CN105173943A - 一种电梯体检系统 - Google Patents

Abstract

一种电梯体检系统，属于在楼房或其他建筑物内，或与之配合的电梯的驱动机构。该电梯体检系统，包括前后门检测器、抱闸制动力检测器、慢车试运行检测器、井道开关安装位置检测器、导轨安装质量检测器、平衡链偏差检测器和快车运行检测器，该结构共提供八项体检内容，涵盖了电梯系统中不合理的安装操作、可能的安全隐患、以及正常条件下难以确认和排查的故障。该系统改变了以往电梯定期检验、发生故障后被动排查的方式，实现了主动检测、主动提示、主动排查，避免存在故障隐患的电梯仍载客运行。

Description

一种电梯体检系统

技术领域

本发明属于在楼房或其他建筑物内，或与之配合的电梯的驱动机构，特别涉及一种电梯体检系统。

背景技术

国内每年新增备案在册的电梯数量约为50万台，截止2013年底，全国电梯总保有量已达到292万台，电梯日益成为现代社会生活中不可或缺的运输工具。资料统计显示，近年来电梯引发的安全事故愈加频繁，各类媒体多有报道，不少电梯着实存在严重的安全隐患，电梯的安全运行也受到了广泛关注。由于当前电梯的安全保障，主要体现在被动安全的技术手段上，即质监部门的定期检验和维保单位的定期维修保养，而一旦电梯发生故障尤其是困人故障时，维保人员难以及时赶赴现场放出被困乘客，进行故障的排查诊断，并采取后续的故障应对措施，也已经越来越凸现被动技术手段的弊端。

目前，电梯安全保障的主动技术手段，尤其是相关专利提及技术，主要体现在电梯的远程监控系统上，且仍存在着诸多不足，如监控技术有限、信息化程度低、实时性差等。随着电梯使用频率的增加，随着社会对于电梯安全要求的不断提高，在电梯数量庞大、维保人员人手紧缺的状态下，如何采取主动技术手段，尽早发现电梯的异常状态与故障隐患，避免电梯“带病”运行，提高电梯安全性能，成为电梯监管部门和维护保养单位所面临的共同挑战。

发明内容

本发明提出一种电梯体检系统，解决了现有电梯控制系统无法主动进行故障排查的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种电梯体检系统，包括电梯控制系统，以及与电梯控制系统进行通讯的智能终端，其中，在智能终端内还设置有人机交互模块、MCU运算模块和存储模块，其技术要点是：所述的MCU运算模块进一步包括：

前后门检测器，用于向电梯控制系统发送指令控制电梯前门或后门的开关，并采集电梯的反馈信号，统计各反馈信号的状态变化时序，与标准开门或关门时序信号比较，确定前门或后门是否正常；

抱闸制动力检测器，用于向电梯控制系统输出转矩指令，根据曳引轮的位置和速度反馈，检测抱闸制动力是否使曳引机转动，确定抱闸力是否合理；

慢车试运行检测器，用于向电梯控制系统发送指令控制电梯上行或下行，并采集电梯上各运行接触器的反馈信号及电压、电流、转矩数据，统计各信号的状态变化时序，与标准的状态变化时序比较，确定慢车运行是否合理；

井道开关安装位置检测器，用于自动输出检修上行或下行指令，根据电梯控制系统采集的电梯的限位开关信号状态、端站开关信号状态、门区开关信号状态及井道开关信号状态获得井道开关安装位置，与预先设定的标准开关安装位置进行比较，对井道开关安装是否合理进行检测；

导轨安装质量检测器：用于输出检修上行或下行指令，根据电梯控制系统采集的上行和下行输出转矩，确定导轨的安装质量是否正常；

平衡链偏差检测器：用于自动输出检修上行或下行指令，根据电梯控制系统采集的输出转矩实时数据及井道实时位置信息，确定平衡链安装是否合理；

平衡系数检测器：用于在不同负载情况下，自动输出选层指令，根据电梯控制系统采集的输出转矩实时数据，及井道实时位置信息，确定平衡系数是否合理；

快车运行检测器：用于向电梯控制系统发送指令控制电梯上行或下行，并采集电梯上各运行接触器的反馈信号及电压、电流、转矩数据，统计各信号的状态变化时序，与标准的状态变化时序比较，确定快车运行是否合理。

