CN115535779B - 一种电梯救援系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯救援系统，涉及电梯安全技术领域，其包括接入端口、充电单元和电源单元，所述接入端口、充电单元、电源单元依次连接，电源单元外接检测单元和抱闸输出单元；所述电源单元还包括MCU、模拟控制电路、电源输出模块，模拟控制电路连接主功率模块，电源输出模块连接在蓄电池负极和主功率模块之间的连接线上；MCU控制模拟控制电路和电源输出模块。本发明通过通讯和电梯的远程监控接口，可实现远程故障告警的功能，提高了维保的准确和效率。

Description

一种电梯救援系统

技术领域

本发明涉及电梯安全技术领域，尤其是涉及一种电梯救援系统。

背景技术

电梯已经成为了现代社会必不可少的设备，为了降低电梯乘坐人员的危险，需要在电梯系统中安装紧急安全装置。当电梯出现问题时，例如停电时，抱闸会刹住电梯防止其继续运行，此时由人工通过机械式手动松闸，使轿厢向上或向下溜车就近平层，放出乘客。但是由于机械式松闸是通过钢丝绳连接到曳引机的制动器上，若钢丝绳太长，则会造成制动器无法打开，若使用时间过长，钢丝绳则会容易生锈。因此，传统的无机房电梯系统内安装的安全装置的可靠性、稳定性以及安全性等有待提高。

中国专利CN206842773U公开了一种电梯应急救援装置，包括DC-AC单元、DC-DC单元、第二开关和充电及市电检测单元均与控制中心电连接，其中，市电输入单元、充电及市电检测单元和第二开关依次电连接；电池与第二开关电连接；第二开关分别与DC-AC单元、DC-DC单元电连接；第一开关分别与IO单元、DC-AC单元电连接；DC-AC单元用于与电梯控制柜的变压器电连接；DC-DC单元用于与电梯控制柜的变频器电连接；IO单元用于与电梯控制柜的IO单元电连接。

中国专利CN111547594A公开了一种新型的电梯用电动松闸系统及其使用方法，包括电动松闸装置、变频器、主板、编码器和主机抱闸线圈；电动松闸装置的输入端与市电相连，且其输出端分别与变频器的输入端以及主机抱闸线圈相连，并分别供电给变频器以及控制主机抱闸线圈；变频器的输出端与所述主板的输入端相连，并供电给主板；主板的输出端与编码器的输入端相连，并供电给所述编码器；编码器的输出端与所述主板相连，并将运转信息反馈给主板。

但是上述无机房电梯的可靠性、稳定性以及安全性等有待提高。

发明内容

为了解决现有的无机房中存在的安全装置不可靠、不稳定以及人工操作不便等问题，本发明提供了一种电梯救援系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电梯救援系统，包括接入端口、充电单元和电源单元，所述接入端口、充电单元、电源单元依次连接，电源单元外接检测单元和抱闸输出单元；

所述电源单元包括蓄电池、第一变压器、主功率模块、输出整流模块、输出继电器；蓄电池、第一变压器、主功率模块、输出整流模块、输出继电器依次设置；

蓄电池的正极连接第一二极管的负极，第一二极管的正极连接充电单元一端，蓄电池的负极连接充电单元的另一端；第一变压器包括输入端子模块和输出端子模块，输入端子模块连接蓄电池正极和主功率模块，蓄电池负极连接主功率模块，输出端子模块连接输出整流模块，输出整流模块连接输出继电器；输出继电器一端连接抱闸输出单元的第一端子，输出继电器的另一端连接抱闸输出单元的第二端子；

所述电源单元还包括MCU、模拟控制电路、电源输出模块，模拟控制电路连接主功率模块，电源输出模块连接在蓄电池负极和主功率模块之间的连接线上；MCU控制模拟控制电路和电源输出模块。

