CN103604988B - 电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测方法及系统，属于电梯节能检测技术领域，所述方法包括：总供电线路、动力回路及回馈回路上设置电压与电流测试点，对采样电压与电流进行滤波与模数转换处理，再进行信号处理和计算，由处理程序下达测量指令与数据分析、报告；相应的检测系统包括总回路、动力回路、回馈回路的测试点及针对各测试点设置的电压衰减电路、电流变换器、电压与电流滤波电路和计算芯片，计算芯片通过微处理器模块、总线驱动模块与PC机建立数据通信连接。应用所述方法与系统，可测定电梯实际工况下的回馈电能质量参数与回馈节能效率，真实评价回馈电能的入网条件，同时系统将信号采集、处理与报告集于一体，具有很强的实用性。
Description
技术领域
本发明属于电梯节能检测技术领域，具体涉及一种电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测方法及系统。
背景技术
电梯是指服务于建筑物内若干特定的楼层，其轿厢运行在至少两列垂直于水平面或与铅垂线倾斜角小于150的刚性导轨运动的永久运输设备；在现代高层建筑中，电梯已经成为仅次于空调的高层建筑第二大能耗设备，电梯设备的节能降耗成为建筑物节能降耗的关键环节之一；现有的垂直电梯主要从提高电力拖动和机械传动效率、合理调配电梯的运行和控制方式、采用能量回馈技术、采用节能的照明及通风系统等方面实现节能。其中的采用能量回馈技术，可以将电梯运行过程中的势能与动能转化为电能，通常可以达到15％～35％的节电率，使得电梯不只会“节能”，还可以“造能”，因此受到业界的广泛关注；此外，采用能量回馈技术后，由于无制动电阻发热，降低了机房的温度，降低了控制系统的故障概率，延长了电梯使用寿命，还可以节省机房空调和散热设备的耗电量，减少了额外的电能消耗。
目前在用电梯中，基本采用的是曳引摩擦式、变频调压调速驱动的电梯，而能量回馈技术在曳引摩擦式、变频调压调速驱动的电梯应用的也最为广泛。
曳引摩擦式指的是驱动轿厢移动的方式，即驱动力施加在轿厢上的方式，除了曳引摩擦式外，驱动力施加在电梯轿厢上的方式还有钢丝绳直接提升和液压杆顶升等。其中，曳引摩擦式是靠曳引轮与悬挂轿厢与对重的钢丝绳的摩擦力，通过电机带动曳引轮转动使轿厢上下移动。一旦电梯越层出现冲顶或蹲底现象，曳引轮会空转，曳引力就会失去，电梯轿厢就不能再上升或下降了，避免了电梯轿厢或对重撞击楼板事故的发生。采用曳引摩擦式时，相对于钢丝绳直接提升和液压杆顶升，钢丝绳的提拉行程大。并且采用曳引摩擦式时，由于对重的作用，驱动力仅需克服曳引轮与曳引绳之间的摩擦力，相对于钢丝绳直接提升，具有耗能少的优点。
变频调压调速驱动指的是电梯的动力驱动类型，除了变频调压调速驱动外，还有直流驱动、交流双速驱动、交流调压调速驱动和液压驱动等；其中变频调压调速驱动，具有效率高、调速范围宽、精度高、调速平稳、无级变速等优点。并且在起动时，电动机的电压和频率同时改变，可以维持电动机的磁通不变，起动力矩比较大，在乘坐舒适性、安全性、节能性方面较其他驱动类型具有优势。
曳引摩擦式、变频调压调速驱动的电梯的拖动系统是由轿厢、对重、曳引绳、曳引轮、曳引电机等部件组成的平衡系统，根据曳引轮两侧的荷载状态以及轿厢运行方向的不同，电梯曳引机的驱动电机可能工作在发电或电动状态。当轿厢轻载上行、重载下行过程中电梯曳引机的驱动电机工作在发电状态。目前在用电梯中变频调速（VVVF）电梯约占电梯总量的70%，并且绝大部分变频调速电梯的变频器主回路采用“二极管整流桥+中间直流电容+逆变器”组成的“交-直-交”式结构，在这种结构的变频器中，当电机工作在发电状态时，再生的电能累积在变频器的整流与逆变器直流回路之间的电容上，再生电荷的累积会对电梯变频器产生损害；目前常用的做法包括两种，一是通过串联电阻将这部分再生电能转化为热量消耗掉，这样，这部分电能不仅没有被利用起来，转化成的热量还会影响电梯控制系统的正常运行，需要加装空调等降温装置，造成额外的能量损耗；另一种是采用由逆变器和逆变控制器组成能量回馈装置，由能量回馈装置把直流的再生能量逆变为满足同步需求和谐波要求的交流电回馈回电网。
