CN112299169A - 一种电梯井道信号传输装置及电梯 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种电梯井道信号传输装置。该装置包括:与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块,分别与第一机房电源电连接的电力线通信模块和摄像头电连接,用于将接收到的音视频信号转换为电力线信号,并将电力线信号传输至与第一机房电源电连接的电力线通信模块;与第一机房电源电连接的电力线通信模块,与第二机房电源电连接的电力线通信模块电连接,用于将电力线信号切换为音视频信号,并将音视频信号传输至与第二机房电源电连接的电力线通信模块;与第二机房电源电连接的电力线通信模块用于将音视频信号反馈至显示设备。本发明实施例的技术方案,以实现稳定高效保证电梯井道内信号传输。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电力线载波通信技术领域,尤其涉及一种电梯井道信号传输装置及电梯。
背景技术
目前,电力线载波通信(PLC)技术广泛用于电梯视频、音频等信号的传输,这样的传输方式不仅可以节省网络成本、线路不易被破坏、而且便于维护。但是井道线路中存在很多干扰信号,例如,工频市电干扰50Hz、高频开关电源开关器件带来的干扰100KHz-1MHz、电机变频器IGBT开关干扰8KHz-20KHz、电梯门机开关过程的干扰10KHz-20KHz等。
电力线载波通信模块在搭载井道内线缆传输信号的过程中带宽会有很大程度地降低,不能满足一对多总线方式的信号传输,目前通用的电力线载波通信模块自带的滤波电路很难滤除井道内干扰。
发明内容
本发明实施例提供一种电梯井道信号传输装置及电梯,以实现稳定高效保证电梯井道内信号传输。
第一方面,本发明实施例提供了一种电梯井道信号传输装置,该电梯井道信号传输装置包括:
电梯轿厢负载、与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块、第一机房电源、与第一机房电源电连接的电力线通信模块、第二机房电源、与第二机房电源电连接的电力线通信模块、电梯外召模块、与电梯外召模块电连接的电力线通信模块、摄像头和显示设备;
所述与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块,分别与所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块和所述摄像头电连接,用于将接收到的音视频信号转换为电力线信号,并将所述电力线信号传输至所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块;
所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块,与所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块电连接,用于将所述电力线信号切换为所述音视频信号,并将所述音视频信号传输至所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块;
所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块,分别与所述与电梯外召模块电连接的电力线通信模块和所述显示设备电连接,用于将所述音视频信号反馈至所述显示设备。
进一步的,所述电力线通信模块包括转换电路、滤波电路、开关电源和隔离单元;
所述转换电路与所述开关电源电连接,所述滤波电路与所述隔离模块电连接,所述隔离模块与所述开关电源电连接。
进一步的,所述电力线通信模块的网口与是转换电路电连接,所述电力线通信模块的第一接口与所述滤波电路的第一端电连接,所述电力线通信模块的第二接口分别与所述滤波电路的第二端和所述隔离单元电连接。
进一步的,所述电梯轿厢负载与所述与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块的第一接口电连接,所述与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块的第二接口与所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块的第二接口电连接,所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块的第一接口与所述第一机房电源电连接;
所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块的网口与所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块的网口电连接,所述与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块的网口与所述摄像头电连接,所述与电梯外召模块电连接的电力线通信模块的网口与所述显示设备电连接;
所述电梯外召模块与所述与电梯外召模块电连接的电力线通信模块的第一接口电连接,所述与电梯外召模块电连接的电力线通信模块的第二接口与所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块的第二接口电连接,所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块的第一接口与所述第二机房电源电连接。
