本發(fā)明屬于曳引機(jī)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于無線檢測曳引機(jī)狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

曳引機(jī)主要是用于電梯，又被稱為電梯主機(jī)。曳引機(jī)主要用于傳送動力來使電梯進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，由電動機(jī)，制動器，聯(lián)軸器，減速箱，曳引輪，機(jī)架以及導(dǎo)向輪和附屬盤車手輪等組成。安裝在機(jī)房的電動機(jī)與減速箱、制動器等組成曳引機(jī)，是曳引驅(qū)動的動力。曳引鋼絲繩通過曳引輪一端連接轎廂，一端連接對重裝置。為使井道中的轎廂與對重各自沿井道中導(dǎo)軌運(yùn)行而不相蹭，曳引機(jī)上放置一導(dǎo)向輪使二者分開。轎廂與對重裝置的重力使曳引鋼絲繩壓緊在曳引輪槽內(nèi)產(chǎn)生摩擦力。這樣，電動機(jī)轉(zhuǎn)動帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，驅(qū)動鋼絲繩，拖動轎廂和對重作相對運(yùn)動。即轎廂上升，對重下降；對重上升，轎廂下降。于是，轎廂在井道中沿導(dǎo)軌上、下往復(fù)運(yùn)行，電梯執(zhí)行垂直運(yùn)送任務(wù)。轎廂與對重能作相對運(yùn)動是靠曳引繩和曳引輪間的摩擦力來實現(xiàn)的。這種力就叫曳引力或驅(qū)動力。運(yùn)行中電梯轎廂的載荷和轎廂的位置以及運(yùn)行方向都在變化。鑒于曳引機(jī)在電梯運(yùn)行中的重要性，所以對曳引機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控顯得尤為重要。

目前，傳統(tǒng)技術(shù)中對于曳引機(jī)的監(jiān)測通常是對其速度、加速度、溫度等參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)控，選擇將傳感器設(shè)置于電動機(jī)、制動器或減速箱上，無法準(zhǔn)確得知曳引機(jī)運(yùn)作時的曳引力及軸承的狀態(tài)，不能直接有效的反饋曳引機(jī)的狀況，難以準(zhǔn)確判斷電梯故障，而且傳統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)均通過有線方式傳輸，布線復(fù)雜，成本及故障率高。

因此，鑒于以上問題，有必要提出一種可實現(xiàn)對曳引機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控的系統(tǒng)，以便及時的發(fā)現(xiàn)故障并有效處理，避免發(fā)生重大事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于無線檢測曳引機(jī)狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)對曳引機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，能夠及時準(zhǔn)確的判斷出曳引機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)，以便及時的發(fā)現(xiàn)故障并有效處理，避免發(fā)生重大事故。

根據(jù)本發(fā)明的目的提出的一種基于無線檢測曳引機(jī)狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)，所述監(jiān)測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊，接收所述數(shù)據(jù)采集模塊信息并傳送至終端服務(wù)器的通信模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊至少包括安裝于所述曳引機(jī)中軸上以檢測曳引機(jī)運(yùn)作時力矩的力矩傳感器；

所述通信模塊包括基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的短距離無線通信模塊與基于4G網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)距離無線通信模塊，所述短距離無線通信模塊包括終端控制板與協(xié)調(diào)控制板，所述終端控制板與數(shù)據(jù)采集模塊電連接，所述終端控制板上還設(shè)置有一ZigBee模塊以發(fā)送數(shù)據(jù)，所述協(xié)調(diào)控制板上設(shè)置有至少一個與終端控制板對應(yīng)的ZigBee模塊以接收數(shù)據(jù)；

所述長距離無線通信模塊包括所述協(xié)調(diào)控制板與終端服務(wù)器，所述協(xié)調(diào)控制板上還設(shè)置有一GPRS模塊，所述GPRS模塊將數(shù)據(jù)通過4G網(wǎng)絡(luò)傳送至終端服務(wù)器。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集模塊還包括用以檢測曳引機(jī)軸承狀況的軸承檢測器，所述軸承檢測器與所述終端控制板電連接。

優(yōu)選的，所述軸承檢測器包括設(shè)置于曳引機(jī)軸承外圈上的以檢測曳引機(jī)運(yùn)行時溫度的溫度傳感器。

優(yōu)選的，所述軸承檢測器包括設(shè)置于曳引機(jī)軸承內(nèi)圈上的以檢測曳引機(jī)運(yùn)行時振動狀態(tài)的振動傳感器。

優(yōu)選的，所述振動傳感器檢測數(shù)據(jù)包括振動頻率與振動幅度。

優(yōu)選的，所述終端服務(wù)器包括一存儲器，所述存儲器將接收到的數(shù)據(jù)與處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲備用。