当前对于电梯节能方面的检测主要对于设备整体的能耗测试来获得电梯的能效指标，并以此来判定电梯的能效等级，指导电梯的节能改造和产品能效分级评定。所采用的电梯能耗检测方法与能效分级评定方法主要有两种：
1.“特定工况检测，能效系数评价”方案，与“空调能效标识”相近；
2.“型式试验电梯综合工况检测、在用电梯空载检测，千吨米耗电量评价”方案，与汽车的每百公里油耗相近
除此之外，还有以下评定方法：
a）固定行程和速度下的电梯能耗；
b）建筑内每年平均每平方米电梯能耗；
c）电梯平均每次运行能耗；
d）电梯能耗与质量和形成之积的比值；
电梯的能量回馈技术由于存在能量回馈环节，上述的电梯能耗检测方法与能效分级评定方法并不能全面反映能量回馈型节能电梯的实际工作情况，主要表现在：
1.不能同时测量动力耗电和回馈电能，未将回馈电能考虑进去，按照现有的测量方法测出的电梯能耗值偏大；
2.能量回馈型节能电梯的能耗情况与使用频率、载荷情况、提升高度等实际运行情况有很大关系，而现有的能耗检测方法都是在综合工况下和特定工况下进行的，这对于能量回馈型节能电梯来说是远远不够的，不能反映电梯的实际运行工况。
3.没有将回馈电能的电能质量考虑进去，导致使用单位和供电部门无法确认电梯的能量回馈装置是否满足并网条件，影响了能量回馈型节能电梯的推广应用。
发明内容
本发明旨在提供一种基于电梯供电总回路、动力回路、回馈电路的电能质量和耗电量或回馈电量的检测，实现电梯回馈电能质量与回馈节能效率检测的在线检测方法及系统技术方案，以克服现有技术中存在的问题。
所述的电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测方法，其特征在于其检测过程包括：1）在电梯的总供电线路、动力回路及回馈回路上分别设置电压与电流测试点；2）测试电压与测试电流分别进行衰减采集获得采样电压与采样电流，并对采集电压与采集电流分别进行滤波处理；3）对滤波处理后的采集电压与采集电流信号进行模数转换；4）对经过模数转换后的信号进行处理和计算得到电压和电流波形、电能质量参数以及每一回路的功率和耗电量或回馈电量；5）对计算和处理结果信号按接收的指令上报到处理程序进行应用，处理程序执行测量指令下达、测量数据接收、数据存储、数据分析、报告生成，输出电梯的回馈电能质量参数与回馈节能效率。
所述的电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测方法，其特征在于步骤1）中所述的电压与电流测试点按下述方法设置：总供电线路上的测试点设置在电梯电源闸箱的下口，动力回路上的测试点设置于电梯主开关之后、变频器之前，回馈回路上的测试点设置于回馈电能的并网开关之前，不包括制动电阻。
所述的电梯回馈电能质量与节能效率在线检测方法，其特征在于所述的电能质量参数包括谐波、供电电压偏差、电压波动、三相电压不平衡度、频率偏差；所述的回馈节能效率包括动力系统回馈节能效率、系统总体回馈节能效率。
所述的电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测方法，其特征在于步骤5）中所述的计算和处理结果信号经微处理器模块向处理程序传送，并由微处理器模块接收、处理及转发来自于处理程序的指令，同时对传输的信号和通讯信号通道采取隔离处理，所述微处理器模块与处理程序通过总线通讯模块建立双线数据通讯连接。
所述的电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测系统，其特征在于电梯总供电线路、动力回路及回馈回路上分别设置总回路测试点、动力回路测试点、回馈回路测试点，三个测试点分别设置电压衰减电路、电流变换器用于获得三个测试回路的采集电压与采集电流，电压衰减电路、电流变换器输出端分别经电压通道滤波电路、电流通道滤波电路对采集电压与采集电流进行滤波处理，然后分别与用于电能数量和质量计算的第一芯片、第二芯片、第三芯片建立数据通信连接，第一芯片、第二芯片、第三芯片分别与微处理器模块之间建立双向数据通信连接，微处理器模块通过总线驱动模块与PC机建立双向数据通信连接，所述微处理器模块接收PC机内置处理程序的指令并转化为对第一芯片、第二芯片、第三芯片的命令，接收第一芯片、第二芯片、第三芯片的处理计算结果并将计算结果上传至PC机。
