专利名称：扶梯运行记录监控装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设备运行数据检测设备，尤其涉及一种自动扶梯或自动人行道的运行记录监控装置。
背景技术：
随着经济蓬勃发展，城市进程的迅速推进，大型商场、机场、地铁不断增加，自动扶梯作为重要的运输工具，在人们日常生活中使用日益广泛和普及。作为涉及人们日常生产生活的特种设备之一，其运行的安全一直是行业的主题之一，而且越来越受到重视。其中，自动扶梯作为一种关系到人们生命安全的特种设备，如何保障自动电梯的安全运行，已经成为人们关注的热点问题。自动扶梯作为一种机电一体化产品，包含多种机械及电气部件，而且使用频繁，运行时间长；由于传统的扶梯监管模式无法及时发现和处理潜在隐患，造成 扶梯故障时有发生，严重时甚至出现人身伤亡事故。对在用电梯的运行数据进行实时监控，对于提高电梯使用安全系数、提高应急救援反应速度具有重要意义，但是，目前只有电梯运行记录仪，无扶梯运行记录仪，电梯运行记录仪只是对系统的开关量进行了记录，没能记录系统的典型运动状态。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于自动扶梯或自动人行道的扶梯运行记录监控装置，以解决现有技术存在的扶梯运行状态数据单一、无法满足状态监控、故障分析的需要的问题。并且，通过本发明，利用同一扶梯运行记录监控装置便可以实现多种数据的采集和监控，实现了多种数据的同时监控。本发明的扶梯运行记录监控装置，包括互感器，用于采集扶梯系统的实际电流和/或实际电压；运行速度检测模块，用于检测扶梯的实际运行速度；和数据处理器，从扶梯的控制器件获取扶梯的标准运行数据并进行数据处理，上述数据处理器还连接有显示模块、报警模块，上述数据处理器与上述互感器连接，上述数据处理器获取扶梯的标准运行电流和/或标准运行电压、标准运行功率，并与上述互感器检测到的实际电流和/或实际电压、计算所得实际运行功率比较，在差值超过设定阈值时，上述数据处理器驱动上述报警模块发出警报，并使上述显示模块显示异常参数，上述数据处理器与上述运行速度检测模块连接，上述数据处理器获取扶梯的标准运行速度，并与上述运行速度检测模块检测到的实际运行速度比较，在差值超过设定阈值时，上述数据处理器驱动上述报警模块发出警报，并使上述显示模块显示运行速度异常。根据上述结构，能够同时实现扶梯内部电流、电压的监测与运行速度的监测。在上述扶梯运行记录监控装置中，优选还包括运行方向检测模块，用于检测扶梯的实际运行方向，上述数据处理器与上述运行方向检测模块连接，上述数据处理器获取扶梯的运行指令，并将该运行指令与上述运行方向检测模块检测到的实际运行方向比较，在运行指令与扶梯的实际运行方向不一致时，上述数据处理器驱动上述报警模块发出警报，并使上述显示模块显示运行方向异常。根据上述结构，还能够同时实现扶梯运行方向的监测。在上述扶梯运行记录监控装置中，优选还包括制动器检测模块，用于检测扶梯的制动器的动作；和检修板开关监测模块，用于监测扶梯的检修板的开启动作，上述数据处理器与上述制动器检测模块连接，上述数据处理器获取制动器指令信号，并将上述制动器指令信号与上述制动器检测模块检测到的制动器动作信号比较，在上述制动器指令信号与制动器动作不一致时，上述数据处理器驱动上述报警模块发出警报，并使上述显示模块显示制动器异常，上述数据处理器与上述检修板开关监测模块连接，上述检修板开关监测模块将表示检修板开启的信号传送至上述数据处理器，上述数据处理器累积统计检修的次数、记录检修板的开启产生时间和/或开启持续时间。根据上述结构，还能够同时实现制动器动作状态的检测以及检修板的监测，从而能够记录扶梯的历次检修履历。在上述扶梯运行记录监控装置中，优选还包括安全回路监测模块，用于监测由扶`梯内的电路的开关组成的安全回路系统，上述数据处理器与上述安全回路监测模块连接，上述数据处理器接收并判断出上述安全回路监测模块检测到的安全回路系统中的电信号异常时，驱动上述报警模块发出警报，并使上述显示模块显示安全回路异常。