基于上述技术方案，更进一步地，所述输入端子模块包括第一输入端子和第二输入端子，第一输入端子的下端和第二输入端子的上端连接，连接位置处通过传输线连接蓄电池的正极。

基于上述技术方案，更进一步地，所述主功率模块包括第一场效应管和第二场效应管，第一场效应管的源极和第二场效应管的源极连接，且第一场效应管的源极连接蓄电池的负极；第一场效应管的漏极连接第一输入端子上端，第二场效应管的漏极连接第一输入端子下端。

基于上述技术方案，更进一步地，所述输出整流模块包括第二二极管、第三二极管、第四二极管和第五二极管；输出端子上端连接第二二极管正极和第三二极管负极，第二二极管负极连接线圈，第三二极管正极连接电阻，线圈连接输出继电器的一个引脚；输出端子下端连接第四二极管正极和第五二极管负极，第四二极管负极连接线圈，第五二极管连接电阻。

基于上述技术方案，更进一步地，所述线圈和输出继电器之间还设置有电容和第六二极管，且电容、第六二极管、第一变压器相互并联，电容和第六二极管之间连接有电阻。

基于上述技术方案，更进一步地，所述充电单元包括EMC电路、整流滤波电路和第二变压器，EMC电路输入端与接入端口连接，EMC电路输出端与整流滤波电路输入端连接，整流滤波电路输出端与第二变压器连接。

基于上述技术方案，更进一步地，所述充电单元还包括电压控制电路，电压控制电路通过通信方式连接第二变压器，且电压控制电路控制第二变压器输出电压至蓄电池。

基于上述技术方案，更进一步地，所述电源单元还设置有保险丝，保险丝设置在蓄电池正极和第一变压器之间。

基于上述技术方案，更进一步地，所述检测单元为检测端子，检测端子至少包括P1引脚、P4引脚、P7引脚，P1引脚通过第一开关连接电源输出模块，P7引脚通过第二开关连接门锁检测模块，P4引脚连接门区检测模块，MCU监测门锁检测模块和门区检测模块的信号。

基于上述技术方案，更进一步地，所述救援系统外接有门区警报模块、运行警报模块、欠压警报模块、充电警报模块，MCU监测门区警报模块、运行警报模块、欠压警报模块、充电警报模块的信号。

基于上述技术方案，更进一步地，充电单元为AC-DC充电模块；电源单元为DC-DC电源模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果具体体现在：

1．本发明采用智能多段式充电方式，充电结合温度补偿和温度保护的特性，在充电过程中最大限度的保护了电池的寿命，具体的，恒流充电阶段，充电电流保持恒定，充入电量快速增加，电池电压上升；恒压充电阶段，充电电压保持恒定，充入电量继续增加，电池电压缓慢上升，充电电流下降；蓄电池充满，充电电流下降到低于浮充转换电流，充电电压降低到浮充电压；浮充充电阶段，充电电压保持为浮充电压。

2．本发明具有过载保护，过压保护，输出短路保护，过温保护功能，能有效克服突发恶劣情况；具体的，过载保护指电源输出电流超出额定电流时，保护电路动作，使输出功率降低或切断；过电压保护指在输出电压异常的状况下，高于设定规格允许值，发生保护动作，避免损害负载端零件；输出短路保护，当电源负载端短路时,为避免损坏电源,电源会自行保护并切断输出,当异常状态消除后,电源会自动回复并继续正常输出；过温度保护是为避免因环温过高，过载或电源供应器异常时，造成内部温升过高，而损害电源内部零件或减低电源寿命。

3. 本发明通过通讯和电梯的远程监控接口，可实现远程故障警告，提高了维保的准确和效率。

附图说明

图1为本发明的电路原理图；

图2为图1的拓扑图；

图3为本发明外接松闸装置的电路图；

附图说明：1.第一二极管；2.保险丝；3. 第一变压器；4.主功率模块；5.输出整流模块；6.线圈；7.输出继电器；8.第一开关；9.检测单元；10.抱闸输出单元；11.第二变压器。