所述的电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测系统，其特征在于所述的总回路测试点设置于电梯电源闸箱的下口的总供电线路上，所述的动力回路测试点设置于电梯主开关之后、电梯控制柜之前，所述的回馈回路测试点设置于回馈电能的并网开关前，不包括制动电阻。
所述的电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测系统，其特征在于所述的用于电能数量和质量计算的第一芯片、第二芯片、第三芯片分别采用通过SPI总线与微处理器模块建立双向数据通信连接，微处理器模块通过片选信号选择第一芯片、第二芯片、第三芯片之一进行通讯，微处理器模块与第一芯片（9）、第二芯片、第三芯片之间连接设置隔离模块。
所述的电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测系统，其特征在于所述的用于电能数量和质量计算的第一芯片、第二芯片、第三芯片分别采用电能数量和质量计算芯片，所述电能数量和质量计算芯片包括信号处理模块、模数转换模块、电能质量计算模块、功率和电能数量计算模块；所述微处理器模块接收PC机内置处理程序的指令及将所接收的指令转化为对信号处理模块、模数转换模块、电能质量计算模块、功率和电能数量计算模块的命令，所述微处理器模块接收电能质量计算模块、功率和电能数量计算模块的计算结果并上传至PC机。
所述的电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测系统，其特征在于所述的电压衰减电路采用电阻分压衰减电路结构，包括分压电阻，分压电阻输入端与供电火线连线，分压电阻的输出端经电压通道滤波电路后与对应通道的用于电能数量和质量计算的芯片的模拟电压输入端连接，芯片的模拟电压输出端上连接设置电压通道滤波电路，所述的电压通道滤波电路采用抗混叠滤波电路结构，由电压抗混叠滤波电阻、电压抗混叠滤波电容并联构成；所述电阻分压衰减电路的-3dB转角频率与相应电流输入通道的抗混叠滤波电路一致。
所述的电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测系统，其特征在于所述的第一芯片、第二芯片、第三芯片的模拟电流输入端、模拟电流输出端与对应通道的电流变换器的输出端之间分别连接设置电流通道滤波电路，所述电流通道滤波电路包括负载电阻、电流抗混叠滤波电容、电流抗混叠滤波电阻。
上述的电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测方法及系统，构思新颖、检测流程与系统结构合理，可同时测量出加装有能量回馈装置的曳引式电梯在实际工况下的动力输入电路的电能质量参数和能耗、回馈电路的电能质量参数和能耗，测定该类电梯实际工况下的回馈电能质量参数与节能效率，使得能量回馈型节能电梯的能耗测试结果更加准确；可以真实地检测并评价回馈电能能否满足入网条件以及在实际运行中累积节约的电能，出具的检测报告可以直接给电梯的使用单位和供电部门提供能量回馈型节能电梯的安全性和经济性建议，可以有效地推动能量回馈型节能电梯的推广应用，对于推进建筑物节能降耗、建设节约社会有重要的意义，同时所述的检测系统将实时在线的信号采集、处理与检测报告生成集于一体，使整个检测过程操作简单、有效，具有很强的实用性。
附图说明
图1为本发明所述在线检测方法的检测流程示意图；
图2为本发明所述在线检测系统的结构示意图；
图3为本发明所述测试点布置示意图；
图4为所述电压衰减电路和电压通道滤波电路结构示意图；
图5为所述电流通道滤波电路结构示意图。
图中：1－动力回路测试点、2－电压衰减电路、3－电压通道滤波电路、4－第二芯片、5－PC机、6－总线驱动模块、7－微处理器模块、8－隔离模块、9－第一芯片、10－第三芯片、11－回馈回路测试点、12－总回路测试点、13－电流通道滤波电路、14－电流变换器、15－电梯电源闸箱、16－电梯主开关、17－电梯控制柜、18－电梯能量回馈装置、19－并网开关、20－分压电阻、21－电压抗混叠滤波电阻、22－电压抗混叠滤波电容、23－负载电阻、24－电流抗混叠滤波电容、25－电流抗混叠滤波电阻。
