一種電梯監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】一種電梯監(jiān)測裝置，電梯運行速度轎內(nèi)顯示裝置是通過安裝在主機(jī)軸端編碼器采集電梯實際運行速度信號，通過PG卡傳送到控制主板，電梯控制程序根據(jù)采集運行速度信號分析處理，再通過CAN通訊傳送到轎內(nèi)顯示板。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：電梯運行速度轎內(nèi)顯示裝置，可以清晰顯示轎廂當(dāng)前運行速度，使乘客了解所乘坐電梯的運行速度，豐富轎內(nèi)顯示畫面。多種監(jiān)測方式確保了對電梯運行狀態(tài)的監(jiān)測可靠性，光探測模塊的設(shè)置，使得電梯監(jiān)測系統(tǒng)更為簡單，免去了冗余布線及電梯晃動對監(jiān)測系統(tǒng)的影響。
【專利說明】一種電梯監(jiān)測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電梯領(lǐng)域，具體地說是指一種電梯速度位置的監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電梯是沒有轎內(nèi)運行速度顯示的，只有在主板連接操作器時才能查看電梯運行速度，所以乘客無法了解所乘坐電梯的實際運行速度的，尤其高速電梯問題更加突出。該問題可以通過將編碼器反饋數(shù)據(jù)傳輸?shù)睫I廂內(nèi)的顯示器上來實現(xiàn)，其關(guān)鍵部件在于編碼器，而電梯安全控制的信號也來自于編碼器，如:產(chǎn)生電梯失速故障的原因有以下兩種情況:1.電梯已經(jīng)運行，即速度V >0m/s，如果此時檢測到通過編碼器反饋回來的速度V = 0，且這種情況維持5s鐘，則出現(xiàn)失速故障，電梯急停。重復(fù)4次后如果沒有得到修正，則主控制器停止運行。2.電梯已經(jīng)確立當(dāng)前運行的方向，但電梯沒有運行，如果這時檢測到通過旋轉(zhuǎn)編碼器反饋回來的脈沖速度小于電梯額定速度的一半，且這種狀態(tài)維持0.15s鐘，則電梯不再運行，同時電梯消號。電梯倒溜根據(jù)當(dāng)前已經(jīng)確立的方向，如果測得經(jīng)編碼器反饋回來的方向和當(dāng)前方向不一致，且速度V > 0.35m/s，此種狀態(tài)維持0.8s，則電梯急停。電梯超速電梯在正常運行過程當(dāng)中，如果檢測到編碼器反饋回來的速度大于電梯額定速度的
1.15倍，這種狀態(tài)只能維持0.8s，則電梯急停。重復(fù)4次后如果沒有得到修正，則主控制器不再運行。需人為將控制柜上的檢修/正常開關(guān)先撥到T檢修T，再重新恢復(fù)到T正常T ;或先斷電再重新上電復(fù)位。嘗試通過加大變頻器低頻時的比例系數(shù)；或加大T抱閘延時IT的系數(shù)解決；或加載荷補償解決。錯位(超過45CM)，撞到下終短減速開關(guān)時修正在非寫層狀態(tài)下，電梯向下運行過程當(dāng)中，通過旋轉(zhuǎn)編碼器反饋回來轎廂的位置(下行單層減速開關(guān)由不動作一動作)和寫層時記錄下來的此數(shù)據(jù)相比較，其差值的絕對值大于45CM時，在下行單層減速開關(guān)動作的瞬間，對原有寫層時記錄的下行單層減速開關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正?？