电梯紧急报警装置、系统
技术领域
本实用新型涉及电梯安全领域，尤其涉及一种电梯紧急报警装置系统。
背景技术
随着技术的不断发展，电梯的安全水平也在逐年提高，但电梯作为机电一体化特种设备，出现设备故障困人情况不可避免，但由于存在种种原因，导致未能及时向外求救。根据《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》 (TSG T7001-2009)的规定，电梯必须设置紧急报警装置，该装置采用对讲系统以便与救援服务持续联系，在目前的设置中，一般采取按电梯设置的紧急救援电铃向外求救，或者加装第三方紧急救援装置与外界取得联系，但往往会遇到以下的问题：(1)只能向物业值班室报警，容易遇到无人值班接听报警信息的问题；(2)对于加装电梯，需要通过高成本的布线把电梯的报警系统与值班室连接；(3)通讯电话卡需要实名认证，对于公共属性的电梯难以实现。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提出一种电梯紧急报警装置、系统，能够检测电梯原有通话系统的报警信号，根据该报警信号通过云平台进行报警，无需重新布线，成本低，而且能够将报警信息发送给预设救援人员，消除了无人值班的干扰，利用云平台呼叫的特性，无需实名认证，保护了个人隐私。
为解决上述问题，本实用新型采用的一个技术方案为：一种电梯紧急报警装置，所述电梯紧急报警装置包括处理器、无线通信模块以及通话模块；所述处理器与所述无线通信模块连接，通过所述无线通信模块建立与云平台的数据通讯链路；所述通话模块与电梯通话系统的通信线路或呼救电路连接，所述处理器通过所述通话模块检测所述通信线路或呼救电路的报警信号，在检测到所述报警信号时通过所述无线通信模块向所述云平台或预设救援人员发送报警信息，并将所述云平台或预设救援人员发送的语音信息通过所述通话模块发送给所述电梯通话系统以实现被困人员与救援人员的沟通。
进一步地，所述通话模块包括通话端口，所述通话端口包括L、R端口，所述L、R端口分别与所述通信线路的L、R信号线连接。
进一步地，所述通话模块还包括保护电路，所述保护电路分别与所述通话端口、呼叫电路连接，所述保护电路用于与所述通信电路进行阻抗匹配以及保护所述电梯紧急报警装置的内部电路。
进一步地，所述通话模块还包括通话处理电路，所述通话处理电路与所述保护电路、无线通信模块以及所述电梯通话系统的语音接收电路、语音播放电路连接，通过所述通话处理电路进行音量大小以及通话、送话处理。
进一步地，所述通话模块还包括语音电路，所述语音电路分别与所述通话处理电路、处理器连接，所述语音电路在所述处理器接收到报警信号时，通过所述通话处理器电路向所述电梯通话系统发送安抚语音，以安抚被困人员。
进一步地，所述电梯紧急报警装置还包括状态显示模块，所述状态显示模块与所述处理器连接，通过所述状态显示模块显示所述电梯紧急报警装置的工作状态。
进一步地，所述电梯紧急报警装置包括时钟模块、电源模块；所述时钟模块与所述处理器连接，所述时钟模块用于向所述处理器通过时钟信号和基准信号；所述电梯紧急报警装置还包括电源模块，所述电源模块与所述处理器连接，通过所述电源向所述电梯紧急报警装置供电。
进一步地，所述电梯紧急报警装置还包括电源模块，所述电源模块与所述处理器连接，通过所述电源向所述电梯紧急报警装置供电。
进一步地，所述电源模块包括电源管理电路、转换电路、电池组件、稳压器；
所述电源管理电路分别与所述转换电路、处理器连接，所述转换电路将交流电转换为直流电，通过所述电源管理电路传输给所述处理器；
所述电池组件与所述电源管理电路连接，所述电池组件存储所述电源管理电路输入的电能，并在所述转换电路断电时向所述电梯紧急报警装置供电；
所述稳压器与所述电源管理电路连接，所述稳压器接收所述电源管理电路输入的电压，将所述电压转换为预设电压以向所述电梯紧急报警装置供电。
基于相同的发明构思，本实用新型还提出一种电梯紧急报警系统，所述电梯紧急报警系统包括：云平台以及如上所述的电梯紧急报警装置；所述云平台与所述电梯紧急报警装置连接，所述云平台接收所述电梯紧急报警装置发送的报警信号，根据所述报警信号向预设救援人员发送报警信息和将所述预设救援人员发送的语音信息发送给电梯紧急报警装置，其中，所述报警信息包括报警信号、电梯的位置、建筑物名称、电梯型号中的至少一种。