優(yōu)選的，所述存儲器內(nèi)還存儲有一正常運(yùn)行時的力矩曲線模型，以便與檢測數(shù)據(jù)比對。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開的基于無線檢測曳引機(jī)狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：該監(jiān)測系統(tǒng)通過將力矩傳感器置于曳引機(jī)中軸，用于檢測曳引機(jī)運(yùn)行時的曳引力，便于對曳引機(jī)的運(yùn)作狀況進(jìn)行監(jiān)測，同時采用溫度傳感器及振動傳感器分別對軸承的外圈及內(nèi)圈進(jìn)行監(jiān)測，來判斷曳引機(jī)自身軸承的狀況，實現(xiàn)了對曳引機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)的實時精確監(jiān)測。

本發(fā)明使用傳感器技術(shù)和無線通訊技術(shù)進(jìn)行曳引機(jī)運(yùn)作狀態(tài)的感知及數(shù)據(jù)的傳輸，最后通過終端服務(wù)器的數(shù)據(jù)分析及處理，能夠及時準(zhǔn)確的判斷出曳引機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)，同時可以針對曳引機(jī)的實時狀態(tài)進(jìn)行異常報警或者緊急制停，避免發(fā)生重大事故。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為監(jiān)控系統(tǒng)的框架圖。

具體實施方式

正如背景技術(shù)部分所述，傳統(tǒng)技術(shù)中對于曳引機(jī)的監(jiān)測通常是對其速度、加速度、溫度等參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)控，無法準(zhǔn)確得知曳引機(jī)運(yùn)作時的曳引力，難以準(zhǔn)確判斷電梯故障，而且傳統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)均通過有線方式傳輸，布線復(fù)雜，成本及故障率高。

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種基于無線檢測曳引機(jī)狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)對曳引機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，能夠及時準(zhǔn)確的判斷出曳引機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)，以便及時的發(fā)現(xiàn)故障并有效處理，避免發(fā)生重大事故。

下面將通過具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參見圖1，本發(fā)明公開了一種基于無線檢測曳引機(jī)狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊，接收數(shù)據(jù)采集模塊信息并傳送至終端服務(wù)器的通信模塊以及終端服務(wù)器構(gòu)成。

數(shù)據(jù)采集模塊為傳感器采集方式，通過傳感器技術(shù)對曳引機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，對于曳引機(jī)本身，主要是監(jiān)測曳引機(jī)的軸承是否異常。因此設(shè)置軸承檢測器，軸承檢測器包括設(shè)置于曳引機(jī)軸承外圈上的以檢測曳引機(jī)運(yùn)行時溫度的溫度傳感器及設(shè)置于曳引機(jī)軸承內(nèi)圈上的以檢測曳引機(jī)運(yùn)行時振動狀態(tài)的振動傳感器。通過溫度傳感器測量軸承運(yùn)作時的溫升，振動傳感器測量軸承運(yùn)作時的振動頻率與振動幅度，通過這兩個指標(biāo)來判斷軸承是否出現(xiàn)故障，并實時通過通信模塊反饋至終端服務(wù)器。

對于曳引機(jī)運(yùn)作時，主要監(jiān)測曳引機(jī)的曳引力是否異常，主要通過安裝于曳引機(jī)中軸上的檢測曳引機(jī)運(yùn)作時力矩的力矩傳感器進(jìn)行實時監(jiān)測曳引力，通過判斷曳引機(jī)運(yùn)作時的曳引力曲線是否光滑，來判斷曳引機(jī)是否運(yùn)行正常。

此外，在實際的使用過程中也可以同時監(jiān)測曳引機(jī)的運(yùn)行速度、加速度等數(shù)據(jù)，以便準(zhǔn)確的反應(yīng)曳引機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

通信模塊包括基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的短距離無線通信模塊與基于4G網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)距離無線通信模塊，短距離無線通信模塊包括終端控制板與協(xié)調(diào)控制板，該終端控制板為一單片機(jī)主板，其與數(shù)據(jù)采集模塊電連接，以接收上述傳感器反饋的檢測信息并及時處理，終端控制板上還設(shè)置有一ZigBee模塊以發(fā)送該信息數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，該終端控制板將計算機(jī)的CPU、RAM、ROM、定時計數(shù)器和多種I/O接口集成于一片芯片上，用以接收曳引機(jī)上各傳感器的信號并實現(xiàn)輸出反饋。

該終端控制板可為電梯控制系統(tǒng)，也可為一獨(dú)立設(shè)置的單片機(jī)主板，在安裝時，只需在電梯一側(cè)安裝該終端控制板，并使其與電梯原有的控制系統(tǒng)采用電連接即可實現(xiàn)通訊及信號傳遞，這樣就不需要對現(xiàn)有的電梯控制器做改動，安裝使用簡便，且檢測精確度高。

