CN102735975A - 一种电梯群组实时能效测试仪及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯群组实时能效测试仪及测试方法，所述测试仪包括双核中央处理器模块、数据采集模块、网络通讯模块、人机交互模块及存储模块，且数据采集模块、网络通讯模块、人机交互模块与所述双核中央处理器模块连接，所述数据采集模块，根据输入的被测电梯群组基本参数信息，采集被测电梯的数据信息，将得到测量数据输送到双核中央处理器模块；双核中央处理器模块，用于处理、计算测量数据，并将能效信息通过触摸屏实时显示；存储模块，用于对能效信息进行存储。所述方法包括：通过人机交互系统，在触摸屏上输入电梯群组各电梯基本参数信息，即可在电梯实际运行工况下，实时显示并存储电梯群组能效信息。本发明可在电梯实际运行工况下实时测量电梯群组能效信息，并可实时显示及存储能效信息，大大提高了电梯能效测试效率及精度。

Description

一种电梯群组实时能效测试仪及测试方法

技术领域

本发明涉及一种测试仪器及其测试方法，尤其涉及一种电梯群组实时能效测试专用仪器及该仪器测试电梯能效的测试方法。

背景技术

电梯作为高层建筑的重要组成部分，其数量正急剧增加，不断增长的巨大电梯能耗越来越受到社会和政府职能部门的密切关注。相关法律法规已明确要求对电梯能效进行测试及监管。电梯管理机构与全行业都在关注并研究电梯能效测试方法。目前我国电梯能效检测研究工作刚刚起步，尚未出台电梯能耗评价与检测相关标准/法规。中国特种设备检验协会承担国家质检总局科技计划项目2007QK350，进行电梯能效评价指标与检测方法研究。天津、成都、深圳特检院等机构，上海交通大学、中国科学技术大学、华南理工大学等高校、三菱、日立、西奥、东南等电梯公司正积极参与电梯能效检测工作研究，但至今未形成统一方案。国内电梯能耗检测方法主要包括：空载法、模拟实际工况法、典型工况法、特定工况法。四种方法中以模拟实际工况法最接近电梯实际运行工况，但操作较费时费力；其他三种方法虽相对简便，但测试工况都与电梯实际运行工况存在较大出入，测试结果误差较大。同时现有电梯测试仪器及测试方法均是对单台电梯测试，不能对电梯群组同时进行能效测试。

发明内容

为解决上述中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种可在电梯实际运行工况下对电梯群组实时能效进行便捷、准确测量，并且可实时显示及存储能效信息的电梯能效测试仪及其测试方法。所述技术方案如下：

一种电梯群组实时能效测试仪，所述测试仪包括双核中央处理器模块、数据采集模块、网络通讯模块、人机交互模块及存储模块，且数据采集模块、网络通讯模块、人机交互模块与所述双核中央处理器模块连接，所述

数据采集模块，根据输入的被测电梯群组基本参数信息，采集被测电梯的数据信息，将得到测量数据输送到双核中央处理器模块；

双核中央处理器模块，用于处理、计算测量数据，并将能效信息通过触摸屏实时显示；

存储模块，用于对能效信息进行存储；

网络通讯模块，用于将能效信息输送到网络监控中心。

一种电梯群组实时能效测试仪的测试方法，该方法包括：

输入被测电梯群组参数信息；

采集输入的被测电梯的数据信息，将得到测量数据输送到双核中央处理器模块；

处理、计算测量数据，并将能效信息通过触摸屏实时显示及SD卡存储。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