相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：能够检测电梯原有通话系统的报警信号，根据该报警信号通过云平台进行报警，无需重新布线，成本低，而且能够将报警信息发送给预设救援人员，消除了无人值班的干扰，利用云平台呼叫的特性，无需实名认证，保护了个人隐私。
附图说明
图1为本实用新型电梯紧急报警装置一实施例的结构图；
图2为本实用新型电梯紧急报警装置报警实现方式一实施例的框架图；
图3为本实用新型电梯紧急报警装置报警实现方式一实施例的拓扑图；
图4为本实用新型电梯紧急报警装置一实施例的硬件框架图；
图5为本实用新型电梯紧急报警装置的通话模块一实施例的电路图；
图6为本实用新型电梯紧急报警装置的处理器、语音电路一实施例的电路图；
图7为本实用新型电梯紧急报警装置的2G通信组件一实施例的电路图；
图8为本实用新型电梯紧急报警装置的4G通信组件一实施例的电路图；
图9为本实用新型电梯紧急报警装置的电源模块一实施例的电路图；
图10为本实用新型电梯紧急报警系统一实施例的结构图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
请参阅说明书附图1-9，其中，图1为本实用新型电梯紧急报警装置一实施例的结构图；图2为本实用新型电梯紧急报警装置报警实现方式一实施例的框架图；图3为本实用新型电梯紧急报警装置报警实现方式一实施例的拓扑图；图4为本实用新型电梯紧急报警装置一实施例的硬件框架图；图5为本实用新型电梯紧急报警装置的通话模块一实施例的电路图；图6为本实用新型电梯紧急报警装置的处理器、语音电路一实施例的电路图；图7为本实用新型电梯紧急报警装置的2G通信组件一实施例的电路图；图8为本实用新型电梯紧急报警装置的4G通信组件一实施例的电路图；图9为本实用新型电梯紧急报警装置的电源模块一实施例的电路图。结合图1-9对本实用新型的电梯紧急报警装置作详细说明。
在本实施例中，电梯紧急报警装置包括处理器、无线通信模块以及通话模块；处理器与无线通信模块连接，通过无线通信模块建立与云平台的数据通讯链路；通话模块与电梯通话系统的通信线路或呼救电路连接，处理器通过通话模块检测通信线路或呼救电路的报警信号，在检测到报警信号时通过无线通信模块向云平台或预设救援人员发送报警信息，并将云平台或预设救援人员发送的语音信息通过通话模块发送给电梯通话系统以实现被困人员与救援人员的沟通。
在本实施例中，电梯通话系统为电梯上原有的有线通话系统，电梯紧急报警装置与该有线通话系统的通信线路连接或呼救电路连接以获取和检测被困人员通过该有线通话系统发出的报警信号。
在本实施例中，处理器可以为单片机、MCU、SOC以及其他能够接收报警信号并根据该报警信号执行报警操作的器件。
在一个具体的实施例中，处理器为MCU，无线通信模块为2G/4G通讯模块，电梯紧急报警装置启动后，MCU首先对2G/4G通讯模块进行初始化并建立与云平台的数据通讯链路，在通过云平台的认证后与云平台保持长期数据通讯连接。
在本实施例中，通话模块包括通话端口，通话端口包括L、R端口，L、R 端口分别与通信线路中用于传输语音信号的L、R信号线连接。
其中，通信线路包括二线制通信线路或四线制通信线路，当通信线路为四线制通信线路时，通话端口的G端口与四线制通信线路的地线连接。
在本实施例中，对于2线制的电梯有线通话系统，处理器控制保护电路进行交、直流的分离处理并实时监听呼叫铃声。当监听到呼叫铃声持续一定时长 (出厂默认为1秒)一定次数就会触处理器的报警功能，处理器通过无线通信模块向云平台发送报警信息。
在本实施例中，通话模块还包括保护电路，保护电路分别与通话端口、呼救电路连接，保护电路用于与通信电路进行阻抗匹配以及保护电梯紧急报警装置的内部电路，避免外部信号和浪涌对电梯报警装置的其他器件造成损坏。
在一个具体的实施例中，保护电路包括接口转换电路、受话阻抗转换电路以及送话阻抗转换电路，通过受话阻抗转换电路将通信电路传输的呼叫铃声、语音信息转换为电梯紧急报警装置能够接收和处理的信号。并利用送话阻抗转换电路将处理器或无线通信模块传输的语音信号转换为电梯紧急报警装置能够处理的语音信号。
在本实施例中，保护电路还包括呼救触发电路，呼救触发电路与呼救电路连接，保护电路通过保护电路接收呼救电路传输的呼叫报警信号。