梢娋幋a器信號對電梯運行起到了至關(guān)重要的作用，由于編碼器通常設(shè)置在主電機(jī)上，通過監(jiān)視電機(jī)或與電機(jī)聯(lián)動的傳動輪上，其失效必將導(dǎo)致電梯運行狀態(tài)的混亂，其數(shù)據(jù)錯誤還有可能導(dǎo)致電梯安全事故的發(fā)生，故增加對電梯運行狀態(tài)的監(jiān)測方式甚為必要，目前，所采用手段主要是加裝接近開關(guān)傳感器等方式，其增加了電梯管線，布置復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明首先要提供一種電梯轎廂內(nèi)的速度顯示裝置，
[0004]進(jìn)而提供一種雙方式信號采集，可防止編碼器失靈，可準(zhǔn)確顯示電梯運行速度的裝置，可以在電梯內(nèi)廂清晰顯示轎廂當(dāng)前運行速度，使乘客了解所乘坐電梯的運行速度，豐富轎內(nèi)顯示畫面。
[0005]更近一步的提供一種雙方式信號采集，電梯異常狀態(tài)監(jiān)測的安全裝置。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種電梯監(jiān)測裝置，電梯運行速度轎內(nèi)顯示裝置是通過安裝在主機(jī)軸端編碼器采集電梯實際運行速度信號，通過PG卡傳送到控制主板，電梯控制程序根據(jù)采集運行速度信號分析處理，再通過CAN通訊傳送到轎內(nèi)顯示板。[0007]該電梯包括驅(qū)動電路驅(qū)動主電機(jī)運動，在主電機(jī)的輸出軸上連接帶有編碼器的測速輪，編碼器將通過測速輪監(jiān)測到的電機(jī)轉(zhuǎn)動信號傳輸?shù)絇G卡上，PG卡將不同輸出形式的編碼器的信號進(jìn)行處理后輸出到電梯控制板上，電梯控制板將結(jié)合時間參數(shù)處理過的信號換算成速度參數(shù)vl，通過CAN總線，傳輸?shù)睫I頂板上，轎頂板通過數(shù)據(jù)連線，將該速度數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)剑O(shè)置在轎廂內(nèi)部的顯示器上。
[0008]進(jìn)一步的，該裝置還設(shè)置有光探測模塊，其安裝在電梯轎廂外側(cè)，可獲取轎廂位移參數(shù)，光探測模塊將該位移參數(shù)s實時傳輸?shù)娇刂破涞膯纹瑱C(jī)上，通過單片機(jī)自身晶振的時間參數(shù)t，計算出該電梯的實時速度v2，將速度參數(shù)v2，傳輸至電梯控制板，電梯控制板將其與自身通過編碼器信號計算出的速度Vl進(jìn)行比較，若差值在可接受范圍則數(shù)據(jù)有效，驗證編碼器有效工作，電梯工作正常。
[0009]在井道中運行的轎廂由鋼纜2曳弓丨，而鋼纜2則由帶驅(qū)動滑輪的電動機(jī)I驅(qū)動。井道的一側(cè)裝有標(biāo)記帶4，轎廂上則裝有光探測模塊3。標(biāo)記帶4用反光材料制作。標(biāo)記帶設(shè)置在井道特殊位置，如與轎廂在每層出口位置時，轎廂上光探測模塊對應(yīng)位置，各標(biāo)記帶寬度不同。光探測模塊通過標(biāo)記帶時，由于其原理是接受漫反射光線來實現(xiàn)探測，其經(jīng)過鏡面反射的反光材料時，會出現(xiàn)無漫反射光信號，信號缺失的情況，此時通過計算缺失出現(xiàn)的距離，可以判斷出電梯轎廂所處位置。
[0010]光探測模塊為由照明燈7、透鏡12、梳狀光電器件10、小孔隔板11，，放大器9及外殼支架6等部件組成一體，光束由照明燈發(fā)射，照在物體8上，其反射光通過透鏡12進(jìn)入探測頭中，經(jīng)小孔隔板后成像至梳妝光電器件上，形成信號經(jīng)放大器9處理后，傳輸至單片機(jī)上。其中探測頭與物體8表面垂直，照明燈與探測頭呈銳角，尤其以45度為佳。
