电梯故障诊断装置、方法以及控制器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电梯测控技术领域，更具体地设及一种电梯故障诊断装置、方法W及 控制器。
【背景技术】
[0002] 目前，中国已成为世界上电梯保有量最大的国家，而电梯安全问题却日益突出。据 国家质检总局统计，从2003年至今，电梯的安全事故一直在八大类特种设备中排前Ξ名。据 统计，诸多导致电梯安全隐患的因素中，制造质量占16%，安装占24%，而保养和使用问题 高达60%。现在的电梯检修系统，需要在出现故障后，由检修人员到现场进行故障判断解 决。而由于电梯故障多样和地域限制，并不能快捷、高效地发现和解决问题。
【发明内容】
[0003] 较新型号的电梯在出厂时可能安装有传感器，运些传感器能够检测电梯运行过程 中的参数，并输出所检测的参数W供电梯的操作维护人员判断电梯是否存在故障。但是，所 检测的参数W及输出运些参数的方式等与电梯的结构、原理等有关，不同的电梯厂商甚至 不同的电梯型号可能采用不同的参数。而且，大量的老式电梯甚至根本无法提供运样的参 数。运使得监督电梯的运行状态W及在发生事故后判断事故原因等非常不便。
[0004] 本发明提供了一种电梯故障诊断装置、方法W及控制器。
[0005] 根据本发明的一方面，提供了一种电梯故障诊断装置，该电梯故障诊断装置包括 抱闽刹车运行检测单元，所述抱闽刹车运行检测单元用于检测抱闽动作的振动信号；W及 主控制器，连接到所述抱闽刹车运行检测单元，用于对抱闽动作的振动信号进行处理，从而 判断抱闽刹车运行质量，并且将判断结果发送给显示单元。
[0006] 根据本发明的另一方面，提供了一种电梯故障诊断方法，包括检测抱闽动作的振 动信号;对抱闽动作的振动信号进行处理，从而判断抱闽刹车运行质量；W及对所述的判断 结果进行显示。
[0007] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于电梯故障诊断的控制器，包括接收装置， 用于接收抱电梯的抱闽动作的振动信号;处理装置，连接到所述接收装置，用于对抱闽动作 的振动信号进行处理;判断装置，连接到所述处理装置，用于根据所述处理的结果判断电梯 是否存在故障。
[000引该诊断系统与方法能够便于维护人员对电梯故障的定位和解决;并且能分析电梯 监视的各部分实时状态而预测故障的发生，提出维修警告，从而将电梯的重大故障防患于 未然。
【附图说明】
[0009]通过参考附图会更加清楚地理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理 解为对本发明进行任何限制，在附图中：
[0010] 图1示出根据本发明的电梯故障诊断装置的一个实施例的框图；
[0011] 图2示出根据本发明的电梯故障诊断方法的一个实施例的流程图；
[0012] 图3示出根据本发明的抱闽刹车运行检测单元的一个实施例的俯视示意图；
[0013] 图4示出根据本发明的用于电梯故障诊断的控制器的一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014] 下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述 中，提出了许多具体细节，W便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说 很明显的是，本发明可W在不需要运些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施 例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限 于下面所提出的任何具体配置和方法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、 部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技 术，W便避免对本发明造成不必要的模糊。
[0015] 下面结合附图，详细描述根据本发明实施例的电梯故障诊断装置、方法W及控制 器。
[0016] 图1示出根据本发明的电梯故障诊断装置的一个实施例的框图。
