接口全部采用進口的TI 數字隔離器以及進口的omron繼電器(干觸點連接)，數字隔離器干觸點方案更加可靠，與電梯無實際電氣連接。
3.卡緩存算法由于卡的識別速度很快(最快可到每秒190張卡)，所以卡識別到后要立即緩存在控制器本地的內存中。卡緩存只在控制器內緩存有限的時間，在一定的時限內沒有再次掃描到卡則從緩存中移除。控制器本地可以緩存多至500張以上卡的數據，就是說可以實際同時批量識別可達500張卡。而電梯內一般一人一張卡的話一般不超過20張，緩存完全可以滿足存儲。4.批量識別UHF讀寫器在關門后，自動采集電梯內的卡數據，主控制MCU經過數據過濾和權限的快速判斷后，一次可直間操作二十層不同的樓層權限。ARM處理器采用操作系統，內嵌小型數據庫軟件，在100000張得權限內，進行卡的時限判斷和樓層等判斷后，進行授權操作， 利用數據庫的快速有效性，20張卡在100000張卡權限內在最壞情況下0. 9秒完成查詢對比并授權樓層信息。5.同卡過濾每次識別到一張卡的時候，控制器會檢查相應天線對應的緩存，如果發現此卡已經存在于緩存之中，則只更新這張卡相關的數據，而不是重新建立一條記錄。這樣就實現了同卡過濾，即在一個緩沖中，卡的ID號是唯一的，這樣可以屏蔽控制器輸出的重復數據(不會在電梯運行過程中，多次授權相同的樓層)提高識別效率。6.時間間隔過濾控制器同時也支持多種輸出方式，包括RS485、Wiegand、TCP/IP、WIFI、USB等，各種輸出方式又可以配置為主動輸出與被動輸出兩種模式主動模式下控制器會按照一定規則自動輸出，被動模式則是由接收卡數據的設備(PC機或其他嵌入式設備等)向控制器發出請求，然后控制器再按照一定規則發送數據。在主動模式下，可以指定一段時間長度，在此長度內控制器不會重復輸出相同的卡數據，這樣可以屏蔽掉冗余的卡信息，這就是時間間隔過濾。7.異常判斷處理系統以人身安全為主要目的，當發生火災報警等事件時，梯控系統脫離電梯控制， 此時電梯恢復默認狀態，另外，系統采用軟硬狗檢測電路設計，保證系統在發生錯誤時能及時恢復到電梯的正常運行狀態。高速處理器采用實時的嵌入式操作系統，在最高優先級的任務，檢測核心進程，一旦發生異常立即恢復繼電器狀態。8.梯控讀卡處理過程及內存分部[1]電梯運行模式簡介帶授權卡的乘梯人員進入電梯內，電梯內的UHF天線，在關門信號到來后，自動批量采集乘電梯人員的卡數據，并進行權限的判斷處理，自動授權樓層，當電梯門開，清空當前讀取內存，但保留上次授權的內存樓層，等待關門信號到來后，采集到的卡數據經過權限判斷后，再讀取電梯狀態，如果在同一周期內運行，新授權的樓層，進行樓層授權，未授權的樓層進行電梯按鈕雙擊取消(本層到達的卡樓層沒有采集到，雙擊取消，電梯不處理。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內，本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.一種超高頻遠距離電梯控制系統，其特征在于，所述電梯控制系統包括超高頻芯片、 主控板和高速處理器；所述主控板采用一體式設計，集成超高頻讀寫器、電梯控制電路以及擴展接口 ；所述超高頻芯片內置電梯授權樓層的信息，與超高頻讀寫器采用統一的工作頻段和方式，能被超高頻讀寫器讀取芯片中的數據；所述超高頻讀寫器包括超高頻型號發射電路，用于向范圍內發射無線射頻識別信號， 并將反饋回來的信號傳送給高速處理器；所述高速處理器內嵌小型數據庫軟件，能在不大于0. 9秒的時間內完成電梯內超高頻芯片的授權樓層信息的檢測，并啟動電梯控制電路控制電梯到達相應的授權樓層。
2.根據權利要求1所述的超高頻遠距離電梯控制系統，其特征在于，所述高速處理器為ARM Cortex-M3 32位處理器。
3.根據權利要求1所述的超高頻遠距離電梯控制系統，其特征在于，所述電梯控制電路采用CPLD邏輯控制1 個繼電器，繼電器和電梯接口之間采用干觸點連接。
4.根據權利要求1所述的超高頻遠距離電梯控制系統，其特征在于，所述主控板設置有多種擴展接口，支持RS485、WiegancU TCP/IP、WIFI和USB方式輸出。
5.一種超高頻遠距離電梯控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟當電梯關門后，超高頻讀寫器自動采集到電梯內用戶攜帶的超高頻芯片，經過高速處理器的算法計算后，能一次性檢測所有電梯內用戶的樓層權限，并啟動電梯控制電路控制電梯到達相應的授權樓層。
6.根據權利要求5所述的超高頻遠距離電梯控制方法，其特征在于，所述高速處理器采用卡緩存算法、同卡過濾算法和時間間隔過濾算法。
全文摘要
本發明公開了一種超高頻遠距離電梯控制系統，包括超高頻芯片、主控板和高速處理器，所述主控板采用一體式設計，集成超高頻讀寫器、電梯控制電路以及擴展接口；當電梯關門后，超高頻讀寫器自動采集到電梯內用戶攜帶的超高頻芯片，經過高速處理器的過濾算法計算后，能一次性檢測所有電梯內用戶的樓層權限，并啟動電梯控制電路控制電梯到達相應的授權樓層。本發明的有益效果在于能夠在短時間內快速準確的識別出電梯內所有用戶的授權樓層信息，有效解決電梯先運行高樓層，但較低樓層還未被授權，從而導致的較低樓層用戶無法優先達到樓層的問題。
文檔編號B66B1/06GK102514988SQ20111036380
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者錢國平 申請人:上海領科實業發展有限公司