本实用新型属于电梯装置技术领域，涉及一种电梯系统，尤其涉及一种基于物联网的电梯系统。
背景技术：
电梯是现代高层建筑中最常用的一种垂直运输交通工具，它节省了人们的时间和体力，为日常生活提供了方便。电梯作为一种与大众生命安全密切相关的特种设备，其安全运行越来越受到社会的关注。但由于电梯结构复杂，因此要保证电梯安全可靠的运行，检测其运行状态和故障情况成为电梯管理、维护和安全运行的迫切需要。
此外，为了提高电梯的应急反应能力，电梯物联网的设想已经被逐步实现，物业、电梯维保公司、电梯运营公司、政府部门可以在远程实时监控电梯的状态，发现异常情况，可以及时获取相关信息。
现有监测方式通常是通过安装于电梯中的摄像头，或者通过接收电梯内发送的报警信号了解电梯内的状况。如果需要进一步了解电梯的运行参数，需要对电梯进行较大的技术改造。
然而，电梯是一个复杂的设备，且每个电梯生产厂家都有自己的协议，相互之间不能兼容；为了获取电梯的相关数据，需要对各类电梯的控制系统进行升级改造，成本高昂，同时也不方便管理部门进行相关设置。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的电梯结构，以便克服现有电梯结构存在的上述至少部分缺陷。
技术实现要素：
本实用新型提供一种基于物联网的电梯系统，可及时获取电梯的状态数据，并能在远程与电梯内的乘客交互信息。
为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，采用如下技术方案：
一种基于物联网的电梯系统，所述电梯系统包括：服务器及至少一电梯装置，所述服务器分别连接各电梯装置；
所述电梯装置包括电梯本体及电梯物联网装置，所述服务器分别连接各电梯物联网装置；所述电梯本体包括轿厢、轿门及电梯光幕，所述轿厢与轿门形成电梯的乘坐空间，所述电梯光幕设置于轿门内；
所述电梯物联网装置固定于轿门，设置于轿门外；在轿厢停于设定楼层的状态下，所述电梯物联网装置位于轿门与厅门之间；
所述电梯物联网装置设有壳体，壳体的厚度小于9mm，壳体的主要区域分别设置线路板及电池，线路板位于电池的一侧，壳体主要区域的周边分散设置天线、wifi探针、显示屏及喇叭；所述壳体固定于轿门外侧的上部；
所述电梯物联网装置包括主控电路、加速度传感器、气压传感器、无线通讯模块、音频输入模块、音频输出模块、存储器及第一电源模块；所述电梯光幕设有第二电源模块，所述第一电源模块及第二电源模块分别连接交流电网；
所述主控电路分别连接加速度传感器、气压传感器、无线通讯模块、音频输入模块、音频输出模块、存储器；
所述第一电源模块分别连接主控电路、加速度传感器、气压传感器、无线通讯模块、音频输入模块、音频输出模块及存储器，为其提供工作所需的电能；
所述加速度传感器的输出端连接主控电路的输入端i2c接口，所述加速度传感器用以感应电梯的加速度信号，能通过i2c接口将感应的电梯加速度信号发送至所述主控电路；
所述气压传感器的输出端连接主控电路的输入端i2c接口，所述气压传感器用以感应设定区域的气压信号，能通过i2c接口将感应的气压信号发送至所述主控电路；
所述音频输入模块的输出端连接主控电路的输入端，音频输出模块的输入端连接主控电路的输出端。
根据本实用新型的一个方面，采用如下技术方案：
一种基于物联网的电梯系统，所述电梯系统包括：服务器及至少一电梯装置，所述服务器分别连接各电梯装置；
所述电梯装置包括电梯本体及电梯物联网装置，所述服务器分别连接各电梯物联网装置；所述电梯本体包括轿厢及轿门，所述轿厢与轿门形成电梯的空间；
所述电梯物联网装置固定于轿门，设置于轿门外；在轿厢停于设定楼层的状态下，所述电梯物联网装置位于轿门与厅门之间；