[0011]梳狀光電器件10由硅光電二級管陣列組成的多個光敏條，連接成兩組，呈對稱相間梳狀排列。
[0012]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:電梯運行速度轎內(nèi)顯示裝置，可以清晰顯示轎廂當(dāng)前運行速度，使乘客了解所乘坐電梯的運行速度，豐富轎內(nèi)顯示畫面。多種監(jiān)測方式確保了對電梯運行狀態(tài)的監(jiān)測可靠性，光探測模塊的設(shè)置，使得電梯監(jiān)測系統(tǒng)更為簡單，免去了冗余布線及電梯晃動對監(jiān)測系統(tǒng)的影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明電梯布置示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明控制電路圖；
[0015]圖3為本發(fā)明光探測模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實施方式】
[0016]電梯運行速度轎內(nèi)顯示裝置是通過安裝在主機(jī)軸端編碼器采集電梯實際運行速度信號，通過PG卡傳送到控制主板，電梯控制程序根據(jù)采集運行速度信號分析處理，再通過CAN通訊傳送到轎內(nèi)顯示板。
[0017]本發(fā)明所采用編碼器為絕對旋轉(zhuǎn)式磁性編碼器，其利用了霍爾原理來探測軸位置，它靠著一個永磁鐵附在設(shè)備裝置的軸上和一個安裝在編碼器殼體上的雙軸霍耳效應(yīng)傳感器。當(dāng)軸和磁鐵旋轉(zhuǎn)，霍耳效應(yīng)傳感器測量磁場的變化并向控制系統(tǒng)提供角度測量值。[0018]編碼器是一種數(shù)字式傳感器，可用于電梯中需要對速度進(jìn)行精確控制的運動系統(tǒng)上。與光學(xué)編碼器相比，磁性編碼器不易受環(huán)境污染、潮濕和射線的影響，可靠性高，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，體積小，成本低，響應(yīng)速度快。
[0019]通過編碼器測量電機(jī)的轉(zhuǎn)動，使編碼器輸出連續(xù)的脈沖信號給PG卡，實現(xiàn)數(shù)字測速。PG卡，可將不同輸出形式的編碼器的信號進(jìn)行處理后輸出到電梯控制板上，可實現(xiàn)電機(jī)速度控制和位置控制(定位).[0020]編碼器通過測速輪反映電梯的實際運行速度，電梯運行速度越快，運轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)速越高。當(dāng)電梯以額定速度運行時，運轉(zhuǎn)電機(jī)正常運轉(zhuǎn)；當(dāng)電梯運行速度超過額定速度并不斷加速達(dá)到運轉(zhuǎn)電機(jī)超速開關(guān)動作速度時，超速開關(guān)產(chǎn)生電氣動作，切斷控制電路制停電梯；若制停無效且電梯繼續(xù)加速行，達(dá)到其額定速度的120%以上時，通過機(jī)械動作使其繩輪停止運轉(zhuǎn)，并借助繩輪中的摩擦力或夾繩機(jī)構(gòu)提拉起安裝在轎廂梁上的連桿機(jī)構(gòu)，從而使電梯轎廂強(qiáng)行制停在導(dǎo)軌上。只有在所有安全開關(guān)復(fù)位后，電梯才能重新啟動。
