CN220067262U - 吊篮智能电控箱 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种吊篮智能电控箱，属于吊篮控制设备技术领域。电控箱包括荷载检测模块、拉力检测模块、箱体，以及安装在箱体上的人机交互面板、接口模块、报警模块和设置在箱体内部的主控电路板。其中，主控电路板上安装有主控模块、角度检测模块、电源降压转换模块、电压采集电路、正反转切换电路、电流采集电路、相序保护器、缺相保护器、隔离耦合电路和电机开关电路。本申请通过角度检测模块、荷载检测模块和拉力检测模块分别检测吊篮的倾斜角度、荷载重量和电缆线拉力，增强了吊篮控制运行过程的问题反馈能力，同时还在电路中设置相序保护器和缺相保护器，降低了设备被烧坏的可能性，极大提高了设备的安全可靠性。

Description

吊篮智能电控箱

技术领域

本申请属于吊篮控制设备技术领域，具体涉及一种吊篮智能电控箱。

背景技术

建筑吊篮的使用已经逐渐成为一种趋势，在高层多层高建筑的外墙施工、幕墙安装、保温施工和维修清洗外墙等高处作业中得到广泛认可，同时可用于大型罐体、桥梁和大坝等工程的作业。建筑吊篮的提升动力主要为电机，其工作时通过电机控制吊篮沿着建筑物上升或下降。

现有的吊篮电控装置在控制吊篮升降过程中出现问题时，难以快速实现对吊篮运行问题的信息反馈，提醒操作人员处理。此外，现有吊篮电控装置内部电路的可靠性较差，例如在电源相序接反或电源缺相时容易烧坏内部电路，且装置易受外部电压波动的影响，难以维持正常的工作。

实用新型内容

为此，本申请提供一种吊篮智能电控箱，有助于解决现有吊篮电控装置难以实现运行信息反馈，且设备可靠性较差的问题。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

本申请提供的一种吊篮智能电控箱，包括：荷载检测模块、拉力检测模块、箱体，以及安装在箱体上的人机交互面板、接口模块、报警模块和设置在箱体内部的主控电路板；其中，

所述主控电路板上安装有主控模块、角度检测模块、电源降压转换模块、电压采集电路、正反转切换电路、电流采集电路、相序保护器、缺相保护器、隔离耦合电路和电机开关电路；

所述主控模块分别与拉力检测模块、角度检测模块、电源降压转换模块、电压采集电路、正反转切换电路、电流采集电路、隔离耦合电路、电机开关电路、接口模块和报警模块连接；

所述接口模块分别与荷载检测模块和电源降压转换模块连接；

所述拉力检测模块安装在接口模块上，用于检测接口模块上的电缆线拉力；

所述电压采集电路、正反转切换电路、电流采集电路、缺相保护器和电机开关电路依次顺序连接；

所述人机交互面板包括显示面板、空气开关和操作开关；所述空气开关与相序保护器的输入端连接；所述显示面板与所述主控模块连接；所述操作开关与所述隔离耦合电路连接；所述相序保护器的输出端分别与电源降压转换模块和电压采集电路连接。

进一步地，所述显示面板包括指示灯、显示屏和参数设置按钮；所述指示灯和显示屏分别与所述主控模块连接；所述参数设置按钮与所述隔离耦合电路连接。

进一步地，所述接口模块包括主电源接口、电机电源接口、电缆防拉断接口、外接电源输出接口和荷载检测接口；所述主电源接口与所述空气开关连接；所述电机电源接口与电机开关电路的输出端连接；所述电缆防拉断接口上安装有拉力检测模块；所述荷载检测接口的输入端与荷载检测模块连接，荷载检测接口的输出端与主控模块连接；所述外接电源输出接口与空气开关连接。

进一步地，所述箱体的顶部安装有可伸缩挂钩，用于固定和安装箱体。

进一步地，所述报警模块包括扬声器、蜂鸣器和警示灯中的至少一种。

进一步地，所述操作开关具体包括上升开关、下降开关、转换开关和急停开关；所述隔离耦合电路分别与上升开关、下降开关和转换开关连接；所述急停开关设置在空气开关与相序保护器输入端之间的电路上。

