电梯门锁开关监测装置及其监测方法

本发明涉及电梯系统的电器开关通断监测装置及其检测方法,其特征是用N组并联的检测支路S展开

1、电梯门锁开关监测装置，其特征是它包括一组检测支路，每个检测 支路由电阻、二极管串联组成，二极管负极与电阻联接，另一端为正极，每 个检测支路的二极管正极并联在一起，另一端开路作为电梯门锁电器开关检 测电流的输入端，检测支路的并联端串联一降压电阻R后接入A/D转换器模 拟通道的输入端的负极，该输入端正极作为检测电源的正极输入，A/D转换 器模拟通道的输入端并联一个消除干扰电容器C，检测支路的并联端与模拟 通道的输入端正极间串联一个分流电阻R₀，A/D转换器数字输出端接LED显 示器，LED由A/D转换器直接驱动。
2、根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于设置两个独立的整流、 滤波、稳压装置，它们分别联接A/D转换器模拟通道的输入端和向LED显 示器提供电源。
3、根据权利要求1或2所述的监测装置产生的检测电梯门锁电器开关 状态的方法，其特征在于每个检测支路的开路端分别依次联接对应的各层电 梯门锁电器开关，检测电源负极联接轿门开关、正极接模拟通道输入端正极， 通过选择及调整各元件的参数及电压，使每个检测支路电流为10ma，并设 定将电流个位屏蔽不显示，并在LED显示器中10ma显示1、20ma显示2， 依此类推n×10ma显示n，并定义LED显示1时为第一层电梯门锁开关开 路，依此类推LED显示n时为第n层电梯门锁开关开路。
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本发明涉及建筑物中电梯的控制领域，具体涉及各层电梯门锁开关通断 状态的监测装置及其监测方法。
据多年的电梯故障统计，由于厅门、轿门和各种开关造成的故障约占百 分之八十左右。
目前无论是世界上哪个国家生产的电梯，尽管控制方式有传 统的继电器式、最先进的可编程控制式和微机控制式等，其共同的质量和安 全标准是通过门机械系统运动控制一个电器开关，通过这个开关控制门联锁 继电器的吸合与释放，任何情况下门联锁继电器不吸合，电梯均不得启动运 行，否则会造成安全事故。
而在继电器正常情况下，决定继电器是否正常吸 合、释放的是各层门联锁电器开关和轿门联锁电器开关。
目前部分电梯还采 用安全回路与门联锁回路构成联锁控制的方式，一旦其中任一开关不正常电 梯均无法正常运行。
根据多年来的实践，电梯门故障的特点是：(1)机械关 门到位而电器门联锁开关未接通；(2)门锁开关接触不良导致联锁继电器吸 合不正常。
这两种故障特别难于判断，其原因是：1、由于机械部分略有振 动，电器联锁开关随即恢复正常。
往往十几层、几十层楼查一次，仍无法确 认是哪一层门锁开关的故障。
有时用仪表检测被怀疑有问题的开关，但是略 有振动开关即恢复正常，使你无法靠近检测。
2、联锁开关接点不良导致联 锁继电器吸合不正常。
上述两种故障统称软故障，至今仍困扰各电梯生产厂 家和安装维修人员，还没有一个有效而简单的解决办法。
过去曾试着个层门 放一根线至机房，通过部分增设电路去监测工作状态，但成本高、不方便， 并容易造成新的故障点。
本发明的目的就是从根本上解决监测各层电梯门锁开关的通断状态问 题，同时也解决了检测门锁开关接触不良所造成的系统软故障问题。
为了实现本发明的目的，本发明采用了如下技术方案： 本发明的电梯门锁开关监测装置，它包括一组检测支路(S₁-S_n)，每个检 测支路由电阻WR₁、R₁、二极管D₁、D₂串联组成，二极管负极与电阻联接， 另一端为负正极，每个检测支路的二极管正极并联在一起、另一端开路作为 电梯门锁电器开关检测电流的输入端，二极管的作用是将控制回路与检测回 路分开，以保证在任何情况下检测支路都不得影响控制回路的运行。
检测支路 的并联端串联一降压电阻R后接入A/D转换器模拟通道的输入端的负极，该 输入端正极作为检测电源的正极输入，A/D转换器模拟通道的输入端并联一 个消除干扰电容器C，检测支路的并联端与模拟通道的输入端正极间并联一 个分流电阻R₀，A/D转换器数字输出端接LED显示器，LED由A/D转换器 直接驱动。
由于检测电源电压的波动会影响本装置运算显示的准确性，故设 置两个独立的整流、滤波、稳压装置，它们分别联接A/D转换器模拟通道的 输入端和向LED显示器提供电源。
根据上述技术方案所产生的检测电梯门锁电器开关状态的方法，其特征 在于每个检测支路的开路端分别依次联接对应的各层电梯门锁电器开关AK₁-AK_n，检测电源负极联接轿门开关MK、正极接模拟通道输入端正极，通 过选择和调整各元件的参数及电压，使每个检测支路电流为10ma，并设定 将电流个位屏蔽不显示，并在LED显示器中10ma显示1、20ma显示2，依 此类推n×10ma显示n，并定义LED显示1时为第一层电梯门锁开关开路， 依此类推LED显示n时为第n层电梯门锁开关开路。