具体实施方式
现结合说明书附图，详细说明本发明的具体实施方式：
如图1、图2所示，电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测方法的检测过程包括：
1）在电梯的总供电线路、动力回路及回馈回路上分别设置电压与电流测试点，其中总供电线路上的测试点设置在电梯电源闸箱的下口，动力回路上的测试点设置于电梯主开关之后、变频器之前，回馈回路上的测试点设置于回馈电能的并网开关之前，不包括制动电阻；
2）测试电压与测试电流分别进行衰减采集获得采样电压与采样电流，并对对采集电压与采集电流分别进行滤波处理；
3）对滤波处理后的采集电压与采集电流信号进行模数转换；
4）对经过模数转换后的信号进行处理和计算得到电压和电流波形、电能质量参数以及每一回路的功率和耗电量或回馈电量，对于总供电回路、动力回路分别是计算耗电量，对于回馈电路则是计算回馈电量；
5）对计算和处理结果信号按接收的指令上报到处理程序进行应用，处理程序执行测量指令下达、测量数据接收、数据存储、数据分析、报告生成，输出电梯的回馈电能质量参数与回馈节能效率；所述的计算和处理结果信号经微处理器模块向处理程序传送，并由微处理器模块接收、处理及转发来自于处理程序的指令，同时对传输的信号和通讯信号通道采取隔离处理，所述微处理器模块与处理程序通过总线通讯模块建立双线数据通讯连接。
上述实施例中所述的电能质量参数包括谐波、供电电压偏差、电压波动、三相电压不平衡度、频率偏差；所述的回馈节能效率包括动力系统回馈节能效率、系统总体回馈节能效率。
图2、图3、图4、图5所示为电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测系统，包括电梯总供电线路、动力回路及回馈回路上分别设置的总回路测试点12、动力回路测试点1、回馈回路测试点11，其中总回路测试点12设置于电梯电源闸箱15的下口的总供电线路上，动力回路测试点1设置于电梯主开关16之后、电梯控制柜17之前，回馈回路测试点11设置于回馈电能的电梯能量回馈装置18之后、并网开关19前，不包括制动电阻；三个测试点分别设置电压衰减电路2、电流变换器14用于获得三个测试回路的采集电压与采集电流，电压衰减电路2采用电阻分压衰减电路结构，分压电阻20输入端与供电火线连线；电压衰减电路2、电流变换器14输出端分别经电压通道滤波电路3、电流通道滤波电路13对采集电压与采集电流进行滤波处理，然后分别与用于电能数量和质量计算的第一芯片9、第二芯片4、第三芯片10建立数据通信连接，第一芯片9、第二芯片4、第三芯片10的模拟电压输入端分别经连接设置电压通道滤波电路3，并与对应通道的分压电阻20的输出端连接，所述各芯片的模拟电压输出端分别连接设置电压通道滤波电路3，电压通道滤波电路3采用由电压抗混叠滤波电阻21、电压抗混叠滤波电容22并联构成的抗混叠滤波电路结构，并联的电压抗混叠滤波电阻21、电压抗混叠滤波电容22的一端与所述芯片的模拟电压输入端或模拟电压输出端连接，另一端与信号地连接；所述电阻分压衰减电路的-3dB转角频率与相应电流输入通道的抗混叠滤波电路一致，以减少底功率因数时产生较大的能量计量误差；第一芯片9、第二芯片4、第三芯片10的模拟电流输入端、模拟电流输出端与对应通道的电流变换器14之间分别连接设置电流通道滤波电路13，电流通道滤波电路13包括负载电阻23、电流抗混叠滤波电容24、电流抗混叠滤波电阻25，负载电阻23、电流抗混叠滤波电阻25的一端分别与电流变换器14输出端电路连接，负载电阻23的另一端与信号地连接，电流抗混叠滤波电阻25的另一端与所述芯片的模拟电流输入端或模拟电流输出端连接，同时芯片的模拟电流输入端或模拟电流输出端与信号地之间分别连接设置电流抗混叠滤波电容24；用于电能数量和质量计算的第一芯片9、第二芯片4、第三芯片10分别采用电能数量和质量计算芯片，包括信