CN102849556B - 一种监测升降设备失控坠落的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种监测升降设备失控坠落的装置，其包括加速度传感器、低通滤波器、高通滤波器、一号比较器、积分器、二号比较器和自保持继电器，所述加速度传感器的输出端与低通滤波器的输入端相连，低通滤波器的输出端与高通滤波器的输入端相连，高通滤波器的一路输出通过一号比较器与积分器相连，另一路输出直接与积分器相连，积分器的输出端与二号比较器的输入端相连，二号比较器的输出端与自保持继电器的输入端相连，在所述一号比较器和积分器之间串接有一积分器开关。本发明采用加速度原理代替复杂的机械原理，实现了电梯等升降设备的失控坠落监测，且具有结构简单、体积小、成本低、容易安装等优点，具有普及实用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种坠落监测装置，尤其涉及一种监测电梯等升降设备失控坠落的装置。
背景技术
电梯等升降机设备涉及到人身安全问题，当控制系统失控坠落时，要求有一套独立的检测器能及时检测出来并立即进行制动。现有技术中，常见的解决方法是采用机械限速器，即，在轿厢行走时通过与之相连的钢丝带动限速器滑轮旋转，当速度高于阀值时，滑轮上的离心臂触碰安全开关，给出坠落信号。这种采用机械限速器的方法需要钢丝、滑轮、离心臂、弹簧等机械机构，钢丝长度正比于楼层高度，需要消耗材料较多，同时也存在安装繁杂的问题，造成成本高、施工难等问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种结构简单、成本低、容易安装的监测升降设备失控坠落的装置。
为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：
一种监测升降设备失控坠落的装置，包括加速度传感器、滤除高频成分的低通滤波器、滤除直流和温漂信号的高通滤波器、一号比较器、积分器、二号比较器和锁定故障状态的自保持继电器，所述加速度传感器的输出端与低通滤波器的输入端相连，低通滤波器的输出端与高通滤波器的输入端相连，高通滤波器的一路输出通过一号比较器与积分器相连，另一路输出直接与积分器相连，积分器的输出端与二号比较器的输入端相连，二号比较器的输出端与自保持继电器的输入端相连，在所述一号比较器和积分器之间串接有一积分器开关。
作为一种优选方案，加速度传感器的输出信号经过低通滤波器滤除高频成分后，再通过高通滤波器滤除直流和温漂信号，得到反应加速度的纯净信号；该纯净信号进入一号比较器和积分器，当一号比较器比较得出所述纯净信号小于一号比较器的设定阀值时，积分器不工作，当一号比较器比较得出所述纯净信号大于一号比较器的设定阀值时，积分器开始对信号进行积分；积分器的输出电压经二号比较器比较，当积分器的输出电压大于二号比较器的设定阀值时，自保持继电器工作，输出坠落检测信号。
作为一种优选方式，在低通滤波器与高通滤波器之间串接有一号电压放大器，在高通滤波器后串接有二号电压放大器。
作为进一步优选方案，加速度传感器的输出信号经过低通滤波器滤除高频成分后，经一号电压放大器放大后再通过高通滤波器滤除直流和温漂信号，得到反应加速度的纯净信号；该纯净信号经二号电压放大器放大后进入一号比较器和积分器，当一号比较器比较得出所述纯净信号小于一号比较器的设定阀值时，积分器不工作；当一号比较器比较得出所述纯净信号大于一号比较器的设定阀值时，积分器开始对信号进行积分；积分器的输出电压经二号比较器比较，当积分器的输出电压大于二号比较器的设定阀值时，自保持继电器工作，输出坠落检测信号。
作为进一步优选方案，一号比较器的设定阀值为0.1～1.0V，二号比较器的设定阀值为5～10V。
本发明中部分元器件的作用如下：
高通滤波器：解决传送的加速度传感器信号的温漂问题；
积分器开关：解决由于小信号而引起的误触发问题；
自保持继电器：锁定故障状态；
积分器：用来计算速度。
与现有技术相比，本发明提供的监测升降设备失控坠落的装置采用加速度原理代替复杂的机械原理，实现了电梯等升降设备的失控坠落监测，且具有结构简单、体积小、成本低、容易安装等优点，具有普及实用性。
附图说明
图1是实施例1提供的一种监测升降设备失控坠落的装置的结构框图；
图2是实施例2提供的一种监测升降设备失控坠落的装置的结构框图。
图中：1、加速度传感器；2、低通滤波器；3、高通滤波器；4、一号比较器；5、积分器开关；6、积分器；7、二号比较器；8、自保持继电器；9、一号电压放大器；10、二号电压放大器。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进一步详细地说明：
实施例1
如图1所示，本实施例提供的一种监测升降设备失控坠落的装置，包括加速度传感器1、滤除高频成分的低通滤波器2、滤除直流和温漂信号的高通滤波器3、一号比较器4、积分器6、二号比较器7和锁定故障状态的自保持继电器8，所述加速度传感器1的输出端与低通滤波器2的输入端相连，低通滤波器2的输出端与高通滤波器3的输入端相连，高通滤波器3的一路输出通过一号比较器4与积分器6相连，另一路输出直接与积分器6相连，积分器6的输出端与二号比较器7的输入端相连，二号比较器7的输出端与自保持继电器8的输入端相连，在所述一号比较器4和积分器6之间串接有一积分器开关5。
