[發明專利]一種集成多種災害預警、第三方監測的電梯預警系統

有效

• 申請號: 202111041614.0
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113879927B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 周平;梅卡極;馮健;李斌;陳宏偉
• 申請（專利權）人: 中震博遠（武漢）科技有限公司
• 主分類號: B66B5/00
• 分類號: B66B5/00;B66B5/02
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 王昌亮

1.一種集成多種災害預警、第三方監測的電梯預警系統，包括設置與電梯上的電梯控制器，其特征在于：還包括處理器(1)、振動檢測單元(2)、攝像單元(3)、語音通話單元(4)、報警提示單元(5)、通信單元(6)和存儲單元(7)；

處理器(1)，設置在電梯內；

振動檢測單元(2)，設置在電梯以及電梯井內的不同位置，振動檢測單元(2)用于檢測電梯各處的振動加速度，振動檢測單元(2)與處理器(1)電性連接；

攝像單元(3)，設置在電梯井及電梯內，攝像單元(3)用于獲取電梯運行時的圖像，攝像單元(3)與處理器(1)電性連接；

語音通話單元(4)，用于使電梯內用戶發出語音求助信息；語音通話單元(4)與處理器(1)電性連接；

報警提示單元(5)，用于向電梯內用戶發出災害預警信息，并選擇性制動電梯平層并開啟電梯門；

通信單元(6)，與電梯控制器和處理器(1)電性連接，通信單元(6)用于使電梯控制器與處理器(1)進行通信；通信單元(6)還與互聯網通信連接；

存儲單元(7)，用于存儲振動檢測單元(2)、語音通話單元(4)、報警提示單元(5)或者通信單元(6)向處理器(1)發送的數據；

其中，電梯運行時，處理器(1)通過通信單元(6)接收電梯控制器或者互聯網發送的災害預警信息，還從振動檢測單元(2)或者攝像單元(3)獲取輸入信號，開啟語音通話單元(4)或者報警提示單元(5)，并使電梯在最近的樓層保持平層并開門；

所述振動檢測單元(2)包括若干加速度檢測芯片U1；處理器(1)包括若干串行接口和通用輸入輸出接口；各加速度檢測芯片U1的引腳1和引腳12均與+3.3V電壓電性連接，各加速度檢測芯片U1的引腳13、引腳14和引腳8均與處理器(1)的通用輸入輸出接口PB11、PB10和PB9對應電性連接，各加速度檢測芯片U1的引腳7分別與處理器(1)的不同的通用輸入輸出接口電性連接；

所述攝像單元(3)包括攝像頭U2、第一穩壓芯片U3和第二穩壓芯片U4；攝像頭U2包括SCCB接口和若干數據輸出端；攝像頭U2的SCCB接口與處理器(1)的通用輸入輸出接口PA9和PA10對應電性連接；攝像頭U2的引腳7、引腳9、引腳12、引腳14、引腳16、引腳17、引腳18、引腳19、引腳20、引腳21和引腳22分別與處理器(1)的通用輸入輸出接口PB8、PA8、PD7、PD6、PD5、PA12、PD4、PD0、PD3、PD1和PD2一一對應電性連接；所述攝像頭U2的引腳9和引腳17還分別跟與非門NAND的兩個輸入端一一對應電性連接，與非門NAND的輸出端與處理器(1)的PB13接口電性連接；第一穩壓芯片U3的輸入端與+3.3V電源電性連接，第一穩壓芯片U3的輸出端與攝像頭U2的引腳4和引腳11電性連接；第二穩壓芯片U4的輸入端與+3.3V電源電性連接，第二穩壓芯片U4的輸出端與攝像頭U2的引腳10電性連接；

所述語音通話單元(4)包括兩個相同的麥克風單元U5.1和U5.2；麥克風單元U5.1的引腳1、U5.2的引腳1和引腳2均與+3.3V電源電性連接，麥克風單元U5.1的引腳2、引腳5和麥克風單元U5.2的引腳5接地，麥克風單元U5.1的引腳3和U5.2的引腳3均與處理器(1)的通用輸入輸出接口PH6電性連接；麥克風單元U5.1的引腳4和U5.2的引腳4均與處理器(1)的通用輸入輸出接口PF11電性連接；