进一步的,所述转换电路包括主控芯片、模拟器前端、输出滤波电路、输入滤波电路、耦合变压器和存储器;
所述主控芯片分别与所述模拟器前端和所述存储器电连接,所述模拟器前端分别与所述输出滤波电路和所述输入滤波电路电连接,所述输出滤波电路和所述输入滤波电路分别与所述耦合变压器电连接。
进一步的,所述耦合变压器分别与所述滤波电路和所述隔离单元电连接;
所述开关电源分别与所述主控芯片和模拟器前端电连接。
进一步的,所述滤波电路包括第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和功率电阻;
所述第一电感和所述第二电感并联于所述第一电容的两端,所述第一电容并联于所述第三电感的两端,所述第二电容和所述功率电阻分别并联于所述第三电感的两端,所述第三电容和所述第四电容串联后并联于所述第三电感的两端。
进一步的,所述第一电感和所述第二电感为差模电感,所述第三电感为共模电感;
所述第一电容和所述第二电容为薄膜电容,所述第三电容和所述第四电容为陶瓷电容。
进一步的,所述第一机房电源通过第一线缆与所述电梯轿厢负载电连接,用于为所述电梯轿厢负载提供电源;
所述第二机房电源通过第二线缆与所述电梯外召模块电连接,用于为所述电梯外召模块提供电源;
所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块通过网线与所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块电连接。
第二方面,本发明实施例还提供了一种电梯,该电梯包括本发明第一方面实施例提供的电梯井道信号传输装置。
本发明实施例的技术方案,该电梯井道信号传输装置包括:电梯轿厢负载、与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块、第一机房电源、与第一机房电源电连接的电力线通信模块、第二机房电源、与第二机房电源电连接的电力线通信模块、电梯外召模块、与电梯外召模块电连接的电力线通信模块、摄像头和显示设备;所述与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块,分别与所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块电和所述摄像头连接,用于将接收到的音视频信号转换为电力线信号,并将所述电力线信号传输至所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块;所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块,与所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块电连接,用于将所述电力线信号切换为所述音视频信号,并将所述音视频信号传输至所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块;所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块,分别与所述与电梯外召模块电连接的电力线通信模块和所述显示设备电连接,用于将所述音视频信号反馈至所述显示设备。解决了现有技术井道内信号干扰难滤除,信号传输稳定性差的问题,以实现稳定高效保证电梯井道内信号传输。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种电梯井道信号传输装置的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种电力线通信模块的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的一种滤波电路的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。
另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理,但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
图1为本发明实施例提供的一种电梯井道信号传输装置的结构示意图,本实施例可适用于电梯井道内的音视频信号进行传输的情况。
该电梯井道信号传输装置的具体结构包括如下:
电梯轿厢负载110、与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块120、第一机房电源130、与第一机房电源电连接的电力线通信模块120、第二机房电源140、与第二机房电源电连接的电力线通信模块120、电梯外召模块150、与电梯外召模块电连接的电力线通信模块120、摄像头和显示设备;
所述与电梯轿厢负载110电连接的电力线通信模块120,分别与所述与第一机房电源130电连接的电力线通信模块120和摄像头电连接,用于将接收到的音视频信号转换为电力线信号,并将所述电力线信号传输至所述与第一机房电源130电连接的电力线通信模块120;
所述与第一机房电源130电连接的电力线通信模块120,与所述与第二机房电源140电连接的电力线通信模块120电连接,用于将所述电力线信号切换为所述音视频信号,并将所述音视频信号传输至所述与第二机房电源140电连接的电力线通信模块120;
