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一种用于电梯监控的前端设备

阅读:0发布:2020-10-30

专利汇可以提供一种用于电梯监控的前端设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种用于 电梯 监控的前端设备,包括中央 微处理器 、 蓄 电池 、路由器、网络摄像机、三鉴红外人体移动探测器和喇叭,中央微处理器连接有GPRS模 块 、电源 电路 模块、应急照明灯、LORA模块、语音合成单元、 蓄电池 管理单元、 加速 度 传感器 、RS485总线数据接收单元和CAN总线数据接收单元,CAN总线数据接收单元连接电梯的CAN总线,RS485总线数据接收单元连接电梯的RS485或MODBUS总线,电源电路模块连接 变压器 的输入 电压 和蓄电池,蓄电池管理单元与电源电路模块及蓄电池连接,网络摄像机连接上部无线网桥连接,上部无线网桥无线连接下部无线网桥,三鉴红外人体移动探测器分别与中央微处理器和蓄电池连接。本设备节省了楼宇电梯的监控成本,在断电时可继续保持监控。,下面是一种用于电梯监控的前端设备专利的具体信息内容。

1.一种用于电梯监控的前端设备,其特征在于,包括设在轿厢顶的厢顶设备、设在轿厢中的厢中设备、设在轿厢底的上部无线网桥以及设在电梯井道底坑中的下部无线网桥;
所述厢顶设备包括中央微处理器电池和路由器,所述中央微处理器连接有GPRS模、电源电路模块、LORA模块、语音合成单元、蓄电池管理单元、加速传感器、CAN总线数据接收单元和RS485总线数据接收单元,CAN总线数据接收单元与电梯的CAN总线连接,RS485总线数据接收单元与电梯的RS485总线或MODBUS总线连接,电源电路模块连接电源变压器的低压输出端和蓄电池,蓄电池管理单元分别与电源电路模块以及蓄电池连接;
所述厢中设备包括网络摄像机、三鉴红外人体移动探测器、应急照明灯和喇叭,所述网络摄像机与所述路由器连接,所述路由器与通过电路板上的NET网络接口与所述中央微处理器连接,所述三鉴红外人体移动探测器分别与所述厢顶设备中的中央微处理器以及蓄电池连接,所述喇叭与所述语音合成单元连接,所述应急照明灯与所述蓄电池和所述中央微处理器连接;
轿箱底的所述上部无线网桥与所述路由器连接;
电梯井道底坑中的所述下部无线网桥连接互联网。
2.根据权利要求1所述的一种用于电梯监控的前端设备,其特征在于,所述电源电路模块包括断电检测电路、整流滤波电路、第一级开关稳压电路、第一降压电路、第二降压电路、第二级开关稳压电路和蓄电池充电电路,所述断电检测电路和所述整流滤波电路分别连接变压器的低压输出端,所述整流滤波电路输出24V直流电压至所述第一级开关稳压电路,所述第一级开关稳压电路输出16.8V的直流电压,并分别至所述蓄电池充电电路、所述第一降压电路和所述第二降压电路,经所述第一降压电路输出12.8V直流电压至所述第二级开关稳压电路,并由所述第二级开关稳压电路输出VCC5正5V电压至所述中央微处理器、GPRS模块、LORA模块、语音合成单元、应急照明灯、CAN总线数据接收单元、RS485总线数据接收单元、加速度传感器供电,所述第二降压电路输出12.8V直流电压至所述网络摄像机。
3.根据权利要求2所述的一种用于电梯监控的前端设备,其特征在于,所述断电检测电路包括一型号为EL817的光电耦合器,变压器的低压输出端的一极引脚与该断电检测电路中的EL817的光电耦合器的第1引脚之间串联有整流二极管DP6和电阻器RP3,变压器的低压输出端的另一极引脚与该断电检测电路中的EL817的光电耦合器的第2引脚连接,该断电检测电路中的EL817的光电耦合器的第2引脚与二极管DP6的负端之间连接有并联的滤波电容CP6和CP7,滤波电容CP6、CP7以及整流二极管DP6构成半波整流电路。
