CN114516572A - 一种无底坑式电梯节能管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无底坑式电梯节能管理系统，涉及电梯自动控制技术领域，解决了无底坑式电梯耗能与智能化管理的技术问题，电梯的底坑是指电梯底层地面以下的井道部分，无底坑电梯可以在地面完成面直接安装，无需预留任何土建底坑，强驱电梯可以做无底坑电梯，强驱电梯的原理为强制向上拽拉式提升，故在电梯运行过程中只要内部箱体不接触地面，整个电梯箱体便会一直处于受力和能源消耗状态，整个电梯需要缓冲处理，否则长时间冲击磨损会导致箱体及拽拉索消耗进而造成能源浪费，本发明提出一种无底坑式电梯节能管理系统，本系统调节电梯处于无人状态下始终处于电梯间的底部，保证了在不运行时整个电梯的能量消耗最小且整个电梯的磨损也最小。
Description
技术领域
本发明属于电梯自动控制技术领域，涉及智能能源节约技术，具体是一种无底坑式电梯节能管理系统。
背景技术
电梯的底坑是指电梯底层地面以下的井道部分，用于放置缓冲器、导轨座、限速器涨紧轮、安全开关、限位开关等安全装置以及其他配套如照明、对讲及排水等装置，无底坑电梯可以在地面完成面直接安装，无需预留任何土建底坑，是非常方便也非常节约空间的电梯，适合空间有限的家用环境、高层复式楼安装，目前市场上的电梯结构中，液压电梯、曳引电梯需预留底坑，强驱电梯可以做无底坑电梯，因此安装电梯的时候无需预留传统电梯的大底坑。
强驱电梯的原理为强制向上拽拉式提升，故在电梯运行过程中只要内部箱体不接触地面，整个电梯箱体便会一直处于受力和能源消耗状态，而且因为无底坑的缓冲作用，整个电梯在运作时需要在升到顶端或者是降到底端的时候需要做减速保护处理，否则长时间冲击磨损会导致箱体及拽拉索消耗进而造成牵引能源浪费。
基于此，本发明提出一种无底坑式电梯节能管理系统，本系统调节电梯在处于无人状态下始终处于电梯间的底部，保证了在不运行的条件下整个电梯的能量消耗最小且整个电梯的磨损也最小，而在电梯运行过程中，电梯在临近顶部和底部时，增加了箱体自我缓冲设计，保证了能量的节省和设备的运行安全。
发明内容
为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了一种无底坑式电梯节能管理系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种无底坑式电梯节能管理系统，包括中央调控模块、保护模块、检测模块和操作模块；
所述中央调控模块用于调控其他各个模块，协调各个模块工作同步，避免各模块间因为处理不协调而造成处理失误的情况；
所述保护模块用于设定保护数据，向整个系统输入电梯保护方案，所述保护模块与中央调控模块和检测模块均双向实时信息交互；
所述检测模块通过速度传感器和压力检测器及顶底层标识器用于对保护模块所设定的保护数据和保护方案进行检测和控制实行，并同时与中央调控模块、操作模块和保护模块保持双向实时信息传输，并时刻保持将检测信息备份至中央调控模块；
所述操作模块用于控制电梯内部实际的机械类部件运行，负责控制整体系统的具体实施。
优选的，所述中央调控模块包括储存单元和协调单元，所述储存单元用于储存各个模块的处理数据，并将所有数据备份做留档；
所述协调单元用于协调其他各个模块的工作，其步骤如下：
步骤A1：获取保护模块的数据录入信息，该数据录入信息包括计算公式、处理数据的类型及安全数据阈值。
步骤A2：获取检测模块的检测结果，将检测模块的检测结果及处理意见与保护模块给出的数据作比对，如果得出一致对比结果则不发送紧急截停信号，如果对比结果不一致则立即发送紧急截停信号至操作模块，制止操作模块执行检测模块的下一步指令。
优选的，所述保护模块包括数据录入单元，所述数据录入单元用于将电梯运行时的速率安全参数Ω、缓冲保持速度α、压力界定值Ρ，录入保护模块，保护模块与数据录入单元、检测模块及中央调控模块均保持信息双向传输，并将录入的安全参数Ω同步传输至中央调控模块，其中速率各安全参数取值详见《电梯技术条件》、《电梯制造与安装安全规范》质量标准。
优选的，所述操作模块用于控制电梯箱体的运动，包括信息接收单元和拉索控制单元，所述信息接收单元用于与操作模块相连接的两个其他模块进行信息双向传输，且信息接收单元与拉索控制单元通过单向电路连接，如遇紧急情况，信息接收单元瞬间切断电路则拉索控制单元立即停止运动，所述拉索控制单元用于控制拉索与箱体内部运动状态。
优选的，所述检测模块包括速度检测单元和重力检测单元，所述速度检测单元用于检测电梯箱体的运行速度，顶底层标识器用于电梯运行至顶层和底层的位置的判定，所述速度检测单元与电梯箱体上安置的速度传感器相连，速度检测单元的具体工作步骤如下：
