一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)及其應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)，施工電梯監(jiān)控終端和遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，所述施工電梯監(jiān)控終端，包括電源電路、單片機(jī)、重量傳感器、重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、鍵盤(pán)、LCD顯示屏、讀IC卡模塊、輸出控制模塊、GPRS通信模塊，所述施工電梯監(jiān)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(tài)識(shí)別模塊、音頻放大電路。當(dāng)施工電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，利用超高頻射頻卡讀卡器讀取轎廂中的乘員數(shù)量，同時(shí)利用重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路獲得電梯載重量，如果發(fā)生超員或超載，則禁止電梯運(yùn)行，同時(shí)以語(yǔ)音方式進(jìn)行超員或超載提示，只有不發(fā)生超載和超員時(shí)才允許電梯運(yùn)行。施工電梯監(jiān)控終端檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，進(jìn)行記錄、顯示。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)及其應(yīng)用，屬于建筑施工安全監(jiān)控的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]施工電梯，通常稱(chēng)為施工升降機(jī)，是建筑施工過(guò)程中經(jīng)常使用的載人載貨的施工機(jī)械，主要用于高層建筑內(nèi)外裝修以及橋梁、煙囪等建筑的施工。
[0003]目前我國(guó)建筑業(yè)特別是房地產(chǎn)行業(yè)突飛猛進(jìn)，但與此同時(shí)，施工電梯高層墜落，導(dǎo)致機(jī)毀人亡的慘劇也時(shí)有發(fā)生。造成慘劇的原因除了設(shè)備本身老化或者沒(méi)能及時(shí)檢修發(fā)現(xiàn)故障源以外，超載、超員運(yùn)行也是造成事故的重要因素。為此，各地安監(jiān)部門(mén)相繼加強(qiáng)了包括嚴(yán)禁超載、超員在內(nèi)的一系列施工電梯安全操作的整治力度，加裝監(jiān)控器已經(jīng)成為施工電梯監(jiān)管的一種強(qiáng)烈需求。
[0004]對(duì)于超載監(jiān)控，常采用重量傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)施工電梯的承載重量，當(dāng)發(fā)生承重超載時(shí)控制器禁止施工電梯運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、效果好。而對(duì)于超員的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)則較為困難，難點(diǎn)在于如何準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)進(jìn)、出轎廂乘員的數(shù)量；目前出現(xiàn)了基于攝像頭的視頻圖像識(shí)別技術(shù)，以此統(tǒng)計(jì)進(jìn)出轎廂乘員的數(shù)量，如:中國(guó)專(zhuān)利CN202414916U公開(kāi)了一種施工升降機(jī)智能預(yù)警系統(tǒng)。
[0005]然而事實(shí)上，目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的民用或工業(yè)用視頻圖像識(shí)別產(chǎn)品在復(fù)雜場(chǎng)景中統(tǒng)計(jì)流動(dòng)人員數(shù)量的準(zhǔn)確率約為90%左右，即使國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)公司研發(fā)的基于三向檢測(cè)的高端視頻圖像識(shí)別統(tǒng)計(jì)方法，其識(shí)別準(zhǔn)確率也只能達(dá)到95%左右。針對(duì)兩端都可以開(kāi)、關(guān)門(mén)的施工電梯轎廂(長(zhǎng)X寬X高:3mxl.5mx2.4m)特定空間，以及人員進(jìn)出無(wú)序、進(jìn)出速度變化大、狀態(tài)繁雜(如:摟脖子抱腰、身體遮擋)等特殊現(xiàn)象，目前的視頻圖像識(shí)別技術(shù)很難快速、準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)進(jìn)出施工電梯轎廂乘員的數(shù)量。當(dāng)然，可以利用這種技術(shù)對(duì)轎廂乘員數(shù)量進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)警控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開(kāi)一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明還公開(kāi)一種上述監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。本發(fā)明基于建筑施工人員必須佩帶安全帽的強(qiáng)制規(guī)定，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)難以快速、準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)施工電梯乘員數(shù)量的缺陷，利用超高頻射頻卡讀卡器的密集讀卡技術(shù)，準(zhǔn)確、快速統(tǒng)計(jì)施工電梯乘員的數(shù)量，提供一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0009]一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)，包括施工電梯監(jiān)控終端和遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，所述施工電梯監(jiān)控終端安裝在施工電梯轎廂中，遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)安裝在安檢單位的監(jiān)控服務(wù)器上；