根据上述结构，还能够同时监测扶梯内部电路是否存在断路等的异常，为扶梯的检修提供预警。在上述扶梯运行记录监控装置中，优选，上述实际运行速度超过或低于上述标准运行速度的5% 10%时，上述数据处理器驱动上述报警模块发出警报，并使上述显示模块显示运行速度异常。在上述扶梯运行记录监控装置中，优选，上述运行方向检测模块包括设置于扶梯的曳引机末端转动盘外侧的上游传感器和下游传感器，并且曳引机末端转动盘设置有至少一个感应孔，上述上游传感器位于曳引机末端转动盘一般运行状态的上游，上述下游传感器位于曳引机末端转动盘一般运行状态的下游；上述上游传感器与上述下游传感器分别用于检测上述感应孔，并且上述数据处理器根据上述上游传感器和上述下游传感器检测到上述感应孔的时间关系，判断扶梯处于上行或下行运行状态。在上述扶梯运行记录监控装置中，优选，还包括通信模块，上述通信模块与上述数据处理器连接，用于上述数据处理器与外部设备之间的数据交互。并且上述安全回路监测模块与上述安全回路系统并联。还优选上述显示模块是由各色显示灯构成的灯闪警示装置或显示屏。进一步优选上述报警模块通过发出语音、蜂鸣、乐音发出警报。由上可知，本发明基于多种参数检测模块，建立一种智能化的自动扶梯故障记录、诊断和报警系统，可以采集和监测反映自动扶梯或人行道运行状态的多种参数，实现多种数据的同时监控，构筑城市自动扶梯安全监管网络，及早发现安全隐患，预防事故的发生。
图I是基于本发明的扶梯运行记录监控装置的总体框架图。图2是构成扶梯运行方向检测模块的上下游传感器的接收信号示意图。图3是表示从垂直于扶梯曳引机末端转动盘的方向观察上游传感器和下游传感器的平面图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步详细说明。其中，本实施例中，所称“扶梯”不可作狭义的解释，将自动扶梯或自动人行道等的轨道类自动输送系统，统称为扶梯。图I示意性的示出了本发明优选实施例的原理框图，如图所示，本优选实施例的扶梯运行记录监控装置包括数据处理器I及与其连接的显示模块11、通信模块12、作为电流电压采集模块的互感器13、报警模块14、I/O隔离模块15和经由I/O隔离模块15连接于数据处理器I的运行速度检测模块21、运行方向检测模块22、制动器检测模块23、检修板开关监测模块24、安全回路监测模块25。在本优选实施例中数据处理器I为ARM，当然，本发明并不局限于此，具有数据处理能力的多种集成电路均可适用于此，例如单片机、FPGA、DSP，甚至ASIC等。各功能模块之 间可以通过有线连接方式传输信号，也可以通过无线连接方式传输信号。数据处理器I能够从扶梯的控制器件获取扶梯的各类标准运行数据，包括扶梯控制器件对扶梯的指令信号等，并进行数据处理，其中，互感器13用于采集扶梯系统的实际电流和实际电压。运行速度检测模块21用于检测扶梯的实际运行速度。运行方向检测模块22用于检测扶梯的实际运行方向。制动器检测模块23用于检测扶梯的制动器的动作。检修板开关监测模块24用于检测扶梯的检修板开启动作。安全回路监测模块25用于检测由扶梯内的电路的电路开关组成的安全回路系统。为了实时了解扶梯的运行状态，并在可能发生故障时发出预警，以及上传扶梯的运行参数或接收上位机的指令，本优选实施例的数据处理器I还连接有显示模块11、报警模块14、通信模块12。下面，具体说明本发明的扶梯运行记录监控装置中各部件的作用及工作原理。数据处理器I可用于从扶梯控制器件获取扶梯的标准运行电压、标准运行电流及标准运行功率，并与互感器13检测到的实际电流、实际电压及计算所得实际运行功率比较，在差值超过设定阈值时，数据处理器I驱动报警模块14发出警报，并使显示模块11显示异常参数。例如，数据处理器I获取扶梯自身的控制器件指示的标准运行电压U&标准运行电流I#及标准运行功率Pp并通过互感器13采集扶梯系统的实际电流信号I $与电压信号。