[发明专利]一种集成多种灾害预警、第三方监测的电梯预警系统

权利要求书

1.一种集成多种灾害预警、第三方监测的电梯预警系统，包括设置与电梯上的电梯控制器，其特征在于：还包括处理器(1)、振动检测单元(2)、摄像单元(3)、语音通话单元(4)、报警提示单元(5)、通信单元(6)和存储单元(7)；

处理器(1)，设置在电梯内；

振动检测单元(2)，设置在电梯以及电梯井内的不同位置，振动检测单元(2)用于检测电梯各处的振动加速度，振动检测单元(2)与处理器(1)电性连接；

摄像单元(3)，设置在电梯井及电梯内，摄像单元(3)用于获取电梯运行时的图像，摄像单元(3)与处理器(1)电性连接；

语音通话单元(4)，用于使电梯内用户发出语音求助信息；语音通话单元(4)与处理器(1)电性连接；

报警提示单元(5)，用于向电梯内用户发出灾害预警信息，并选择性制动电梯平层并开启电梯门；

通信单元(6)，与电梯控制器和处理器(1)电性连接，通信单元(6)用于使电梯控制器与处理器(1)进行通信；通信单元(6)还与互联网通信连接；

存储单元(7)，用于存储振动检测单元(2)、语音通话单元(4)、报警提示单元(5)或者通信单元(6)向处理器(1)发送的数据；

其中，电梯运行时，处理器(1)通过通信单元(6)接收电梯控制器或者互联网发送的灾害预警信息，还从振动检测单元(2)或者摄像单元(3)获取输入信号，开启语音通话单元(4)或者报警提示单元(5)，并使电梯在最近的楼层保持平层并开门；

所述振动检测单元(2)包括若干加速度检测芯片U1；处理器(1)包括若干串行接口和通用输入输出接口；各加速度检测芯片U1的引脚1和引脚12均与+3.3V电压电性连接，各加速度检测芯片U1的引脚13、引脚14和引脚8均与处理器(1)的通用输入输出接口PB11、PB10和PB9对应电性连接，各加速度检测芯片U1的引脚7分别与处理器(1)的不同的通用输入输出接口电性连接；

所述摄像单元(3)包括摄像头U2、第一稳压芯片U3和第二稳压芯片U4；摄像头U2包括SCCB接口和若干数据输出端；摄像头U2的SCCB接口与处理器(1)的通用输入输出接口PA9和PA10对应电性连接；摄像头U2的引脚7、引脚9、引脚12、引脚14、引脚16、引脚17、引脚18、引脚19、引脚20、引脚21和引脚22分别与处理器(1)的通用输入输出接口PB8、PA8、PD7、PD6、PD5、PA12、PD4、PD0、PD3、PD1和PD2一一对应电性连接；所述摄像头U2的引脚9和引脚17还分别跟与非门NAND的两个输入端一一对应电性连接，与非门NAND的输出端与处理器(1)的PB13接口电性连接；第一稳压芯片U3的输入端与+3.3V电源电性连接，第一稳压芯片U3的输出端与摄像头U2的引脚4和引脚11电性连接；第二稳压芯片U4的输入端与+3.3V电源电性连接，第二稳压芯片U4的输出端与摄像头U2的引脚10电性连接；

所述语音通话单元(4)包括两个相同的麦克风单元U5.1和U5.2；麦克风单元U5.1的引脚1、U5.2的引脚1和引脚2均与+3.3V电源电性连接，麦克风单元U5.1的引脚2、引脚5和麦克风单元U5.2的引脚5接地，麦克风单元U5.1的引脚3和U5.2的引脚3均与处理器(1)的通用输入输出接口PH6电性连接；麦克风单元U5.1的引脚4和U5.2的引脚4均与处理器(1)的通用输入输出接口PF11电性连接；

