一种电梯安全智能监控及功率控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种电梯安全智能监控及功率控制系统，利用检测的电梯运行状态参数和运行环境参数，获取电梯一定时间内不同故障状态以及不同异常状态分别发生的次数，并通过危险系数模型得出电梯危险系数，进而得到电梯健康系数，从而获知电梯安全等级，能够进行报警提示，保障了电梯安全运行，避免了电梯事故带来的人员伤害；另外，通过功率控制装置将再生功率完美地回收给电网，节能效果相当明显，同时将电梯系统对电网的干扰降到最小。

Elevator safety intelligent monitoring and power control system

The invention provides an elevator safety monitoring and intelligent power control system, using the detected elevator operation parameters and operation environment parameters, the number of different elevator access within a certain period of time and different abnormal state respectively, and the risk coefficient model to lift the risk coefficient, then get the lift coefficient and to obtain health, elevator safety grade, can alarm, guarantee the safe operation of the elevator, the elevator to avoid accidents caused casualties; in addition, the regenerative power recovery to the power grid through the perfect power control device, energy saving effect is quite obvious, at the same time will be on the grid to minimize the interference in elevator system.

【技术实现步骤摘要】
一种电梯安全智能监控及功率控制系统
本专利技术涉及电梯控制管理领域，尤其涉及一种电梯安全智能监控及功率控制系统。
技术介绍
电梯对于一个高层楼宇来说，是一个不可或缺的设备，也是一个利用率极高的公众运输工具，至2012年底，全国电梯拥有量超过240万部，且呈现高增长态势，现实情况是有20％以上的电梯使用期限超过10年，超过30％的在用电梯故障频繁，或存在重大故障隐患；国家质检总局有关专家表示，随着电梯数量的激增，设备的逐步老化，以及我国电梯大客流、高负荷运转等特殊使用情况，电梯事故发生率可能持续增长；政府监管部门面对数量庞大的在用电梯，面对良莠不齐的维保工作，要高质量的完成监管工作，若没有可靠高效的信息工具和手段是不现实的，故政府监管部门需要一个监管系统来辅助其完成监管任务。现有技术中对电梯运行安全进行监测通常采用如下技术手段：以电梯设备本身的各部件为对象，进行实际的物理性能检测，用其结果与部件标准参数进行比对，从而评定电梯是否安全，这需要专用检测设备和专业人员，且需要大量的检测时间。对于庞大数量的电梯，该种技术手段实施困难，同时也脱离了电梯运行的实际情况和众多环境因素，根据国家标准，电梯每年由政府监管部门进行定时安全检测，这项工作使得检测人员面临繁重的工作量，检测质量不易保证，且采用每年一次的安全检测，不能做到日常监测，对运行过程中出现的异常和安全隐患不能及时发现，容易造成监管失效的结果；同时由于不能获取准确的电梯实际运行信息，政府监管部门只能普遍实施监管行为，对电梯安全性差的电梯不能进行有重点和有针对性的监管工作，监管工作效率不能达到有效保障。另外，随着现代化生产规模不断扩大和人们生活水平的不断提高，功率供需矛盾日益突出，节电呼声日益高涨，同时，国内外电梯厂商也开始关注电梯的节能问题。如将电梯驱动主机改为永磁同步电机等，也有极少部分的电梯加装了功率控制装置，但由于加装的功率控制装置控制算法不先进，产品质量不稳定，回收的功率对电网及其他用电设备产生较大干扰。当电梯空载向上，重载向下，减速停梯时，电梯拖动电机处于发电状态，将有大量的机械能(势能和动能)通过电梯的拖动电机(曳引机)转换为工作功率，传统的变频调速电梯不仅不能回收利用此部分功率，相反将增加系统的负担。因为此部分功率聚集于变频系统的滤波电容器中。当电容电压升高到接近于电容的耐压值时，必须立即释放，否则将会使电容爆炸，为此传统的变频调速电梯系统必须设计出一套能耗装置来消耗此部分宝贵功率，此能耗装置是以简单发热的形式消耗功率的，所以当此装置工作时，将产生大量的热能，使电梯的机房温度大幅度提高，严重影响电梯控制系统的可靠性，稳定性，为此传统的变频调速电梯系统机房还需要加装大容量的空调机来对付能耗产生的大量热量，使电梯使用者的电费进一步攀升。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。根据本专利技术的实施方式，提出一种电梯安全智能监控及功率控制系统，所述系统包括：电梯运行参数获取单元，用于检测并获取电梯运行状态参数和运行环境参数；电梯故障识别单元，连接电梯运行参数获取单元，用于根据所检测的电梯运行状态参数判断电梯是否发生故障或异常；电梯安全预判单元，用于根据电梯实际运行状态参数测算出综合性健康系数，预测电梯的潜在故障；电梯安全辅助单元，用于对电梯进行安全辅助；其包括多媒体警示单元、乘客识别单元、PTT对讲单元、应急照明单元、基于电磁效应的电梯门开关单元和应急电源；功率控制单元，用于对电梯运行功率进行控制，其包括PWMDC-AC电源变换控制器，用于电梯电机的电流检测、电梯负载检测、向量控制、电梯电机转矩控制；PWMAC-DC回收控制单元，用于电梯输入电源电流检测、输入电源相角检测、输入电压检测、向量控制、输入电源电流控制、功率因数控制。