$，然后通过内部计算实际运行功率Pp若以电流为例，当1$与I#的差值超过一定值时，例如超过标准运行电流I#的±5%值时，数据处理器I产生报警信号，并将该信号传递至报警模块14进行报警，同时，数据处理器I控制显示模块11，显示电流异常的情况。其中，显示模块11可以是由各色显示灯等构成的灯闪警示装置，也可以是显示屏等显示设备，通过图示或文字显示相应的信息。报警模块14能够通过发出语音、蜂鸣、乐音等声音或者其他方式，对使用者发出警报。另外，当互感器13采集到的实际电流信号1$与电压信号于弱时，例如不足标准运行电流1 、标准运行电压％#的5%或10%等预先设定的值时，可以判断扶梯停电，则进行停电报警。另外，通信模块12与数据处理器I连接，用于数据处理器I与外部设备之间的数据交互，比如数据处理器I通过通信模块12把其处理的有关数据传递到外围的数据存储装置中加以保存，作为外围的数据存储装置，可以是硬盘、U盘等。从而，能够对互感器等模块采集到的各种数据等以及对采集到的各种数据等进行处理后得到的相关数据等进行记录。本优选实施例还可以监控扶梯的运行速度、运行方向，当扶梯发生逆转或扶梯超速、失速时，可以发出报警信号。数据处理器I经由I/O隔离模块15与运行速度检测模块21连接，并从扶梯自身的控制器件获取扶梯的标准运行速度，并与运行速度检测模块21检测的实际速度比较，在差值超过设定阈值时，数据处理器I驱动报警模块14发出警报，并使显示模块11显示异常参数。
具体而言，数据处理器I获取扶梯控制器件指示的标准运行速度(在此速度为标 量，而非矢量)Vp并通过运行速度检测模块21获得扶梯的实际运行速度N实。当实际运行速度Vg超过或低于标准运行速度V#的5% 10%内的某设定值(可根据不同扶梯型号进行设定，例如6%、7%或8. 5%等)时，数据处理器I将表示扶梯运行速度超速或速度过低的信号传送至报警模块14，进行报警，同时，数据处理器I控制状态显示模块11，显示运行速度异常的情况。
并且，数据处理器I经由I/O隔离模块15与运行方向检测模块22连接。数据处理器I从扶梯的控制器件中获取是否具有扶梯的上行运行指令或下行运行指令的信息。获取扶梯运行指令后，与运行方向检测模块22检测到的实际运行方向进行比较，在运行指令与扶梯的实际运行方向不一致时，数据处理器I驱动报警模块14发出警报，并使显示模块11显示运行方向异常。具体而言，如图3所示，本优选实施例的运行方向检测装置22具有设置于扶梯曳引机末端转动盘4的外侧的上游传感器51和下游传感器52。上游传感器51和下游传感器52与转动盘4隔开预订的间隔设置。曳引机末端转动盘与扶梯电机同步运转，其转动方向(如图3所示箭头方向)表示着扶梯的运行方向。在该曳引机末端转动盘4设置有至少一个感应孔41。上游传感器51位于曳引机末端转动盘4 一般运行状态的上游，下游传感器52位于曳引机末端转动盘4 一般运行状态的下游。上游传感器51与下游传感器52分别检测上述感应孔41，并分别生成如图2所示的脉冲信号31、32。上升沿代表检测到该感应孔41，则如图2所示，下游传感器52检测到该感应孔41的时间点滞后于上游传感器51检测到该感应孔41的时间点，表示该扶梯处于上行运行状态。反之，若上游传感器51检测到该感应孔41的时间点滞后于下游传感器52，表示该扶梯处于下行运行状态。即根据上游传感器和下游传感器检测到感应孔的时间关系判断扶梯处于上行运行状态或者下行运行状态。上、下游传感器分别将各自检测到的脉冲信号传送至数据处理器1，由此，数据处理器I得到扶梯所进行的实际运行方向。并且，数据处理器I从扶梯控制器件获取扶梯运行指令，若获取到的扶梯运行指令为上行运行指令，而检测到扶梯处于下行运行状态，则数据处理器I驱动报警模块14发出警报，并在显示模块11显示运行状态异常即扶梯逆转的情况。并且，若获取到的扶梯运行指令为下行运行指令，而检测到扶梯处于上行运行状态，同样，数据处理器I驱动报警模块14发出警报，并在显示模块11显示运行状态异常即扶梯逆转的情况。