4.根据权利要求2所述的一种用于电梯监控的前端设备,其特征在于,所述整流滤波电路包括构成整流的二极管DP1、DP2、DP3和DP4,以及构成滤波的滤波电容CP1和CP2,其中整流二极管DP1、DP2、DP3、DP4组成全桥式整流电路,滤波电容CP1,CP2组成滤波电路,变压器的低压输出端的一极引脚连接在串联的整流二极管DP1和整流二极管DP3之间,变压器低压输出端另一极引脚连接在串联的整流二极管DP2和整流二极管DP4之间,所述滤波电容CP1、CP2的正极与GND接地引脚之间还连接有24V直流继电器J1。
5.根据权利要求2所述的一种用于电梯监控的前端设备,其特征在于,所述第一级开关稳压电路,包括型号为XL4016的直流开关型稳压集成电路芯片,其第3引脚连接蓄能电感LP1以及续流二极管DP5,用于输出正16.8V的直流电,再由滤波电容CP3、CP4滤波,然后接入由串联的二极管DP8、DP9、DP10、DP11、DP12和DP13组成的所述第一降压电路,所述第一降压电路输出12.8V,并连接所述型号为LM2576的直流开关型稳压集成电路芯片的第1引脚,二极管DP15、DP16、DP17、DP18、DP19和DP20组成的所述第二降压电路,输出12.8V到外接的网络摄像机供电端。
6.根据权利要求2所述的一种用于电梯监控的前端设备,其特征在于,所述第二级开关稳压电路包括型号为LM2576的直流开关型稳压集成电路芯片,其电压输出端第2引脚连接有蓄能电感LP2以及续流二极管DP7,经蓄能电感LP2输出正5V到滤波电容CP8和滤波电容CP9,滤波电容CP8和滤波电容CP9并联,负极接地,经滤波后输出的VCC5正5V给所述中央微处理器、GPRS模块、LORA模块、语音合成单元、应急照明灯、CAN总线数据接收单元、RS485总线数据接收单元、加速度传感器供电。
7.根据权利要求4所述的一种用于电梯监控的前端设备,其特征在于,所述蓄电池充电电路包括型号为UC 3906的集成充电芯片以及型号为LM393的电压比较器芯片,所述第一级开关稳压电路输出的16.8V连接到所述型号为UC3906的集成充电芯片的第3引脚和第5引脚,所述第一级开关稳压输出的16.8V经过电阻RP8连接到PNP型晶体管TP1的发射极,所述UC3906集成充电芯片的第16号引脚连接到所述晶体管TP1的基极,所述晶体管TP1集电极连接到大功率隔离二极管DP21和DP22的正极,用于防止停电时蓄电池反向供电;所述蓄电池的正极连接到二极管DP21和DP22负端,所述蓄电池的负极连接到该蓄电池充电电路中的GND,所述LM393电压比较器芯片的第2引脚连接到所述UC3906集成充电芯片的第10引脚,在蓄电池充满时,所述LM393电压比较器芯片的第1引脚连接的发光二极管BRTTEAY点亮。
8.根据权利要求2所述的一种用于电梯监控的前端设备,其特征在于,所述CAN总线数据接收单元包括型号为MCP2515和型号为TJA1050的芯片,所述型号为TJA1050的芯片接入电梯CAN总线,并与型号为MCP2515的芯片连接,所述型号为MCP2515的芯片通过SPI总线以及中断端与所述中央微处理器连接,TJA1050的第8脚通过电阻RC3与所述第二级开关稳压电路输出的VCC5正5V电压连接。
9.根据权利要求1所述的一种用于电梯监控的前端设备,其特征在于,所述RS485总线数据接收单元包括型号为MAX483的芯片,所述型号MAX483的芯片通过第1引脚RO数据输出端与所述中央微处理器连接,所述型号为MAX483的芯片通过其第6引脚和第7引脚的A、B端与电梯的RS485和MODBUS总线相连接,所述型号为MAX483的芯片的第2引脚、第3引脚与GND相连接。
10.根据权利要求1所述的一种用于电梯监控的前端设备,其特征在于,所述三鉴红外人体移动探测器为礼富韦尔XC-5XT型号的广智能三鉴被动红外传感器,所述三鉴红外人体移动探测器的信号输出引脚连接有型号为EL817的光电耦合器,所述三鉴红外人体移动探测器的电源端分别连接到12.8V与GND,所述三鉴红外人体移动探测器的信号输出端连接到发光二极管LT1负端,再经电阻R1连接到光电耦合器EL817的第2引脚,所述光电耦合器EL817第1脚经过电阻R2连接到12.8V,所述光电耦合器EL817第4脚经过电阻R3连接到VCC5正5V电压,所述光电耦合器EL817的第4引脚连接到所述中央微处理器的信号输入端,用于人体红外检测。

