CN111044894A - 自监测电气器件及电梯电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自监测电气器件，包括壳体、第一接线端子、被测电路和信号处理电路；一个被测电路连接在两个第一接线端子之间；信号处理电路设置在壳体中，信号处理电路包括第一CPU以及连接第一CPU的检测探头，检测探头用于检测被测电路，第一CPU还电连接有第一通讯单元和/或警报器。信号处理电路、被测电路对应的器件集成在壳体中，实际使用中，将第一接线端子连接即可；自监测电气器件作为一段电路的一个环节，当该环节电路潜在隐性故障时，检测探头有检测、并告知第一CPU，第一通讯单元向外部设备告知或者警报，该异常能够被快速发现，维护人员直接从该异常位置开始维修，减除故障查找工序，电梯领域中避免电梯因潜在隐性故障引起困人。

Description

自监测电气器件及电梯电路

技术领域

本发明涉及电气件，特别涉及一种自监测电气器件。

背景技术

开关可独立为一个电气件。按照功能分类，开关可分为检测开关、旋钮开关、按键开关等；按照常态下的通断装置，开关可分为常开开关和常闭开关。开关也可以存在于继电器、接触器等电气件中；继电器、接触器等电气件包括开关和线圈。

实际生活中，可以发现的：开关触点在使用一段时长后，触点位置氧化、炭黑等，部分开关还会出现变形等，所以开关触点出现接触不良、接触位置电阻偏大，接近故障临界点、引起设备工作不稳定(不定时出现短时故障、又自个恢复；变现为潜在性/隐性故障)。抓迷藏式地表现故障，短时间造成电路故障，等维护人员排查或准备排查时又恢复电路。维护人员如果去排查，则需要消耗大量的时间。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种自监测电气器件，接触不良的故障点能够向外告知，进而快速更换维修该接触不良。

本发明还提出一种具有上述电气件的电梯电路。

根据本发明的第一方面实施例的自监测电气器件，包括壳体、第一接线端子、被测电路和设置在壳体内的信号处理电路；一个所述被测电路连接在两个所述第一接线端子之间；所述信号处理电路包括第一CPU以及连接第一CPU的检测探头，所述检测探头用于检测所述被测电路，所述第一CPU还电连接有第一通讯单元和/或警报器。

根据本发明实施例的一种自监测电气器件，至少具有如下有益效果：信号处理电路对应的电路板、被测电路对应的器件集成在壳体，呈现为一个整体性的电气器件，实际使用中，将第一接线端子连接即可；自监测电气器件作为一段电路的一个环节，当该环节电路出现电阻偏大或偏小故障，则该段电路的电流(电压)比常态值偏小或偏大，检测探头有检测、并告知第一CPU，第一通讯单元向外部设备告知或者警报器响起，维修人员即可将该自监测电气器件更换或局部更换；工业或日常生活中，无论是直连电路还是开关等，都改为该种自监测电气器件，出现接触不良则对外告知，减少维护人员的排查工作，让工业或日常生活电路快速回复到正常状态。

根据本发明的一些实施例，还包括第一触片和第二触片，一个所述第二触片用于将两个所述第一触片电连接，所述第一触片设置在壳体外壁上、并与所述第一接线端子一一对应电路连接，至少一个第一触片及其对应第一接线端子之间的连接电路为所述被测电路。一些工作环境下，由一个所述第二触片及两个所述第一触片组成的滑动触片开关作为一段电路的某一环节；在此，用自监测电气器件作为该段电路的环节，自监测电气器件包括该由一个所述第二触片及两个所述第一触片组成的滑动触片开关。当该滑动触片开关出现接触不良、接触位置电阻偏大故障，即电流(电压)偏小于常态值，则该故障被发现，警鸣/警灯宣告、或信号向外告知。