其中，当数据处理器I未获取到扶梯运行指令、即扶梯控制器件未指示扶梯运行，扶梯本应处于停止状态，而检测到扶梯处于上行或下行运行状态时，数据处理器I也驱动报警模块14发出警报，并在显示模块11显示运行状态异常即无指令运行的情况。此外，本优选实施例的数据处理器I还经由I/O隔离模块15与制动器检测模块23连接，并用于从扶梯控制器件获取制动器指令信号，并将制动器指令信号与制动器检测模块23检测的制动器动作信号比较，在指令信号与制动器动作不一致时，数据处理器I驱动报警模块14发出警报，并使显示模块11显示制动器异常。例如，当数据处理器I监测到扶梯控制器件对扶梯的制动器松闸指令信号，而制动器检测模块23未检测到制动器松闸动作即不具备制动器松闸动作信号时，数据处理器I可据此判定制动器未按扶梯控制器件的指令进行动作，存在制动器制动状态异常，从而可驱动报警模块14发出警报，使显示模块11显示制动器异常。本优选实施例的数据处理器I还经由I/O隔离模块15与检修板开关监测模块24 连接，每次检修板开启时，检修板开关监测模块24检测该检修板的开启动作，获取检修板的开启信号，由此检修板开关监测模块24将表示检修板开启的脉冲信号传送至数据处理器1，由数据处理器I累积统计检修的次数，并记录该次开启动作的产生时间和/或开启持续时间。从而可以记录该扶梯的历次检修履历。数据处理器I还经由I/O隔离模块15与安全回路监测模块25连接，安全回路监测模块25监测由扶梯内的电路的开关组成的安全回路系统，并将获得的监测信号传至数据处理器I。当安全回路系统中的电信号异常时，传送至数据处理器I的监测信号将体现该异常并被数据处理器I判断出来，从而驱动报警模块14发出警报，警示检修人员检测安全回路系统。此安全回路监测模块25可与由扶梯内的电路的开关组成的安全回路系统并联，但并不限定于此，只要能够检测出安全回路系统的信号异常即可。当安全回路系统中电信号异常时，引起安全回路监测模块25的电信号异常。例如，若引起异常的是安全回路的断开，则安全回路监测模块25监测到的脉冲信号传送至数据处理器1，并会体现该安全回路的断开，从而数据处理器I驱动报警模块14发出报警信号。其中，上述安全回路系统可以是连接扶梯内的所有电路开关而构成的回路系统，也可以是由需要重点监控的电路、如预先指定的某些电路开关构成的回路系统。综上，本发明的扶梯运行记录监控装置能够全面、完整的获取扶梯的多种运行信号并检测扶梯的实际运行状态下的多种信息，从而全面准确地获取扶梯运行工况，满足状态监控、故障分析的需要。例如，获取扶梯内置的标准运行电压电流信号，将其与采集到的实际运行时的实际电压电流信号进行对比，能够判断扶梯电压电流是否异常。再者，获取扶梯的标准运行速度，将其与检测到的实际速度比较，能够判断扶梯速度是否超速或者失速等。并且，能够获取运行方向指令，并与实际运行方向进行比较，判断扶梯是否存在逆转。再者，根据本发明的扶梯运行记录监控装置，还能够判断制动器的工作状态，记录扶梯的历次检修履历，能够监测扶梯内的电路的开关组成的安全回路系统。由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
权利要求
1.一种扶梯运行记录监控装置，其特征在于，包括 互感器，用于采集扶梯系统的实际电流和/或实际电压； 运行速度检测模块，用于检测扶梯的实际运行速度；和 数据处理器，从扶梯的控制器件获取扶梯的标准运行数据并进行数据处理，所述数据处理器还连接有显示模块、报警模块， 所述数据处理器与所述互感器连接， 所述数据处理器获取扶梯的标准运行电流和/或标准运行电压、标准运行功率，并与所述互感器检测到的实际电流和/或实际电压、计算所得实际运行功率比较，在差值超过设定阈值时，所述数据处理器驱动所述报警模块发出警报，并使所述显示模块显示异常参数， 所述数据处理器与所述运行速度检测模块连接， 所述数据处理器获取扶梯的标准运行速度，并与所述运行速度检测模块检测到的实际运行速度比较，在差值超过设定阈值时，所述数据处理器驱动所述报警模块发出警报，并使所述显示模块显示运行速度异常。
