CN113086802B - 一种电梯安全回路电压诊断系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电梯安全回路电压诊断系统及方法，其中系统包括稳压电源、电梯安全回路、接触器和主控制模块，电梯安全回路的前端连接稳压电源输出，其末端连接接触器线圈的一端，接触器线圈的另一端连接主控制模块的驱动口，接触器触点接入主控制模块输入口，主控制模块，用于驱动接触器触点吸合，并生成接触器触点的吸合时间，判断吸合时间与自学习得到的基准时间的差值是否大于预设的时间阈值，若否，则判断电梯安全回路的电压降正常，若是，则判断电梯安全回路的电压降异常，并发出警示信息。本发明使电梯能够自动检测电梯安全回路电压降是否异常，使维保人员及时检查、维护电梯安全回路中的电气安全开关。

Description

一种电梯安全回路电压诊断系统及方法

技术领域

本发明属于电梯技术领域，尤其涉及一种电梯安全回路电压诊断系统及方法。

背景技术

电梯已经成为人们日常生活不可缺少的公共交通运输设备，其可靠、安全运行关系到人们出行的安全。电梯时一种复杂的机电设备，其安全运行通过各种电气开关来保证。电梯安全回路是由各种电气安全开关串接组成。电梯安全回路末端连接运行接触器和抱闸接触器，只有在各电气安全开关导通时，运行接触器和抱闸接触器才能吸合，才能供电给电机和抱闸，实现电梯的运行。

电梯电气安全开关分别在机房、轿厢、井道和底坑，电气安全开关的安装使用环境较为恶劣，开关触点长时间使用后，会由于灰尘污染、触点本身氧化、硫化、以及行程不够等原因增加开关触点的接触电阻，从而增加电梯安全回路的电压降，导致连接在电梯安全回路末端的接触器线圈电压不足，接触器无法正常吸合动作，影响电梯正常运行。为了保障电梯能够长期正常运行，需要电梯维护人员定期检查、维护电梯安全回路的电气安全开关。但是电梯的使用环境千差万异，如果维护周期过短，则会消耗大量的人力，增加电梯设备维护停车时间，如果维护周期过长，则会由于维护的不及时，增加电梯出现故障的风险。

线路电压检测，通过利用电子电路来实现，例如利用电阻采样到电压，然后利用电压比较器与基准电压比较，如果大于或者小于基准电压，则电压比较器输出信号。此技术的缺点是电子元器件本身参数存在偏差，且半导体器件的参数也容易受环境温度影响，难以准确检测线路的电压，难以有效用于电梯安全回路电压降检测诊断领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电梯安全回路电压诊断系统，使电梯能够自动检测电梯安全回路电压降是否异常，维保人员及时检查、维护电梯安全回路中的电气安全开关，提高维保电梯工作效率，缩短电梯维保停运时间。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种电梯安全回路电压诊断系统，包括稳压电源、电梯安全回路、接触器和主控制模块，电梯安全回路的前端连接稳压电源输出，其末端连接接触器线圈的一端，接触器线圈的另一端连接在主控制模块的驱动口，接触器触点接入主控制模块输入口，主控制模块，用于驱动接触器触点吸合，并生成接触器触点的吸合时间，判断吸合时间与预先自学习得到的基准时间的差值是否大于预设的时间阈值，若小于等于预设的时间阈值，则判断电梯安全回路的电压降正常，若大于预设的时间阈值，则判断电梯安全回路的电压降异常，并发出警示信息。

进一步地，主控制模块包括微控制器、驱动部和输入部，驱动部，用于接收微控制器的驱动指令，驱动接触器触点吸合，输入部，用于接收接触器触点的吸合信号，并反馈给微控制器，微控制器，用于在向驱动部发出驱动指令后，开始计时，以及在接收到输入部反馈的接触器触点的吸合信号后，或者计时时间超过预设计时阈值后，结束计时，并生成接触器触点的吸合时间，判断吸合时间与预先自学习得到的基准时间的差值是否大于预设的时间阈值，若小于等于预设的时间阈值，则判断电梯安全回路的电压降正常，若大于预设的时间阈值，则判断电梯安全回路的电压降异常。