根据本发明的一些实施例，所述壳体上设置有常开开关和/或常闭开关，常闭开关或常开开关为被测电路。一些工作环境下，常开开关和/或常闭开关作为一段电路的某环节；在此，用自监测电气器件作为该段电路的环节，自监测电气器件包括可串联入该段电路的常开开关和/或常闭开关。当常开开关和/或常闭开关出现接触不良、接触位置电阻偏大故障，即电流(电压)偏小于常态值，则该故障位置被快速发现。

根据本发明的一些实施例，所述壳体内或所述壳体外壁上设置有中继开关元件，所述中继开关元件为继电器或接触器，所述中继开关元件的线圈、常开触点及常闭触点中的至少一个为被测电路。一些工作环境下，继电器/接触器的线圈、常开触点或常闭触点作为一段电路的某环节；在此，用自监测电气器件作为该段电路的环节，自监测电气器件包括可串联入该段电路的继电器/接触器线圈、常开触点或常闭触点。当继电器/接触器线圈、常开触点或常闭触点出现电阻值偏大偏小故障，即电流(电压)偏小于或偏大于常态值，则该故障位置被快速发现。

根据本发明的一些实施例，所述壳体外壁上设置有用于连接继电器的插座，所述第一接线端子电连接插座对应的插孔。继电器插接到该插座，即可完成继电器的安装及电连接；继电器出现故障损坏后，可以被快速更换安装好。

根据本发明的一些实施例，还包括数字显示屏，所述数字显示屏电连接第一CPU。所述被测电路出现故障，数字显示屏同样能够展现故障图文标识。

根据本发明的一些实施例，所述警报器包括警灯和/或蜂鸣器。

根据本发明的第二方面实施例的电梯电路，包括所述的自监测电气器件，还包括主控微机板，所述主控微机板包括第二CPU以及电连接第二CPU的第二通讯单元；所述中继开关元件的线圈通过对应第一接线端子串联主控微机板的启停开关，所述中继开关元件的常闭触点和/或常开触点通过第一接线端子串联主控微机板的公端。主控微机板的电源控制电路出现故障时，故障快速向外发出。

根据本发明的第三方面实施例的电梯电路，包括所述的自监测电气器件，还包括主控微机板、轿顶通讯板和轿门锁开关、厅门外呼板和厅门锁开关，所述厅门锁开关为对应自监测电气器件的常闭开关或常开开关，厅门锁开关包括第二触片和两个第一触片，所述自监测电气器件的壳体安装在门框上，所述厅门锁开关的第二触片安装在门扇上，所述厅门外呼板设置在厅门远离井道的一侧，所述主控微机板包括第二CPU以及电连接第二CPU的第二通讯单元，所述厅门外呼板包括第三CPU以及电连接第三CPU的第三通讯单元，所述第三通讯单元与第一通讯单元信号连接，所述第三通讯单元还与第二通讯单元信号连接。当某一厅门锁开关接触不良、接触位置电阻偏大异常时，即电流(电压)偏小于常态值，该自监测电气器件发出警报、或通过厅门外呼板向主控微机板发送故障警报讯息，该异常能够被快速发现，维护人员直接从该异常位置开始维修，减除故障查找工序；当门锁开关接触不良、接触位置电阻偏大故障、电梯轿厢中困人，能够将人快速解救出；轿门锁开关出现该类故障时，对应自监测电气器件做出相似反应。

根据本发明的一些实施例，还包括安全回路开关、上端站开关以及下端站开关，所述安全回路开关、上端站开关及下端站开关均是对应自监测电气器件的常闭开关或常开开关，所述自监测电气器件的第一通讯单元均是与对应的第三通讯单元信号连接。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例交流型直连导线式自监测电气器件的示意图；

