CN201261667Y

CN201261667Y - 一种电梯备用电源监测装置

Info

Publication number: CN201261667Y
Application number: CNU2008201642602U
Authority: CN
Inventors: 王亚珍; 戴勇磊; 潘建民
Original assignee: Zhejiang Special Equipment Inspection and Research Institute
Current assignee: Zhejiang Special Equipment Inspection and Research Institute
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2018-09-12

Abstract

本实用新型涉及一种电梯安全性能监测装置。目的是提供的电梯应急备用电源监测装置应具有对备用电源定期放电检测、定期状态评判的特点，并且适用面广，安装方便。技术方案是：一种电梯备用电源监测装置，包括设定检测时间并在检测时间启动检测工作(备用电源放电)的时钟日历模块、在备用电源放电过程中进行检测的电流电压检测控制线路、储存检测数据的存贮单元、对检测结果分级显示信号的预警指示单元和输出串口。

Description

一种电梯备用电源监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种电梯安全性能监测装置，具体是电梯备用电源的监测装置。

背景技术

电梯与人们的生活息息相关，现代社会的生活已越来越离不开电梯，已成为公共交通的一部分。随着我国社会经济的快速发展，电梯的数量急剧增长。截止2007全国在用电梯达91万台，电梯的保有量位居世界第二位。

电梯是一种机电类的特种设备。是设备总有出故障的时候；电梯故障或人为故障(尤其是因为电力紧缺，季节性拉闸限电引起的故障)引起关人时，如果紧急照明再失效，轿厢内漆黑一片，会引起被困人员的焦燥不安甚至恐慌。因此重要的是电梯出现故障后如何保证乘员的安全，乘员被困电梯轿厢内，如何能保证有一定时间的照明(即使是交流电源断电)，使乘员在第一时间与外界取得联系得到及时的救援。

电梯检验规程中对“紧急照明的检验”只作了如下要求：“通电和断开供电电源，分别试验紧急报警、照明和对讲系统功能”。我们对每年一次的电梯定期检验工作总结中发现，电梯的紧急照明失效在全年开具的不合格项中占据50％以上；这是目前直观检验中能发现的，还有照明电源虽能点亮但达不到一小时的就无法检验出来，起不到防范于未然的功效。

目前电梯应急备用电源大部分是铅酸免维护蓄电池。这些备用电源除了在正常电源发生故障时，自动接通备用电源情况外(此时电池处于放电状态，但电量不一定全部用完)，始终处于充电状态。长期的“只充不放”其结果将导致电池的失水和硫化，严重影响电池的正常使用寿命，有些不到一年就彻底地损坏，根本点不亮应急照明灯。业界广为流传的一句话就是：电池不是用坏的，是充坏的。

(铅酸免维护蓄电池标准规定：蓄电池循环使用，充放电循环不少于220次；蓄电池浮充使用，使用期不少于15个月。放电量低于额定容量的50％确认为寿命终止)。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种电梯应急备用电源监测装置，该装置应具有对备用电源定期放电检测、定期状态评判的特点，并且适用面广，安装方便。

本实用新型提出的技术方案是：一种电梯备用电源监测装置，包括设定检测时间并在检测时间启动检测工作(备用电源放电)的时钟日历模块、在备用电源放电过程中进行检测的电流电压检测控制线路、储存检测数据的存贮单元、对检测结果分级显示信号的预警指示单元和输出串口。

所述的时钟日历模块与被测电源输入回路上的继电器和MCU相接通，以便MCU根据预先设定，切断或导通被测电源输入回路。

所述的电流电压检测控制线路包括导通电压采样电路的继电器、输入端连接被测电源实时电压的比较器、与比较器输出端分别接通的四个光电耦合器；与四个光电耦合器输出端分别接通的MCU。

所述的预警指示单元包括与MCU输出接通的若干个指示灯。

本实用新型的工作原理如下：

该装置通过时钟日历模块设定电池人为干预的放电间隔，即定期切断电梯紧急照明电源充电回路(模拟正常照明电源中断的情况)，电流电压检测控制线路工作，检测应急照明回路是否正常(应急照明是否点亮)，若回路工作正常，就等同于电池放电，此时存贮单元记时开始，并存储电池每次放电电流及电压的具体参数；当电流电压检测控制线路检测到电池放电至终止电压(12V的电池一般设定在10.5V)，MCU指令被切断的紧急照明电源充电回路自动吸合接通，电池完成一次充放电过程，存贮单元记时停止。