所述电梯物联网装置包括主控电路、无线通讯模块、存储器及电源模块，所述主控电路分别连接无线通讯模块、存储器；所述电源模块分别连接主控电路、无线通讯模块及存储器，为其提供工作所需的电能。
作为本实用新型的一种实施方式，所述电梯物联网装置还包括至少一传感器，各传感器的输出端连接主控电路的输入端，能将感应的信号发送至所述主控电路。
作为本实用新型的一种实施方式，所述电梯物联网装置包括加速度传感器，用以感应电梯的加速度信号；所述加速度传感器的输出端连接主控电路的输入端，能将感应的电梯加速度信号发送至所述主控电路。
作为本实用新型的一种实施方式，所述电梯物联网装置包括气压传感器，用以感应设定区域的气压信号；所述气压传感器的输出端连接主控电路的输入端，能将感应的气压信号发送至所述主控电路。
作为本实用新型的一种实施方式，所述电梯物联网装置还包括音频输入模块、音频输出模块；所述主控电路分别连接音频输入模块、音频输出模块；所述电源模块分别连接音频输入模块、音频输出模块，为其提供工作所需的电能；
所述音频输入模块的输出端连接主控电路的输入端，音频输出模块的输入端连接主控电路的输出端。
作为本实用新型的一种实施方式，所述音频输入模块包括麦克风；所述音频输出模块包括喇叭。
作为本实用新型的一种实施方式，所述无线通讯模块包括wifi通讯单元、gsm网络单元、gprs网络单元、2g网络模块、3g网络模块、4g网络模块、5g网络模块中的至少一个。
作为本实用新型的一种实施方式，所述无线通讯模块包括esim或sim卡座通讯电路。
作为本实用新型的一种实施方式，所述电梯物联网装置包括wifi探针模组，用于监测电梯人流量；所述wifi探针模组的输出端连接主控电路的输入端。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的基于物联网的电梯系统，可及时获取电梯的状态数据，并能在远程与电梯内的乘客交互信息。本实用新型可极大地加快数据处理过程，无论在各种工作环境下都能长期连续工作，并保证系统运行安全可靠、性能稳定。
在本实用新型的一种使用场景中，本实用新型电梯系统具有如下优势：
(1)获取的数据精准度及可靠性高。系统检测影响电梯安全可靠运行的关键因素，极大地加快数据处理过程，无论在各种工作环境下都能长期连续工作，并保证系统运行安全可靠、性能稳定。
(2)兼容性高，安全性强，通用性强。嵌入式功能性零部件一体化，最大程度得减少了对电梯原有结构的破坏。本系统充分考虑不同品牌电梯的共性并通过开放接口使系统具有较强的通用性、兼容性，适用于各类电梯。
(3)具有较佳的经济性。系统安装简便、灵活，对电梯改造不大，性价比高。
(4)具有良好的扩展性。系统可以将分散在各地的多部电梯统一监管。为系统扩容留有余地。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中基于物联网的电梯系统的组成示意图。
图2为本实用新型一实施例中基于物联网的电梯系统中电梯装置的结构示意图。
图3为本实用新型一实施例中电梯物联网装置的组成示意图。
图4为本实用新型一实施例中电梯物联网装置的正视图。
图5为本实用新型一实施例中电梯物联网装置的侧视图。
图6为本实用新型一实施例中电梯物联网装置的内部布局示意图。
图7为本实用新型一实施例中电源模块中电源供电电路的电路示意图。
图8为本实用新型一实施例中主控电路中主控芯片的电路示意图。
图9为本实用新型一实施例中物联网通讯模块中gprs电路的电路示意图。
图10为本实用新型一实施例中加速度传感器的电路示意图。
图11为本实用新型一实施例中气压传感器的电路示意图。
图12为本实用新型一实施例中音频输入电路的电路示意图。
图13为本实用新型一实施例中音频输出电路的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。
