CN205312815U - 一种电梯工况的安全评估和预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电梯工况的安全评估和预警装置，装置由上下平层传感器、轿门状态传感器、平衡/加速度检测单元、非停层厅门状态检测单元、无线通讯单元、单片机及电源管理单元组成；单片机的输入端分别连接上下平层传感器、轿门状态传感器、平衡/加速度检测单元、电源管理单元及非停层厅门状态检测单元。无线通讯单元连接单片机的输出端，通过无线网络技术连接电梯远程监控终端和电梯安全状态微信公众号。单片机对各输入单元数据采集、处理，生成电梯工况信息。本实用新型可全面、准确、在线监测电梯的运行状态信息，根据推理策略面向电梯的工况进行安全评估和远程预警。

Description

一种电梯工况的安全评估和预警装置

技术领域

本实用新型涉及电梯安全设备技术领域，特别涉及实时监测电梯运行状态的一种电梯工况的安全评估和预警装置。

背景技术

我国经济快速发展，生活水平大幅提高，高楼建筑逐渐增多，电梯的应用越来越广泛。随着电梯数量与日俱增，使用日趋频繁，其不仅关系到人民群众的人身安全还影响到整个社会的公共交通安全，电梯安全已经触动了公众的敏感神经。目前我国对电梯的检查基本上采用的是定期、定量巡检，此法不能及时掌握、了解电梯的异常和故障，监管部门更无从得知电梯的服役情况，隐患不能有效预知和排除，未能对其工况全面科学地评估和预警。因此，将多传感器融合技术应用到电梯安全监控，利用微处理器系统采集电梯的状态数据，运用信息推理策略处理来掌握电梯的运行状态，获得电梯更准确、更全面、更科学的工况安全级别和可能产生的故障、安全隐患，帮助特检部门对电梯的性能、故障部位作出有效的判断，提升电梯行业的安全性和服务水平，为国民经济发展提供重要的基础保障。

目前市面上的电梯安全状态监测系统基本上采用两种方案。其一，采用RS232、RS485、USB多通信接口，直接从电梯控制器采集当前电梯的运行数据，从而判断电梯是否故障；其二，采用外接电梯传感器的方式，自主采集电梯的运行数据。其一，接口和通信协议各式各样，影响原来电梯的完整、独立性；其二，不同的监测系统选择不同的采集模块，标准各异，缺乏大规模应用场景。它们未能对电梯的实际状态作出完整、准确的监测和工况安全评估，特别是一些间歇发生的、累积性的、渐进性的隐性故障未能被发现而得不到及时有效的处理、预警，直到最后表现为较大的故障，造成严重后果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电梯工况的安全评估和预警装置，其能全面监测电梯的运行状态，对电梯的工况进行的准确评估和远程预警，并可根据采集的异常数据追溯、分析，定位电梯故障类型、分布位置。

为实现上述的目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种电梯工况的安全评估和预警装置，装置由上下平层传感器、轿门状态传感器、平衡/加速度检测单元、非停层厅门状态检测单元、无线通讯单元、单片机及电源管理单元组成；单片机的输入端分别连接上下平层传感器、轿门状态传感器、平衡/加速度检测单元、电源管理单元及非停层厅门状态检测单元。无线通讯单元连接单片机的输出端，通过无线网络技术连接电梯远程监控终端和电梯安全状态微信公众号。单片机对各输入单元数据采集、处理，生成电梯工况信息。

上述装置中，上下平层传感器用于检测、分析电梯轿厢上行、下行、所处楼层（根据基站数据）和停梯状态信息；轿门状态传感器用于检测电梯轿门的开或闭状态；平衡/加速度检测单元用于监测电梯上下运行速度、加速度和轿厢抖动、晃动情况；非停层厅门状态检测单元用于监测轿厢上下楼层厅门的开或闭状态，电源管理单元用于电源与充电电池切换；其中单片机的采集输入端与上下平层传感器、轿门状态传感器、平衡/加速度检测单元及非停层厅门状态检测单元连接，单片机的输出端与无线通讯单元连接，无线通讯单元通过无线网络技术与电梯远程监控终端、电梯安全状态微信公众号连接。

所述装置的数据存储单元，其由FLASH和EEPROM组成，并与单片机的输出端连接。存储单元可对采集电梯的数据进行监测和储存，FLASH用来存储电梯运行数据和维保记录，EEPROM用来保存系统配置的参数，如最高楼层、终端数据上传时间间隔、基站楼层数目等。根据存储的数据，维保人员可以追溯电梯过往一段时间运行情况，是否出现异常，可追查出间歇发生的、累积性的、渐进性的隐性故障。

