电梯电缆的寿命检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及一种电梯,特别涉及一种电梯电缆的寿命检测装置及检测方法。
背景技术
电梯,作为一种以电动机为动力的垂直升降机构,装有箱状吊舱,可用于多层建筑乘人或载运货物。而电梯的电缆作为用于对电梯进行供电主要装置,所以其可靠性和稳定性不言而喻。
由于电梯在运行时,电梯电缆会随着轿厢的上下运动而出现不同部位的弯曲,一旦有弯曲就极容易造成电缆的应力变形,长此以往就会使电缆出现损坏,就需要对其进行更换。但是,由于电梯的结构复杂,在实际使用时,几乎不可能对电梯电缆的寿命进行检测和监控,所以现有的做法一般是等电缆出现损坏在对其进行更换,或者是定时对电缆进行更换。但由于在当电缆损坏后在对其进行更换,就会导致电梯无法及时投入使用,从而严重影响客流量的疏导。而当采用定时的方式对电缆进行更换时,可能又会因电缆的使用寿命未到,而提高用户的使用和维修成本。
因此,如何能够准确的对电梯电缆的使用寿命进行实时检测,是目前所要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电梯电缆的寿命检测装置,可有效的对电梯电缆的使用寿命进行实时检测,从而不但不会影响电梯的正常使用,而且还能够最大限度的降低用户的使用成本。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种电梯电缆的寿命检测装置,包含N个设置在井道内的光纤传感器、M个设置在井道内用于感应轿厢的接近传感器;其中,所述N等于所述M为自然数,并一一对应相互连接,且各光纤传感器与各接近传感器分别沿所述井道的高度方向等距设置,并分别对应垂吊在井道内对轿厢进行供电的电缆的各部分,且各光纤传感器和各接近传感器分别与电梯的主控系统电性连接;
其中,各光纤传感器包含用于发射光线的发射端和用于接收发射端所发出光线的接收端,且所述主控系统在各接近传感器感应到所述轿厢时关闭与该接近传感器相对应的光纤传感器,而在未感应到所述轿厢时打开与该接近传感器相对应的光纤传感器;所述主控系统不断的接收各光纤传感器在被打开时接收端所上传的光线频率,判断上传光线频率的光纤传感器所对应的电缆部分是否弯曲,并在判定上传光线频率的光纤传感器所对应的电缆部分弯曲后,将该弯曲结果保存至内部的存储器中。
另外,本发明还提供了一种电梯电缆的寿命检测方法,其特征在于:包含如下步骤:
S1、预先在电梯的井道内设置N个光纤传感器和M个接近传感器;其中,所述M等于所述N,并一一对应相互连接,且每个光纤传感器与每个接近传感器分别沿井道的高度方向等距排列;
S2、电梯在运行时,主控系统关闭感应到电梯轿厢的接近传感器所对应的光纤传感器,而打开未感应到电梯轿厢的接近传感器所对应的光纤传感器;
S3、相应的光纤传感器在被主控系统打开后,该光纤传感器的发射端向接收端发送光线,而主控系统不断接收已被打开的光纤传感器的接收端所上传的光信号,判断上传光信号的光纤传感器所对应的电缆部分是否弯曲;
S4、所述主控系统在判定上传光信号的光纤传感器所对应的电缆部分出现弯曲后,将该弯曲结果保存至内部的存储器中。
本发明的实施方式相对于现有技术而言,由于在电梯的井道内按电梯的高度方向等距设有多个光纤传感器和接近传感器,电梯的主控系统可通过计算各光纤传感器的接收端所上传的光线频率来判断各光纤传感器所对应的电缆部分是否出现弯曲,并在判定电缆的某部分出现弯曲后,将该判定结果保存至内部的存储器中,从而使得工作人员可随时从电梯的主控系统中查看到电缆各部分的弯曲次数,以此推断出电缆各部分的使用寿命,以便及时对电缆进行检修和更换,从而可在不影响电梯正常使用的情况下,使用户的使用和维修成本得到有效降低。并且,在实际应用时,还可通过各接近传感器来感应轿厢在井道内的位置,主控系统只有在接近传感器未感应到轿厢时才会打开光纤传感器,从而避免了光纤传感器的发射端所射出的光线打到轿厢上,而引起主控系统误判断情况的发生,以保证对电缆各部分弯曲检测时的准确性。
