一种电梯制动电阻故障智能监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电梯制动电阻故障智能监测装置，包括制动电阻金属管，热电偶

【技术实现步骤摘要】
一种电梯制动电阻故障智能监测装置及方法


[0001]本专利技术涉及电梯
，特别涉及一种电梯制动电阻故障智能监测装置及方法
。

技术介绍

[0002]传统的电梯制动电阻配置为：制动电阻
+
散热风扇，电梯系统动力电源只要有电，散热风扇就会一直工作
。
而制动电阻只有在母线电压达到设定动作点时才会发热，未达到设定电压值以及待机时并不会发热
。
由此可见，传统方案存在以下两个缺陷：
[0003](1)
制动电阻在过半时间里都不会发热，而散热风扇一直运转，造成能源浪费，不环保
。
[0004](2)
无法监测制动电阻金属管温度
。
[0005](3)
存在安全隐患
。
某些工况下，电梯会存在较长时间连续运行在发电状态下的情况，如重载上端阶
→
下端阶或轻载下端阶
→
上端阶
(
如楼高
100
米，梯速2米
/
秒，电梯轻载上行至最高阶或重载下行至最低阶时，制动电阻会连续发热接近1分钟
)。
此时制动电阻发热量很大，若频繁工作在此工况下会导致制动电阻寿命大幅降低，更严重的甚至可能有火灾风险
。
而机房一般设在大楼楼顶处的密闭空间，一旦发生火灾短时间内不易察觉，安全隐患较大
。