在一个具体的实施例中，处理器通过保护电路实时监测电梯通话系统发出的信号，当电梯被困人员按动电梯通话系统中呼救电路的呼叫按键一定时长、一定次数，触发呼救触发电路接收该呼救电路产生的呼叫报警信号，保护电路将呼叫报警信号传输给处理器，处理器接收该信号后会启动报警功能。处理器会通过无线通信模块向其连接的云平台发出报警信号。云平台到报警信号后在监控屏幕弹屏显示报警信息或以手机短信、电话以及其他方式发通知预设救援人员。
其中，被困人员按动呼叫按键触发保护电路的呼救触发电路将呼叫报警信号传输给处理的时长以及次数可根据用户需求自由设定。
在一个具体的实施例中，被困人员按动呼叫按键持续1秒触发保护电路传输呼叫报警信号。
在本实施例中，通话模块还包括通话处理电路，通话处理电路与保护电路、无线通信模块以及电梯通话系统的语音接收电路、语音播放电路连接，通过通话处理电路进行音量大小以及通话、送话处理。
在本实施例中，通话处理电路包括送话放大电路、送话噪声处理电路、送话平衡处理电路、消侧音处理电路、受话自动噪声增益电路，处理器接收现场或云平台的音量调节指令通过该送话噪声处理电路、送话平衡处理电路、消侧音处理电路、受话自动噪声增益电路对通话中的噪声进行处理以及根据被困人员的距离调整捕获被困人员声音音量以及清晰度，并利用送话放大电路调节传输给被困人员的通话音量。
在本实施例中，无线通信模块包括无线通信组件以及天线，无线通信组件分别与处理器、天线连接，无线通信组件包括2G通信组件、4G通信组件中的任一种。
在本实施例中，当无线通信组件为4G通信组件时，在电梯紧急报警装置加电启动后，处理器控制无线通信模块自动进入数据通讯模式，通过串口将处理器与云端建立起通讯。在电梯轿厢里的被困人员按动紧急呼救电路的通话呼叫按键1秒以上，处理器会通过4G通讯组件以及天线向云端发出报警信号。当无线通信组件接收到救援人员或云平台拨打的电话时，4G通讯组件发出的响铃信号会传递到处理器。处理器向4G通讯组件发出接听电话的指令。4G通讯组件进入通话模式，电话接通后，4G通讯组件通过通话处理电路输出音频信号，同时对传输给电梯中的麦克风的信号进行自动增益及降噪处理，这样就顺利建立被困人员与外界的通话了。在通话结束后，处理器自动将4G通讯组件的工作模式恢复为数据通讯模式。
在其他实施例中，无线通信组件还可以为WiFi以及3G、5G通信组件中的任一种。处理器通过该通信组件和天线与云平台或预设救援人员联系。
在本实施例中，电梯紧急报警装置还包括状态显示模块，状态显示模块与处理器连接，通过状态显示模块显示电梯紧急报警装置的工作状态。
在本实施例中，状态显示模块可以为LED灯、显示屏以及其他能够通过文字、颜色以及其他方式显示电梯紧急报警装置工作状态的设备。
在本实施例中，电梯紧急报警装置包括时钟模块，时钟模块与处理器连接，时钟模块用于向处理器通过时钟信号和基准信号。
在一个具体的实施例中，时钟模块为晶振。
在本实施例中，电梯紧急报警装置还包括电源模块，电源模块与处理器连接，通过电源向电梯紧急报警装置供电。
电源模块包括电源管理电路、转换电路，电源管理电路分别与转换电路、处理器连接，转换电路将交流电转换为直流电，通过电源管理电路传输给处理器。
在一个具体的实施例中，交流电为220V-240V。
在本实施例中，电源管理模块还包括电池组件，电池组件与电源管理电路连接，电池组件存储电源管理电路输入的电能，并在转换电路断电时向电梯紧急报警装置供电。
在本实施例中，电池组件可以为锂电池、超级电容、可充电电池以及其他能够储存电能的器件。
在一个具体的实施例中，电池组件为锂电池，型号为18650锂电池，额定电压为12V，额定电流为2.5AH。
在本实施例中，通话处理电路还具有报警电路，报警电路与电源管理电路以及电池组件连接，检测电池组件的电量，在电池组件的电量低于预设值或接收到电源管理电路传输的报警指令时，产生电池电量报警信号，并通过通话处理器电路的受话自动增益控制电路传输给无线通信模块，进而将该电池电量报警信号传输给云平台，实现对电池组件的云端管理。
在本实施例中，电源模块还包括稳压器，稳压器与电源管理电路连接，稳压器接收电源管理电路输入的电压，将电压转换为预设电压以向电梯紧急报警装置中的其他器件供电。
在一个具体的实施例中，稳压器将电源管理电路输出的电压转换为12、5V 的直流电以向电梯紧急报警装置中的器件供电。
在本实施例中，转换电路包括降压电路、整流电路，整流电路分别与降压电路、电源管理电路连接，输入的交流电通过降压、整流处理后传输给电源管理电路。
