CN114295042A - 一种块状电梯抱闸间隙监测装置、方法及预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电梯制动器间隙的在线监测装置、方法及预警系统，属于电梯检测技术领域。包括静栅、动栅底座、静栅底座构成；动栅底座内安装有容栅传感器模块和数据处理传送模块；所述容栅传感器包括动栅、静栅以及TM003芯片；所述的动栅上有多个发射电极和1个接收电极；多个发射电极分组设置，循环排列。所述测量装置、数据处理传送装置以及后台分析系统无需接入电梯控制系统，独立工作，无需人工现场检测，弥补电梯自带抱闸检测无法测量间隙大小以及变化趋势的不足。
Description
技术领域
本发明属于电梯检测技术领域，尤其涉及一种块状电梯抱闸间隙监测的装置、方法及预警系统。
背景技术
抱闸是电梯非常重要的安全部件，如果抱闸失效，可能导致轿厢冲顶或蹲底，从而造成严重的电梯事故，社会影响大。目前电梯自身检测系统只能检测电梯抱闸打开或者闭合，间隙具体大小的检测还需要维保人员现场手工测量，难免出现检测不够及时或漏检问题。基于物联网技术的按需维保模式的出现，对电梯自身健康状态的智能化自动化监测提出了新的需求。因此，一种智能监测电梯抱闸间隙的装置和系统对保证电梯安全和提高电梯维保的效益都具有重要意义。
发明内容
针对上述需求，本发明提供一种抱闸间隙测量方法、装置和监测系统，能够自动检测电梯的抱闸间隙是否存在异常，可以实现抱闸磨损、无法正常开合等异常情况第一时间被发现。
第一方面，本发明提出了一种块状电梯抱闸间隙监测装置，包括静栅、动栅底座、静栅底座构成；
动栅底座内安装有容栅传感器模块和数据处理传送模块；
所述容栅传感器包括动栅、静栅以及TM003芯片；
所述的动栅上有多个发射电极和1个接收电极；多个发射电极分组设置，循环排列；
静栅上有反射电极和屏蔽电极，二者交替出现且相互绝缘，相邻反射电极的极距等于动栅上一组发射电极的组距；
当在每组发射电极上施加幅值、频率相同但相邻电极相位相差预设值的激励信号时，发射电极与反射电极、反射电极与接收电极之间会出现耦合电场；在电容耦合和电荷传递作用下，当发射电极和反射电极位置发生变化时，接收电极的输出信号也会随之变化。
优选的，所述的动栅上有32个发射电极和1个接收电极；发射极每8个为一组，在PCB板上循环排列，共计4组。静栅上有反射电极和屏蔽电极，二者交替出现且相互绝缘，相邻反射电极的极距等于动栅上一组发射电极的组距。当在每组发射电极上施加幅值、频率相同但相邻电极相位相差的激励信号时，发射电极与反射电极、反射电极与接收电极之间会出现耦合电场。
优选的，所述数据处理传送模块，用于所述容栅传感器模块测量结果的处理和传送，采用ESP8266芯片组成。
优选的，数据处理模块负责将容栅传感器测量所得的二进制数据转换成单位是mm的十进制数据，并且和历史行程做比较，如果与历史行程不一致，则通过传送模块将转换后的行程数据传送到云端数据库。
优选的，所述的块状抱闸间隙监测装置的动栅底座和静栅底座利用电焊胶分别粘在块状抱闸的静块和动块上，监测装置的动栅和静栅底座分别安装在抱闸的动块和静块上，安装时动栅模块要与限位螺钉、静栅端保留足够间隙，保证监测装置在抱闸开合过程中不会发生卡滞。
第二方面，本发明提出了一种块状电梯抱闸间隙监测方法，包括以下步骤：
以固定频率检测块状抱闸动块的位置，从而获得的抱闸行程；
根据所述获取到的抱闸开合行程值与历史获取的行程值的比较，如果当前获取的行程与历史行程之间的偏差或者变化率超出给定的阈值，则判定抱闸存在异常，利用后台分析预警系统发出预警信息。
更进一步，所述的块状电梯抱闸间隙监测装置发送的抱闸行程值的步骤，包括：
抱闸间隙监测装置每秒8次检测抱闸动块的位置，计算动块的行程，当连续获取8次行程后，为排除监测点刚好处于动块运动中的情况，取其中的最大值作为当前测量的行程。
第三方面，还提出了一种电梯抱闸异常预警系统，包括数据存储器、处理器以及存储在诸器上上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的方法的步骤；