根据本专利技术的优选实施方式，所述电梯安全预判单元包括：第一存储器单元，连接电梯运行参数获取单元和电梯故障识别单元，用于存储电梯运行状态参数和运行环境参数、以及当电梯发生故障或异常时存储相应的故障状态和异常状态参数；定时器单元，用于对系统定时；定时判断单元，用于判断定时器单元的定时时间是否达到预设时间；第一获取单元，连接第一存储器单元和定时判断单元，用于当定时器单元的定时时间达到预设时间时，结合存储的电梯故障状态和异常状态参数，获取预设时间内第i种故障状态发生的次数Ai，以及预设时间内第j种异常状态发生的次数Bj，其中i为正整数且1≤i≤n、j为正整数且1≤j≤m；第二存储器单元，用于存储不同故障状态分别对应的加权系数、不同异常状态分别对应的加权系数、以及不同环境参数分别对应的特征值；读取单元，连接第二存储器单元，用于读取第二存储器单元获知第i种故障状态对应的加权系数μi、第j种异常状态对应的加权系数θj，以及第h种环境参数对应的特征值Ch，i为正整数且1≤i≤n、j为正整数且1≤j≤m、h为正整数且1≤h≤k、n为故障状态种类数、m为异常状态种类数、h为环境参数种类数；健康系数计算单元，连接第一获取单元和读取单元，用于通过危险系数模型F＝Σ[(μiAi+θjBj)/Ch]计算出危险系数F、以及利用公式S＝100-F得出健康系数S，其中F为危险系数、μi为第i种故障状态对应的加权系数、θj为第j种异常状态对应的加权系数、Ai为预设时间内第i种故障状态发生的次数、Bj为预设时间内第j种异常状态发生的次数、Ch为预设时间内第h种环境参数对应的特征值、i为正整数且1≤i≤n、j为正整数且1≤j≤m、h为正整数且1≤h≤k、n为故障状态种类数、m为异常状态种类数、h为环境参数种类数；第二获取单元，连接健康系数计算单元，用于根据电梯安全评价表和得出的健康系数S，获知相应的电梯安全等级、电梯安全状况信息和电梯管理建议信息；显示单元，连接第二获取单元，用于显示电梯安全等级、电梯安全状况信息和电梯管理建议信息；报警单元，连接电梯故障识别单元，用于根据电梯故障识别单元输出的电梯发生故障或异常的判断结果，执行电梯故障报警或异常报警的；所述报警单元还连接第二获取单元，用于当电梯安全等级低于一定等级时进行报警提示。通过采用上述技术方案，本专利技术利用检测的电梯运行状态参数和运行环境参数，获取电梯一定时间内不同故障状态以及不同异常状态分别发生的次数，并通过危险系数模型得出电梯危险系数，进而得到电梯健康系数，从而获知电梯安全等级，能够进行报警提示，保障了电梯安全运行，避免了电梯事故带来的人员伤害；另外，通过功率控制装置将再生功率完美地回收给电网，节能效果相当明显，同时功率控制控制系统的输出电流功率因数近似于1，将电梯系统对电网的干扰降到最小。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：附图1示出了根据本专利技术实施方式的电梯安全智能监控及功率控制系统结构示意图；附图2示出了根据本专利技术实施方式的电梯安全预判单元结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电梯安全智能监控及功率控制系统，所述系统包括：电梯运行参数获取单元，用于检测并获取电梯运行状态参数和运行环境参数；电梯故障识别单元，连接电梯运行参数获取单元，用于根据所检测的电梯运行状态参数判断电梯是否发生故障或异常；电梯安全预判单元，用于根据电梯实际运行状态参数测算出综合性健康系数，预测电梯的潜在故障；电梯安全辅助单元，用于对电梯进行安全辅助；以及功率控制单元，用于对电梯运行功率进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种电梯安全智能监控及功率控制系统，所述系统包括：电梯运行参数获取单元，用于检测并获取电梯运行状态参数和运行环境参数；电梯故障识别单元，连接电梯运行参数获取单元，用于根据所检测的电梯运行状态参数判断电梯是否发生故障或异常；电梯安全预判单元，用于根据电梯实际运行状态参数测算出综合性健康系数，预测电梯的潜在故障；电梯安全辅助单元，用于对电梯进行安全辅助；以及功率控制单元，用于对电梯运行功率进行控制。2.一种如权利要求1所述的系统，所述功率控制单元包括PWMDC-AC电源变换控制器，用于电梯电机的电流检测、电梯负载检测、向量控制、电梯电机转矩控制；以及PWMAC-DC回收控制单元，用于电梯输入电源电流检测、输入电源相角检测、输入电压检测、向量控制、输入电源电流控制、功率因数控制。3.一种如权利要求1所述的系统，所述电梯安全辅助单元，包括多媒体警示单元、乘客识别单元、PTT对讲单元、应急照明单元以及基于电磁效应的电梯门开关单元和应急电源。4.一种如权利要求1所述的系统，所述电梯安全预判单元包括：第一存储器单元，连接电梯运行参数获取单元和电梯故障识别单元，用于存储电梯运行状态参数和运行环境参数、以及当电梯发生故障或异常时存储相应的故障状态和异常状态参数；定时器单元，用于对系统定时；定时判断单元，用于判断定时器单元的定时时间是否达到预设时间；第一获取单元，连接第一存储器单元和定时判断单元，用于当定时器单元的定时时间达到预设时间时，结合存储的电梯故障状态和异常状态参数，获取预设时间内第i种故障状态发生的次数Ai，以及预设时间内第j种异常状态发生的次数Bj，其中i为正整数且1≤i≤n、j为正整数且1≤j≤m...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杨，
申请(专利权)人：特斯联北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11