其中,各光纤传感器的发射端和接收端分别设置在井道的前后侧,且各光纤传感器的发射端和接收端相连所构成的连线为一水平的直线,所述主控系统在接收到各光纤传感器在被打开时所上传的光信号后,可采用以下方式判断上传光线频率的光纤传感器所对应的电缆部分是否弯曲:所述主控系统在接收到的光线频率的频率值为零时,判定上传该光线频率的光纤传感器所对应的电缆部分弯曲。并且,所述主控系统在接收到的光线频率的频率值为零时的状态,为上传该光线频率的光纤传感器的发射端和接收端相连所构成的连线被该光纤传感器所对应的电缆部分完全隔断时的状态。
由于各光纤传感器的发射端和接收端分别设置在井道的前后两侧,且各光纤传感器的发射端和接收端相连所构成的连线,在与之对应的电缆部分产生弯曲时会被该电缆的弯曲部分完全隔断,从而使得发射端向接收端射出的光线会被电缆的弯曲部分完全挡住,无法被接收端所接收到,此时主控系统接收到的频率值为零,即可判定该光纤传感器所对应的电缆部分弯曲。
并且,为了提高光纤传感器对电缆弯曲部分的检测精度,应使得各光纤传感器的发射端和接收端相连所构成的连线与各光纤传感器与之对应的电缆部分在被弯曲后的中心处于同一平面上。从而使得电缆各部分在产生弯曲后,弯曲部分的最低点能够在第一时间被光纤传感器检测到,以提高电缆各部分在产生弯曲时的检测精度。
或者,各光纤传感器的发射端和接收端均设置在所述井道的左侧或右侧,并正对所述电缆,且所述电缆的外表面还包覆有用于将各光纤传感器的发射端所发出的光线反射回该发射端所对应的接收端的反光膜;所述主控系统在接收到各光纤传感器在被打开时所上传的光线频率后,采用以下方式判断上传光线频率的光纤传感器所对应的电缆部分是否弯曲:所述主控系统将接收到的光线频率的频率值与系统内部预设的频率范围进行比对,并在接收到的光线频率的频率值不在系统内部预设的频率范围内时,判定上传该光线频率的光纤传感器所对应的电缆部分弯曲。并且,所述主控系统在接收到的光线频率的频率值不在系统内部预设的频率范围内时的状态,为上传该光线频率的光纤传感器的发射端在向电缆射出光线后,光线在电缆的反光膜上出现折射时的状态。
由于各光纤传感器的发射端和接收端均设置在井道的左侧或右侧并正对电缆,且电缆的外表面还包覆有反光膜,在实际应用时,可通过发射端向电缆射出光线,而电缆可通过包覆在其外表面的反光膜将发射端所射出的光线反射回光纤传感器的接收端内,电缆的各部分产生弯曲,照射到该弯曲部分的光线就会出现折射,影响接收端最终接收到的光线的频率值,主控系统可通过将接收到的光线频率的频率值与内部预设的频率范围进行比对,一旦出现接收到的光线频率的频率值不在预设的频率范围内,即判定上传该光线频率的光纤传感器所对应的电缆部分弯曲。
进一步的,所述电梯电缆的寿命检测装置还包含与所述电梯的主控系统连接的远程终端;其中,所述主控系统在判定产生压电信号的压电部件或上传温度信号的温度传感器所对应的电缆部分弯曲后,将该判定结果上传至所述远程终端。由此可知,在实际应用时,工作人员可通过远程终端对各部电梯电缆各部分的弯曲情况进行保存,以便在远程随时进行查看,从而使得工作人员无需到现场收集数据,提高了整个装置在使用时的实用性和便捷性。
进一步的,所述电梯电缆的寿命检测装置还包含与所述主控系统连接的报警模块;其中,所述主控系统在内部的存储器保存的判定所述电缆任意部分的弯曲结果的次数大于主控系统预设的最大次数时,打开所述报警模块进行报警。以及时提醒工作人员对电缆进行检修和维护。