进一步地，所述箱体采用不锈钢材质。

进一步地，所述电机开关电路包括左电机开关电路和右电机开关电路；所述缺相保护器分别与左电机开关电路的输入端和右电机开关电路的输入端连接。

进一步地，所述角度检测模块具体为倾角传感器。

本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

通过本申请提供的吊篮智能电控箱，其包括荷载检测模块、拉力检测模块、接口模块、箱体，以及安装在箱体上的人机交互面板、接口模块、报警模块和设置在箱体内部的主控电路板。其中，主控电路板上安装有主控模块、角度检测模块、电源降压转换模块、电压采集电路、正反转切换电路、电流采集电路、相序保护器、缺相保护器、隔离耦合电路和电机开关电路。在上述装置结构下，本申请通过在吊篮智能电控箱中设置角度检测模块和来检测吊篮运行过程中的升降水平角度，并通过接口连接荷载检测模块检测吊篮荷载，可在出现吊篮倾斜或吊篮超载时通过报警模块进行报警提示。同时吊篮智能电控箱还通过安装在接口模块上的拉力检测模块来检测接口模块处的电缆线拉力，避免出现电缆线被过度拉长造成线缆断裂的情况，本申请通过角度检测模块、荷载检测模块和拉力检测模块增强了吊篮控制运行过程中的问题反馈能力。此外，本申请还在吊篮电控箱中设置了相序保护器和缺相保护器，避免了电源相序接反后倒转而发生安全事故或损坏设备，同时也能在电源缺相时能及时保护箱体内部的电路不被烧坏，极大提高了设备的安全可靠性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是吊篮智能电控箱的电路结构图；

图2是吊篮智能电控箱的显示面板示意图；

图3是根据第一实施例示出的吊篮智能电控箱的箱体整体结构图；

图4是吊篮智能电控箱的操作开关布局示意图；

图5是根据第二实施例示出的吊篮智能电控箱的箱体整体结构图；

图6是吊篮智能电控箱的接口模块结构示意图；

附图中：1-箱体，2-可伸缩挂钩，3-上升开关，4-下降开关，5-转换开关，6-急停开关，7-报警模块，8-显示面板，9-主电源接口，10-左电机电源接口，11-右电机电源接口，12-荷载检测接口，13-电缆防拉断接口，14-外接电源输出接口；15-主控模块，16-电源降压转换模块，17-电压采集电路，18-正反转切换电路，19-电流采集电路，20-隔离耦合电路，21-左电机开关电路，22-右电机开关电路，23-角度检测模块，24-荷载检测模块，25-拉力检测模块，26-水平度显示屏，27-荷载显示屏，28-左高指示灯，29-限/线位指示灯，30-左动指示灯，31-上升指示灯，32-电源指示灯，33-下降指示灯，34-右动指示灯，35-报警指示灯，36-右高指示灯，37-set设置按钮，38-参数增加按钮，39-参数减少按钮，40-CLR清理按钮。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。

现有的电动车无线充电装置中通常包含无线发射模块和无线接收模块，无线发射模块用于就通过电磁感应原理将来自交流电源的电能发送至无线接收模块，无线接收模块将电能存储至目标电车的电池。

请参阅图1～图6，图1是根据一示例性实施例示出的吊篮智能电控箱的电路结构图，图2是吊篮智能电控箱的显示面板示意图，图3是根据第一实施例示出的吊篮智能电控箱的箱体的整体结构图，图4是吊篮智能电控箱的操作开关布局示意图，图5是根据第二实施例示出的吊篮智能电控箱的箱体整体结构图，图6是吊篮智能电控箱的接口模块结构示意图。如图1至图3所示，吊篮智能电控箱包括：荷载检测模块24、拉力检测模块25、接口模块(图1中未示出)、箱体1，以及安装在所述箱体1上的人机交互面板、接口模块、报警模块和设置在箱体1内部的主控电路板。其中，

主控电路板上安装有主控模块15、角度检测模块23、电源降压转换模块16、电压采集电路17、正反转切换电路18、电流采集电路19、相序保护器(图1中未示出)、缺相保护器(图1中未示出)、隔离耦合电路20和电机开关电路。

主控模块15分别与角度检测模块23、拉力检测模块25、电源降压转换模块16、电压采集电路17、正反转切换电路18、电流采集电路19、隔离耦合电路20、电机开关电路、接口模块和报警模块7连接；

