專利名稱：基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器。
背景技術(shù)：
電梯是隨著高層建筑的興起而發(fā)展起來的一種垂直硬運動的運輸工具。電梯轎廂在運行中，由于結(jié)構(gòu)件的相互作用，會產(chǎn)生振動，這些振動會影響乘客的舒適度。影響電梯轎廂的振動主要有:由曳引機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生、由導(dǎo)向輪的偏差產(chǎn)生、由導(dǎo)軌的質(zhì)量、以及安裝誤差等。檢測振動源對進一步提高電梯的質(zhì)量有很重要的作用。所以在電梯中需使用振動采集器，以將實時采集的振動數(shù)據(jù)上傳到電梯的PC端。目前電梯中使用的振動采集器都是由現(xiàn)場操作人員采集，因此存在以下問題:1、現(xiàn)場采集操作人員的要求較高，需要專門培訓(xùn)；2、振動數(shù)據(jù)無法實時傳送給主控制模塊，因此無法進行實時監(jiān)控。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，而提供的一種基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，該電梯實時振動采集器可解決目前電梯主控制器無法實時監(jiān)控到電梯運行振動數(shù)據(jù)的問題，減少專業(yè)人員到現(xiàn)場對電梯運行狀態(tài)進行采集、上傳、分析的麻煩，實時上傳振動數(shù)據(jù)，實現(xiàn)控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控及技術(shù)人員的遠程監(jiān)控。本實用新型采取的技術(shù)方案是:基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其特點是，包括:振動采集模塊、主控制模塊、工業(yè)總線收發(fā)模塊、以及用于提供該振動采集器的各所述模塊工作的電源模塊；所述的振動采集模塊，用于采集電梯運行過程中的振動數(shù)據(jù)，根據(jù)主控制模塊的控制命令，將振動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，發(fā)送給主控制模塊；所述振動采集模塊與所述的主控制模塊雙向電連接；所述的主控制模塊，用于控制振動采集模塊的工作，同時對接收的振動采集模塊傳送過來的數(shù)據(jù)進行處理，再通過工業(yè)總線收發(fā)模塊發(fā)送到電梯控制系統(tǒng)；所述的主控制模塊與所述的工業(yè)總線收發(fā)模塊雙向電連接；所述的工業(yè)總線收發(fā)模塊，用于將電梯控制系統(tǒng)總線信號轉(zhuǎn)換成主控制模塊可以識別的信號，同時將主控制模塊發(fā)出的信號轉(zhuǎn)換成電梯控制系統(tǒng)總線可以識別的信號，實現(xiàn)振動采集器與電梯控制系統(tǒng)總線之間的無縫連接；所述的工業(yè)總線收發(fā)模塊與電梯控制系統(tǒng)總線雙向電連接。上述基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其中，還包括一高速緩存模塊，所述的高速緩存模塊與所述的主控制模塊雙向電連接。上述基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其中，還包括用于將振動采集器與電梯控制系統(tǒng)總線相連接的接口端子。上述基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其中，所述的振動采集模塊包括:三軸加速度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路、寄存器組、以及設(shè)備接口總線；所述的三軸加速度傳感器的輸出端與所述的A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端電連接；所述的A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述的寄存器組的輸入端電連接；所述的寄存器組的輸出端與所述的設(shè)備接口總線連接，通過設(shè)備接口總線與所述的主控制模塊電連接。上述基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其中，所述的主控制模塊包括一正常重力加速度范圍值表、一接口電路、一動態(tài)加速度判斷單元；所述的接口電路與所述的振動采集模塊的設(shè)備接口總線雙向電連接，該接口電路的輸出端和所述的正常重力加速度范圍值表的輸出端分別與所述的動態(tài)加速度判斷單元的輸入端電連接；所述動態(tài)加速度判斷單元的輸出端分別與所述的工業(yè)總線收發(fā)模塊和所述的高速緩存模塊雙向電連接。上述基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其中，還包括一報警電路，與所述的動態(tài)加速度判斷單元的輸出端電連接。上述基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其中，所述的主控制模塊由嵌入式處理器構(gòu)成。上述基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其中，所述的振動采集模塊由采用數(shù)字量輸出的振動采集芯片構(gòu)成。