一種用於電梯運行遠程實時監控的智能終端的製作方法
2024-02-26 14:43:15 2
本實用新型涉及電梯應用技術領域，尤其涉及一種用於電梯運行遠程實時監控的智能終端。
背景技術：
微隨著中國電梯行業飛速發展，目前中國電梯產量、保有量、年增長量均為世界第一，截止2015年底，全國電梯總量已超過400萬臺。但隨著我國電梯事業的快速發展，電梯安全相關問題也日漸顯現，電梯安全事故頻發，僅2015年發生嚴重電梯事故58起，死亡46人，嚴重威脅人身安全。
同時巨大的電梯維護也會消耗大量的人力、物力、財力，如果依然採取傳統的定期巡視排查的辦法來做，很明顯已經不符合時代發展的要求了，並且也會在一定程度上制約著電梯行業的發展。因此開發出一種能夠實現24小時全天候的遠程監控系統成了必須解決的問題。
現有電梯運行狀態採集設備存在很多的不足之處：一般使用原電梯已有傳感器，通過與安裝於電梯轎廂、井道、機房、底坑等多處位置的傳感器布線連接採集信號，連線分散複雜，材料及安裝成本、安裝工時都較高；一般只採集一些電梯限位開關、位置開關、工作狀態開關類狀態，但對電梯的重要運行部件曳引機的工作狀態卻不做監控；一般在採集電梯運行狀態數據後可通過通信線纜連接，在本地將數據上傳至伺服器類設備，但受到線纜和接口類型的通信距離限制，並不能進行遠程傳輸。
技術實現要素：
本實用新型為了解決以上現有電梯運行狀態採集設備的不足，公開了一種用於電梯運行遠程實時監控的智能終端，又稱EIMT電梯信息遠程監控智能管理終端，全面監控電梯運行狀態，並將數據遠傳至伺服器。
為了實現上述目的，本實用新型採用如下方案：
一種用於電梯運行遠程實時監控的智能終端，包括數據處理器、數位訊號量採集電路、模擬信號量採集電路、內部大容量存儲器和GPRS數據傳輸電路，所述數位訊號量採集電路、模擬信號量採集電路、內部大容量存儲器和GPRS數據傳輸電路分別與所述數據處理器電連接，所述GPRS數據傳輸電路與遠端伺服器通過GPRS網絡相連；所述數位訊號量採集電路採集電梯各開關量信息，並將所述各開關量信息進行處理後輸送給所述數據處理器；所述模擬信號量採集電路採集曳引機相關信息，並將所述曳引機相關信息處理後輸送給所述數據處理器；所述數據處理器包括MCU，實現數據的接收、分析、整理和轉發，以及所述其它各功能模塊的控制和協調；所述GPRS數據傳輸電路用於將所述數據處理器處理後的信息通過GPRS網絡發送給伺服器；所述內部大容量存儲器在所述GPRS數據傳輸電路無法連接GPRS網絡時用來暫時存儲所述處理後的信息，連接GPRS網絡時重新傳輸所述處理後信息至伺服器。
所述數位訊號量採集電路包括信號輸入模塊、信號隔離電平轉換模塊、信號採集MCU和數據傳輸模塊，所述信號輸入模塊與所述信號隔離電平轉換模塊連接，所述信號隔離電平轉換模塊與所述信號採集MCU連接，所述信號採集MCU與所述數據傳輸模塊連接，所述數據傳輸模塊與所述數據處理器連接。
所述模擬信號量採集電路包括信號輸入端、信號調製放大電路、數據採集轉換模塊和數據傳輸模塊；所述信號輸入端與所述信號調製放大電路連接，所述信號調製放大電路與所述數據採集轉換模塊相連，所述數據採集轉換模塊與所述數據傳輸模塊相連，所述數據傳輸模塊與所述數據處理器相連。
所述數位訊號量採集電路中信號輸入模塊與所述信號隔離電平轉換模塊相對應；所述數位訊號量採集電路可接入DC0～48V的直流輸入開關量信號；所述數據傳輸模塊為USART或SPI串行接口。
所述模擬信號量採集電路中信號輸入端和所述信號調製放大電路相對應，可接入並檢測四種類型的模擬信號量；所述數據採集轉換模塊為24位ADC；所述數據傳輸模塊為SPI接口。
所述數位訊號量採集電路為24通道的開關量輸入檢測模塊。
所述模擬信號量採集電路為四通道的模擬量輸入檢測模塊。
所述模擬信號量採集電路可接入的四種類型模擬信號量分別為0～20mA、4～20mA、1～5V、2～10V。
本實用新型的有益效果是：EIMT電梯信息遠程監控智能管理終端採集電梯的實時運行信息，並通過無線通訊將這些信息上傳至伺服器設備使用、分析、存儲，實現電梯故障檢測、協助故障分析、提高維修效率；智能終端安裝簡易方便，安裝成本極低，並且對電梯運行狀態的監控更為全面、詳細和準確，還解決了電梯運行狀態數據的遠程聯網問題，為電梯的安全高效運行提供有力保障。
附圖說明
圖1為本實用新型EIMT電梯信息遠程監控智能終端原理框圖。
圖2為本實用新型數位訊號量採集電路原理框圖(示出部分通道)。
圖3為本實用新型模擬信號量採集電路原理框圖(示出部分通道)。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型具體實施例做出詳細說明。
EIMT電梯信息智能管理終端(以下簡稱為EIMT)主要用於採集電梯的實時運行狀態信息，並能夠通過無線通訊將這些信息上傳至伺服器的EFC-1000後臺系統，供手機APP及其它前臺軟體使用、分析，從而實現電梯運行狀態的遠程監控。
