【技术实现步骤摘要】
本公开涉及电梯信号检测的，具体涉及一种非侵入式的电梯系统信号状态检测装置及方法。
技术介绍
1、随着信息技术的发展，为完善电梯整个生命周期管理，如无纸化管理、按需维保等，电梯物联网需求逐渐增多，电梯生命周期普遍较长，多数已投入使用的电梯不具备物联网功能，需要外装物联网设备提供物联网功能。电梯物联网功能的实现需要对电梯系统信号进行检测，现主流的电梯系统信号检测方式有以下三种：
2、第一种是物联网设备与电梯主板(或协议转换装置)通信读取信号，这种方式采用开放通信协议获取电梯系统信号，仅适用于具有开放接口或配套有协议转换的电梯；
3、第二种是通过接入电梯系统来获取状态检测信号，这种方法易于实施，但有破坏电梯原生系统安全性的可能，容易干扰电梯的运行，降低电梯运行过程的安全性；
4、第三种加装冗余(独立于电梯系统)的传感器获取信号，这种方式会显著增加电梯系统的部件数量，实施复杂，成本较高。
5、综上所述，现有技术中缺乏简易可行、且无需接入电梯系统内部、不会对电梯原生系统造成影响的电梯系统信号状态监测方法，给电梯的物联网应用过程带来不便。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术存在的问题，本公开目的在于提供一种非侵入式的电梯系统信号状态检测装置及方法。本公开无需接入电梯内部系统，且具有可实施性高、实施成本低的优点，并能在前端输出量化后的标准状态信号，可减少传输带宽和物联网网关设备的处理器资源占用，可进一步降低安装和应用成本。
2、本公
3、采集模块，其用于感应电梯系统信号线的电流产生的磁场并生成感应信号；
4、预处理模块，其与所述采集模块信号连接，用于将所述感应信号调制为脉冲信号并转化为差分信号；
5、信号处理模块，其与所述信号处理模块信号连接，用于将所述差分信号转化为单端脉冲信号；
6、主控模块，其与所述信号处理模块信号连接，用于对所述单端脉冲信号进行解调以获得信号线电流值i_real，对所得信号线电流值i_real进行量化运算，获得信号状态检测结果；
7、对信号线电流值i_real进行量化运算，获得信号状态检测结果包括：
8、预设参考电流值i_ref、允许偏差e和延迟时间值t_del，其中e∈(0,1)；
9、当所述信号线的信号属性为常闭信号时，将所述信号线电流值i_real与所述参考电流值i_ref做数值比较，若满足i_real<(1-e)*i_ref或i_real>(1+e)*i_ref，且i_real<(1-e)*i_ref或i_real>(1+e)*i_ref的持续时间ta1大于所述延迟时间值t_del，则输出状态检测结果为异常，否则输出状态检测结果为正常；在输出状态检测结果为异常后，若满足且的持续时间ta2大于所述延迟时间值t_del，则将输出状态检测结果更新为正常；
10、当所述信号线的信号属性为常开信号时，将所述信号线电流值i_real与所述参考电流值i_ref做数值比较，若满足i_real>e*i_ref，且i_real>e*i_ref的持续时间tb1大于所述延迟时间值t_del，则输出状态检测结果为异常，否则输出状态检测结果为正常；在输出状态检测结果为异常后，若满足且的持续时间tb2大于所述延迟时间值t_del，则将输出状态检测结果更新为正常。
11、优选地，所述采集模块包括非晶软磁材料的互感器，所述互感器嵌套安装在电梯系统信号线处，用于对电梯系统信号线内的电流形成感应磁场。
12、优选地，所述预处理模块包括按序级联的激磁电路和差分发送电路，所述激磁电路用于对所述互感器进行单线圈调制，将所形成的感应磁场耦合至励磁电压中形成脉冲信号，所述差分发送电路用于将所形成的脉冲信号转为差分信号的形式进行传输。
13、优选地，所述信号处理模块包括差分信号接收电路，所述差分信号接收电路用于将所述采集模块输出的差分信号转换为位于所述主控模块的检测范围内的单端脉冲信号。
14、优选地，所述主控模块包括脉冲宽度捕获单元和微处理器，所述脉冲宽度捕获单元用于检测所得单端脉冲信号的电平，获得高电平持续时间th和低电平持续时间tl，所述微处理器根据高电平持续时间th和低电平持续时间tl，基于磁通门占空比模型解调出所述的信号线电流值i_real。
15、优选地，所述微处理器根据高电平持续时间th和低电平持续时间tl，基于磁通门占空比模型解调出所述的信号线电流值i_real包括：
16、计算一个脉冲周期内，高电平持续时间th和低电平持续时间tl的和值tper及绝对差值tdif：
17、tper＝th+tl；
18、tdif＝|th-tl|；
19、对所得和值tper及绝对差值tdif进行连续n次的采样并计算平均值：
20、
21、
22、其中，t表示采样时间，n表示采样窗口点数；
