一种基于物联网的电梯运行安全监测系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于物联网的电梯运行安全监测系统，利用中央处理装置、拉力传感器、信号处理电路、振动传感器、图像采集模块、图像处理模块、显示器、存储器、远程监测端以及电源模块对电梯运行时轿厢的振动信息、电梯钢绳的拉力信息以及电梯钢绳的图像信息进行监测，而且，图像处理模块对采集的图像依次进行图像降噪、图像增强、图像锐化、图像平滑处理，可高效、快速的提取图像采集模块的图像信息，可提高对电梯钢绳图像的辨识精度，有效地减少误判情况发生。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的电梯运行安全监测系统
本专利技术涉及智能测试领域，尤其涉及一种基于物联网的电梯运行安全监测系统。
技术介绍
随着高层建筑越来越多，电梯也随之普及使用，但是，不管什么电器，都有故障和损坏的时候，电梯的故障和损坏无疑是很严重的事故，现有的解决手段中，电梯出现故障时，依靠被困在电梯内的乘客自己通过电梯内的警铃与物业值班人员求救，并由值班人员通知电梯维保公司组织应急救援，平时则是通过电梯维保公司对电梯进行日常维保，根据现场状况完全凭经验进行运行状况的检测和记录，可能在一定程度上能够减少和避免故障和损坏的事故发生，但是效果实在不明显。现有的智能基于物联网的电梯运行安全监测系统仅通过对电梯的运行速度等电梯运行过程中的参数信息以判断电梯在运行过程中是否发生故障，此类基于物联网的电梯运行安全监测系统不仅测试精度不高，且容易发送误判，以至于工作人员不能及时、准确的对电梯进行维修和救援，亟待电梯研发人员开发一种高精度的基于物联网的电梯运行安全监测系统。
技术实现思路
因此，为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于物联网的电梯运行安全监测系统，利用中央处理装置、拉力传感器、信号处理电路、振动传感器、图像采集模块、图像处理模块、显示器、存储器、远程监测端以及电源模块对电梯运行时轿厢的振动信息、电梯钢绳的拉力信息以及电梯钢绳的图像信息进行监测，结合传感器和无线通信等技术，实现了对电梯运行时轿厢的振动信息、电梯钢绳的拉力信息以及电梯钢绳的图像信息的实时检测、精准记录和远程监测，工作人员能够通过远程监测端直接获取电梯运行时轿厢的振动信息、电梯钢绳的拉力信息以及电梯钢绳的图像信息，人们也能够通过和显示器获知所监测的电梯运行时轿厢的振动信息、电梯钢绳的拉力信息以及电梯钢绳的图像信息，其结构简单、通用性好、集成度高、成本低廉、实时性好、检测精度高、易于维护、智能化高、可扩展性好等优点，可实现对电梯运行时轿厢的振动信息、电梯钢绳的拉力信息以及电梯钢绳的图像信息进行自动监测及远程监测，其对电梯运行时轿厢的振动信息、电梯钢绳的拉力信息以及电梯钢绳的图像信息监测的信息化、智能化管理有着重要的作用，工作人员能够通过远程监测端和显示器获知电梯运行时轿厢的振动信息、电梯钢绳的拉力信息以及电梯钢绳的图像信息以能对电梯运行时的安全性进行准确判断。根据本专利技术的一种基于物联网的电梯运行安全监测系统，其包括中央处理装置、拉力传感器、信号处理电路、振动传感器、图像采集模块、图像处理模块、显示器、存储器、远程监测端以及电源模块。其中，拉力传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，信号处理电路的输出端与中央处理装置的输入端连接，振动传感器的输出端与中央处理装置的输入端连接，图像采集模块的输出端与图像处理模块的输入端连接，图像处理模块的输出端与中央处理装置的输入端连接，显示器的输入端与存储器的输入端均与中央处理装置的输出端连接，中央处理装置与远程监测端无线连接。拉力传感器检测电梯钢绳的拉力信号，振动传感器设置于轿厢，用于监测电梯在运行时轿厢的振动信号，图像采集模块用于采集电梯钢绳的图像信息。电源模块为基于物联网的电梯运行安全监测系统提供电力支持。优选的是，拉力传感器用于采集电梯钢绳的拉力信号，将采集的拉力信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路，V1为经过信号处理电路处理后的电压信号，信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，拉力传感器的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理装置的ADC端口连接。优选的是，信号放大单元包括集成运放A1-A3、电阻R1-R3、R5-R7、R9-R10、R12-R14以及滑动变阻器R4、R8、R11。其中，拉力传感器的输出端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与集成运放A1的同相输入端连接，电阻R2的一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R5的一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R5的另一端与集成运放A2的反相输入端连接，集成运放A2的同相输入端接地，电阻R5的一端与电阻R9的一端连接，电阻R5的另一端与滑动变阻器R4的一端连接，滑动变阻器R4的另一端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端还与电阻R6的一端连接，滑动变阻器R11的一端接地，滑动变阻器R11的另一端与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与电阻R9的另一端连接，电阻R10的另一端还与滑动变阻器R8的一端连接，滑动变阻器R8的一端与集成运放A3的同相输入端连接，滑动变阻器R8的另一端与集成运放A3的反相输入端连接，滑动变阻器R8的另一端还与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与电阻R6的另一端连接，电阻R7的另一端还与电阻R12的一端连接，电阻R13的一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R13的另一端与电阻R12的另一端连接，电阻R14的一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R14的另一端与信号滤波单元的输入端连接。优选的是，信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C1-C2以及集成运放A4-A6。其中，信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A4的同相输入端连接，电阻R17的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R16的一端接地，电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A4的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R17的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电容C1的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接，电容C1的另一端与集成运放A5的输出端并联后与电阻R19的一端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电阻R19的另一端与电容C2的一端并联后与集成运放A6的反相输入端连接，集成运放A6的同相输入端接地，电容C2的另一端与集成运放A6的输出端连接，电阻R20的一端与集成运放A4的反相输入端连接，电阻R20的另一端与集成运放A6的输出端连接，电阻R21的一端与集成运放A4的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A5的输出端连接，集成运放A6的输出端与中央处理装置的ADC端口连接，信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至中央处理装置的ADC端口。