本實(shí)用新型涉及電梯檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,具體說涉及一種電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著中高層建筑的廣泛建設(shè)和應(yīng)用,電梯作為建筑物內(nèi)的主要運(yùn)輸工具,成為我們工作、生活中不可或缺的一部分,因此電梯的安全使用與維護(hù)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。導(dǎo)致電梯安全事故的因素,絕大多數(shù)與保養(yǎng)和使用不當(dāng)相關(guān)。為了提高電梯的安全系數(shù),針對(duì)電梯的日常檢修已常規(guī)化,但需要注意的是現(xiàn)在應(yīng)用的一些檢測(cè)系統(tǒng)和裝置不能滿足電梯安全運(yùn)行的需求,尤其是目前并沒有針對(duì)于電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)的異常振動(dòng)的數(shù)據(jù)庫,并且由于大多檢測(cè)產(chǎn)品都是高通濾波,所以無法檢測(cè)判斷轉(zhuǎn)速小于200rpm的電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)的異常振動(dòng)問題,導(dǎo)致永磁同步驅(qū)動(dòng)的電梯的主機(jī)的異常振動(dòng)問題無法檢測(cè),這些缺陷給電梯運(yùn)行安全帶來了隱患。
因此,亟需一種針對(duì)于各種轉(zhuǎn)速、各種類型電梯的驅(qū)動(dòng)主機(jī)的異常振動(dòng)的檢測(cè)分析裝置,以準(zhǔn)確檢測(cè)異常噪聲和振動(dòng)故障作為診斷各種類型故障的依據(jù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于已有技術(shù)存在的不足,本實(shí)用新型的目的是要提供一種能夠?qū)Σ煌愋偷尿?qū)動(dòng)主機(jī)的進(jìn)行異常振動(dòng)的檢測(cè)并能夠快速進(jìn)行故障診斷的電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
一種電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于,系統(tǒng)包括:微處理模塊、信號(hào)采集模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換電路FPGA模塊、通信模塊以及上位機(jī),所述A/D轉(zhuǎn)換電路與FPGA模塊均與所述微處理模塊連接;
所述信號(hào)采集模塊與所述信號(hào)調(diào)理模塊信號(hào)連接,將采集到的電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)信號(hào)發(fā)送至所述信號(hào)調(diào)理模塊處理;
所述信號(hào)調(diào)理模塊的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路連接,所述A/D轉(zhuǎn)換電路將接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為可被所述微處理模塊直接處理的數(shù)字信號(hào);
所述微處理模塊接收所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號(hào),由FPGA模塊進(jìn)行通道選擇切換后經(jīng)通信模塊發(fā)送至上位機(jī);
由所述上位機(jī)對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)信號(hào)做進(jìn)一步對(duì)比分析。進(jìn)一步地,作為本實(shí)用新型的優(yōu)選,所述微處理模塊為包括微處理器、電源模塊以及復(fù)位電路的最小系統(tǒng),所述微處理器為TMS320F28335處理器。
進(jìn)一步地,作為本實(shí)用新型的優(yōu)選,所述系統(tǒng)還包括可擴(kuò)展存儲(chǔ)模塊,所述可擴(kuò)展存儲(chǔ)模塊與所述微處理模塊連接,所述可擴(kuò)展存儲(chǔ)模塊采用IS61WV102416BLL芯片。
進(jìn)一步地,作為本實(shí)用新型的優(yōu)選,所述信號(hào)調(diào)理模塊包括信號(hào)放大電路、二階濾波電路以及反向放大電路。
進(jìn)一步地,作為本實(shí)用新型的優(yōu)選,所述信號(hào)采集模塊優(yōu)選采用CA-YD-186壓電式加速度傳感器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果:
1、本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)于各種類型電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)的異常噪聲和振動(dòng)檢測(cè),并通過上位機(jī)對(duì)上位機(jī)對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行FFT、階次分析、相關(guān)性分析處理,以實(shí)現(xiàn)在低轉(zhuǎn)速下電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)異常噪聲和振動(dòng)問題的故障診斷;
