专利名称：一种电梯教学系统及其实现方法
技术领域：
本发明属于电梯教学技术领域，由管理计算机设置电梯故障和记录故障排除情
况，适用于电梯教学和电梯考试，为一种电梯教学系统及其实现方法。
背景技术：
随着我国电梯数量的与日倶增，电梯行业需要大量的专业技术人员从事电梯的安装、维修活动。电梯从业人员技术培训是一门专业性很强的技术培训。由于市场的寻求，目前国内很多职业技术学校开设了电梯专业。电梯专业技术人员需要实习，但由于电梯本身安装场所的特殊性，实习学生无法使用真实的电梯进行实习，目前大部分学校使用专门定制的电梯模型供老师教学、学生实习和教学考核。电梯模型的投入使用，进一步提升了学生实习的真实感，但现有定制的电梯教学模型功能单一，故障的种类固定，并且无法自动在学生实习过程中准确记录学生实习的情况，教员不易在教学过程中准确获知教学效果，在学生的培训和考核中不能对学生进行量化考核和成绩记录。 老师对学生进行测试考核时，需要回避学生提前逐一在电梯模型上设置故障，同时还需要老师人工记录各台电梯故障设置情况，以便后面老师查对学生故障排除的正确性；教学过程中需要老师全程一对一查看学生故障排除过程中故障排除能力，包括排查速度等，否则无法了解学生的水平；故障排除后，老师还需要逐一核对学生故障排除结果的正确性。 一个学生考察完成之后，老师还需重新设置电梯故障，再重复前述过程对下一个学生进行考核，整个测试考核过程老师的工作量相当巨大，并且耗费的时间非常多，教学效率、教学质量都受到影响，因此需要一种智能的电梯辅助教学设备来减轻老师的工作量，科学量化记录教学情况。
发明内容
本发明要解决的问题是现有电梯技术的教学中需要一种智能的电梯辅助教学设备来减轻老师的工作量，科学量化记录教学情况。 本发明的技术方案为一种电梯教学系统，包括至少一台教学电梯、与教学电梯对应的故障控制器、一管理计算机，故障控制器包括主控制器、故障控制接口和网络接口 ，故障控制接口和网络接口分别连接主控制器，教学电梯电气回路上设有多个故障点，故障控制器的网络接口通过网络与管理计算机双向连接，故障控制接口设有多个故障触点对应连接教学电梯电气回路的故障点。 故障控制器还设有显示装置，主控制器的输出连接显示装置的输入。
故障控制器还设有人机接口 ，人机接口的输出连接主控制器。
本发明系统的实现方法包括以下步骤 1)、教员在管理计算机设置电梯故障，管理计算机发出故障设置信号至故障控制器，故障控制器的主控制器对信号解码后，控制故障控制接口对教学电梯的电气回路设置故障；
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2)、学员对教学电梯的电气回路进行排查，通过故障控制器的人机接口输入排查
结果，排查结果由故障控制器传回管理计算机与设置的电梯故障核对，如排查出的故障与
设置故障一致，管理计算机发出故障排除信号，故障控制器控制故障控制接口消除相应的
电气回路故障，如排查出的故障与设置故障不一致，则保持原故障的设置。 故障控制器设有显示装置，显示教学电梯上设置的故障数、已排查的故障数、待排
查的故障数。管理计算机记录电梯故障的设置和排除情况，包括排除故障所用时间、排除某
一故障所用次数、故障排除过程中排除故障错误的情况。 本发明故障控制器通过网络与管理计算机连接，教员操作管理计算机设置电梯故障，管理计算机通过网络向故障控制器发出故障设置信号，故障控制器的主控制器解码并由故障控制接口执行故障设置指令，控制设置的教学电梯电气回路故障点的通断，设置故障。 本发明为教学的老师和实习的学生提供一套功能完备的电梯教学设备，通过本发明，老师可以根据学生的实际情况，不用在电梯现场回避学生，通过管理计算机简单快速设置各种电梯电气故障，针对不同培养对象因材施教，实现教学互动。 本发明是利用传统的电梯教学模型，开发的一套通过网络通讯与组网的远程教学管理系统，老师由管理计算机通过网络发送指令，通过故障控制器给教学电梯模型设置故障，学生通过人机接口输入故障排除信息，由故障控制器传输回管理计算机，管理计算机实时监视记录故障排除情况，包括排除故障所用时间、故障排除错误情况等。按照以往的教学考核方法，教员需要10-15分钟来设置一台电梯的故障并核对学员的故障排查结果，而且一个教员一次只能对一个学员教学或考核；本发明只需教员在管理计算机上简单操作，学员故障排查结果的记录核对由管理计算机自动完成，并且在多台教学电梯组网下，一个教员可以同时对多个学员进行教学或考核，设置故障和结果核对实时完成，只需1 2分钟。