具体实施方式

为使本发明的目的和技术方案更加清楚，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。

实施例1

如图1和图2所示的一种电梯救援系统，包括接入端口、充电单元和电源单元，接入端口、充电单元、电源单元依次连接，电源单元外接检测单元9和抱闸输出单元10；电源单元包括蓄电池、第一变压器3、主功率模块4、输出整流模块5、输出继电器7；其中，充电单元为AC-DC充电模块；电源单元为DC-DC电源模块。蓄电池、第一变压器3、主功率模块4、输出整流模块5、输出继电器7依次设置；蓄电池的正极连接第一二极管1的负极，第一二极管1的正极连接充电单元一端，蓄电池的负极连接充电单元的另一端；第一变压器3包括输入端子模块和输出端子模块，输入端子模块连接蓄电池正极和主功率模块4，蓄电池负极连接主功率模块4，输出端子模块连接输出整流模块5，输出整流模块5连接输出继电器7；输出继电器7一端连接抱闸输出单元10的第一端子，输出继电器7的另一端连接抱闸输出单元10的第二端子，如图1所示，抱闸输出单元10的第一端子为B+，第二端子为B-，且第一端子对应图3中的J3引脚，第二端子对应图3中的J4引脚；电源单元还包括MCU、模拟控制电路、电源输出模块，模拟控制电路连接主功率模块4，电源输出模块连接在蓄电池负极和主功率模块4之间的连接线上；MCU控制模拟控制电路和电源输出模块，且图1中的AC代表交流、L代表220V火线、N代表220V零线。

具体的，输入端子模块包括第一输入端子和第二输入端子，第一输入端子的下端和第二输入端子的上端连接，连接位置处通过传输线连接蓄电池的正极。主功率模块4包括第一场效应管和第二场效应管，第一场效应管的源极和第二场效应管的源极连接，且第一场效应管的源极连接蓄电池的负极；第一场效应管的漏极连接第一输入端子上端，第二场效应管的漏极连接第一输入端子下端。输出整流模块5包括第二二极管、第三二极管、第四二极管和第五二极管；输出端子上端连接第二二极管正极和第三二极管负极，第二二极管负极连接线圈6，第三二极管正极连接电阻，线圈6连接输出继电器7的一个引脚；输出端子下端连接第四二极管正极和第五二极管负极，第四二极管负极连接线圈6，第五二极管连接电阻，其中线圈6为电感线圈。线圈6和输出继电器7之间还设置有电容和第六二极管，且电容、第六二极管、第一变压器3相互并联，电容和第六二极管之间连接有电阻。充电单元包括EMC电路、整流滤波电路、第二变压器11和电压控制电路，EMC电路输入端与接入端口连接，EMC电路输出端与整流滤波电路输入端连接，整流滤波电路输出端与第二变压器11连接。电压控制电路通过通信方式连接第二变压器11，且电压控制电路控制第二变压器11输出电压至蓄电池。电源单元还设置有保险丝2，保险丝2设置在蓄电池正极和第一变压器3之间。

检测单元9为检测端子，检测端子至少包括P1引脚、P4引脚、P7引脚，P1引脚通过第一开关8连接电源输出模块，P7引脚通过第二开关连接门锁检测模块，P4引脚连接门区检测模块，MCU监测门锁检测模块和门区检测模块的信号。救援系统外接有门区警报模块、运行警报模块、欠压警报模块、充电警报模块，MCU监测门区警报模块、运行警报模块、欠压警报模块、充电警报模块的信号。救援系统还外接有松闸装置，如图3所示，松闸装置包括P300端子和P302端子，其中，P302端子包括引脚P1、引脚P2、引脚P3、引脚P4、引脚P5、引脚P6、引脚P7，其中引脚P6和引脚P7接收门锁检测模块的门锁输入信号，引脚P4和引脚P5接收门区检测模块的门区输入信号；引脚P1、引脚P2、引脚P3用于连接开关电源地和DC24V输出；P300端子包括引脚J1、引脚J2、引脚J3、引脚J4、引脚J5、引脚J6，其中，引脚J5和引脚J6连接抱闸输出单元10，用于DC12V输出，引脚J3、引脚J4用于抱闸电源输出，引脚J1和引脚J2用于AC220V输入。且图3中的P300端子即为图1中P300端子，图3中的P302端子即为图1中P302端子。