[0010]所述施工電梯監(jiān)控終端，包括電源電路、單片機(jī)、重量傳感器、重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、鍵盤(pán)、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(jiān)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(tài)識(shí)別模塊、音頻放大電路；
[0011 ] 所述GPRS通信模塊附帶TTS語(yǔ)音播報(bào)功能；
[0012]電源電路將220V或380V交流電源轉(zhuǎn)化為施工電梯監(jiān)控終端中需要的直流電源；
[0013]所述重量傳感器為2個(gè)，所述2個(gè)重量傳感器同時(shí)作為連接銷(xiāo)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(xiāo)孔中，為重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路提供重量檢測(cè)電壓信號(hào)；單片機(jī)分別與鍵盤(pán)、LCD顯示屏、讀IC卡模塊、重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、GPRS通信模塊、超高頻射頻卡讀卡器、施工電梯狀態(tài)識(shí)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(nèi)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的電源電路采用現(xiàn)有的12V/15W開(kāi)關(guān)電源模塊將220V或380V交流電源轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換為施工電梯監(jiān)控終端需要的+4.0V、+3.3V及+5V供電直流電源。
[0015]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述單片機(jī)為型號(hào)為STM32F107單片機(jī)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述鍵盤(pán)包括四個(gè)輕觸按鍵，通過(guò)密碼保護(hù)方式設(shè)定施工電梯的核定載重量和核定乘員數(shù)量；所述IXD顯示屏為具有SPI接口、128X64規(guī)格的IXD模塊，用于顯示實(shí)時(shí)載重量、乘員數(shù)量以及參數(shù)設(shè)定信息；所述讀IC卡模塊通過(guò)IIC接口與單片機(jī)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(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述GPRS通信模塊為M50模塊并配接SM卡，通過(guò)UART接口與單片機(jī)通信，M50模塊加裝TTS功能程序，除了實(shí)現(xiàn)監(jiān)控終端與監(jiān)控平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)傳輸以外，還把文字代碼轉(zhuǎn)化為音頻信號(hào)，由音頻放大電路實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述音頻放大電路為音頻功率放大器，優(yōu)選的，所述音頻功率放大器的型號(hào)為WAA2890，放大GPRS通信模塊輸出的音頻信號(hào)，驅(qū)動(dòng)喇叭實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述重量傳感器采用銷(xiāo)軸式四線(xiàn)制重量傳感器，優(yōu)選的，3噸量程傳感器MMK-3X-A，兩個(gè)重量傳感器作為連接銷(xiāo)軸安裝在托板與轎廂之間左右連接板的銷(xiāo)孔中；所述重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路選用超低噪聲PGIA模數(shù)轉(zhuǎn)換器CS5531或CS5532，通過(guò)SPI總線(xiàn)與單片機(jī)連接。
[0020]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的,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(guò)配接圓極化天線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)180TAG/S速率的密集尋卡操作；超高頻射頻卡采用支持EPC global UHF ClasslGen2/IS018000_6C協(xié)議的無(wú)源電子標(biāo)簽，每枚電子標(biāo)簽粘貼在員工安全帽內(nèi)部的頂端。