所述与第二机房电源140电连接的电力线通信模块120,分别与所述与电梯外召模块150电连接的电力线通信模块120和显示设备电连接,用于将所述音视频信号反馈至所述显示设备。
其中,电梯轿厢负载110可以为轿厢内的门机、按钮、传感器、对讲电话等设备。
摄像头可以为现有技术中任意可以实现视频或是图像拍摄的设备,例如红外摄像头或是高清摄像头,本实施例对摄像头的具体类型不进行任何限制。
电梯外召模块150为乘坐电梯的时候显示电梯目前运行到的楼层和上下楼用的召梯按钮,设置于电梯可停留的每个楼层的外部召梯部分,电梯外召模块150具体包括的外召部分数量由电梯所在楼宇的实际楼层决定,本实施例仅对电梯外召模块150的具体功能进行说明,而不对其数量或者其他具体形式内容进行任何限制。
显示设备可以集成于电梯外召模块150内部,也可以独立于电梯外召模块150(即此时如图1所示)。在本实施例中对显示设备的具体类型不作任何限制,可以为现有技术中任意实现图像或是视频显示功能的设备,且显示设备具有可以供网线使用的网口,例如,显示屏、摄像机等设备。
具体的,电梯轿厢内电力线通信模块120一端与电梯轿厢负载110相连,电梯轿厢内电力线通信模块120用于将以太网信号转换为电力线信号,另一端搭载井道内的直流随缆线(可选的,直流随缆线可以为24V或者48V)将音视频信号传入机房内,机房内的电力线通信模块120搭载机房电源的直流线缆将音视频信号传输到电梯外召模块150,即电梯外召模块150对应的各个楼层的外召部分,机房内的电力线通信模块120用于将电力线信号转换为以太网信号。
进一步的,每个楼层的电梯外召部分可以包括显示设备,显示设备可以用于随时显示轿厢内的监控信息。同时,厅外候梯人员可以通过显示设备随时了解轿厢内部情况。但是,多层外召用总线方式同时获取轿厢内的监控信息,相当于固定带宽数据分给多个楼层,每个楼层获得的数据带宽比较小就会造成视频的延时、卡顿或掉线,因此,有必要设计合理的滤波电路滤除线路中的干扰,这样可以提高传输线路的总带宽,每层楼层分得的带宽会相应提高,具体滤波方式在下文具体阐述。
继续参见图1,在上述实施例的基础上,所述第一机房电源130通过第一线缆与所述电梯轿厢负载110电连接,用于为所述电梯轿厢负载110提供电源;
所述第二机房电源140通过第二线缆与所述电梯外召模块150电连接,用于为所述电梯外召模块150提供电源;
所述与第一机房电源130电连接的电力线通信模块120通过网线与所述与第二机房电源140电连接的电力线通信模块120电连接。
具体的,机房内的电源分两路,第一机房电源130由第一线缆进入电梯轿厢供轿厢内的电梯轿厢负载110使用,第二机房电源140由第二电缆进入电梯外召模块150,即进入每一个楼层供外召部分进行使用。
无论是第一线缆通道还是第二线缆通道,信号都是在两个电力线通信模块120的转换模块部分之间传输,两个电力线通信模块120始终把外界干扰通过各自的低通滤波器滤除在传输线路之外,保证传输线路信号的相对干净。
机房内的第一机房电源130上的高频干扰信号经过与第一机房电源130电连接的电力线通信模块120的低通滤波器后大部分干扰信号被滤除去,轿厢内的干扰信号经过与电梯轿厢负载110电连接的电力线通信模块120的低通滤波器也被滤除掉,这样这两个转换模块之间的线路能够保持信号的相对干净。电力线通信模块120传输的信号就可以减少受到外界干扰,信号就可以稳定高效传输。同理在第二线缆中,与第二机房电源140电连接的电力线通信模块120和与电梯外召模块150电连接的电力线通信模块120的低通滤波器分别把第二机房电源140和外召板的干扰信号滤除在第二线缆的传输通道以外,保证第二线缆的信号传输相对干净,这样整个传输通道既可以传输电能又可以传输信号,并且能够保证整个传输路径通道信号相对干净。
图2是本发明实施例提供的一种电力线通信模块120的结构示意图。参见图2,在上述实施例的基础上,所述电力线通信模块120包括转换电路121、滤波电路122、开关电源123和隔离单元124;
所述转换电路121与所述开关电源123电连接,所述滤波电路122与所述隔离模块电连接,所述隔离模块与所述开关电源123电连接。
具体的,电力线通信模块120内包含的转换电路121、滤波电路122、开关电源123和隔离单元124均通过电力线进行电连接,电力线可以用于传输电源能量,也可以用于传输信号。
滤波电路122可以采用低通滤波器,低通滤波器主要抑制外界干扰,防止串扰到电力线上影响电力线信号的传输。
隔离单元124主要用于抑制开关电源123产生的干扰。
继续参见图2,在上述实施例的基础上,所述电力线通信模块120的网口与是转换电路121电连接,所述电力线通信模块120的第一接口与所述滤波电路122的第一端电连接,所述电力线通信模块120的第二接口分别与所述滤波电路122的第二端和所述隔离单元124电连接。
继续参见图1和图2,在上述实施例的基础上,所述电梯轿厢负载110与所述与电梯轿厢负载110电连接的电力线通信模块120的第一接口电连接,所述与电梯轿厢负载110电连接的电力线通信模块120的第二接口与所述与第一机房电源130电连接的电力线通信模块120的第二接口电连接,所述与第一机房电源130电连接的电力线通信模块120的第一接口与所述第一机房电源130电连接;
所述与第一机房电源130电连接的电力线通信模块120的网口与所述与第二机房电源140电连接的电力线通信模块120的网口电连接,所述与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块的网口与所述摄像头电连接,所述与电梯外召模块电连接的电力线通信模块的网口与所述显示设备电连接;