2.根据权利要求I所述的扶梯运行记录监控装置，其特征在于，还包括 运行方向检测模块，用于检测扶梯的实际运行方向， 所述数据处理器与所述运行方向检测模块连接， 所述数据处理器获取扶梯的运行指令，并将该运行指令与所述运行方向检测模块检测到的实际运行方向比较，在运行指令与扶梯的实际运行方向不一致时，所述数据处理器驱动所述报警模块发出警报，并使所述显示模块显示运行方向异常。
3.根据权利要求I所述的扶梯运行记录监控装置，其特征在于，还包括 制动器检测模块，用于检测扶梯的制动器的动作；和 检修板开关监测模块，用于监测扶梯的检修板的开启动作， 所述数据处理器与所述制动器检测模块连接， 所述数据处理器获取制动器指令信号，并将所述制动器指令信号与所述制动器检测模块检测到的制动器动作信号比较，在所述制动器指令信号与制动器动作不一致时，所述数据处理器驱动所述报警模块发出警报，并使所述显示模块显示制动器异常， 所述数据处理器与所述检修板开关监测模块连接，所述检修板开关监测模块将表示检修板开启的信号传送至所述数据处理器，所述数据处理器累积统计检修的次数、记录检修板的开启产生时间和/或开启持续时间。
4.根据权利要求I所述的扶梯运行记录监控装置，其特征在于，还包括 安全回路监测模块，用于监测由扶梯内的电路的开关组成的安全回路系统， 所述数据处理器与所述安全回路监测模块连接，所述数据处理器接收并判断出所述安全回路监测模块检测到的安全回路系统中的电信号异常时，驱动所述报警模块发出警报，并使所述显示模块显示安全回路异常。
5.根据权利要求I所述的扶梯运行记录监控装置，其特征在于， 所述实际运行速度超过或低于所述标准运行速度的5% 10%时，所述数据处理器驱动所述报警模块发出警报，并使所述显示模块显示运行速度异常。
6.根据权利要求2所述的扶梯运行记录监控装置，其特征在于，所述运行方向检测模块包括设置于扶梯的曳引机末端转动盘外侧的上游传感器和下游传感器，并且曳引机末端转动盘设置有至少一个感应孔， 所述上游传感器位于曳引机末端转动盘一般运行状态的上游，所述下游传感器位于曳引机末端转动盘一般运行状态的下游；所述上游传感器与所述下游传感器分别用于检测所述感应孔，并且所述数据处理器根据所述上游传感器和所述下游传感器检测到所述感应孔的时间关系，判断扶梯处于上行或下行运行状态。
7.根据权利要求I 6中任一项所述的扶梯运行记录监控装置，其特征在于， 还包括通信模块，所述通信模块与所述数据处理器连接，用于所述数据处理器与外部设备之间的数据交互。
8.根据权利要求4所述的扶梯运行记录监控装置，其特征在于， 所述安全回路监测模块与所述安全回路系统并联。。
9.根据权利要求I 6中任一项所述的扶梯运行记录监控装置，其特征在于，所述显示模块是由各色显示灯构成的灯闪警示装置或显示屏。
10.根据权利要求I 6中任一项所述的扶梯运行记录监控装置，其特征在于，所述报警模块通过发出语音、蜂鸣、乐音发出警报。
全文摘要
本发明涉及一种扶梯运行记录监控装置，其包括互感器，用于采集扶梯系统的实际电流和实际电压；运行速度检测模块，用于检测扶梯的实际运行速度；运行方向检测模块，用于检测扶梯的实际运行方向；制动器检测模块，用于检测扶梯的制动器的动作；检修板开关监测模块，用于检测扶梯的检修板开启动作；安全回路监测模块，用于检测由扶梯内的电路的电路开关组成的电路系统；数据处理器，与各检测模块连接。本发明基于多种参数检测模块，建立一种智能化的自动扶梯故障记录、诊断和报警系统，可以实时监测反映自动扶梯或人行道运行状态的多种参数，构筑城市自动扶梯安全监管网络，及早发现安全隐患，预防事故的发生。
文档编号B66B29/00GK102826437SQ201210346429
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者谢超, 王新华, 武星军, 刘英杰, 王伟雄, 郭毅刚, 钟远东, 林创鲁, 李中兴, 黄代民, 王娟 申请人:广州市特种机电设备检测研究院