并且,为了满足实际的使用需求,所述报警模块可采用声报警器、光报警器中的任意一种或其组合。
另外,每相邻两个光纤传感器相互隔开的距离大于所述电缆的各部分在被弯曲成半圆时的半圆直径。从而使得电缆的各部分在被弯曲时,只会有一个光纤传感器所上传的光线频率的频率值为零或不在主控系统预设的频率范围内,以保证主控系统不会同时接收到多个频率值为零或不在主控系统预设的频率范围内的光线频率,以确保主控系统能够准确的判断出电缆出现弯曲的部分,提高了整个检测装置的检测精度。
附图说明
图1为本发明第一实施方式的电电梯电缆的寿命检测装置的结构示意图;
图2为本发明第一实施方式中光纤传感器和接近传感器的分布示意图;
图3为本发明第一实施方式的电梯电缆的寿命检测装置的系统模块框图;
图4为本发明第二实施方式的电电梯电缆的寿命检测装置的结构示意图;
图5为本发明第二实施方式中光纤传感器的分布示意图;
图6为本发明第三实施方式的电梯电缆的寿命检测装置的系统模块框图;
图7为本发明第四实施方式的电梯电缆的寿命检测方法的流程框图。
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的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种电梯电缆的寿命检测装置,如图1和图2所示,包含多个设置在井道5内的光纤传感器2、多个设置在井道5内用于感应轿厢3的接近传感器6。其中,光纤传感器2的数量与接近传感器6的数量相同,并一一对应相互连接,且各光纤传感器2与各接近传感器6分别沿所述井道5的高度方向等距设置,并分别对应垂吊在井道5内对轿厢3进行供电的电缆1的各部分,且如图3所示,各光纤传感器2和各接近传感器6分别与电梯的主控系统电性连接。
其中,如图2所示,各光纤传感器2分别包含用于发射光线的发射端2-1和用于接收发射端2-1所发出光线的接收端2-2,且主控系统在各接近传感器6感应到轿厢3时关闭与该接近传感器6相对应的光纤传感器2,而在未感应到轿厢3时打开与该接近传感器6相对应的光纤传感器2。主控系统不断的接收各光纤传感器2在被打开时接收端所上传的光线频率,判断上传光线频率的光纤传感器2所对应的电缆部分是否弯曲,并在判定上传光线频率的光纤传感器2所对应的电缆部分弯曲后,将该弯曲结果保存至内部的存储器中。
通过上述内容不难发现,由于在电梯的井道5内按电梯的高度方向等距设有多个光纤传感器2和接近传感器6,电梯的主控系统可通过计算各光纤传感器2的接收端所上传的光线频率来判断各光纤传感器所对应的电缆部分是否出现弯曲,并在判定电缆1的某部分出现弯曲后,将该判定结果保存至内部的存储器中,使得工作人员可随时从电梯的主控系统中查看到电缆1各部分的弯曲次数,以此推断出电缆各部分的使用寿命,以便及时对电缆进行检修和更换,从而可在不影响电梯正常使用的情况下,还可极大的降低用户的使用和维修成本。并且,在实际应用时,还可通过各接近传感器6来感应轿厢3在井道5内的位置,主控系统只有在接近传感器6未感应到轿厢3时才会打开光纤传感器2,从而避免了光纤传感器2的发射端所射出的光线打到轿厢3上,而引起主控系统误判断情况的发生,以保证对电缆各部分弯曲检测时的准确性。