进一步地，电梯安全回路的末端连接主控制模块的驱动口。

进一步地，还包括与主控制模块连接的人机交换界面和通讯模块，当主控制模块判断电梯安全回路的电压降异常时，通过通讯模块向指定移动终端发出警示信息。

本发明还提供一种电梯安全回路电压诊断方法，包括稳压电源、电梯安全回路、接触器，电梯安全回路的前端连接稳压电源输出，其末端连接接触器线圈的一端，该方法包括以下步骤：

S1、驱动接触器触点吸合，并生成接触器触点的吸合时间；

S2、判断吸合时间与预先自学习得到的基准时间的差值是否大于预设的时间阈值，若否，则执行步骤S3，若是，则执行步骤S4；

S3、判断电梯安全回路的电压降正常；

S4、判断电梯安全回路的电压降异常，并发出警示信息。

进一步地，判断电梯安全回路的电压降异常的步骤包括：

S41、令异常计数的值加1，判断异常计数的值是否大于预设计数；

S42、若是，则判断电梯安全回路的电压降异常；

S43、若否，则执行步骤S1和步骤S2；

判断电梯安全回路的电压降正常的步骤之后，方法还包括：

S5、将异常计数的值设置为0。

进一步地，发出警示信息的步骤包括：

S6、生成警示信息并发送至指定移动终端。

进一步地，自学习得到基准时间的步骤包括：

步骤1、在电梯安全回路的电压降正常时，记录多个接触器触点的吸合时间；

步骤2、计算多个接触器触点的吸合时间的特征值，并把计算得到的特征值作为预设基准时间，其中特征值为期望值、平均值、中位值中的一种。

进一步地，生成接触器触点的吸合时间的步骤包括：

S11、驱动接触器触点吸合的同时开始计时；

S12、判断是否接收到接触器触点的吸合信号，若是，则执行步骤S13，若否，则执行步骤S14；

S13、结束计时，记录接触器触点的吸合时间；

S14、判断计时时间是否大于预设计时阈值，若是，则执行步骤S13，若否，则执行步骤S12。

进一步地，驱动所述接触器触点吸合的步骤之前，还包括：

判断电梯安全回路是否导通；

若是，则执行驱动接触器触点吸合的步骤。

相比于现有技术，本发明的有益效果为：主控制模块能够通过检测接触器触点的吸合时间，诊断电梯安全回路的电压降是否异常，实现电梯安全回路故障的预诊断，同时当诊断电梯安全回路异常时会发出警示信息，使得维保人员及时检查、维护电梯安全回路中的电气安全开关，从过往的定期维护提升到按需维护，降低维保人员劳动强度，提高维保电梯工作效率，缩短电梯维保停运时间。

附图说明

图1为本发明电梯安全回路电压诊断系统的示意图；

图2为本发明电梯安全回路电压诊断方法的流程图。

图中，1-稳压电源，2-电梯安全回路，21-电气安全开关，31-接触器线圈，32-接触器触点，4-主控制模块，41-微控制器，42-驱动部，43-输入部

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1，图1为本发明电梯安全回路电压诊断系统的示意图。一种电梯安全回路电压诊断系统，包括稳压电源1、电梯安全回路2、接触器和主控制模块4，电梯安全回路2的前端连接稳压电源1输出，其末端连接接触器线圈31的一端，接触器线圈31的另一端连接在主控制模块4的驱动口，接触器触点32接入主控制模块4输入口，主控制模块4，用于驱动接触器触点32吸合，并生成接触器触点32的吸合时间，判断吸合时间与预先自学习得到的基准时间的差值是否大于预设的时间阈值，若小于等于预设的时间阈值，则判断电梯安全回路2的电压降正常，若大于预设的时间阈值，则判断电梯安全回路2的电压降异常。

