电梯运行电压监测系统的制作方法

本发明实施例涉及电梯物联网领域，特别涉及一种电梯运行电压监测系统。

背景技术：

随着经济的发展，电梯在生活中的应用越来越普及，为了避免电梯发生事故，需要定期对电梯的运行电压进行检查。

现有技术中，一般在需要检测电梯运行电压时，由检测人员到电梯机房中利用数字万用表现场测量。但是，检测人员到现场测量电梯运行电压的时间固定，在检测时间以外的时间难以发现电梯运行电压出现异常时，容易造成安全隐患。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种电梯运行电压监测系统。该技术方案如下：

第一方面，提供了一种电梯运行电压监测系统，该系统包括监控设备、串口服务器、信号传输总线和电梯运行电压检测电路；

所述监控设备与所述串口服务器连接；

所述串口服务器与所述信号传输总线连接；

所述电梯运行电压检测电路至少包括电压传感器、桥式整流电路、模拟A/数字D转换器、单片机芯片和信号转换电路，所述信号转换电路包括总线芯片，所述电压传感器的输入端连接电压检测点，所述电压传感器的输出端连接所述桥式整流电路，所述桥式整流电路连接所述A/D转换器的输入端，所述A/D转换器的输出端与所述单片机芯片的输入端连接，所述单片机芯片的输出端连接所述总线芯片的输入端；所述电压检测点位于电梯控制柜外的三相电源上；

所述电梯运行电压检测电路中的所述总线芯片的总线信号端与所述信号传输总线连接。

可选的，所述电梯运行电压检测电路还包括滤波电路，所述滤波电路为电容器和电阻器构成的∏型滤波电路；

所述滤波电路的输入端与所述桥式整流电路连接，所述滤波电路的输出端与所述A/D转换器连接，所述桥式整流电路包括四个二极管。

可选的，当所述监控设备的数量为至少两个时，所述监控设备通过路由设备与所述串口服务器连接。

可选的，所述电梯运行电压检测电路中的所述单片机芯片还连接有复位电路和时钟电路；

所述复位电路包括按钮、电阻器和电容器；

所述时钟电路包括电容器和晶体。

可选的，所述电梯运行电压检测电路还包括显示电路，所述显示电路包括显示芯片；

所述显示芯片与所述单片机芯片连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

该系统包括监控设备、串口服务器、信号传输总线和电梯运行电压检测电路，电梯运行电压检测电路包括电压传感器、桥式整流电路、A/D转换器、单片机芯片和信号转换电路，电压传感器实时检测电压检测点的电压，并将检测到的电压信号发送至A/D转换器，A/D转换器将电压信号进行转换后得到电压数值信号，再将电压数值信号发送至单片机芯片，由单片机芯片进行存储，当监控设备发送电压数值信号查询指令时，单片机芯片将存储的电压数值信号打包封装发送给信号传输总线，信号传输总线将打包封装的电压数值信号转换为485总线信号并发送至串口服务器，串口服务器将485总线信号发送至监控设备；解决了相关技术无法实时监控电梯运行电压，容易造成电梯运行安全隐患的问题；达到了实时监控电梯运行电压，便于及时发现故障隐患，提高电梯运行的安全性的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的一种电梯运行电压监测系统的原理示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种电梯运行电压检测电路的一部分的结构示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种单片机电路的结构示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种信号转换电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是根据一示例性实施例示出的一种电梯运行电压监测系统的原理示意图。该电梯运行电压监测系统包括：监控设备110、串口服务器120、信号传输总线130和电梯运行电压检测电路140。

电梯运行电压检测电路140用于监测位于电梯机房内的电梯控制柜之外的三相电源的运行电压。

电梯运行电压检测电路140至少包括电压传感器141、桥式整流桥电路142、A/D(analog to digital，模拟到数字)转换器143、单片机芯片144和信号转换电路145。