作为本发明的一种优选方案，所述的前后门检测器进一步包括：

前门指令输出器，用于输出开门或关门指令控制电梯前门或关闭，并在电梯门开始动作时进行计时；

光幕信号检测器，用于对光幕信号是否变化进行检测；

门联锁信号检测器，用于记录门联锁信号断开和闭合的时间；

限位信号检测器，用于采集开门限位或关门限位信号状态并记录限位开关状态变化时间；

后门指令输出器，用于输出开门或关门指令控制电梯后门或关闭，并在电梯门开始动作时进行计时；

时序信号生成器，用于根据光幕信号检测器、门联锁信号检测器、限位信号检测器各检测器监测到的实时信号生成时序信号；

比较器，用于将时序信号生成器输出的时序信号与标准开门或关门时序信号进行比较，相同则认为前后门工作正常，否则认为前后门故障，提示工作人员进行调试。

作为本发明的进一步优选方案，前后门检测器中，所述的标准开门或关门时序信号是指：

标准开门时序信号，当开门指令输出后，首先门联锁信号断开或关门限位无效，而后开门限位有效，以上各信号应在开门过程中只发生一次状态切换，开门过程中光幕信号始终无效；

标准关门时序信号，当关门指令输出后，首先开门限位无效，而后关门限位有效或门联锁信号闭合，以上各信号应在关门过程中只发生一次状态切换，关门过程中光幕信号始终无效。

作为本发明的另一种优选方案，电梯应在设定的时间内完成开门或关门操作，所述的设定时间由电梯控制系统设定，只有在上述固定时间内，采集到的开门或关门时序信号与标准的开门或关门时序信号相同，才确定所述的电梯开关门正常。

作为本发明的又一种优选方案，所述的抱闸制动力检测器进一步包括：

偏载计算器，用于输出空载状态下，电梯向对重方向偏载的幅值；

最大转矩计算器，用于输出曳引机的最大输出转矩幅值；

转矩输出器，用于每间隔一定的时间，控制曳引机递增的输出转矩；

检测器，用于检测转矩输出器输出的值是否使曳引机转动，同时判断当前转矩值是否满足最大转矩输出器的输出值要求，若同时满足则记录此时的输出转矩幅值，并输出给加和器；

加和器，用于将比较器输出结果与偏载计算器的值取和并输出。

作为本发明的再一种优选方案，所述的导轨安装质量检测器进一步包括：

上行数据采集器，用于当电梯处于底层并无故障时，输出检修上行指令，记录电梯的输出转矩；

下行数据采集器，用于当电梯处于顶层并确认无故障后，输出检修下行指令，在与电梯上行时相同的位置，记录电梯的输出转矩；

摩擦力矩计算器，用于根据上行和下行数据采集器获得的输出转矩，计算井道内各个位置摩擦力及平均摩擦力；

检测结果输出器，用于比较平均摩擦力与用户设定阈值，若在设定阈值范围之内，则确定导轨的安装质量正常，否则，提示用户及时进行调试。

作为本发明的又一种优选方案，所述的平衡链偏差检测器进一步包括：

电梯上行转矩输出器，用于在电梯空载、处于底层位置并确认无故障后，输出检修上行指令，采集电梯位于底层时的输出转矩，及当电梯运行至顶层位置时的输出转矩；

电梯下行转矩输出器，用于在电梯空载、处于顶层位置并确认无故障后，输出检修下行指令，采集电梯位于顶层时的输出转矩，及当电梯运行至底层位置时采集并记录此时的输出转矩；

摩擦力矩计算器，用于计算电梯在顶层时的摩擦力及电梯在底层时的摩擦力；

输出转矩计算器，用于计算电梯位于顶层时，电梯下行时顶层的输出转矩与顶层摩擦力的差值及当电梯位于底层时，电梯下行时底层的输出转矩与底层摩擦力的差值；

比较器，用于计算输出转矩计算器的输出结果的差值，获取所述差值的绝对值；

检测结果输出器，用于将比较器的输出值与设定阈值进行比较，若在阈值范围之内，则表示平衡链正常，否则，提示调试人员进行检修。

作为本发明的又一种优选方案，人机交互模块进一步包括：

体检档案建立器，用于为每一台电梯命名，并在该名称下建立对应的体检档案；

体检项目操作器，用于使用户在前后门体检、抱闸制动力体检、慢车体检、井道开关安装体检、导轨安装体检、平衡链安装体检、平衡系数体检和快车体检八个体检项目中进行选择，包括单选、多选和全选操作，并在各体检项目中实现“开始”、“中止”输入；

体检结果显示器，用于输出体检结果、异常退出时的故障，以及体检前系统自查不满足各项体检要求的整改建议；

体检档案更新器，用于为已建立体检档案的电梯在重复执行某项体检时，选择是否更新体检档案；更新包括对原体检档案相应内容的替换更新和基于该电梯档案名称和新体检时间，生成新的体检档案两种方式；

体检档案查阅器，用于在离线状态下，提供用户查阅已体检电梯的体检结果。

作为本发明的又一种优选方案，所述的MCU运算模块中还包括故障采集处理器；

故障采集处理器，用于在各项体检执行过程中实时采集电梯控制系统的故障反馈信息，一旦发生故障，中止体检指令输出，退出当前体检项目，由电梯控制系统自行恢复。

作为本发明的又一种优选方案，在一次体检过程，在电梯上行和下行过程中，同时采集导轨安装质量检测器和平衡链偏差检测器所需数据。

本发明的优点及有益效果是：该电梯体检系统，包括前后门检测器、抱闸制动力检测器、慢车试运行检测器、井道开关安装位置检测器、导轨安装质量检测器、平衡链偏差检测器和快车运行检测器，该结构共提供八项体检内容，涵盖了电梯系统中不合理的安装操作、可能的安全隐患、以及正常条件下难以确认和排查的故障。该系统改变了以往电梯定期检验、发生故障后被动排查的方式，实现了主动检测、主动提示、主动排查，避免存在故障隐患的电梯仍载客运行；该系统便于使用者操作，可以有选择地进行单项、多项或全部体检，每项体检功能只需点击“开始”按键即可，智能便捷。该系统可以为每一台电梯建立一个专有的体检档案，保存在智能终端中，每次体检结果可以随时调用查看，维保单位可以对所维保的全部电梯统一管理，并分别进行定期体检，及时对电梯异常状况采取有效的应对措施。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述。