步骤B1：通过速度传感器获取电梯箱体的实时运行速率，当运行速率大于保护模块给出的安全值Ω时向检测模块发出告警信号；
步骤B2：通过顶底层标识器检测箱体是否处于靠近顶层或是底层的位置，如果检测为靠近顶层或者底层的位置则向检测模块发送减速信号，提醒检测单元向操作模块和中央调控模块控制电梯的运行速率不得超过α；
所述重力检测单元通过压力检测器实时检测电梯内的压力情况，并以此判定电梯箱体内部是否有人，所述重力检测单元具体工作步骤如下：
步骤C1：通过压力检测器获取电梯内的地板压力值，并将获得的压力值与Ρ值进行比较，若所得的压力值小于P值则进行步骤C2；
步骤C2：计算压力值小于P值的时长，若压力值小于P值的时长大于T秒则判定电梯处于闲置状态，其中T的取值范围为70-90；
步骤C3：当判定电梯处于闲置状态时，重力检测单元向检测模块发送闲置告知信息，检测模块将此信息同时发送给操作模块和中央调控模块；
步骤C4：接收到闲置告知信息的操作模块控制拉索控制单元将电梯箱体下落至最底层，并切断系统供电；
所述检测模块与其他各个模块保持实时信息双向连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明保障了无底坑电梯在运行至靠近电梯舱顶部和底部时，运行速度处于安全阈值范围内，保障了电梯不至于因为撞击电梯仓顶部和底部造成磨损，进而造成能源浪费；
2、本发明通过电梯内部压力传感器检测，对于电梯内部处于空闲状态时采取将电梯厢落至电梯最底部的方式减少电梯拉拽设备对于电梯厢的拉拽作用，减小了电梯内部的拉拽消耗，保证电梯内部在闲置时对于能量的花费最小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种无底坑式电梯节能管理系统的原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种无底坑式电梯节能管理系统，包括中央调控模块、保护模块、检测模块和操作模块；
所述中央调控模块用于调控其他各个模块，协调各个模块工作同步，避免各模块间因为处理不协调而造成处理失误的情况；
所述保护模块用于设定保护数据，向整个系统输入电梯保护方案，所述保护模块与中央调控模块和检测模块均双向实时信息交互；
所述检测模块通过速度传感器和压力检测器及顶底层标识器用于对保护模块所设定的保护数据和保护方案进行检测和控制实行，并同时与中央调控模块、操作模块和保护模块保持双向实时信息传输，并时刻保持将检测信息备份至中央调控模块；
所述操作模块用于控制电梯内部实际的机械类部件运行，负责控制整体系统的具体实施。
所述中央调控模块包括储存单元，协调单元，所述储存单元用于储存各个模块的处理数据，并将所有数据备份做历史研究用；
所述协调单元用于协调其他各个模块的工作，其步骤如下：
步骤A1：获取保护模块的数据录入信息，该数据录入信息包括计算公式、处理数据的类型及数据计算结果。
步骤A2：获取检测模块的检测结果，将检测模块的检测结果及处理意见与保护模块给出的数据作比对，如果得出一致对比结果则不发送紧急截停信号，如果对比结果不一致则立即发送紧急截停信号至操作模块，制止操作模块执行检测模块的下一步指令。
所述保护模块包括数据录入单元，所述数据录入单元用于将电梯运行时的速率安全参数Ω、缓冲保持速度α、压力界定值Ρ，录入保护模块，保护模块与数据录入单元、检测模块及中央调控模块均保持信息双向传输，并将录入的安全参数Ω同步传输至中央调控模块。
所述操作模块用于控制电梯箱体的运动，包括信息接收单元和拉索控制单元，所述信息接收单元用于与操作模块相连接的两个其他模块进行信息双向传输，且信息接收单元与拉索控制单元通过单向电路连接，如遇紧急情况，信息接收单元瞬间切断电路则拉索控制单元立即停止运动，所述拉索控制单元用于控制拉索与箱体内部运动状态。
所述检测模块包括速度检测单元和重力检测单元，所述速度检测单元用于检测电梯箱体的运行速度，顶底层标识器用于电梯运行至顶层和底层的位置的判定，所述速度检测单元与电梯箱体上安置的速度传感器相连，速度检测单元的具体工作步骤如下：
步骤B1：通过速度传感器获取电梯箱体的实时运行速率，当运行速率大于保护模块给出的安全值Ω时向检测模块发出告警信号；
步骤B2：通过顶底层标识器检测箱体是否处于靠近顶层或是底层的位置，如果检测为靠近顶层或者底层的位置则向检测模块发送减速信号，提醒检测单元向操作模块和中央调控模块控制电梯的运行速率不得超过α；
所述重力检测单元通过压力检测器实时检测电梯内的压力情况，并以此判定电梯箱体内部是否有人，所述重力检测单元具体工作步骤如下：
步骤C1：通过压力检测器获取电梯内的地板压力值，并将获得的压力值与Ρ值进行比较，若所得的压力值小于P值则进行步骤C2；
步骤C2：计算压力值小于P值的时长，若压力值小于P值的时长大于T秒则判定电梯处于闲置状态；