电梯安全回路2由多个电气安全开关21串接组成，在电梯正常工作状态，电梯安全回路2中的所有电气安全开关21都闭合，电梯安全回路2的电压降正常，接触器接入电梯安全回路2的末端，接触器触点32的吸合时间在一定的误差范围内，因此接触器触点32的吸合时间也基本上是固定的。电梯安全回路2的电压降异常时，会导致连接在电气安全回路末端的接触器线圈31电压不足，接触器触点32无法正常吸合动作，引起接触器触点32的吸合时间的变化，故主控制模块4通过判断接触器触点32的吸合时间与基准时间的对比来确定电梯安全回路2的电压降是否正常，若吸合时间与基准时间的差值小于等于预设的时间阈值，则说明吸合时间在允许的误差范围内，判断电梯安全回路2的电压降正常，若吸合时间与基准时间的差值大于预设的时间阈值，则说明吸合时间在允许的误差范围外，判断电梯安全回路2的电压降异常。从而实现电梯安全回路2故障的预诊断，在判断电梯安全回路2的电压降异常后主控制模块会发出警示信息以通知维保人员，维保人员可以根据主控制模块4的警示信息，及时检查、维护电梯安全回路2中的电气安全开关21，从过往的定期维护提升到按需维护，降低维保人员劳动强度，提高维保电梯工作效率，缩短电梯维保停运时间。在一实施例中，主控制模块4包括微控制器41、驱动部42和输入部43，驱动部42，用于接收微控制器41的驱动指令，驱动接触器触点32吸合，输入部43，用于接收接触器触点32的吸合信号和接收电梯安全回路2末端的反馈信号，并反馈给微控制器41，微控制器41，用于在向驱动部42发出驱动指令后，开始计时，以及在接收到输入部43反馈的接触器触点32的吸合信号后，或者计时时间超过预设计时阈值后，结束计时，并生成接触器触点32的吸合时间，判断吸合时间与预先自学习得到的基准时间的差值是否大于预设的时间阈值，若小于等于预设的时间阈值，则判断电梯安全回路2的电压降正常，若大于等于预设的时间阈值，则判断电梯安全回路2的电压降异常。上述的主控制模块4可制成独立的主控制板，或独立的主控制设备，在需要监测的电梯安全回路2中接入主控制模块4。

主控制模块4可以采用现有的警示方式发出警示信息。在一实施例中，本发明电梯安全回路电压诊断系统还包括分别与主控制模块4连接的人机交换界面和通讯模块，当主控制模块4判断电梯安全回路2的电压降异常时，通过通讯模块向指定移动终端发出警示信息。在判断电梯安全回路2的电压降异常时，可以通过通讯模块及时将警示信息发送到维保人员的移动终端中，提醒维保人员及时检查、维护电梯安全回路2中的电气安全开关21；也可以在人机交换界面上显示警示信息，同时人机交换界面可以显示主控制模块4的历史预诊断信息，便于维保人员查看。人机交换界面还可以用于维保人员与主控制模块4的人机交互。在一实施例中，电梯安全回路2的末端连接主控制模块4的驱动口。若主控制模块4的驱动口接收到电梯安全回路2末端的反馈信息，则主控制模块4可以判断电梯安全回路2为导通状态，在判断电梯安全回路2导通的情况下，接触器触点32的吸合时间与电梯安全回路2末端的电压降相关，能更加准确的诊断电梯安全回路2电压降异常的问题。

请结合参阅图2，图2为本发明电梯安全回路电压诊断方法的流程图。本发明还提供一种电梯安全回路电压诊断方法，包括稳压电源1、电梯安全回路2、接触器，电梯安全回路2的前端连接稳压电源1输出，其末端连接接触器线圈31的一端，该方法包括以下步骤：

S1、驱动接触器触点32吸合，并生成接触器触点32的吸合时间；

S2、判断吸合时间与预先自学习得到的基准时间的差值是否大于预设的时间阈值，若否，则执行步骤S3，若是，则执行步骤S4；

S3、判断电梯安全回路2的电压降正常；

S4、判断电梯安全回路2的电压降异常，并发出警示信息。

在上述步骤S1中，在电梯正常工作状态，电梯安全回路2中的所有电气安全开关21都闭合，电梯安全回路2的电压降正常，接触器接入电梯安全回路2的末端，接触器触点32的吸合时间在误差范围内，接触器触点32的吸合时间也基本上是固定。电梯安全回路2的电压降异常时，会导致连接在电气安全回路末端的接触器线圈31电压不足，接触器触点32无法正常吸合动作，引起接触器触点32的吸合时间的变化，故主控制模块4驱动接触器触点32动作，并记录接触器触点32的吸合时间，通过判断接触器触点32的吸合时间与基准时间的对比来确定电梯安全回路2的电压降是否正常。

进一步地，驱动接触器触点吸合的步骤之前，方法还包括：

S1a、判断电梯安全回路2是否导通；

S1b、若是，则执行驱动所述接触器触点32吸合的步骤。

在上述步骤S1a和步骤S1b中，若主控制模块4的驱动口接收到电梯安全回路2末端的反馈信息，则主控制模块4可以判断电梯安全回路2为导通状态，电梯安全回路2在正常的运行，因此在判断电梯安全回路2导通的情况下，接触器触点32的吸合时间与电梯安全回路2末端的电压降相关，能更加准确的诊断电梯安全回路2电压降异常的问题。