图1为本发明电梯体检系统整体结构框图。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明的体检系统作进一步说明。

本实施例中的电梯体检系统2，包括电梯控制系统2以及与电梯控制系统进行通讯的智能终端1，其中，电梯控制系统2是用于控制电梯执行体检过程接收到的操作指令，并采集电梯运行过程中的弱电或强电信号与数据，并提供给智能终端1进行分析。

智能终端1是用于根据接收到的电梯控制系统数据，确定电梯的前后门、抱闸制动力、慢车试运行、井道开关安装位置、导轨安装质量、平衡链状态、平衡系数、快车运行状态是否正常，并输出检测结果，其进一步包括：

人机交互模块4：实现用户与智能终端的信息交互功能，满足用户对体检系统的输入输出需要；

MCU运算模块3：用于对电梯的前后门、抱闸制动力、慢车试运行、井道开关安装位置、导轨安装质量、平衡链状态、平衡系数、快车运行状态进行检测，并给出检测结果。

存储模块5：用于对体检过程中产生的结果数据及中间数据进行存储。

下面分别对电梯体检工作过程进行说明：

当进行新梯体检时，用户进入人机交互模块，首先需要设置当前电梯的体检档案名称；再根据所提供的体检内容选择界面进行选择并进入单项体检界面；如果提示当前系统状态不满足该项体检操作要求，人机交互模块会给出整改事项；当体检条件满足时，用户点击进行体检功能的“开始”按键，此时MCU运算模块将所需的电梯运行指令通过无线传输的方式发送至电梯，由电梯控制系统对电梯进行控制。在体检过程中，可随时点击“中止”按键，一旦发生故障，MCU运算模块也将中断各项体检操作；在单项体检功能完成后，MCU运算模块接收采集到的数据并对数据进行处理后得到体检结果，在人机交互模块中进行显示，并保存在存储模块中，体检不合格项将采用红色警示标志注明；单项体检功能完成后，用户可结束操作，也可选取其它体检功能，重新进入下一项体检界面进行操作。

对于已体检过的电梯不合格项进行整改后，可能需要重新体检验证整改是否有效，此时用户进入人机交互模块，可直接在现有电梯体检档案中找到该台电梯的名称，选取后进行体检操作即可，对于该电梯新的体检结果，用户可以选择是否更新体检档案，包括对原体检档案相应内容的替换更新，和基于该电梯档案名称和新体检时间生成新的体检档案两种方式。

在人机交互模块中，用户可在离线状态下查找并选取已完成体检的电梯档案名称，随时调用该台电梯的体检结果，包括整体体检报告或单项体检结果，进行查看、分析或者对比。

开关门检测单项体检采用前后门检测器实现。该项体检操作包括一次开门操作和一次关门操作，并对存在贯通门的电梯，利用前门指令输出器和后门指令输出器实现前门和后门分别检测。前后门检测器301进一步包括：

前门指令输出器，用于输出开门或关门指令控制电梯前门或关闭，并在指令输出时刻进行计时。电梯的轿厢要求处于任意楼层的平层位置，电梯控制系统要求设置为检修状态且排除故障。当体检条件满足后，用户点击“开始”后，前门指令输出器向电梯控制系统输出前门开门（或关门）指令。

光幕信号检测器，用于在开关门过程中，对光幕或安全触板信号是否变化进行检测。

门联锁信号检测器，用于记录开关门过程中，门联锁信号断开和闭合的时间；

限位信号检测器，用于采集开关门过程中，开门限位或关门限位的信号状态，并记录限位开关状态变化时间；

后门指令输出器，用于输出开门或关门指令控制电梯后门或关闭，并在指令输出时刻进行计时；

时序信号生成器，用于根据光幕信号检测器、门联锁信号检测器、限位信号检测器各检测器监测到的实时信号生成时序信号；

比较器，用于将时序信号生成器输出的时序信号与标准开门或关门时序信号进行比较，相同则认为前后门工作正常，否则认为前后门故障，提示工作人员进行调试。标准的开门时序为，开门指令输出后，首先门联锁信号断开或关门限位无效，而后开门限位有效，以上各信号应在开门过程中只发生一次状态切换，开门过程中光幕信号始终无效；标准的关门时序为，关门指令输出后，首先开门限位无效，而后关门限位有效或门联锁信号闭合，以上各信号应在关门过程中只发生一次状态切换，关门过程中光幕信号始终无效。无论开门亦或关门，必须在设定的开关门时间内完成，不应产生任何故障，方可判定该项体检结果合格。