说明书全文

一种用于电梯监控的前端设备

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电梯安全监控技术领域,具体涉及一种用于电梯监控的前端设备。

背景技术

[0002] 长期以来,电梯的监控,都是一个困扰各方的问题,涉及到经济性,实用性两个方面,目前常用的,有小区值班室监控,网络平台监控中心。具有缺点如下:
[0003] 1:小区值班室监控,电梯内的视频,通过同轴电缆或无线网桥传输到值班室的显示屏,安保人员24小时值班,发生故障或困人时候,需要中转通知维修人员前来处理。停电的时候,没有图像也不能对讲,有时需要人工逐一去排查电梯有没有困人。
[0004] 2:网络平台服务器型电梯监控,需要将电梯视频通过网络送到服务器上面去,可以远程访问,但需要用户投入较大的资金,建设大的电梯呼救平台,需要建设专值班室,大型数据服务器,还需要配备专人24小时值班,所需人工费用也不会低,且电梯监控视频仅对少数人可见。停电或断网时候,无法继续监控,还得依靠人工核对困人等情况,故障报警信息仍然需要中转到维修人员那里。
[0005] 上述两类电梯监控系统,都不能主动发现电梯隐患及故障,缺电梯关键信息,一般监控只有图像,但缺少判断故障最需要的:电梯运行楼层、方向,等重要的关键参数信息,故障及困人求救都需要中转,不能自动判断出,电梯是否存在困人或故障状态。常见的一些配置GPRS模,或NB-IoT物联网模块的电梯监控设备,都依赖基站通信,在停电断网,无手机基站GPRS网络信号时候,或手机信号较差的地方,也无法继续进行监控。实用新型内容
[0006] 为了解决上述技术存在的缺陷,本实用新型提供一种用于电梯监控的前端设备。
[0007] 本实用新型实现上述技术效果所采用的技术方案是:
[0008] 一种用于电梯监控的前端设备,包括设在轿厢顶的厢顶设备、设在轿厢中的厢中设备、设在轿厢底的上部无线网桥以及设在电梯井道底坑中的下部无线网桥;
[0009] 所述厢顶设备包括中央微处理器电池和路由器,所述中央微处理器连接有GPRS模块、电源电路模块、LORA模块、语音合成单元、蓄电池管理单元、加速传感器、CAN总线数据接收单元和RS485总线数据接收单元,CAN总线数据接收单元与电梯的CAN总线连接,RS485总线数据接收单元与电梯的RS485 总线或MODBUS总线连接,电源电路模块连接电源变压器的低压输出端和蓄电池,蓄电池管理单元分别与电源电路模块以及蓄电池连接;
[0010] 所述厢中设备包括网络摄像机、三鉴红外人体移动探测器、应急照明灯和喇叭,所述网络摄像机与所述路由器连接,所述路由器与通过电路板上的NET 网络接口与所述中央微处理器连接,所述三鉴红外人体移动探测器分别与所述厢顶设备中的中央微处理器以及蓄电池连接,所述喇叭与所述语音合成单元连接,所述应急照明灯与所述蓄电池和所述中央微处理器连接;
[0011] 轿箱底的所述上部无线网桥与所述路由器连接;
[0012] 电梯井道底坑中的所述下部无线网桥连接互联网。
[0013] 优选地,在上述的一种用于电梯监控的前端设备中,所述电源电路模块包括断电检测电路、整流滤波电路、第一级开关稳压电路、第一降压电路、第二降压电路、第二级开关稳压电路和蓄电池充电电路,所述断电检测电路和所述整流滤波电路分别连接变压器的低压输出端,所述整流滤波电路输出24V直流电压至所述第一级开关稳压电路,所述第一级开关稳压电路输出16.8V的直流电压,并分别至所述蓄电池充电电路、所述第一降压电路和所述第二降压电路,经所述第一降压电路输出12.8V直流电压至所述第二级开关稳压电路,并由所述第二级开关稳压电路输出VCC5正5V电压至所述中央微处理器、GPRS模块、 LORA模块、语音合成单元、应急照明灯、CAN总线数据接收单元、RS485总线数据接收单元、加速度传感器供电,所述第二降压电路输出12.8V直流电压至所述网络摄像机。
