基于物联网的电梯救助系统及方法

技术领域

本发明涉及电梯救助技术领域，特别是涉及一种基于物联网的电梯救助系统及方法。

背景技术

由于电梯是一个比较密闭的空间，电梯内信号较差，通信装备比如手机在电梯内受到信号的限制无法进行求救使用。传统的手段是，在电梯内设置了一键呼救装置，当电梯使用过程中发生故障停机或停电困人等意外情况时电梯乘客可轻按“呼叫”键向值班室发出呼叫信号。一键呼叫采用了对讲原理进行通信，当值班室无应答时，求救装置就失效了。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于物联网的电梯救助系统及方法。

本发明采用的技术方案如下：

基于物联网的电梯救助系统，包括：

设置在电梯内的脉冲发射机；

在电梯外部沿电梯井的布设方向设置有多个接收器，每一所述接收器内具有第一天线、处理器和通信接口；

所述脉冲发射机具有：

触发器，所述触发器被配置成耦合到设置在电梯内的压力传感器和拾音器，所述压力传感器由设置在电梯内部的按键来形成压力信号，当触发器接收到压力信号时，在控制模块的控制下触发器基于压力信号形成脉冲触发信号和语音拾取触发信号；

脉冲发射模块，用于基于所述脉冲触发信号触发脉冲信号，并将所述脉冲信号发送至调制模块；

语音模块，用于基于语音拾取触发信号在控制模块的控制下导通与拾音器的连接，用于获取电梯受困人员的语音信号，并将所述语音信号传递至调制模块；

所述调制模块具有：

调制器；

第二天线；

时钟单元，用于提供标准时钟；

缓存器，用于依据时序存储接收到的脉冲信号和语音信号；

第二转化单元，用于调取缓存器中的语音信号转化成二进制数字信号；

混合器，连接所述缓存器和转化单元，所述混合器用于提供一个混合机制，在所述混合机制下同时加载二进制数字信号和脉冲信号；同时提供一个第一传输信道和第二传输信道，将脉冲信号经第一传输信号传递至调制器进行调制，输出调制脉冲信号，以及将二进制数字信号嵌入到调制脉冲信号后经第二天线向外发射混合信号；

当沿电梯井的布设方向设置的多个接收器中的至少一个接收到混合信号时，所述处理器用于将混合信号分解成二进制数字信号和脉冲信号；将所述二进制数字信号经过通信接口接入至物联网传输到控制中心。

优选的，所述第一天线和第二天线进行通信，用于脉冲发射机与接收器之间的连接。

优选的，所述压力传感器和拾音器分别布设在电梯内部，在压力传感器处设置有按键，由按键形成的压力来触发压力传感器形成压力信号。

优选的，所述控制模块分别于触发器、脉冲发射模块和语音模块分别连接。

优选的，所述接收器沿电梯井布设，且所述接收器具有多个，相邻触发器的间隔为5-15m。

优选的，所述混合机制包括加载机制和嵌入机制；

其中，加载机制用于同时加载二进制数字信号和脉冲信号，并用于经由第一传输信道和第二传输信道进行传输；

所述嵌入机制用于在脉冲信号进行调制时，在脉冲信号链中扩充至少一组内容字段；所述内容字段用于二进制数字信号的嵌入。

优选的，所述嵌入机制与时钟单元连接，用于按照时序接收二进制数字信号，并将二进制数字信号分解成若干段，在每一周期的脉冲信号链中，嵌入一段经过分解的二进制数字信号。

优选的，所述控制中心设置有解调器和组合模块；

所述解调器按照嵌入机制进行反解得到若干段基于时序传输的二进制数字信号；

所述组合模块用于将若干段基于时序传输的二进制数字信号进行组合后再进行转化得到语音信号。

优选的，为每一所述接收器设置的通信接口设置一个对应的指示符，当通信接口接入至物联网进行数据传输时，同时传递指示符至控制中心，所述控制中心依据所述指示符以判断电梯在电梯井的具体位置。