本系统的工作过程为：

当市电存在时，电网电压通过接入端口L/N接入，依次经过EMC电路、整流滤波电路后，由AC-DC电压控制电路控制第二变压器11进行变换后输送至蓄电池，为蓄电池充电，同时该充电电压经过DC-DC24V输出模块输出24V/300mA电压给内部继电器供电，MCU实时监控充电状态。

当市电断开后，在MCU检测到门区和门锁信号正常后，通过按下外部操作面板上相应的控制按钮，使设备得电，进而启动电源单元输出抱闸电压，其中外部操作面板安装在外部相应设备的机壳上。

本系统的操作方法为：

当市电存在时，电源单元不会有升压电压输出，图1所示的整个内部电路与外接抱闸装置的电路隔离。无论按下外部操作面板上任何按钮都不会启动升压输出，这样可以避免在市电存在时，同时有升压输出的电压与市电整流后的电压一起叠加在抱闸线圈上，这样抱闸线圈或松闸电源存在损坏的隐患，其中，抱闸线圈指的是电梯曳引机制动器线圈，松闸电源指代的图1中整个电源单元。

在市电存在的情况下，电源会自动上电运行，并根据蓄电池电压对蓄电池进行智能充电，此时充电灯1HZ闪烁。

当出现蓄电池接线不良等情况导致蓄电池电压不足时，会产生欠压报警，MCU监测到该情况时，控制相应的欠压灯发出绿光，同时蜂鸣器发出警报声。

当市电不存在时，确保外围接线正确的前提下。

当运行灯一直处于不亮的状态时，则需要先长按“公共”按钮3S，松闸电源启动内部电路工作，此时运行灯会1HZ闪烁，而运行灯在无市电输入时长灭，有市电时长亮，且只有按下公共按钮，内部电路才会启动。

结合图2所示，图2中的操作按钮包括启动按钮、公共按钮、强迫按钮，这三个按钮安装在松闸装置上，便于救援人员操作。当松闸操作时，先按一次公共按钮，此时运行灯会1HZ快闪烁，激活升压功能，激活功能可以维持25秒，25秒内无操作则需要重按公共按钮激活。

当桥厢处于非门区位置时，门区灯熄灭，在公共按钮一直处于前一状态的情况下，按下启动按钮或者强迫按钮，松闸电源启动升压电路工作，此时红色运行灯会常亮。松闸电源输出一个激励电压110VDC，抱闸线圈得电打开抱闸，使电梯移动，1-2秒后输出维持在75VDC。

当需要紧急停止升压输出时松开其中任意一个按钮，这样松闸电源会立刻停止输出，抱闸线圈失电，电梯停止移动。

MCU会实时检测门区信号状态，当检测到桥厢进入门区位置后，松闸装置立即停止输出，方便救援人员在门区位置打开桥门，使被困人员走出电梯。如果在此平层位置电梯门无法打开或其他原因需要电梯移动到其他最近楼层，则同时按下公共按钮和强迫按钮，此时若门区信号有效，则松闸电源继续启动升压输出，使抱闸线圈得电，电梯移动。当电梯移动离开平层位置，进入下一个门区位置，检测到门区信号后，升压输出自动停止。需要按下启动按钮和公共按钮再次启动输出。