接口模块分别与荷载检测模块24和电源降压转换模块16连接；

拉力检测模块25安装在接口模块上，用于检测接口模块上的电缆线拉力；

电压采集电路17、正反转切换电路18、电流采集电路19、缺相保护器和电机开关电路依次顺序连接；

人机交互面板包括显示面板8、空气开关和操作开关；空气开关与相序保护器的输入端连接；显示面板8与主控模块15连接；操作开关与隔离耦合电路20连接；相序保护器的输出端分别与电源降压转换模块16和电压采集电路17连接。

其中，电机开关电路包括左电机开关电路21和右电机开关电路22；缺相保护器分别与左电机开关电路21的输入端和右电机开关电路22的输入端连接。本申请电控箱可以通过左电机开关电路21和右电机开关电路22对吊篮升降的左、右电机进行控制，进而实现对吊篮升降的控制。

具体的，本申请的角度检测模块23设置在电控箱内部的主控电路板上，主要用于检测吊篮升降过程中的电控箱的水平角度或者倾斜角度，因为电控箱是固定安装在吊篮上的，因此可以根据电控箱的水平角度或倾斜角度确定升降过程中吊篮的水平角度或者倾斜角度，进而判断吊篮是否存在架体倾斜的情况。

具体的，在一个实施例中，本申请的角度检测模块23采用倾角传感器来实现吊篮的倾斜检测，通过倾角传感器测量吊篮相对于水平方向的倾角角度，产生电信号传输给主控模块15，进而主控模块15可以根据电信号确定吊篮的倾斜情况。

此外，在一些实施例中，角度检测模块23也可以直接采用现有的水平传感器、倾倒传感器模块、倾斜开关和角度模块等器件，如型号为SW-520D的倾斜模块。

进一步地，本申请结合角度检测模块23和报警模块7实现吊篮的倾斜报警功能，在主控模块15通过角度检测模块23检测到吊篮发生倾斜时，通过报警模块7向吊篮升降操作人员发出报警提示，提醒操作人员进行吊篮调平。本申请在电控箱内部增加了倾斜报警的功能，不再一味的依靠安全锁达到极限倾斜状态才阻止架体继续倾斜，提高了吊篮操控的安全性。同时可以自主设置吊篮架体倾斜的报警角度，当架体倾斜到设定报警角度后，电控箱自动报警。

更进一步地，在本申请进一步应用过程中，还可以在主控模块15中设置自动调平功能，具体在主控模块15设置相应的PID控制算法进行调平，免了因架体倾斜导致人员伤亡事故的发生。主控模块15先通过对角度传感器传输倾角信息进行计算，然后通过PID控制算法计算吊篮两个提升电机的提升差异，进而发出控制信号到两个提升电机，控制两个提升电机产生转速差异，进而实现吊篮的自动调平。具体的，吊篮自动调平功能可以参考现有技术实现，本申请在此不再赘述。

具体的，在一个实施例中，荷载检测模块24具体为重量传感器，用于检测吊篮的荷载重量，并产生电信号传输至主控模块15，主控模块15根据预设的荷载阈值确定吊篮是否超重。

进一步地，本申请结合荷载检测模块24和报警模块7实现吊篮的超重报警，当主控模块15检测荷载检测模块24传输的荷载重量超出预设的荷载阈值后，通过报警模块7向吊篮操作人员发出报警提示，进一步提高吊篮操控的安全性。

具体的，本申请的拉力检测模块25具体采用拉力传感器，拉力传感器用于检测吊篮升降过程中的拉力大小，并根据检测到的拉力值产生电信号传输给主控模块15，主控模块15根据拉力值确定电缆线是否存在被硬拉的情况。

进一步地，本申请结合拉力检测模块25和报警模块7实现吊篮的电缆线拉扯报警，当主控模块15检测到拉力检测模块25传输的拉力值超出预设的拉力阈值后，通过报警模块7将电缆线被硬拉状况向吊篮操作人员发出报警提示，杜绝了电缆线被拉断的情况出现。

具体的，本申请在电控箱的主控电路板上内置了相序保护器，用于避免了电源相序接反后倒转而导致事故或设备损坏。

同时，本申请在主控电路板上还设置了缺相保护器，能在电机输入的三相电源缺任意一相不可正常工作时保护设备，避免设备因电源缺相而烧坏。

具体的，本申请电压采集电路17用于采集电控箱输入电源电压和电源相序，电流采集电路19用于采集吊篮升降的左、右电机供电电流大小。正反转切换电路18用于切换吊篮升降用的左、右电机的转动方向，进而控制吊篮的升降。隔离耦合电路20用于对操作开关输入的信号进行光耦隔离，避免防止外部操作开关带电对箱体1内部电路板的干扰。主控模块15采用PLC控制器或者单片机。