抱闸制动力检测单项体检采用抱闸制动力检测器实现。该体检要求电梯的轿厢空载，门已关好且排除故障。抱闸制动力检测包括手动和自动两种方式，对影响电梯安全的重要器件——曳引机抱闸进行双重检测。抱闸制动力手动检测方式，确保电梯处于检修状态，由用户手动点击人机交互模块中的“开始”按键，电梯控制系统接收MCU运算模块的检测指令，输出转矩并采集曳引轮的位置、速度反馈，判断抱闸制动力体检结果；抱闸制动力自动检测方式，是指在电梯处于自动运行状态的空闲时间段，在确保电梯无人使用的情况下，电梯控制系统将自动对电梯抱闸进行检测，一旦结果异常，立刻报出故障锁梯禁止继续运行，等待维修人员到达现场整改。在抱闸制动力检测工作期间，当检测到有内选或外呼登记，即有人使用时，退出抱闸制动力检测，重新等待电梯进入无人使用情况，避免发生危险。在本实施例中，电梯无人使用情况的判断依据为，连续十分钟内电梯无内选或外呼登记的情况。

抱闸制动力检测器302进一步包括：

偏载计算器，用于输出空载状态下，电梯向对重方向偏载的幅值。计算电梯向对重方向偏载的幅值大小的公式为：

式中，为电梯平衡系数；为曳引机的额定输出转矩。

最大转矩计算器：用于输出曳引机的最大输出转矩幅值。

曳引机输出的最大转矩的计算公式为：

式中，为检测抱闸力时需要输出的最大转矩值。

转矩输出器，用于每间隔一定的时间，控制曳引机递增的输出转矩。

首先，曳引机向对重方向输出初始的转矩为；然后，保持一段时间后，曳引机继续向对重方向线性增大输出转矩，增大后的输出转矩大小为：

其中，其中n为增大转矩的次数。

检测器，用于检测转矩输出器输出的值是否使曳引机转动，同时判断当前转矩值是否满足最大转矩输出器的输出值要求，若同时满足则记录此时的输出转矩幅值，并输出给加和器；否则，结束检测，停止电梯使用，此时抱闸力不足，记录此时的输出转矩。

加和器，用于将比较器输出结果与偏载计算器的值取和并输出。将记录的输出转矩与之前计算出的空载状态下的偏载加和，计算出电梯抱闸力不足时的抱闸力幅值，调试人员参照该值对电梯曳引机抱闸进行调节。

慢车运行诊断单项体检功能采用慢车试运行检测器实现。该体检项要求电梯轿厢负载非超载情况，电梯控制系统需要设置为检修状态、门已关好且排除故障。当体检条件满足后，用户点击“开始”时，MCU运算模块向电梯控制系统输出慢车运行指令，并开始计时。本实施例采用的慢车试运行检测器304进一步包括：

运行指令输出器，用于向电梯控制系统输出检修上行或下行运行指令和停车指令；

接触器状态时序检测器，用于检测慢车运行过程中，门联锁接触器、安全回路接触器、抱闸接触器、运行接触器以及封星接触器的吸合或弹开动作时刻；

接触器时序比较器，用于将接触器状态时序检测器的输出结果与标准时序进行比较，如果时序一致则判定满慢车运行检测接触器时序合格。所述的标准时序为，在运行指令输出后停车指令输出前，门联锁接触器、安全回路接触器保持吸合状态；在运行指令输出后，运行接触器与封星接触器吸合后抱闸接触器才吸合；在停车指令输出后，抱闸接触器最先弹开，在运行接触器弹开后封星接触器才弹开。

运行速度比较器，用于检测慢车运行过程中，电梯运行速度反馈值的大小，并与给定速度进行比较，当二者偏差小于设定阈值时判断慢车运行检测速度反馈合格。所述的设定阈值在本实施例中设定为额定梯速的5%；

输出转矩比较器，用于检测慢车运行过程中，电梯控制系统输出转矩的大小，并与电梯额定转矩进行比较，当输出转矩始终小于额定转矩，且输出转矩在电梯运行速度反馈值稳定情况下的最大最小值之差小于设定阈值时，判断慢车运行检测输出转矩合格。所述的电梯运行速度反馈值稳定，是指去除电梯加减速运行的匀速运行阶段；所述的设定阈值在本实施例中设定为额定转矩的5%；

结果输出器，当接触器时序比较器、运行速度比较器和输出转矩比较器输出结果均为合格时，判定慢车运行检测合格，否则输出不合格项提示用户进行整改。

该项体检操作包括一次检修慢车上行操作和一次检修慢车下行操作。

井道开关安装位置检测单项体检功能采用井道开关安装位置检测器实现。电梯的轿厢要求处于下限位，电梯控制系统要求设置为检修状态、门已关好且排除故障。当体检条件满足后，用户点击“开始”时，MCU运算模块向电梯控制系统输出慢车上行运行指令，并监测电梯控制系统中全部井道开关信号的状态。本实施例采用的井道开关安装位置检测器303进一步包括：

运行指令输出器，用于向电梯控制系统输出检修上行运行指令；

井道位置采集器，用于采集电梯上行过程中，记录上下限位、上下端站、上下次端站以及各个楼层上下门区信号的状态变化时刻的曳引机编码器位置反馈，并根据电梯曳引比计算出对应的实际井道位置；