(1)可在电梯实际运行工况下对电梯实时能效进行便捷、准确测量，大大提高了电梯能效测试效率及精度。

(2)可同通过人机交互系统方便输入被测电梯基本参数，同时可通过人机交互系统实时显示能效信息，实现电梯能效测试的通用性和智能化。

(3)即可采用SD卡大量存储能效信息又可通过Ethnet网实时传输能效信息。

附图说明

图1为基于本发明的电梯群组实时能效测试仪结构框图；

图2为本发明双核中央处理器两片CPU与双口RAM连接示意图；

图3为基于本发明的运动参数测量模块原理示意图；

图4为本发明电参数测量模块电梯电压、电流信号接入电力仪表示意图；

图5为基于本发明的电梯群组实时能效测试仪测试方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述：

参见图1，为基于本发明的电梯群组实时能效测试仪结构，包括：双核中央处理器模块8、数据采集模块1、网络通讯模块2、人机交互模块6及存储模块10，且数据采集模块、网络通讯模块、人机交互模块与所述双核中央处理器模块连接，所述数据采集模块，根据输入的被测电梯群组基本参数信息，采集被测电梯的数据信息，将得到测量数据输送到双核中央处理器模块；；双核中央处理器模块，用于处理、计算测量数据，并将能效信息通过触摸屏7实时显示；存储模块，用于对能效信息进行存储；网络通讯模块，通过Ethnet网口4实时将能效信息输送到网络监控中心3。

上述能效测试仪还包括：外围电路模块11，该外围电路模块包括电源、按键、指示灯。

上述双核中央处理器模块分别为LM3S8962和STM32F103，所述LM3S8962和STM32F103通过双口RAM芯片5通信，其中RAM芯片为高速8K字节RAM芯片IDT70V05作为共享存储器(图2为LM3S8962和STM32F103分别与IDT70V05连接示意图)。

所述数据采集模块包括多个测量单元，每个测量单元对应测量一电梯，且每个测量单元由电参数测量模块12和运动参数测量模块13组成；所述运动参数测量模块采用两个霍尔开关传感器和8片小磁钢组成。参见图3，将8片小磁钢均匀贴在曳引轮轮面上，在曳引轮正面安装两个霍尔开关传感器，使两个霍尔开关传感器正面正对曳引轮，使霍尔开关传感器与曳轮距离在10cm，将霍尔开关传感器输出端通过导线与中央处理器模块连接。

输入的被测电梯群组基本参数信息包括：被测电梯编号、被测电梯编号对应的额定载荷、额定速度及曳引轮直径；上述采集被测电梯的数据信息包括：三相电流、三相电压、有功电能、无功电能、有功功率、无功功率及单位时间开关传感器输出脉冲个数及先后顺序。

小磁钢随着曳轮转动而转动，小磁钢每经过一次霍尔开关传感器，霍尔开关传感器即输出一个脉冲，通过判断传感器及霍尔传感器脉冲先后顺序可获知电梯运行方向，通过累加在一定时间内累加脉冲，可计算出电梯运行速度及单词运行距离。计算方法如下：

v＝π×D×(count1+count2)/16(mm/s)

s＝π×D×(count11+count22)/16(mm)

式中：D为曳引轮直径，count1，count2分别为1s中霍尔传感器31及霍尔传感器32输出脉冲个数，count11，count22分别为单次运行霍尔传感器及霍尔传感器输出脉冲个数。

上述电参数测量模块由一台电力仪表组成(精度：±0.5％FS+1个字)和三个开关型电流互感器，参见图4，将被测电梯电压信号和电流信号接入电力仪表，将电力仪表输出信号通过RS485接入双核中央处理器，通过程序设计使每1s读取一次电参数。

参见图5，为基于本发明的电梯群组实时能效测试仪测试方法，该方法：

输入被测电梯群组参数信息；

采集输入的被测电梯的数据信息，将得到测量数据输送到双核中央处理器模块；

处理、计算测量数据，并将能效信息通过触摸屏实时显示及SD卡存储。

上述方法是在切断电源后，在各电梯曳引轮上安装小磁钢片及霍尔开关传感器，将霍尔开关传感器输出信号接入双核中央处理器；在被测电梯控制柜通过开口型电流互感器将三相电流信号接入电力仪表电流接线口，将三相电压信号及地线直接接入电力仪表对应接线口，将电力仪表输出信号通过RS485接入双核中央处理器。给测试仪上电，通过触摸屏输入被测电梯群组基本参数信息，包括电梯编号及对应的额定载荷、额定速度及曳引轮直径。开启电梯电源，使电梯在实际运行工况下运行，由测试仪对电梯群组实时能效信息进行采集、分析、计算，在触摸屏上实时显示，在SD卡中实时存储，通过Ethnet网口实时将能效信息传输给网络监控中心。

