专利名称：红外光幕电梯门保护器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电气自动控制的技术领域，具体地说是一种红外光幕电梯门保护装置。
以往的电梯门安全保护装置大都采用机械式的安全触板，属接触式的开关结构，不可避免地出现轧人轧物的现象，安全性能不甚理想，随着科学技术的发展和电梯市场的需求，传统的安全触板逐渐被红外线光幕所取代，其非接触式的优势极大地提高了电梯门的安全性能；而目前用于电梯门安全保护的红外光幕产品，均采用多对红外线收发单元以扫描方式实现光幕，虽能进行安全保护，但不能对每条光束、每对红外收发单元进行独立识别显示和操作，一旦某对单元发生故障，保护装置必将使电梯门不能关闭，造成电梯不能使用，此时需将整套装置予以更换或修复后，才能重新投入使用，这样给电梯用户带来极大的不便。
本发明的目的在于提供一种改进的红外光幕电梯门保护器，它可对众多的红外单元逐一进行识别和显示，并通过操作开关作应急处理，使电梯得以继续正常运行。
本发明的技术方案是这样实现的红外光幕电梯门保护器，它主要包括控制装置、发射装置和接收装置，发射装置和接收装置分别装于电梯门的两侧，控制装置通过传输电缆分别对发射装置和接收装置进行控制，其特征在于时钟脉冲电路接至脉冲幅度调制电路，脉冲幅度调制电路分别与发射同步分离控制电路、接收同步分离控制电路和采集选通识别电路连接；发射同步分离控制电路接至红外扫描发射驱动电路，接收同步分离电路还分别与采集选通识别电路、红外扫描接收驱动电路连接，红外扫描接收驱动电路可接收红外扫描发射驱动电路的信号；采集选通识别电路接至峰值检测显示电路，峰值检测显示电路分别与可控延时触发电路、转换输出电路连接，可控延时触发电路与可控语音功放电路连接，可控语音功放电路与扬声器连接，电源电路与各电路连接并对各电路进行供电。
本发明通过时钟脉冲电路产生的脉冲信号送至脉冲幅度调制电路，由脉冲幅度调制电路进行调制后，分别送至发射同步分离控制电路、接收同步分离控制电路和采集选通识别电路，对形成光幕的众多红外单元在高速扫描状态下，逐一进行单独的识别和显示，当某单元发生故障，该部位可准确地被显示出来，维修人员可通过操作开关进行处理，并可酌情使之退出警戒状态，保证电梯继续正常运行。
图1为本发明的连接示意2为本发明的电路连接框3为图2中一实施例的脉冲幅度调制电路4为图2中一实施例的发射同步分离控制电路5为图2中一实施例的红外扫描发射驱动电路6为图2中一实施例的红外扫描接收驱动电路7为图2中一实施例的接收同步分离控制电路8为图2中一实施例的采集选通识别电路9为图2中一实施例的峰值检测显示电路10为本发明中监控32对的一实施例波形11为本发明中监控64对的另一实施例波形12为本发明中监控32对的发射及接收连接13为本发明中监控64对的发射及接收连接图下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
本发明主要包括控制装置1、发射装置2和接收装置3，发射装置2和接收装置3分别装于电梯门的两侧，控制装置1通过传输电缆4分别对发射装置2和接收装置3进行控制，它区别于现有技术在于时钟脉冲电路5产生脉冲信号送至脉冲幅度调制电路6，经脉冲幅度调制电路6进行调制后的信号通过传输电缆4分别送至发射装置2中的发射同步分离控制电路7和接收装置3中的接收同步分离控制电路8进行分离控制并解调，脉冲幅度调制电路6中的调制信号还送至采集选通识别电路9；发射同步分离控制电路7将解调后的信号接至红外扫描发射驱动电路10，红外扫描发射驱动电路10将扫描运行的红外线信号送至红外扫描接收驱动电路11，接收同步分离电路8将信号分别送至采集选通识别电路9和红外扫描接收驱动电路11，红外扫描接收驱动电路11根据红外扫描发射驱动电路10发射的红外线信号，进行电梯门的关闭；采集选通识别电路9将选通后的信号接至峰值检测显示电路12，峰值检测显示电路12将信号分别送至可控延时触发电路13、转换输出电路14，可控延时触发电路13将信号送至可控语音功放电路15，可控语音功放电路15将信号放大推动扬声器16发出声音，电源电路与各电路连接并对各电路进行供电，本发明中的控制装置主要包括时钟脉冲电路、脉冲幅度调制电路、采集选通识别电路、峰值检测显示电路、转换输出电路、可控延时触发电路、可控语言功放电路，发射装置包括发射同步分离控制电路、红外扫描发射驱动电路，接收装置包括接收同步分离控制电路、红外扫描接收驱动电路。