进一步地，生成接触器触点32的吸合时间的步骤包括：

S11、驱动接触器触点32吸合的同时开始计时；

S12、判断是否接收到接触器触点32的吸合信号，若是，则执行步骤S13，若否，则执行步骤S14；

S13、结束计时，记录接触器触点32的吸合时间；

S14、判断计时时间是否大于预设计时阈值，若是，则执行步骤S13，若否，则执行步骤S12。

在上述步骤S11至步骤S14中，主控制模块4内部设有计时器，主控制器在驱动接触的触点动作的同时，启动计时器开始计时，在计时的过程中，判断是否接收到接触器触点32吸合的吸合信息，若接收到，则结束计时，否者，继续等待，直到计数器计时超过预设计时阈值，结束计时。结束计时器计时的时候，以计时器计时的时间作为接触器触点32的吸合时间并记录。

在上述步骤S2至步骤S4中，受电梯楼层、载重规格和现场使用环境的影响，不同的电梯，在电梯安全回路2电压降正常的情况下，连接在电梯安全回路2末端的接触器，即使型号相同，其吸合动作的基准时间也是不一致的，这就需要主控制模块4通过自学习接触器触点32吸合的基准时间，并保存。然后主控制模块4将本次接触器触点32的吸合时间与基准时间做减法运算，如果两者的差值大于预设的时间阈值，则判断电梯安全回路2的电压降正常，如果两者的差值小于等于预设的时间阈值，则判断电梯安全回路2的电压降异常。

具体地，自学习得到基准时间的步骤包括：

步骤1、在电梯安全回路2的电压降正常时，记录多个接触器触点32的吸合时间；

步骤2、计算多个接触器触点32的吸合时间的特征值，并把计算得到的特征值作为预设基准时间，其中特征值为期望值、平均值、中位值中的一种。

在上述步骤1至步骤2中，主控制模块4自学习得到接触器触点32吸合的基准时间的过程，需要在电梯安全回路2电压降正常的情况下进行。这需要维保人员先确认电梯安全回路2的电压降为正常状态，然后驱动接触器触点32吸合，记录多个接触器触点32的吸合时间，得到一组接触器触点32的吸合时间，然后计算该组接触器触点32的吸合时间的中位值，并把计算得到的中位值作为该接触器触点32吸合的基准时间。也可以计算该组接触器触点32的吸合时间的的期望值或平均值，以计算的期望值或平均值作为该接触器触点32吸合的基准时间。

为防止误诊断，进一步地，判断电梯安全回路2的电压降异常的步骤包括：

S41、令异常计数的值加1，判断异常计数的值是否大于预设计数；

S42、若是，则判断电梯安全回路2的电压降异常；

S43、若否，则执行步骤S1和步骤S2；

判断电梯安全回路2的电压降正常的步骤之后，方法还包括：

S5、将异常计数的值设置为0。

在上述步骤S41中S43中，主控制模块4第一次判断电梯安全回路2的电压降异常时，先令异常计数的值加1，异常计数的初始值为0，然后判断异常计数的值是否大于预设计数，预设计数可以为3，若异常计数的值小于预设计数，则重新驱动接触器触点32吸合，再次记录一次接触器触点32的吸合时间，以该时间再次与基准时间进行对比，再次判断电梯安全回路2的电压降是否正常，如果重复3次驱动接触器触点32吸合，得到的判断结构均表明电梯安全回路2的电压降异常，则可以确认电梯安全回路2的电压降异常。主控制模块4通过重复多次的诊断，以防止出现误诊断。若在这过程中，主控制模块4判断电梯安全回路2的电压降正常，则说明之前出现了误诊断，则在判断电梯安全回路2的电压降正常之后，将异常计数的值设置为0，重新开始新的诊断。

