CN203095324U

CN203095324U - 电梯综合性能测试仪

Info

Publication number: CN203095324U
Application number: CN 201220742877
Authority: CN
Inventors: 贺惠农; 秦巍; 黄连生; 姚凤丽
Original assignee: HANGZHOU VICON TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HANGZHOU VICON TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2022-12-28

Abstract

本实用新型公开了一种电梯综合性能测试仪，包括分别与显示模块和数据处理模块数据连接的主控模块；其特征在于，所述数据处理模块分别连接远端遥控模块、声学感测模块、三轴向加速度传感器以及测速计。所述主控模块采用嵌入式工控主板。所述数据处理模块采用DSP+FPGA协处理架构，并集成有高速数模变换器。所述显示模块为液晶屏或触摸屏。所述声学感测模块为电容式传声器和前置放大电路相结合的结构。所述三轴向加速度传感器为压阻式感测元件和前置调理电路相结合的结构。所述测速计为编码器。所述测试仪还包括一用来给装置整体供电的电源模块，该电源模块包括电池组，以及控制该电池组充放电的电源管理模块。

Description

电梯综合性能测试仪

技术领域：

本实用新型属于电梯技术领域，具体涉及一种电梯综合性能测试仪。

背景技术：

在现代社会的城市生活中，电梯是不可缺少的工具，随着经济的发展，电梯的使用和装备数量将越来越多。与此同时，由于电梯频繁运行，再加上电梯逐年使用的老化，电梯安全问题屡屡发生，其乘运质量越来越受到关注和重视。

为了保证电梯使用的安全，监测电梯乘运质量，预测、预防电梯故障具有重要的意义。为此，我国在GB/T20900-2007《电梯、自动扶梯和自动人行道风险评价和降低的方法》和GB/T24474-2009《电梯乘运质量测量》中分别明确了电梯安全与电梯乘运质量的评价方法和内容。其主要包括监测电梯的运行性能，分析电梯运行时的振动和噪声特征。

目前，电梯运行性能测试或者乘运质量测量的专用仪器主要是国外的EVA625。国内在电梯技术领域总体落后于国际水平，尚未出现电梯运行性能测试方面的仪器，仅有一些某个单项性能测试仪。

EVA625以8XC52系列微处理器为核心，采用RS232接口与PC机通讯，专用软件运行于PC机，EVA625有4通道700秒的数据存储空间。但在实际应用中，EVA625存在以下性能缺陷：

1.EVA625采用8XC52系列微处理器为核心，其对数据处理能力存在严重不足，更不要说现场实时处理与分析；

2.EVA625采用RS232与上位机通讯，其数据传输速度不快，通信不能满足多通道高频率采样的数据传输；

3.EVA625有4通道700秒的数据存储空间，其存储空间非常小，决定了其不可能长时间在线监测记录和电梯故障预测预警功能。

对于国内的一些某个单项性能测试仪，姑且不论其性能优劣，其仅能进行某些单项测试就存在以下问题：1.不能进行系统分析和记录电梯运行性能或者乘运质量；2.会导致现场测试仪器众多，加大现场工作人员工作强度。

实用新型内容：

鉴于上述技术问题，本实用新型提供了一种电梯综合性能测试仪。该装置同时具备多种测量功能，所有的测量功能均可做到实时采集、分析、记录，可以实现电梯运行中振动和噪声等全方面的测试和综合评估。测量功能包括：振动测量功能、声学测量功能、速度测量功能。其中振动测量功能可实现三轴向（X、Y、Z）的振动测量；声学测量功能可以实现对电梯运行噪声的测量；速度测量功可以实现电梯开关门速、扶梯传动速度等速度量的测量。

另外，该设备具有的海量存储空间，最大可连续一个月的数据信息记录，具有数据离线分析功能，完全可以进行长时间的电梯在线监测和电梯故障预测预警。还具有现场遥控功能，可以实现远距离控制电梯运行的现场检测，方便现场工作人员操作。还具有外部供电和电池供电能力，电池供电时间长达8小时，方便长时间的电梯现场监测和电梯故障预测预警。该设备采用大型液晶屏显示，支持操作系统和触摸功能，可以实现良好的人机操作。

