一种电梯安全检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电梯安全系统，特别涉及一种电梯安全检测系统。
【背景技术】
[0002]在现代社会中，人们对作为垂直交通工具的电梯已习以为常，且越来越依赖它。像任何其他交通工具一样，电梯在给人们节省时间和体力的同时，也不可避免地带来了一定的风险。为了把这种风险降到最低限度，多年来人们一直在对电梯安全性方面进行摸索，使它的安全保障措施日趋完善。
[0003]在日常生活中，电梯安全事故时有发生，如开门轿厢未停，踩空坠落井道；系统故障，被困轿厢；轿厢冲顶或蹲底挤扎；电梯失控溜车，轿厢突然下坠或上升；紧急通讯失灵。为加强对电梯日常运行状况和维护保养的监管，分析电梯故障的成因和发展规律，科学评估电梯运行的各种安全状态，及时预警电梯故障，建立实时监测、智能分析、综合管理的电梯安全监测系统，对减少电梯安全事故，降低电梯故障率具有重要的意义。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够对电梯轿厢和机房的运行状态数据进行实时采集，并分析电梯故障的成因和发展规律，科学评估电梯运行的各种安全状态，及时预警电梯故障，建立具有实时监测、智能分析、综合管理功能的电梯安全检测系统。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种电梯安全检测系统，包括轿厢终端、机房终端和远程监控中心，所述的轿厢终端用于采集轿厢的运行状态数据；机房终端用于采集机房的状态数据以及收集轿厢数据和进行智能状态预测；远程监控中心用于全面收集并分析网络中所有电梯的运行状态和维护保养数据，并构建电梯日常运行状况及维保信息监测数据库；轿厢终端与机房终端、机房终端与远程监控中心分别通过通信网络连接。
[0006]进一步地，所述的轿厢终端安装在轿厢顶部，包括轿厢终端微控制器、位置传感器、加速度传感器、噪声传感器和重量传感器，位置传感器、加速度传感器、噪声传感器和重量传感器分别与轿厢终端微控制器相连。
[0007]进一步地，所述的机房终端安装于电梯井道顶部的机房内，包括机房终端微控制器、温湿度传感器、RFID维保身份识别模块和曳引机电流检测模块，所述的温湿度传感器、RFID维保身份识别模块和曳引机电流检测模块分别与机房终端微控制器相连。
[0008]进一步地，所述的位置传感器包括轿门开关检测传感器和轿厢平层检测传感器，所述的轿门开关检测传感器采用霍尔开关传感器，霍尔开关传感器安装于电梯轿厢门附近，位于电梯关门换速开关和关门到位开关之间，用于检测轿厢门的开关状态；所述的轿厢平层检测传感器采用光电开关，光电开关安装于轿厢顶部导轨附近，包括上平层光电开关和下平层光电开关，上平层光电开关位于轿厢顶部，下平层光电开关位于轿厢底部。
[0009]所述的加速度传感器采用三轴加速度传感器ADXL345，ADXL345采用I2C接口模式。所述的轿厢终端微控制器采用CC2530，轿厢终端微控制器与机房终端微控制器通过ZigBee网络进行通信。
[0010]进一步地，所述的RFID维保身份识别模块采用MFRC522进行设计，MFRC522与机房终端微控制器通过SPI接口通信。所述的机房终端微控制器采用STM32F407，机房终端微控制器与远程监控中心通过ZigBee网络或GPRS网络进行通信，机房终端微控制器通过GPRS网络或GSM网络连接报警模块。所述的STM32F407通过UART与GPRS数据传输模块相连，所述的GPRS数据传输模块采用SIM900A。
[0011]本实用新型的有益效果是:设有位置传感器、加速度传感器、重量传感器和温湿度传感器等多种传感器，能够对电梯轿厢和机房的运行状态数据进行实时采集；并采用ZigBee和GPRS技术构成的无线数据传输网络将采集到的数据传送到轿厢终端和机房终端，机房终端还能对电梯的维保状况进行记录，并对电梯运行状况进行初步评估，如有异常立即发出警报，并将所有的数据传送至远程监控中心；远程监控中心构成了完备的电梯运行维护数据库，分析电梯故障的成因和发展规律，科学评估电梯运行的各种安全状态，及时预警电梯故障，建立实时监测、智能分析、综合管理的电梯安全监测系统，对降低电梯故障率具有重要的意义。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的检测系统结构示意图；
[0013]图2为本实用新型的光电开关接口电路图；
[0014]图3为本实用新型的三轴加速度传感器接口电路图；
[0015]图4为本实用新型的RFID维保身份识别模块电路图；