23、根据所述采集模块中互感器的匝数n、激磁电路中电流取样电阻rs、激磁电压vh，预设补偿增益k，按如下公式解调出所述的信号线电流值i_real：
24、
25、优选地，所述电梯系统信号状态检测装置还包括接入在所述主控模块后端的输出模块，所述输出模块包括数字量输出口或rs485输出口。
26、本公开的一种非侵入式的电梯系统信号状态检测方法，包括以下步骤：
27、感应电梯系统信号线的电流产生的磁场并生成感应信号；
28、将所述感应信号调制为脉冲信号并转化为差分信号；
29、将所述差分信号转化为单端脉冲信号；
30、对所述单端脉冲信号进行解调以获得信号线电流值i_real，对所得信号线电流值i_real进行量化运算，获得信号状态检测结果；
31、对信号线电流值i_real进行量化运算，获得信号状态检测结果包括：
32、预设参考电流值i_ref、允许偏差e和延迟时间值t_del，其中e∈(0,1)；
33、当所述信号线的信号属性为常闭信号时，将所述信号线电流值i_real与所述参考电流值i_ref做数值比较，若满足i_real<(1-e)*i_ref或i_real>(1+e)*i_ref，且i_real<(1-e)*i_ref或i_real>(1+e)*i_ref的持续时间ta1大于所述延迟时间值t_del，则输出状态检测结果为异常，否则输出状态检测结果为正常；在输出状态检测结果为异常后，若满足且的持续时间ta2大于所述延迟时间值t_del，则将输出状态检测结果更新为正常；
34、当所述信号线的信号属性为常开信号时，将所述信号线电流值i_real与所述参考电流值i_ref做数值比较，若满足i_real>e*i本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非侵入式的电梯系统信号状态检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述非侵入式的电梯系统信号状态检测装置，其特征在于，所述采集模块包括非晶软磁材料的互感器，所述互感器嵌套安装在电梯系统信号线处，用于对电梯系统信号线内的电流形成感应磁场。
3.根据权利要求2所述非侵入式的电梯系统信号状态检测装置，其特征在于，所述预处理模块包括按序级联的激磁电路和差分发送电路，所述激磁电路用于对所述互感器进行单线圈调制，将所形成的感应磁场耦合至励磁电压中形成脉冲信号，所述差分发送电路用于将所形成的脉冲信号转为差分信号的形式进行传输。
4.根据权利要求3所述非侵入式的电梯系统信号状态检测装置，其特征在于，所述信号处理模块包括差分信号接收电路，所述差分信号接收电路用于将所述采集模块输出的差分信号转换为位于所述主控模块的检测范围内的单端脉冲信号。
5.根据权利要求4所述非侵入式的电梯系统信号状态检测装置，其特征在于，所述主控模块包括脉冲宽度捕获单元和微处理器，所述脉冲宽度捕获单元用于检测所得单端脉冲信号的电平，获得高电平持续时间TH和低电平持
6.根据权利要求5所述非侵入式的电梯系统信号状态检测装置，其特征在于，所述微处理器根据高电平持续时间TH和低电平持续时间TL，基于磁通门占空比模型解调出所述的信号线电流值I_real包括：
7.根据权利要求1所述非侵入式的电梯系统信号状态检测装置，其特征在于，还包括接入在所述主控模块后端的输出模块，所述输出模块包括数字量输出口或RS485输出口。
8.一种非侵入式的电梯系统信号状态检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种非侵入式的电梯系统信号状态检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述非侵入式的电梯系统信号状态检测装置，其特征在于，所述采集模块包括非晶软磁材料的互感器，所述互感器嵌套安装在电梯系统信号线处，用于对电梯系统信号线内的电流形成感应磁场。
3.根据权利要求2所述非侵入式的电梯系统信号状态检测装置，其特征在于，所述预处理模块包括按序级联的激磁电路和差分发送电路，所述激磁电路用于对所述互感器进行单线圈调制，将所形成的感应磁场耦合至励磁电压中形成脉冲信号，所述差分发送电路用于将所形成的脉冲信号转为差分信号的形式进行传输。
4.根据权利要求3所述非侵入式的电梯系统信号状态检测装置，其特征在于，所述信号处理模块包括差分信号接收电路，所述差分信号接收电路用于将所述采集模块输出的差分信号转换为位于所述主控模块的检测范围内的单端脉冲信号。
...【专利技术属性】
技术研发人员：黄耀坚，许渠勉，吕梁锋，方镇杰，黄健霞，熊烨，
申请(专利权)人：广州励心物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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