限位信号检测器，用于检测上下限位信号对应的井道位置是否满足《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》国家标准要求；

端站信号检测器，用于检测上下端站以及上下次端站信号对应的井道位置是否满足《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》国家标准要求；

门区信号检测器，用于检测各个楼层上下门区信号状态变化时序是否为：电梯上行至每一楼层都按照如下时序变换，上门区先有效，下门区后有效，上下门区信号存在同时有效位置，而后上门区无效，最后下门区无效；

结果输出器，当限位信号检测器、端站信号检测器和门区信号检测器输出结果均符合要求时，判定井道开关安装位置检测合格，否则输出不合格项提示用户进行整改。

在本实施例中，井道开关安装位置检测只包括一次检修慢车上行操作，但该项体检也可以由上限位开始检修下行至下限位，即只包括一次检修慢车下行操作。

在导轨安装质量检测单项体检功能中，电梯的轿厢内要求空载并处于底层平层位置，电梯控制系统要求设置为检修状态、门已关好且排除故障。本发明实施例采用导轨安装质量检测器实现，所述的导轨安装质量检测器306进一步包括：

上行数据采集器，用于当电梯处于底层并无故障时，输出检修上行指令，记录电梯的输出转矩；电梯控制系统以固定速度和恒定负载控制电梯上行，在电梯井道内每间隔一定距离记录电梯的输出转矩。

本实施例中，电梯速度是用户自行设定的检修速度，恒定负载可以是固定质量的负载，也可以是空载。电梯井道位置可以通过直接测量获得，也可以是能够反映电梯井道位置的量，例如使用编码器计算获得。这里间隔一定距离可以是固定或者不固定的距离，也可以是稳速运行的时间，在本实施例中，其间隔的距离或者稳速时间段内运行的间隔距离应不超过1米。

下行数据采集器，用于当电梯处于顶层并确认无故障后，输出检修下行指令，在与电梯上行时相同的位置，记录电梯的输出转矩。

本实施例中的电梯控制系统以与电梯上行时相同的速度和负载控制电梯下行，以与步骤1相同的电梯井道位置记录电梯下行时的输出转矩。保证能够在相同的井道位置测试电梯的输出转矩，使结果尽可能准确。本实施例中，相同的井道位置不要求一定完全相同，同一测试点的位置偏差不能超过20厘米，偏差越小，其测量结果越准确。本实施例中的输出转矩可以通过传感器直接测量获得，也可通过控制系统的计算当量来获得，例如，以电流为例，当电机确定，系统运行在额定功率之内，输出转矩和输出电流存在正比关系，，其中T表示输出转矩，I，表示输出电流，是固定的比例系数，根据输出电流，可以计算出相应的输出转矩以及对应的额定力矩百分比。

摩擦力矩计算器，用于根据上行和下行数据采集器获得的输出转矩，计算井道内各个位置摩擦力及平均摩擦力。

本实施例中，首先计算有效区间内的井道位置的摩擦力，摩擦力的计算公式如下：

式中，为电梯下行过程中在井道位置m处的输出转矩，其中，为输出转矩，表示电梯下行，表示上行或下行记录的位置，为电梯上行过程中在井道位置m处的输出转矩，其中，表示电梯上行。

其中，在电梯稳速运行时设置底层和顶层规则为：选择电梯井道任一位置定义为底层，将其他比底层高的任一位置定义为顶层；所述的有效区间是指：电梯井道由底层到顶层，再由顶层到底层的井道距离。电梯在达到稳速或停止之前会有一段加速或减速过程，因此有效区间是不考虑这段加速或减速过程所产生的距离的。

再计算平均摩擦力，计算公式如下：

式中，表示井道m处的摩擦力，m和j均表示井道位置，其中。

检测结果输出器，用于比较平均摩擦力与用户设定阈值，若在设定阈值范围之内，则确定导轨的安装质量正常，否则，提示用户及时进行调试。

本实施例中，利用计算出的摩擦力和井道位置曲线来说明对导轨安装质量进行检测的过程。判断平均摩擦力的绝对值是否大于第一阈值(为小于50%的额定转矩)，若大于则说明导轨安装过紧，导靴安装过紧；若小于，则判断电梯井道某处的摩擦力的绝对值与平均摩擦力绝对值的差是否大于第二阈值(为小于20%的额定转矩)，若成立，则说明导轨有凸起，润滑不合格；再继续判断电梯井道某处的摩擦力的绝对值与平均摩擦力绝对值的差是否小于第二阈值的负值，若成立，则说明导轨有凹陷。

在平衡链偏差检测单项体检功能中，电梯的轿厢内要求空载并处于底层平层位置，电梯控制系统要求设置为检修状态、门已关好且排除故障。平衡链偏差检测器305包括：

电梯上行转矩输出器，用于在电梯空载、处于底层位置并确认无故障后，输出检修上行指令，采集电梯位于底层时的输出转矩，及当电梯运行至顶层位置时的输出转矩；

电梯下行转矩输出器，用于在电梯空载、处于顶层位置并确认无故障后，输出检修下行指令，采集电梯位于顶层时的输出转矩，及当电梯运行至底层位置时采集并记录此时的输出转矩；