图2为本发明实施例直流型直连导线式自监测电气器件的示意图；

图3为本发明实施例交流型触片式自监测电气器件的示意图；

图4为本发明实施例交流型常闭开关式自监测电气器件的示意图；

图5为本发明实施例交流型中继开关元件常开触点式自监测电气器件的示意图；

图6为本发明实施例交流型中继开关元件线圈式自监测电气器件的示意图；

图7为本发明实施例交流型中继开关元件常闭触点式自监测电气器件的示意图。

壳体100，插孔111；第一接线端子200；被测电路300，直连导线310，常闭开关320，中继开关元件330，第一触片341，第二触片342；信号处理电路400，第一CPU410，检测探头420，第一通讯单元430，警报器440，数字显示屏450。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，根据本发明的第一方面实施例的一种自监测电气器件，包括壳体100、第一接线端子200、被测电路300和信号处理电路400；一个被测电路300连接在两个第一接线端子200之间；信号处理电路400设置在壳体100中，信号处理电路400包括第一CPU410以及连接第一CPU410的检测探头420，检测探头420用于检测被测电路300，第一CPU410还电连接有第一通讯单元430和/或警报器440。参照图1至图7，被测电路300可以是多种形式。

中央处理器(简称CPU)，是一种现有技术，包括电脑CPU、单片机、DSP、FPGA等。CPU内部集成缓存器，并设置有输入端口、输出端口。第一CPU可选择较为价廉的单片机。

一种电路检测方法，第一CPU410与外部信号连接(如下的电梯应用中的厅门外呼板、主控微机板，这两个电路板相对自监测电气器件为外部，自监测电气器件的第一CPU与他们信号连接)；自监测电气器件所在段的电路正常时电流(电压)为K1-K2值(考虑实际电源的不稳定、电压/电阻温飘，所以常态电流/电压实际是一个范围值)，第一CPU410存储有该常态值作为参考；检测探头420感应被测电路300所产生的电场/磁场(检测探头420内部形成对应的实际电流值/电压值)，测定出被测电路300的实际电流值(电压值)，第一CPU410中将该实际电流值(电压值)与常态值进行比对；当实际电流值(电压值)小于常态值、且差值达到预定范围时时，第一CPU410判断被测电路300出现电阻偏大故障；警鸣/警灯宣告、或向外通信告知。更好的，第一CPU410还记录故障发生的时间。

检测探头420可以是互感器、第二感应线圈，也可以是霍尔传感器件，甚至检测探头直接是电流计这样的一个现有技术、电流计检测的值发送第一CPU，检测探头420为接触式及非接触式检测件；感应线圈围绕被测电路300，基于被测电路300产生的电场/磁场，被测电路300激发对应的实际电流(电压)；霍尔传感器件靠近被测电路300，内部形成对应的霍尔电流。

第一通讯单元430、第二通讯单元和第三通讯单元可以为常规的蓝牙通讯单元、ZigBee通讯单元、WiFi通讯单元、NFC通讯单元及超宽屏通讯单元中的一种。更为常规的，第一通讯单元430、第二通讯单元和第三通讯单元为蓝牙通讯单元。

参照图1至图7，在本发明的一些实施例中，还包括蓄电池510，蓄电池510电连接第一CPU410。更好的，被测电路300与蓄电池510之间连接有充电电路520。如果被测电路300可能串联在交流电路中，即第一接线端子200连接交流电，充电电路520可以是一种交流转直流的常规电路，即：充电电路520包括套接在被测电路300上的第一感应线圈521以及两端分别连接第一感应线圈521和蓄电池510的整流桥522；整流桥522的两个输出端还并联有电容。被测电路300可能串联在直流电路中，即第一接线端子200连接直流电，充电电路520可以是：充电电路520包括分压电阻523；被测电路300中还串联有分压电阻523，分压电阻523两端的电压作为一种电源，蓄电池510的两个输入端并联在分压电阻523的两端，蓄电池510的两个输入端还并联有电容。

参照图1至图7，在本发明的一些实施例中，壳体100上还设置有电源接线端子120，电源接线端子120电连接第一CPU410。电源接线端子120可以是插接头/插接座，也可以是连接片。当电源接线端子120接上外部电源，则信号处理电路400接上电源。