进一步地，发出警示信息的步骤包括：

S6、生成警示信息并发送至指定移动终端。

在上述步骤S6中，在判断电梯安全回路2的电压降异常时，及时将警示信息发送到维保人员的移动终端中，提醒维保人员及时检查、维护电梯安全回路2中的电气安全开关21。

相比于现有技术，本发明的有益效果为：主控制模块4能够通过检测接触器触点32的吸合时间，诊断电梯安全回路2的电压降是否异常，实现电梯安全回路2故障的预诊断，同时当诊断电梯安全回路2异常时会发出警示信息，使得维保人员及时检查、维护电梯安全回路2中的电气安全开关21，从过往的定期维护提升到按需维护，降低维保人员劳动强度，提高维保电梯工作效率，缩短电梯维保停运时间。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种电梯安全回路电压诊断系统，其特征在于，包括稳压电源、电梯安全回路、接触器和主控制模块，所述电梯安全回路的前端连接稳压电源输出，其末端连接所述接触器线圈的一端，所述接触器线圈的另一端连接在主控制模块的驱动口，所述接触器触点接入主控制模块输入口，所述主控制模块包括微控制器、驱动部和输入部，所述驱动部，用于接收微控制器的驱动指令，驱动所述接触器触点吸合，所述输入部，用于接收所述接触器触点的吸合信号，并反馈给微控制器，所述微控制器，用于在向所述驱动部发出驱动指令后，开始计时，以及在接收到所述输入部反馈的接触器触点的吸合信号后，或者计时时间超过预设计时阈值后，结束计时，并生成所述接触器触点的吸合时间，判断吸合时间与预先自学习得到的基准时间的差值是否大于预设的时间阈值，若小于等于预设的时间阈值，则判断所述电梯安全回路的电压降正常，若大于预设的时间阈值，则判断所述电梯安全回路的电压降异常，并发出警示信息。

2.根据权利要求1所述的电梯安全回路电压诊断系统，其特征在于，所述电梯安全回路的末端连接主控制模块的驱动口。

3.根据权利要求1所述的电梯安全回路电压诊断系统，其特征在于，还包括分别与所述主控制模块连接的人机交换界面和通讯模块，当所述主控制模块判断电梯安全回路的电压降异常时，通过所述通讯模块向指定移动终端发出警示信息。

4.一种电梯安全回路电压诊断方法，其特征在于，包括稳压电源、电梯安全回路、接触器和主控制模块，所述电梯安全回路的前端连接稳压电源输出，其末端连接所述接触器线圈的一端，所述方法包括以下步骤：

S1、驱动所述接触器触点吸合，并生成所述接触器触点的吸合时间：

S11、驱动所述接触器触点吸合的同时开始计时；

S12、判断是否接收到接触器触点的吸合信号，若是，则执行步骤S13，若否，则执行步骤S14；

S13、结束计时，记录所述接触器触点的吸合时间；

S14、判断计时时间是否大于预设计时阈值，若是，则执行步骤S13，若否，则执行步骤S12；

S2、判断吸合时间与预先自学习得到的基准时间的差值是否大于预设的时间阈值，若否，则执行步骤S3，若是，则执行步骤S4；

S3、判断所述电梯安全回路的电压降正常；

S4、判断所述电梯安全回路的电压降异常，并发出警示信息。

5.根据权利要求4所述的电梯安全回路电压诊断方法，其特征在于，所述判断所述电梯安全回路的电压降异常的步骤包括：

S41、令异常计数的值加1，判断异常计数的值是否大于预设计数；

S42、若是，则判断所述电梯安全回路的电压降异常；

S43、若否，则执行步骤S1和步骤S2；

所述判断所述电梯安全回路的电压降正常的步骤之后，所述方法还包括：

S5、将异常计数的值设置为0。

6.根据权利要求4或5所述的电梯安全回路电压诊断方法，其特征在于，所述发出警示信息的步骤包括：

S6、生成警示信息并发送至指定移动终端。

7.根据权利要求4所述的电梯安全回路电压诊断方法，其特征在于，所述自学习得到基准时间的步骤包括：

步骤1、在所述电梯安全回路的电压降正常时，记录多个所述接触器触点的吸合时间；

步骤2、计算多个所述接触器触点的吸合时间的特征值，并把计算得到的特征值作为预设基准时间，其中特征值为期望值、平均值、中位值中的一种。

8.根据权利要求4所述的电梯安全回路电压诊断方法，其特征在于，所述驱动所述接触器触点吸合的步骤之前，所述方法还包括：

判断所述电梯安全回路是否导通；

若是，则执行驱动所述接触器触点吸合的步骤。

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