进一步地，参照图2所示，显示面板8包括指示灯、显示屏和参数设置按钮。其中，指示灯和显示屏分别与主控模块15连接；参数设置按钮与隔离耦合电路20连接。图2中，指示灯包括左高指示灯28、限/线位指示灯29、左动指示灯30、上升指示灯31、电源指示灯32、下降指示灯33、右动指示灯34、报警指示灯35和右高指示灯36，分别用于吊篮左侧过高报警、顶部限位或电缆线防拉限位报警、选择单左电机工作、上升提示、电源接通指示、下降指示、选择单右电机工作、故障报警、吊篮右侧过高报警。显示屏主要包括水平度(倾斜角)显示屏26和荷载显示屏27，分别用于显示吊篮的倾角和荷载重量，可以针对吊篮所遇到的状况，做出直观的反馈，有利于工人根据提示做出正确的应对措施，避免了工人盲目调整操作造成事故的发生。参数设置按钮包括set设置按钮37、参数增加按钮38、参数减少按钮39和CLR清理按钮40。

进一步地，参照图6所示，本申请的接口模块包括主电源接口9、电机电源接口、电缆防拉断接口13、外接电源输出接口14和荷载检测接口12；主电源接口9与空气开关连接；电机电源接口与电机开关电路的输出端连接；电缆防拉断接口13上安装有拉力检测模块25；荷载检测接口12的输入端与荷载检测模块24连接，荷载检测接口12的输出端与主控模块15连接。外接电源输出接口14与空气开关连接。

其中，本申请在电控箱内部增加电缆防拉断接口13，并在该接口上安装拉力检测模块25，可在遇到电缆线被硬拉状况做出报警反馈，杜绝了电缆线被拉断的情况出现。同时，本申请还在电控箱上增加荷载检测接口12，便于接入外部的荷载检测模块24，杜绝了吊篮承重过大造成事故的发生。主电源接口9用于接入外部市电，外部市电一部分通过电源降压转换模块16为主控电路板供电，另一路则接入电机开关电路，为电机供电。主电源接口9连接了空气开关，在工作时，手动操作空气开关合闸，启动主电源。而电机电源接口包括左电机电源接口10和右电机电源接口11，左电机电源接口10和右电机电源接口11用于连接吊篮升降用的左、右电机。此外，外接电源输出接口14具体可以设置为电源输出插座，便于为插接的外部设备供电。

进一步地，参照图3所示，箱体1的顶部安装有可伸缩挂钩2，用于固定和安装箱体1。在电控箱实际安装时，通过箱体1顶部可伸缩挂钩2，直接挂在外侧护栏，屏幕朝向建筑结构，安装简单便捷，省工省力。

进一步地，报警模块7包括扬声器、蜂鸣器和警示灯中的至少一种，可以设置在箱体1的侧壁上。

其中，报警模块7主要用于吊篮的倾斜报警、超重报警和电缆线拉扯报警，能在吊篮升降过程中，对于遇到的各种问题做出相应的信息反馈提示，便于工人排除故障，大大节省维修时间。

进一步地，操作开关具体包括上升开关3、下降开关4、转换开关5和急停开关6；隔离耦合电路20分别与上升开关3、下降开关4和转换开关5连接；急停开关6设置在空气开关与相序保护器输入端之间的电路上。

具体的，参照图4所示，箱体1上四个的按钮自上而下依次为上升开关3、转换开关5、下降开关4和急停开关6。四个操作开关的操作方式分别如下：

上升开关：持续按压即可上升，松开即停止。

转换开关：逆拧，作用左电机；正拧，作用右电机。

下降开关：持续按压即可上升，松开即停止。

急停开关：按压即可切断主电源，顺拧启动电源。

进一步地，在第一实施例中，参照图3所示，本申请电控箱的箱体1采用不锈钢材质，箱体1采用水平式开门设计，主控电路板、显示面板8和空气开关均设置在箱体1内部，同时操作开关设置在箱体1的侧面，便于操作人员控制。接口模块设置在箱体1的底部(图3中未示出)，便于操作人员接线。报警模块7设置在操作开关下方的侧壁上。相对于市场传统吊篮电控箱，本申请的吊篮电控箱体1积更小巧，不锈钢材质箱体1防腐防水密封性好，箱体1内部为电路板，采用全集成线路，可免于维护，降低人工成本。