本发明系统结构简单，通过管理计算机和故障控制器代替了原来人工设置的大量工作，以及大量记录工作，也不必对学生进行回避，管理计算机通过网络连接多台教学电梯，可实现一个老师同时对多个学生进行电梯故障排除的教学考核，并且所有过程均有管理计算机进行详细记录，实现量化考核，大大提高了教学效率，减轻了教员工作量，本发明能够进一步提高电梯专业教学的互动性和教学质量。
图1为本发明的组网拓扑图。 图2为故障控制器硬件组成结构图。 图3为故障控制接口串接电梯电气回路示意图。
具体实施例方式
本发明的技术方案为一种电梯教学系统，包括至少一台教学电梯、与教学电梯对应的故障控制器、一管理计算机。故障控制器通过网络与管理计算机连接，教员操作管理计算机设置电梯故障，管理计算机通过网络向指定的故障控制器发出故障设置信号，故障控制器的主控制器解码并由故障控制接口执行故障设置指令，控制设置的教学电梯电气回路故障点的通断，设置故障。
电梯教学系统可根据用户教学规模的要求，至少由单台教学电梯、对应的单台故 障控制器组成，也可多台教学电梯组网，同时用多台教学电梯进行教学，组网规模不受限 制。本发明使用时，教员只需在管理计算机发出故障点的通断控制信号，无需进行繁琐的人 工故障设置，学员进行故障排查后，向管理计算机发送排查结果，电梯故障的设置和任一故 障的排除情况也由管理计算机进行核查并记录，快速便捷高效。 管理计算机可通过故障控制器实时查看已组网教学电梯的故障设置和故障排除 情况，设置指定电梯的故障，排除已设置的电梯故障。 一个学员考核完毕，可通过管理计算 机快速清除教学电梯上的所有故障，恢复到原始状态，重新设置，对下一个学生进行考核。 设置故障和学员排查结果核对只需1 2分钟。
下面具体说明本发明。 如图2，故障控制器由故障控制接口 1、显示装置2、主控制器3、人机接口4和网络 接口 5组成。故障控制接口 l和网络接口 5分别连接主控制器3，教学电梯电气回路上设 有多个故障点，故障控制器的网络接口 5通过网络与管理计算机双向连接，故障控制接口 1 设有多个故障触点对应连接教学电梯电气回路的故障点；主控制器3的输出连接显示装置 2的输入，人机接口 4的输出连接主控制器3。 故障控制接口 1是连接教学电梯电气回路各故障点的输出信号控制接口，可同时
连接并控制48路电梯电气回路。和教学电梯连接时，将故障控制接口 1的每一路故障触点
串接在电梯欲设置故障的电气回路中，即故障点处，如图3所示，故障控制接口 l在电气回
路中的串接示意图，图中"a"、"b"是故障控制器接口 l的一路输出控制触点。故障控制接
口 l执行来自主控制器3的故障设置指令，设置被串接的电气回路故障。 显示装置2用来显示故障控制器故障设置状态，提醒故障排除人员，教学电梯是
否已经设置故障，如果已设置故障则同时实时显示故障设置路数。 人机接口 4是故障排除的人机对话窗口，用于回答管理计算机设置的故障。故障
排除人员通过人机接口 4输入发现的故障信息，经过主控制器3和网络接口 4发送到管理
计算机，管理计算机接收到人机接口 4输入的信息后，与预先设定的排除故障信息比对，一
致则发出故障消除指令，通过故障控制器自动排除已发现电气回路的故障。 主控制器3是故障控制器的核心，用以解码来自管理计算机的指令并通过故障控
制接口 1设置故障，控制显示装置2显示故障排除情况，接收并处理来自人机接口 4输入的
信息，与管理计算机通过网络接口 5进行通讯并传输控制信号。 故障控制器通过网络接口 5与网络连接，再由网络连接管理计算机，组网构成电 梯教学系统。 电梯可以是等比实体的教学电梯，也可以是微縮的电梯模型或同样具有控制功能 的电梯控制柜。 具体故障设置和排除过程如下所述 管理计算机将电梯故障设置指令通过网络传递给故障控制器，故障控制器解码后 控制故障控制接口 1执行，从而控制教学电梯电气回路的故障点断开，实现设置电梯故障， 同时显示装置2显示显示教学电梯上设置的故障数、已排查的故障数、待排查的故障数，提 醒学员进行故障排除。 学员逐一排查电梯控制系统的电气回路，在查找到已设置的电气故障后，通过人机接口 4输入故障信息，由故障控制器通过网络接口 5传送给管理计算机。管理计算机将学