由上述技术方案可见，本发明所提供的检测装置在系统井道布线最少， 只用一根线在各层配一检测组件即可检测多层电梯的各种厅、轿门的开关状 态，各检测组件无论任何情况下均不影响电梯的正常运行，系统显示准确、 迅速，抗干扰能力强，可以灵活放置于电梯机房、任一层电梯值班室、监控 室，进行24小时不间断监控。
另外，本发明所提供的装置造价低、安装简 单，将复杂的技术难题简单化解决。
下面结合附图提供本发明的三个实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明： 图1是本发明的监测装置的基本结构形式及其检测方法； 图2是检测电源增加稳压管的结构示意图； 图3是图1增加的整流、滤波及稳压装置。
如图1所示，电梯控制装置P₂(内含电源DC110V)及轿门开关MK、 厅门开关AK₁、AK₂...AK_n、门联锁继电器JMS是现有电梯的控制元件，它 们经串联形成控制回路，只有当MK、AK₁、AK₂...AK_n全部吸合后，JMS才 能接通回路，电梯才能启动运行。
本发明所提供的监测装置包含在单点画线 所在的方框内，它包括n支独立的检测支路S₁、S₂...S_n，每个检测支路(以 S₁为例，其它检测支路结构及参数均相同)由电阻WR₁、R₁、二极管D₁、D₁₂串联而成，二极管负极与电阻R₁相联，每个检测支路的二极管正极并联在一 起，然后串联一电阻R后接入A/D转换器模拟通道输入端负极，模拟通道输 入端正极B作为检测电源正极输入，在模拟通道输入端并联一电容C，检测 支路并联点与模拟通道输入端正极B间串联一个分流电阻R₀，它们组成A/D 转换器的外围电路，目的是降压、分流及消除电容干扰。
A/D转换器数字信 号输出端接LED显示器，它可以由A/D转换器直接驱动。
A/D转换器和LED 显示器实际上就是一个电流计，当然也可以使用其它的电流计代替。
利用该 装置检测各开关状态的方法如下：每个检测支路S₁、S₂...S_n输出端分别对应 联接门厅开关AK₁、AK₂...AK_n，检测电源P₁正极接A/D转换器正极输入 B、负极A接轿门开关MK，检测电源P₁可以利用电梯控制电源P₂(DC110V)， 各元件参数为WR₁用1000欧姆实心电位器，R₁为10K欧姆精密金属膜电阻， D₁、D₂用耐压1000V电流1A硅二极管，分流电阻R₀为精密绕线电阻1欧 姆，降压电阻R为1兆欧姆，电容C为0.1μF，A/D转换器采用ICL7107。
由图可见，若轿门MK断开，没有电流流过检测回路，作为电流检测计的A/D 转换器就无输出，LED显示为0，我们定义显示0时表示轿门开关处于断开 状态。
若轿门开关处于接通状态，一层门厅开关AK₁断开时，由图可见只有 第一支检测支路有电流I₁流过，通过调整回路的电阻WR₁，使得支路电流为 I₁＝10ma，在这里我们将电流个位屏蔽不显示，故LED显示1，我们定义LED 显示1时表示1楼开关未接通。
依此类推，每个检测支路电流I₁＝I₂＝I_n均为 10ma，2楼开关AK₂断开时，流过电流表(A/D转换器)的电流为20ma， LED显示2，表示2楼开关未接通...LED显示N时表示第N层开关未接通。
但是，当AK_N接通时如果没有S₀支路，则LED仍然显示N，所以增加了S₀支路， 即S_N+1支路，LED显示N＋1时，表示AK_N接通，即整个回路接通。
还有另 外一种方法，因为Ak_n是最后一个开关，即当LED显示N时，如果JMS接通，电 梯启动运行，也表示Ak_n接通。
因此，也可以省略S₀支路。
支路电流当然可以 选择为1或100ma，但要考虑到供电回路的供电能力和显示的稳定性，以10ma 最佳。
支路数量N理论上可以是无限的，一般高楼采用几十层一段电梯接力， 故N可以在1-90范围内即可。
但如果控制回路电压稳定度不高，便会产生 电流误差，误差积累较多便产生进位误差。
改进方案是检测电源P₁串联一电 阻Rs和一个稳压二极管D_w，如图2所示，这样检测精度大为提高。
图1、 图2主要用于10层楼以下的电梯中。
当楼层较高时，就要采用更精密的电 源。
如图3采用的整流、滤波及稳压装置，检测电源取自市电220V，经变 压、整流、滤波，再由高精度稳压集成电路LM338稳压输出36V，当电源220V 在±10％内变化时输出变化小于0.3v，每个支路的电流变量I＝ΔV/R，式 中R＝R₁＋R_w＝3.47K，ΔI＝0.3/3.47＝0.09ma，当被检测支路为90个时， ΔI＝90×0.09＝8.1ma，不会产生进位，也就不会产生误差。
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