摩擦力矩计算器，用于计算电梯在顶层时的摩擦力及电梯在底层时的摩擦力；

输出转矩计算器，用于计算电梯位于顶层时，电梯下行时顶层的输出转矩与顶层摩擦力的差值及当电梯位于底层时，电梯下行时底层的输出转矩与底层摩擦力的差值。

本实施例中，选取电梯井道中与上、下限位相同距离且该距离较小的两个位置，该位置选取原则是尽量靠近限位位置，但必须保证电梯轿厢在该位置处于匀速运行状态。在本实施例中，选取距离限位0.5m处即下限位以上0.5m位置和上限位以下0.5m位置。使用已采集的两个位置的下行输出转矩减去该处摩擦力矩，并使用力矩差计算器得到两个位置的力矩差，作为平衡链偏差检测依据。

比较器，用于计算输出转矩计算器的输出结果的差值，获取所述差值的绝对值；

检测结果输出器，用于将比较器的输出值与设定阈值进行比较，若在阈值范围之内，则表示平衡链正常，否则，提示调试人员进行检修。

本实施例中，设定阈值为电梯主机额定转矩的5%，如果比较器的输出值超出设定阈值，判定体检结果为：平衡链偏差过大；如果该值小于设定阈值则体检结果为，平衡链偏差检测正常。该项体检结果在人机交互模块中输出，并在存储模块中进行保存。平衡链偏差检测可直接利用导轨安装质量检测中采集的数据处理得到，即两项体检功能可通过一次体检过程同时获得。

平衡系数检测器307的工作过程为：在平衡系数评估单项体检功能中，电梯控制系统要求设置为自动运行状态并已排查全部故障。当用户通过人机交互模块进入该项体检功能界面后，首先需要输入两个参数，即电梯额定载重、以及带载运行中轿厢内人员或重物的质量，单位为千克。此时轿厢内应设置好与输入参数相符的人员或重物，而后用户点击“开始”时，人机交互模块向电梯控制系统输出选层指令，使电梯带载在顶层与底层之间上下运行一周，并监测电梯控制系统中输出转矩数据，同步记录电梯中曳引机编码器位置反馈；接下来，人机交互模块将提示用户将轿厢设置为空载状态，再点击“开始”，人机交互模块向电梯控制系统输出选层指令，使电梯空载在顶层与底层之间上下运行一周，并监测电梯控制系统中输出转矩数据，同步记录电梯中曳引机编码器位置反馈；最后，MCU数据处理单元根据电梯曳引比计算曳引机编码器位置反馈，对应的实际电梯井道位置，选取井道中间位置，根据其带载和空载两种情况下的上行与下行输出转矩，计算电梯平衡系数，对比《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》中对平衡系数的限定，在人机交互模块中输出该项体检结果，并在存储模块中进行保存。该项体检功能要求的空载与带载运行，可通过自动运行状态下使用顶层与底层的选层功能实现的，该体检过程由电梯体检系统自动完成，因此现场用户只有一人也能轻松准确地获得电梯的平衡系数。在本实施例中，MCU数据处理单元采用的平衡系数计算公式为：

式中，为载重比，即带载时轿厢中已知物体的重量除以电梯额定载重的比值；、为电梯空载情况下，上行、下行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩；、为电梯带载即轿厢内为已知重量负载的情况下，上行、下行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩；、为平衡系数中间计算结果，为平衡系数最终计算结果。

在快车运行诊断单项体检功能中，电梯控制系统要求设置为自动运行状态并已排查全部故障，已完成井道位置自学习且电梯轿厢负载为非超载情况。所述的井道自学习，是指电梯以检修速度运行并测量各楼层位置及井道中各个开关的位置，从而满足快车运行所需到目标楼层运行距离的需要。当体检条件满足后，用户点击“开始”时，MCU运算模块向电梯控制系统输出运行指令，并开始计时。本实施例采用的快车运行检测器308进一步包括：

运行指令输出器，用于向电梯控制系统输出运行指令，在本实施例中，运行指令为选层指令；

接触器状态时序检测器，用于检测快车运行过程中，门联锁接触器、安全回路接触器、抱闸接触器、运行接触器以及封星接触器的吸合或弹开动作时刻；

接触器时序比较器，用于将接触器状态时序检测器的输出结果与标准时序进行比较，如果时序一致则判定满快车运行检测接触器时序合格。所述的标准时序为，在运行指令输出后，门联锁接触器、安全回路接触器保持吸合状态；在运行指令输出后，运行接触器与封星接触器吸合后抱闸接触器才吸合，而后在停车阶段，抱闸接触器最先弹开，在运行接触器弹开后封星接触器才弹开。

运行速度比较器，用于检测快车运行过程中，电梯运行速度反馈值的大小，并与给定速度进行比较，当二者偏差小于设定阈值时判断快车运行检测速度反馈合格。所述的设定阈值在本实施例中设定为额定梯速的5%；

