电梯制动器制动过程制动轮转角检测设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种电梯制动器制动过程制动轮转角检测设备，其特征在于，所述制动轮转角检测设备包括用于对制动轮的制动过程进行拍摄的相机以及设置于制动轮边缘的多个等间距的标记，相机的采集信号输出端通过路由器与计算机相连，计算机连接监视器。本实用新型专利技术实现了非接触测量，测量装置不会影响制动器的性能，无需对制动器进行破坏性的改装，安装方便，而且可以在每次计算时自动更新参数，减小了环境改变对检测系统的影响，有利于检测系统长期稳定工作。

【技术实现步骤摘要】
电梯制动器制动过程制动轮转角检测设备
本技术涉及一种电梯曳引制动装置的制动轮转角检测方法，属于电梯检测

技术介绍
电梯主要由轿厢、顶层的曳引制动装置和对重组成。钢丝绳一端连接轿厢并缠绕在曳引制动装置的曳引轮上，另一端连接用于平衡的对重。轿厢用于搭载乘员；对重则是用于平衡轿厢的重量，减小不必要的做功；曳引制动装置通过控制曳引轮的转动与停止，利用曳引轮与钢丝绳之间的摩擦力带动轿厢上升或下降。电梯曳引系统和制动系统是电梯的两大核心安全防护系统，其中制动系统保证电梯在运行过程中的可靠制停，制动系统失效，会导致电梯不能及时制停，发生电梯轿厢冲顶或墩底事故。因此，需要一套能够对电梯的制动能力进行检测并实时监控的系统，将每次电梯制动过程的相关参数显示出来，便于检修人员及时了解电梯的制动能力，并对电梯进行检修。一套有效的制动器监测系统，对预防人员伤亡、减少经济损失有重要意义。电梯制动器包含一对制动臂，制动臂的一端有电磁铁和弹簧，另一端与制动器底座铰接，制动臂中部安装有制动闸瓦，闸瓦与制动轮相对，在制动器断电的状态下，弹簧伸长，闸瓦被弹簧压在制动轮上，依靠闸瓦与制动轮的摩擦力使制动轮停止，达到制动效果。当制动器使用时间较长时，闸瓦会逐渐磨损，导致弹簧压紧过程需要伸得更长，更加接近弹簧原长，造成弹簧压紧力下降，从而制动轮和闸瓦之间的摩擦力也下降，导致制动力不足，制动器因此失效。电梯制动器监测系统对制动器制动能力的监测有多种方法。目前的检测装置主要针对制动器电磁铁的吸合力、线圈电流、制停距离等参数进行检测，对电磁吸合力的检测只能位于专用的试验台上，不适用于现场检测和实时监控。线圈电流检测较为方便，但并不能直接体现一台制动器的制动性能。测量制停距离需要使用滑轮和编码器，原理较为简单，但是安装复杂，长时间使用时需要考虑安装应力减小、滑轮打滑等情况。如果仅对制动轮的制动能力进行监测，制动轮在制动过程中的转动角度是较为理想的指标，可以直接反应一个制动器制动能力的好坏申请号为201911096218.0、公开(公告号)为CN110790103A的技术专利申请公开了一种测试装置以及测试方法，其涉及电磁制动器测试技术，用于测试电磁制动器的制动性能，该测试装置包括顶杆、作用于所述顶杆的施力单元、设置于所述顶杆与所述施力单元之间的测力单元、与所述制动体连接以测量所述制动体的位移距离的测距单元以及电源。本技术提供的测试装置以及测试方法能够替代人工对电磁制动器的制动力、降压供电状态下的电磁吸合力、制动平衡度以及自由间隙等制动性能进行测试。这种测试技术需要搭建试验台进行测试，不适合现场测试和实时监控。
技术实现思路
本技术的目的是：获得电梯制动器在制动过程中总的转动角度，从而实现对电梯制动器制动性能的实时监测。为了达到上述目的，本技术的技术方案是提供了一种电梯制动器制动过程制动轮转角检测设备，所述电梯制动器包含一对制动臂，制动臂的一端设有电磁铁和弹簧，另一端与制动器底座铰接，制动臂中部设有制动闸瓦，制动闸瓦与制动轮相对布置，在所述电梯制动器断电的状态下，电磁铁失电使弹簧伸长，制动闸瓦被弹簧压在制动轮上，依靠制动闸瓦与制动轮的摩擦力使制动轮停止，其特征在于，所述制动轮转角检测设备包括用于对制动轮的制动过程进行拍摄的相机以及设置于制动轮边缘的多个等间距的标记，相机的采集信号输出端通过路由器与计算机相连，计算机连接监视器。优选地，所述相机采用帧率高、曝光时间短的工业摄像机。优选地，通过所述工业摄像机的位置设置使得所述制动轮处于摄像机视野中央。优选地，在横向平面内所述相机的光轴与所述制动轮的转轴呈夹角α，且在纵向平面内所述相机的光轴与所述制动轮的转轴呈夹角β，-20°≤α≤20°，-20°≤β≤20°。优选地，所述相机的镜头中心到所述电梯制动器前端面中心的空间距离为d，800mm≤d≤1200mm。