CN201777746U

CN201777746U - 电梯节能与安全装置

Info

Publication number: CN201777746U
Application number: CN2010202841174U
Authority: CN
Inventors: 王晖; 王颂虞; 周金明; 张健; 金崇福; 崔振东; 霍红; 刘亚; 王晓光; 苏媛媛; 吴永超; 赵琦; 王颖
Original assignee: BEIJING CHENGXIN NENGHUAN TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING CHENGXIN NENGHUAN TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2010-08-06
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2020-08-06

Abstract

本实用新型提供一种电梯节能与安全装置，涉及电梯领域。其中，该电梯节能与安全装置包括：与电梯的轿厢连接，用于采集电梯运行参数的安全监测模块；与所述安全监测模块连接，用于接收并保存所述安全监测模块采集的电梯运行参数的中心数据库模块。本实用新型的电梯节能与安全装置能够实现对电梯的安全监测。

Description

电梯节能与安全装置

技术领域

本实用新型涉及电梯领域，特别是指一种电梯节能与安全装置。

背景技术

随着城市的发展，电梯正在成为我们生活当中比汽车更为频繁使用的一种公共交通工具，人们对电梯安全也越来越重视，但是现在对电梯的监测管理仍不尽如人意，致使电梯设备故障发生的频率较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种电梯节能与安全装置，能够实现对电梯的安全监测。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种电梯节能与安全装置，包括：

与电梯的轿厢连接，用于采集电梯运行参数的安全监测模块；

与所述安全监测模块连接，用于接收并保存所述安全监测模块采集的电梯运行参数的中心数据库模块。

其中，所述电梯包括：用于将所述电梯运行中的机械能转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中电动机和变频器；

所述电梯节能与安全装置还包括：

与所述变频器的直流回路中的电容连接，用于将电梯机械能转换为电能并回送至电网的能量，并向所述中心数据库模块上报回馈的电能参数的能量回馈模块。

其中，所述安全监测模块包括：

通过光电隔离输入/输出端口采集所述电梯运行的实时数据的数据采集单元。

所述中心数据库模块包括：

处理、存储和显示所述实时数据的CPU处理单元；

在所述CPU处理单元和远程控制中心之间进行数据交换的通讯单元。

所述中心数据库模块还包括：

显示所述电梯的运行状态，并根据接收到的指令显示所述电梯的运行参数的操作面板。

其中，所述操作面板包括状态指示区、数据显示区和按键操作区。

其中，所述数据采集单元包括一由39路光电耦合器和1个直接电阻电路构成的电路，所述电路的接线方式采用压接接线方式的插头。

其中，所述CPU处理单元包括：

微控制器，用于对所述39路光电耦合器产生的39路信号的状态进行判断得到电梯的运行状态；

存储器，用于存储所述电梯运行的实时数据；

USB接口，用于将所述存储器存储的实时数据导出；

液晶显示器，用于对所述电梯的运行状态进行显示。

其中，所述按键操作区与所述微控制器之间通过6个以上输入/输出端口相连接。

其中，所述液晶显示器为字符型双行显示屏。

本实用新型的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，在每一部被监控管理的电梯上安装一个电梯节能与安全装置，可以对采集的电梯运行数据进行分析存储，对电梯的运行状态进行实时监控，该安全装置还具有操作面板，可供现场工作人员通过操作面板随时调阅电梯运行数据，本实用新型的实施例能够降低电梯故障发生次数，缩短电梯停止时间，从而提高保养服务质量，增加客户满意度。

附图说明

图1为本实用新型的电梯节能与安全装置结构示意图；

图2为变频器主电路原理图；

图3为本实用新型实施例中的安全监测模块的电路原理图；

图4为本实用新型的操作面板布局示意图；

图5为本实用新型的电梯节能与安全装置的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型的实施例提供一种电梯节能与安全装置，如图1所示，包括：