[0014] 优选地,在上述的一种用于电梯监控的前端设备中,所述断电检测电路包括一型号为EL817的光电耦合器,变压器的低压输出端的一极引脚与该断电检测电路中的EL817的光电耦合器的第1引脚之间串联有整流二极管DP6和电阻器RP3,变压器的低压输出端的另一极引脚与该断电检测电路中的EL817的光电耦合器的第2引脚连接,该断电检测电路中的EL817的光电耦合器的第2引脚与二极管DP6的负端之间连接有并联的滤波电容CP6和CP7,滤波电容CP6、 CP7以及整流二极管DP6构成半波整流电路。
[0015] 优选地,在上述的一种用于电梯监控的前端设备中,所述整流滤波电路包括构成整流的二极管DP1、DP2、DP3和DP4,以及构成滤波的滤波电容CP1和 CP2,其中整流二极管DP1、DP2、DP3、DP4组成全桥式整流电路,滤波电容 CP1,CP2组成滤波电路,变压器的低压输出端的一极引脚连接在串联的整流二极管DP1和整流二极管DP3之间,变压器低压输出端另一极引脚连接在串联的整流二极管DP2和整流二极管DP4之间,所述滤波电容CP1、CP2的正极与GND 接地引脚之间还连接有24V直流继电器J1。
[0016] 优选地,在上述的一种用于电梯监控的前端设备中,所述第一级开关稳压电路,包括型号为XL4016的直流开关型稳压集成电路芯片,其第3引脚连接蓄能电感LP1以及续流二极管DP5,用于输出正16.8V的直流电,再由滤波电容 CP3、CP4滤波,然后接入由串联的二极管DP8、DP9、DP10、DP11、DP12和DP13 组成的所述第一降压电路,所述第一降压电路输出12.8V,并连接所述型号为 LM2576的直流开关型稳压集成电路芯片的第1引脚,二极管DP15、DP16、DP17、 DP18、DP19和DP20组成的所述第二降压电路,输出12.8V到外接的网络摄像机供电端。
[0017] 优选地,在上述的一种用于电梯监控的前端设备中,所述第二级开关稳压电路包括型号为LM2576的直流开关型稳压集成电路芯片,其电压输出端第2 引脚连接有蓄能电感LP2以及续流二极管DP7,经蓄能电感LP2输出正5V到滤波电容CP8和滤波电容CP9,滤波电容CP8和滤波电容CP9并联,负极接地,经滤波后输出的VCC5正5V给所述中央微处理器、GPRS模块、LORA模块、语音合成单元、应急照明灯、CAN总线数据接收单元、RS485总线数据接收单元、加速度传感器供电。
[0018] 优选地,在上述的一种用于电梯监控的前端设备中,所述蓄电池充电电路包括型号为UC 3906的集成充电芯片以及型号为LM393的电压比较器芯片,所述第一级开关稳压电路输出的16.8V连接到所述型号为UC 3906的集成充电芯片的第3引脚和第5引脚,所述第一级开关稳压输出的16.8V经过电阻RP8连接到PNP型晶体管TP1的发射极,所述UC3906集成充电芯片的第16号引脚连接到所述晶体管TP1的基极,所述晶体管TP1集电极连接到大功率隔离二极管 DP21和DP22的正极,用于防止停电时蓄电池反向供电;所述蓄电池的正极连接到二极管DP21和DP22负端,所述蓄电池的负极连接到该蓄电池充电电路中的GND,所述LM393电压比较器芯片的第2引脚连接到所述UC3906集成充电芯片的第10引脚,在蓄电池充满时,所述LM393电压比较器芯片的第1号引脚连接的发光二极管BRTTEAY点亮。
[0019] 优选地,在上述的一种用于电梯监控的前端设备中,所述CAN总线数据接收单元包括型号为MCP2515和型号为TJA1050的芯片,所述型号为TJA1050的芯片接入电梯CAN总线,并与型号为MCP2515的芯片连接,所述型号为MCP2515 的芯片通过SPI总线以及中断端与所述中央微处理器连接,TJA1050的第8号引脚通过电阻RC3与所述第二级开关稳压电路输出的VCC5正5V电压连接。
[0020] 优选地,在上述的一种用于电梯监控的前端设备中,所述RS485总线数据接收单元包括型号为MAX483的芯片,所述型号MAX483的芯片通过第1号引脚 RO数据输出端与所述中央微处理器连接,所述型号为MAX483的芯片通过其第 6号引脚和第7号引脚的A、B端与电梯的RS485和MODBUS总线相连接,所述型号为MAX483的芯片的第2号引脚、第3号引脚与GND相连接。
