專利名稱：電梯綜合性能測試儀的制作方法
技術領域：
:本實用新型屬于電梯技術領域，具體涉及一種電梯綜合性能測試儀。
技術背景:在現(xiàn)代社會的城市生活中，電梯是不可缺少的工具，隨著經濟的發(fā)展，電梯的使用和裝備數(shù)量將越來越多。與此同時，由于電梯頻繁運行，再加上電梯逐年使用的老化，電梯安全問題屢屢發(fā)生，其乘運質量越來越受到關注和重視。為了保證電梯使用的安全，監(jiān)測電梯乘運質量，預測、預防電梯故障具有重要的意義。為此，我國在GB/T20900-2007《電梯、自動扶梯和自動人行道風險評價和降低的方法》和GB/T24474-2009《電梯乘運質量測量》中分別明確了電梯安全與電梯乘運質量的評價方法和內容。其主要包括監(jiān)測電梯的運行性能，分析電梯運行時的振動和噪聲特征。目前，電梯運行性能測試或者乘運質量測量的專用儀器主要是國外的EVA625。國內在電梯技術領域總體落后于國際水平，尚未出現(xiàn)電梯運行性能測試方面的儀器，僅有一些某個單項性能測試儀。EVA625以8XC52系列微處理器為核心，采用RS232接口與PC機通訊，專用軟件運行于PC機，EVA625有4通道700秒的數(shù)據(jù)存儲空間。但在實際應用中，EVA625存在以下性能缺陷:1.EVA625采用8XC52系列微處理器為核心，其對數(shù)據(jù)處理能力存在嚴重不足，更不要說現(xiàn)場實時處理與分析；2.EVA625采用RS232與上位機通訊，其數(shù)據(jù)傳輸速度不快，通信不能滿足多通道高頻率采樣的數(shù)據(jù)傳輸；3.EVA625有4通道700秒的數(shù)據(jù)存儲空間，其存儲空間非常小，決定了其不可能長時間在線監(jiān)測記錄和電梯故障預測預警功能。對于國內的一些某個單項性能測試儀，姑且不論其性能優(yōu)劣，其僅能進行某些單項測試就存在以下問題:1.不能進行系統(tǒng)分析和記錄電梯運行性能或者乘運質量；2.會導致現(xiàn)場測試儀器眾多，加大現(xiàn)場工作人員工作強度
實用新型內容
:鑒于上述技術問題，本實用新型提供了一種電梯綜合性能測試儀。該裝置同時具備多種測量功能，所有的測量功能均可做到實時采集、分析、記錄，可以實現(xiàn)電梯運行中振動和噪聲等全方面的測試和綜合評估。測量功能包括:振動測量功能、聲學測量功能、速度測量功能。其中振動測量功能可實現(xiàn)三軸向(χ、γ、ζ)的振動測量；聲學測量功能可以實現(xiàn)對電梯運行噪聲的測量；速度測量功可以實現(xiàn)電梯開關門速、扶梯傳動速度等速度量的測量。另外，該設備具有的海量存儲空間，最大可連續(xù)一個月的數(shù)據(jù)信息記錄，具有數(shù)據(jù)離線分析功能，完全可以進行長時間的電梯在線監(jiān)測和電梯故障預測預警。還具有現(xiàn)場遙控功能，可以實現(xiàn)遠距離控制電梯運行的現(xiàn)場檢測，方便現(xiàn)場工作人員操作。還具有外部供電和電池供電能力，電池供電時間長達8小時，方便長時間的電梯現(xiàn)場監(jiān)測和電梯故障預測預警。該設備采用大型液晶屏顯示，支持操作系統(tǒng)和觸摸功能，可以實現(xiàn)良好的人機操作。本實用新型的具體技術方案如下:電梯綜合性能測試儀，包括分別與顯示模塊和數(shù)據(jù)處理模塊數(shù)據(jù)連接的主控模塊；其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊分別連接遠端遙控模塊、聲學感測模塊、三軸向加速度傳感器以及測速計。上述方案中，所述主控模塊采用嵌入式工控主板。上述方案中，所述數(shù)據(jù)處理模塊采用DSP+FPGA協(xié)處理架構，并集成有高速數(shù)模變換器(ADC)。上述方案中，所述數(shù)據(jù)處理模塊中DSP采用DSP6000系列芯片，F(xiàn)PGA采用Span3E系列芯片，高速數(shù)模變換器(ADC)采用AKM5385芯片。
上述方案中，所述顯示模塊為液晶屏或觸摸屏。上述方案中，所述聲學感測模塊為電容式傳聲器和前置放大電路相結合的結構。上述方案中，所述三軸向加速度傳感器為壓阻式感測元件和前置調理電路相結合的結構。上述方案中，所述三軸向加速度傳感器采用型號為ICS3022的壓阻式感測元件。上述方案中，所述測速計為編碼器。上述方案中，所述測試儀還包括一用來給裝置整體供電的電源模塊，該電源模塊包括電池組，以及控制該電池組充放電的電源管理模塊。本實用新型所述電梯綜合性能測試儀的有益效果如下:1.一體式，能夠測量振動、噪聲、速度等各種電梯運行信息，集電梯綜合性能測試的各項需求于一身，可以滿足多種不同的電梯綜合性能測試。2.可以實現(xiàn)實時在線采集與分析、監(jiān)測與控制，可以更加方便準確的對電梯乘運質量進行監(jiān)測，對電梯故障進行預測、預防。3.具有海量存儲空間和離線分析功能，可以方便對電梯進行更長時間的監(jiān)測和電梯故障預測預警。4.具有現(xiàn)場遙控功能，能夠遠距離控制電梯綜合性能測試儀，可以方便現(xiàn)場測試某些場合應用。5.具有外部供電和電池供電能力，電池供電時間長達8小時，方便長時間的電梯現(xiàn)場監(jiān)測和電梯故障預測預警。6.采用大型液晶屏顯示，支持操作系統(tǒng)和觸摸功能，具有更好的人機界面和操作互動。