上述基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其中，所述的電源模塊包括將工業(yè)現(xiàn)場電源轉(zhuǎn)換成采集器內(nèi)部各模塊所需的工作電源的電源轉(zhuǎn)換模塊、或帶充電器的蓄電池、或電池；所述的采集器內(nèi)部各模塊所需的工作電源為+5V和+3.3V兩種直流電源，其中+5V電源提供給工業(yè)總線收發(fā)模塊使用，+3.3V電源提供給振動采集器內(nèi)部的其他模塊使用。上述基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其中，所述的工業(yè)現(xiàn)場電源包括電梯控制系統(tǒng)的+24V電源，所述的電源轉(zhuǎn)換模塊為DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊，包括5V電源芯片構(gòu)成的集成塊和3.3V電源芯片構(gòu)成的集成塊。由于本實用新型采用了以上的技術(shù)方案，其產(chǎn)生的技術(shù)效果是明顯的:1.使用工業(yè)現(xiàn)場總線的通信方式，接入到電梯控制系統(tǒng)的控制總線，能實時地將收集到的振動數(shù)據(jù)直接發(fā)送到電梯控制系統(tǒng)，也能實時地接收來自電梯控制系統(tǒng)和遠程調(diào)試人員的指令，實現(xiàn)控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控及技術(shù)人員的遠程監(jiān)控；2.振動采集模塊采用數(shù)字量輸出的振動采集芯片，能適應(yīng)電梯的工作環(huán)境，減少誤差; 3.采用斷電后可以繼續(xù)保存數(shù)據(jù)的高速緩存，可以緩存主控制模塊來不及處理及發(fā)送到電梯控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，也可以作為數(shù)據(jù)存儲，待電梯運行結(jié)束后，再將數(shù)據(jù)讀出。提高數(shù)據(jù)的準確性和完整性；4.使用能將工業(yè)現(xiàn)場電源直接轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)內(nèi)部所需電源的轉(zhuǎn)換電路，尤其使用電梯常用的24V對采集器進行直接供電，方便現(xiàn)場操作；5.可以接收電梯控制系統(tǒng)和遠程工作人員發(fā)過來的指令，減少專業(yè)人員到現(xiàn)場進行操作的麻煩。

圖1是本實用新型基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器的一種實施例的電方框圖。[0025]圖2是本實用新型基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器中的主控制模塊的電方框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的性能特征作進一步的說明。請參閱圖1。本實用新型基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，包括:振動采集模塊1、主控制模塊2、工業(yè)總線收發(fā)模塊3、以及用于提供該振動采集器的各所述模塊工作的電源模塊4。還包括一用于提示電梯是否工作異常的報警電路7。所述的振動采集模塊I用于采集電梯運行過程中的振動數(shù)據(jù)，根據(jù)主控制模塊的控制命令，將振動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，發(fā)送給主控制模塊；該振動采集模塊與所述的主控制模塊雙向電連接。本實施例中所述的振動采集模塊包括:三軸加速度傳感器11、A/D轉(zhuǎn)換電路12、寄存器組13、以及設(shè)備接口總線14 ;所述的三軸加速度傳感器的輸出端與所述的A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端電連接；所述的A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述的寄存器組的輸入端電連接；所述的寄存器組的輸出端與所述的設(shè)備接口總線連接，通過設(shè)備接口總線與所述的主控制模塊電連接。所述的振動采集模塊與主控制模塊之間可采用SPI或I2 C通信方式。所述的振動采集模塊也可采用集成了上述功能、采用數(shù)字量輸出的振動采集芯片構(gòu)成，更能適應(yīng)現(xiàn)場惡劣的干擾環(huán)境，減少誤差。所述的主控制模塊2與所述的工業(yè)總線收發(fā)模塊雙向電連接。通過工業(yè)總線收發(fā)模塊接收電梯控制系統(tǒng)或遠程操作人員發(fā)送過來的命令，使用例如SPI總線控制振動采集模塊的工作，同時接收振動采集模塊傳送過來的數(shù)據(jù)，對接收到的振動數(shù)據(jù)進行處理，將電梯控制系統(tǒng)需要的振動數(shù)據(jù)通過工業(yè)總線收發(fā)模塊發(fā)送到電梯控制系統(tǒng)。請配合參見圖2，圖2是本實用新型基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器中的主控制模塊的電方框圖。所述的主控制模塊包括一正常重力加速度范圍值表21、一接口電路22、一動態(tài)加速度判斷單元23 ;所述的接口電路與所述的振動采集模塊的設(shè)備接口總線雙向電連接，該接口電路的輸出端和正常重力加速度范圍值表的輸出端分別與所述的動態(tài)加速度判斷單元的輸入端電連接；所述動態(tài)加速度判斷單元的輸出端與所述的工業(yè)總線收發(fā)模塊雙向電連接。例如:設(shè)定的表示重力加速度數(shù)值范圍是:X軸和Y軸的范圍是-0.5g至+0.5g，z軸的范圍是
