一种用于电梯维保自动监管的监测装置及其监测方法

摘要

本发明涉及一种用于电梯维保自动监管的监测装置及其监测方法，与现有技术相比解决了电梯维保难以自动监管的缺陷。本发明包括电流互感器，电梯控制器的IO端口与安全回路的连接线路穿过电流互感器的环形磁芯，电流互感器位于电梯控制器与检修开关之间，电流互感器的信号输出端与处理单元的信号输入端相连。本发明采用与电梯控制系统的非接触方式，间接检测检修开关状态从而确定电梯是否进行维保，对原有电梯控制系统不产生任何影响，且实施过程便捷可靠。

说明书

技术领域

本发明涉及电梯维保技术领域，具体来说是一种用于电梯维保自动监管的监测装 置及其监测方法。

背景技术

随着国家城镇化战略的实施以及城市土地资源的紧缺，高层建筑日益增多，人们 对电梯的依赖程度越来越高，电梯已成为现代社会生活不可或缺的公共交通运输工具之 一，电梯的安全性已经成为人们关注的焦点。电梯日常维保质量直接关系电梯的运行安全， 由于缺乏有效的维保监管手段，维保不及时，维保走过场，维保不到位的现象屡见不鲜，这 成为造成电梯故障和事故的重要因素之一。

专利申请号为201510002028.3的技术方案，通过监测维保人员在机房、轿厢及底 坑的出入时间，以及电梯控制器中的检修开关信号、层门开关信号和底坑急停开关信号的 方式来监管电梯维保过程。但是，此技术中涉及的采集模块中的各个开关信号，通过并联方 式接入原有电梯控制系统，这种接入方式需要得到电梯厂家及相关监管部门的许可，如果 影响原有电梯控制系统的电气连接，反而会给电梯运行带来极大的安全隐患。此外，在机 房、轿厢和底坑安装人员探测器不仅施工麻烦，也会引入安全问题。

在专利申请号为201410730028.0的技术方案中，维保人员进行例行维保时，通过 RFID模块来验证维保人员的身份并录入维保日志信息，并利用通讯模块上传至后台控制模 块，通过使用RFID维保考勤卡的方式，自动记录电梯维保信息，避免了维保人员造假和不按 时进行维保的情况。但是，实际操作中容易出现维保考勤卡丢失、忘带卡、忘刷卡等情况，这 给维保管理和维保人员带来很多不便。另外，还有技术提出使用GPS方式对维保人员定位监 管，但这种方式由于缺乏人性化以及涉及个人隐私，也难以应用于实际。

如何开发出一种能够对电梯维保过程进行有效监管的装置已经成为亟需解决的 技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中电梯维保难以自动监管的缺陷，提供一种用 于电梯维保自动监管的监测装置及其监测方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于电梯维保自动监管的监测装置，包括电梯控制器、处理单元、检修开关和安全 回路，电梯控制器的IO端口与安全回路相连，检修开关串接在电梯控制器IO端口与安全回 路的连接线路上，

还包括电流互感器，电梯控制器的IO端口与安全回路的连接线路穿过电流互感器的环 形磁芯，电流互感器位于电梯控制器与检修开关之间，电流互感器的信号输出端与处理单 元的信号输入端相连。

所述的电流互感器为开合式电流互感器。

所述的电流互感器为封闭式电流互感器。

还包括监管平台，所述的处理单元的数据输出端与监管平台的数据输入端相连。

所述的处理单元包括预处理电路、AD转换模块、无线传输模块和MCU，所述的电流 互感器的信号输出端与预处理电路的信号输入端相连，预处理电路的数据输出端通过AD转 换模块与MCU的数据输入端相连，MCU的数据输出端通过无线传输模块与监管平台进行无线 数据连接。

一种用于电梯维保自动监管的监测装置的监测方法，包括以下步骤：

维保记录的监测，处理单元监测当前电梯是否进行维保，并向监管平台传输维保记录；

电梯维保事件提醒，监管平台根据电梯维保监管规则计算出本电梯下次维保的日期， 待临近维保日期时形成维保提醒事件；

维保结果的输出，若处理单元超过维保时间后仍未检测到电梯进行维保，则监管平台 始终输出维保提醒信息；若处理单元监测到电梯已进行维保，则进行下个维保周期的电梯 维保事件提醒；