2、本實(shí)用新型采用雙通道傳感器采集振動(dòng)信號(hào),并對(duì)各品牌電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)的驅(qū)動(dòng)側(cè)及非驅(qū)動(dòng)側(cè)軸承、減速箱齒輪故障、旋轉(zhuǎn)編碼器、電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)散熱風(fēng)扇故障造成的異常噪聲和振動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)分析,提高了故障診斷的可靠性。
3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單易實(shí)現(xiàn),操作簡單,對(duì)使用者沒有經(jīng)驗(yàn)要求,可推廣性強(qiáng)。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊圖;
圖2為本實(shí)用新型模擬信號(hào)調(diào)理電路芯片連接圖;
圖3為本實(shí)用新型模擬信號(hào)調(diào)理電路中放大濾波電路芯片連接圖;
圖4為本實(shí)用新型時(shí)鐘信號(hào)外接電路芯片連接圖;
圖5為本實(shí)用新型外擴(kuò)RAM芯片連接圖;
圖6為本實(shí)用新型以太網(wǎng)接口協(xié)議芯片電路連接圖;
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案:
本實(shí)施例提供一種電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng),具體結(jié)構(gòu)如圖1-6所示,系統(tǒng)包括:微處理模塊、信號(hào)采集模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換電路FPGA模塊、通信模塊以及上位機(jī),所述A/D轉(zhuǎn)換電路與FPGA模塊均與所述微處理模塊連接;所述信號(hào)采集模塊與所述信號(hào)調(diào)理模塊信號(hào)連接,將采集到的電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)信號(hào)發(fā)送至所述信號(hào)調(diào)理模塊處理;所述信號(hào)調(diào)理模塊的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路連接,所述A/D轉(zhuǎn)換電路將接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為可被所述微處理模塊直接處理的數(shù)字信號(hào);所述微處理模塊接收所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號(hào),由FPGA模塊進(jìn)行通道選擇切換后經(jīng)通信模塊發(fā)送至上位機(jī);由所述上位機(jī)對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)信號(hào)做進(jìn)一步對(duì)比分析,并對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)故障進(jìn)行診斷。
本實(shí)施例中應(yīng)用PC機(jī)作為上位機(jī),DSP為下位機(jī)。并優(yōu)選CA-YD-186壓電式加速度傳感器作為信號(hào)采集模塊采集電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)的振動(dòng)信號(hào),經(jīng)過經(jīng)過信號(hào)調(diào)理模塊處理之后傳送到微處理模塊,F(xiàn)PGA模塊控制模擬開關(guān)進(jìn)行通道切換并控制A/D轉(zhuǎn)換電路接收到傳感器的模擬信號(hào)后,將模擬信號(hào)進(jìn)行量化處理,使之轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)送到DSP中進(jìn)行分析處理。最后,將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)接口芯片上傳到上位機(jī),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理和分析。
進(jìn)一步地,所述微處理模塊包括微處理器、電源模塊以及復(fù)位電路的最小系統(tǒng),所述微處理器為TMS320F28335處理器。本系統(tǒng)優(yōu)選采用YXC外接晶振作為時(shí)鐘信號(hào),其具體連接方式如圖4所示,標(biāo)稱頻率25MHz,負(fù)載電容20pF,負(fù)載諧振電阻40Ω的晶振。外部晶振通過X1、X2或外部時(shí)鐘經(jīng)過XCLKIN/X1提供的時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過鎖相環(huán)PLL送到CPU,經(jīng)過CPU處理后輸出系統(tǒng)輸出時(shí)鐘,此時(shí),片內(nèi)外設(shè)的高速外設(shè)時(shí)鐘稱為HSPCLK,低速外設(shè)時(shí)鐘稱為LSPCLK,HSPCLK與LSPCLK都是CPU的時(shí)鐘分頻得到。