[0021]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述輸出控制模塊采用直流繼電器的常閉觸點(diǎn)接通或斷開(kāi)升降電梯運(yùn)動(dòng)控制回路，繼電器可選用943-1C-12DS ;施工電梯狀態(tài)識(shí)別模塊通過(guò)檢測(cè)升降電梯運(yùn)動(dòng)控制回路中有、無(wú)電流判斷施工電梯處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)還是靜止?fàn)顟B(tài)，實(shí)現(xiàn)原理見(jiàn)圖2，當(dāng)施工電梯沒(méi)有上行、下行或者門(mén)處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，AB兩端子之間沒(méi)有電流通過(guò)，光電耦合器OPl的OUT引腳為高電平，同理，施工電梯處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)OUT引腳為低電平。
[0022]一種上述施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用:
[0023]所述單片機(jī)利用施工電梯狀態(tài)識(shí)別模塊檢測(cè)到施工電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，命令超高頻射頻卡讀卡器以密集模式循環(huán)尋卡，同時(shí)命令重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路循環(huán)轉(zhuǎn)換重量信號(hào)；單片機(jī)從超高頻射頻卡讀卡器獲取轎廂中電子標(biāo)簽數(shù)量即員工數(shù)量，如果轎廂中員工數(shù)量超過(guò)了該施工電梯核定的承載人數(shù)即發(fā)生了超員現(xiàn)象，單片機(jī)利用輸出控制模塊切斷施工電梯運(yùn)行控制回路，禁止施工電梯運(yùn)行，同時(shí)間隔性地向GPRS通信模塊發(fā)送“電梯超員，請(qǐng)減員！ ”文字信息，GPRS通信模塊把該文字信息轉(zhuǎn)化為音頻信號(hào)，經(jīng)音頻放大電路播報(bào)“電梯超員，請(qǐng)減員！ ”語(yǔ)音提示，直到乘員數(shù)量滿(mǎn)足要求才接通施工電梯運(yùn)行控制回路，允許施工電梯運(yùn)行控制；同樣，單片機(jī)從重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路獲取載重量轉(zhuǎn)換結(jié)果，如果轎廂載重量超過(guò)了該施工電梯核定的載重量即發(fā)生了超載現(xiàn)象，單片機(jī)利用輸出控制模塊切斷施工電梯運(yùn)行控制回路，禁止施工電梯運(yùn)行，同時(shí)間隔性地向GPRS通信模塊發(fā)送“電梯超載，請(qǐng)減載！ ”文字信息，GPRS通信模塊把該文字信息轉(zhuǎn)化為音頻信號(hào)，經(jīng)音頻放大電路播報(bào)“電梯超載，請(qǐng)減載！ ”語(yǔ)音提示，直到載重量滿(mǎn)足要求才接通施工電梯運(yùn)行控制回路，允許施工電梯運(yùn)行控制；
[0024]所述單片機(jī)檢測(cè)結(jié)果同時(shí)通過(guò)GPRS通信模塊發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)則記錄、顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)勢(shì):
[0026]本發(fā)明采用超高頻射頻技術(shù)統(tǒng)計(jì)轎廂中成員的數(shù)量，超高頻射頻卡讀卡器的讀卡速度可達(dá)180TAG/S，而且識(shí)別率極高，對(duì)于乘員限制量10人左右的施工電梯，可以在IS內(nèi)實(shí)現(xiàn)100%的快速識(shí)別，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有快速、準(zhǔn)確且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，配合上述的其他措施，能夠可靠地實(shí)現(xiàn)施工電梯的超員與超載綜合監(jiān)控。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明中施工電梯監(jiān)控終端部分原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中I為電源電路、2為鍵盤(pán)、3為音頻放大電路、4為GPRS通信模塊、5為重量傳感器、6為重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、7為超高頻射頻卡、8為超高頻射頻卡讀卡器、9為單片機(jī)、10為輸出控制模塊、11為施工電梯狀態(tài)識(shí)別模塊、12為讀IC卡模塊、13為IXD顯示屏。
[0029]圖2為施工電梯狀態(tài)識(shí)別模塊原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說(shuō)明，但不限于此。
[0031]實(shí)施例1、
[0032]如圖1所示。
[0033]一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)，包括施工電梯監(jiān)控終端和遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，所述施工電梯監(jiān)控終端安裝在施工電梯轎廂中，遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)安裝在安檢單位的監(jiān)控服務(wù)器上；
[0034]所述施工電梯監(jiān)控終端，包括電源電路1、單片機(jī)9、重量傳感器5、重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路6、鍵盤(pán)2、IXD顯示屏13、讀IC卡模塊12、輸出控制模塊10、GPRS通信模塊4，其特征在于，所述施工電梯監(jiān)控終端還包括超高頻射頻卡讀卡器8、超高頻射頻卡7、施工電梯狀態(tài)識(shí)別模塊11、音頻放大電路3 ；