步骤C3：当判定电梯处于闲置状态时，重力检测单元向检测模块发送闲置告知信息，检测模块将此信息同时发送给操作模块和中央调控模块；
步骤C4：接收到闲置告知信息的操作模块控制拉索控制单元将电梯箱体下落至最底层，并切断系统供电；
所述检测模块与其他各个模块保持实时信息双向连通。
上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：本系统在运作前，首先由工作人员通过数据录入单元将不同类型的安全阈值输入保护模块，保护模块在接收到输入的阈值后将该阈值分别传输至中央调控模块和检测模块，检测模块通过速度检测单元和重力检测单元实时检测电梯厢内的实时速度与压力，并与设定的安全阈值相对比，如果符合安全，则保证电梯的继续运转，否则则向中央调控模块和操作模块各发送一个告警信号，中央调控模块在接到告警信号后便可截断与操作模块之间的电路连接进而将操作模块接下来进行的运动刹车，保证了电梯厢本体及其内部乘坐人员的安全。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种无底坑式电梯节能管理系统，其特征在于，包括中央调控模块、保护模块、检测模块和操作模块；
所述中央调控模块用于调控其他各个模块，协调各个模块工作同步；
所述保护模块用于设定保护数据，生成电梯保护方案，所述保护模块与中央调控模块和检测模块均双向实时信息交互；
所述检测模块通过速度传感器、压力检测器及顶底层标识器对保护模块所设定的保护数据和保护方案进行检测和控制实行，并同时与中央调控模块、操作模块和保护模块保持双向实时信息传输，时刻保持将检测信息备份至中央调控模块；
所述操作模块用于控制电梯内部机械类部件运行，负责控制整体系统的具体实施。
2.根据权利要求1所述的一种无底坑式电梯节能管理系统，其特征在于，所述中央调控模块包括储存单元、协调单元，所述储存单元用于储存各个模块的处理数据，并将所有数据备份做留档；
所述协调单元用于协调其他各个模块的工作，其步骤如下：
步骤A1：获取保护模块的数据录入信息，该数据录入信息包括计算公式、处理数据的类型及数据计算结果。
步骤A2：获取检测模块的检测信息，将检测模块的检测信息及处理意见与保护模块给出的数据作比对，如果得出一致对比结果则不发送紧急截停信号，如果对比结果不一致则立即发送紧急截停信号至操作模块，制止操作模块执行检测模块的下一步指令。
3.根据权利要求1所述的一种无底坑式电梯节能管理系统，其特征在于，所述保护模块包括数据录入单元，所述数据录入单元用于将电梯运行时的速率安全参数Ω、缓冲保持速度α、压力界定值Ρ录入保护模块，保护模块与数据录入单元、检测模块及中央调控模块均保持信息双向传输，并将录入的安全参数Ω同步传输至中央调控模块。
4.根据权利要求1所述的一种无底坑式电梯节能管理系统，其特征在于，所述操作模块用于控制电梯箱体的运动，包括信息接收单元和拉索控制单元，所述信息接收单元用于与操作模块相连接的两个其他模块进行信息双向传输，且信息接收单元与拉索控制单元通过单向电路连接，所述拉索控制单元用于控制拉索与箱体内部运动状态。
5.根据权利要求1所述的一种无底坑式电梯节能管理系统，其特征在于，所述检测模块包括速度检测单元和重力检测单元，所述速度检测单元用于检测电梯箱体的运行速度，所述速度检测单元与电梯箱体上安置的速度传感器相连，速度检测单元的具体工作步骤如下：
步骤B1：通过速度传感器获取电梯箱体的实时运行速率，当运行速率大于保护模块给出的安全值Ω时向检测模块发出告警信号；
步骤B2：通过顶底层标识器检测箱体是否处于靠近顶层或是底层的位置，如果检测为靠近顶层或者底层的位置则向检测模块发送减速信号，提醒检测模块向操作模块和中央调控模块控制电梯的运行速率不得超过α；
所述重力检测单元通过压力检测器实时检测电梯内的压力情况，并以此判定电梯箱体内部是否有人，所述重力检测单元包括顶底层标识器，所述顶底层标识器用于电梯运行至顶层和底层的位置的判定，所述重力检测单元还包括压力检测器，所述压力检测器用于对电梯内地板的压力进行实时监测，所述重力检测单元具体工作步骤如下：
步骤C1：通过压力检测器获取电梯内的地板压力值，并将获得的压力值与Ρ值进行比较，若所得的压力值小于P值则进行步骤C2；
步骤C2：计算压力值小于P值的时长，若压力值小于P值的时长大于T秒则判定电梯处于闲置状态；
步骤C3：当判定电梯处于闲置状态时，重力检测单元向检测模块发送闲置告知信息，检测模块将此信息同时发送给操作模块和中央调控模块；
步骤C4：接收到闲置告知信息的操作模块控制拉索控制单元将电梯箱体下落至最底层，并切断系统供电；
所述检测模块与其他各个模块保持实时信息双向连通。
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