本发明还提供了一种基于物联网的电梯救助方法，包括如下步骤：

电梯受困人员由按键形成的压力来触发压力传感器形成压力信号；

触发器接收到压力信号时，在控制模块的控制下触发器基于压力信号形成脉冲触发信号和语音拾取触发信号；

基于所述脉冲触发信号触发脉冲信号，并将所述脉冲信号发送至调制模块，基于语音拾取触发信号在控制模块的控制下导通与拾音器的连接，用于获取电梯受困人员的语音信号，并将所述语音信号传递至调制模块；

设置在调制模块的缓存器用于依据时序存储接收到的脉冲信号和语音信号；

在加载机制的作用下同时加载二进制数字信号和脉冲信号，并用于经由第一传输信道和第二传输信道进行传输；将脉冲信号经第一传输信号传递至调制器进行调制，输出调制脉冲信号，将二进制数字信号在第二传输信道中传递至调制器的输出端；

在嵌入机制作用下在脉冲信号进行调制时，在脉冲信号链中扩充至少一组内容字段；将二进制数字信号嵌入到调制脉冲信号的内容字段形成混合信号，并经第二天线向外发射混合信号；

当沿电梯井的布设方向设置的多个接收器中的至少一个接收到混合信号时，所述处理器用于将混合信号分解成二进制数字信号和脉冲信号；将所述二进制数字信号经过通信接口接入至物联网传输到控制中心；

在控制中心中，按照嵌入机制进行反解得到若干段基于时序传输的二进制数字信号；将若干段基于时序传输的二进制数字信号进行组合后再进行转化得到语音信号。

本发明采用的是脉冲发射机(UWB技术)作为向外求救的主体，以UWB为主体的脉冲发射技术具有抗干扰强、穿透力强和精确定位的特点，因此可以在狭小密闭空间内进行通信和定位。当受困时，受困人员由按键形成的压力来触发压力传感器形成压力信号；触发器接收到压力信号时，在控制模块的控制下触发器基于压力信号形成脉冲触发信号和语音拾取触发信号；基于所述脉冲触发信号触发脉冲信号，并将所述脉冲信号发送至调制模块，基于语音拾取触发信号在控制模块的控制下导通与拾音器的连接，用于获取电梯受困人员的语音信号，并将所述语音信号传递至调制模块；设置在调制模块的缓存器用于依据时序存储接收到的脉冲信号和语音信号；在加载机制的作用下同时加载二进制数字信号和脉冲信号，并用于经由第一传输信道和第二传输信道进行传输；将脉冲信号经第一传输信号传递至调制器进行调制，输出调制脉冲信号，将二进制数字信号在第二传输信道中传递至调制器的输出端；在嵌入机制作用下在脉冲信号进行调制时，在脉冲信号链中扩充至少一组内容字段；将二进制数字信号嵌入到调制脉冲信号的内容字段形成混合信号，并经第二天线向外发射混合信号；当沿电梯井的布设方向设置的多个接收器中的至少一个接收到混合信号时，所述处理器用于将混合信号分解成二进制数字信号和脉冲信号；将所述二进制数字信号经过通信接口接入至物联网传输到控制中心；在控制中心中，按照嵌入机制进行反解得到若干段基于时序传输的二进制数字信号；将若干段基于时序传输的二进制数字信号进行组合后再进行转化得到语音信号。

在上述中，为每一所述接收器设置的通信接口设置一个对应的指示符，当通信接口接入至物联网进行数据传输时，同时传递指示符至控制中心，所述控制中心依据所述指示符以判断电梯在电梯井的具体位置，依据具体的位置可以展开有效的救援。

在上述中，在控制中心中，可以形成多路联动，比如可以设置控制中心向物管人员发出警报和求救通信(比如发送语音至对讲系统)，还可以向外发出求救信号，比如设定当内部的求救系统在一定的周期内，比如1分钟内无应答时，可以自动拨打消防求助电话。

附图说明

以下附图仅对本发明作示意性的说明和解释，并不用于限定本发明的范围，其中：

图1为本发明的框架原理图；

图2为本发明系统的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，本发明提供了一基于物联网的电梯救助系统，包括：