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以下結合附圖和具體實施方式
來進一步說明本實用新型。圖1為本實用新型的結構框圖。
具體實施方式
:為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。如圖1所示，本實用新型所述的電梯綜合性能測試儀，包括:主控模塊110、數(shù)據(jù)處理模塊130、顯示模塊120、電源模塊100、遠端遙控模塊140、聲學感測模塊150、三軸向加速度傳感器160和測速計170。各模塊功能說明如下。主控模塊110:實現(xiàn)系統(tǒng)控制與監(jiān)測管理、數(shù)據(jù)記錄與離線分析。其與數(shù)據(jù)處理模塊通過USB接口進行通信；并驅動、控制顯示模塊進行顯示。具體采用嵌入式工控主板實現(xiàn)。數(shù)據(jù)處理模塊130:實現(xiàn)外部各種信號的實時采集和分析處理。采用DSP+FPGA協(xié)處理架構，配備高速高速數(shù)模變換器(ADC)，并通過USB接口與主控模塊進行信息交互。同時，對信號采集接口和調理進行了兼容性設計，可以實現(xiàn)多種不同類別信號(振動、噪聲、速度等)的同時輸入和測量。顯示模塊120:實現(xiàn)人機界面的顯示與操作。與主控模塊交互顯示與控制數(shù)據(jù)。具體采用液晶屏和觸摸屏實現(xiàn)。電源模塊100:實現(xiàn)系統(tǒng)供電，由電源管理模塊101和電池組102，其中電源管理模塊101主要實現(xiàn)電池充放電控制、電源轉換；電池組102主要是為系統(tǒng)便攜(無外供電輸入時)使用時提供供電。遠端遙控模塊140:實現(xiàn)遠距離遙控操作。采用控制線延長的方式，與數(shù)據(jù)處理模塊通過數(shù)字IO進行接口。
聲學感測模塊150:實現(xiàn)聲學信息的拾取與前級調理,并輸出與數(shù)據(jù)處理模塊信號輸入接口相匹配的信號，從而實現(xiàn)聲學信號的實時米集與分析處理。由電容式傳聲器152和前置放大電路151組成,其中，電容式傳聲器152實現(xiàn)聲學信號的拾取,前置放大電路151實現(xiàn)信號前級調理和信號輸出接口匹配。與數(shù)據(jù)處理模塊通過ICP的方式進行接口。三軸向加速度傳感器160:實現(xiàn)振動信息的拾取與前級調理，并輸出與數(shù)據(jù)處理模塊信號輸入接口相匹配的信號，從而實現(xiàn)振動信息的實時采集與分析處理。由壓阻式感測元件162和前置調理電路161組成，其中，壓阻式感測元件162實現(xiàn)振動信息的拾取，前置調理電路161實現(xiàn)信號前級調理和信號輸出接口匹配。與數(shù)據(jù)處理模塊按照模擬電壓信號的方式進行接口。測速計170:實現(xiàn)電梯開關門速、扶梯傳動速度等速度量的實時采集。具體采用編碼器實現(xiàn)，與數(shù)據(jù)處理模塊按照模擬電壓信號的方式進行接口。在設備運行時，遠端遙控模塊將遙控操作命令信息經由數(shù)字IO輸入到數(shù)據(jù)處理模塊中；聲學感測模塊將電梯運行的聲音信息進行拾取和調理，經由ICP的方式將信息輸入到數(shù)據(jù)處理模塊中；三軸向加速度傳感器將電梯運行的振動信息進行拾取和調理，經由模擬電壓信號的方式將信息輸入到數(shù)據(jù)處理模塊中；測速計將電梯開關門速、扶梯傳動速度等速度量信息采集與編碼，經由模擬電壓信號的方式將信息輸入到數(shù)據(jù)處理模塊中。數(shù)據(jù)處理模塊將外部輸入的各種信息按照其信息特征進行處理，其中，遠端遙控模塊的命令信息直接由FPGA進行識別與判斷，其它的信息則通ADC芯片進行調理與轉換，同時，F(xiàn)PGA對過程進行控制和管理。上述的所有信息在處理后經由數(shù)據(jù)處理模塊的DSP芯片進行實時運算和分析。數(shù)據(jù)處理模塊通過USB接口與主控模塊進行通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與分析結果、控制信息等方面的信息交互。主控模塊將與數(shù)據(jù)處理模塊交互的數(shù)據(jù)按需要通過顯示模塊中的液晶屏進行顯示，同時通過顯示模塊中的觸摸屏將人機交互、監(jiān)測的控制操作命令信息進行讀取，并以此對數(shù)據(jù)處理模塊或系統(tǒng)進行管理控制。