本发明采用了目前较为先进的脉冲幅度调制技术即简称PAM，将多种信号组合后在一根线上实现传输，然后进行解调分别完成预定的功能，现以32对红外收发单元为例，作详细介绍，本实施例由32对红外收发单元在一个循环周期为32个序列脉冲作用下，作扫描运行，使之形成红外光幕警戒屏障，本发明主要由控制装置1、发射装置2和接收装置3三部分构成，控制装置3通过四芯传输电缆线4分别对发射装置2和接收装置3进行控制；复合同步时钟信号分别控制发射和接收装置，用串行方式将信号以PAM组合送入发射和接收装置，发射和接收装置中各自的同步分离控制电路将PAM进行解调，分离出各自用于同步扫描的编码脉冲，使之进行同步扫描检测，从接收装置中获取的故障信号，即光束被遮挡时转换出的信号再送入控制装置中的采集选通电路进行信息处理；脉冲幅度调制电路由集成电路U101与电阻R101、电容C101构成的振荡电路，其输出为脉冲方波送入集成电路U102的CP端；集成电路U102为二进制分配器，进入CP端的序列脉冲使其输出按二进制进行翻转，作为对U103的寻址，U103为ROM芯片，将软件程序固化其中，在32对红外收发单元的例子中，U103的输出端按偶数规律产生占空度为50％的32个脉冲方波，作为一个循环周期，U103的插脚端1产生32个脉冲，见波形图a；U103的插脚端2产生逢8时的4个脉冲，见波形图b；U103的插脚端3产生逢32时的1个脉冲，见波形图c；其中a波形为时钟计数脉冲，将作为32对单元的扫描驱动，b波形为时钟脉冲和复位脉冲的复合信号，一是用于收发的复位同步，二是用于计数，c波形为总复位脉冲，用于整个系统的同步，以上三个脉冲输出波形经电阻R102、R103、R104与R105调制成三个幅度不等的序列脉冲，再由T101组成的射极跟随器集中输出，实现了PAM；发射同步分离控制电路中的脉冲幅度调制信号经电阻R201同时输入到由U203A、U203B、U203C组成的三个电压比较器进行判别，由R206、R207、R208与R209组成高低不同的基准电压分别输入到三个比较器的反相输入端，各自的输出端分离出调制信号中的a、b、c波形，使信号还原，实现了解调；a、b、c波形输入至U204进行编码，U204内含两个独立的BCD码编码器，a波形输入至U204的CL1端，b波形输入至U204的R1端和CL2端，c波形输入至U204的R2端，其输出五位二进制编码脉冲将对32对红外单元进行扫描驱动；具体为由U202与外围阻容构成的超音频振荡器经电阻R204输出，将对红外发射管进行驱动；五位二进制编码脉冲的A、B、C脉冲低三位输入至U205，U205为8选1模拟电子开关，在A、B、C脉冲的作用下，其输出的八个开关轮流工作，其公共端COM接高电平，输出也为高电平，驱动T201至T208，使D211至D226红外发射管获得超音频信号而向外发射光束；五位二进制编码脉冲的D、E高2位脉冲输入至U206，U206为4选1译码器，在D、E脉冲的编码作用下，其输出的1、2、3、4端依次导通，由编码选择开关K201选位，控制U205的控制端，由四块相同板子串接组成32对红外单元，按顺序使选择开关K201分别选位1、2、3、4端，致使U205分别轮流驱动，从而实现了系统扫描；在接收同步分离控制电路中的同步分离与发射同步分离控制电路完全相同，不再重复，此外其中的编码选位电路亦相同，也不再描述，接收同步分离控制电路中的D311至D318红外接收管在U305的轮流工作状态下，集中汇入U305的公共端COM，输入至U307进行放大，U307为红外线专用集成电路，R328微调电阻可调节红外接收灵敏度，R323微调电阻可调节偏置电压，改变触发灵敏度，即光束被遮挡时的转换状态，光束无遮挡时，U307的插脚7输出高电平，反之则输出低电平；U307的插脚7信号经电阻R331输入至由U308A和U308B并联的相位相反的两个比较器进行判别，U308A的反相输入端与U308B的同相输入端连接受控于K301的编码选位；在D、E高两位脉冲的作用下，经电阻R322与电阻R333组成的可控基准，相当于电梯的闸门，当K301选位选中时，呈低电平，基准电位建立，相当于闸门打开，在此阶段中，如有光束被遮挡，U307的插脚7输出低电平，U308A的输出由低电平转变为高电平，使D320被点亮，以指示该板八对红外单元中有某对出现故障或光束被遮挡，同时U308B的输出由高电平转为低电平，经由电阻R335