所述报警提示单元(5)包括爆闪模块、继电器控制模块、扬声器模块和显示输出模块；爆闪模块包括第一LED串联灯带、第二LED串联灯带、第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，第一MOS管Q1的栅极与处理器(1)的通用输入输出接口PD8电性连接，第一MOS管Q1的源极接地，第一MOS管Q1的漏极与第一LED串联灯带的负极电性连接，第一LED串联灯带的正极与+24V电源电性连接，第二MOS管Q2的栅极与处理器(1)的通用输入输出接口PD9电性连接，第二MOS管Q2的源极接地，第二MOS管Q2的漏极与第二LED串联灯带的负极电性连接，第二LED串联灯带的正极与+24V电源电性连接；第一LED串联灯带由若干红光LED顺次串联而成，第二LED串联灯带由若干蓝光或者白光LED顺次串联而成；继电器控制模块包括光耦U6、三极管Q3和继电器JD1，光耦U6的引脚1与+3.36V电源电性连接，光耦U6的引脚2与处理器(1)的通用输入输出接口PD10电性连接，光耦U6的引脚4与+5V电源电性连接，光耦U6的引脚3与三极管Q3的基极电性连接，三极管Q3的源极接地，三极管Q3的集电极与继电器JD1的线圈的一端电性连接，继电器JD1的线圈的另一端与+24V电源电性连接，继电器JD1的线圈两端还反向并联有二极管D1；扬声器模块包括喇叭U7、晶体管Q4和可调电阻RP1，可调电阻RP1的一端与处理器(1)的通用输入输出接口PD11电性连接，可调电阻RP1的另一端与喇叭U7的一端电性连接，晶体管Q4的引脚1与处理器(1)的通用输入输出接口PD12电性连接，晶体管Q4的引脚16与喇叭U7的另一端电性连接；显示输出模块包括LCD显示屏U8，LCD显示屏U8的行同步端、帧同步端、使能端和像素时钟端分别与处理器(1)的通用输入输出接口PI10、PI9、PF10和PG7一一对应电性连接，LCD显示屏U8的RGB输入通道分别与处理器(1)对应的各颜色数据输出接口对应电性连接；

所述报警提示单元(5)的爆闪模块、扬声器模块和显示输出模块均设置在电梯轿厢内，且爆闪模块与扬声器模块设置在显示输出模块远离地面的一端；

电梯在灾害来临前根据预警信息，可以采用如下的算法实现不同的决策控制：

S1：依据从互联网发送的灾害预警信息，获得预警信息的要素：灾害的类别和名称、灾害发生时间、发生地点以及灾害等级强弱；

S2：判断对应的灾害是否影响电梯的安全运行；如属于严重影响电梯运行的地震或者火灾，则执行步骤S3；

S3：针对集成多种灾害预警、第三方监测的电梯预警系统，汇集决策要素信息：包括当前电梯是否在运行、与电梯控制器通信状态是否正常、电梯所在楼层、电梯内部装载人员情况和电梯历史运行的状态评价系数，其中电梯历史运行的状态评价系数初始值为1，该系数与电梯使用年限或者电梯年故障发生频率成反比；

S4：根据上述决策要素信息，结合预警信息的要素，判断灾害对电梯产生影响的倒计时时间，评估灾害对电梯的潜在破坏性；

S5：如电梯历史运行的状态评价系数的当前值大于0.7，灾害到达时间足够电梯运行到一层，即控制电梯运行到一层，强制开门并停止运行，通知乘员疏散，并通过告知灾害类型和破坏等级；如果电梯本身状态良好，灾害到达时间急迫，就立即控制电梯强制平层开门，催促人员尽快离开电梯避险，并通过爆闪模块、扬声器模块和显示输出模块通知灾害类型或者破坏等级；对于没有在运行中的电梯，在灾害预警触发后，统一关停不运行，避免人员被困在电梯中；如电梯历史运行的状态评价系数的当前值不超过0.7，在有灾害破坏风险时，就控制电梯强制就近平层开门，同时提醒电梯中人员自行疏散，并通过爆闪模块、扬声器模块和显示输出模块通知灾害类型或者破坏等级。