号处理模块、模数转换模块、电能质量计算模块、功率和电能数量计算模块；第一芯片9、第二芯片4、第三芯片10分别采用通过SPI总线与微处理器模块7建立双向数据通信连接，微处理器模块7通过片选信号选择第一芯片9、第二芯片4、第三芯片10之一进行通讯；微处理器模块7与第一芯片9、第二芯片4、第三芯片10之间连接设置隔离模块8，对微处理器模块7与各芯片之间的控制信号和通讯信号通道采取芯片隔离技术，以有效地抑制系统噪声，消除接地回路的干扰，将强电和微处理器模块的弱电进行隔离，防止强电干扰微处理器模块7的正常工作，隔离模块8可选择采用ADuM340x隔离芯片；微处理器模块7通过总线驱动模块6与PC机5建立双向数据通信连接，所述微处理器模块7接收PC机5内置处理程序的指令并转化为对第一芯片9、第二芯片4、第三芯片10的信号处理模块、模数转换模块、电能质量计算模块、功率和电能数量计算模块的命令，接收第一芯片9、第二芯片4、第三芯片10的电能质量计算模块、功率和电能数量计算模块的计算结果并上传至PC机5。
上述实施例中，第一芯片9、第二芯片4、第三芯片10采用ADE7880进行电能计量和电能质量的分析处理，微处理器模块7采用PIC18F46K22单片机实现控制和通信功能；供电火线电压通过由分压电阻20构成的分压电路后，经由电压抗混叠滤波电阻21、电压抗混叠滤波电容22并联构成的抗混叠滤波电路后输入ADE7880的VxP（x为A,B或C），零线则经由电压抗混叠滤波电阻21、电压抗混叠滤波电容22并联构成的抗混叠滤波电路接入ADE7880的VN引脚，衰减电路的-3dB转角频率必须与相应电流输入通道的抗混叠滤波电路一致，以减少底功率因数时产生较大的能量计量误差；所述电流变换器14的两个输出端分别设置负载电阻23，电流变换器14的次级电流通过次级线圈的负载电阻转换为电压，负载电阻23的阻值大小需要根据系统能接受的最大电流和电流变换器的电流变换比来设置，电流变换器14的两个输出信号，最后分别通过由电流抗混叠滤波电容24、电流抗混叠滤波电阻25组成的混叠滤波电路，接入ADE7880的IxP和IxN引脚；
上述实施例中，PC机5内置处理程序可包括测量控制模块、数据存储模块、数据分析模块、生成报告模块，其中测量控制模块用于产生向微处理器模块7及第一芯片9、第二芯片4、第三芯片10的命令，同时接收和存储由微处理器模块7及第一芯片9、第二芯片4、第三芯片10上传的数据；检测实施过程中，通过PC机5内置处理程序的测量控制模块可进行选择测试时间段设定，测试时间段基本包括自手动启动测试后连续测量设定小时、手动启动测试的起止时间、具有预约功能的手动设置启动和停止测试时间三种方式；测量控制模块实时显示谐波、供电电压偏差、电压波动、三相电压不平衡度、频率偏差等电能质量参数，上述测量参数通过处理程序的数据存储模块实时保存在PC机5的数据库中；测量控制模块实时显示动力耗电量（W m ）、回馈电量（W f ）和辅助耗电量（W a ），并计算动力系统回馈节能效率和系统总体回馈节能效率；
辅助耗电量（W a ）的计算公式为：
其中W t 为总回路测试点测得的耗电量。
则电梯的回馈节能效率计算公式为：
动力系统回馈节能效率；
系统总体回馈节能效率；
数据存储模块用于将电梯技术参数、测量仪器参数、测量结果等参数保存至本地数据库，供数据分析使用；数据分析模块，用于将测量结果进行分析，得到详细的电能质量参数，对测试数据进行分析和处理。可以查看任意时段、各相、各个测量项的趋势图，输入和回馈可以在同一坐标内进行对比，标识各个测量项的最大值、最小值、平均值。并可以显示谐波条形图；生成报告模块利用电能质量和数量的分析数据和测试电梯及测试仪器信息一起生成测试报告，报告中给电梯的使用单位和供电部门提供能量回馈型节能电梯的安全性和经济性建议。
