[发明专利]一种电梯听觉信号采集装置及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电梯听觉信号采集装置及其工作方法。

背景技术

电梯使用者通常希望在乘用电梯时，能够得到视觉与听觉的双重信号，以感知电梯运行状态及其位置信息。在一些特殊或紧急情况下，比如无障碍场合使用的电梯以及电梯困人情况下，具有听觉和视觉信号是人本设计理念的重要体现，也是电梯所必备的安全技术措施之一。EN81-70:2003《电梯制造与安装安全规范》中客梯和客货梯特殊应用第70部分：包括残障人员使用的电梯的可接近性以及等同采用该标准的GB/T24477-2009《适用于残障人员的电梯附加要求》第5章对此有明确规定。

上述要求均涉及到电梯听觉信号的采集。

现有技术实现上述要求的方法及其措施基本分为两大类。

其一，在电梯设备上安装信号采集装置。常见的采集方法有旋转编码器采集、井道磁感应或光电感应采集、层站显示板采集等。当电梯运行到达某位置时，感应装置与反射装置或触点发射出的光电或磁信号被安装在井道内固定位置的装置所阻挡，从而产生开关量信号，通过物理连接电线、语音电子电路、多媒体音响设备、扬声器等设施，听觉信号如语音报站可发出，也可使用存储芯片，在电梯运行过程中播放背景音乐或语音广告。

其二，须依靠电梯控制系统的生产厂家开放通讯协议。语音信号来自电梯控制系统的电脑主板或轿厢层站通讯端口。语音处理系统一般为中央处理器如ARM芯片连接驱动模块如FPGA芯片和存储模块如FLASH芯片等，然后通过扬声器输出听觉信息。此种情况下，如果没有通讯协议，则语音信号的采集就必须通过第一种方法实现（通过破译通讯协议，也能够实现语音信号的采集，但可能涉嫌侵犯他人的知识产权）。

现有技术的电梯听觉信号采集方法及其装置，存在以下有待改进的问题：

1.现有技术第一类：要有专门采集听觉信号的硬件装置和物理连线，随着电梯上下运行，这些器件的运动和连线被反复挠曲极易引起短路、短路和触点失效，由此造成电梯故障的增多甚至成为事故源。不仅给电梯运行造成安全隐患还使得电梯购置成本增加，也给维修保养带来更多麻烦。

2.现有技术第二类：因控制系统协议种类很多，厂家一般不开放，故此类产品的兼容性不好，限制了普遍推广，这对于紧急情况下的救援或远程监控形成障碍。如，某小区有不同厂家制造的电梯，因通讯迥异，很难实现全小区电梯的智能化集中管理。由此，使用维护和管理成本高。推而广之，若放大到更大的区域范围，这种“信息孤岛”将使电梯的社会管理成本难以估量。

发明内容

本发明的目的就是为解决上述问题，提供了一种电梯听觉信号的采集装置及其工作方法，该装置在既有技术（申请人已经授权的发明专利ZL201110090184.1公开的一种电梯故障检测与报警装置及其方法）的基础上，实现电梯听觉信号与视觉信号的采集与显示一体化。该装置及其方法无需另行设置硬件如感应器、物理连线等连接和控制元器件，电梯运行各工况听觉信号与视觉信号的采集可以同步实现，并通过语音实时播报电梯运行状态的听觉信号。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电梯听觉信号采集装置，它包括中央处理器，所述中央处理器与电梯通讯管理模块连接，所述电梯通讯管理模块与电梯运行通讯数据线连接；同时中央处理器还与Flash视觉存储模块和可写入听觉存储模块连接，所述Flash存储模块与驱动模块连接，所述可写入听觉存储模块与语音单片机连接，所述驱动模块和语音单片机分别驱动显示装置和内置扬声器；中央处理器按照一定规则与电梯运行工况各节点（如某层停层的IP地址代码）建立约束关系，预先确定楼层位置和方向的标定参数；中央处理器接收来自通讯管理模块的通讯数据，使通讯数据与标定参数建立对应关系；由于现代电梯控制停站基本上采用的是距离原则，故一台电梯一旦安装在某建筑物井道之中，其楼层位置不会改变，电梯到规定的位置时其所发出的通讯数据是唯一的物理量。由此，标定后的数据保存后，即可成为电梯听觉信号的指令来源。电梯运行时，中央处理器根据接收到的数据向驱动模块和语音单片机模块同时发出指令，实现视觉信号与听觉信号的同步传送。

所述语音单片机与功率放大电路连接，通过功率放大电路驱动内置扬声器。

所述中央处理器与语音单片机采用三线串口时序控制进行数据传输。

所述Flash存储模块与可写入听觉存储模块分别预置电梯运行状态的视觉信息和听觉信息，如语音报站和背景音乐等。