设置在电梯内的脉冲发射机；

在电梯外部沿电梯井的布设方向设置有多个接收器，每一所述接收器内具有第一天线、处理器和通信接口；

所述脉冲发射机具有：

触发器，所述触发器被配置成耦合到设置在电梯内的压力传感器和拾音器，所述压力传感器由设置在电梯内部的按键来形成压力信号，当触发器接收到压力信号时，在控制模块的控制下触发器基于压力信号形成脉冲触发信号和语音拾取触发信号；

脉冲发射模块，用于基于所述脉冲触发信号触发脉冲信号，并将所述脉冲信号发送至调制模块；

语音模块，用于基于语音拾取触发信号在控制模块的控制下导通与拾音器的连接，用于获取电梯受困人员的语音信号，并将所述语音信号传递至调制模块；

所述调制模块具有：

调制器；

第二天线；

时钟单元，用于提供标准时钟；

缓存器，用于依据时序存储接收到的脉冲信号和语音信号；

第二转化单元，用于调取缓存器中的语音信号转化成二进制数字信号；

混合器，连接所述缓存器和转化单元，所述混合器用于提供一个混合机制，在所述混合机制下同时加载二进制数字信号和脉冲信号；同时提供一个第一传输信道和第二传输信道，将脉冲信号经第一传输信号传递至调制器进行调制，输出调制脉冲信号，以及将二进制数字信号嵌入到调制脉冲信号后经第二天线向外发射混合信号；

当沿电梯井的布设方向设置的多个接收器中的至少一个接收到混合信号时，所述处理器用于将混合信号分解成二进制数字信号和脉冲信号；将所述二进制数字信号经过通信接口接入至物联网传输到控制中心。

在一些实施例中，脉冲发射机采用了以UWB为主体的脉冲发射技术具有抗干扰强、穿透力强和精确定位的特点，因此可以在狭小密闭空间内进行通信和定位。作为一种定位的手段，为每一所述接收器设置的通信接口设置一个对应的指示符，当通信接口接入至物联网进行数据传输时，同时传递指示符至控制中心，所述控制中心依据所述指示符以判断电梯在电梯井的具体位置。依据具体的位置可以展开有效的救援。

在一些实施例中，所述接收器沿电梯井布设，且所述接收器具有多个，相邻触发器的间隔为5-15m。一般地，接收器按照5m的间隔进行设定。这样可以将电梯位置

在一些实施例中，在控制中心中，可以形成多路联动，比如可以设置控制中心向物管人员发出警报和求救通信(比如发送语音至对讲系统)，通过广播系统向小区或者社区进行求救广播，还可以向外发出求救信号，比如设定当内部的求救系统在一定的周期内，比如1分钟内无应答时，可以自动拨打消防求助电话。在这些实施例中，控制中心接入广播系统，对讲系统以及向外发送求救都属于现有集成手段可以完成的。比如在控制中心设置一服务器，连接广播系统和对讲系统，当控制中心获取到求救信号时，将设置在服务器内部的自动广播内容和自动对讲内容通过广播系统和对讲系统发出。