维保过程时间T的计算，其具体步骤如下：

处理单元监测检修开关第一次打开时间并记录为本次维保开始时间Ts；

处理单元以其向监管平台提交维保单的时间作为终点时间，基于终点时间前推检修开 关最后一次关闭时间，以此时间作为本次维保结束时间Te；

计算维保过程时间T，其计算公式如下：

T=Te-Ts。

所述的维保记录的监测包括以下步骤：

设定阈值Vs的确定，电流互感器检测检修开关打开状态时的感应信号值V1并传给处理 单元，电流互感器检测检修开关关闭状态时的感应信号值V2，计算设定阈值Vs，其计算公式 如下：

Vs=(V1+V2)/2；

电流互感器实时检测当前的感应信号值V；

检修状态的判断，处理单元根据检修开关打开状态时的感应信号值V1和检修开关关闭 状态时的电流互感器感应信号值V2的比值，进行检修状态的判断；

在V1>V2时，若V>Vs则当前检修开关为检修状态，当V<Vs则当前检修开关为正常状态；

在V1<V2时，若V>Vs则当前检修开关为正常状态，当V<Vs则当前检修开关为检修状态；

处理单元将维保记录传送给监管平台。

有益效果

本发明的一种用于电梯维保自动监管的监测装置及其监测方法，与现有技术相比通过 采用与电梯控制系统的非接触方式，间接检测检修开关状态从而确定电梯是否进行维保， 对原有电梯控制系统不产生任何影响，且实施过程简单可靠。本发明可以对维保周期和维 保时长两个重要指标进行统计和管理，从而提供真实的维保数据作参考，便于规范电梯的 维保制度，提高电梯的维保质量，降低电梯的安全事故。

附图说明

图1为本发明的电路连接结构框图；

图2为本发明中处理单元的电路连接结构框图；

图3为本发明的方法流程图；

其中，1-电梯控制器、2-处理单元、3-检修开关、4-安全回路、5-电流互感器、6-监管平 台、21-预处理电路、22-AD转换模块、23-MCU、24-无线传输模块。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的 实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，本发明所述的一种用于电梯维保自动监管的监测装置，包括电梯控制器1、 处理单元2、检修开关3和安全回路4，电梯控制器1为电梯的控制部件，安全回路4为电梯维 护检修时保持电梯暂停使用的电路回路。电梯控制器1的IO端口与安全回路4相连，检修开 关3串接在电梯控制器1IO端口与安全回路4的连接线路上，通过检修开关3控制电梯的状 态，即选择电梯是处于正常待机状态或检修停运状态。

处理单元2的数据输出端与监管平台6的数据输入端相连，电流互感器5的信号输 出端与处理单元2的信号输入端相连。处理单元2为判断控制部件，其可以采用现有技术中 的控制结构和方法，如图2所示，处理单元2包括预处理电路21、AD转换模块22、无线传输模 块24和MCU23。电流互感器5的信号输出端与预处理电路21的信号输入端相连，电流互感器5 获得的感应信号值发送给处理单元2。预处理电路21的数据输出端通过AD转换模块22与 MCU23的数据输入端相连，预处理电路21和AD转换模块22对获取到的感应信号值进行预处 理和模数转化后，传送给MCU23。MCU23的数据输出端通过无线传输模块24与监管平台6进行 无线数据连接，MCU23将处理结果通过无线传输模块24发送至监管平台6，在监管平台6上呈 现。