0.5g至+1.5g。該動態(tài)加速度判斷單元對采集的數(shù)據(jù)先進行判斷，如果采集到的數(shù)據(jù)在上述范圍之外，則表示電梯出現(xiàn)異常，通過所述報警電路7發(fā)出電梯異常警告。該主控制模塊可采用高性能的嵌入式處理器，如ARM系統(tǒng)。所述的工業(yè)總線收發(fā)模塊3用于將電梯控制系統(tǒng)總線信號轉(zhuǎn)換成主控制模塊可以識別的信號，同時將主控制模塊發(fā)出的信號轉(zhuǎn)換成電梯控制系統(tǒng)總線可以識別的信號，實現(xiàn)振動采集器與電梯控制系統(tǒng)總線之間的無縫連接；所述的工業(yè)總線收發(fā)模塊與電梯控制系統(tǒng)總線雙向電連接。該工業(yè)總線收發(fā)模塊集成在振動采集器中，采用電梯中常用通信總線的接口電路，如CAN收發(fā)電路。在非隔離系統(tǒng)中采用CAN總線時，可以使用SN65HVD1050這類非隔離的CAN收發(fā)芯片，在隔離系統(tǒng)中，使用CTM1050這類隔離CAN收發(fā)芯片。使用其他工業(yè)總線，使用對應(yīng)的收發(fā)模塊，例如在RS485系統(tǒng)中，使用RS485收發(fā)模塊RSM485CHT。所述的電源模塊4包括將工業(yè)現(xiàn)場電源轉(zhuǎn)換成采集器內(nèi)部各模塊所需的工作電源的電源轉(zhuǎn)換模塊、或帶充電器的蓄電池、或電池。所述的采集器內(nèi)部各模塊所需的工作電源為+5V和+3.3V兩種直流電源，其中+5V電源提供給工業(yè)總線收發(fā)模塊使用，+3.3V電源提供給振動采集器內(nèi)部的其他模塊使用。所述的電源轉(zhuǎn)換模塊用于將現(xiàn)場電源轉(zhuǎn)換成+5V和+3.3V兩種直流電源。本實施例中所述的現(xiàn)場電源為電梯控制系統(tǒng)的+24V電源，所述的電源模塊為DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊，包括5V電源芯片構(gòu)成的集成塊和3.3V電源芯片構(gòu)成的集成塊。例如:采用MC33063等可實現(xiàn)將20V 28V轉(zhuǎn)換成5V的電源芯片，將不穩(wěn)定的24V轉(zhuǎn)換成5V，然后使用LM1117DT-3.3等將5V電源轉(zhuǎn)換成3.3V電壓的芯片，實現(xiàn)電梯控制系統(tǒng)中的+24V電源直接接入到振動采集器。所述的電源模塊也可采用可充電的蓄電池。為了及時保存數(shù)據(jù)以及緩存主控制模塊來不及處理及發(fā)送到電梯控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，本實用新型基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器中，還包括一高速緩存模塊5，所述的高速緩存模塊與所述的主控制模塊的所述動態(tài)加速度判斷單元的輸出端雙向電連接。這樣在斷電后可以繼續(xù)保存數(shù)據(jù)，或?qū)聿患鞍l(fā)送到電梯控制系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)保存，待電梯運行結(jié)束后，再將數(shù)據(jù)讀出，以提高數(shù)據(jù)的準確性和完整性。為便于安裝，本實用新型基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器可將各模塊集成在一個殼體內(nèi)，通過一接口端子6將本實用新型振動采集器與電梯控制系統(tǒng)總線雙向電連接。也可通過該接口端子將電梯控制系統(tǒng)電源+24V連接到電源模塊，再通過電源模塊將+24V電源轉(zhuǎn)換成+5V和+3.3V兩種電源，提供給采集器內(nèi)部模塊使用，如圖1實施例所示。本實用新型的工作原理是:工業(yè)總線收發(fā)模塊將電梯控制系統(tǒng)總線信號或遠程操作人員發(fā)送過來的命令轉(zhuǎn)換成主控制模塊可以識別的信號傳送給主控制模塊，由主控制模塊控制振動采集模塊的工作；振動采集模塊通過設(shè)備接口總線接收主控制模塊的控制命令，通過X、Y、Z三軸加速度傳感器采集電梯運行過程中的振動數(shù)據(jù)，再通過AD轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，進行濾波處理，然后通過設(shè)備接口總線將數(shù)字量的振動數(shù)據(jù)發(fā)送給主控制模塊。工業(yè)總線收發(fā)模塊再將將主控制模塊發(fā)出的信號轉(zhuǎn)換成電梯控制系統(tǒng)總線可以識別的信號傳遞給電梯控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控及技術(shù)人員的遠程監(jiān)控。本實用新型能實時地將收集到的振動數(shù)據(jù)直接發(fā)送到電梯控制系統(tǒng)，也能實時地接收來自電梯控制系統(tǒng)和遠程調(diào)試人員的指令，具有操作簡單、采集的數(shù)據(jù)可靠、實現(xiàn)電梯控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控及技術(shù)人員的遠程監(jiān)控方便的優(yōu)點。