和二极管D321组成的负或门电路信号输出，该信号经电阻R307至由U302A与U302B并联的相位相反的两个比较器，若输出低电平信号使U302B输出高电平点亮D302，以示故障或光束被遮挡，同时U302A输出由高电平转为低电平至控制装置中的采集选通识别电路；在正常状态下是高电平信号输入至U104A反相器的输入端IN，其输出为低电平，送至与非门U104B二输入端的第一输入端，它的第二输入端经电阻R107为CP端，受控于同步扫描脉冲，其输出在正常状态下为高电平，一路经电阻R109至由U104C与U104D构成两极反相器，U104D的输出为高电平，另一路经电阻R108输出；当双刀操作开关K101闭合时，OUT端输出高电平信号，同时D103被点亮，以示该选通单元处于警戒状态；当光束被遮挡时IN端由高电平转为低电平，其输出则由低电平转为高电平，此时若CP端扫描脉冲来到，U104B输出由高电平转为低电平，由于D101与C103的作用，D103作闪烁指示，以示该选通单元有故障或光束被遮挡，同时由D102与R108组成的负或门电路输出低电平，若此时将操作开关K101断开，输出断开，D103熄灭，以示该选通单元解除工作状态，从而实现了可选通关断的目的；在附图中共有八个选通单元在扫描脉冲的控制下轮流工作，完成采集选通识别显示及操作，具体为，由脉冲幅度调制电路输出的信号OSC，除了供给发射装置与接收装置，另经电阻R148输入至由U114A与U114B组成的分离控制电路，U114B输出的a信号输入至二进制分配器U115的CL端，U114A输出的b、c信号输入至U115的RESEP端，使U115的八个输出端轮流输出扫描脉冲，在用b信号作为该复位脉冲使，U115的输出作环行计数工作，即每八个脉冲循环，这样将构成了将32对收发单元划分了等距的四个组，即一个选通单元同时控制四块板中每块板的8对单元的某对同一单元；正常信号时，选通单元输出的高电平至U112A的反相器，其输出的低电平经电阻R143输入至由U112B与U112C两个相同的反相器，其输出均为高电平；U112B的输出经电阻R146使T102导通，继电器J吸合，由电阻R147与D133、D134构成的继电器动作指示电路受D135的导通控制而被关闭熄灭，U112C输出的高电平至U112D的反相器，其输出的低电平使延时电路也被关闭；当光束被遮挡，选通单元输出低电平时U112A的输出由低电平转为高电平，由D131与C122构成的峰值检测电路使其高电平保持片刻，令U112B、U112C同时翻转，U112B输出低电平使T102截止，继电器J释放，D135截止，D133、D134被点亮，以显示开门状态；U112D输出的高电平经电阻R144与R145向C124充电，调节R145可以改变充电速率，当光束被遮挡的时间继续延长时，C124的电位不断上升，致使由U113A与U113B构成的超低频无稳多谐振荡器工作，触发了由U113C与U113D构成的单稳态触发器工作，U113D由高电平转为低电平，使T103由导通变为截止，直流工作电压由电阻R257与D137、D138组成稳压直流电源向U116语音集成电路供电，其音频输出经音量调节电阻R159送至由U117组成的音频功放进行放大，推动扬声器；当光束仍被遮挡时，多谐振荡器重复发出语音报警，单稳态触发器的暂态时间由电容C125与电阻R155决定，可根据需要选取语音电路的时间；当被遮挡物离开光幕区域，电路迅速恢复原态，由于D132的作用，C124上的电荷被迅速放电，多谐振荡器停振，T103导通，语音电路失电，致使扬声器被关闭，输出继电器重新被吸合，整个系统重新处于警戒状态；具体实施时由控制装置中的脉冲幅度调制电路产生PAM脉冲，用一根导线分别控制发射同步分离控制电路与接收同步分离控制电路实现同步扫描运行，接收同步分离控制电路用另一根导线将检测信号馈入控制装置中的采集选通识别电路对检测信号进行同步跟踪控制，完成定位显示与警戒或解除功能，控制装置中的电源电路同时送出低压直流电源，由正负二根导线分别向发射装置与接收装置进行供电综上所述，本发明采用的PAM技术贯穿于整个方案中，其调制与解调的突出优点是，脉冲波形的宽度相等，且有稳定的连续性，在严重干扰源的特殊场合下，系统脉冲波形坚挺，富有穿透力，极大限度地抑制了干扰，在无金属屏蔽措施的电缆传输线下工作，整个系统同步严格，定位准确，运行可靠；本发明所监控的红外线单元的数目可方便地扩展为64对、128对、256对甚至更多，作为一项多路巡检监控技术，可用于其它技术领域，诸如总线制多路防盗报警装置、立体车库管理系统，电梯串行指令系统、机床安全保护装置，医务病房呼叫管理系统等技术领域。