其中，信号转换电路145包括总线芯片；电压传感器141设置在电梯机房内，电压传感器141接在电梯控制柜之外的三相电源上。

电压传感器141的输入端连接电压检测点，电压检测点位于电梯控制柜之外的三相电源上。电压传感器141实时检测电压检测点处的电压，并将检测到的电压数值信号发送至单片机芯片144由单片机芯片144存储。

电压传感器141的输出端连接桥式整流电路142，桥式整流电路142连接A/D转换器143，A/D转换器143的输出端连接单片机芯片144的输入端，单片机芯片144的输出端连接总线芯片的输入端。

可选的，电压传感器的型号为SPT205B。

可选的，A/D转换器的型号为TCL1549。

可选的，单片机芯片的型号为STC89C52。

电梯运行电压检测电路140中的总线芯片的总线信号端与信号传输总线130连接。

可选的，总线芯片的型号为MAX485。

电梯运行电压检测电路140的数量至少为一个。

可选的，电梯运行电压检测电路140的数量与需要检测电梯运行电压的电梯的数量相同。

监控设备110用于通过电梯运行电压检测电路140检测电梯运行电压；监控设备110还用于对获取到的电梯运行电压进行显示、存储和浏览。

监控设备110还用于在检测到电梯运行电压超过预定值时自动执行报警程序。可选的，预定值为380V。

监控设备还能用于记录执行报警程序的时间。

监控设备110与串口服务器120连接，串口服务器120与信号传输总线130连接。

由于信号传输总线130传输的信号不是监控设备110能够直接识别的信号，因此，需要在监控设备110和信号传输总线130之间添加串口服务器120，由串口服务器110将信号传输总线130传输的信号转换为监控设备110能够直接识别的信号。

串口服务器120具有独立的IP(Internet Protocol，网络协议)地址，监控设备可以通过IP地址寻址到串口服务器。

可选的，信号传输总线为RS-485总线，串口服务器与RS-485总线连接，挂在RS-485总线上的每个串口设备利用RS-485总线地址进行区分，可以将串口号映射成网络端口号，通过“IP地址+网络端口号”为每一个RS-485总线建立独立的虚拟串口通道。

可选的，当监控设备110的数量为至少两个时，串口服务器110和至少两个监控设备110通过路由设备连接。可选的，路由设备是交换机或路由器。

监控设备110基于以太网，利用TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/因特网互联协议)协议的虚拟串口软件实现数据透传。

监控设备110利用虚拟串口程序，通过网口与路由设备连接以实现与串口服务器通信，实现监控设备110对电梯运行电压检测电路的控制。

可选的，本发明实施例提供的电梯运行电压监测系统采用Modbus协议，当监控设备110发送电梯运行电压查询指令时，与串口服务器连接的电梯运行电压检测电路根据监控设备110的电梯运行电压查询指令做出响应，仅由被寻址到的电梯运行电压检测电路返回查询数据；具体地，电梯运行电压检测电路中的单片机采集电压数值信号，根据Modbus协议将采集到的电压数值信号打包封装，被寻址到的电梯运行电压检测电路的单片机向监控设备发送打包封装后的电压数值信号。

综上所述，本发明实施例提供的电梯运行电压监测系统，包括监控设备、串口服务器、信号传输总线和电梯运行电压检测电路，电梯运行电压检测电路包括电压传感器、桥式整流电路、A/D转换器、单片机芯片和信号转换电路，电压传感器实时检测电压检测点的电压，并将检测到的电压信号发送至A/D转换器，A/D转换器将电压信号进行转换后得到电压数值信号，再将电压数值信号发送至单片机芯片，由单片机芯片进行存储，当监控设备发送电压数值信号查询指令时，单片机芯片将存储的电压数值信号打包封装发送给信号传输总线，信号传输总线将打包封装的电压数值信号转换为485总线信号并发送至串口服务器，串口服务器将485总线信号发送至监控设备；解决了相关技术无法实时监控电梯运行电压，容易造成电梯运行安全隐患的问题；达到了实时监控电梯运行电压，便于及时发现故障隐患，提高电梯运行的安全性的效果。