员输入的信息与管理计算机设置的相应信息进行比较，如一致则表明故障排除作业正确，
管理计算机向故障控制器发送指令，自动排除已经设置的故障，显示装置2待排查的故障
数显示相应减"l"，并提示故障排除人员故障排除正确；如故障不一致则表明故障排除作
业不正确，显示装置故障数显示不变，并提示故障排除错误，提醒故障排除人员继续排除故
障。如此操作，直至故障完全清除，故障数为"O"，故障排除作业成功。 又，管理计算机可以直接向故障控制器发送指令清除已设置的电梯故障。 故障设置和排除的过程中，管理计算机将记录电梯故障的设置和排除情况，包括
排除故障所用时间、排除某一故障所用次数、故障排除过程中排除故障错误的情，全面准确
的数据记录有利于教员对学员的能力及不足之处进行全面评价，由于是计算机记录，也更
方便进行多种数据统计，能够更快速的把握学员的整体水平、整体教学质量等。 本发明适用于电梯教学和电梯现场考试，可根据学员的情况现场灵活设置故障，
自动判别故障排除的正确性，并记录故障排除过程中故障排除的情况，具有很强的实用价值。
权利要求
一种电梯教学系统，其特征是包括至少一台教学电梯、与教学电梯对应的故障控制器、一管理计算机，故障控制器包括主控制器、故障控制接口和网络接口，故障控制接口和网络接口分别连接主控制器，教学电梯电气回路上设有多个故障点，故障控制器的网络接口通过网络与管理计算机双向连接，故障控制接口设有多个故障触点对应连接教学电梯电气回路的故障点。
2. 根据权利要求1所述的一种电梯教学系统，其特征是故障控制器还设有显示装置， 主控制器的输出连接显示装置的输入。
3. 根据权利要求1或2所述的一种电梯教学系统，其特征是故障控制器还设有人机接 口 ，人机接口的输出连接主控制器。
4. 权利要求1-3所述的电梯教学系统的实现方法，其特征是包括以下步骤1) 、教员在管理计算机设置电梯故障，管理计算机发出故障设置信号至故障控制器，故 障控制器的主控制器对信号解码后，控制故障控制接口对教学电梯的电气回路设置故障；2) 、学员对教学电梯的电气回路进行排查，通过故障控制器的人机接口输入排查结果， 排查结果由故障控制器传回管理计算机与设置的电梯故障核对，如排查出的故障与设置故 障一致，管理计算机发出故障排除信号，故障控制器控制故障控制接口消除相应的电气回路故障，如排查出的故障与设置故障不一致，则保持原故障的设置。
5. 根据权利要求4所述的电梯教学系统的实现方法，其特征是故障控制器设有显示装 置，显示教学电梯上设置的故障数、已排查的故障数、待排查的故障数。
6. 根据权利要求4或5所述的电梯教学系统的实现方法，其特征是管理计算机记录电 梯故障的设置和排除情况，包括排除故障所用时间、排除某一故障所用次数、故障排除过程 中排除故障错误的情况。
全文摘要
一种电梯教学系统及其实现方法，包括至少一台教学电梯、与教学电梯对应的故障控制器、一管理计算机；故障控制器通过网络与管理计算机连接，教员操作管理计算机通过故障控制器设置电梯故障，学员的排查结果由故障控制器传回管理计算机与设置的电梯故障核对。本发明系统结构简单，通过管理计算机和故障控制器代替了原来人工设置的大量工作，以及大量记录工作，也不必对学生进行回避，管理计算机通过网络连接多台教学电梯，可实现一个老师同时对多个学生进行电梯故障排除的教学考核，并且所有过程均有管理计算机进行详细记录，实现量化考核，大大提高了教学效率，减轻了教员工作量，本发明能够进一步提高电梯专业教学的互动性和教学质量。
文档编号G09B7/00GK101702268SQ20091020988
公开日2010年5月5日 申请日期2009年11月6日 优先权日2009年11月6日
发明者丌洪, 任诗波, 梁秉, 胡松明 申请人:南京市特种设备安全监督检验研究院