[0021] 优选地,在上述的一种用于电梯监控的前端设备中,所述三鉴红外人体移动探测器为礼富韦尔XC-5XT型号的广智能三鉴被动红外传感器,所述三鉴红外人体移动探测器的信号输出引脚连接有型号为EL817的光电耦合器,所述三鉴红外人体移动探测器的电源端分别连接到12.8V与GND,所述三鉴红外人体移动探测器的信号输出端连接到发光二极管LT1负端,再经电阻R1连接到光电耦合器EL817的第2引脚,所述光电耦合器EL817第1号引脚经过电阻 R2连接到12.8V,所述光电耦合器EL817第4号引脚经过电阻R3连接到VCC5 正5V电压,所述光电耦合器EL817的第4号引脚连接到所述中央微处理器的信号输入端,用于人体红外检测。
[0022] 本实用新型的有益效果是:本实用新型的前端设备通过CAN、RS485和 MODBUS总线可截取电梯的故障信号、楼层、上下行方向等信号,用于判断电梯是否处于检修、正常运行或故障状态。加速度传感器、三鉴红外人体移动探测器可检测运行中有急停等情况,以及电梯内是否困人。路由器及无线网桥用于将平常没有停电时采集到的电梯数据及轿厢内视频图像同时送入网络中的电梯数据服务器。备用的蓄电池在电梯停电后可作为备用电源,在停电断网时可通过自带的GPRS模块和LORA模块,将困人解救信号或故障信号送入电梯数据服务器。GPRS模块还可以在故障或停电时候用于拨打维修人员电话,在拨通之后,通过中文语音合成芯片,告知其电梯故障状态及是否困人,以及故障电梯详细位置等语音信息。另外,在停电时,当检测到电梯里面有人,将自动打开应急照明灯。用户在电梯附近,用同样的LORA模块设备及配套蓄电池单元,通过LORA无线通信方式接收电梯的运行正常/故障状态、楼层、上下行方向等电梯数据,以及停电后是否困人等信息,实现无网络、无GPRS基站信号时候的电梯监控。该前端设备是一种成本低,电梯故障困人报警无需中转,且不受停电、断网、或无手机GPRS基站信号等情况影响的电梯实时监控技术方案。附图说明
[0023] 图1为本实用新型的总体架构图;
[0024] 图2为本实用新型所述电源电路模块的电路模块连接图;
[0025] 图3为本实用新型所述的电源电路模块的电路图;
[0026] 图4为本实用新型所述的CAN总线数据接收单元的电路图;
[0027] 图5为本实用新型所述的三鉴红外人体移动探测器的电路图;
[0028] 图6为本实用新型所述蓄电池充电电路的电路图;
[0029] 图7为本实用新型所述的RS485总线数据接收单元的电路图;
[0030] 图8为本实用新型同一楼宇电梯群中,不同电梯轿厢底部的上部无线网桥与其中一部电梯轿厢的电梯井道底坑中的下部无线网桥的多对一关系示意图。

具体实施方式

[0031] 为使对本实用新型作进一步的了解,下面参照说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明:
[0032] 如图1所示,本实用新型公开了一种用于电梯监控的前端设备,包括设在轿厢顶的厢顶设备、设在轿厢中的厢中设备、设在轿厢底的上部无线网桥以及设在电梯井道底坑中的下部无线网桥。厢顶设备包括中央微处理器、蓄电池和路由器,中央微处理器连接有GPRS模块、电源电路模块、LORA模块、语音合成单元、蓄电池管理单元、加速度传感器、CAN总线数据接收单元和RS485总线数据接收单元。CAN总线数据接收单元与电梯的CAN总线连接,RS485总线数据接收单元与电梯的RS485总线或MODBUS总线连接。电源电路模块连接变压器的低压输出端和蓄电池,蓄电池管理单元分别与电源电路模块以及蓄电池连接。
[0033] 厢中设备包括网络摄像机、三鉴红外人体移动探测器、应急照明灯和喇叭,网络摄像机与路由器连接,路由器通过电路板上的NET网络接口与中央微处理器连接。三鉴红外人体移动探测器分别与厢顶设备中的中央微处理器以及蓄电池连接,喇叭与语音合成单元连接。应急照明灯与蓄电池和中央微处理器连接,在电梯停电,且轿厢内困人时开启应急照明。加速度传感器的型号为ADXL345。轿箱底的上部无线网桥与路由器连接,电梯井道底坑中的下部无线网桥连接互联网。