该部分的描述只针对几个典型的实施例，本实用新型并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本实用新型描述和保护的范围内。
说明书中的“连接”既包含直接连接，也包含间接连接。
本实用新型揭示了一种基于物联网的电梯系统，图1为本实用新型一实施例中基于物联网的电梯系统的组成示意图，图2为本实用新型一实施例中基于物联网的电梯系统中电梯装置的结构示意图；请参阅图1、图2，所述电梯系统包括：服务器2及至少一电梯装置1，所述服务器2分别连接各电梯装置1。所述电梯装置1包括电梯本体11及电梯物联网装置12，所述服务器2分别连接各电梯物联网装置12；所述电梯本体11包括轿厢111及轿门112，所述轿厢111与轿门112形成电梯的空间。所述电梯物联网装置12固定于轿门112，设置于轿门112外；在轿厢111停于设定楼层的状态下，所述电梯物联网装置位于轿门112与厅门之间。在一实施例中，物联网装置跟随轿厢门一起移动，可以通过胶粘的方式将物联网装置固定于轿厢门。
图4至图6为本实用新型一实施例中电梯物联网装置的结构示意图；请参阅图4至图6，在本实用新型的一实施例中，所述电梯物联网装置12设有壳体120，壳体的厚度小于9mm，壳体120的主要区域分别设置线路板1201及电池1202，线路板1201位于电池1202的一侧，壳体120主要区域的周边分散设置天线、wifi探针、显示屏及喇叭；所述壳体120固定于轿门外侧的上部。线路板1201可包括主控电路、存储器等。
图3为本实用新型一实施例中电梯物联网装置的组成示意图；请参阅图3，所述电梯物联网装置12包括主控电路121、无线通讯模块122、存储器123及电源模块124，所述主控电路121分别连接无线通讯模块122、存储器123；所述电源模块124分别连接主控电路121、无线通讯模块122及存储器123，为其提供工作所需的电能。
在本实用新型的一实施例中，所述电源模块124包括ac-dc转换电路、电池及dc-dc转换电路；所述ac-dc转换电路连接电梯供电交流电源，所述dc-dc转换电路连接电池；所述ac-dc转换电路、dc-dc转换电路分别连接各用电部件。本实用新型可以内置充电电池，可在电梯断电后继续工作，并具有断电后报警，语音安抚被困人的功能。
在一实施例中，电源模块124包括电源供电电路；图7为本实用新型一实施例中电源模块中电源供电电路的电路示意图；请参阅图7，电源供电电路包括提供5v及3.3v的直流电压，供各用电部件工作。
图8为本实用新型一实施例中主控电路中主控芯片的电路示意图；请参阅图8，在本实用新型的一实施例中，主控电路包括主控芯片，主控芯片可以根据需要选择相应的微处理器。所述主控芯片分别连接其他用电部件。
在本实用新型的一实施例中，所述无线通讯模块包括wifi通讯单元、gsm网络单元、gprs网络单元、2g网络模块、3g网络模块、4g网络模块、5g网络模块中的至少一个。在一实施例中，所述无线通讯模块包括esim或sim卡座通讯电路。在一实施例中，所述物联网通讯模块3包括无线通讯模块；无线通讯模块可以包括gprs电路、3g通讯电路、4g通讯电路及5g通讯电路中的至少一个。图9为本实用新型一实施例中物联网通讯模块中gprs电路的电路示意图；请参阅图9，gprs电路包括通讯芯片、天线ant201及esim卡芯片，通讯芯片分别连接天线ant201及esim卡芯片或sim卡座。
在一实施例中，所述电梯装置还包括电梯光幕13，所述电梯光幕13设有第二电源模块131，所述电源模块及第二电源模块131分别连接交流电网。如图2所示，电源模块及第二电源模块131可以通过拖线板14连接220v市电；在一实施例中，电梯物联网装置12通过适配器电源线129连接拖线板14。
