电梯轿厢与轿厢入口井道壁内表面间距智能测量系统研究

摘要

在曳引式电梯的运行过程中因电梯轿厢与轿厢入口井道壁之间间隙造成乘梯人员被挤压、剪切、坠落的安全事故时有发生。根据TSGT7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯》中对曳引式电梯轿厢与轿厢入口井道壁安全距离的规定:“轿厢与面对轿厢入口的井道壁的间距不大于0.15m”。
　　目前常用的检验方法为:检测人员站在电梯轿厢顶部安全护栏外使用钢直尺测量电梯轿厢与轿厢入口井道壁之间距离。这种检测方式耗费时间长且无法保证检测人员安全。
　　为了解决这一问题，论文选用超声波测距方法实现非接触测距的间距智能测量系统。首先，对使用何种方式完成测距工作进行了分析，利用超声波作为载波测距原理研究。分析了温度、系统延时和电梯运行对超声波测距的影响，对系统的总体测距过程进行了设计。在此基础上，选用51单片机以及超声波探头作为主要硬件设计了下位机测距程序，设计了串口程序，使用Labview软件开发了上位机程序。设计了人机交互界面将测距结果实时的显示出来并在检测工作结束后将测得结果保存在计算机中。最后使用Proteus对下位机系统进行电路仿真，通过虚拟串口联合在Labview环境下开发的上位机系统对测距系统的工作流程进行了工作仿真。经过仿真验证测距系统工作效果良好，可以实时的显示测得数据并将得到的距离值保存、打印出来。
　　本系统使用Labview开发上位机程序，便于对操作系统的改进和修正，降低了二次开发所需要的成本。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 非接触式测距的研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 电梯检测发展现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 论文的主要工作

第2章 测距原理研究

2．1 超声波基本概念

2．2 超声波传播的速度

2．3 超声波测距原理

2．4 智能测量系统存在的误差和修正

2．4．1 温度对智能测量系统造成的误差

2．4．2 时间的修正

2．5 电梯运行对测距影响分析

2．5．1 电梯运行速度对测距的影响

2．5．2 间距智能测量系统的安装位置

2．5．3 电梯位置的计算

2．6 系统的总体设计

2．7 本章小节

第3章 间距智能测量系统的下位机实现

3．1 超声波的模块

3．1．1 超声波产生原理

3．1．2 超声波探头结构

3．1．3 超声波探头各项性能参数

3．2 编码器的选用

3．3 单片机的选用

3．3．1 单片机介绍

3．3．2 单片机的具体组成

3．3．3 89C51单片机外观

3．4 单片机串行通信技术

3．4．1 串行通信简介

3．4．2 串行口的应用

3．5 智能测量系统下位机电路设计

3．6 单片机程序编写

3．6．1 单片机的主程序

3．6．2 蜂鸣器报警子程序

3．6．3 按键子程序

3．6．4 通信子程序

3．7 本章小结

第4章 间距智能测量系统软件部分

4．1 上位机程序设计流程

4．2 Labview程序编写

4．2．1 Labview与下位机的通信程序设计

4．2．2 测得数据的实时显示程序

4．2．3 距离数据的记录程序设计

4．2．4 间距智能测量系统的时间修正程序

4．2．5 电梯位置程序

4．3 间距智能测量系统的整体程序

4．4 间距智能测量系统的操作面板设计

4．5 本章小结

第5章 间距智能测量系统的仿真测试

5．1 Proteus软件简介

5．2 Proteus仿真电路

5．3 间距智能测量系统仿真

5．4 本章小结

全文总结与展望

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士期间发表的论文和科研成果