協(xié)調(diào)控制板為一中間協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，同樣為一常規(guī)的單片機(jī)主板，協(xié)調(diào)控制板上設(shè)置有至少一個與終端控制板對應(yīng)的ZigBee模塊，以接收終端控制板發(fā)送的信息數(shù)據(jù)。該協(xié)調(diào)控制板可接收多個電梯的運(yùn)行信號，并遠(yuǎn)程反饋至終端服務(wù)器。

長距離無線通信模塊包括上述協(xié)調(diào)控制板與終端服務(wù)器，協(xié)調(diào)控制板除具備接收數(shù)據(jù)信息的ZigBee模塊外，還設(shè)置有一GPRS模塊，該GPRS模塊將數(shù)據(jù)通過4G網(wǎng)絡(luò)傳送至終端服務(wù)器。4G網(wǎng)絡(luò)作為現(xiàn)在主流的移動通信標(biāo)準(zhǔn)，有著無可比擬的優(yōu)越性，4G是集3G與WLAN于一體，并能夠快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量、音頻、視頻和圖像等。4G能夠以100Mbps以上的速度下載，比目前的家用寬帶ADSL(4兆)快25倍，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求。此外，4G可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴(kuò)展到整個地區(qū)。4G網(wǎng)絡(luò)比較突出的幾個特點(diǎn)是速度快，穩(wěn)定性好，覆蓋區(qū)域廣。因此，通過4G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳輸具有及時、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。

此外，協(xié)調(diào)控制板還可通過GPRS模塊發(fā)送短信息至管理人員的手機(jī)終端，以便管理人員及時獲知電梯故障信息。

終端服務(wù)器包括一存儲器，存儲器將接收到的數(shù)據(jù)與處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲備用。且存儲器內(nèi)還存儲有一正常運(yùn)行時的力矩曲線模型、正常溫度范圍、振動頻率以及振動幅值等，以便與傳感器的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。終端服務(wù)器系統(tǒng)主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和存儲，通過判斷溫度傳感器和振動傳感器的數(shù)據(jù)來判斷曳引機(jī)的軸承是否出現(xiàn)異常，通過對力矩傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，來判斷曳引機(jī)運(yùn)作時是否出現(xiàn)異常狀況。服務(wù)器同時會將接收到的數(shù)據(jù)及處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，方便日后工作人員進(jìn)行分析使用。

本發(fā)明的工作原理如下：

具體使用時，將溫度傳感器置于曳引機(jī)軸承外圈處，用于檢測曳引機(jī)運(yùn)作時的溫升；將振動傳感器置于曳引機(jī)的軸承內(nèi)圈處，用于檢測曳引機(jī)運(yùn)作時的振動狀態(tài)；將力矩傳感器安裝于曳引機(jī)的中軸上，用于檢測曳引機(jī)運(yùn)作時的力矩。

曳引機(jī)運(yùn)作時，傳感器會檢測到其實時狀態(tài)，并將采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至終端服務(wù)器，終端服務(wù)器會對軸承的溫升以及振動頻率、振動幅度進(jìn)行分析，判斷出該軸承是否運(yùn)行正常，如果異常，則會進(jìn)行報警處理，并通知工作人員進(jìn)行進(jìn)一步的處理，譬如緊急制停曳引機(jī)并對曳引機(jī)的軸承進(jìn)行現(xiàn)場檢查或者更換。終端服務(wù)器還會對曳引機(jī)運(yùn)作時的力矩曲線進(jìn)行分析，并和以前曳引機(jī)正常運(yùn)行時的力矩曲線模型進(jìn)行對比，來判斷曳引機(jī)運(yùn)作時是否出現(xiàn)不正常的毛刺，如若出現(xiàn)，則立即進(jìn)行報警并通知工作人員，嚴(yán)重時緊急制停曳引機(jī)，防止造成無法挽回的損失。

綜上，本發(fā)明公開了一種基于無線檢測曳引機(jī)狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)通過將力矩傳感器置于曳引機(jī)中軸，用于檢測曳引機(jī)運(yùn)行時的曳引力，便于對曳引機(jī)的運(yùn)作狀況進(jìn)行監(jiān)測，同時采用溫度傳感器及振動傳感器分別對軸承的外圈及內(nèi)圈進(jìn)行監(jiān)測，來判斷曳引機(jī)自身軸承的狀況，實現(xiàn)了對曳引機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)的實時精確監(jiān)測。

本發(fā)明使用傳感器技術(shù)和無線通訊技術(shù)進(jìn)行曳引機(jī)運(yùn)作狀態(tài)的感知及數(shù)據(jù)的傳輸，最后通過終端服務(wù)器的數(shù)據(jù)分析及處理，能夠及時準(zhǔn)確的判斷出曳引機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)，同時可以針對曳引機(jī)的實時狀態(tài)進(jìn)行異常報警或者緊急制停，避免發(fā)生重大事故。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。