上述实施例中所述ADE7880芯片具有高精度、三相电能计量IC，采用串行接口，并提供三路灵活的脉冲输出，该芯片内置多个二阶Σ-Δ型模数转换器(ADC)、数字积分器、基准电压源电路及所有必需的信号处理电路，实现总（基波和谐波）有功/视在功率测量和有效值计算，以及基波有功/无功功率测量；此外，ADE7880可以计算相位和零线电流以及相位电压上的谐波均方根、有功/无功/视在功率，以及所有相位的各谐波上功率因数和谐波失真；同时可针对所有电流和电压计算总谐波失真加噪声(THD+N)，一个固定功能数字信号处理器(DSP)负责实现这种信号处理，DSP程序存储在内部ROM存储器中；ADE7880适合测量各种三线、四线的三相配置有功、无功和视在功率，例如Y形或三角形等。各相均具有系统校准功能，即均方根失调校正、相位校准和增益校准。CF1、CF2和CF3逻辑输出可提供许多功率信息：总有功/视在功率、电流有效值的和值或基波有功/无功功率等；ADE7880具有波形采样寄存器，允许访问所有ADC输出；芯片提供电能质量监测，如瞬时低压或高压检测、瞬时高电流变化、线电压周期测量以及相电压与电流之间的角度等；ADE7880可以利用SPI和I2C两个串行接口进行通信，专用高速数据采集(HSDC)端口可以与I2C配合使用，以访问ADC输出和实时功率信息；该芯片还具有两个中断请求引脚IRQ0和IRQ1，用来指示一个使能的中断事件已经发生，当ADE7880遭遇盗窃篡改时，三种专门设计的低功耗模式可确保电能累计的连续性。
上述实施例中，ADuM340x是采用ADI公司iCoupler?技术的四通道数字隔离器，可将高速CMOS与单芯片空芯变压器技术融为一体，具有优于光耦合器等替代器件的出色性能特征；iCoupler器件不存在一般与光耦合器相关的设计困难，简单的iCoupler数字接口和稳定的性能特征，可消除光耦合器通常具有的电流传输比不确定、非线性传递函数以及温度和使用寿命影响等问题，这些iCoupler产品不需要外部驱动器和其它分立器件；此外，在信号数据速率相当的情况下，iCoupler器件的功耗只有光耦合器的1/10至1/6；ADuM340x隔离器提供四个独立的隔离通道，支持多种通道配置和数据速率。所有型号均可采用2.7V至5.5V电源电压工作，与低压系统兼容，并且能够跨越隔离栅实现电压转换功能。ADuM340x隔离器具有已取得专利的刷新特性，可确保不存在输入逻辑转换时及上电/关断条件下的直流正确性。
Claims (6)
1.电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测系统，其特征在于电梯总供电线路、动力回路及回馈回路上分别设置总回路测试点（12）、动力回路测试点（1）、回馈回路测试点（11），三个测试点均设置电压衰减电路（2）、电流变换器（14）用于获得三个测试回路的采集电压与采集电流，电压衰减电路（2）、电流变换器（14）输出端分别经电压通道滤波电路（3）、电流通道滤波电路（13）对采集电压与采集电流进行滤波处理，然后与用于电能数量和质量计算的第一芯片（9）、第二芯片（4）、第三芯片（10）中的一个芯片对应建立各自的数据通信连接，第一芯片（9）、第二芯片（4）、第三芯片（10）均与微处理器模块（7）之间建立双向数据通信连接，微处理器模块（7）通过总线驱动模块（6）与PC机（5）建立双向数据通信连接，所述微处理器模块（7）接收PC机（5）内置处理程序的指令并转化为对第一芯片（9）、第二芯片（4）、第三芯片（10）的命令，接收第一芯片（9）、第二芯片（4）、第三芯片（10）的处理计算结果并将计算结果上传至PC机（5）。
2.如权利要求1所述的电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测系统，其特征在于所述的总回路测试点（12）设置于电梯电源闸箱（15）的下口的总供电线路上，所述的动力回路测试点（1）设置于电梯主开关（16）之后、电梯控制柜（17）之前，所述的回馈回路测试点（11）设置于回馈电能的并网开关（19）前、电梯能量回馈装置（18）之后。
3.如权利要求1所述的电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测系统，其特征在于所述的用于电能数量和质量计算的第一芯片（9）、第二芯片（4）、第三芯片（10）分别通过SPI总线与微处理器模块（7）建立双向数据通信连接，微处理器模块（7）通过片选信号选择第一芯片（9）、第二芯片（4）、第三芯片（10）之一进行通讯，微处理器模块（7）与第一芯片（9）、第二芯片（4）、第三芯片（10）之间连接设置隔离模块（8）。