[0021]該電梯包括驅(qū)動電路驅(qū)動主電機(jī)運動，在主電機(jī)的輸出軸上連接帶有編碼器的測速輪，編碼器將通過測速輪監(jiān)測到的電機(jī)轉(zhuǎn)動信號傳輸?shù)絇G卡上，PG卡將不同輸出形式的編碼器的信號進(jìn)行處理后輸出到電梯控制板上，電梯控制板將結(jié)合時間參數(shù)處理過的信號換算成速度參數(shù)vl，通過CAN總線，傳輸?shù)睫I頂板上，轎頂板通過數(shù)據(jù)連線，將該速度數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)?，設(shè)置在轎廂內(nèi)部的顯示器上。
[0022]進(jìn)一步的，該裝置還設(shè)置有光探測模塊，其安裝在電梯轎廂外側(cè)，可獲取轎廂位移參數(shù)，光探測模塊將該位移參數(shù)s實時傳輸?shù)娇刂破涞膯纹瑱C(jī)上，通過單片機(jī)自身晶振的時間參數(shù)t，計算出該電梯的實時速度v2，將速度參數(shù)v2，傳輸至電梯控制板，電梯控制板將其與自身通過編碼器信號計算出的速度Vl進(jìn)行比較，若差值在可接受范圍則數(shù)據(jù)有效，驗證編碼器有效工作，電梯工作正常。
[0023]在井道中運行的轎廂由鋼纜2曳引，而鋼纜2則由帶驅(qū)動滑輪的電動機(jī)I驅(qū)動。井道的一側(cè)裝有標(biāo)記帶4，轎廂上則裝有光探測模塊3。標(biāo)記帶4用反光材料制作。標(biāo)記帶設(shè)置在井道特殊位置，如與轎廂在每層出口位置時，轎廂上光探測模塊對應(yīng)位置，各標(biāo)記帶寬度不同。光探測模塊通過標(biāo)記帶時，由于其原理是接受漫反射光線來實現(xiàn)探測，其經(jīng)過鏡面反射的反光材料時，會出現(xiàn)無漫反射光信號，信號缺失的情況，此時通過計算缺失出現(xiàn)的距離，可以判斷出電梯轎廂所處位置。
[0024]光探測模塊為由照明燈7、透鏡12、梳狀光電器件10、小孔隔板11，，放大器9及外殼支架6等部件組成一體，光束由照明燈發(fā)射，照在物體8上，其反射光通過透鏡12進(jìn)入探測頭中，經(jīng)小孔隔板后成像至梳妝光電器件上，形成信號經(jīng)放大器9處理后，傳輸至單片機(jī)上。其中探測頭與物體8表面垂直，照明燈與探測頭呈銳角，尤其以45度為佳。
[0025]梳狀光電器件10由硅光電二級管陣列組成η>>1的多個光敏條，連接成A、B兩組，呈對稱相間梳狀排列，設(shè)同組光敏條的間距為T，X為運動方向。由透鏡形成的圖像成像于該大面積梳狀器件上，形成光電流la、Ib，電路使兩者相減。一般來講，兩者因圖像的不規(guī)貝U，光照面積的不同而不相等，當(dāng)傳感器移動時，圖像在變化，la、Ib也在變化。
[0026]當(dāng)圖像在梳狀器件上移過T/ 2時，除了前進(jìn)方向最前的一條光敏條接收新圖像夕卜，其余的接收圖像不變，不過原來處于A組光敏條的圖像移到了 B組上，反之亦然。由于η>>1，所以產(chǎn)生的光電流變成Ia〈Ib，即儀用放大器接收的電信號反相。同樣，當(dāng)圖像移過T距離時，在T / 2的基礎(chǔ)上，除運動方向最前的一條光敏條圖像變化外，其余光敏條的圖像又恢復(fù)原狀，所以電信號再次反相，形成一個周期的偽正弦波。這時由于透鏡的物像縮放作用，梳狀器件上的T相當(dāng)于地面圖像移動的距離MT。也就是說，地面距離MT轉(zhuǎn)變成電信號，就相當(dāng)于出了一個偽正弦波。傳感器設(shè)計系數(shù)為4mm /脈沖，即路面4mm距離可以產(chǎn)生一個波形。由于光敏條數(shù)η?ι，且圖像移動是漸變的，所以電信號的幅度也是漸變的。信號調(diào)理電路只要把該信號處理成TTL方波，微機(jī)系統(tǒng)計數(shù)方波個數(shù)，加以時間基準(zhǔn)就可以方便地計算出距離、速度、加速度來。
