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原文传递一种基于红外激光束的电梯运行监控系统

专利名称：	一种基于红外激光束的电梯运行监控系统
摘要：	本发明提供一种基于红外激光束的电梯运行监控系统，利用中央处理装置、图像采集装置、重量测试装置、信号处理电路、加速度传感器、振动传感器、红外发射装置、红外接收装置、计时器以及无线传输装置对电梯运行的速度、方向进行监测，并对电梯所在楼层进行实时监测，采用红外方式对电梯所在楼层进行监测不仅能够有效的获知电梯所在楼层，同时，还能对轿厢内的图像信息进行采集以及传输，能够使候梯人员获知轿厢内的人员数量等情况，再通过振动传感器获取电梯运行时的振动信号以判断电梯运行是否正常。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	苏州浦立特电子科技有限公司
发明人：	李阳
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910304507.9
公开号：	CN109969897A
代理机构：	宿州智海知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	陈燕
分类号：	B66B5/00(2006.01);B;B66;B66B;B66B5
申请人地址：	211305 江苏省南京市高淳区砖墙镇港口幼儿园
主权项：	1.一种基于红外激光束的电梯运行监控系统，其特征在于，所述基于红外激光束的电梯运行监控系统包括中央处理装置（1）、图像采集装置、重量测试装置（6）、信号处理电路、加速度传感器（11）、红外发射装置（9）、红外接收装置（10）、振动传感器（13）计时器以及无线传输装置；其中，所述图像采集装置设置于电梯的轿厢（8）内，所述图像采集装置的输出端与所述中央处理装置（1）的信号输入端连接，所述图像采集装置用于采集所述轿厢（8）内的图像信息，所述重量测试装置（6）设置于电梯的电梯门（3）前的地面（5）上，所述重量测试装置（6）的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述重量测试装置（6）用于测试位于所述电梯门（3）前候梯人员和物品的重量，所述振动传感器（13）位于所述轿厢（8）上方，所述振动传感器（13）的输出端与所述信号处理电路的输入端连接，所述信号处理电路的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述振动传感器（13）用于监测电梯运行时的振动信号，所述加速度传感器（11）位于所述轿厢（8）上方，所述加速度传感器（11）的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述加速度传感器（11）用于检测电梯运行速度和方向，所述红外发射装置（9）和所述红外接收装置（10）位于电梯井（12）楼层位置的墙壁两侧，所述红外发射装置（9）和所述红外接收装置（10）相对设置，所述红外发射装置（9）不间断发射红外激光束，所述红外接收装置（10）接收所述红外发射装置（9）发射的红外激光束，所述红外接收装置（10）的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述计时器的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述无线传输装置的输入端与所述中央处理装置（1）的输出端连接，若所述红外接收装置（10）接收不到所述红外发射装置（9）发射的红外激光束，则所述红外接收装置发射第一触发信号至所述计时器，所述计时器接收到第一触发信号后开始计时，若计时数大于预设时间阈值，则判断电梯停留在所述红外接收装置（10）所在楼层，所述红外接收装置（10）将其所在楼层信息传输至所述中央处理装置（1），所述中央处理装置（1）将接收到的楼层信息、电梯运行速度、电梯运行方向、电梯振动信号、图像信息以及与上述楼层信息匹配的重量信号通过所述无线传输装置传输至楼内服务机器人，若计时数小于或等于预设时间阈值，则所述计时器向所述中央处理装置（1）发出第二触发信号，所述中央处理装置（1）接收到第二触发信号时，将接收到的电梯正在运行信息、电梯运行速度、电梯运行方向、电梯振动信号、图像信息通过所述无线传输装置传输至楼内服务机器人。 2.根据权利要求1所述的基于红外激光束的电梯运行监控系统，其特征在于，所述重量测试装置（6）包括一压力传感器，所述压力传感器的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接。 3.根据权利要求2所述的基于红外激光束的电梯运行监控系统，其特征在于，所述信号处理电路对所述振动传感器（13）检测的信号依次进行信号放大、信号滤波处理。 4.根据权利要求2的基于红外激光束的电梯运行监控系统，其特征在于，所述振动传感器（13）用于监测电梯运行时的振动信号，将采集的振动信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至所述信号处理电路，V1为经过所述信号处理电路处理后的电压信号，所述信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，所述振动传感器（13）的输出端与所述信号放大单元的输入端连接，所述信号放大单元的输出端与所述信号滤波单元的输入端连接，所述信号滤波单元的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接。 5.