[0034] 在本实用新型的优选实施例中,进一步地,如图2所示,电源电路模块包括断电检测电路、整流滤波电路、第一级开关稳压电路、第一降压电路、第二级开关稳压电路、第二降压电路和蓄电池充电电路。该断电检测电路和整流滤波电路分别连接变压器的低压输出端,该整流滤波电路输出24V直流电压至第一级开关稳压电路。第一级开关稳压电路分别输出16.8V的直流电压至蓄电池充电电路、第一降压电路和第二降压电路,经第一降压电路输出12.8V直流电压至所述第二级开关稳压电路,然后由第二级开关降压电路输出正5V直流电压至中央微处理器,第二降压电路输出直流电压12.8V至网络摄像机。具体的,如图3所示,该断电检测电路包括一型号为EL817的光电耦合器,变压器的低压输出端的一极引脚与该断电检测电路中的EL817的光电耦合器的第1引脚之间串联有整流二极管DP6和电阻器RP3,变压器的低压输出端的另一极引脚,与该断电检测电路中的EL817的光电耦合器的第2引脚连接,该断电检测电路中的EL817的光电耦合器的第2引脚,与二极管DP6之间连接有并联的滤波电容CP6和滤波电容CP7。滤波电容CP6、CP7和整流二极管CP7组成半波整流电路,在没有停电时候,滤波电容CP6和滤波电容CP7正端会有一定的电压存在,电流经过电阻器RP3限流后,流经该断电检测电路中的EL817的光电耦合器的第1引脚,然后从第2引脚流出,回到滤波电容CP6和滤波电容CP7的负端。此时,该断电检测电路中的光电耦合器EL817导通,该光电耦合器EL817对应的第4引脚此时输出一个低电平。当停电时候,由于滤波电容CP6和滤波电容 CP7没有电压存在,光电耦合器EL817的第1引脚和第2引二脚之间没有电流流过,此时,该光电耦合器EL817的第4引脚对应输出高电平,经过中央微处理器,对该光电耦合器EL817的第4引脚的电平采样,通过电平的高低可以检测是否发生了断电。
[0035] 进一步地,如图3所示,所述的整流滤波电路包括构成整流的二极管DP1、 DP2、DP3和DP4,以及构成滤波的滤波电容CP1和CP2,其中整流二极管DP1、 DP2、DP3和DP4组成全桥式整流电路,滤波电容CP1和CP2组成滤波电路,变压器的低压输出端的一极引脚,连接在串联的二极管DP1和二极管DP3之间,变压器低压输出端另一极引脚,连接在串联的二极管DP2和二极管DP4之间。滤波电容CP1、CP2的正极与GND接地引脚之间还连接有24V直流继电器J1。第一级开关稳压电路包括型号为XL4016的直流开关型稳压集成电路芯片,其第3引脚连接蓄能电感LP1以及续流二极管DP5,用于输出正16.8V的直流电,再由滤波电容CP3和CP4滤波,然后接入由串联的二极管DP8、DP9、DP10、DP11、 DP12和DP13组成的第一降压电路。该第一降压电路输出12.8V,并连接型号为LM2576的直流开关型稳压集成电路芯片的第1引脚。二极管DP15、DP16、 DP17、DP18、DP19和DP20组成第二降压电路,输出12.8V到外接网络摄像机供电端。第二级开关稳压电路包括型号为LM2576的直流开关型稳压集成电路芯片,其电压输出端第2引脚连接有蓄能电感LP2以及续流二极管DP7,经蓄能电感LP2输出正5V到滤波电容CP8和滤波电容CP9,滤波电容CP8和滤波电容CP9并联,负极接地,经滤波后的VCC5正5V给中央微处理器、GPRS模块、 LORA模块、语音合成单元、应急照明灯、CAN总线数据接收单元、RS485总线数据接收单元、加速度传感器供电。