与电梯的轿厢连接，用于采集电梯运行参数的安全监测模块10；

与安全监测模块10连接，用于接收并保存安全监测模块10采集的电梯运行参数的中心数据库模块11。

电梯包括：用于将电梯运行中的机械能转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中电动机和变频器；

电梯节能与安全装置还包括：

与变频器的直流回路中的电容连接，用于将电梯机械能转换为电能并回送至电网的能量，并向中心数据库模块上报回馈的电能参数的能量回馈模块12。

其中，安全监测模块包括：

中心数据库模块包括：

处理、存储和显示所述实时数据的CPU处理单元；

在CPU处理单元和远程控制中心之间进行数据交换的通讯单元。

中心数据库模块还包括：

显示电梯的运行状态，并根据接收到的指令显示电梯的运行参数的操作面板。

下面结合附图对本实用新型的电梯节能与安全装置进行进一步介绍，在电梯轻载上行及重载下行时，通过制动才能使电梯匀速运动和，制动过程需要转移过剩的机械能，电梯运行中多余的机械能(含势能、动能)，通过电动机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中。回送到电容中的电能越多，电容电压就越高，如不及时释放电容器储存的电能，就会产生过压故障，使变频器停止工作，电梯无法正常运行。本实施例通过电能回送模块将电容中储存的直流电能转换成交流电能回送到电网，不但节省了电能，而且避免了产生过压故障。如图2所示，为变频器主电路原理图，其中，变频器左侧接电源，变频器右侧接电梯负载。

图3为本实用新型实施例中的安全监测模块的电路原理图，图3所示为39路光电耦合器中的两路，其中CHANL+1和CHANL-1分别接电梯控制信号，从电路的原理图我们可以看出，在没有输入或输入很小的情况下，光耦处于断开状态，输出为高；一旦输入电压达到一定的额度，光耦就会被打开，输出为低，由于信号抽取的是电梯中不同的控制信号，所以每一路的输入电压并不相同，因此在信号采集板上每一路都依据输入电压的大小采用从6.8K——75K欧姆大小不同的电阻。此外，光耦的输出经过10U电容滤波，上升时间较长，为避免后级电路的误操作，板上采用74LV245对此信号整形，得到可供后级使用的数字信号，中心数据库模块将得到的数字信号与预设值进行比较，就可以得到电梯的运行状态。同时，由于对不同的电梯每一路信号的通断代表的含义不同，为保证系统的通用性，信号采集板上将每一路信号的输出都经过一个反相器，再把同相和反相信号接到跳线插座进行选择，保证对于每一路输入信号，都可得到可选的同相或反相输出，以支持连接不同厂商的电梯。

如图4所示为本实用新型的操作面板的布局示意图，操作面板包括状态指示区数据显示区、数据显示区和按键操作区。

其中，状态指示区位于操作面板上部，包括一排五个LED指示灯用于指示状态，示意如下表所示：

数据显示区由四位LED数码管显示数据，根据当前电梯状态的不同其显示的内容也不同。在电梯节能与安全装置处于“运行监控”状态时，数码管显示的是当前所监控的参数号码或相应的参数内容；在电梯节能与安全装置处于“参数设置”状态时，数码管显示的是当前所选择的设置参数编号或其内容；而当电梯节能与安全装置处于“故障记录查看”状态时，数码管显示的则是当前或所记录的各次故障的信息。大部分的监控或设置参数的内容是以十进制数字来表示的，个别以十六进制表示的数据在显示时，显示数码管最后一位的小数点会点亮。

其中，当检测到有电梯故障发生时，无论当前处于何种显示状态，“ALM”指示会点亮并以0.6S为周期闪烁。

按键操作区位于操作面板下部，按键功能说明如下表所示：

键盘操作方法说明如下表所示：

现场工作人员通过操作面板，可随时调阅电梯运行数据。

如图5所示为本实用新型实施例中的电梯节能与安全装置的硬件结构示意图，主控制板设计为四层板，包括微控制器、USB接口部分、液晶显示部分、SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步动态随机存储器)、闪存盘、数据存储NVRAM(Non-Volatile Random Access Memory，非易失性随机访问存储器)和键盘接口及按键。其中，微控制器采用Triscend公司的A7V系列产品，采用BGA(Ball Grid Array，球栅阵列结构)封装，采集信号的逻辑判断和楼层判断功能由芯片内的FPGA(Field-Programmable GateArray，即现场可编程门阵列)编程实现，微控制器通过对39路信号的状态的判断可以得到电梯的运行或故障状态；USB芯片采用CYPRESS公司SL811HS芯片，兼容市面上大多数闪存盘；液晶显示部分采用字符型LCD，默认显示最后一条故障信息；NVRAM采用内置实时时钟的SD2000DL(24脚DIP封装形式)用于存储电梯序列号和故障信息，可实现插拔功能；键盘采用4×4接口(共16键)，用于输入电梯序列号、时间等参数设置；三个按键，实现浏览电梯故障信息时的上翻、下翻和返回功能。