输出转矩比较器，用于检测快车运行过程中，电梯控制系统输出转矩的大小，并与电梯额定转矩进行比较，当输出转矩在电梯运行速度反馈值稳定情况下的最大最小值之差小于设定阈值时，判断快车运行检测输出转矩合格。所述的电梯运行速度反馈值稳定，是指去除电梯加减速运行的匀速运行阶段；所述的设定阈值在本实施例中设定为额定转矩的5%；

曳引绳打滑量检测器，用于检测快车运行过程中，将采集到的曳引机编码器位置根据曳引比折算为运行距离，与起始层和目标层之间的井道自学习运行距离进行比较，当二者之差的绝对值小于设定阈值时，判断快车运行楼层检测合格。所述的设定阈值在本实施例中设定为0.2m；

结果输出器，当接触器时序比较器、运行速度比较器、输出转矩比较器和曳引绳打滑量检测器输出结果均为合格时，判定快车运行检测合格，否则输出不合格项提示用户进行整改。

该项体检操作包括一次快车上行操作和一次快车下行操作。

故障采集处理器309，用于在各项体检执行过程中实时采集电梯控制系统的故障反馈信息，一旦发生故障，中止体检指令输出，退出当前体检项目，由电梯控制系统自行恢复。

本实施例中的人机交互模块4进一步包括：

体检档案建立器401，用于为每一台电梯命名，并在该名称下建立对应的体检档案。

体检项目操作器402，用于使用户在前后门体检、抱闸制动力体检、慢车体检、井道开关安装体检、导轨安装体检、平衡链安装体检、平衡系数体检和快车体检八个体检项目中进行选择，包括单选、多选和全选操作。

体检结果显示器403，用于输出体检结果或异常退出时的故障。

体检档案更新器404：用于为已建立体检档案的电梯在重复执行某项体检时，选择是否更新体检档案；更新包括对原体检档案相应内容的替换更新和基于该电梯档案名称和新体检时间，生成新的体检档案两种方式；

体检档案查阅器405，用于在离线状态下，提供用户查阅已体检电梯的体检结果。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域内的熟练的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种电梯体检系统，包括电梯控制系统，以及与电梯控制系统进行通讯的智能终端，其中，在智能终端内还设置有人机交互模块、MCU运算模块和存储模块，其特征在于：

所述的MCU运算模块进一步包括：

前后门检测器，用于向电梯控制系统发送指令控制电梯前门或后门的开关，并采集电梯的反馈信号，统计各反馈信号的状态变化时序，与标准开门或关门时序信号比较，确定前门或后门是否正常；

抱闸制动力检测器，用于向电梯控制系统输出转矩指令，根据曳引轮的位置和速度反馈，检测抱闸制动力是否使曳引机转动，确定抱闸力是否合理；

慢车试运行检测器，用于向电梯控制系统发送指令控制电梯上行或下行，并采集电梯上各运行接触器的反馈信号及电压、电流、转矩数据，统计各信号的状态变化时序，与标准的状态变化时序比较，确定慢车运行是否合理；

井道开关安装位置检测器，用于自动输出检修上行或下行指令，根据电梯控制系统采集的电梯的限位开关信号状态、端站开关信号状态、门区开关信号状态及井道开关信号状态获得井道开关安装位置，与预先设定的标准开关安装位置进行比较，对井道开关安装是否合理进行检测；

导轨安装质量检测器，用于输出检修上行或下行指令，根据电梯控制系统采集的上行和下行输出转矩，确定导轨的安装质量是否正常；

平衡链偏差检测器，用于自动输出检修上行或下行指令，根据电梯控制系统采集的输出转矩实时数据及井道实时位置信息，确定平衡链安装是否合理；

平衡系数检测器，用于在不同负载情况下，自动输出选层指令，根据电梯控制系统采集的输出转矩实时数据，及井道实时位置信息，确定平衡系数是否合理；

快车运行检测器，用于向电梯控制系统发送指令控制电梯上行或下行，并采集电梯上各运行接触器的反馈信号及电压、电流、转矩数据，统计各信号的状态变化时序，与标准的状态变化时序比较，确定快车运行是否合理。

2.如权利要求1所述的电梯体检系统，其特征在于：所述的前后门检测器进一步包括：

前门指令输出器，用于输出开门或关门指令控制电梯前门打开或关闭，并在电梯门开始动作时进行计时；

光幕信号检测器，用于对光幕信号是否变化进行检测；

门联锁信号检测器，用于记录门联锁信号断开和闭合的时间；

限位信号检测器，用于采集开门限位或关门限位信号状态并记录限位开关状态变化时间；

后门指令输出器，用于输出开门或关门指令控制电梯后门打开或关闭，并在电梯门开始动作时进行计时；

时序信号生成器，用于根据光幕信号检测器、门联锁信号检测器、限位信号检测器各检测器监测到的实时信号生成时序信号；

比较器，用于将时序信号生成器输出的时序信号与标准开门或关门时序信号进行比较，相同则认为前后门工作正常，否则认为前后门故障，提示工作人员进行调试。

3.如权利要求1或2所述的电梯体检系统，其特征在于：前后门检测器中，标准开门或关门时序信号是指：

标准开门时序信号为：当开门指令输出后，首先门联锁信号断开或关门限位无效，而后开门限位有效，以上各信号应在开门过程中只发生一次状态切换，开门过程中光幕信号始终无效；