[0036] 进一步地,如图6所示,该蓄电池充电电路包括型号为UC 3906的集成充电芯片以及电压比较器LM393芯片,UC3906是美国出品的专用蓄电池充电芯片,可提供对密封式铅酸电池充电所需的控制与检测功能,并提供最佳化的充电参数控制,确保电池的使用寿命与工作效能。其内部集成了实现密封铅酸蓄电池最佳充电所需的充电逻辑控制和检测功能,并具有环境温度自适应、充放电程度自适应以及限流、欠压保护功能。其采用的温度补偿技术可使各种充电转换电压随密封铅酸蓄电池电压温度系数的变化而变化,密封铅酸蓄电池在很宽的温度范围内都能达到最佳充电状态。第一级开关稳压电路输出的16.8V,连接到型号为UC 3906的集成充电芯片的第3号引脚和第5号引脚。第一级开关稳压输出的16.8V经过电阻RP8连接到PNP型晶体管TP1的发射极,集成充电芯片UC3906的第16号引脚连接到晶体管TP1的基极,控制自动充电过程。晶体管TP1集电极连接到大功率隔离二极管DP21和DP22的正极,防止停电时蓄电池反向供电。12V蓄电池的正极连接到二极管DP21和DP22的负端。蓄电池的负极连接到该蓄电池充电电路中的GND,电压比较器LM393芯片的第2引脚连接到集成充电芯片UC3906的第10号引脚,当蓄电池充满时,电压比较器 LM393芯片的第1号引脚连接的发光二极管BRTTEAY会点亮。没有停电时候,继电器J1处于吸合状态,其常闭触点断开,蓄电池处于充电状态,当停电时,继电器J1的常闭触点闭合,蓄电池正极通过继电器J1的常闭触点,到第二级开关稳压电路芯片LM2576的第1号引脚输入端,然后输出正5V给中央微处理器、GPRS模块、LORA模块、语音合成单元、应急照明灯、CAN总线数据接收单元、RS485总线数据接收单元、加速度传感器供电。
[0037] 具体的,在本实用新型的优选实施例中,如图4所示,CAN总线数据接收单元包括型号为MCP2515和型号为TJA1050的芯片,该型号为TJA1050的芯片接入CAN总线,并与型号为MCP2515的芯片连接。型号为MCP2515的芯片通过 SPI总线以及中断端与中央微处理器连接,实现数据的接收。型号为MCP2515 的芯片的中断输出引脚,连接到中央微处理器的外部中断端,如果MCP2515的芯片收到新的CAN数据,该MCP2515的芯片的第12号引脚则触发中央微处理器进入中断程序,中央微处理器进入中断后,通过SPI总线完成对MCP2515的芯片的数据读取处理。同时,CAN_INT发光二极管在MCP2515的芯片收到新的数据时点亮,待中央微处理器对数据处理完成后,该CAN_INT发光二极管熄灭。
[0038] 进一步地,在本实用新型的优选实施例中,三鉴红外人体移动探测器为艾礼富韦尔XC-5XT型号的广角智能三鉴被动红外传感器。如图5所示,该三鉴红外人体移动探测器的信号输出引脚连接有型号为EL817的光电耦合器,该 EL817的光电耦合器的信号输出引脚连接所述中央微处理器的信号接收端。该三鉴红外人体移动探测器的电源端分别连接到12.8V与GND,三鉴红外人体移动探测器的信号输出端连接到发光二极管LT1负端,再经电阻R1连接到光电耦合器EL817的第2引脚,该光电耦合器EL817第1脚经过电阻R2连接到 
12.8V,该光电耦合器EL817第4脚经过电阻R3连接到VCC5的正5V电压,该光电耦合器EL817的第4引脚连接到中央微处理器的信号输入端,用于人体红外检测。
[0039] 具体的,在三鉴红外人体移动探测器的电路图中,该光电耦合器EL817用来做电平隔离,三鉴红外人体移动探测器安装在电梯轿厢内部,如果探测到有人体移动,其信号输出端则断开,发光二极管LT1熄灭,该光电耦合器EL817 不导通,其第四脚输出高电平。在电梯轿厢无人时,发光二极管LT1点亮,该光电耦合器EL817的第四脚输出低电平,中央微处理器通过判断该EL817第四脚的高低电平变化,就可以知道电梯轿厢里面是否有人。
[0040] 具体的,在本实用新型的优选实施例中,如图7所示,RS485总线数据接收单元包括型号为MAX483的芯片,该型号为MAX483的芯片的第6引脚、第7 引脚的A、B端接入电梯的RS485或MODBUS总线。MAX483芯片第1号引脚RO 数据输出端与中央微处理器的RXD端相连接,侦听电梯的总线数据,供中央微处理器处理。