此外，电梯运行电压检测电路中的电压传感器设置在电梯控制柜之外的三相电源上，不需要打开电梯控制柜，也不需要在电梯控制柜中设置远程控制板，不需要考虑不同厂家生产的电梯远程控制板的兼容性问题，通用性更强，便于安装。

可选的，在图1所示的电梯运行电压监测系统中的电梯运行电压检测电路中还包括滤波电路，滤波电路的输入端与桥式整流电路连接，滤波电路的输出端与A/D转换器连接。

以电压传感器的型号为SPT205B、A/D转换器的型号为TCL1549、单片机的型号为STC89C52、总线芯片的型号为MAX485为例，本发明实施例提供的电梯运行电压监测系统的具体实现方式如图2、图3、图4所示。

如图2所示，电压传感器SPT205B串联电阻器R1后与电压检测点连接，电压传感器SPT205B的输出端并联电阻器R2后与桥式整流电路的第1端和第3端连接。

桥式整流电路由四个二极管D1、D2、D3、D4构成，桥式整流电路的第2端和第4端与滤波电路连接。

滤波电路是电阻器R3和电容器C1和电容器C2构成的∏型滤波电路，电容器C1并联在桥式整流电路的第2端和第4端，电容器C2和电阻器R3串联后并联在电容器C2两端。

滤波电路的输出端与A/D转换器连接，具体地，滤波电路的输出端与电感RW的a端和b端连接，RW的c端与A/D转换器TCL1549的AIN端连接。

其中，TCL1549的CS’端为芯片选择端，低电平有效；AIN端为模拟信号输入端，DOUT端为转换结果输出端，在时钟信号的作用下，前次转换结果以串行方式一次由DOUT引脚输出；I/OCLK端为输入/输出时钟端；REF+端为基准电压的高值端，连接+5V电压；REF-端为基准电压的低值端，接地，VCC为正电源端，接+5V电压；GND端接地。

A/D转换器TCL1549的CS’端与图3所示的单片机芯片STC89C52的P16端连接，A/D转换器TCL1549的DOUT端与图3所示的单片机芯片STC89C52的P15端连接，A/D转换器TCL1549的I/OCLK端与图3所示的单片机芯片STC89C52的P14端连接。

单片机芯片STC89C52的P14端、P15端和P16端为I/O(input/output，输入/输出)端口。

图3所示的单片机芯片STC89C52的串行输入端RXD与图4所示的总线芯片MAX485的输出端RO连接，图3所示的单片机芯片STC89C52的串行输出端TXD与图4所示的总线芯片MAX485的输入端DI连接。

如图4所示，总线芯片MAX485的两个总线信号端A、B与信号传输总线130连接。

需要说明的是，单片机芯片STC89C52与总线芯片MAX485连接时，电路中还包括电阻器R11、电阻器R12和三极管Q，电阻器R11、电阻器R12和三极管Q的连接方式如图4所示；总线芯片与信号传输总线连接时，电路中还包括电阻器R5、电阻器R6、电阻器R7、电阻器R8、电阻器R9，电阻器R5、电阻器R6、电阻器R7、电阻器R8、电阻器R9的连接方式如图4所示。

可选的，电梯运行电压检测电路中的单片机芯片还连接有复位电路和时钟电路。

复位电路41包括按钮是S、电阻器R4和电容器C4，与单片机芯片的连接方式如图3所示。

时钟电路42包括电容器CY1、电容器CY2和晶体SL，与单片机芯片的连接方式如图3所示。

可选的，电梯运行电压检测电路还包括显示电路，显示电路包括显示芯片，显示芯片与单片机芯片连接。可选的，显示芯片的型号为LCD1602。

需要说明的是：上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。