一種用于電梯運行遠程實時監控的智能終端的制作方法

本發明涉及電梯應用技術領域，尤其涉及一種用于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，如果依然采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，并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。

現有電梯運行狀態采集設備存在很多的不足之處：一般使用原電梯已有傳感器，通過與安裝于電梯轎廂、井道、機房、底坑等多處位置的傳感器布線連接采集信號，連線分散復雜，材料及安裝成本、安裝工時都較高；一般只采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；一般在采集電梯運行狀態數據后可通過通信線纜連接，在本地將數據上傳至服務器類設備，但受到線纜和接口類型的通信距離限制，并不能進行遠程傳輸。

技術實現要素：

本發明為了解決以上現有電梯運行狀態采集設備的不足，公開了一種用于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，并將數據遠傳至服務器。

為了實現上述目的，本發明采用如下方案：

一種用于電梯運行遠程實時監控的智能終端，包括處理器模塊、數字信號量采集模塊、模擬信號量采集模塊、內部大容量存儲器和GPRS數據傳輸模塊，所述數字信號量采集模塊、模擬信號量采集模塊、內部大容量存儲器和GPRS數據傳輸模塊分別與所述處理器模塊電連接；所述數字信號量采集模塊采集電梯各開關量信息，并將所述各開關量信息進行處理后輸送給所述處理器模塊，所述GPRS數據傳輸模塊與遠端服務器通過GPRS網絡相連；所述模擬信號量采集模塊采集曳引機相關信息，并將所述曳引機相關信息處理后輸送給所述處理器模塊；所述處理器模塊包括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數據傳輸模塊用于將所述處理器模塊處理后的信息通過GPRS網絡發送給服務器；所述內部大容量存儲器在所述GPRS數據傳輸模塊無法連接GPRS網絡時用來暫時存儲所述處理后的信息，連接GPRS網絡時重新傳輸所述處理后信息至服務器。

所述數字信號量采集模塊包括信號輸入模塊、信號隔離電平轉換模塊、信號采集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采集MCU連接，所述信號采集MCU與所述數據傳輸模塊連接，所述數據傳輸模塊與所述處理器模塊連接。

所述模擬信號量采集模塊包括信號輸入端、信號調制放大電路、數據采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制放大電路連接，所述信號調制放大電路與所述數據采集轉換模塊相連，所述數據采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處理器模塊相連。

所述數字信號量采集模塊中信號輸入模塊與所述信號隔離電平轉換模塊相對應；所述數字信號量采集模塊可接入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。

所述模擬信號量采集模塊中信號輸入端和所述信號調制放大電路相對應，可接入并檢測四種類型的模擬信號量；所述數據采集轉換模塊為24位ADC；所述數據傳輸模塊為SPI接口。

所述數字信號量采集模塊為24通道的開關量輸入檢測模塊。

所述模擬信號量采集模塊為四通道的模擬量輸入檢測模塊。

所述模擬信號量采集模塊可接入的四種類型模擬信號量分別為0～20mA、4～20mA、1～5V、2～10V。

本發明的有益效果是：EIMT電梯信息遠程監控智能管理終端采集電梯的實時運行信息，并通過無線通訊將這些信息上傳至服務器設備使用、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，并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為本發明EIMT電梯信息遠程監控智能終端原理框圖。

圖2為本發明數字信號量采集模塊原理框圖(示出部分通道)。

圖3為本發明模擬信號量采集模塊原理框圖(示出部分通道)。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明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)主要用于采集電梯的實時運行狀態信息，并能夠通過無線通訊將這些信息上傳至服務器的EFC-1000后臺系統，供手機APP及其它前臺軟件使用、分析，從而實現電梯運行狀態的遠程監控。

如圖1所示，本發明EIMT電梯信息智能管理終端包含以下主要部件：處理器模塊、數字信號量采集模塊、模擬信號量采集模塊、內部大容量存儲器、GPRS數據傳輸模塊。數字信號量采集模塊、模擬信號量采集模塊、內部大容量存儲器和GPRS數據傳輸模塊分別與處理器模塊電連接。

處理器模塊采用高性能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。

數字信號量采集模塊為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)、信號采集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采集MCU連接，信號采集MCU與數據傳輸模塊連接，數據傳輸模塊與處理器模塊連接。待收集信號通過通道接口輸入數字信號量采集模塊，再經光電耦合器對信號量進行隔離和電平轉換等處理，處理后的信號輸入到采集MCU進行進一步處理，采集MCU輸出信號通過數據傳輸接口與處理器模塊連接，并經由此連接將數字信號量采集模塊最終處理后的信息量傳送給數據處理模塊的MCU。數字信號量采集模塊可接入DC0～48V的直流輸入開關量信號，并使用USART或SPI串行接口與處理器模塊MCU連接，通過這兩種串行將檢測到的開關量狀態傳輸給處理器模塊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的數字信號量采集模塊進行檢測；各種傳感器接口集中于電梯控制柜內，可將EIMT直接安裝于電梯控制柜附近，然后將控制柜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。

模擬信號量采集模塊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)、信號調制放大電路(兩路電流信號調制電路、兩路電壓信號調制電路)、數據采集轉換模塊(24位ADC模塊)和數據傳輸模塊。信號輸入端與信號調制放大電路連接，信號調制放大電路與數據采集轉換模塊相連，數據采集轉換模塊與數據傳輸模塊相連，數據傳輸模塊與處理器模塊相連。模擬信號量采集模塊可接入并檢測0～20mA、4～20mA、1～5V、2～10V四種類型的模擬信號量，其內部數據采集轉換模塊為24位高性能ADC，可將模擬信號轉換為數字信號，并通過SPI接口將檢測到的模擬量數據傳輸給處理器模塊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采集模塊，經信號調制放大電路調制和放大后輸送給數據采集轉換模塊進行AD轉換，轉換后的數字信號由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的模擬量信號采集模塊進行檢測。

GPRS數據傳輸模塊外接一個GPRS千線，主要用于連接GPRS網絡進行無線數據通信；當EIMT內部的GPRS數據傳輸模塊聯網時，可通過GPRS網絡將電梯運行狀態數據上傳至制定IP地址的服務器端；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服務器端。

EIMT電梯信息遠程監控智能管理終端可以采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、安全回路狀態、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；還可以采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數據傳輸模塊將采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地址的服務器端。如果GPRS數據傳輸模塊沒有聯網，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數據傳輸模塊聯網后再將暫存數據進行補傳。

本發明的有益效果是：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。

以上對本發明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化、改進或組合等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。