以及可以实时调取安装在所述块状抱闸间隙监测装置的电梯的抱闸状态，并能实现其中任意一台电梯抱闸间隙超出设定阈值时通过手机短息和专用APP发出预警通知的平台系统。
本发明的有益效果:
(1)提高安全性：本发明根据电梯抱闸的失效机理——抱闸在失效前存在一个逐渐劣化的过程，劣化过程中发现异常能提前预防电梯抱闸失效的发生，提高电梯的安全性。
(2)降低数据冗余，提高实时监测效率：只有当抱闸行程与之前测量结果不一致时才会发送到云端数据库，降低数据流量，还能减少云端数据库的占用空间，提高后台分析的速度，同时能保证异常情况的及时发现。另外，本发明提供的装置设有看门狗程序，每天定时重启一次，可以避免因为网络、死机等原因造成的卡死问题。
(3)自动化程度高：无需人工现场检测，弥补电梯自带抱闸检测无法测量间隙大小以及变化趋势的不足。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下对实施例或技术描述中所需的附图作简单介绍。
图1为一个实施例中块状电梯抱闸间隙监测装置的结构示意图。
图2为一个实施例中容栅传感器的动栅和静栅结构示意图。
图3为一个实施例中抱闸监测装置安装在块状抱闸上的位置示意图。
图4为一个实施例中容栅传感器与数据处理和传送模块连接图。
图5为一个实施例中数据处理和传送模块数据处理和传送流程图。
静栅1、动栅底座2、动栅上盖3、静栅底座4。
具体实施方式
下面结合附图，进一步阐明本发明。
本发明实施例提供一种块状电梯抱闸间隙监测方法、装置和系统，监测装置的灵敏度为0.01mm，量程为10mm。图1展示了本发明一实施例的块状电梯抱闸间隙监测装置。所述监测装置由静栅1、动栅底座2、动栅上盖3、静栅底座4组成。
其中，动栅底座内安装有容栅传感器模块和数据处理传送模块。
所述容栅传感器用于测量抱闸动块的行程，如图2所示，所述容栅传感器由动栅2、静栅1以及TM003芯片组成，动栅上有32个发射电极和1个接收电极。发射极每8个为一组，在PCB板上循环排列，共计4组。静栅上有反射电极和屏蔽电极，二者交替出现且相互绝缘，相邻反射电极的极距等于动栅上一组发射电极的组距。当在每组发射电极上施加幅值、频率相同但相邻电极相位相差的激励信号时，发射电极与反射电极、反射电极与接收电极之间会出现耦合电场。在电容耦合和电荷传递作用下，当发射电极和反射电极位置发生变化时，接收电极的输出信号也会随之变化。
所述数据处理传送模块，用于所述容栅传感器模块测量结果的处理和传送，所述数据处理和传送模块主要由ESP8266芯片组成，数据处理模块负责将容栅传感器测量所得的二进制数据转换成单位是mm的十进制数据，并且和历史行程做比较，如果与历史行程不一致，则通过传送模块将转换后的行程数据传送到云端数据库。
所述容栅传感器与数据处理传送模块连线方式如图3所示。
本发明另一实施例提供一种块状电梯抱闸间隙测量方法，如图 4所示，将所述的块状抱闸间隙监测装置的动栅底座3和静栅底座 4利用电焊胶分别粘在块状抱闸的静块2和动块1上。
所述方法包括以下步骤：
步骤1，抱闸间隙调整：在安装抱闸间隙自动监测装置前，首先需要按照标准将抱闸间隙调整到符合要求的状态；
步骤2，安装监测测量装置：将所述抱闸间隙监测装置的动栅和静栅底座分别安装在抱闸的动块和静块上，安装时动栅模块要与限位螺钉、静栅端保留足够间隙，保证监测装置在抱闸开闭过程中不会发生卡滞；
步骤3，间隙测量：测量装置通电后记录初始位置，然后每秒测量8次，如果发现位置改变则计算位移，位移＝|测量时的位置|- |初始位置|，取8次位移中的最大值，所述最大值就是抱闸动块与静块之间的行程。
本发明另一实施例提供一种块状电梯抱闸间隙监测系统，所述系统包括存储在块状电梯抱闸监测装置内的计算机程序、云端数据库和后台分析报警系统。如图5所示为数据处理传送模块内的程序流程。所述数据处理传送模块通过WI FI网络将采集到的数据传送到云端数据，所述采集数据包括电梯抱闸的行程、电梯编号、采集时间等信息。所述后台分析报警系统通过定时分析存储在云端数据库中的数据，判断每台电梯的抱闸是否存在异常，判断依据有给定阈值或者与抱闸行程变化率两种，一旦出现异常所述报警系统会向指定的手机、APP等发送预警信息，所发送的信息包括抱闸异常信息、电梯编号以及电梯所在位置等信息。