具体的说,在本实施方式中,各光纤传感器2的发射端2-1和接收端2-2分别设置在井道5的前后侧,且各光纤传感器2的发射端2-1和接收端2-2相连所构成的连线为一水平的直线,且该直线在与之对应的电缆部分产生弯曲时被该弯曲部分完全隔断。由此可知,当电缆1在随轿厢3在井道5内进行上下运动时,电缆1的各部分出现弯曲时,该弯曲部分会直接挡住与之对应的光纤传感器2的发射端2-1所射出的光线,造成该发射端2-1所对应的接收端2-2无法接收到发射端2-1所射出的光线,使得此时主控系统接收到的由该光纤传感器2所对应的接收端2-2所上传的光线频率的频率值为零(即该光纤传感器2的接收端2-2未接收到发射端2-1所射出的光线)。由此可知,主控系统可在接收到的光线频率的频率值为零时的状态,为电缆的某部分产生弯曲时,该弯曲部分正好挡住与之对应的光纤传感器2的发射端2-1所射出的光线时的状态(即发射端和接收端相连所构成的连线被该光纤传感器所对应的电缆部分完全隔断),即判定上传该光线频率的光纤传感器2所对应的电缆部分弯曲,以此实现对电缆各部分的弯曲进行检测。
另外,上述所提到的接近传感器6在本实施方式中,可采用非接触式接近传感器,通过非接触式接近传感器来感应轿厢3在井道5内的位置。具体的说,由于各光纤传感器2的发射端所射出的光线还有可能被在井道5中运动的轿厢3所遮挡住,而此时位于井道5后侧的接收端2-2也同样无法接收到发射端2-1所射出的光线,但由于此时该光纤传感器2所对应的电缆部分并没有出现弯曲,所以为了避免主控系统出现误判,可通过接近传感器6来感应轿厢3在井道5中的位置。并在实际的应用过程中,主控系统可在各接近传感器2感应到轿厢3时关闭与该接近传感器2相对应的光纤传感器2,而在未感应到轿厢3时打开与该接近传感器2相对应的光纤传感器2,通过此种方式来控制各光纤传感器2的开启和关闭,以此避免主控系统出现误判。
此外,为了提高光纤传感器2对电缆1弯曲部分的检测精度,在设置光纤传感器2的发射端2-1和接收端2-2时,应使得各光纤传感器的发射端2-1和接收端2-2相连所构成的连线与各光纤传感器2与之对应的电缆部分在被弯曲后的中心处于同一平面上,如图2所示的状态。从而使得电缆各部分在产生弯曲后,弯曲部分的最低点能够在第一时间遮住光纤传感器2的发射端2-1所发出的光线,以实现光纤传感器2对电缆1在弯曲时的精确检测。
另外,在本实施方式中,如图2所示,每相邻两个光纤传感器2相互隔开的距离要大于电缆1在随电梯的轿厢3进行上下运动电缆各部分被弯曲成半圆时的半圆直径。从而使得电缆1有部分被弯曲时,在一般的情况下只会有一个光纤传感器所上传的光线频率的频率值为零,以保证主控系统不会同时接收到多个频率值为零的光线频率,以确保主控系统能够准确的判断出电缆出现弯曲的部分,从而提高整个检测装置的检测精度。
本发明的第二实施方式涉及一种电梯电缆的寿命检测装置,第二实施方式与第一实施方式大致相同,其主要区别在于:如图4和图5所示,在本实施方式中,各光纤传感器2的发射端2-1和接收端2-2均设置在井道5的左侧或右侧,并正对电缆1进行设置,且电缆1的外表面还包覆有反光膜(图中未标示)。
在实际应用时,利用了反射膜镜面的反射特性,可通过各光纤传感器2的发射端2-1向电缆1射出光线,而电缆1可通过包覆在其外表面的反光膜将发射端2-1所射出的光线反射回光纤传感器2的接收端2-2内。由于电缆1的各部分在产生弯曲时,会使得照射到该弯曲部分的光线出现折射现象,最终影响接收端2-2接收到的光线的频率值,如图5所示。从而在实际应用的过程中,主控系统可将接收到的光线频率的频率值与系统内部预设的频率范围进行比对,一旦出现接收到的光线频率的频率值不在系统内部预设的频率范围内时,即判定上传该光线频率的光纤传感器2所对应的电缆部分弯曲。
例如:当电缆1各部分未出现弯曲时,由反光膜反射回各光纤传感器2的接收端2-2内光线频率为应与从发射端2-1射出的光线频率值大致相同,比如为100HZ,而主控系统预设的频率范围为80HZ至120HZ,所以当主控系统接收到的光线频率的频率值为100HZ时,即判定该光纤传感器所对应的电缆部分未出现弯曲,而当主控系统接收到的光线频率的频率值为50HZ时小于主控系统预设的频率范围时,表明此光纤传感器2所对应的电缆部分因出现弯曲,导致反射回接收端2-2内的光线会有部分出现折射现象,所以此时主控系统即判定该光纤传感器所对应的电缆部分弯曲,以实现光纤传感器2对电缆1在弯曲时的精确检测。