在本实施例中，处理器为高性能的32位MCU处理器，能够自适应远近距离捕获求救者声音，通过电梯紧急报警装置内置的电源实现不间断供电，电梯通话系统的对讲听筒音量可通过现场或云端远程调节，电梯轿厢里喇叭音量可通过现场或云端远程调节。
在本实施例中，为了使救援人员能够快速确定故障电梯和被困人员的位置，云平台接收电梯紧急报警装置发送的报警信号，根据报警信号向预设救援人员发送报警信息和将预设救援人员发送的语音信息发送给电梯紧急报警装置，其中，报警信息包括报警信号、电梯的位置、建筑物名称、电梯型号中的至少一种。
相对于现有技术的电梯，本实用新型的电梯紧急报警装置能够做到以下几点：
1、直接对接电梯现有通话系统，无需重复布线，设备接入简单、成本低；
2、搭载无线通信模块，处理器可通过该无线通信模块拨通预设电话号，从而联系预设救援人员，解决没有专设值班室管理的电梯紧急报警装置设置问题；
3、与云平台通过MQTT协议实现24小时连接，可及时发现装置故障，接收被困人员在电梯发出的紧急报警信号；
4、通过云平台建立电梯轿厢内对讲系统与值班人员或救援人员的双向通话，双方均为被叫方，无需实名认证；
5、通过云平台将报警电梯的设备基本信息和GIS地理信息推送到紧急救援人员，有利于救援人员能够了解故障电梯情况和地理位置信息，快速、准确实施紧急救援；
6、处理器为内置智能芯片的处理器，电梯紧急报警装置具有全网通工业级 GSM无线通信模块，低噪声音频处理集成电路，通话音质清晰，工业级设计标准，智能控制技术，低功耗设计，环保节能，可适应不同的场所；内置电源模块智能云端管理功能；电池使用更安全、持久；
7、可扩展应用于物联网产业链中的多个M2M行业，如智能路灯、智能矿井、智能家居、智能建筑、智能消防、智能公共安全等领域。
当电梯出现困人故障，人员触发电梯内原有电梯通话系统的紧急报警装置时，通过云平台实现电梯轿厢内对讲系统与值班人员或救援员的通话，及时安抚被困人员，同时救援人员手机上接收来自云平台的救援信息，可通过短链接定位故障电梯，快速展开救援工作，可以降低电梯三方通话的布设成本，解决旧电梯加装三方通话布线困难和成本高等问题。在电梯紧急报警装置引入物联网和云计算技术，是对市场上同行产品的一个革新，它支持把电梯的安全管理快速接入智慧城市的管理系统，充分调动政府、维保单位、公安、消防和电梯厂家等部门资源共同提升电梯的使用安全。
有益效果：本实用新型的电梯紧急报警装置能够检测电梯原有通话系统的报警信号，根据该报警信号通过云平台进行报警，无需重新布线，成本低，而且能够将报警信息发送多个预设救援人员，消除了无人值班的干扰，利用云平台呼叫的特性，无需实名认证，保护了个人隐私。
基于相同的发明构思，本实用新型还提出一种电梯紧急报警系统，请参阅图10，图10为本实用新型电梯紧急报警系统一实施例的结构图，结合图10对本实用新型的电梯紧急报警系统作具体说明。
本实用新型的电梯紧急报警系统包括：云平台以及如上述实施例所述的电梯紧急报警装置。
在本实施例中，云平台与电梯紧急报警装置连接，云平台接收电梯紧急报警装置发送的报警信号，根据报警信号向预设救援人员发送报警信息和将预设救援人员发送的语音信息发送给电梯紧急报警装置，其中，报警信息包括报警信号、电梯的位置、建筑物名称、电梯型号中的至少一种。
有益效果：本实用新型的电梯紧急报警系统能够检测电梯原有通话系统的报警信号，根据该报警信号通过云平台进行报警，无需重新布线，成本低，而且能够将报警信息发送多个预设救援人员，消除了无人值班的干扰，利用云平台呼叫的特性，无需实名认证，保护了个人隐私。
在本实用新型所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备、模块和单元，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他的形式。
所述作为分离部件说明的可以是或者也可以不是物理上分开的，作为显示的部件可以是或者也可以不是物理，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个位置。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施方式方案的目的。
上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。