根据本发明实施例的一种自监测电气器件，至少具有如下有益效果：信号处理电路400对应的电路板、被测电路300对应的器件(即，常开开关/常闭开关、中继开关元件330等)集成在壳体100，呈现为一个整体性的电气器件，实际使用中，将第一接线端子200连接即可；自监测电气器件作为一段电路的一个环节，当该环节电路出现电阻偏大或偏小故障，则该段电路的电流(电压)比常态值偏小或偏大，检测探头420有检测、并告知第一CPU410，第一通讯单元430向外部设备告知或者警报器440响起，，维修人员即可将该自监测电气器件更换或局部更换；工业或日常生活中，无论是直连电路还是开关等，都改为该种自监测电气器件，出现接触不良则对外告知，减少维护人员的排查工作，让工业或日常生活电路快速回复到正常状态。

参照图1至图2，在本发明的一些实施例中，壳体100中设置有直连导线310，直连导线310为被测电路300。一些工作环境下，一直连导线310作为一段电路的某一环节；在此，用自监测电气器件作为该段电路的环节，自监测电气器件包括可串联入该段电路的直连导线310。当该直连导线310出现老化等原因的导线电阻偏大故障，即电流(电压)偏小于常态值，则该故障被发现，警鸣/警灯宣告、或信号向外告知。

参照图3，在本发明的一些实施例中，还包括第一触片341和第二触片342，一个第二触片342用于将两个第一触片341电连接，第一触片341设置在壳体100外壁上、并与第一接线端子200一一对应电路连接，至少一个第一触片341及其对应第一接线端子200之间的连接电路为被测电路300。电梯电路应用中，厅门锁开关为对应自监测电气器件的部分结构；厅门锁开关包括第二触片342和两个第一触片341；第二触片342为动触片、并可安装在门扇上，第一触片341为静触片，第一触片341随该自监测电气器件的壳体100安装在井道厅门处。

日常生活及工业等应用环境中，钥匙开关、旋钮开关、按键开关、检测开关、接近开关等为常开开关或常闭开关320。参照图4，在本发明的一些实施例中，壳体100上或壳体100内设置有常开开关和/或常闭开关320，常闭开关320或常开开关为被测电路300。一些工作环境下，常开开关和/或常闭开关320作为一段电路的某环节；在此，用自监测电气器件作为该段电路的环节，该自监测电气器件包括可串联入该段电路的常开开关和/或常闭开关320。当常开开关和/或常闭开关320出现接触不良、接触位置电阻偏大故障，即电流(电压)偏小于常态值，则该故障位置被警报告知、被快速发现。

参照图5至图7，在本发明的一些实施例中，壳体100内或壳体100外壁上设置有中继开关元件330，中继开关元件330为继电器或接触器，中继开关元件330的线圈、常开触点及常闭触点中的至少一个为被测电路300。一些工作环境下，继电器/接触器的线圈、常开触点或常闭触点作为一段电路的某环节；在此，用自监测电气器件作为该段电路的环节，自监测电气器件包括可串联入该段电路的继电器/接触器线圈、常开触点或常闭触点。当继电器/接触器线圈、常开触点或常闭触点出现电阻值偏大偏小故障，则故障位置被警报告知、被快速发现。

针对中继开关元件330中的电阻值偏大或偏小，可以理解的是：中继开关元件330的线圈所在线路为被测电路300，一般是线圈老化等造成电阻值偏大或线圈有一定短路等造成电阻值偏小，该被测电路300的实际电流值(电压值)偏离常态值；中继开关元件330的常开触点或常开触点所在线路为被测电路300，一般是开关触点出现炭黑、接触不良、老化氧化等造成电阻偏大，该被测电路300的实际电流值(电压值)偏小于常态值。

可以理解的是，常开开关与常开触点均为常开型开关，常闭开关和常闭触点均为常闭型开关，文件中选取了该写技术特征名称。

参见图5至图7，虽然中继开关元件330的线圈、常开触点及常闭触点中，仅部分为被测电路；可以理解的是，中继开关元件330的线圈、常开触点及常闭触点均可以是不同的被测电路。