另外,值得一提的是,在本实施方式中,各光纤传感器2相互隔开的距离与第一实施方式中所提到的方式大致相同。具体的说,如图5所示,在本实施方式中,每相邻两个光纤传感器2相互隔开的距离要大于电缆1的各部分在被弯曲成半圆时的半圆直径。从而使得电缆1的各部分在被弯曲时,在一般的情况下只会有一个光纤传感器2所上传的光线频率的不在主控系统预设的频率范围内,以保证主控系统不会同时接收到多个频率值不在主控系统预设的频率范围内的光线频率,以确保主控系统能够准确的判断出电缆出现弯曲的部分,从而提高整个检测装置的检测精度。
本是发明的第三实施方式涉及一种电梯电缆的寿命检测装置,第三实施方式是在第一和第二实施方式的基础上做的进一步改进,其主要改进在于:如图6所示,本实施方式的电梯电缆的寿命检测装置还包含与主控系统连接的报警模块。并且,主控系统在内部的存储器保存的判定电缆任意部分的弯曲结果的次数大于主控系统预设的最大次数时,打开报警模块进行报警。
通过上述内容不难发现,通过报警模块可在主控系统内部的存储器保存的判定电缆任意部分的弯曲结果的次数大于系统内部预设的最大次数时进行报警,从而可及时提醒工作人员对电缆进行检修和维护,避免电梯在运行过程中出现故障。
并且,为了满足实际的使用需求,上述所提到的报警模块可采用声报警器、光报警器中的任意一种或其组合,从而使得本实施方式的电梯电缆的寿命检测装置可具备多种的报警方式,以满足电梯在不同场景下的报警需求。
另外,值得一提的是,如图6所示,本实施方式的电梯电缆的寿命检测装置与电梯的主控系统连接的远程终端。并且,主控系统在判定产生压电信号的压电部件或上传温度信号的温度传感器所对应的电缆部分弯曲后,将该判定结果上传至远程终端。由此可知,在实际应用时,工作人员可通过远程终端对各部电梯电缆的寿命进行保存,以便在远程随时进行查看,从而使得工作人员无需到现场收集数据,提高了整个装置在使用时的实用性和便捷性。
本发明的第四实施方式涉及一种电梯电缆的寿命检测方法,如图7所示,包含如下步骤:
步骤701、预先在电梯的井道内设置多个光纤传感器和多个接近传感器;其中,光纤传感器的数量与接近传感器的数量相同,并一一对应相互连接,且每个光纤传感器与每个接近传感器分别沿井道的高度方向等距排列。
步骤702、电梯在运行时,主控系统关闭感应到电梯轿厢的接近传感器所对应的光纤传感器,而打开未感应到电梯轿厢的接近传感器所对应的光纤传感器。
步骤703、相应的光纤传感器在被主控系统打开后,该光纤传感器的发射端向接收端发送光线,而主控系统不断接收已被打开的光纤传感器的接收端所上传的光信号,判断上传光信号的光纤传感器所对应的电缆部分是否弯曲。
步骤704、主控系统在判定上传光信号的光纤传感器所对应的电缆部分出现弯曲后,将该弯曲结果保存至内部的存储器中。
通过上述内容不难发现,本实施方式为与第一和第二实施方式相对应的电梯电缆的寿命检测方法的实施例,本实施方式可与第一和第二实施方式互相配合实施。第一和第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效,为了减少重复,这里不再赘述。相应地,本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一和第二实施方式中。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。