所述第一天线和第二天线进行通信，用于脉冲发射机与接收器之间的连接。

所述压力传感器和拾音器分别布设在电梯内部，在压力传感器处设置有按键，由按键形成的压力来触发压力传感器形成压力信号。

所述控制模块分别于触发器、脉冲发射模块和语音模块分别连接。

所述混合机制包括加载机制和嵌入机制；

其中，加载机制用于同时加载二进制数字信号和脉冲信号，并用于经由第一传输信道和第二传输信道进行传输；

所述嵌入机制用于在脉冲信号进行调制时，在脉冲信号链中扩充至少一组内容字段；所述内容字段用于二进制数字信号的嵌入。

所述嵌入机制与时钟单元连接，用于按照时序接收二进制数字信号，并将二进制数字信号分解成若干段，在每一周期的脉冲信号链中，嵌入一段经过分解的二进制数字信号。

所述控制中心设置有解调器和组合模块；

所述解调器按照嵌入机制进行反解得到若干段基于时序传输的二进制数字信号；

所述组合模块用于将若干段基于时序传输的二进制数字信号进行组合后再进行转化得到语音信号。

本发明采用的是脉冲发射机(UWB技术)作为向外求救的主体，以UWB为主体的脉冲发射技术具有抗干扰强、穿透力强和精确定位的特点，因此可以在狭小密闭空间内进行通信和定位。当受困时，受困人员由按键形成的压力来触发压力传感器形成压力信号；触发器接收到压力信号时，在控制模块的控制下触发器基于压力信号形成脉冲触发信号和语音拾取触发信号；基于所述脉冲触发信号触发脉冲信号，并将所述脉冲信号发送至调制模块，基于语音拾取触发信号在控制模块的控制下导通与拾音器的连接，用于获取电梯受困人员的语音信号，并将所述语音信号传递至调制模块；设置在调制模块的缓存器用于依据时序存储接收到的脉冲信号和语音信号；在加载机制的作用下同时加载二进制数字信号和脉冲信号，并用于经由第一传输信道和第二传输信道进行传输；将脉冲信号经第一传输信号传递至调制器进行调制，输出调制脉冲信号，将二进制数字信号在第二传输信道中传递至调制器的输出端；在嵌入机制作用下在脉冲信号进行调制时，在脉冲信号链中扩充至少一组内容字段；将二进制数字信号嵌入到调制脉冲信号的内容字段形成混合信号，并经第二天线向外发射混合信号；当沿电梯井的布设方向设置的多个接收器中的至少一个接收到混合信号时，所述处理器用于将混合信号分解成二进制数字信号和脉冲信号；将所述二进制数字信号经过通信接口接入至物联网传输到控制中心；在控制中心中，按照嵌入机制进行反解得到若干段基于时序传输的二进制数字信号；将若干段基于时序传输的二进制数字信号进行组合后再进行转化得到语音信号。

实施例2

参照图2，本发明提供了本发明还提供了一种基于物联网的电梯救助方法，包括如下步骤：

电梯受困人员由按键形成的压力来触发压力传感器形成压力信号；

触发器接收到压力信号时，在控制模块的控制下触发器基于压力信号形成脉冲触发信号和语音拾取触发信号；

基于所述脉冲触发信号触发脉冲信号，并将所述脉冲信号发送至调制模块，基于语音拾取触发信号在控制模块的控制下导通与拾音器的连接，用于获取电梯受困人员的语音信号，并将所述语音信号传递至调制模块；

设置在调制模块的缓存器用于依据时序存储接收到的脉冲信号和语音信号；

在加载机制的作用下同时加载二进制数字信号和脉冲信号，并用于经由第一传输信道和第二传输信道进行传输；将脉冲信号经第一传输信号传递至调制器进行调制，输出调制脉冲信号，将二进制数字信号在第二传输信道中传递至调制器的输出端；

在嵌入机制作用下在脉冲信号进行调制时，在脉冲信号链中扩充至少一组内容字段；将二进制数字信号嵌入到调制脉冲信号的内容字段形成混合信号，并经第二天线向外发射混合信号；

当沿电梯井的布设方向设置的多个接收器中的至少一个接收到混合信号时，所述处理器用于将混合信号分解成二进制数字信号和脉冲信号；将所述二进制数字信号经过通信接口接入至物联网传输到控制中心；

在控制中心中，按照嵌入机制进行反解得到若干段基于时序传输的二进制数字信号；将若干段基于时序传输的二进制数字信号进行组合后再进行转化得到语音信号。

本发明采用的是脉冲发射机(UWB技术)作为向外求救的主体，以UWB为主体的脉冲发射技术具有抗干扰强、穿透力强和精确定位的特点，因此可以在狭小密闭空间内进行通信和定位。

在上述中，为每一所述接收器设置的通信接口设置一个对应的指示符，当通信接口接入至物联网进行数据传输时，同时传递指示符至控制中心，所述控制中心依据所述指示符以判断电梯在电梯井的具体位置，依据具体的位置可以展开有效的救援。

在上述中，在控制中心中，可以形成多路联动，比如可以设置控制中心向物管人员发出警报和求救通信(比如发送语音至对讲系统)，还可以向外发出求救信号，比如设定当内部的求救系统在一定的周期内，比如1分钟内无应答时，可以自动拨打消防求助电话。以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。