针对“壳体100内或壳体100外壁上设置有中继开关元件330”，在本发明的一些实施例中，中继开关元件330设置在壳体100内，自监测电气器件呈现为一个不好拆卸的一体型。更好的，壳体100外壁上设置有外联端子130，虽然中继开关元件330设置在壳体100内，中继开关元件330的线圈、常开触点及常闭触点中至少一个的电连接端连接外联端子130；中继开关元件330的线圈、常开触点及常闭触点中，部分为被测电路，其他的可以通过外联端子130外联应用。

参见图5至图7，在本发明的一些实施例中，壳体100外壁上设置有用于连接继电器的插座，第一接线端子200电连接插座上的对应插孔111。继电器插接到该插座，即可完成继电器的安装及电连接；继电器出现故障损坏后，可以被快速拔插更换。

在本发明的一些实施例中，还包括数字显示屏450，数字显示屏450电连接第一CPU410。被测电路300出现故障，数字显示屏450同样能够展现故障图文标识。

警报器440包括警灯和/或蜂鸣器。

根据本发明的第二方面实施例的电梯电路，包括的自监测电气器件，还包括主控微机板，主控微机板包括第二CPU以及电连接第二CPU的第二通讯单元；中继开关元件330的线圈通过对应第一接线端子200串联主控微机板的启停开关，中继开关元件330的常闭触点和/或常开触点通过第一接线端子200串联主控微机板的公端。

以上为主控微机板的电源控制电路。主控微机板通过一个自监测电气器件的常开触点和/或常闭触点连接有24V启动电源(具体为该自监测电气器件中继开关元件的常开触点和/或常闭触点)，该常开触点和/或常闭触点通断到位，则24V电源成功引入主控微机板，主控微机板内部的启停开关吸合；另一自监测电气器件中继开关元件的线圈连接启停开关和交流电源，启停开关吸合、则该线圈得电、主控微机板引入该交流电源作为主电源，该中继开关元件中线圈驱动对应的常开触点和/或常闭触点动作，这里的常开触点和/或常闭触点所对应电路导通或截止。

所以，这两个自监测电气器件出现电阻偏大或偏小时，该电阻偏离故障被发现，维护人员直接从该异常位置开始维修，避免电梯因电阻偏离潜在隐性故障而引起轿厢困人。

一栋楼宇中设置井道，轿厢用于在井道中升降、以载人上下，井道厅门对应楼层，在厅门对应轿门、且这两个门都打开时，人能够进入轿厢，厅门包括门框和门扇；每个厅门设置厅门锁开关、厅门外呼板；即：厅门外呼板包括底层外呼板、…、顶层外呼板；每个轿厢，设置轿顶通讯板和轿门锁开关。根据本发明的第三方面实施例的电梯电路，包括的自监测电气器件，还包括主控微机板、厅门外呼板和厅门锁开关，厅门锁开关为对应自监测电气器件的局部结构，具体是对应自监测电气器件的常闭开关320或常开开关(厅门锁开关包括第二触片342和两个第一触片)，该自监测电气器件的壳体100安装在门框上，该监测电气器件上的两个第一触片作为静触片、设置在该自监测电气器件的壳体100上，该自监测电气器件的第二触片342安装在门扇上、作为动触片，厅门外呼板设置在厅门远离井道的一侧，主控微机板包括第二CPU以及电连接第二CPU的第二通讯单元，厅门外呼板包括第三CPU以及电连接第三CPU的第三通讯单元，第三通讯单元与第一通讯单元430信号连接，第三通讯单元还与第二通讯单元信号连接。当某一厅门锁开关接触不良、接触位置电阻偏大故障，即电流(电压)偏小于常态值，该厅门锁开关为自监测电气器件、自动向外警报，该异常能够被快速发现，维护人员直接从该异常位置开始维修，减除故障查找工序；避免电梯因厅门锁开关潜在隐性故障而引起轿厢困人。