權(quán)利要求1.基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其特征在于，包括:振動采集模塊、主控制模塊、工業(yè)總線收發(fā)模塊、以及用于提供該振動采集器的各所述模塊工作的電源模塊； 所述的振動采集模塊，用于采集電梯運行過程中的振動數(shù)據(jù)，根據(jù)主控制模塊的控制命令，將振動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，發(fā)送給主控制模塊；所述振動采集模塊與所述的主控制模塊雙向電連接； 所述的主控制模塊，用于控制振動采集模塊的工作，同時對接收的振動采集模塊傳送過來的數(shù)據(jù)進行處理，再通過工業(yè)總線收發(fā)模塊發(fā)送到電梯控制系統(tǒng)；所述的主控制模塊與所述的工業(yè)總線收發(fā)模塊雙向電連接； 所述的工業(yè)總線收發(fā)模塊，用于將電梯控制系統(tǒng)總線信號轉(zhuǎn)換成主控制模塊可以識別的信號，同時將主控制模塊發(fā)出的信號轉(zhuǎn)換成電梯控制系統(tǒng)總線可以識別的信號，實現(xiàn)振動采集器與電梯控制系統(tǒng)總線之間的無縫連接；所述的工業(yè)總線收發(fā)模塊與電梯控制系統(tǒng)總線雙向電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其特征在于，還包括一高速緩存模塊，所述的高速緩存模塊與所述的主控制模塊雙向電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其特征在于，還包括用于將振動采集器與電梯控制系統(tǒng)總線相連接的接口端子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其特征在于，所述的振動采集模塊包括:三軸加速度 傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路、寄存器組、以及設(shè)備接口總線；所述的三軸加速度傳感器的輸出端與所述的A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端電連接；所述的A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述的寄存器組的輸入端電連接；所述的寄存器組的輸出端與所述的設(shè)備接口總線連接，通過設(shè)備接口總線與所述的主控制模塊電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其特征在于，所述的主控制模塊包括一正常重力加速度范圍值表、一接口電路、一動態(tài)加速度判斷單元；所述的接口電路與所述的振動采集模塊的設(shè)備接口總線雙向電連接，該接口電路的輸出端和所述的正常重力加速度范圍值表的輸出端分別與所述的動態(tài)加速度判斷單元的輸入端電連接；所述動態(tài)加速度判斷單元的輸出端分別與所述的工業(yè)總線收發(fā)模塊和所述的高速緩存模塊雙向電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其特征在于，還包括一報警電路，與所述的動態(tài)加速度判斷單元的輸出端電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其特征在于，所述的主控制模塊由嵌入式處理器構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其特征在于，所述的振動采集模塊由采用數(shù)字量輸出的振動采集芯片構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其特征在于，所述的電源模塊包括將工業(yè)現(xiàn)場電源轉(zhuǎn)換成采集器內(nèi)部各模塊所需的工作電源的電源轉(zhuǎn)換模塊、或帶充電器的蓄電池、或電池； 所述的采集器內(nèi)部各模塊所需的工作電源為+5V和+3.3V兩種直流電源，其中+5V電源提供給工業(yè)總線收發(fā)模塊使用，+3.3V電源提供給振動采集器內(nèi)部的其他模塊使用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其特征在于，所述的工業(yè)現(xiàn)場電源包括電梯控制系統(tǒng)的+24V電源，所述的電源轉(zhuǎn)換模塊為DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊，包括5V電 源芯片構(gòu)成的集成塊和3.3V電源芯片構(gòu)成的集成塊。
專利摘要本實用新型公開了一種基于電梯控制總線的電梯實時振動采集器，其特點是，包括振動采集模塊、主控制模塊、工業(yè)總線收發(fā)模塊、以及電源模塊；振動采集模塊用于采集電梯運行中的振動數(shù)據(jù)，根據(jù)主控制模塊的命令，將振動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，發(fā)送給主控制模塊；主控制模塊用于控制振動采集模塊的工作，同時對振動采集模塊輸出的數(shù)據(jù)進行處理，再通過工業(yè)總線收發(fā)模塊發(fā)送到電梯控制系統(tǒng)；工業(yè)總線收發(fā)模塊用于將電梯控制系統(tǒng)總線信號轉(zhuǎn)換成主控制模塊能識別的信號，同時將主控制模塊發(fā)出的信號轉(zhuǎn)換成電梯控制系統(tǒng)總線能識別的信號，實現(xiàn)振動采集器與電梯控制系統(tǒng)總線之間的無縫連接。具有操作簡單、采集數(shù)據(jù)可靠、實時監(jiān)控電梯控制系統(tǒng)、及技術(shù)人員遠程監(jiān)控方便的優(yōu)點。
文檔編號B66B5/00GK203079451SQ201220732628
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者林開偉, 孫恩濤, 胡建美, 許峰 申請人:上海新時達電氣股份有限公司