[0027]電梯運動時，由于震動以及傳感器制造工藝等問題，實際的傳感器信號中總含有相當(dāng)?shù)闹C波干擾，并伴有波形扭動的直流分量。雖然傳感器制造時已考慮了顛簸而采用了特殊的光路設(shè)計，使入射到每條光敏條上的光束中心嚴(yán)格平行于透鏡主光軸，即使物距發(fā)生變化，焦面上產(chǎn)生的彌散斑的中心距離始終不變，但信號的噪聲和幅度變化仍較大。這種信號必須由調(diào)理電路處理后方能為微機(jī)系統(tǒng)所使用。
[0028]傳感器信號通過20Hz-20KHz帶通濾波器將信號中的直流分量去除，并將帶外的干擾濾去由于圖像和顛簸等原因，信號的幅度變化很大，放大限幅級使小信號放大，大信號限幅，防止了信號丟失。
【權(quán)利要求】
1.一種電梯監(jiān)測裝置，其特征在于:驅(qū)動電路驅(qū)動主電機(jī)運動，在主電機(jī)的輸出軸上連接帶有編碼器的測速輪，編碼器將通過測速輪監(jiān)測到的電機(jī)轉(zhuǎn)動信號傳輸?shù)絇G卡上，PG卡將不同輸出形式的編碼器的信號進(jìn)行處理后輸出到電梯控制板上，電梯控制板將結(jié)合時間參數(shù)處理過的信號換算成速度參數(shù)vl，通過CAN總線，傳輸?shù)睫I頂板上，轎頂板通過數(shù)據(jù)連線，將該速度數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)剑O(shè)置在轎廂內(nèi)部的顯示器上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電梯監(jiān)測裝置，其特征在于:該裝置還設(shè)置有光探測模塊，其安裝在電梯轎廂外側(cè)，可獲取轎廂位移參數(shù)，光探測模塊將該位移參數(shù)s實時傳輸?shù)娇刂破涞膯纹瑱C(jī)上，通過單片機(jī)自身晶振的時間參數(shù)t，計算出該電梯的實時速度v2，將速度參數(shù)v2，傳輸至電梯控制板，電梯控制板將其與自身通過編碼器信號計算出的速度Vl進(jìn)行比較，若差值在可接受范圍則數(shù)據(jù)有效，驗證編碼器有效工作，電梯工作正常。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種電梯監(jiān)測裝置，其特征在于:在井道中運行的轎廂由鋼纜(2)曳引，而鋼纜(2)則由帶驅(qū)動滑輪的電動機(jī)(I)驅(qū)動，井道的一側(cè)裝有標(biāo)記帶(4)，轎廂上則裝有光探測模塊(3)，標(biāo)記帶(4)用反光材料制作，各標(biāo)記帶寬度不同。
4.如權(quán)利要求3所述的一種電梯監(jiān)測裝置，其特征在于:光探測模塊為由照明燈(7)、透鏡(12)、梳狀光電器件(10)、小孔隔板(11)，放大器(9)及外殼支架(6)等部件組成一體，光束由照明燈發(fā)射，照在物體(8)上，其反射光通過透鏡(12)進(jìn)入探測頭中，經(jīng)小孔隔板后成像至梳妝光電器件上，形成信號經(jīng)放大器(9)處理后，傳輸至單片機(jī)上。其中探測頭與物體(8)表面垂直，照明燈與探測頭呈銳角。
5.如權(quán)利要求4所述的一種電梯監(jiān)測裝置，其特征在于:梳狀光電器件(10)由硅光電二級管陣列組成的多個光敏條，連接成兩組，呈對稱相間梳狀排列。
【文檔編號】B66B3/00GK103538982SQ201310532652
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月1日
【發(fā)明者】郭寶忠, 宋艾峰 申請人:蘇州德奧電梯有限公司