在本实用新型的一实施例中，所述电梯物联网装置还包括至少一传感器，各传感器的输出端连接主控电路的输入端，能将感应的信号发送至所述主控电路。可结合图3，在本实用新型的一实施例中，所述电梯物联网装置包括加速度传感器125，用以感应电梯的加速度信号；所述加速度传感器125的输出端连接主控电路的输入端(如可以是i2c接口)，能将感应的电梯加速度信号发送至所述主控电路121。
图10为本实用新型一实施例中加速度传感器的电路示意图；请参阅图10，在一实施例中，加速度传感器可以采用图10所示的加速度传感器电路结构。由于加速度传感器是本领域比较通用的技术；本领域技术人员可以根据需要选择其他加速度传感器电路。在本实用新型的一种使用场景中，通过加速度传感器可以感应电梯的加速度数据，从而可以计算出电梯的状态、位置等数据。
可结合图3，在本实用新型的一实施例中，所述电梯物联网装置12包括气压传感器126，用以感应设定区域的气压信号；所述气压传感器126的输出端连接主控电路121的输入端(如可以是i2c接口)，能将感应的气压信号发送至所述主控电路121。通过气压传感器可以有助于获取电梯的具体位置(可便于后续救援)。
图11为本实用新型一实施例中气压传感器的电路示意图；请参阅图11，气压传感器包括第一八芯片u18、若干电容、若干电阻。第一八芯片u18的第一管脚gnd1、第七管脚gnd2分别接地；第一八芯片u18的第三管脚sda连接第一一二电阻r112的第二端，第一八芯片u18的第四管脚sck连接第一一三电阻r113的第二端，第一一二电阻r112的第一端、第一一三电阻r113的第一端分别连接3.3v电源电压。第一八芯片u18的第五管脚sdo连接第一一五电阻r115的第二端，第一八芯片u18的第六管脚vddio分别连接第一一五电阻r115的第一端；3.3v电源电压分别连接第一八芯片u18的第六管脚vddio、第一八芯片u18的第八管脚vdd、第一一六电容c116的第一端、第一一七电容c117的第一端；第一一六电容c116的第二端、第一一七电容c117的第二端分别接地。
可结合图3，在本实用新型的一实施例中，所述电梯物联网装置还包括音频输入模块127、音频输出模块128；所述主控电路121分别连接音频输入模块127、音频输出模块128；所述电源模块124分别连接音频输入模块127、音频输出模块128，为其提供工作所需的电能。所述音频输入模块127的输出端连接主控电路121的输入端，音频输出模块128的输入端连接主控电路121的输出端。在一实施例中，所述音频输入模块127包括麦克风；所述音频输出模块128包括喇叭。
所述音频输入模块4包括音频输入电路，音频输出模块5包括音频输出电路。图12为本实用新型一实施例中音频输入电路的电路示意图，图13为本实用新型一实施例中音频输出电路的电路示意图；请参阅图12、图13，在一实施例中，音频输入电路连接麦克风，能将麦克风接收的模拟音频信号转换为数字信号，而后经过处理后将对应数据发送至主控电路。音频输出电路连接喇叭，音频输出电路将主控电路输出的数字信号经过数模转换、转换为模拟信号，将模拟信号通过喇叭播放。
在一实施例中，物联网装置内包含四位8段贴片数码管，用来显示电梯、物联网装置以及网络状态信息。物联网装置内包含一wifi探针模组，用于监测电梯人流量。本实用新型内置充电电池，可在电梯断电后继续工作，并具有断电后报警，语音安抚被困人的功能。
在本实用新型的一种使用场景下，本实用新型电梯物联网装置内放置多种传感器、物联网模块及音频输入输出模块，通过传感器采集电梯的运行状态数据：人流量、层流量、时间分布、梯速、启动时间、故障记录等，通过主控芯片进行非常态数据分析后经物联网模块上传电梯运行信息；并设计开发电梯风险预警云平台，提升电梯的风险监测、预警和应急处置能力。实现基于物联网应用技术及大数据的电梯智能监测系统，形成电梯实时故障、日常维护管理、质量评估、隐患防范等状态检测、安全分析、风险评估技术方案。音频电路用于在乘客进入电梯时的语音欢迎以及电梯故障时的语音安抚和语音通话进行报警。