根据权利要求4所述的基于红外激光束的电梯运行监控系统，其特征在于，所述信号放大单元包括集成运放A1、电容C1-C3、三极管T1-T6、二极管D1-D4和电阻R1-R17；其中，所述所述振动传感器（13）的输出端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与集成运放A1的反相输入端连接，集成运放A1的同相输入端接地，电阻R2与电容C1并联后的一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R2与电容C1并联后的另一端与所述信号滤波单元的输入端连接，电阻R3的一端与三极管T3的基极连接，电阻R3的一端还与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的另一端与+15V电源连接，二极管D2的阳极与二极管D1的阴极连接，电阻R4的一端与三极管T4的基极连接，二极管D2的阴极与电阻R4的另一端连接，电阻R5的一端与-15V电源连接，电阻R5的另一端与三极管T4的基极连接，三极管T1的发射极与+15V电源连接，电阻R7的一端接地，三极管T1的集电极与电阻R7的另一端连接，三极管T1的基极与电阻R10的一端连接，三极管T2的发射极与-15V电源连接，三极管T2的集电极与电阻R14的一端连接，三极管T2的基极与电阻R15的一端连接，电阻R6的一端与二极管D3的阳极连接，电阻R6的另一端与+15V电源连接，二极管D3的阴极与三极管T5的集电极连接，二极管D3的阴极还与三极管T3的集电极连接，三极管T3的发射极与电阻R7的另一端连接，电阻R8的一端与三极管T4的发射极连接，电阻R8的另一端与电阻R7的一端连接，三极管T4的集电极与三极管T6的基极连接，三极管T4的集电极与二极管D4的阳极连接，电阻R9的一端与-15V电源连接，电阻R9的另一端与二极管D4的阴极连接，电阻R10的另一端与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端与+15V电源连接，电阻R16的一端还与三极管T5的发射极连接，电容C2与电阻R11串联后再与电阻R12并联后的一端与三极管T3的发射极连接，电容C2与电阻R11串联后再与电阻R12并联后的另一端与三极管T5的集电极连接，电容C3与电阻R13串联后再与电阻R14并联后的一端与三极管T4的发射极连接，电容C3与电阻R13串联后再与电阻R14并联后的另一端与三极管T6的集电极连接，电阻R17的一端与-15V电源连接，电阻R15的另一端与电阻R17的另一端连接，电容C3与电阻R13串联后再与电阻R14并联后的另一端与所述信号滤波单元的输入端连接。 6.根据权利要求5所述的基于红外激光束的电梯运行监控系统，其特征在于，所述信号滤波单元包括电阻R18-R26、电容C4-C5以及集成运放A2-A5；其中，所述信号放大单元的输出端与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R19的一端与集成运放A2的反相输入端连接，集成运放A2的同相输入端接地，电阻R19的另一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R20的一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R20的另一端与集成运放A3的反相输入端连接，集成运放A3的同相输入端接地，电阻R23的一端与电阻R22的一端连接，电阻R23的另一端与集成运放A5的反相输入端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电阻R22的另一端与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R24的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R24的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R25的一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R25的另一端与集成运放A4的反相输入端连接，集成运放A4的同相输入端接地，电阻R26的一端与集成运放A4的反相输入端连接，电阻R26的另一端与集成运放A4的输出端连接，电容C4的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电容C4的另一端与集成运放A3的输出端连接，电容C5的一端与集成运放A5的反相输入端连接，电容C5的另一端与集成运放A5的输出端连接，集成运放A5的输出端与所述中央处理装置（1）连接，集成运放A5将处理后的电压信号V1传输至所述中央处理装置（1）。 7.根据权利要求1所述的基于红外激光束的电梯运行监控系统，其特征在于，所述加速度传感器（11）位于所述轿厢（8）上方，所述加速度传感器（11）的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述加速度传感器（11）用于检测电梯运行速度和方向，若所述加速度传感器（11）采集到电梯运行的加速度为a，通过积分算法得出电梯的运行速度，通过加速度a的正负判断电梯运行方向。 8.根据权利要求1所述的基于红外激光束的电梯运行监控系统，其特征在于，所述中央处理装置（1）对接收到的图像进行图像增强处理后再通过所述无线传输装置传输至服务机器人。 9.根据权利要求8所述的基于红外激光束的电梯运行监控系统，其特征在于，将图像采集装置采集的图像定义为二维函数d(x,y) ，其中x、y是空间坐标，所述中央处理装置（1）对图像d(x,y)进行图像增强处理，经过图像增强处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中。 10.根据权利要求6所述的基于红外激光束的电梯运行监控系统，其特征在于，所述信号滤波单元为低通滤波单元，其中，Ui为信号放大单元的输出电压信号，U1为集成运放A2的输出电压信号，U0为集成运放A4的输出电压信号，U2为集成运放A3的输出电压信号，s为传递函数中的变量；其中，；；。
所属类别：	发明专利