电流互感器5用于感应电梯控制器1与安全回路4之间的连接线路上的电流，电梯 控制器1的IO端口与安全回路4的连接线路穿过电流互感器5的环形磁芯，并且电流互感器5 位于电梯控制器1与检修开关3之间，电流互感器5感应到相应的感应信号值。电流互感器5 可以为开合式电流互感器，开合式电流互感器能够方便安装，使用时直接将电流互感器5的 环形磁芯卡扣打开，将电梯控制器1与安全回路4的连接线路放在环形磁芯中，再将卡扣闭 合，最后将开合式电流互感器固定在电梯控制柜内的箱体上。但开合式电流互感器普遍会 出现漏磁情况，对感应信号值的测定会出现一定误差，因此电流互感器5还可以为封闭式电 流互感器，电梯控制器1与安全回路4的连接线路穿过电流互感器5的环形磁芯。安装时，先 将封闭式电流互感器固定在电梯控制柜内的箱体上，然后将检修开关3线路连接到电梯控 制器1IO口的端子拆卸掉，再将检修开关3线路从封闭式电流互感器环形磁芯穿过，最后将 检修开关3线路按拆卸前对应的电梯控制器1IO口端子安装上。

处理单元2可以采用现有技术中的控制方法，即通过电流互感器5感应有感应信号 通过则说明当前为通路，无感应信号通过则说明当前为断路；或在处理单元2中设定固定阈 值，当电流互感器5测得感应信号大于阈值，则说明有电流通过，当前处于检修状态；当电流 互感器5测得感应信号小于阈值，则说明无电流通过，当前处于正常使用状态。

但在电梯技术应用中，由于其存在两个技术特性，现有技术中的控制判断方法虽 可以用于检修状态和正常状态的判断，但其存在弊端。其主要原因如下：

1、电梯控制器1的IO口与安全回路4的连接线路上，所产生的感应信号值基于不同的电 梯个体会产生差异变化，因此针对不同的电梯个体无法给出一个固定的阈值进行统一设 定，若给出统一阈值，势必会导致状态判断出现错误；

2、电梯上所使用的检修开关3与生活中使用的开关略有不同，检修开关3为选择开关， 检修开关3在A回路与B回路之间选择，则电梯控制器1与安全回路4的连接线路导通通路发 生变化，从而检修开关3感应的信号发生变化。检修开关3主要分为2种类型，第一种类型为 检修开关3打开时，电梯控制器1与安全回路4的连接线路导通；第二种类型为检修开关3关 闭时，电梯控制器1与安全回路4的连接线路导通；

3、电流互感器5感应电梯控制器1与安全回路4的连接线路的信号值，受外界环境影响， 如气温等，分有小范围的波动。

因此针对电梯使用的这些特性，为了更好的保证状态判断的准确性，则需要加入 阈值确定和检修开关3特性判断这两步骤。

如图3所示，在此还提供一种用于电梯维保自动监管的监测装置的监测方法，包括 以下步骤：

第一步，维保记录的监测，处理单元2监测当前电梯是否进行维保，并将维保记录传送 给监管平台6。其具体步骤如下：

（1）设定阈值Vs的确定。由于电梯本体不同会带来感应信号值的不同，因此需要在使用 前针对每个电梯本体重新设定其阈值Vs。电流互感器5检测检修开关3打开状态时的感应信 号值V1并传给处理单元2，电流互感器5检测检修开关3关闭状态时的电流互感器感应信号 值V2。检修开关3打开状态时的感应信号值V1和检修开关3关闭状态时的电流互感器感应信 号值V2两者较好区分，两值差异较大，例如检修开关3打开状态时的感应信号值V1（感应信 号值V2）可能为3.6，检修开关3关闭状态时的感应信号值V2（感应信号值V1）则可能为0.3， 因此通过处理单元2可以直接区分开检修开关3两者不同状态的感应信号值。在此，由于检 修开关3的使用特性，检修开关3打开状态并不代表其电梯控制器1与安全回路4的连接线路 处于维保状态；检修开关3关闭也并不代表其电梯控制器1与安全回路4的连接线路处于待 机状态，需要结合感应信号值V1和感应信号值V2的比值才能确定。