其中，液晶显示器需要字符型双行显示屏，可由微控制器直接驱动。按键部分也可以直接和微控制器相连，共需要最少6个输入/输出端口相连接，本实施例优选采用7个输入/输出端口相连接。USB部分需要实现主从控制方式，选用SL811HS型号产品，由于实现USB功能需要微处理器在软件上完成USB控制芯片的枚举、MASS STORAGE协议栈以及FAT16/32的文件系统，软件复杂度较高，需要一款有较强处理能力的微控制器。同时考虑到系统未来可扩展实时语音图像传输，选用带ARM7核的处理器，而同时考虑到系统需要一片FPGA，Triscend公司的A7V系列产品将非常适合。这种处理器包括一个ARM7TDMI内核、包括UART、SPI、USB(DEVICE)以及以太网MAC等在内的多种接口控制器，同时片内还包括1万门的FPGA阵列(最多可达4万门)。

本实施例采用NVRAM存储实时数据，在监控机房终端出现设备故障时，不会造成电梯数据的丢失，在终端设备恢复正常后通过联机，每一部电梯的运行数据自行重新传送到监控机房终端。电梯发生故障时，工作人员可以通过远程控制中心服务器上的人机界面实时动态显示上传的数据，同时进行声光报警。

如果需要扩展实时语音图像传输功能，只需在硬件结构中添加图像采集和压缩的专用芯片以及音频处理芯片即可，由于本实施例的微处理器内嵌以太网控制器，同时由于本处理器性能比较强大，完全可以实现TCP/IP协议和宽带网络接入设备的控制，也不必增加新的处理器。因此，在扩展实时语音图像传输功能时，硬件成本增加很少，而功能却能够增加很多。

经过实验，采用本实施例的电梯节能与安全装置可以对电梯进行有效监控，使得电梯的平均无故障时间不小于5×10⁴小时。

本实施例中，将电梯节能与安全装置安装在每一部被监控管理的电梯上，可以对采集的电梯运行数据进行分析存储，对电梯的运行状态进行实时监控，该安全装置还具有操作面板，可供现场工作人员通过操作面板随时调阅电梯运行数据，本实用新型的实施例能够降低电梯故障发生次数，缩短电梯停止时间，从而提高保养服务质量，增加客户满意度。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种电梯节能与安全装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电梯节能与安全装置，其特征在于，所述电梯包括：用于将所述电梯运行中的机械能转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中电动机和变频器；

所述电梯节能与安全装置还包括：

3.根据权利要求2所述的电梯节能与安全装置，其特征在于，所述安全监测模块包括：

4.根据权利要求3所述的电梯节能与安全装置，其特征在于，所述中心数据库模块包括：

处理、存储和显示所述实时数据的CPU处理单元；

5.根据权利要求4所述的电梯节能与安全装置，其特征在于，所述中心数据库模块还包括：

6.根据权利要求5所述的电梯节能与安全装置，其特征在于，所述操作面板包括状态指示区、数据显示区和按键操作区。

7.根据权利要求6所述的电梯节能与安全装置，其特征在于，所述数据采集单元包括一由39路光电耦合器和1个直接电阻电路构成的电路，所述电路的接线方式采用压接接线方式的插头。

8.根据权利要求7所述的电梯节能与安全装置，其特征在于，所述CPU处理单元包括：

存储器，用于存储所述电梯运行的实时数据；

USB接口，用于将所述存储器存储的实时数据导出；

液晶显示器，用于对所述电梯的运行状态进行显示。

9.根据权利要求8所述的电梯节能与安全装置，其特征在于，所述按键操作区与所述微控制器之间通过6个以上输入/输出端口相连接。

10.根据权利要求9所述的电梯节能与安全装置，其特征在于，所述液晶显示器为字符型双行显示屏。