如圖2所示,信號(hào)調(diào)理模塊包括信號(hào)放大電路、二階濾波電路以及反向放大電路,其連接方式如圖所示,傳感器采集的振動(dòng)信號(hào)經(jīng)過信號(hào)調(diào)理模塊處理后進(jìn)入到DSP中進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換與分析。振動(dòng)信號(hào)的放大濾波電路優(yōu)選采用OPA227與OPA134這兩種運(yùn)算放大器組合構(gòu)成。如圖3所示為OPA227芯片連接簡圖,此連接方式具有兩個(gè)重要功能:其一,改變電阻R和電容C的數(shù)值可以改變?yōu)V波的截止頻率;另外改變R9和R14的比值可以調(diào)整電路的增益大小。需要注意的是在選擇R9和R14時(shí),應(yīng)盡可能使加到同相端對(duì)地的直流電阻與加到反相端對(duì)地的直流電阻基本相等以減少偏置電流的影響程度。
進(jìn)一步地,系統(tǒng)還包括可擴(kuò)展存儲(chǔ)模塊,所述可擴(kuò)展存儲(chǔ)模塊與所述微處理模塊連接,所述可擴(kuò)展存儲(chǔ)模塊采用IS61WV102416BLL芯片,其具體的連接方式如圖5所示。IS61WV102416BLL的存取時(shí)間可快至8ns,兼具低功耗的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)處于高電平(未選中)時(shí),IS61WV102416BLL進(jìn)入待機(jī)模式。在此模式下,功耗可降低至CMOS輸入標(biāo)準(zhǔn)。使用IS61WV102416BLL的低觸發(fā)片選引腳和輸出使能引腳可以輕松實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器擴(kuò)展。低觸發(fā)寫入使能引腳將完全控制存儲(chǔ)器的寫入和讀取。同一個(gè)字節(jié)允許高位存取和低位存取。IS61WV102416BLL主要特性如下:高速率、存取時(shí)間:8ns,10ns,20ns三種時(shí)間類型。全靜態(tài)操作:不需要時(shí)鐘或刷新,TTL兼容的接口層標(biāo)準(zhǔn),獨(dú)立3.3V供電,三態(tài)輸出,高字節(jié)數(shù)據(jù)和低字節(jié)數(shù)據(jù)可分別控制。
本實(shí)施例中,以太網(wǎng)接口協(xié)議芯片優(yōu)選采用WIZnet公司生產(chǎn)的硬件協(xié)議棧芯片W5300,其硬件連接原理如圖6所示。FPGA和W5300的接口信號(hào)有數(shù)據(jù)總線、地址總線以及一些控制信號(hào),W5300工作在直接尋址模式下,F(xiàn)PGA通過地址總線可直接訪問W5300內(nèi)部的各個(gè)寄存器或存儲(chǔ)器,直接尋址模式比間接選址模式具有更高的訪問速度。BIT16EN引腳決定數(shù)據(jù)總線模式:BIT16EN拉高時(shí)為16位寬數(shù)據(jù)總線模式,BIT16EN拉低時(shí)為8位寬數(shù)據(jù)總線模式。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過FPGA設(shè)置BIT16EN信號(hào)為高電平,實(shí)現(xiàn)16位數(shù)據(jù)總線工作模式,并采用直接尋址模式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速訪問。
在以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)中,外部接口的設(shè)計(jì)不可忽視,它關(guān)系到數(shù)據(jù)傳輸?shù)目乖肼暷芰头€(wěn)定性以及傳輸距離:在數(shù)據(jù)傳輸過程中為了增強(qiáng)W5300的差分信號(hào)抗干擾能力,防止不同電平通過網(wǎng)線傳輸損壞設(shè)備,W5300與Header8之間采用網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器連接,其支持頻率高達(dá)300MHz,既能滿足以太網(wǎng)的頻率要求,又能有效保護(hù)接口電路。W5300芯片設(shè)有外置指示燈輸出,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)連接成功時(shí),LINKLED引腳輸出低電平;當(dāng)有數(shù)據(jù)包發(fā)送時(shí),發(fā)送端TXLED輸出低電平,接收端RXLED輸出高電平。通過觀察外置指示燈,可以實(shí)時(shí)顯示以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸動(dòng)態(tài)。
最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。