[0035]所述GPRS通信模塊4附帶TTS語(yǔ)音播報(bào)功能；[0036]電源電路I將220V或380V交流電源轉(zhuǎn)化為施工電梯監(jiān)控終端中需要的直流電源；
[0037]所述重量傳感器5為2個(gè)，所述2個(gè)重量傳感器5同時(shí)作為連接銷(xiāo)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(xiāo)孔中，為重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路6提供重量檢測(cè)電壓信號(hào)；單片機(jī)9分別與鍵盤(pán)2、IXD顯示屏13、讀IC卡模塊12、重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路6、GPRS通信模塊4、超高頻射頻卡讀卡器8、施工電梯狀態(tài)識(shí)別模塊11和輸出控制模塊10連接；所述GPRS通信模塊4還與音頻放大電路3相連；超高頻射頻卡7安裝在員工安全帽內(nèi)。
[0038]所述的電源電路I采用現(xiàn)有的12V/15W開(kāi)關(guān)電源模塊將220V或380V交流電源轉(zhuǎn)化為+12V直流電源，分別給超高頻射頻卡讀卡器8和輸出控制模塊10供電；所述的電源電路I分別利用SPX29302、SPX2945M3-3.3、MIC29300-5.0BU芯片將+12V直流電源轉(zhuǎn)換為施工電梯監(jiān)控終端需要的+4.0V、+3.3V及+5V供電直流電源。
[0039]所述單片機(jī)9為型號(hào)為STM32F107單片機(jī)。
[0040]所述鍵盤(pán)2包括四個(gè)輕觸按鍵，通過(guò)密碼保護(hù)方式設(shè)定施工電梯的核定載重量和核定乘員數(shù)量；所述IXD顯示屏13為具有SPI接口、128X64規(guī)格的IXD模塊，用于顯示實(shí)時(shí)載重量、乘員數(shù)量以及參數(shù)設(shè)定信息；所述讀IC卡模塊12通過(guò)IIC接口與單片機(jī)9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(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
[0041 ] 所述GPRS通信模塊4為M50模塊并配接SM卡，通過(guò)UART接口與單片機(jī)9通信，M50模塊加裝TTS功能程序，除了實(shí)現(xiàn)監(jiān)控終端與監(jiān)控平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)傳輸以外，還把文字代碼轉(zhuǎn)化為音頻信號(hào)，由音頻放大電路3實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)。
[0042]所述音頻放大電路3為音頻功率放大器，優(yōu)選的，所述音頻功率放大器的型號(hào)為WAA2890，放大GPRS通信模塊4輸出的音頻信號(hào)，驅(qū)動(dòng)喇叭實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)。
[0043]所述重量傳感器5采用銷(xiāo)軸式四線(xiàn)制重量傳感器，優(yōu)選的，3噸量程傳感器MMK-3X-A，兩個(gè)重量傳感器作為連接銷(xiāo)軸安裝在托板與轎廂之間左右連接板的銷(xiāo)孔中；所述重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路選用超低噪聲PGIA模數(shù)轉(zhuǎn)換器CS5531或CS5532，通過(guò)SPI總線(xiàn)與單片機(jī)9連接。
[0044]所述超高頻射頻卡讀卡器8采用含有Impinj Indy R2000芯片的成品讀卡器模塊，通過(guò)配接圓極化天線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)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 ClasslGen2/IS018000_6C協(xié)議的無(wú)源電子標(biāo)簽，每枚電子標(biāo)簽安裝在員工安全帽內(nèi)部的頂端。
[0045]所述輸出控制模塊10采用直流繼電器的常閉觸點(diǎn)接通或斷開(kāi)升降電梯運(yùn)動(dòng)控制回路，繼電器可選用943-1C-12DS ;施工電梯狀態(tài)識(shí)別模塊通過(guò)檢測(cè)升降電梯運(yùn)動(dòng)控制回路中有、無(wú)電流判斷施工電梯處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)還是靜止?fàn)顟B(tài)，實(shí)現(xiàn)原理見(jiàn)圖2，當(dāng)施工電梯沒(méi)有上行、下行或者門(mén)處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，AB兩端子之間沒(méi)有電流通過(guò)，光電耦合器OPl的OUT引腳為高電平，同理，施工電梯處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)OUT引腳為低電平。
[0046]實(shí)施例2、
[0047]如圖2所示。
[0048]—種上述施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用:
[0049]所述單片機(jī)9利用施工電梯狀態(tài)識(shí)別模塊11檢測(cè)到施工電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，命令超高頻射頻卡讀卡器8以密集模式循環(huán)尋卡，同時(shí)命令重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路6循環(huán)轉(zhuǎn)換重量信號(hào)；單片機(jī)9從超高頻射頻卡讀卡器8獲取轎廂中超高頻射頻卡7 (電子標(biāo)簽)數(shù)量即員工數(shù)量，如果轎廂中員工數(shù)量超過(guò)了該施工電梯核定的承載人數(shù)即發(fā)生了超員現(xiàn)象，單片機(jī)9利用輸出控制模塊10切斷施工電梯運(yùn)行控制回路，禁止施工電梯運(yùn)行，同時(shí)間隔性地向GPRS通信模塊4發(fā)送“電梯超員，請(qǐng)減員！ ”文字信息，GPRS通信模塊4把該文字信息轉(zhuǎn)化為音頻信號(hào)，經(jīng)音頻放大電路3播報(bào)“電梯超員，請(qǐng)減員！ ”語(yǔ)音提示，直到乘員數(shù)量滿(mǎn)足要求才接通施工電梯運(yùn)行控制回路，允許施工電梯運(yùn)行控制；同樣，單片機(jī)9從重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路6獲取載重量轉(zhuǎn)換結(jié)果，如果轎廂載重量超過(guò)了該施工電梯核定的載重量即發(fā)生了超載現(xiàn)象，單片機(jī)9利用輸出控制模塊10切斷施工電梯運(yùn)行控制回路，禁止施工電梯運(yùn)行，同時(shí)間隔性地向GPRS通信模塊4發(fā)送“電梯超載，請(qǐng)減載！ ”文字信息，GPRS通信模塊4把該文字信息轉(zhuǎn)化為音頻信號(hào)，經(jīng)音頻放大電路3播報(bào)“電梯超載，請(qǐng)減載！ ”語(yǔ)音提示，直到載重量滿(mǎn)足要求才接通施工電梯運(yùn)行控制回路，允許施工電梯運(yùn)行控制；
[0050]所述單片機(jī)9檢測(cè)結(jié)果同時(shí)通過(guò)GPRS通信模塊4發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)則記錄、顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
[0051]本監(jiān)控系統(tǒng)采用超高頻射頻卡讀卡器8的讀卡速度可達(dá)180TAG/S，而且識(shí)別率極高，對(duì)于乘員限制量10人左右的施工電梯，可以在IS內(nèi)實(shí)現(xiàn)100%的快速識(shí)別，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有快速、準(zhǔn)確且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，配合上述的其他措施，能夠可靠地實(shí)現(xiàn)施工電梯的超員與超載監(jiān)控。
【權(quán)利要求】
1.一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)，包括施工電梯監(jiān)控終端和遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，所述施工電梯監(jiān)控終端安裝在施工電梯轎廂中，遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)安裝在安檢單位的監(jiān)控服務(wù)器上； 所述施工電梯監(jiān)控終端，包括電源電路、單片機(jī)、重量傳感器、重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、鍵盤(pán)、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(jiān)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(tài)識(shí)別模塊、音頻放大電路； 所述GPRS通信模塊附帶TTS語(yǔ)音播報(bào)功能； 電源電路將220V或380V交流電源轉(zhuǎn)化為施工電梯監(jiān)控終端中需要的直流電源； 所述重量傳感器為2個(gè)，所述2個(gè)重量傳感器同時(shí)作為連接銷(xiāo)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(xiāo)孔中，為重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路提供重量檢測(cè)電壓信號(hào)；單片機(jī)分別與鍵盤(pán)、LCD顯示屏、讀IC卡模塊、重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、GPRS通信模塊、超高頻射頻卡讀卡器、施工電梯狀態(tài)識(shí)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(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的電源電路采用現(xiàn)有的12V/15W開(kāi)關(guān)電源模塊將220V或380V交流電源轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換為施工電梯監(jiān)控終端需要的+4.0V、+3.3V及+5V供電直流電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)為型號(hào)為STM32F107單 