[0041] 具体的,所述电源电路模块的工作原理为:从变压器输入220V交流,输出交流17V,经过整流滤波电路中的二极管DP1、DP2、DP3和DP4整流,然后经构成滤波的滤波电容CP1和CP2进行滤波,得到24V直流电压,进入到第一级开关稳压电路型号为XL4016的直流开关稳压型集成电路芯片中,并输出 16.8V左右直流电压,然后由滤波电容CP3和滤波电容CP4滤波,再经第一降压电路。该第一降压电路具体由DP8、DP9、DP10、DP11、DP12和DP13组成的二极管串联降压电路降到大约12.8V,进入到第二级开关稳压电路中型号为 LM2576的直流开关稳压型集成电路芯片,由直流开关型稳压集成电路芯片 LM2576的第2引脚输出,再经滤波电容CP8和滤波电容CP9滤波后,最后输出 5V给前端设备中的中央微处理器、GPRS模块、电源电路模块、LORA模块、语音合成单元、蓄电池管理单元、加速度传感器,以及CAN总线数据接收单元供电。其中16.8V电压还经由第二降压电路降到12.8V电压后,供轿厢中的网络摄像机供电,另外16.8V还供给由型号为UC 3906的集成充电芯片组成的蓄电池充电电路。在停电时,从蓄电池正极出来的电流,经继电器J1常闭触点,连接到DP13负端,保持整机及三鉴红外人体移动探测器供电,停电后可以继续检测轿厢里面是否有人,此刻二极管DP8、DP9、DP10、DP11、DP12和DP13 还起到隔离作用,防止停电时蓄电池反向供电,防止损第一级开关稳压电路中型号为XL4016的直流开关稳压型集成电路芯片。停电时,电梯所在大楼的网络,同样处于断网状态,因此网络摄像机不工作,避免无谓的消耗电能,从而延长蓄电池的工作时间。
[0042] 在本实用新型的优选实施例中,中央微处理器型号为ATMEGA64的芯片,LORA模块采用成都亿百特E32_TTL(远距离8公里)自组网模块。语音合成单元芯片选用科大讯飞型号为XFS3031的串口中文语音合成芯片。在电梯发生故障时,中央微处理器发出相应的触发信号,通过GPRS模块拨打对应的维修人员的手机,同时XFS3031的串口中文语音合成芯片被触发合成相应故障的语音讯息,在拨通对应维修人员的手机后,由该串口中文语音合成芯片将该合成该电梯故障状态,电梯位置语等音讯息传输至GPRS模块,供维修人员接听。同时,该串口中文语音合成芯片还将合成的安慰语音讯息,通过语音放大器,在轿厢中的喇叭播放出来,使受困人员得到安抚。当停电检测到轿厢中有困人时,还会自动点亮应急照明灯。上部无线网桥和的下部无线网桥均为型号为lafalink 的无线网桥。如图8所示,为兼顾成本的考虑,如果同一个大楼的就近几台电梯,只需在其中的一台电梯井道的坑底下面,安装一个下部无线网桥,使其他电梯的轿厢底部的上部无线网桥与该下部无线网桥形成多对一的无线连接关系即可,同时满足接收多个电梯的监控数据信息。
[0043] 综上所述,本实用新型的前端设备通过CAN、RS485和MODBUS总线可截取电梯的故障信号、楼层、上下行方向等信号,用于判断电梯是否处于检修、正常运行或故障状态。加速度传感器、三鉴红外人体移动探测器可检测运行中有急停等情况,以及电梯内是否困人。路由器及无线网桥用于将平常没有停电时采集到的电梯数据及轿厢内视频图像同时送入网络中的电梯数据服务器。备用的蓄电池在电梯停电后可作为备用电源,在停电断网时可通过自带的GPRS模块和LORA模块,将困人解救信号或故障信号送入电梯数据服务器。GPRS模块还可以在故障或停电时候用于拨打维修人员电话,在拨通之后,通过中文语音合成芯片,告知其电梯故障状态及是否困人,以及故障电梯详细位置等语音信息。另外,在停电时,当检测到电梯里面有人,将自动打开应急照明灯。用户在电梯附近,用同样的LORA模块设备及配套蓄电池单元,通过LORA无线通信方式接收电梯的运行正常/故障状态、楼层、上下行方向等电梯数据,以及停电后是否困人等信息,实现无网络、无GPRS基站信号时候的电梯监控。该前端设备是一种成本低,电梯故障困人报警无需中转,且不受停电、断网、或无手机GPRS基站信号等情况影响的电梯实时监控技术方案。
[0044] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内,本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
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