所述电梯外召模块150与所述与电梯外召模块150电连接的电力线通信模块120的第一接口电连接,所述与电梯外召模块150电连接的电力线通信模块120的第二接口与所述与第二机房电源140电连接的电力线通信模块120的第二接口电连接,所述与第二机房电源140电连接的电力线通信模块120的第一接口与所述第二机房电源140电连接。
继续参见图2,在上述实施例的基础上,所述转换电路121包括主控芯片、模拟器前端、输出滤波电路、输入滤波电路、耦合变压器和存储器;
所述主控芯片分别与所述模拟器前端和所述存储器电连接,所述模拟器前端分别与所述输出滤波电路和所述输入滤波电路电连接,所述输出滤波电路122和所述输入滤波电路分别与所述耦合变压器电连接。
继续参见图2,在上述实施例的基础上,所述耦合变压器分别与所述滤波电路122和所述隔离单元124电连接;
所述开关电源123分别与所述主控芯片和模拟器前端电连接。
具体的,电力线传输模块的转换电路121,在电梯轿厢负载110和与电梯轿厢负载110电连接的电力线通信模块120的网口相连,把音视频信号传输给主控芯片,主控芯片经过数/模传递给模拟器前端,经过模拟器前端的放大、输出滤波电路的滤波经耦合变压器耦合到电力线上实现信号的转换和传输。在接收端耦合变压器将电力线缆上加载的高频信号耦合至输入滤波电路,经过模拟器前端和模数转换传输给主控芯片,再由网口传输给电梯外召模块150的显示模块中。
存储器主要用来存储程序,在电梯井道信号传输装置上电以后主控芯片启动存储器内的程序不断实现以太网信号和电力线载波信号的转换。进一步的,隔离电容C1和C2采用高耐压的瓷片电容对电源进行隔离,防止外界高电压破坏耦合变压器。
图3是本发明实施例提供的一种滤波电路的结构示意图。参见图3,在上述实施例的基础上,所述滤波电路122包括第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和功率电阻;
所述第一电感和所述第二电感并联于所述第一电容的两端,所述第一电容并联于所述第三电感的两端,所述第二电容和所述功率电阻分别并联于所述第三电感的两端,所述第三电容和所述第四电容串联后并联于所述第三电感的两端。
具体的,滤波电路122以低通LC滤波电路122为基本架构,用多级型滤波电路122保证线缆中直流信号和低频信号成分可以顺利通过线缆,而电力线通信模块120外的高频信号被阻隔在传输线缆之外。
在上述实施例的基础上,所述第一电感和所述第二电感为差模电感,所述第三电感为共模电感;
所述第一电容和所述第二电容为薄膜电容,所述第三电容和所述第四电容为陶瓷电容。
具体的,薄膜电容和陶瓷电容均为安规电容,第一电容、第二电容、第三电容、第四电容均为安规电容。
在本实施例中,第三电感L3和第三电容C3、第四电容C4构成共模LC滤波电路122,主要滤除线路中的共模对地干扰信号;第一电感L1、第二电感L2和第一电容C1、第二电容C2组成差模LC滤波电路122,对24V(或者48V)电源正负极之间的差模信号进行滤除;第一电容C1、第三电感L3和第二电容C2组成Π型滤波电路122可以更好的抑制电源侧的噪声。
功率电阻的阻值应该尽量大,主要作用是线路断电后对电感和电容存储的电能进行放电消耗,防止***断电后板上带电,低通滤波电路122集成在电力线通信模块120上,低通滤波电路122把外界干扰隔离在转换电路121外部。
本发明实施例还提供了一种电梯,该电梯包括本发明实施例提供的电梯井道信号传输装置。
本发明实施例的技术方案,该电梯井道信号传输装置包括:电梯轿厢负载、与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块、第一机房电源、与第一机房电源电连接的电力线通信模块、第二机房电源、与第二机房电源电连接的电力线通信模块、电梯外召模块、与电梯外召模块电连接的电力线通信模块、摄像头和显示设备;所述与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块,分别与所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块和所述摄像头电连接,用于将接收到的音视频信号转换为电力线信号,并将所述电力线信号传输至所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块;所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块,与所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块电连接,用于将所述电力线信号切换为所述音视频信号,并将所述音视频信号传输至所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块;所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块,分别与所述与电梯外召模块电连接的电力线通信模块和所述显示设备电连接,用于将所述音视频信号反馈至所述显示设备。解决了现有技术井道内信号干扰难滤除,信号传输稳定性差的问题,以实现稳定高效保证电梯井道内信号传输。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种电梯井道信号传输装置,其特征在于,包括:
电梯轿厢负载、与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块、第一机房电源、与第一机房电源电连接的电力线通信模块、第二机房电源、与第二机房电源电连接的电力线通信模块、电梯外召模块、与电梯外召模块电连接的电力线通信模块、摄像头和显示设备;
所述与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块,分别与所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块和所述摄像头电连接,用于将接收到的音视频信号转换为电力线信号,并将所述电力线信号传输至所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块;
所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块,与所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块电连接,用于将所述电力线信号切换为所述音视频信号,并将所述音视频信号传输至所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块;
所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块,分别与所述与电梯外召模块电连接的电力线通信模块和所述显示设备电连接,用于将所述音视频信号反馈至所述显示设备。
2.根据权利要求1所述的电梯井道信号传输装置,其特征在于,所述电力线通信模块包括转换电路、滤波电路、开关电源和隔离单元;
所述转换电路与所述开关电源电连接,所述滤波电路与所述隔离模块电连接,所述隔离模块与所述开关电源电连接。
3.根据权利要求2所述的电梯井道信号传输装置,其特征在于,所述电力线通信模块的网口与是转换电路电连接,所述电力线通信模块的第一接口与所述滤波电路的第一端电连接,所述电力线通信模块的第二接口分别与所述滤波电路的第二端和所述隔离单元电连接。
4.根据权利要求3所述的电梯井道信号传输装置,其特征在于,所述电梯轿厢负载与所述与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块的第一接口电连接,所述与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块的第二接口与所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块的第二接口电连接,所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块的第一接口与所述第一机房电源电连接;
所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块的网口与所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块的网口电连接,所述与电梯轿厢负载电连接的电力线通信模块的网口与所述摄像头电连接,所述与电梯外召模块电连接的电力线通信模块的网口与所述显示设备电连接;
所述电梯外召模块与所述与电梯外召模块电连接的电力线通信模块的第一接口电连接,所述与电梯外召模块电连接的电力线通信模块的第二接口与所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块的第二接口电连接,所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块的第一接口与所述第二机房电源电连接。
5.根据权利要求2所述的电梯井道信号传输装置,其特征在于,所述转换电路包括主控芯片、模拟器前端、输出滤波电路、输入滤波电路、耦合变压器和存储器;
所述主控芯片分别与所述模拟器前端和所述存储器电连接,所述模拟器前端分别与所述输出滤波电路和所述输入滤波电路电连接,所述输出滤波电路和所述输入滤波电路分别与所述耦合变压器电连接。
6.根据权利要求5所述的电梯井道信号传输装置,其特征在于,所述耦合变压器分别与所述滤波电路和所述隔离单元电连接;
所述开关电源分别与所述主控芯片和模拟器前端电连接。
7.根据权利要求2所述的电梯井道信号传输装置,其特征在于,所述滤波电路包括第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和功率电阻;
所述第一电感和所述第二电感并联于所述第一电容的两端,所述第一电容并联于所述第三电感的两端,所述第二电容和所述功率电阻分别并联于所述第三电感的两端,所述第三电容和所述第四电容串联后并联于所述第三电感的两端。
8.根据权利要求7所述的电梯井道信号传输装置,其特征在于,所述第一电感和所述第二电感为差模电感,所述第三电感为共模电感;
所述第一电容和所述第二电容为薄膜电容,所述第三电容和所述第四电容为陶瓷电容。
9.根据权利要求1所述的电梯井道信号传输装置,其特征在于,所述第一机房电源通过第一线缆与所述电梯轿厢负载电连接,用于为所述电梯轿厢负载提供电源;
所述第二机房电源通过第二线缆与所述电梯外召模块电连接,用于为所述电梯外召模块提供电源;
所述与第一机房电源电连接的电力线通信模块通过网线与所述与第二机房电源电连接的电力线通信模块电连接。
10.一种电梯,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的电梯井道信号传输装置。
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