[發明專利]一種施工電梯超員與超載監控系統及其應用

無效

• 申請號: 201410008222.8
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN103708315A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 霍孟友;邱朋;崔同輝
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B66B5/14
• 分類號: B66B5/14;B66B3/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

1.一種施工電梯超員與超載監控系統，包括施工電梯監控終端和遠程監控平臺，所述施工電梯監控終端安裝在施工電梯轎廂中，遠程監控平臺安裝在安檢單位的監控服務器上；

所述施工電梯監控終端，包括電源電路、單片機、重量傳感器、重量信號轉換電路、鍵盤、LCD顯示屏、讀IC卡模塊、輸出控制模塊、GPRS通信模塊，其特征在于，所述施工電梯監控終端還包括超高頻射頻卡讀卡器、超高頻射頻卡、施工電梯狀態識別模塊、音頻放大電路；

所述GPRS通信模塊附帶TTS語音播報功能；

電源電路將220V或380V交流電源轉化為施工電梯監控終端中需要的直流電源；

所述重量傳感器為2個，所述2個重量傳感器同時作為連接銷軸分別安裝在施工電梯轎廂的托板與轎廂之間左右連接板的銷孔中，為重量信號轉換電路提供重量檢測電壓信號；單片機分別與鍵盤、LCD顯示屏、讀IC卡模塊、重量信號轉換電路、GPRS通信模塊、超高頻射頻卡讀卡器、施工電梯狀態識別模塊和輸出控制模塊連接；所述GPRS通信模塊還與音頻放大電路相連；超高頻射頻卡安裝在員工安全帽內。

2.根據權利要求1所述的一種施工電梯超員與超載監控系統，其特征在于，所述的電源電路采用現有的12V/15W開關電源模塊將220V或380V交流電源轉化為+12V直流電源，分別給超高頻射頻卡讀卡器和輸出控制模塊供電；所述的電源電路分別利用SPX29302、SPX2945M3-3.3、MIC29300-5.0BU芯片將+12V直流電源轉換為施工電梯監控終端需要的+4.0V、+3.3V及+5V供電直流電源。

3.根據權利要求1所述的一種施工電梯超員與超載監控系統，其特征在于，所述單片機為型號為STM32F107單片機。

4.根據權利要求1所述的一種施工電梯超員與超載監控系統，其特征在于，所述鍵盤包括四個輕觸按鍵，通過密碼保護方式設定施工電梯的核定載重量和核定乘員數量；所述LCD顯示屏為具有SPI接口、128X64規格的LCD模塊，用于顯示實時載重量、乘員數量以及參數設定信息；所述讀IC卡模塊通過IIC接口與單片機連接，讀取接觸式IC卡中駕駛員的身份信息，要求接觸式IC卡符合SLE444協議標準。

5.根據權利要求1所述的一種施工電梯超員與超載監控系統，其特征在于，所述GPRS通信模塊為M50模塊并配接SIM卡，通過UART接口與單片機通信，M50模塊加裝TTS功能程序，除了實現監控終端與監控平臺之間的數據傳輸以外，還把文字代碼轉化為音頻信號，由音頻放大電路實現語音播報。

6.根據權利要求1所述的一種施工電梯超員與超載監控系統，其特征在于，所述音頻放大電路為音頻功率放大器，優選的，所述音頻功率放大器的型號為WAA2890，放大GPRS通信模塊輸出的音頻信號，驅動喇叭實現語音播報。

7.根據權利要求1所述的一種施工電梯超員與超載監控系統，其特征在于，所述重量傳感器采用銷軸式四線制重量傳感器，優選的，3噸量程傳感器MMK-3X-A，兩個重量傳感器作為連接銷軸安裝在托板與轎廂之間左右連接板的銷孔中；所述重量信號轉換電路選用超低噪聲PGIA模數轉換器CS5531或CS5532，通過SPI總線與單片機連接。

8.根據權利要求1所述的一種施工電梯超員與超載監控系統，其特征在于，所述超高頻射頻卡讀卡器采用含有Impinj?Indy?R2000芯片的成品讀卡器模塊，通過配接圓極化天線，實現180TAG/S速率的密集尋卡操作；超高頻射頻卡7采用支持EPC?global?UHF?Class1Gen2/ISO18000-6C協議的無源電子標簽，每枚電子標簽安裝在員工安全帽內部的頂端。

9.根據權利要求1所述的一種施工電梯超員與超載監控系統，其特征在于，所述輸出控制模塊采用直流繼電器的常閉觸點接通或斷開升降電梯運動控制回路，繼電器可選用943-1C-12DS；施工電梯狀態識別模塊通過檢測升降電梯運動控制回路中有、無電流判斷施工電梯處于運動狀態還是靜止狀態，當施工電梯沒有上行、下行或者門處于打開狀態時，光電耦合器OP1的OUT引腳為高電平，同理，施工電梯處于運行狀態時OUT引腳為低電平。

10.一種如權利要求1所述施工電梯超員與超載監控系統的應用：

所述單片機利用施工電梯狀態識別模塊檢測到施工電梯處于靜止狀態時，命令超高頻射頻卡讀卡器以密集模式循環尋卡，同時命令重量信號轉換電路循環轉換重量信號；單片機從超高頻射頻卡讀卡器獲取轎廂中電子標簽數量即員工數量，如果轎廂中員工數量超過了該施工電梯核定的承載人數即發生了超員現象，單片機利用輸出控制模塊切斷施工電梯運行控制回路，禁止施工電梯運行，同時間隔性地向GPRS通信模塊發送“電梯超員，請減員！”文字信息，GPRS通信模塊把該文字信息轉化為音頻信號，經音頻放大電路播報“電梯超員，請減員！”語音提示，直到乘員數量滿足要求才接通施工電梯運行控制回路，允許施工電梯運行控制；同樣，單片機從重量信號轉換電路獲取載重量轉換結果，如果轎廂載重量超過了該施工電梯核定的載重量即發生了超載現象，單片機利用輸出控制模塊切斷施工電梯運行控制回路，禁止施工電梯運行，同時間隔性地向GPRS通信模塊發送“電梯超載，請減載！”文字信息，GPRS通信模塊把該文字信息轉化為音頻信號，經音頻放大電路播報“電梯超載，請減載！”語音提示，直到載重量滿足要求才接通施工電梯運行控制回路，允許施工電梯運行控制；

所述單片機檢測結果同時通過GPRS通信模塊發送至遠程監控平臺，遠程監控平臺則記錄、顯示相應的數據。