一种基于NB-IoT的电梯运行数据采集传输装置的制作方法

专利2024-01-03  169


本实用新型属于无线通信技术领域,涉及一种基于nb-iot的电梯运行数据采集传输装置。



背景技术:

电梯作为特种设备,保障其安全可靠的运行至关重要。目前国内电梯大部分处于载人运货的基础功能层面上,对电梯运行的实时数据和历史曲线数据没有进行有效地监控和挖掘利用。随着物联网技术的普及,以及云计算技术的日趋成熟,建设智慧电梯物联网成为有重要应用价值的发展趋势。通过将电梯重要运行数据采集并无线传输至电梯云平台,电梯的生产方、管理者、维保方可以远程监控电梯的运行,并通过对运行大数据的分析挖掘实现如故障诊断和预测等功能,实现智慧电梯。在电梯运行大数据中,电梯曳引机的转速和电梯开关门信号是非常重要的运行参数,因此需要研发一种数据采集和无线传输装置,把曳引机转速和开关门信号无线传输到云端组建智慧电梯物联网平台,便于对大量电梯运行的远程监控、集中管理、故障诊断、及时维保等,大幅提高电梯这一特种设备运行的安全可靠性和监管维保的便捷及时性。



技术实现要素:

本实用新型目的是:提供一种基于nb-iot的电梯运行数据采集传输装置,该装置通过nb-iot通信模块把装置中采集到的电梯曳引机转速数据与开关门信号无线传输至电梯云平台,使得电梯管理员通过智慧电梯云平台可以远程查看电梯实时运行数据、历史数据曲线和进行故障诊断,提高电梯运行的安全性和管理的便捷性。

本实用新型的技术方案是:一种基于nb-iot的电梯运行数据采集传输装置,所述电梯运行数据采集传输装置包括:中央处理器101、曳引机转速采集模块102、开关门信号采集模块103、nb-iot通信模块104、电源模块105和装置工作指示灯模块106;

所述中央处理器101用于实现电梯曳引机转速和开关门信号数据采集、存储与无线传输;

所述曳引机转速采集模块102包括转速编码器和信号调理电路,将曳引机转速信号转化为脉冲电压信号接到所述中央处理器101的,通过所述中央处理器101的内部计数器模块计算脉冲周期得出曳引机转速;

所述开关门信号采集模块103包括红外光电开关、光耦隔离模块,通过所述中央处理器101的gpio口检测光耦隔离模块输出电平高低得到电梯开关门信号;

所述nb-iot通信模块104与所述中央处理器101的uart端口相连,所述中央处理器101通过所述nb-iot通信模块104将采集到的电梯曳引机转速和开关门信号无线传输给智慧电梯云平台;

所述电源模块105包括滤波器模块、开关电源和线性电源模块,用于为光耦隔离模块提供隔离电源;

所述装置工作指示灯模块106用于指示数据采集传输装置工作状态。

其进一步的技术方案是:所述曳引机转速采集模块102的输出端和与所述中央处理器101内部计时器端口相连;所述开关门信号采集模块103的输出端和所述中央处理器101的gpio端口相连;所述电源模块105中交流电源和电源滤波器的输入端相连,电源滤波器的输出端和开关电源的输入端相连,开关电源的输出端和线性电源芯片的输入端相连;所述nb-iot通信模块104与所述中央处理器101的uart端口相连;所述装置工作指示灯模块106直接和所述中央处理器101的gpio端口相连。

其进一步的技术方案是:所述中央处理器101采用stm32芯片。

本实用新型的优点是:

通过nb-iot通信模块把装置中采集到的电梯曳引机转速数据与开关门信号无线传输至电梯云平台,使得电梯管理员通过智慧电梯云平台可以远程查看电梯实时运行数据、历史数据曲线和进行故障诊断,提高电梯运行的安全性和管理的便捷性。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:

图1是本申请一个实施例提供的基于nb-iot的电梯运行数据采集传输装置的结构框图;

图2是本申请一个实施例提供的基于nb-iot的电梯运行数据采集传输装置的内部布局框图;

图3是本申请一个实施例提供的基于nb-iot的电梯运行数据采集传输装置的工作原理流程图。

具体实施方式

实施例:本申请提供了一种基于nb-iot的电梯运行数据采集传输装置,结合参考图1至图3,该基于nb-iot的电梯运行数据采集传输装置包括:中央处理器101、曳引机转速采集模块102、开关门信号采集模块103、nb-iot通信模块104、电源模块105和装置工作指示灯模块106。

中央处理器101用于实现电梯曳引机转速和开关门信号数据采集、存储与无线传输。可选的,中央处理器101采用stm32芯片。示例性的,中央处理器101采用stm32f103zet6芯片,实现电梯曳引机转速和开关门信号数据采集、存储与无线传输。

曳引机转速采集模块102包括转速编码器和信号调理电路,将曳引机转速信号转化为脉冲电压信号接到中央处理器101的,通过中央处理器101的内部计数器模块计算脉冲周期得出曳引机转速。示例性的,电机转速采集模块102采用ern1387204862s14编码器和电平转换和光耦隔离电路6n137模块,将转速信号转化为电压脉冲信号,通过中央处理器101的内部计数器模块计算脉冲周期得出曳引机转速。