优选的是，图像处理模块包括图像降噪单元、图像增强单元、图像锐化单元以及图像平滑单元。其中，图像采集模块用于采集电梯钢绳的图像信息，图像采集模块的输出端与图像降噪单元的输入端连接，图像降噪单元的输出端与图像增强单元的输入端连接，图像增强单元的输出端与图像锐化单元的输入端连接，图像锐化单元的输出端与图像平滑单元的输入端连接，图像平滑单元的输出端与中央处理装置的输入端连接。优选的是，将图像采集模块传输至图像处理模块的电梯钢绳图像定义为二维函数f(x,y)，其中x、y是空间坐标，图像降噪单元对图像f(x,y)进行图像降噪处理，经过图像降噪处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中。优选的是，图像增强单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，。优选的是，图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的电梯运行安全监测系统，其特征在于，所述基于物联网的电梯运行安全监测系统包括中央处理装置（1）、拉力传感器（2）、信号处理电路（3）、振动传感器（4）、图像采集模块（5）、图像处理模块（6）、显示器（7）、存储器（8）、远程监测端（9）以及电源模块（10）；其中，所述拉力传感器（2）的输出端与所述信号处理电路（3）的输入端连接，所述信号处理电路（3）的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述振动传感器（4）的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述图像采集模块（5）的输出端与所述图像处理模块（6）的输入端连接，所述图像处理模块（6）的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述显示器（7）的输入端与所述存储器（8）的输入端均与所述中央处理装置（1）的输出端连接，所述中央处理装置（1）与所述远程监测端（9）无线连接；所述拉力传感器（2）检测电梯钢绳的拉力信号，所述振动传感器（4）设置于轿厢，用于监测电梯在运行时轿厢的振动信号，所述图像采集模块（5）用于采集电梯钢绳的图像信息，所述电源模块（10）为所述基于物联网的电梯运行安全监测系统提供电力支持。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的电梯运行安全监测系统，其特征在于，所述基于物联网的电梯运行安全监测系统包括中央处理装置（1）、拉力传感器（2）、信号处理电路（3）、振动传感器（4）、图像采集模块（5）、图像处理模块（6）、显示器（7）、存储器（8）、远程监测端（9）以及电源模块（10）；其中，所述拉力传感器（2）的输出端与所述信号处理电路（3）的输入端连接，所述信号处理电路（3）的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述振动传感器（4）的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述图像采集模块（5）的输出端与所述图像处理模块（6）的输入端连接，所述图像处理模块（6）的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述显示器（7）的输入端与所述存储器（8）的输入端均与所述中央处理装置（1）的输出端连接，所述中央处理装置（1）与所述远程监测端（9）无线连接；所述拉力传感器（2）检测电梯钢绳的拉力信号，所述振动传感器（4）设置于轿厢，用于监测电梯在运行时轿厢的振动信号，所述图像采集模块（5）用于采集电梯钢绳的图像信息，所述电源模块（10）为所述基于物联网的电梯运行安全监测系统提供电力支持。2.根据权利要求1所述的基于物联网的电梯运行安全监测系统，其特征在于，所述拉力传感器（2）用于采集电梯钢绳的拉力信号，将采集的拉力信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至所述信号处理电路（3），V1为经过所述信号处理电路（3）处理后的电压信号，所述信号处理电路（3）包括信号放大单元和信号滤波单元，所述拉力传感器（2）的输出端与所述信号放大单元的输入端连接，所述信号放大单元的输出端与所述信号滤波单元的输入端连接，所述信号滤波单元的输出端与所述中央处理装置（1）的ADC端口连接。3.根据权利要求2所述的基于物联网的电梯运行安全监测系统，其特征在于，所述信号放大单元包括集成运放A1-A3、电阻R1-R3、R5-R7、R9-R10、R12-R14以及滑动变阻器R4、R8、R11；其中，所述拉力传感器（2）的输出端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与集成运放A1的同相输入端连接，电阻R2的一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R5的一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R5的另一端与集成运放A2的反相输入端连接，集成运放A2的同相输入端接地，电阻R5的一端与电阻R9的一端连接，电阻R5的另一端与滑动变阻器R4的一端连接，滑动变阻器R4的另一端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端还与电阻R6的一端连接，滑动变阻器R11的一端接地，滑动变阻器R11的另一端与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与电阻R9的另一端连接，电阻R10的另一端还与滑动变阻器R8的一端连接，滑动变阻器R8的一端与集成运放A3的同相输入端连接，滑动变阻器R8的另一端与集成运放A3的反相输入端连接，滑动变阻器R8的另一端还与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与电阻R6的另一端连接，电阻R7的另一端还与电阻R12的一端连接，电阻R13的一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R13的另一端与电阻R12的另一端连接，电阻R14的一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R14的另一端与所述信号滤波单元的输入端连接。4.根据权利要求3所述的基于物联网的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：时磊，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33