预警指示单元采用发光信号的方式，具体采用若干个指示灯进行状态显示；例如采用红绿黄三只指示灯，红色为该装置的工作指示灯，绿色指示灯亮代表紧急照明电源容量符合要求，黄色指示灯亮代表电池容量不足或应急照明回路工作不正常，警示电梯维护保养人员对应急照明回路进行进一步的检查确认，及时维修或更换；另外，检测人员也可通过该装置中的串口读取电池每次放电的具体参数进行综合分析判断。

本实用新型的提供的检测装置，能够根据预先设定，自动对电池进行定期放电，并在电池放电过程中自动检测、记录电池每次放电电流及电压的具体参数，还能根据检测数据发出明确信号提示维护保养人员及时进行检查确认及维修。不但能使维护保养人员随时掌握电源的具体状态，有效地消除电梯的紧急照明失效情况；而且通过定期适当的充放电试验显著地延长了电池的使用寿命(定期放电检测时间每月一次，可使电池寿命延长一倍以上；建议选择深夜电梯使用低谷时段进行；电梯年检时由检验人员用仪器读取12个月的记录进行综合判断)。此外，本实用新型可安装在电梯中，适用于电梯内所有的备用电源检测(如紧急照明电源、紧急电动装置电源、上行超速保护装置电源等)；并与电梯系统相对独立，只需用引出线分别与备用电源进线端和出线端相连即可，安装极为方便。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

我国《电梯制造与安装安全规范》GB7588-2003标准第8.17.4条中规定：电梯“应有自动再充电的紧急照明电源，在正常照明电源中断的情况下，它能至少供1W灯泡用电1小时。在正常电源一旦发生故障的情况下，应自动接通紧急照明电源”。第8.17.5条中规定：“如果8.17.4所述的电源同时也供给14.2.3要求的紧急报警装置，其电源应有相应的额定容量”。(1W灯泡是针对照亮程度提出的，实际应用中超过规定的亮度应视为合格，但考虑到轿厢被困人员从报警到被救出的时间，紧急照明时间1小时是必须保证的)。

针对上述要求，本实用新型提出：

一种电梯备用电源监测装置，包括设定检测时间并在检测时间启动检测工作(即备用电源开始放电)的时钟日历模块、在备用电源放电过程中进行检测的电流电压检测控制线路、储存检测数据的存贮单元、对检测结果分级显示信号的预警指示单元和输出串口。

所述的时钟日历模块U301与被测电源输入回路上的继电器J301和MCU相接通，以便MCU根据预先设定，切断或导通被测电源输入回路。

所述的电流电压检测控制线路包括导通电压采样电路的继电器J302、输入端连接被测电源实时电压的比较器U201、与比较器输出端分别接通的四个光电耦合器；与四个光电耦合器输出端分别接通的MCU。

所述的预警指示单元包括与MCU输出端接通的若干个指示灯(推荐采用红绿黄三只指示灯，推荐采用LED灯)，用灯光来发出是否合格的判定。

如图所示，S1、S2、S3为三个微动按钮，从左到右依次为“设置键”、“向上键”、“向下键”。S1、S2、S3的输入信号分别通过MCU(U302)的13、14、15脚输入，结合MCU(U302)内部软件运行(U302的1、2、3、4、5、6、7脚分别接通显示元件)，调用时钟日历模块U301，结合显示(时钟日历模块直接接通诸如LED、发光管之类的显示元件)，实现以下功能：1、长按“设置键”，进入当前时间设置界面，显示“1-1 08”(1-1表示年，08表示年份)，按“向上键”可以切换年(1-1)、月(1-2)、日(1-3)、小时(1-4)、分钟(1-5)；按“向下键”可以更改时间；2、长按“设置键”和“向上键”，进入到每月放电时间设置界面，显示“2-1 15”(2-1表示日期，15表示每月15日)，按“向上键”可以切换年(2-1)、月(2-2)、日(2-3)；按“向下键”可以更改时间设置；以上日期和时间设置完在后，被MCU(U302)存贮。U302采用51系列单片机，如AT89S51、AT89S52等。U301时钟日历模块采用DS12C887+。