电梯物联网装置安装在电梯轿门与厅门之间，固定在轿门上。因电梯的轿门与厅门之间的间隙只有9mm，所以该电梯物联网装置的整机高度不能高于9mm。该装置内所有电子器件选型均是超薄器件。电梯物联网装置内置有mic和扬声器，用于在乘客进入电梯时的语音欢迎以及电梯故障时的语音安抚和语音通话进行报警。
物联网装置内可以包含若干加速度传感器与气压传感器，用来实时采集电梯运行的各种状态，并对数据进行分析和处理，将电梯的运行数据信息通过gprs/4g/5g上传云端。电梯需要监测的各类信息，例如人流量、平层信号、轿门闭锁、厅门闭锁、上下极限以及运行加速度、温湿度等信号，经过相关电路变换后经gprs/4g/5g模块上传至物联网平台，经过分析后产生预警信息回传给用户，实现运营状态的检测以及预测性维护等功能。
本实用新型电梯系统的电梯物联网装置为超薄智能电梯监测预警设备；使得电梯系统成为远程监控系统；电梯物联网装置通过传感器采集加速度数据、基站定位、光幕监测信息等数据，并对数据进行初步分析，判定楼层、楼层繁忙程度、人数统计，最终将分析结果通过gprs/4g/5g上传云端。
本实用新型电梯系统具有语音交互功能；电梯物联网装置内置有麦克风和扬声器，扬声器会在乘客进入电梯时进行语音欢迎与温馨提醒，并在故障时进行语音安抚。麦克风可以在电梯故障报警时进行对话，便于相关人员第一时间展开紧急救援，并通过语音通话提供救援指导。也可以帮助管理人员实时掌握电梯轿厢内的情况，做好第一时间排查、防控、管理。
传感器实时采集电梯的运行状态，并将状态信息通过i2c接口传递给cpu，cpu拿到状态信息后对数据进行分析与处理，最终将处理后的数据通过gprs/4g/5g模块上传至云端服务器，gprs/4g/5g与cpu之间通过uart建立通信。贴片数码管通过gpio口接收电梯、物联网装置及网络的状态信息并显示。
在本实用新型的一种使用场景中，所述电梯系统具有电梯风险预警平台；运用电梯信息数据和维保记录的大数据处理技术、物联网技术、移动通讯技术等，对可能发生的故障进行预判，实现安全预警。所述电梯系统具有智能电梯监测大数据平台；电梯的所有实时运行数据通过嵌入式传感器实时的传输、收集和存储于云端；建立算法及模型，对数据进行分析、整理、挖掘。
综上所述，本实用新型提出的基于物联网的电梯系统，可及时获取电梯的状态数据，并能在远程与电梯内的乘客交互信息。本实用新型可极大地加快数据处理过程，无论在各种工作环境下都能长期连续工作，并保证系统运行安全可靠、性能稳定。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。实施例中所涉及的效果或优点可因多种因素干扰而可能不能在实施例中体现，对于效果或优点的描述不用于对实施例进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
1.一种基于物联网的电梯系统，其特征在于，所述电梯系统包括：服务器及至少一电梯装置，所述服务器分别连接各电梯装置；
所述电梯装置包括电梯本体及电梯物联网装置，所述服务器分别连接各电梯物联网装置；所述电梯本体包括轿厢、轿门及电梯光幕，所述轿厢与轿门形成电梯的乘坐空间，所述电梯光幕设置于轿门内；
所述电梯物联网装置固定于轿门，设置于轿门外；在轿厢停于设定楼层的状态下，所述电梯物联网装置位于轿门与厅门之间；
所述电梯物联网装置设有壳体，壳体的厚度小于9mm，壳体的主要区域分别设置线路板及电池，线路板位于电池的一侧，壳体主要区域的周边分散设置天线、wifi探针、显示屏及喇叭；所述壳体固定于轿门外侧的上部；