在本发明的一些实施例中，还包括安全回路开关、安装在电梯上端的上端站开关以及安装在电梯下端的下端站开关，安全回路开关、上端站开关及下端站开关均是对应自监测电气器件的局部结构，具体是对应自监测电气器件的常闭开关320或常开开关，该自监测电气器件的第一通讯单元430均是与对应的第三通讯单元信号连接。

对于电连接，可以理解的是，两个电连接的器件为金属导电材质，至少抵接的位置和内芯是金属导电材质。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种自监测电气器件，其特征在于，包括：

壳体(100)；

第一接线端子(200)，设置在壳体(100)外壁上；

被测电路(300)，一个所述被测电路(300)连接在两个所述第一接线端子(200)之间；

设置在壳体(100)内的信号处理电路(400)，包括第一CPU(410)以及连接第一CPU(410)的检测探头(420)，所述检测探头(420)用于检测所述被测电路(300)，所述第一CPU(410)还电连接有第一通讯单元(430)和/或警报器(440)。

2.根据权利要求1所述的自监测电气器件，其特征在于，还包括第一触片(341)和第二触片(342)，一个所述第二触片(342)用于将两个所述第一触片(341)电连接，所述第一触片(341)设置在壳体(100)外壁上、并与所述第一接线端子(200)一一对应电路连接，至少一个第一触片(341)及其对应第一接线端子(200)之间的连接电路为所述被测电路(300)。

3.根据权利要求1所述的一种自监测电气器件，其特征在于，所述壳体(100)设置有常开开关和/或常闭开关(320)，常闭开关(320)和常开开关为被测电路(300)。

4.根据权利要求1所述的一种自监测电气器件，其特征在于，所述壳体(100)内或所述壳体(100)外壁上设置有中继开关元件(330)，所述中继开关元件(330)为继电器或接触器，所述中继开关元件(330)的线圈、常开触点及常闭触点中的至少一个为被测电路(300)。

5.根据权利要求4所述的一种自监测电气器件，其特征在于，所述壳体(100)外壁上设置有用于连接继电器的插座，所述第一接线端子(200)电连接插座对应的插孔(111)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种自监测电气器件，其特征在于，还包括数字显示屏(450)，所述数字显示屏(450)电连接第一CPU(410)。

7.根据权利要求1至5任一项所述的自监测电气器件，其特征在于，所述警报器(440)包括警灯和/或蜂鸣器。

8.一种电梯电路，包括权利要求4或5所述的自监测电气器件，其特征在于，还包括主控微机板，所述主控微机板包括第二CPU以及电连接第二CPU的第二通讯单元；所述中继开关元件(330)的线圈通过对应第一接线端子(200)串联主控微机板的启停开关，所述中继开关元件(330)的常闭触点和/或常开触点通过第一接线端子(200)串联主控微机板的公端。

9.一种电梯电路，包括权利要求2所述的自监测电气器件，其特征在于，还包括主控微机板、轿顶通讯板和轿门锁开关、厅门外呼板和厅门锁开关，所述厅门锁开关和轿门锁开关为对应自监测电气器件的常闭开关(320)或常开开关，厅门锁开关包括第二触片(342)和两个第一触片(341)，所述厅门锁开关对应的自监测电气器件的壳体(100)安装在门框上，所述厅门锁开关的第二触片(342)安装在门扇上，所述厅门外呼板设置在厅门远离井道的一侧，所述主控微机板包括第二CPU以及电连接第二CPU的第二通讯单元，所述厅门外呼板和所述轿顶通讯板包括第三CPU以及电连接第三CPU的第三通讯单元，所述第三通讯单元与第一通讯单元(430)信号连接，所述第三通讯单元还与第二通讯单元信号连接。

10.根据权利要求9所述的电梯电路，还包括安全回路开关、上端站开关以及下端站开关，所述安全回路开关、上端站开关下端站开关均是对应自监测电气器件的的常闭开关(320)或常开开关，所述自监测电气器件的第一通讯单元(430)均是与对应的第三通讯单元信号连接。

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