所述報警提示單元(5)包括爆閃模塊、繼電器控制模塊、揚聲器模塊和顯示輸出模塊；爆閃模塊包括第一LED串聯燈帶、第二LED串聯燈帶、第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，第一MOS管Q1的柵極與處理器(1)的通用輸入輸出接口PD8電性連接，第一MOS管Q1的源極接地，第一MOS管Q1的漏極與第一LED串聯燈帶的負極電性連接，第一LED串聯燈帶的正極與+24V電源電性連接，第二MOS管Q2的柵極與處理器(1)的通用輸入輸出接口PD9電性連接，第二MOS管Q2的源極接地，第二MOS管Q2的漏極與第二LED串聯燈帶的負極電性連接，第二LED串聯燈帶的正極與+24V電源電性連接；第一LED串聯燈帶由若干紅光LED順次串聯而成，第二LED串聯燈帶由若干藍光或者白光LED順次串聯而成；繼電器控制模塊包括光耦U6、三極管Q3和繼電器JD1，光耦U6的引腳1與+3.36V電源電性連接，光耦U6的引腳2與處理器(1)的通用輸入輸出接口PD10電性連接，光耦U6的引腳4與+5V電源電性連接，光耦U6的引腳3與三極管Q3的基極電性連接，三極管Q3的源極接地，三極管Q3的集電極與繼電器JD1的線圈的一端電性連接，繼電器JD1的線圈的另一端與+24V電源電性連接，繼電器JD1的線圈兩端還反向并聯有二極管D1；揚聲器模塊包括喇叭U7、晶體管Q4和可調電阻RP1，可調電阻RP1的一端與處理器(1)的通用輸入輸出接口PD11電性連接，可調電阻RP1的另一端與喇叭U7的一端電性連接，晶體管Q4的引腳1與處理器(1)的通用輸入輸出接口PD12電性連接，晶體管Q4的引腳16與喇叭U7的另一端電性連接；顯示輸出模塊包括LCD顯示屏U8，LCD顯示屏U8的行同步端、幀同步端、使能端和像素時鐘端分別與處理器(1)的通用輸入輸出接口PI10、PI9、PF10和PG7一一對應電性連接，LCD顯示屏U8的RGB輸入通道分別與處理器(1)對應的各顏色數據輸出接口對應電性連接；

所述報警提示單元(5)的爆閃模塊、揚聲器模塊和顯示輸出模塊均設置在電梯轎廂內，且爆閃模塊與揚聲器模塊設置在顯示輸出模塊遠離地面的一端；

電梯在災害來臨前根據預警信息，可以采用如下的算法實現不同的決策控制：

S1：依據從互聯網發送的災害預警信息，獲得預警信息的要素：災害的類別和名稱、災害發生時間、發生地點以及災害等級強弱；

S2：判斷對應的災害是否影響電梯的安全運行；如屬于嚴重影響電梯運行的地震或者火災，則執行步驟S3；

S3：針對集成多種災害預警、第三方監測的電梯預警系統，匯集決策要素信息：包括當前電梯是否在運行、與電梯控制器通信狀態是否正常、電梯所在樓層、電梯內部裝載人員情況和電梯歷史運行的狀態評價系數，其中電梯歷史運行的狀態評價系數初始值為1，該系數與電梯使用年限或者電梯年故障發生頻率成反比；

S4：根據上述決策要素信息，結合預警信息的要素，判斷災害對電梯產生影響的倒計時時間，評估災害對電梯的潛在破壞性；

S5：如電梯歷史運行的狀態評價系數的當前值大于0.7，災害到達時間足夠電梯運行到一層，即控制電梯運行到一層，強制開門并停止運行，通知乘員疏散，并通過告知災害類型和破壞等級；如果電梯本身狀態良好，災害到達時間急迫，就立即控制電梯強制平層開門，催促人員盡快離開電梯避險，并通過爆閃模塊、揚聲器模塊和顯示輸出模塊通知災害類型或者破壞等級；對于沒有在運行中的電梯，在災害預警觸發后，統一關停不運行，避免人員被困在電梯中；如電梯歷史運行的狀態評價系數的當前值不超過0.7，在有災害破壞風險時，就控制電梯強制就近平層開門，同時提醒電梯中人員自行疏散，并通過爆閃模塊、揚聲器模塊和顯示輸出模塊通知災害類型或者破壞等級。