片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述鍵盤(pán)包括四個(gè)輕觸按鍵，通過(guò)密碼保護(hù)方式設(shè)定施工電梯的核定載重量和核定乘員數(shù)量；所述IXD顯示屏為具有SPI接口、128X64規(guī)格的IXD模塊，用于顯示實(shí)時(shí)載重量、乘員數(shù)量以及參數(shù)設(shè)定信息；所述讀IC卡模塊通過(guò)IIC接口與單片機(jī)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(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述GPRS通信模塊為M50模塊并配接SIM卡，通過(guò)UART接口與單片機(jī)通信，M50模塊加裝TTS功能程序，除了實(shí)現(xiàn)監(jiān)控終端與監(jiān)控平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)傳輸以外，還把文字代碼轉(zhuǎn)化為音頻信號(hào)，由音頻放大電路實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述音頻放大電路為音頻功率放大器，優(yōu)選的，所述音頻功率放大器的型號(hào)為WAA2890，放大GPRS通信模塊輸出的音頻信號(hào)，驅(qū)動(dòng)喇叭實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述重量傳感器采用銷(xiāo)軸式四線(xiàn)制重量傳感器，優(yōu)選的，3噸量程傳感器MMK-3X-A，兩個(gè)重量傳感器作為連接銷(xiāo)軸安裝在托板與轎廂之間左右連接板的銷(xiāo)孔中；所述重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路選用超低噪聲PGIA模數(shù)轉(zhuǎn)換器CS5531或CS5532，通過(guò)SPI總線(xiàn)與單片機(jī)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)，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(guò)配接圓極化天線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)180TAG/S速率的密集尋卡操作；超高頻射頻卡7采用支持EPC global UHFClasslGen2/IS018000-6C協(xié)議的無(wú)源電子標(biāo)簽，每枚電子標(biāo)簽安裝在員工安全帽內(nèi)部的頂端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)，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(diǎn)接通或斷開(kāi)升降電梯運(yùn)動(dòng)控制回路，繼電器可選用943-1C-12DS;施工電梯狀態(tài)識(shí)別模塊通過(guò)檢測(cè)升降電梯運(yùn)動(dòng)控制回路中有、無(wú)電流判斷施工電梯處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)還是靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)施工電梯沒(méi)有上行、下行或者門(mén)處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，光電耦合器OPl的OUT引腳為高電平，同理，施工電梯處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)OUT引腳為低電平。
10.一種如權(quán)利要求1所述施工電梯超員與超載監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用: 所述單片機(jī)利用施工電梯狀態(tài)識(shí)別模塊檢測(cè)到施工電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，命令超高頻射頻卡讀卡器以密集模式循環(huán)尋卡，同時(shí)命令重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路循環(huán)轉(zhuǎn)換重量信號(hào)；單片機(jī)從超高頻射頻卡讀卡器獲取轎廂中電子標(biāo)簽數(shù)量即員工數(shù)量，如果轎廂中員工數(shù)量超過(guò)了該施工電梯核定的承載人數(shù)即發(fā)生了超員現(xiàn)象，單片機(jī)利用輸出控制模塊切斷施工電梯運(yùn)行控制回路，禁止施工電梯運(yùn)行，同時(shí)間隔性地向GPRS通信模塊發(fā)送“電梯超員，請(qǐng)減員！ ”文字信息，GPRS通信模塊把該文字信息轉(zhuǎn)化為音頻信號(hào)，經(jīng)音頻放大電路播報(bào)“電梯超員，請(qǐng)減員！ ”語(yǔ)音提示，直到乘員數(shù)量滿(mǎn)足要求才接通施工電梯運(yùn)行控制回路，允許施工電梯運(yùn)行控制；同樣，單片機(jī)從重量信號(hào)轉(zhuǎn)換電路獲取載重量轉(zhuǎn)換結(jié)果，如果轎廂載重量超過(guò)了該施工電梯核定的載重量即發(fā)生了超載現(xiàn)象，單片機(jī)利用輸出控制模塊切斷施工電梯運(yùn)行控制回路，禁止施工電梯運(yùn)行，同時(shí)間隔性地向GPRS通信模塊發(fā)送“電梯超載，請(qǐng)減載！ ”文字信息，GPRS通信模塊把該文字信息轉(zhuǎn)化為音頻信號(hào)，經(jīng)音頻放大電路播報(bào)“電梯超載，請(qǐng)減載！ ”語(yǔ)音提示，直到載重量滿(mǎn)足要求才接通施工電梯運(yùn)行控制回路，允許施工電梯運(yùn)行控制； 所述單片機(jī)檢測(cè)結(jié)果同時(shí)通過(guò)GPRS通信模塊發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)則記錄、顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)。`
【文檔編號(hào)】B66B3/00GK103708315SQ201410008222
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】霍孟友, 邱朋, 崔同輝 申請(qǐng)人:山東大學(xué)