本实施例所述的监测升降设备失控坠落的装置的工作过程如下：
加速度传感器1的输出信号经过低通滤波器2滤除高频成分后，再通过高通滤波器3滤除直流和温漂信号，得到反应加速度的纯净信号；该纯净信号进入一号比较器4和积分器6，当一号比较器4比较得出所述纯净信号小于一号比较器的设定阀值时，积分器6不工作，当一号比较器4比较得出所述纯净信号大于一号比较器的设定阀值时，积分器6开始对信号进行积分；积分器6的输出电压经二号比较器7比较，当积分器6的输出电压大于二号比较器的设定阀值时，自保持继电器8工作，输出坠落检测信号；自保持继电器8被触发之后，处于故障保持状态，需要手工复位。
实施例2
如图2所示，本实施例提供的一种监测升降设备失控坠落的装置与实施例1的不同之处仅在于：在低通滤波器2和高通滤波器3之间串接有一号电压放大器9，在高通滤波器3后串接有二号电压放大器10；其余内容均与实施例1中所述相同。
本实施例所述的监测升降设备失控坠落的装置的工作过程如下：
加速度传感器1的输出信号经过低通滤波器2滤除高频成分后，经一号电压放大器9放大后再通过高通滤波器3滤除直流和温漂信号，得到反应加速度的纯净信号；该纯净信号经二号电压放大器10放大后进入一号比较器4和积分器6，当一号比较器4比较得出所述纯净信号小于一号比较器的设定阀值时，积分器不工作，当一号比较器比较得出所述纯净信号大于一号比较器的设定阀值时，积分器6开始对信号进行积分；积分器6的输出电压经二号比较器7比较，当积分器6的输出电压大于二号比较器7的设定阀值时，自保持继电器8工作，输出坠落检测信号。
另外，需要特别说明的是，一号比较器设定阀值以及二号比较器设定阀值均可根据实际使用情况来设定；作为进一步优选方案，一号比较器的设定阀值为0.1～1.0V，二号比较器的设定阀值为5～10V。
由于温度变化造成的输出电压变化（即温漂）会造成检测器的误动作。考虑到温漂特征是缓慢变化，而加速度信号的变化是瞬间的，利用这个特点，本发明通过设计一个高通滤波器，先滤除温漂信号，再通过加速度信号，实现了简单有效地解决温漂问题。
由于系统失调电压的存在，积分器的输入不是理想状态的零伏电压，若这个非零电压作为积分器的输入信号，只要时间足够长，就会积累成高电压，造成检测器误动作，为了解决此问题，本发明通过增设比较器和积分器开关，当加速度信号较小时，认为是温漂信号，小于比较器设定阀值(约0.5V左右)，则积分器开关闭合，积分器处于复位状态，不对输入信号进行积分；当加速度信号大于比较器阀值(约0.5V左右)时，积分器开关断开，则积分器处于工作状态，对输入信号进行积分；当积分幅度达到下面比较器设定阀值（8V左右）时，通过驱动自保持继电器输出坠落监测信号。
与现有技术相比，本发明提供的监测升降设备失控坠落的装置采用加速度原理代替复杂的机械原理，实现了升降设备的失控坠落监测，且具有结构简单、体积小、成本低、容易安装等优点，具有普及实用性。
最后有必要在此说明的是：上述内容只用于对本发明的技术方案作进一步详细说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种监测升降设备失控坠落的装置，包括加速度传感器、滤除高频成分的低通滤波器、滤除直流和温漂信号的高通滤波器、一号比较器、积分器、二号比较器和锁定故障状态的自保持继电器，所述加速度传感器的输出端与低通滤波器的输入端相连，低通滤波器的输出端与高通滤波器的输入端相连，高通滤波器的一路输出通过一号比较器与积分器相连，另一路输出直接与积分器相连，积分器的输出端与二号比较器的输入端相连，二号比较器的输出端与自保持继电器的输入端相连，在所述一号比较器和积分器之间串接有一积分器开关；其特征在于：加速度传感器的输出信号经过低通滤波器滤除高频成分后，再通过高通滤波器滤除直流和温漂信号，得到反应加速度的纯净信号；该纯净信号进入一号比较器和积分器，当一号比较器比较得出所述纯净信号小于一号比较器的设定阀值时，积分器不工作；当一号比较器比较得出所述纯净信号大于一号比较器的设定阀值时，积分器开始对信号进行积分；积分器的输出电压经二号比较器比较，当积分器的输出电压大于二号比较器的设定阀值时，自保持继电器工作，输出坠落检测信号。
2.根据权利要求1所述的监测升降设备失控坠落的装置，其特征在于：在低通滤波器与高通滤波器之间串接有一号电压放大器，在高通滤波器后串接有二号电压放大器。
3.根据权利要求2所述的监测升降设备失控坠落的装置，其特征在于：加速度传感器的输出信号经过低通滤波器滤除高频成分后，经一号电压放大器放大后再通过高通滤波器滤除直流和温漂信号，得到反应加速度的纯净信号；该纯净信号经二号电压放大器放大后进入一号比较器和积分器，当一号比较器比较得出所述纯净信号小于一号比较器的设定阀值时，积分器不工作，当一号比较器比较得出所述纯净信号大于一号比较器的设定阀值时，积分器开始对信号进行积分；积分器的输出电压经二号比较器比较，当积分器的输出电压大于二号比较器的设定阀值时，自保持继电器工作，输出坠落检测信号。
4.根据权利要求1或3所述的监测升降设备失控坠落的装置，其特征在于：一号比较器的设定阀值为0.1～1.0V，二号比较器的设定阀值为5～10V。
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