所述电梯物联网装置包括主控电路、加速度传感器、气压传感器、无线通讯模块、音频输入模块、音频输出模块、存储器及第一电源模块；所述电梯光幕设有第二电源模块，所述第一电源模块及第二电源模块分别连接交流电网；
所述主控电路分别连接加速度传感器、气压传感器、无线通讯模块、音频输入模块、音频输出模块及存储器；
所述第一电源模块分别连接主控电路、加速度传感器、气压传感器、无线通讯模块、音频输入模块、音频输出模块及存储器，为其提供工作所需的电能；
所述加速度传感器的输出端连接主控电路的输入端i2c接口，所述加速度传感器用以感应电梯的加速度信号，能通过i2c接口将感应的电梯加速度信号发送至所述主控电路；
所述气压传感器的输出端连接主控电路的输入端i2c接口，所述气压传感器用以感应设定区域的气压信号，能通过i2c接口将感应的气压信号发送至所述主控电路；
所述音频输入模块的输出端连接主控电路的输入端，音频输出模块的输入端连接主控电路的输出端。
2.一种基于物联网的电梯系统，其特征在于，所述电梯系统包括：服务器及至少一电梯装置，所述服务器分别连接各电梯装置；
所述电梯装置包括电梯本体及电梯物联网装置，所述服务器分别连接各电梯物联网装置；所述电梯本体包括轿厢及轿门，所述轿厢与轿门形成电梯的空间；
所述电梯物联网装置固定于轿门，设置于轿门外；在轿厢停于设定楼层的状态下，所述电梯物联网装置位于轿门与厅门之间；
所述电梯物联网装置包括主控电路、无线通讯模块、存储器及电源模块，所述主控电路分别连接无线通讯模块、存储器；所述电源模块分别连接主控电路、无线通讯模块及存储器，为其提供工作所需的电能。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的电梯系统，其特征在于：
所述电梯物联网装置还包括至少一传感器，各传感器的输出端连接主控电路的输入端，能将感应的信号发送至所述主控电路。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的电梯系统，其特征在于：
所述电梯物联网装置包括加速度传感器，用以感应电梯的加速度信号；所述加速度传感器的输出端连接主控电路的输入端，能将感应的电梯加速度信号发送至所述主控电路。
5.根据权利要求3所述的基于物联网的电梯系统，其特征在于：
所述电梯物联网装置包括气压传感器，用以感应设定区域的气压信号；所述气压传感器的输出端连接主控电路的输入端，能将感应的气压信号发送至所述主控电路。
6.根据权利要求2所述的基于物联网的电梯系统，其特征在于：
所述电梯物联网装置还包括音频输入模块及音频输出模块，所述主控电路分别连接音频输入模块、音频输出模块；所述电源模块分别连接音频输入模块、音频输出模块，为其提供工作所需的电能；
所述音频输入模块的输出端连接主控电路的输入端，音频输出模块的输入端连接主控电路的输出端。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的电梯系统，其特征在于：
所述音频输入模块包括麦克风；所述音频输出模块包括喇叭。
8.根据权利要求2所述的基于物联网的电梯系统，其特征在于：
所述无线通讯模块包括wifi通讯单元、gsm网络单元、gprs网络单元、2g网络模块、3g网络模块、4g网络模块、5g网络模块中的至少一个。
9.根据权利要求2所述的基于物联网的电梯系统，其特征在于：
所述无线通讯模块包括esim或sim卡座通讯电路。
10.根据权利要求2所述的基于物联网的电梯系统，其特征在于：
所述电梯物联网装置包括wifi探针模组，用于监测电梯人流量；所述wifi探针模组的输出端连接主控电路的输入端。
技术总结