[0016]图5为本实用新型的SIM900A与8引脚SIM卡接口电路图；
[0017]图6为本实用新型的CC2530功率扩展接口电路图；
[0018]图7为本实用新型的机房终端工作流程图；
[0019]图8为本实用新型的远程监控中心工作流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。
[0021]如图1所示，一种电梯安全检测系统，包括轿厢终端、机房终端和远程监控中心，所述的轿厢终端用于采集轿厢的运行状态数据；机房终端用于采集机房的状态数据以及收集轿厢数据和进行智能状态预测；远程监控中心为集中管理系统，用于全面收集并分析网络中所有电梯的运行状态和维护保养数据，并构建电梯日常运行状况及维保信息监测数据库；轿厢终端与机房终端、机房终端与远程监控中心分别通过通信网络连接。本实用新型的电梯安全检测系统根据监测数据库，统计电梯的维护保养信息，跟踪电梯的安全运行情况，分析电梯故障的成因和规律，评估电梯的安全状态，并及时预警电梯故障。
[0022]进一步地，所述的轿厢终端安装在轿厢顶部，包括轿厢终端微控制器、位置传感器、加速度传感器、噪声传感器和重量传感器，位置传感器、加速度传感器、噪声传感器和重量传感器分别与轿厢终端微控制器相连。
[0023]进一步地，所述的机房终端安装于电梯井道顶部的机房内，包括机房终端微控制器、温湿度传感器、RFID维保身份识别模块和曳引机电流检测模块，所述的温湿度传感器、RFID维保身份识别模块和曳引机电流检测模块分别与机房终端微控制器相连。
[0024]进一步地，所述的位置传感器包括轿门开关检测传感器和轿厢平层检测传感器，所述的轿门开关检测传感器采用霍尔开关传感器，霍尔开关传感器安装于电梯轿厢门附近，位于电梯关门换速开关和关门到位开关之间，用于检测轿厢门的开关状态；正常运行中，轿门应同时开启或关闭，轿厢未平层、制动器没有制动及曳引机处于工作状态中，轿门是绝对不允许开启的，任何轿门的故障可能会导致非常严重的人身伤亡事故；
[0025]所述的轿厢平层检测传感器采用光电开关，光电开关安装于轿厢顶部导轨附近，包括上平层光电开关和下平层光电开关，上平层光电开关位于轿厢顶部，下平层光电开关位于轿厢底部，用于组合分析电梯运行方向、位置及平层状态。轿厢停靠站时，轿厢地坎应与层门地坎达到同一水平面，如果监测中发现平层时轿厢地坎与层门地坎的误差超过规定值，则可判定电梯的发生不平层故障，其接口电路如图2所示。开关量经光耦隔离后输入至轿厢终端，输入端LED用于指示状态，TVS为瞬态抑制二极管，用于瞬间输入过压保护，抑制尖峰电压干扰。
[0026]《电梯技术条件》国家标准规定，乘客电梯起动加速度和制动减速度最大值均不应大于1.5m/s2，乘客电梯运行在恒加速区域内的垂直(Z轴)振动的最大峰峰值不应大于0.30m/s2，乘客电梯轿厢运行期间水平(X轴和Y轴)振动的最大峰峰值不应大于0.20m/s2。所述的加速度传感器采用三轴加速度传感器ADXL345，测量电梯垂直方向的加速度以及水平方向的振动。ADXL345具有±16g测量范围，13位分辨率，SP1、I2C访问接口，既能测量运动或冲击导致的动态加速度，也能测量静止加速度。其接口电路如图3所示。本实施例的ADXL345采用I2C接口模式。
[0027]所述的轿厢终端微控制器采用CC2530，轿厢终端微控制器与机房终端微控制器通过ZigBee网络进行通信。
[0028]ADXL345作为从机，轿厢终端微控制器CC2530作为主机，CS引脚接高电平，ADXL345采用I2C接口模式，支持标准(10kHz)和快速(400kHz)数据传输。支持单个或多个字节的读取/写入。ALT ADD引脚接高电平，器件的7位I2C地址是OxlD，随后为R/W位。0x3A写入，0x3B读取。当ADXL345沿检测轴正向加速时，对正加速度进行检测。由于通信速度限制，使用400kHz I2C时，最大输出数据速率为800Hz，与I2C通信速度按比例呈线性变化，使用100kHz I2C时，ODR最大限值为200Hz。ADXL345具有32位FIFO，器件可工作于旁路模式、FIFO模式、流模式或触发器模式。
[0029]触发器模式下，FIFO收集样本，保存从x、y和z轴收集的最新32位样本。触发事件发生后，中断被发送到INTl引脚或INT2引脚，FIFO保持最后η个样本(其中η为FIF0_CTL寄存器样本位规定值)，然后在FIFO模式下运行，只有FIFO没有填满时，才会收集新样本。触发器模式复位后，才能识别附加触发事件。要复位触发器模式，应依次读取FIFO