如圖1所示，本實用新型EIMT電梯信息智能管理終端包含以下主要部件：數據處理器、數位訊號量採集電路、模擬信號量採集電路、內部大容量存儲器、GPRS數據傳輸電路。數位訊號量採集電路、模擬信號量採集電路、內部大容量存儲器和GPRS數據傳輸電路分別與數據處理器電連接。
數據處理器採用高性能MCU，主要功能是實現數據的接收、分析、整理和轉發，以及EIMT內部其它各功能模塊的控制和協調，是整個終端設備的核心部件。
數位訊號量採集電路為24通道的開關量輸入檢測模塊，包括信號輸入模塊(即多路通道接口)、信號隔離電平轉換模塊(即與通道接口對應的光電耦合器)、信號採集MCU和數據傳輸模塊(即傳輸接口)，如圖2所示，信號輸入模塊與信號隔離電平轉換模塊連接，信號隔離電平轉換模塊與信號採集MCU連接，信號採集MCU與數據傳輸模塊連接，數據傳輸模塊與數據處理器連接。待收集信號通過通道接口輸入數位訊號量採集電路，再經光電耦合器對信號量進行隔離和電平轉換等處理，處理後的信號輸入到採集MCU進行進一步處理，採集MCU輸出信號通過數據傳輸接口與數據處理器連接，並經由此連接將數位訊號量採集電路最終處理後的信息量傳送給數據處理模塊的MCU。數位訊號量採集電路可接入DC0～48V的直流輸入開關量信號，並使用USART或SPI串行接口與數據處理器MCU連接，通過這兩種串行將檢測到的開關量狀態傳輸給數據處理器MCU。
檢測電梯實時運行狀態的各種傳感器，除曳引機相關外都是開關量輸出，可接入EIMT的數位訊號量採集電路進行檢測；各種傳感器接口集中於電梯控制櫃內，可將EIMT直接安裝於電梯控制櫃附近，然後將控制櫃內的各傳感器連接信號線接入EIMT，避免了向電梯轎廂或井道等各個位置遠距離布線連接。
模擬信號量採集電路為四通道的模擬量輸入檢測模塊，包括信號輸入端(四路通道接口)、信號調製放大電路(兩路電流信號調製電路、兩路電壓信號調製電路)、數據採集轉換模塊(24位ADC模塊)和數據傳輸模塊。信號輸入端與信號調製放大電路連接，信號調製放大電路與數據採集轉換模塊相連，數據採集轉換模塊與數據傳輸模塊相連，數據傳輸模塊與數據處理器相連。模擬信號量採集電路可接入並檢測0～20mA、4～20mA、1～5V、2～10V四種類型的模擬信號量，其內部數據採集轉換模塊為24位高性能ADC，可將模擬信號轉換為數位訊號，並通過SPI接口將檢測到的模擬量數據傳輸給數據處理器MCU。其原理框圖如圖3所示。模擬待收集信號通過信號輸入端接入模擬信號量採集電路，經信號調製放大電路調製和放大後輸送給數據採集轉換模塊進行AD轉換，轉換後的數位訊號由SPI接口輸送給處理器MCU。
電梯曳引機一般由配套變頻器驅動，變頻器輸出的曳引機驅動電流及控制的曳引機轉速，可由變頻器對應的4～20mA模擬量信號輸出，此模擬量信號可連接至EIMT的模擬量信號採集模塊進行檢測。
GPRS數據傳輸電路外接一個GPRS千線，主要用於連接GPRS網絡進行無線數據通信；當EIMT內部的GPRS數據傳輸電路聯網時，可通過GPRS網絡將電梯運行狀態數據上傳至制定IP位址的伺服器端；若EIMT未能連接至GPRS網絡，則將電梯運行狀態數據先暫存至其內部大容量存儲器，最多可存儲100000條數據；待GPRS模塊恢復聯網時，可將暫存的數據補傳至伺服器端。
EIMT電梯信息遠程監控智能管理終端可以採集電梯實時運行狀態數據，這些運行狀態數據包括：電梯工作模式、制動器狀態、曳引機狀態、上端限位開關、下端限位開關、上端換速開關、下端限速開關、超載開關、消防開關、人體感應開關、安全迴路狀態、電梯上行指示、電梯下行指示、電梯當前樓層、平層感應信號、開門到位信號和關門到位信號；還可以採集電梯曳引機運行數據，包括曳引機電流和曳引機轉速。智能終端通過GPRS數據傳輸電路將採集到的各類電梯實時運行狀態數據，以無線方式經各電信服務商網絡傳輸至指定IP位址的伺服器端。如果GPRS數據傳輸電路沒有聯網，則智能終端將各類電梯實時運行狀態數據暫存至內部大容量存儲器，待GPRS數據傳輸電路聯網後再將暫存數據進行補傳。
本實用新型的有益效果是：1.可真正避免分散性遠距離布線，極大節省安裝成本和安裝時間；2.增加電梯曳引機運行狀態監控功能，更全面的保障電梯安全運行；3.使用GPRS模塊之類的無線數據傳輸模塊，利用電信運營商網絡，將電梯運行狀態數據遠傳，解除了數據傳輸距離和接收設備方面的限制；4.無網絡時的數據暫存工作模式保障了電梯運行狀態數據的完整性，為電梯運行提供不間斷監控。
以上對本實用新型的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用於限定本實用新型的實施範圍。凡依本實用新型申請範圍所作的均等變化、改進或組合等，均應仍歸屬於本實用新型的專利涵蓋範圍之內。