电梯能效计算方法如下：

做功量：

电梯每次运行所作的功W_i：

电梯上行状态时：W_i＝(Q_i-kQ)gh_i J

电梯下行状态时：W_i＝(kQ-Q_i)gh_i J

式中：

Q_i——当次电梯的载重量

k——电梯的平衡系数

Q——电梯的额定载荷

g——重力加速度

h_i——当次电梯运行的垂直行程

上述的计算结果若为+值，表示电梯是作功运行，计算结果W_i有效；上述的计算结果若为--值，表示电梯处于发电运行状态，不是作功运行，W_i予以忽略。

总功：∑W＝W_i1+W_i2+W_i3+…W_in

电梯能效系数：

①电梯不带能量反馈能效系数：C＝∑W/∑E1(J/kw.h，即每一度电所作的功)

②电梯带能量反馈的能效系数：C＝∑W/(∑E1-∑ER)(J/kw.h)

③电梯的待机能效系数：C0＝∑E0/Et0(每待机一小时的耗电量)。

其中：∑E1为总耗电量，∑ER为总反馈电量，∑E0及∑t0分别为总待机耗电量及总待机时间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电梯群组实时能效测试仪，其特征在于，所述测试仪包括双核中央处理器模块、数据采集模块、网络通讯模块、人机交互模块及存储模块，且数据采集模块、网络通讯模块、人机交互模块与所述双核中央处理器模块连接，所述

数据采集模块，根据输入的被测电梯群组基本参数信息，采集被测电梯的数据信息，将得到测量数据输送到双核中央处理器模块；

双核中央处理器模块，用于处理、计算测量数据，并将能效信息通过触摸屏实时显示；

存储模块，用于对能效信息进行存储；

网络通讯模块，用于将能效信息输送到网络监控中心。

2.根据权利要求1所述的电梯群组实时能效测试仪，其特征在于，所述能效测试仪还包括：外围电路模块，该外围电路模块包括电源、按键、指示灯。

3.根据权利要求1所述的电梯群组实时能效测试仪，其特征在于，所述数据采集模块包括多个测量单元，每个测量单元对应测量一电梯，且每个测量单元由电参数测量模块和运动参数测量模块组成；所述运动参数测量模块是由两个开关传感器和至少八片小磁钢组成。

4.根据权利要求1所述的电梯群组实时能效测试仪，其特征在于，所述输入的被测电梯群组基本参数信息包括：被测电梯编号、被测电梯编号对应的额定载荷、额定速度及曳引轮直径；

所述采集被测电梯的数据信息包括：三相电流、三相电压、有功电能、无功电能、有功功率、无功功率及单位时间开关传感器输出脉冲个数及开关传感器输出脉冲先后顺序。

5.根据权利要求3所述的电梯群组实时能效测试仪，其特征在于，所述电参数测量模块由电力仪表和三个电流互感器组成，所述电力仪表通过导线与电梯控制柜三相电压、三相电流及地线连接。

6.根据权利要求1所述的电梯群组实时能效测试仪，其特征在于，所述网络通讯模块通过Ethnet网口连接网线实现网络通信。

7.根据权利要求1所述的电梯群组实时能效测试仪，其特征在于，所述存储模块采用SD卡存储，并通过FAT32文件系统读取存储信息。

8.一种电梯群组实时能效测试仪的测试方法，其特征在于，所述方法包括：

输入被测电梯群组参数信息；

采集输入的被测电梯的数据信息，将得到测量数据输送到双核中央处理器模块；

处理、计算测量数据，并将能效信息通过触摸屏实时显示及存储。

9.根据权利要求8所述的电梯群组实时能效测试仪的测试方法，其特征在于，所述所述输入的被测电梯群组基本参数信息包括：被测电梯编号、被测电梯编号对应的额定载荷、额定速度及曳引轮直径；

所述采集被测电梯的数据信息包括：三相电流、三相电压、有功电能、无功电能、有功功率、无功功率及单位时间开关传感器输出脉冲个数及开关传感器输出脉冲先后顺序。

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