当正确接入门锁信号时，当门锁断开时，松闸电源立即停止升压输出且无法再次启动输出，只有当门锁闭合后，才能继续启动升压输出。

每次启动升压后，最多连续运行5分钟，超过则自动停止输出，需要重新启动激活。

当通过公共按钮使松闸电源上电运行后，若没有任何按钮按下，则30秒后电源会自动断电等待下一次启动。

松闸电源正常上电运行后，若检测到电池电压不足将产生欠压报警，若此时正在升压输出则自动停止升压输出，并使欠压灯点亮，不允许再次升压输出。此时应尽快给电池充电。若电池电压恢复，则欠压报警将撤销，欠压灯熄灭，允许再次升压输出。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种电梯救援系统，其特征在于，包括接入端口、充电单元和电源单元，所述接入端口、充电单元、电源单元依次连接，电源单元外接检测单元和抱闸输出单元；

所述电源单元包括蓄电池、第一变压器、主功率模块、输出整流模块、输出继电器；蓄电池、第一变压器、主功率模块、输出整流模块、输出继电器依次设置；

蓄电池的正极连接第一二极管的负极，第一二极管的正极连接充电单元一端，蓄电池的负极连接充电单元的另一端；第一变压器包括输入端子模块和输出端子模块，输入端子模块连接蓄电池正极和主功率模块，蓄电池负极连接主功率模块，输出端子模块连接输出整流模块，输出整流模块连接输出继电器；输出继电器一端连接抱闸输出单元的第一端子，输出继电器的另一端连接抱闸输出单元的第二端子；抱闸输出单元的第一端子对应连接松闸装置的J3引脚，抱闸输出单元的第二端子对应连接松闸装置的J4引脚；

所述输入端子模块包括第一输入端子和第二输入端子，第一输入端子的下端和第二输入端子的上端连接，连接位置处通过传输线连接蓄电池的正极；

所述主功率模块包括第一场效应管和第二场效应管，第一场效应管的源极和第二场效应管的源极连接，且第一场效应管的源极连接蓄电池的负极；第一场效应管的漏极连接第一输入端子上端，第二场效应管的漏极连接第一输入端子下端；

所述输出整流模块包括第二二极管、第三二极管、第四二极管和第五二极管；输出端子上端连接第二二极管正极和第三二极管负极，第二二极管负极连接线圈，第三二极管正极连接电阻，线圈连接输出继电器的一个引脚；输出端子下端连接第四二极管正极和第五二极管负极，第四二极管负极连接线圈，第五二极管连接电阻；所述线圈和输出继电器之间还设置有电容和第六二极管，且电容、第六二极管、第一变压器相互并联，电容和第六二极管之间连接有电阻；

所述电源单元还包括MCU、模拟控制电路、电源输出模块，模拟控制电路连接主功率模块，电源输出模块连接在蓄电池负极和主功率模块之间的连接线上；MCU控制模拟控制电路和电源输出模块；所述电源单元还设置有保险丝，保险丝设置在蓄电池正极和第一变压器之间；

所述充电单元包括EMC电路、整流滤波电路和第二变压器，EMC电路输入端与接入端口连接，EMC电路输出端与整流滤波电路输入端连接，整流滤波电路输出端与第二变压器连接；所述充电单元还包括电压控制电路，电压控制电路通过通信方式连接第二变压器，且电压控制电路控制第二变压器输出电压至蓄电池；

所述检测单元为检测端子，检测端子至少包括P1引脚、P4引脚、P7引脚，P1引脚通过第一开关连接电源输出模块，P7引脚通过第二开关连接门锁检测模块，P4引脚连接门区检测模块，MCU监测门锁检测模块和门区检测模块的信号。

2.根据权利要求1所述的一种电梯救援系统，其特征在于，所述救援系统外接有门区警报模块、运行警报模块、欠压警报模块、充电警报模块，MCU监测门区警报模块、运行警报模块、欠压警报模块、充电警报模块的信号。

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