标准关门时序信号为：当关门指令输出后，首先开门限位无效，而后关门限位有效或门联锁信号闭合，以上各信号应在关门过程中只发生一次状态切换，关门过程中光幕信号始终无效。

4.如权利要求1所述的电梯体检系统，其特征在于：电梯应在设定的时间内完成开门或关门操作，所述的设定时间由电梯控制系统设定，只有在上述固定时间内，采集到的开门或关门时序信号与标准的开门或关门时序信号相同，才确定所述的电梯开关门正常。

5.如权利要求1所述的电梯体检系统，其特征在于：所述的抱闸制动力检测器进一步包括：

偏载计算器，用于输出空载状态下，电梯向对重方向偏载的幅值；

最大转矩计算器：用于输出曳引机的最大输出转矩幅值；

转矩输出器，用于每间隔一定的时间，控制曳引机递增的输出转矩；

检测器，用于检测转矩输出器输出的值是否使曳引机转动，同时判断当前转矩值是否满足最大转矩输出器的输出值要求，若同时满足则记录此时的输出转矩幅值，并输出给加和器；

加和器，用于将比较器输出结果与偏载计算器的值取和并输出；

所述的抱闸制动力检测器在电梯空闲时间段，在确保电梯无人使用的情况下，由电梯控制系统输出指令进行抱闸力自动检测；

所述的电梯空闲时段，包括：一种是指由用户自行指定的时间段；另一种是指在用户规定的时间范围内，无内选或外呼登记的状态。

6.如权利要求1所述的电梯体检系统，其特征在于：所述的导轨安装质量检测器进一步包括：

上行数据采集器，用于当电梯处于底层并无故障时，输出检修上行指令，记录电梯的输出转矩；

下行数据采集器，用于当电梯处于顶层并确认无故障后，输出检修下行指令，在与电梯上行时相同的位置，记录电梯的输出转矩；

摩擦力矩计算器，用于根据上行和下行数据采集器获得的输出转矩，计算井道内各个位置摩擦力及平均摩擦力；

检测结果输出器，用于比较摩擦力与用户设定阈值，若在设定阈值范围之内，则确定导轨的安装质量正常，否则，提示用户及时进行调试；

所述的比较摩擦力与用户设定阈值，包括：(1)判断平均摩擦力的绝对值是否小于第一阈值，(2)判断电梯井道各个位置摩擦力的绝对值与平均摩擦力绝对值的差是否小于第二阈值，若(1)和(2)同时满足，则认定比较结果在设定阈值范围之内。

7.如权利要求1所述的电梯体检系统，其特征在于：所述的平衡链偏差检测器进一步包括：

电梯上行转矩输出器，用于在电梯空载、处于底层位置并确认无故障后，输出检修上行指令，采集电梯位于底层时的输出转矩，及当电梯运行至顶层位置时的输出转矩；

电梯下行转矩输出器，用于在电梯空载、处于顶层位置并确认无故障后，输出检修下行指令，采集电梯位于顶层时的输出转矩，及当电梯运行至底层位置时采集并记录此时的输出转矩；

摩擦力矩计算器，用于计算电梯在顶层时的摩擦力及电梯在底层时的摩擦力；

输出转矩计算器，用于计算电梯位于顶层时，电梯下行时顶层的输出转矩与顶层摩擦力的差值，及当电梯位于底层时，电梯下行时底层的输出转矩与底层摩擦力的差值；

比较器，用于计算输出转矩计算器的输出结果的差值，获取所述差值的绝对值；

检测结果输出器，用于将比较器的输出值与设定阈值进行比较，若在阈值范围之内，则表示平衡链正常，否则，提示调试人员进行检修。

8.如权利要求1所述的电梯体检系统，其特征在于：人机交互模块进一步包括：

体检档案建立器，用于为每一台电梯命名，并在该名称下建立对应的体检档案；

体检项目操作器，用于使用户在前后门体检、抱闸制动力体检、慢车体检、井道开关安装体检、导轨安装体检、平衡链安装体检、平衡系数体检和快车体检八个体检项目中进行选择，包括单选、多选和全选操作；

体检结果显示器，用于输出体检结果或异常退出时的故障；

体检档案更新器：用于为已建立体检档案的电梯在重复执行某项体检时，选择是否更新体检档案；更新包括对原体检档案相应内容的替换更新和基于该电梯档案名称和新体检时间，生成新的体检档案两种方式；

体检档案查阅器，用于在离线状态下，提供用户查阅已体检电梯的体检结果。

9.如权利要求1所述的电梯体检系统，其特征在于：所述的MCU运算模块中还包括故障采集处理器；

故障采集处理器，用于在各项体检执行过程中实时采集电梯控制系统的故障反馈信息，一旦发生故障，中止体检指令输出，退出当前体检项目，由电梯控制系统自行恢复。

10.如权利要求1所述的电梯体检系统，其特征在于：在一次体检过程，在电梯上行和下行过程中，同时采集导轨安装质量检测器和平衡链偏差检测器所需数据。