本技术实现了非接触测量，测量装置不会影响制动器的性能，无需对制动器进行破坏性的改装，安装方便，而且可以在每次计算时自动更新参数，减小了环境改变对检测系统的影响，有利于检测系统长期稳定工作。附图说明图1为本技术的系统示意图；图2为本技术的参数示意图；图3为本技术的坐标系示意图；图4a及图4b为拟合后的制动轮边缘示意图；图5为相机安装角度的俯视图；图6为相机安装角度的侧视图；图7为相机与制动器之间距离的示意图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本技术提供了一种基于图像识别的电梯制动器转动角度检测方法，如图1所示，本技术采用由工业摄像机采集到的高帧率视频作为输入。由于制动轮运行过程中转速较高，因此必须使用帧率高、曝光时间短的工业摄像机才能完整地采集到制动轮在转动一圈内的运动状态。此外，为降低工业摄像机与制动轮相对位置的严格要求，需要根据采集到的数据，更新计算参数，当工业摄像机与制动轮的相对位置发生微小变动时，工业摄像机仍然能准确计算出转动角度。工业摄像机采集到的高帧率视频通过路由器转发给计算机，由计算机对接收到的数据利用图像处理算法进行处理，实现电梯制动器转动角度检测并由监视器显示检测结果。相机摆放时，镜头视野中央对准制动轮前端面(制动轮识别边缘所在的圆面)正中心，这样相机的光轴就对准了制动轮中心(实际情况下相机无需严格对准制动轮中心，只需要近似即可)。这样，相机添加了两个约束，还剩4个自由度，分别为三个姿态角和一个距离。三个姿态角可以表示为如图5所示在横向平面内相机1的光轴与制动轮2的转轴的夹角α，如图6所示在纵向平面内相机1的光轴与制动轮2的转轴的夹角β，以及相机沿自身光轴转动的角度γ，其中，角度α和β并非固定的值，可以在根据实际情况，在给定的范围内选取合适的角度。其中角度α须满足-20°≤α≤20°，角度β须满足-20°≤β≤20°。角度γ可以任意选取，为方便图像处理，可以将相机1沿光轴转动到使制动轮2未遮挡部分尽量落在图像的右半侧。如图7所示，相机1到制动器3的距离d指的是相机1镜头中心到制动器3前端面中心的空间距离d，距离d与相机1的选取有关，在相机帧率(200fps以上)、视野范围(覆盖整个制动轮)和分辨率(能清晰识别标记)达到要求的情况下。相机清晰成像所需的距离即为d，一般d的范围在800mm～1200mm。本技术给出了相机固定位置和制动轮的基本参数，如图2所示，其中各参数说明如下：D——制动轮直径；R——制动轮半径；R0——相机镜头中心到制动轮中心的距离；α——相机镜头中心与制动轮中心与制动轮轴线在水平面上投影的夹角。本技术提供的一种电梯制动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电梯制动器制动过程制动轮转角检测设备，所述电梯制动器包含一对制动臂，制动臂的一端设有电磁铁和弹簧，另一端与制动器底座铰接，制动臂中部设有制动闸瓦，制动闸瓦与制动轮相对布置，在所述电梯制动器断电的状态下，电磁铁失电使弹簧伸长，制动闸瓦被弹簧压在制动轮上，依靠制动闸瓦与制动轮的摩擦力使制动轮停止，其特征在于，所述制动轮转角检测设备包括用于对制动轮的制动过程进行拍摄的相机以及设置于制动轮边缘的多个等间距的标记，相机的采集信号输出端通过路由器与计算机相连，计算机连接监视器。/n

【技术特征摘要】
1.一种电梯制动器制动过程制动轮转角检测设备，所述电梯制动器包含一对制动臂，制动臂的一端设有电磁铁和弹簧，另一端与制动器底座铰接，制动臂中部设有制动闸瓦，制动闸瓦与制动轮相对布置，在所述电梯制动器断电的状态下，电磁铁失电使弹簧伸长，制动闸瓦被弹簧压在制动轮上，依靠制动闸瓦与制动轮的摩擦力使制动轮停止，其特征在于，所述制动轮转角检测设备包括用于对制动轮的制动过程进行拍摄的相机以及设置于制动轮边缘的多个等间距的标记，相机的采集信号输出端通过路由器与计算机相连，计算机连接监视器。


2.如权利要求1所述的一种电梯制动器制动过程制动轮转角检测设备，其特征在于，所述相机采用帧率高、曝光时间短的工业...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯双昌，刘小畅，王晨，范龑君，张延斌，
申请(专利权)人：上海市特种设备监督检验技术研究院，
类型：新型
国别省市：上海;31