4.如权利要求1所述的电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测系统，其特征在于所述的用于电能数量和质量计算的第一芯片（9）、第二芯片（4）、第三芯片（10）分别采用电能数量和质量计算芯片，所述电能数量和质量计算芯片包括信号处理模块、模数转换模块、电能质量计算模块、功率和电能数量计算模块；所述微处理器模块（7）接收PC机（5）内置处理程序的指令及将所接收的指令转化为对信号处理模块、模数转换模块、电能质量计算模块、功率和电能数量计算模块的命令，所述微处理器模块（7）接收电能质量计算模块、功率和电能数量计算模块的计算结果并上传至PC机（5）。
5.如权利要求1所述的电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测系统，其特征在于所述的电压衰减电路（2）采用电阻分压衰减电路结构，包括分压电阻（20），分压电阻（20）输入端与供电火线连线，分压电阻（20）的输出端与对应通道的用于电能数量和质量计算的芯片的模拟电压输入端连接，芯片的模拟电压输入端与模拟电压输出端上分别连接设置电压通道滤波电路（3），所述的电压通道滤波电路（3）采用抗混叠滤波电路结构，由电压抗混叠滤波电阻（21）、电压抗混叠滤波电容（22）并联构成；所述电阻分压衰减电路的-3dB转角频率与相应电流输入通道的抗混叠滤波电路一致。
6.如权利要求1所述的电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测系统，其特征在于所述的第一芯片（9）、第二芯片（4）、第三芯片（10）中每一芯片的模拟电流输入端、模拟电流输出端与各自对应通道的电流变换器（14）之间分别连接设置电流通道滤波电路（13），所述电流通道滤波电路（13）包括负载电阻（23）、电流抗混叠滤波电容（24）、电流抗混叠滤波电阻（25）。
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Citations (4)
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| EP2249168A1 (fr) * | 2009-05-05 | 2010-11-10 | Electricité Réseau Distribution France | Dispositif de gestion d'alimentation d'un compteur électrique |
| CN102198903A (zh) * | 2011-05-05 | 2011-09-28 | 福建省特种设备检验研究院 | 电梯能耗综合检测方法及检测仪 |
| CN102556792A (zh) * | 2012-03-13 | 2012-07-11 | 杭州市特种设备检测院 | 电梯运行性能在线分析仪及在线分析方法 |
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Non-Patent Citations (3)
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|---|
| 一种基于微网的能量回馈型节能电梯应用方案;李存岑等;《建筑电气》;20130228;第32卷(第2期);35-38 * |
| 基于ARM的电梯能效检测系统设计;王倩等;《自动化与仪表仪器》;20101231(第5期);25-26,29 * |
| 电梯能耗测量与能效评价方法的研究;王士琴;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》;20100415(第4期);第16页第1-3段，第22页最后1段，第23页3.2.1节开始处—24页最后1段 * |
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