電源模塊給系統(tǒng)所有模塊進行供電，并實現(xiàn)對電池充放電控制。在制備過程中，主控模塊采用嵌入式工控主板，CPU主頻，完全可以勝任電梯綜合性能測試的各種監(jiān)測控制與離線分析需要。數(shù)據(jù)處理模塊中采用的DSP芯片為TI公司的DSP6000系列芯片，主頻300MHz，F(xiàn)PGA為Xilinx公司的Span3E系列芯片，ADC采用AKM5385，采樣率高達192KHZ，能夠充分滿足電梯綜合性能測試的各種實時采集與分析的需要。顯示模塊的液晶屏采用10.4寸的高分辨率液晶屏，觸摸屏采用5線式電阻屏，其提供的人機界面視覺效果優(yōu)異，互動操作性高，完全可以滿足儀器各種運用環(huán)境。電源模塊采用MAX1737進行電源管理，可以無縫實現(xiàn)外部適配器與電池供電切換、電池充放電控制的功能，且電源轉換效率較高。遠端遙控模塊中控制線采用2芯屏蔽線纜，可以有效提高抗干擾能力。聲學感測模塊中采用2級電容式傳聲器，其頻響范圍為20Hz-15000Hz，輔以前置放大電路，完全可以滿足電梯綜合性能測試中噪聲測試的需要。三軸向加速度傳感器采用ICS3022壓阻式感測元件，其感測范圍可高達±200g，頻響可高達2000Hz，輔以前置調理電路，完全可以滿足電梯綜合性能測試中的振動測試的需要。測速計采用歐姆龍的編碼器，完全可以滿足電梯開關門速、扶梯傳動速度等速度量測試的要求。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其`等效物界定。
權利要求1.電梯綜合性能測試儀，包括分別與顯示模塊和數(shù)據(jù)處理模塊數(shù)據(jù)連接的主控模塊；其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊分別連接遠端遙控模塊、聲學感測模塊、三軸向加速度傳感器以及測速計。
2.根據(jù)權利要求1所述的電梯綜合性能測試儀，其特征在于，所述主控模塊采用嵌入式工控主板。
3.根據(jù)權利要求1所述的電梯綜合性能測試儀，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊采用DSP+FPGA協(xié)處理架構，并集成有高速數(shù)模變換器。
4.根據(jù)權利要求3所述的電梯綜合性能測試儀，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊中DSP采用DSP6000系列芯片，F(xiàn)PGA采用Span3E系列芯片，高速數(shù)模變換器采用AKM5385芯片。
5.根據(jù)權利要求1所述的電梯綜合性能測試儀，其特征在于，所述顯示模塊為液晶屏或觸摸屏。
6.根據(jù)權利要求1所述的電梯綜合性能測試儀，其特征在于，所述聲學感測模塊為電容式傳聲器和前置放大電路相結合的結構。
7.根據(jù)權利要求1所述的電梯綜合性能測試儀，其特征在于，所述三軸向加速度傳感器為壓阻式感測元件和前置調理電路相結合的結構。
8.根據(jù)權利要求7所述的電梯綜合性能測·試儀，其特征在于，所述三軸向加速度傳感器采用型號為ICS3022的壓阻式感測元件。
9.根據(jù)權利要求1所述的電梯綜合性能測試儀，其特征在于，所述測速計為編碼器。
10.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的電梯綜合性能測試儀，其特征在于，所述測試儀還包括一用來給裝置整體供電的電源模塊，該電源模塊包括電池組，以及控制該電池組充放電的電源管理模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種電梯綜合性能測試儀，包括分別與顯示模塊和數(shù)據(jù)處理模塊數(shù)據(jù)連接的主控模塊；其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊分別連接遠端遙控模塊、聲學感測模塊、三軸向加速度傳感器以及測速計。所述主控模塊采用嵌入式工控主板。所述數(shù)據(jù)處理模塊采用DSP+FPGA協(xié)處理架構，并集成有高速數(shù)模變換器。所述顯示模塊為液晶屏或觸摸屏。所述聲學感測模塊為電容式傳聲器和前置放大電路相結合的結構。所述三軸向加速度傳感器為壓阻式感測元件和前置調理電路相結合的結構。所述測速計為編碼器。所述測試儀還包括一用來給裝置整體供電的電源模塊，該電源模塊包括電池組，以及控制該電池組充放電的電源管理模塊。
文檔編號B66B5/00GK203095324SQ20122074287
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年12月28日
發(fā)明者賀惠農, 秦巍, 黃連生, 姚鳳麗 申請人:杭州億恒科技有限公司