本实用新型的具体技术方案如下：

电梯综合性能测试仪，包括分别与显示模块和数据处理模块数据连接的主控模块；其特征在于，所述数据处理模块分别连接远端遥控模块、声学感测模块、三轴向加速度传感器以及测速计。

上述方案中，所述主控模块采用嵌入式工控主板。

上述方案中，所述数据处理模块采用DSP+FPGA协处理架构，并集成有高速数模变换器（ADC）。

上述方案中，所述数据处理模块中DSP采用DSP6000系列芯片，FPGA采用Span3E系列芯片，高速数模变换器（ADC）采用AKM5385芯片。

上述方案中，所述显示模块为液晶屏或触摸屏。

上述方案中，所述声学感测模块为电容式传声器和前置放大电路相结合的结构。

上述方案中，所述三轴向加速度传感器为压阻式感测元件和前置调理电路相结合的结构。

上述方案中，所述三轴向加速度传感器采用型号为ICS3022的压阻式感测元件。

上述方案中，所述测速计为编码器。

上述方案中，所述测试仪还包括一用来给装置整体供电的电源模块，该电源模块包括电池组，以及控制该电池组充放电的电源管理模块。

本实用新型所述电梯综合性能测试仪的有益效果如下：

1．一体式，能够测量振动、噪声、速度等各种电梯运行信息，集电梯综合性能测试的各项需求于一身，可以满足多种不同的电梯综合性能测试。

2．可以实现实时在线采集与分析、监测与控制，可以更加方便准确的对电梯乘运质量进行监测，对电梯故障进行预测、预防。

3．具有海量存储空间和离线分析功能，可以方便对电梯进行更长时间的监测和电梯故障预测预警。

4．具有现场遥控功能，能够远距离控制电梯综合性能测试仪，可以方便现场测试某些场合应用。

5．具有外部供电和电池供电能力，电池供电时间长达8小时，方便长时间的电梯现场监测和电梯故障预测预警。

6．采用大型液晶屏显示，支持操作系统和触摸功能，具有更好的人机界面和操作互动。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型的结构框图。

具体实施方式：

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，本实用新型所述的电梯综合性能测试仪，包括：主控模块110、数据处理模块130、显示模块120、电源模块100、远端遥控模块140、声学感测模块150、三轴向加速度传感器160和测速计170。各模块功能说明如下。

主控模块110：实现系统控制与监测管理、数据记录与离线分析。其与数据处理模块通过USB接口进行通信；并驱动、控制显示模块进行显示。具体采用嵌入式工控主板实现。

数据处理模块130：实现外部各种信号的实时采集和分析处理。采用DSP+FPGA协处理架构，配备高速高速数模变换器（ADC），并通过USB接口与主控模块进行信息交互。同时，对信号采集接口和调理进行了兼容性设计，可以实现多种不同类别信号（振动、噪声、速度等）的同时输入和测量。

显示模块120：实现人机界面的显示与操作。与主控模块交互显示与控制数据。具体采用液晶屏和触摸屏实现。

电源模块100：实现系统供电，由电源管理模块101和电池组102，其中电源管理模块101主要实现电池充放电控制、电源转换；电池组102主要是为系统便携（无外供电输入时）使用时提供供电。

远端遥控模块140：实现远距离遥控操作。采用控制线延长的方式，与数据处理模块通过数字IO进行接口。

声学感测模块150：实现声学信息的拾取与前级调理，并输出与数据处理模块信号输入接口相匹配的信号，从而实现声学信号的实时采集与分析处理。由电容式传声器152和前置放大电路151组成，其中，电容式传声器152实现声学信号的拾取，前置放大电路151实现信号前级调理和信号输出接口匹配。与数据处理模块通过ICP的方式进行接口。

三轴向加速度传感器160：实现振动信息的拾取与前级调理，并输出与数据处理模块信号输入接口相匹配的信号，从而实现振动信息的实时采集与分析处理。由压阻式感测元件162和前置调理电路161组成，其中，压阻式感测元件162实现振动信息的拾取，前置调理电路161实现信号前级调理和信号输出接口匹配。与数据处理模块按照模拟电压信号的方式进行接口。