所述装置的电源管理单元电路，其采用分立电子元器件构成，用于电池充电和市电切换。当外接有电源时，装置由外接电源供电并给充电电池进行充电；当外接电源没电时，由充电电池供电，维续装置正常工作。

所述装置的非停层厅门状态检测单元，其采用两个GROVE数字光强度传感器，一个安装在轿厢的顶部，另一个安装在轿厢的底部，并采用RS232接口与单片机的输入端连接。据报道目前相当一部分的电梯安全事故是由厅门异常开启导致，所以非停层的厅门状态检测至关重要。适用于封闭式暗井道、低开销、便捷的非停层厅门状态检测单元能起到很好的防范作用，当非停层厅门异常打开时，井道变亮，根据采集的轿厢上、下方数字光强度来判定非停层厅门是否异常，并能根据异常数据来进一步锁定异常厅门的位置（轿厢的上方或下方）。

所述装置的平衡/加速度检测单元，其采用12位智能低功耗、三轴、电容式数字加速度传感器，并用IIC接口与单片机的输入端连接。平衡/加速度检测单元重点配置X、Y轴方向水平数值监测，根据轿厢抖动、晃动、加速度的各类数据来判定钢丝绳、导靴、主机、变频器、轴承等配件是否存在安全隐患。

采用上述技术方案后，本实用新型有益效果是：

本实用新型在单片机的控制下，能实现对电梯运行状态、机电性能表征及故障前的各种数据采集、记录和分析计算；当电梯有异常、间歇、渐进的隐性故障时，本装置能运用信息推理策略来准确评估电梯安全级别并主动、前瞻决策通过电梯远程监控终端通知管理人员进行保养、维修；电梯安全状态微信公众号同一时间发布警示，提醒用户，提升电梯行业的安全性和服务水平。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型装置的电源管理单元电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步详细说明，但以下的内容不用于限定本实用新型。

如图1所示实施例中，本实用新型公开了一种电梯工况的安全评估和预警装置，包括上下平层传感器102、轿门状态传感器103、平衡/加速度检测单元104、非停层厅门状态检测单元105、数据存储单元106、无线通讯单元107、单片机100及电源管理单元101，其中：

上下平层传感器102用于检测电梯轿厢上行、下行、所处楼层（根据基站数据）和停梯状态信息，轿门状态传感器103用于检测电梯轿门的开或闭状态，平衡/加速度检测单元104用于监测电梯上下运行速度、加速度和轿厢抖动、晃动情况，非停层厅门状态检测单元105用于监测轿厢上下楼层厅门的开或闭状态。

单片机100的输入端分别连接上下平层传感器102、轿门状态传感器103、平衡/加速度检测单元104及非停层厅门状态检测单元105。单片机100对各输入单元数据采集、处理，生成电梯工况信息。

无线通讯单元107连接单片机100的输出端，通过无线网络技术连接电梯远程监控终端108和电梯安全状态微信公众号109。

如图2所示实施例中，U401是充电单元模块，R401R402R403是电阻，D401是肖特基整流二极管，Q401是场效应管，Battery是充电锂电池。U401的3脚与Battery的正极、Q401的D极相连接，U401的5脚通过R403连接到地，Battery的负极连接到地，Q401的G极与R401、R402的一端连接，R401的另一端接地，R402的另一端与电源输入端VCCIN、D401的正极相连接，U401的S极与D401的负极、输出端OUT相连接。

Claims (5)

1.一种电梯工况的安全评估和预警装置，其特征在于：装置由上下平层传感器、轿门状态传感器、平衡/加速度检测单元、非停层厅门状态检测单元、无线通讯单元、单片机及电源管理单元组成，其中单片机的输入端分别连接上下平层传感器、轿门状态传感器、平衡/加速度检测单元、电源管理单元及非停层厅门状态检测单元，无线通讯单元连接单片机的输出端，通过无线网络技术连接电梯远程监控终端和电梯安全状态微信公众号。

2.如权利要求1所述的一种电梯工况的安全评估和预警装置，其特征在于：所述电源管理单元电路采用分立电子元器件构成。

3.如权利要求1所述的一种电梯工况的安全评估和预警装置，其特征在于：所述非停层厅门状态检测单元采用两个GROVE数字光强度传感器，一个安装在轿厢的顶部，另一个安装在轿厢的底部，并采用RS232接口与所述单片机的输入端连接。

4.如权利要求1所述的一种电梯工况的安全评估和预警装置，其特征在于：所述平衡/加速度检测单元采用12位智能低功耗、三轴、电容式数字加速度传感器，并用IIC接口与单片机的输入端连接。

5.如权利要求1所述的一种电梯工况的安全评估和预警装置，其特征在于：所述装置的数据存储单元，其由FLASH和EEPROM组成，并与单片机的输出端连接。