计算设定阈值Vs，其计算公式如下：

Vs=(V1+V2)/2。

在此，阈值Vs取感应信号值V1和感应信号值V2两者的平均值，克服了感应信号值 会有小范围波动的问题。基于上例，当感应信号值V1为3.6、感应信号值V2为0.3时，其阈值 Vs为1.95，在实际使用中，即使测得的实际感应信号值V1浮动为3.8或感应信号值V2浮动为 0.5，其也在阈值Vs的阈值监测范围内，阈值Vs的确定为感应信号值的小范围波动提供了冗 余空间。

（2）电流互感器5实时检测当前的感应信号值V，电流互感器5测得电梯控制器1与 安全回路4的连接线路在不同回路下的感应信号值。

（3）检修状态的判断，通过感应信号值判断出当前是检修状态还是正常使用（待 机）状态。处理单元2根据检修开关3打开状态时的感应信号值V1和检修开关3关闭状态时的 感应信号值V2的比较值，进行检修状态的判断。

A、在V1>V2时，此时可以确定检修开关3打开状态时的感应信号值V1为连接线路检 修状态，其感应信号值较高；检修开关3关闭状态时的电流互感器感应信号值V2为连接线路 待机状态，其感应信号值较低，此举目的为判断检修开关3的使用特征。在此前提下，若V>Vs 则当前检修开关3为检修状态，当V<Vs则当前检修开关3为正常使用（待机）状态。

B、在V1<V2时，此时可以确定检修开关3打开状态时的感应信号值V1为连接线路待 机状态，其感应信号值较低；检修开关3关闭状态时的电流互感器感应信号值V2为连接线路 检修状态，其感应信号值较高，此举目的同样为判断检修开关3的使用特征。在此前提下，若 V>Vs则当前检修开关3为正常使用状态，当V<Vs则当前检修开关3为检修状态。

（4）处理单元2将维保记录传送给监管平台6。

第二步，电梯维保事件提醒。监管平台6根据电梯维保监管规则利用自带的计时模 块，计算出本电梯下次维保的日期，待临近维保日期时形成维保提醒事件，即监管平台6给 用户发出维保提醒信息。维保监管规则依据监管平台记录的维保日期，结合TSGT5001- 2009《电梯使用管理与维保保养规则》规定的电梯半月维保、季度维保、半年维保和年度维 保周期，对即将到期维保事件进行提醒，正常周期维保事件进行记录，以及对过期未维保事 件进行维保警醒。其中，可以设置对即将到期维保事件提前3天进行提醒。

第三步，维保结果的输出。若超过维保时间后处理单元2仍未检测到电梯已进行维 保，则通过监管平台6始终输出维保提醒信息；若处理单元2检测到电梯已进行维保，则监管 平台6进行下个维保周期的电梯维保事件提醒。监管平台6设置在远程端，处理单元2与其通 过GPRS等多种无线方式进行网络数据通信，所述监管平台6是具有电梯维保数据库管理和 服务应用功能的服务器，通过监管平台6实时记录电梯维保的开始和结束日期和时间，依据 上述日期和时间按一定的维保监管规则进行监管。

第四步，维保过程时间T的计算，维保监管方法依据监管平台6记录的一次维保开 始时间和结束时间，计算出本次维保过程的大致时长，可以作为维保质量评估的重要指标 之一。其具体步骤如下：

（1）处理单元2监测检修开关3第一次打开时间并记录为本次维保开始时间Ts。

（2）处理单元2以其向监管平台6提交维保单的时间作为终点时间，由于一次维保 过程中，会有多次检修开关3的打开和关闭状态，以第一次检修开关3打开的时间作为本次 维保开始时间Ts，以在监管平台6上提交维保单的时间作为终点时间，倒推监管平台6上记 录的最后一次检修开关4关闭的时间。基于终点时间前推检修开关3最后一次关闭时间，以 此时间作为本次维保结束时间Te。

（3）计算维保过程时间T，其计算公式如下：

T=Te-Ts。

本发明实施过程简单便捷，能自动并准确记录电梯维保日期和时间，可以对维保 周期和维保时长两个重要指标进行统计和管理。本发明的实施应用可以规范电梯的维保制 度，提高电梯的维保质量，从而降低电梯的安全事故。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明 的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和 改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。