开关门信号采集模块103包括红外光电开关、光耦隔离模块,通过中央处理器101的gpio口检测光耦隔离模块输出电平高低得到电梯开关门信号。示例性的,开关门信号采集模块103包括光电门开关感应器e3z-r61和光耦隔离模块tlp521。

nb-iot通信模块104与中央处理器101的uart端口相连,中央处理器101通过nb-iot通信模块104将采集到的电梯曳引机转速和开关门信号无线传输给智慧电梯云平台。示例性的,nb-iot通信模块104采用usr-nb700v2nb-iotdtu。

电源模块105包括滤波器模块、开关电源和线性电源模块,用于为光耦隔离模块提供隔离电源。示例性的,电源模块106包括包括24v开关电源、电源滤波器模块和线性源电源芯片ams1117-3.3和ams1117-5以及隔离芯片b0505s。

装置工作指示灯模块106连接中央处理器101的gpio口,用于指示数据采集传输装置工作状态。

其中,电机转速采集模块102的输出端和信号隔离模块105的输入端相连;曳引机转速采集模块102的输出端和与中央处理器101的内部计时器端口相连;开关门信号采集模块103的输出端和中央处理器101的gpio端口相连;电源模块105中交流电源和电源滤波器的输入端相连,电源滤波器的输出端和开关电源的输入端相连,开关电源的输出端和线性电源芯片的输入端相连;nb-iot通信模块104与中央处理器101的uart端口相连;装置工作指示灯模块106直接和中央处理器101的gpio端口相连。

在实际应用中,该基于nb-iot的电梯运行数据采集传输装置通过以下步骤实现工作:

第一步:智慧电梯无线通信装置初始化,对中央处理器时钟模块、计数器模块、gpio模块和uart端口进行参数初始化设置,通过初始化内部定时器模块参数来设置电梯曳引机转速和开关门信号的采样频率f0;

第二步:当中央处理器内部定时器达到设定的定时时间t0=1/f0后,中央处理器101产生定时中断,在该定时中断中,分别采集电梯曳引机转速和开关门信号数据,分别存储到中央处理器内部ram中;

第三步:nb-iot通信模块连接到中央处理器的uart引脚,中央处理器把电机转速和开关门信号数据通过nb-iot通信模块无线传输到电梯云平台。

综上所述,本申请提供的基于nb-iot的电梯运行数据采集传输装置,通过nb-iot通信模块把装置中采集到的电梯曳引机转速数据与开关门信号无线传输至电梯云平台,使得电梯管理员通过智慧电梯云平台可以远程查看电梯实时运行数据、历史数据曲线和进行故障诊断,提高电梯运行的安全性和管理的便捷性。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此,限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或者两个以上。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本申请的较佳实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。


技术特征:

1.一种基于nb-iot的电梯运行数据采集传输装置,其特征在于,所述电梯运行数据采集传输装置包括:中央处理器(101)、曳引机转速采集模块(102)、开关门信号采集模块(103)、nb-iot通信模块(104)、电源模块(105)和装置工作指示灯模块(106);

所述中央处理器(101)用于实现电梯曳引机转速和开关门信号数据采集、存储与无线传输;

所述曳引机转速采集模块(102)包括转速编码器和信号调理电路,将曳引机转速信号转化为脉冲电压信号接到所述中央处理器(101)的,通过所述中央处理器(101)的内部计数器模块计算脉冲周期得出曳引机转速;

所述开关门信号采集模块(103)包括红外光电开关、光耦隔离模块,通过所述中央处理器(101)的gpio口检测光耦隔离模块输出电平高低得到电梯开关门信号;

所述nb-iot通信模块(104)与所述中央处理器(101)的uart端口相连,所述中央处理器(101)通过所述nb-iot通信模块(104)将采集到的电梯曳引机转速和开关门信号无线传输给智慧电梯云平台;

所述电源模块(105)包括滤波器模块、开关电源和线性电源模块,用于为光耦隔离模块提供隔离电源;

所述装置工作指示灯模块(106)用于指示数据采集传输装置工作状态。

2.根据权利要求1所述的基于nb-iot的电梯运行数据采集传输装置,其特征在于,所述曳引机转速采集模块(102)的输出端和与所述中央处理器(101)内部计时器端口相连;所述开关门信号采集模块(103)的输出端和所述中央处理器(101)的gpio端口相连;所述电源模块(105)中交流电源和电源滤波器的输入端相连,电源滤波器的输出端和开关电源的输入端相连,开关电源的输出端和线性电源芯片的输入端相连;所述装置工作指示灯模块(106)直接和所述中央处理器(101)的gpio端口相连。

3.根据权利要求1或2所述的基于nb-iot的电梯运行数据采集传输装置,其特征在于,所述中央处理器(101)采用stm32芯片。

技术总结
本实用新型公开了一种基于NB‑IoT的电梯运行数据采集传输装置,包括中央处理器、曳引机转速采集模块、开关门信号采集模块、NB‑IoT通信模块、电源模块和装置工作指示灯模块;中央处理器实现电梯曳引机转速和开关门信号数据采集、存储与无线传输;曳引机转速采集模块包括转速编码器和信号调理电路;开关门信号采集模块包括红外光电开关、光耦隔离模块;NB‑IoT通信模块与中央处理器的UART端口相连;电源模块包括滤波器模块、开关电源和线性电源模块;装置工作指示灯模块指示数据采集传输装置工作状态。通过智慧电梯云平台可以远程查看电梯实时运行数据、历史数据曲线和进行故障诊断,提高电梯运行的安全性和管理的便捷性。

技术研发人员:牛丹;李怀宇;丁力;钱国华;岳友;梁莎莎;陈夕松
受保护的技术使用者:申龙电梯股份有限公司
技术研发日:2020.07.27
技术公布日:2021.04.06

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