测速计170：实现电梯开关门速、扶梯传动速度等速度量的实时采集。具体采用编码器实现，与数据处理模块按照模拟电压信号的方式进行接口。

在设备运行时，远端遥控模块将遥控操作命令信息经由数字IO输入到数据处理模块中；声学感测模块将电梯运行的声音信息进行拾取和调理，经由ICP的方式将信息输入到数据处理模块中；三轴向加速度传感器将电梯运行的振动信息进行拾取和调理，经由模拟电压信号的方式将信息输入到数据处理模块中；测速计将电梯开关门速、扶梯传动速度等速度量信息采集与编码，经由模拟电压信号的方式将信息输入到数据处理模块中。数据处理模块将外部输入的各种信息按照其信息特征进行处理，其中，远端遥控模块的命令信息直接由FPGA进行识别与判断，其它的信息则通ADC芯片进行调理与转换，同时，FPGA对过程进行控制和管理。上述的所有信息在处理后经由数据处理模块的DSP芯片进行实时运算和分析。数据处理模块通过USB接口与主控模块进行通讯，实现数据采集与分析结果、控制信息等方面的信息交互。主控模块将与数据处理模块交互的数据按需要通过显示模块中的液晶屏进行显示，同时通过显示模块中的触摸屏将人机交互、监测的控制操作命令信息进行读取，并以此对数据处理模块或系统进行管理控制。电源模块给系统所有模块进行供电，并实现对电池充放电控制。

在制备过程中，主控模块采用嵌入式工控主板，CPU主频，完全可以胜任电梯综合性能测试的各种监测控制与离线分析需要。数据处理模块中采用的DSP芯片为TI公司的DSP6000系列芯片，主频300MHz，FPGA为Xilinx公司的Span3E系列芯片，ADC采用AKM5385，采样率高达192KHz，能够充分满足电梯综合性能测试的各种实时采集与分析的需要。显示模块的液晶屏采用10.4寸的高分辨率液晶屏，触摸屏采用5线式电阻屏，其提供的人机界面视觉效果优异，互动操作性高，完全可以满足仪器各种运用环境。电源模块采用MAX1737进行电源管理，可以无缝实现外部适配器与电池供电切换、电池充放电控制的功能，且电源转换效率较高。远端遥控模块中控制线采用2芯屏蔽线缆，可以有效提高抗干扰能力。声学感测模块中采用2级电容式传声器，其频响范围为20Hz-15000Hz，辅以前置放大电路，完全可以满足电梯综合性能测试中噪声测试的需要。三轴向加速度传感器采用ICS3022压阻式感测元件，其感测范围可高达±200g，频响可高达2000Hz，辅以前置调理电路，完全可以满足电梯综合性能测试中的振动测试的需要。测速计采用欧姆龙的编码器，完全可以满足电梯开关门速、扶梯传动速度等速度量测试的要求。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.电梯综合性能测试仪，包括分别与显示模块和数据处理模块数据连接的主控模块；其特征在于，所述数据处理模块分别连接远端遥控模块、声学感测模块、三轴向加速度传感器以及测速计。

2.根据权利要求1所述的电梯综合性能测试仪，其特征在于，所述主控模块采用嵌入式工控主板。

3.根据权利要求1所述的电梯综合性能测试仪，其特征在于，所述数据处理模块采用DSP+FPGA协处理架构，并集成有高速数模变换器。

4.根据权利要求3所述的电梯综合性能测试仪，其特征在于，所述数据处理模块中DSP采用DSP6000系列芯片，FPGA采用Span3E系列芯片，高速数模变换器采用AKM5385芯片。

5.根据权利要求1所述的电梯综合性能测试仪，其特征在于，所述显示模块为液晶屏或触摸屏。

6.根据权利要求1所述的电梯综合性能测试仪，其特征在于，所述声学感测模块为电容式传声器和前置放大电路相结合的结构。

7.根据权利要求1所述的电梯综合性能测试仪，其特征在于，所述三轴向加速度传感器为压阻式感测元件和前置调理电路相结合的结构。

8.根据权利要求7所述的电梯综合性能测试仪，其特征在于，所述三轴向加速度传感器采用型号为ICS3022的压阻式感测元件。

9.根据权利要求1所述的电梯综合性能测试仪，其特征在于，所述测速计为编码器。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的电梯综合性能测试仪，其特征在于，所述测试仪还包括一用来给装置整体供电的电源模块，该电源模块包括电池组，以及控制该电池组充放电的电源管理模块。