[0017] 如图1所示，该电梯故障诊断装置包括抱闽刹车运行检测单元101和主控制器108。 抱闽刹车运行检测单元101用于检测抱闽动作的振动信号。主控制器108连接到抱闽刹车运 行检测单元101，用于对抱闽动作的振动信号进行处理，从而判断抱闽刹车运行质量，并且 将判断结果发送给显示单元110。显示单元110用于显示所述主控制器108发来的判断结果。 主控制器108可W设在电梯轿厢的内部或外部，也可W设在电梯安装间中，还可W相对于电 梯位于远程，例如设置在电梯的监控室中。
[0018] 在一种实施例中，显示单元110可W相对于电梯位于远程。例如，显示单元110可W 设置在电梯的监控室中。根据需要，监控室中还可W设置存储单元109、报警单元111等。主 控制器108在判断结果超出运行质量阔值时，可W向报警单元111发出报警信号，W由报警 单元111通知电梯的操作维护人员。存储单元109可W随时间存储主控制器108的判断结果， W提供关于电梯运行质量的长期统计数据。此外，在一个实施例中，主控制器108通过无线 通信的方式与远程服务器上的报警单元111、显示单元110、存储单元109相连接，从而能够 便于维护人员对电梯故障的定位和解决;并且能分析电梯监视的抱闽刹车运行部分实时状 态而预测故障的发生，提出维修警告，从而将电梯的重大故障防患于未然。
[0019] 图3示出抱闽刹车运行检测单元的一个实施例的俯视示意图。抱闽刹车运行检测 单元101可W包括设置在电梯抱闽上的振动传感器1015。振动传感器1015可W设置在抱闽 闽臂1012上，例如可W设置在电梯抱闽闽臂1012的上侧。振动传感器1015也可W设置在抱 闽的闽瓦1013或闽皮1014等部位。
[0020] 在一个实施例中，抱闽动作的振动信号包括左右抱闽的开/合闽动作振动信号。加 速度传感器可W检测左右抱闽的开/合闽动作的加速度。主控制器108可W从左右抱闽的 开/合闽动作的振动信号提取出左右抱闽的开/合闽动作的起始时刻t〇L、t〇R、i;t、?,；；和停 止时刻tiL、tiR、咬、还可W计算开/合闽动作信号的脉宽AtL、AtR、Ai;'、Δ?;(例如 通过A tL = tlL-t〇L等）。主控制器108可判断左右抱闽开/合闽动作是否存在时延。抱闽动作 延时时间是给电动机扭矩后打开抱闽的延时时间，电梯抱闽的作用是当电梯轿厢处于静止 且马达处于失电状态下防止电梯再移动的机电装置。在某些控制形式中，它会在马达断电 时刹住电梯。它的控制方式一般是得电时抱闽松开，失电时抱闽抱紧。如上所述，抱闽刹车 运行检测单元10 1通过提取出左右抱闽的开/合闽动作的起始时刻toL、toR、请_.、和停止 时刻、?；；，从而有效判断电梯的左右抱闽的开/合闽动作的动作是否一致，抱闽 动作是否存在时延，并针对W上结果及时对电梯是否需要维护进行预判，提高电梯的安全 性和电梯维保的时效性。
[0021] 在一种实施例中，根据加速度振动传感器1015检测到的开/合闽动作的加速度a, 可知抱闽抱住滑轮的有用摩擦力为F = yFN = yma，其中μ是曳引轮的绳槽曳引钢丝绳的摩擦 系数，Fn为抱闽压力，m为质量。而根据电梯曳引机结构，开闽所受合力即有用摩擦力=摩擦 系数*(制动力-弹黃弹力-阻力），合闽所受合力即有用摩擦力=摩擦系数*(弹黃弹力-阻 力）。因为上式中质量m保持不变，摩擦系数μ与钢丝绳和曳引轮的表面材质有关系，当二者 未发生磨损时，μ可认为保持不变;因此F的变化可转化为加速度a的变化。
[0022] 设加速度传感器输出加速度信号为fT(t)，fT(t)的傅里叶变换为Ft( ω )，根据帕塞 瓦尔定理，fx(t)的能量
其中，G(f)= |Ft( ω )2称为能 量谱密度。
[0025] 因此对所测加速度值，可通过例如傅里叶变换方式求积分，获得能量谱密度。
[0026] 根据左右开/合闽的脉宽、能量谱密度是否正常，可W判断抱闽压力是否正常，得 到抱闽刹车运行质量。并可W根据W上结果及时对电梯是否需要维护进行预判，提高电梯 的安全性能。
[0027] 在一个实施例中，电梯故障诊断装置还包括轿厢垂直运行检测单元106,所述轿厢 垂直运行检测单元106用于采集电梯轿厢的垂直运行速度。可W对轿厢垂直运行信号设置 安全维护阔值和预警阔值，若维护期间，轿厢的垂直运行速度超出安全维护阔值，则提出警 报，例如主控制器108可W向报警单元111发出报警信号;若电梯正常运行期间，轿厢的垂直 运行速度超出预警阔值，速度过快或过慢，则提出警报，例如主控制器108向报警单元111发 出报警信号，提醒维保人员需进行维护。
[0028] 在一个实施例中，主控制器根据所述左右抱闽的开/合闽动作的加速度信号W及 电梯轿厢的垂直运行速度信号，判断曳引轮的绳槽与曳引钢丝绳之间的摩擦系数。运种判 断例如可W实时地进行。电动机转动时由于曳引轮的绳槽与曳引钢丝绳之