下面对本发明中监控64对的实施例进行描述，由64对红外收发单元构成发射装置与接收装置，在一个循环周期为64个序列脉冲的作用下，作扫描运行，ROM芯中U103内程序设置为插脚端1产生64个脉冲，见波形图a；U103的插脚端2产生逢8时的8个脉冲，见波形图b；U103的插脚端3产生逢64时的1个脉冲，见波形图c，以上三个脉冲经电阻R102，R103，R104，R105调制成3个幅度不等的序列脉冲，再由T101组成的射极眼随器集中输出，实现了PAM，见波形11，与此同时，收发单元中的同步分离电路将分离出6位二进制编码脉冲，低三位为A、B、C输入至U205的8选1摸拟电子开关，使之轮流工作，高三位为D、E、F，输入至U206的8选1译码器，由编码选择开关K201选位。控制U205的控制端，分别由8块相同扳子串接组成64对发射和接收的红外单元；按顺序使选择开关K201分别选择1至8端，致使U205分别轮流工作驱动，从而实现了系统扫描与监测。监控128对至256对时，按上述方法进行扩展，红外收发单元将相应增加，循环同期中的脉冲数也将相应增加，ROM芯片中的地址码亦将相应增加，本实施列中ROM芯片的编程方法采用紫外线可擦除储存器芯片的EPROM容量为2KB由U101与R101、C101构成脉冲振荡器，至U102的CP输入端，U102为二进制分配器，总共可输出12位二进码，作为对EPROM的寻址。
2KBEPROM共有11位地址码和8位数据码输出，D1至D8当对监控32对红外线单元时，编程定位32个脉冲作为一个循环周期，为保证EPROM输出为连续脉冲序列，按隅数规律进行设置，即输出一个脉冲再间隔一个脉冲，需占用64个脉冲，占用地址为6位二进码。
当地址码全部为零时，数据码D1(插脚端1置入数据1)数据码D2(插脚端2置入数据1)数据码D3(插脚端3置入数据1)当成64个脉冲计数时，D1逢2置入1，输出32个序列脉冲D2逢16置入1，输出4个脉冲D3逢64置入1，输出1个脉冲D1的输出波形为aD2的输出波形为bD3的输出波形为c下面给出本发明中的集成电路一览表，在实施中具有相同功能的其它型号的集成电路均可代用。
集成电路一览表
权利要求
1.红外光幕电梯门保护器，它主要包括控制装置、发射装置和接收装置，发射装置和接收装置分别装于电梯门的两侧，控制装置通过传输电缆分别对发射装置和接收装置进行控制，其特征在于时钟脉冲电路接至脉冲幅度调制电路，脉冲幅度调制电路分别与发射同步分离控制电路、接收同步分离控制电路和采集选通识别电路连接；发射同步分离控制电路接至红外扫描发射驱动电路，接收同步分离电路还分别与采集选通识别电路、红外扫描接收驱动电路连接，红外扫描接收驱动电路可接收红外扫描发射驱动电路的信号；采集选通识别电路接至峰值检测显示电路，峰值检测显示电路分别与可控延时触发电路、转换输出电路连接，可控延时触发电路与可控语音功放电路连接，可控语音功放电路与扬声器连接，电源电路与各电路连接并对各电路进行供电。
2.按权利要求1所说的红外光幕电梯门保护器，其特征在于由控制装置中的脉冲幅度调制电路产生PAM脉冲，用一根导线分别控制发射同步分离控制电路与接收同步分离控制电路实现同步扫描运行，接收同步分离控制电路用另一根导线将检测信号馈入控制装置中的采集选通识别电路对检测信号进行同步跟踪控制，完成定位显示与警戒或解除功能，控制装置中的电源电路同时送出低压直流电源，由正负二根导线分别向发射装置与接收装置进行供电。
全文摘要
本发明公开了红外光幕电梯门保护器,其特征在于:时钟脉冲电路接至脉冲幅度调制电路,脉冲幅度调制电路分别与发射同步分离控制电路、接收同步分离控制电路和采集选通识别电路连接;发射同步分离控制电路接至红外扫描发射驱动电路,接收同步分离电路还分别与采集选通识别电路、红外扫描接收驱动电路连接,红外扫描接收驱动电路可接收红外扫描发射驱动电路的信号。使用本发明,当某单元发生故障,该部位可准确地被显示出来,维修人员可通过操作开关进行处理,并可酌情使之退出警戒状态,保证电梯继续正常运行。
文档编号B66B5/00GK1364727SQ0110521
公开日2002年8月21日 申请日期2001年1月12日 优先权日2001年1月12日
发明者余达民 申请人:上海森尼电梯成套有限公司