技术实现思路

[0006]本专利技术所需要解决的技术问题之一在于针对现有电梯制动电阻监测方法所存在的不足而提供一种电梯制动电阻故障智能监测装置
。
[0007]本专利技术所需要解决的技术问题之二在于针对现有电梯制动电阻监测方法所存在的不足而提供一种电梯制动电阻故障智能监测方法
。
[0008]为了实现上述专利技术目的，本专利技术的电梯制动电阻故障智能监测装置，包括制动电阻金属管
、
热电偶
、
精密热电偶数字转化器
、
主控
MCU
芯片
、
散热风扇；所述热电偶包含测量端
(
热端
)T0
和参考端
(
冷端
)T1
，测量端安装在制动电阻金属管上；所述热电偶参考端接入精密热电偶数字转化器的
T+
和
T
‑
；所述精密热电偶数字转化器采集热电偶输出，经所述精密热电偶数字转化器内部低噪声放大器放大
,
再经过电压跟随器缓冲后
,
被送至内部
ADC
的输入端；所述精密热电偶数字转化器与主控
MCU
芯片接口相连；主控
MCU
芯片根据采集到的信号确定
PWM
波的占空比，通过光耦驱动电路接入风扇控制电路，控制散热风扇电流，从而控制散热风扇转速，对制动电阻金属管进行散热
。
[0009]在本专利技术的一个优选实施例中，所述主控
MCU
芯片提供时钟信号和片选使能信号给精密热电偶数字转化器，并从串行数据输出口读取测量结果，定义每
10s
读取一次
。
[0010]在本专利技术的一个优选实施例中，所述热电偶安装在中间层的制动电阻金属管中部位置，此处温度相对较高
。
[0011]在本专利技术的一个优选实施例中，所述热电偶接入所述精密热电偶数字转化器，较
高精度采集温度并实现
ADC
电压转换
。
[0012]在本专利技术的一个优选实施例中，在所述主控
MCU
与精密热电偶数字转化器之间通过标准
SPI
串行总线相连
。
[0013]在本专利技术的一个优选实施例中，通过对主控
MCU
芯片编程实现高温报警，具体如下：
[0014]编写程序定义以下几个区间，将采集到的温度数据与设定区间比对，并分别给出对应预警信息，作成故障提示信息，并通过电梯物联网系统分别传给电梯监控中心和该电梯对应维保员的手持维保装备：
[0015]第一区间：第一温度至第二温度区间为绿色常温区间，无故障，散热风扇不开启；
[0016]第二区间：第二温度至第三温度区间为黄色高温预警区间，作成提示性故障，通过主控
MCU
程序调节
PWM
波占空比，使得风扇低挡运行，不影响电梯运行；
[0017]第三区间：第三温度至第四温度区间为橙色高温预警区间，作成提示性故障，通过主控
MCU
程序调节
PWM
波占空比，使得风扇中挡运行，不影响电梯运行；
[0018]第四区间：第四温度区间以上为红色高温预警区间，作成红色警告故障，通过主控
MCU
程序调节
PWM
波占空比，使得风扇最高速运行，锁定外呼，待电梯所有轿厢呼梯响应完毕后，若仍为红色高温预警，则电梯作成回升电阻过热故障，电梯保持门开启并停止运行，待制动电阻冷却，高温预警自动消除，电梯恢复正常运转
。
[0019]在本专利技术的一个优选实施例中，若采集到的温度非常数，且循环采集
10
次温度数据均异常，则无条件跳出循环，判定热电偶功能异常，作成相应故障，电梯运行至端站平层，保持门开启并停止运行，将故障分别传给电梯监控中心和该电梯对应维保员的手持维保装备，维保员尽快去现场查看
、
解决问题
。
[0020]在本专利技术的一个优选实施例中，所有区间在做逻辑判定时需同时综合母线电压值和制动电阻动作控制输出点的状态进行综合判断，具体如下：
[0021]a.
若母线电压达到动作点且制动电阻控制输出点为
ON
，或者母线电压未达到动作点且制动电阻控制输出点为
OFF
，则按设定逻辑判定；
[0022]b.
反之，则状态异常，作成相应故障
。
[0023]本专利技术的电梯制动电阻故障智能监测方法，包括如下步骤：
[0024]S1:
流程开始，首先判断母线电压达到动作点且制动电阻输出控制点是否为
ON
或者母线电压未达到动作点且制动电阻输出控制点是否为
OFF
；如果是，则进入步骤
S2
，否则进入步骤
S14
；
[0025]S2
：计时器计时，每
10s
读取一次温度值并记录，进入步骤
S3
；
[0026]S3
：判断所采集的温度是否为常数，如果是，则进入步骤
S4
，否则返回步骤
S2
；
[0027]S4
：判断温度是否在绿色常温区间，如果是则进入步骤
S5,
否则进入步骤
S6
；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电梯制动电阻故障智能监测装置，其特征在于，包括制动电阻金属管
、
热电偶
、
精密热电偶数字转化器
、
主控
MCU
芯片
、
散热风扇；所述热电偶安装在制动电阻金属管上；所述热电偶接入精密热电偶数字转化器的
T+
和
T
‑
；所述热电偶采集数据经所述精密热电偶数字转化器内部低噪声放大器放大
,
再经过电压跟随器缓冲后
,
被送至内部
ADC
的输入端；所述精密热电偶数字转化器与主控
MCU
芯片接口相连；主控
MCU
根据采集到的信号确定
PWM
波的占空比，通过光耦驱动电路接入风扇控制电路，控制散热风扇电流，从而控制散热风扇转速，对制动电阻金属管进行散热
。2.
根据权利要求1所述的一种电梯制动电阻故障智能监测装置，其特征在于，所述主控
MCU
芯片提供时钟信号和片选使能信号给精密热电偶数字转化器，并从串行数据输出口读取测量结果，定义每
10s
读取一次
。3.
根据权利要求1所述的一种电梯制动电阻故障智能监测装置，其特征在于，所述热电偶安装在中间层的制动电阻金属管中部位置，此处温度相对较高
。4.
根据权利要求1所述的一种电梯制动电阻故障智能监测装置，其特征在于，所述热电偶接入所述精密热电偶数字转化器，较高精度采集温度并实现
ADC
电压转换
。5.
根据权利要求1所述的一种电梯制动电阻故障智能监测装置，其特征在于，在所述主控
MCU
与精密热电偶数字转化器之间通过标准
SPI
串行总线相连
。6.
根据权利要求1所述的一种电梯制动电阻故障智能监测装置，其特征在于，通过对主控
MCU
芯片编程实现高温报警，具体如下：编写程序定义以下几个区间，将采集到的温度数据与设定区间比对，并分别给出对应预警信息，作成故障提示信息，并通过电梯物联网系统分别传给电梯监控中心和该电梯对应维保员的手持维保装备：第一区间：
TH1
～
TH2
为绿色常温区间，无故障，散热风扇不开启；第二区间：
TH2
～
TH3
为黄色高温预警区间，作成提示性故障，通过主控
MCU
程序调节
PWM
波占空比，使得风扇低挡运行，不影响电梯运行；第三区间：
TH3
～
TH4
为橙色高温预警区间，作成提示性故障，通过主控
MCU
程序调节
PWM
波占空比，使得风扇中挡运行，不影响电梯运行；第四区间：
TH4
以上为红色高温预警区间，作成红色警告故障，通过主控
MCU
程序调节
PWM
波占空比，使得风扇最高速运行，锁定外呼，待电梯所有轿厢呼梯响应完毕后，若仍为红色高温预警，则电梯作成回升电阻过热故障，电梯保持门开启并停止运行，待制动电阻冷却，高温预警自动消除，电梯恢复正常运转
。7.
根据权利要求1所述的一种电梯制动电阻故障智能监测装置，其特征在于，若采集到的温度非常数，且循环采集
10
次温度数据均异常，则无条件跳出循环，判定热电偶功能异常，作成相应故障，电梯运行至端站平层，保持门开启并停止运行，将故障分别传给电梯监控中心和该电梯对应维保员的手持维保装备，维保员尽快去现场查看
、
解决问题

【专利技术属性】
技术研发人员：李青欣，黄凯东，朱亚南，
申请(专利权)人：永大电梯设备中国有限公司，
类型：发明
国别省市：