将AC220V电源接在电源接口(P301)的2、3脚，被测电源AC220V输入接口接在电源接口(P301)的1、4脚。被测电源输入回路接口接在电源接口(P201)上。本电源检测装置开始工作时，MCU(U302)从时钟日历模块(U301)读取预先设置的放电、测试时间条件，当条件满足时MCU通过8脚控制继电器J301切断被测电源AC220V输入回路。被测电源依据其自身设定开始放电，MCU通过12脚控制继电器J302导通电压采样电路，被测电源的实时电压同时加在四比较器U201四个同相输入端(5，7，9，11脚)。由开关电源产生电压VCC3，经由电阻RD201、R220、R15、R16、R25、R26、R27、R217、R219分组分压，生成四档电压：V1、V2、V3、V4。(RD201为可调电阻，通过调整RD201值为适应不同被测电源的电压值)其取值范围：被测电源初始放电电压>V1>V2>V3>V4。分别接入四比较器(U201)四个反相输入端(4，6，8，10脚)，作为预设比较电压与电源放电过程中的电压采样值进行比较。四比较器U201四个输出端(1、2、13、14脚)分别通过四个光电耦合器(U201、U202、U203、U204)以及四个电阻(R201、R202、R203、R204)分别与MCU的25、26、27、28脚连接。当同相输入端电压高于反相输入端电压时，输出管截止，28、27、26、25脚分别输入低电平：“0”“0”“0”“0”。随着电源放电，电源电压逐渐下降，当电源电压小于V₁时，四比较器输出端(1脚)导通，其对应的光电耦合器中的发光二极管电流变大，光敏三极管电流上升，25脚输入高电平，28、27、26、25脚分别输入“0”“0”“0”“1”。以此类推，随着电源电压的持续下降，四比较器另三个输出端依次导通，28、27、26、25脚分别输入“0”“0”“1”“1”、“0”“1”“1”“1”、“1”“1”“1”“1”。MCU通过运行内部软件结合时钟模块(U301)计算其输入“0000”、“0001”、“0011”、“0111”、“1111”之间的时间间隔，得到分段放电时间t₁、t₂、t₃、t₄。为提高安全系数和检测效率，本电源检测装置内部设置了预设总放电时间t(240分钟)。预设总放电时间和被测电源电压小于V₄，作为放电程序结束的条件，两者只要一个条件满足，则程序结束。放电程序结束条件满足时，MCU通过8脚控制继电器J301导通被测电源AC220V输入回路，通过12脚控制继电器J302切断电压采样电路。被测电源进入充电状态，本电源检验装置等待下一个检测周期。

此外，图中还显示：MCU的32、33、34、35、36、37、38、39脚分别与U301的11、10、9、8、7、6、5、4脚接通；MCU的22、16脚分别与U301的13、15脚接通；MCU的10、11脚分别接输出串口RS232(常规元件)，电路电压VCC1、VCC2、VCC3均由开关电源产生。MCU将本次放电的“年”“月”“放电总时间”以及各“分段放电时间”存贮起来，此内容可以通过直接按微动按钮S₃“向下键”查询每个月的总放电时间，也可通过RS232接口输出到上位机(PDA或PC)中，生成直观的图表。

Claims

1、一种电梯备用电源监测装置，其特征在于该装置包括设定检测时间并在检测时间启动检测工作的时钟日历模块(U301)、在备用电源放电过程中进行检测的电流电压检测控制线路、储存检测数据的存贮单元、对检测结果分级显示信号的预警指示单元和输出串口。

2、根据权利要求1所述的一种电梯备用电源监测装置，其特征在于所述的时钟日历模块与被测电源输入回路上的继电器(J301)和MCU相接通，以便MCU根据预先设定，切断或导通被测电源输入回路。

3、根据权利要求1或2所述的一种电梯备用电源监测装置，其特征在于所述的电流电压检测控制线路包括导通电压采样电路的继电器(J302)、输入端连接被测电源实时电压的比较器(U201)、与比较器输出端分别接通的四个光电耦合器；与四个光电耦合器输出端分别接通的MCU。

4、根据权利要求3所述的一种电梯备用电源监测装置，其特征在于所述的预警指示单元包括与MCU输出接通的若干个指示灯。