进一步地，本申请的电源降压转换模块16用于将电控箱内部的供电电源的交流电转换为直流电，并进一步降压。电源降压转换模块16能在特殊原因造成的电压波动时，确保电控箱不受影响，维持正常工作。

进一步地，本申请通过正反切换电路、箱体1上的操作开关，以及电路板内集成的角度检测模块23实现吊篮的升降状态控制，可以精准控制吊篮顶部的限位位置。当角度检测模块23检测的吊篮水平角度状态超出设定值时，控制左右电机进行相应的启停调整，达到正常范围值后继续运行。传统吊篮方式为接触器断开闭合控制，容易发生粘连，导致吊篮顶部限位易失灵。

进一步地，参照5所示，在本申请的第二实施例中，本申请的箱体1采用垂直翻门式设计，箱体1内部设置主控电路板，空气开关、显示面板8和操作开关设置在箱体1的同一侧壁上，接口模块同样设置在箱体1底部。具体操作电控箱时，将箱体1上的翻门翻起，在显示面板8上设置相应参数或手动操作空气开关合闸。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种吊篮智能电控箱，其特征在于，包括：

荷载检测模块、拉力检测模块、箱体，以及安装在箱体上的人机交互面板、接口模块、报警模块和设置在箱体内部的主控电路板；其中，

所述主控电路板上安装有主控模块、角度检测模块、电源降压转换模块、电压采集电路、正反转切换电路、电流采集电路、相序保护器、缺相保护器、隔离耦合电路和电机开关电路；

所述主控模块分别与所述拉力检测模块、角度检测模块、电源降压转换模块、电压采集电路、正反转切换电路、电流采集电路、隔离耦合电路、电机开关电路、接口模块和报警模块连接；

所述接口模块分别与荷载检测模块和电源降压转换模块连接；

所述拉力检测模块安装在接口模块上，用于检测接口模块上的电缆线拉力；

所述电压采集电路、正反转切换电路、电流采集电路、缺相保护器和电机开关电路依次顺序连接；

所述人机交互面板包括显示面板、空气开关和操作开关；所述空气开关与相序保护器的输入端连接；所述相序保护器的输出端分别与电源降压转换模块和电压采集电路连接；所述显示面板与所述主控模块连接；所述操作开关与所述隔离耦合电路连接。

2.根据权利要求1所述的吊篮智能电控箱，其特征在于，所述显示面板包括指示灯、显示屏和参数设置按钮；所述指示灯和显示屏分别与所述主控模块连接；所述参数设置按钮与所述隔离耦合电路连接。

3.根据权利要求1所述的吊篮智能电控箱，其特征在于，所述接口模块包括主电源接口、电机电源接口、电缆防拉断接口、外接电源输出接口和荷载检测接口；所述主电源接口与所述空气开关连接；所述电机电源接口与电机开关电路的输出端连接；所述电缆防拉断接口上安装有拉力检测模块；所述荷载检测接口的输入端与荷载检测模块连接，荷载检测接口的输出端与主控模块连接；所述外接电源输出接口与空气开关连接。

4.根据权利要求1所述的吊篮智能电控箱，其特征在于，所述箱体的顶部安装有可伸缩挂钩，用于固定和安装箱体。

5.根据权利要求1所述的吊篮智能电控箱，其特征在于，所述报警模块包括扬声器、蜂鸣器和警示灯中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的吊篮智能电控箱，其特征在于，所述操作开关具体包括上升开关、下降开关、转换开关和急停开关；所述隔离耦合电路分别与上升开关、下降开关和转换开关连接；所述急停开关设置在空气开关与相序保护器输入端之间的电路上。

7.根据权利要求1所述的吊篮智能电控箱，其特征在于，所述箱体采用不锈钢材质。

8.根据权利要求1所述的吊篮智能电控箱，其特征在于，所述电机开关电路包括左电机开关电路和右电机开关电路；所述缺相保护器分别与左电机开关电路的输入端和右电机开关电路的输入端连接。

9.根据权利要求1所述的吊篮智能电控箱，其特征在于，所述角度检测模块具体为倾角传感器。