进一步地，本发明根据电梯抱闸的失效机理——抱闸在失效前存在一个逐渐劣化的过程，只要能在此劣化过程中发现异常，就能提前预防电梯抱闸失效的发生，从而提高电梯的安全性。本发明提出的块状电梯抱闸间隙监测系统只有当抱闸行程与之前测量结果不一致时才会发送到云端数据库，从而可以避免冗余数据的传输，降低数据流量，还能减少云端数据库的占用空间，提高后台分析的速度，同时能保证异常情况的及时发现。另外，本发明提供的装置设有看门狗程序，每天定时重启一次，可以避免因为网络、死机等原因造成的卡死问题。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，或者将本发明思想转换应用于电梯控制的，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种块状电梯抱闸间隙监测装置，其特征在于：包括静栅、动栅底座、静栅底座构成；
动栅底座内安装有容栅传感器模块和数据处理传送模块；
所述容栅传感器包括动栅、静栅以及TM003芯片；
所述的动栅上有多个发射电极和1个接收电极；多个发射电极分组设置，循环排列；
静栅上有反射电极和屏蔽电极，二者交替出现且相互绝缘，相邻反射电极的极距等于动栅上一组发射电极的组距；
当在每组发射电极上施加幅值、频率相同但相邻电极相位相差预设值的激励信号时，发射电极与反射电极、反射电极与接收电极之间会出现耦合电场；在电容耦合和电荷传递作用下，当发射电极和反射电极位置发生变化时，接收电极的输出信号也会随之变化。
2.根据权利要求1所述的块状电梯抱闸间隙监测装置，其特征在于：
所述的动栅上有32个发射电极和1个接收电极；发射极每8个为一组，在PCB板上循环排列，共计4组。静栅上有反射电极和屏蔽电极，二者交替出现且相互绝缘，相邻反射电极的极距等于动栅上一组发射电极的组距。当在每组发射电极上施加幅值、频率相同但相邻电极相位相差π/4的激励信号时，发射电极与反射电极、反射电极与接收电极之间会出现耦合电场。
3.根据权利要求2所述的块状电梯抱闸间隙监测装置，其特征在于：
所述数据处理传送模块，用于所述容栅传感器模块测量结果的处理和传送，采用ESP8266芯片组成。
4.根据权利要求3所述的块状电梯抱闸间隙监测装置，其特征在于：
数据处理模块负责将容栅传感器测量所得的二进制数据转换成单位是mm的十进制数据，并且和历史行程做比较，如果与历史行程不一致，则通过传送模块将转换后的行程数据传送到云端数据库。
5.根据权利要求1所述的块状电梯抱闸间隙监测装置，其特征在于：
所述的块状抱闸间隙监测装置的动栅底座和静栅底座利用电焊胶分别粘在块状抱闸的静块和动块上。
6.一种使用权利要求1-5任一所述的块状电梯抱闸间隙监测装置的监测方法，包括以下步骤：
以固定频率检测块状抱闸动块的位置，从而获得的抱闸行程；
根据所述获取到的抱闸开合行程值与历史获取的行程值的比较，如果当前获取的行程与历史行程之间的偏差或者变化率超出给定的阈值，则判定抱闸存在异常，利用后台分析预警系统发出预警信息。
7.根据权利要求6所处的块状电梯抱闸间隙监测方法，其特征在于，所述的块状电梯抱闸间隙监测装置发送的抱闸行程值的步骤，包括：
抱闸间隙监测装置每秒8次检测抱闸动块的位置，计算动块的行程，当连续获取8次行程后，为排除监测点刚好处于动块运动中的情况，取其中的最大值作为当前测量的行程。
8.一种电梯抱闸异常预警系统，包括数据存储器、处理器以及存储在诸器上上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求6至7任一项所述的方法的步骤；
以及可以实时调取安装在所述块状抱闸间隙监测装置的电梯的抱闸状态，并能实现其中任意一台电梯抱闸间隙超出设定阈值时通过手机短息和专用APP发出预警通知的平台系统。
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