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          電梯故障記錄儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)

          作者:張智 唐露新 陳思成 時(shí)間:2014-05-27 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏
          編者按:為了保證電梯安全運(yùn)行,同時(shí)減少事故的發(fā)生,本文設(shè)計(jì)一種基于ARM的電梯故障實(shí)時(shí)記錄儀系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)以ARM微控制器為核心,以無(wú)線為信號(hào)傳輸介質(zhì),進(jìn)行電梯信號(hào)的采集、傳輸、判斷和存儲(chǔ),將相鄰信號(hào)進(jìn)行對(duì)比,把故障信號(hào)顯示在LCD顯示屏上,同時(shí)存儲(chǔ)于FLASH中。系統(tǒng)主要由無(wú)線收發(fā)模塊、門系統(tǒng)信號(hào)采集模塊、屏控制系統(tǒng)信號(hào)采集模塊、井道設(shè)備系統(tǒng)信號(hào)采集模塊等構(gòu)成。初步實(shí)驗(yàn)表明,這些模塊在ARM芯片的控制下,基本實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行狀態(tài)、故障及事故前各種數(shù)據(jù)的采集和記錄,具有及時(shí)顯示危險(xiǎn)信號(hào),提示電梯故障等功能,能有效保

            引言

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/247464.htm

            目前我國(guó)許多正處于老齡化階段,較老的又缺少安全保障措施,沒(méi)有專門設(shè)備去記錄,而解決大部分是依賴技術(shù)員不斷積累的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)電梯時(shí),維修人員往往不能第一時(shí)間趕到事故現(xiàn)場(chǎng),很有可能造成救助不及時(shí)從而出現(xiàn)二次傷害;同時(shí),乘梯人員對(duì)故障描述不清楚,也會(huì)延誤有效搶修時(shí)間。所以當(dāng)前狀況急需對(duì)舊電梯進(jìn)行故障識(shí)別和記錄。故提出電梯故障記錄儀,以檢測(cè)和記錄電梯各種故障,同時(shí)提示維保人員有效地對(duì)電梯進(jìn)行維護(hù),保障人員安全。

            電梯故障記錄儀俗稱電梯黑匣子,主設(shè)備安裝于電梯機(jī)房?jī)?nèi),信號(hào)采集裝置安放在電梯各個(gè)關(guān)鍵信號(hào)輸出位置,是一種能夠?qū)﹄娞莨收系臅r(shí)間、速度、樓層數(shù)、故障點(diǎn)以及其他狀態(tài)信息進(jìn)行采集記錄的裝置。為了提高監(jiān)控電梯故障的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性,故障記錄系統(tǒng)通過(guò)獲取電梯中各關(guān)鍵終端的輸出信號(hào),將信號(hào)傳遞至電梯“黑匣子”,迅速判斷并定位出故障位置,為檢測(cè)人員迅速找到故障部位,及時(shí)處理、排除故障提供了有效依據(jù),對(duì)電梯故障進(jìn)行自動(dòng)判斷就顯得十分重要。

            1 主要故障分析

            通過(guò)調(diào)查電梯故障及總結(jié)得出,電梯故障主要分四類:門機(jī)構(gòu)故障、控制屏故障、電梯供電電源故障和井道設(shè)備故障。所有電梯故障的產(chǎn)生最主要是由電梯門系統(tǒng)故障引起的。電梯門包括轎門和層門,是重要的安全防護(hù)設(shè)施。門系統(tǒng)故障的主要原因是電氣聯(lián)鎖接觸不良、開(kāi)關(guān)門受阻、門開(kāi)關(guān)運(yùn)行頻繁、人為撞擊等。控制屏故障主要由電氣設(shè)備引起。主要包括:制動(dòng)器非正常工作、線路板故障、中間繼電器和接觸器故障。電梯供電電源故障是因?yàn)殡娞葜鳈C(jī)啟動(dòng)電流為正常工作電流的3倍以上,啟動(dòng)時(shí)會(huì)引起供電電壓的波動(dòng),極易導(dǎo)致電梯故障。井道設(shè)備故障主要是曳引鋼絲繩損壞的問(wèn)題,這一直是制約電梯發(fā)展的關(guān)鍵因素[1]。

            針對(duì)上述電梯故障,設(shè)計(jì)了電梯故障記錄系統(tǒng),實(shí)時(shí)記錄電梯信號(hào)。當(dāng)電梯出現(xiàn)即使是輕微或短暫的故障時(shí),都能提示出預(yù)警信號(hào),告之乘客該梯為危梯,以保障人員安全。

            2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

            為了提高電梯信號(hào)傳輸速度,本文設(shè)計(jì)的電梯黑匣子系統(tǒng)中MCU選用基于ARM920T內(nèi)核的16/32位的微處理器芯片。同時(shí)為了信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性,選擇與該MCU相匹配的無(wú)線發(fā)射芯片nRF2401進(jìn)行通信。系統(tǒng)其他模塊為故障信號(hào)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通信接口電路、LCD顯示、鍵盤操作等。系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

            系統(tǒng)通過(guò)各終端獲取輸出信號(hào),對(duì)門系統(tǒng)信號(hào)、控制屏信號(hào)、井道設(shè)備控制信號(hào)等進(jìn)行采集,該信號(hào)所在的模塊都設(shè)有相應(yīng)的無(wú)線發(fā)射模塊,主控芯片模塊也有相應(yīng)的無(wú)線接收模塊,經(jīng)過(guò)無(wú)線收發(fā)把采集到的電梯狀態(tài)信號(hào)傳遞至MCU對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理。通過(guò)處理后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于外部FLASH中。同時(shí),實(shí)時(shí)信號(hào)如停止樓層數(shù)、上下行方向、有無(wú)召喚等可通過(guò)LCD顯示。

            3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

            3.1 門系統(tǒng)信號(hào)獲取

            電梯門信號(hào)通過(guò)電梯整梯控制系統(tǒng)和門機(jī)機(jī)械系統(tǒng)發(fā)出開(kāi)關(guān)門信號(hào)、平層信號(hào)、門極限信號(hào)和安全輸出信號(hào)至門控制系統(tǒng),來(lái)控制電梯門的運(yùn)行。其中平層信號(hào)是指電梯到達(dá)該層樓平面位置時(shí)產(chǎn)生的信號(hào);開(kāi)關(guān)門極限信號(hào)指轎門運(yùn)動(dòng)到門兩端極限位置時(shí),由極限開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的信號(hào);電梯光幕和安全觸板是檢測(cè)障礙的裝置,其只在關(guān)門過(guò)程中有效,當(dāng)關(guān)門時(shí)遇到障礙物,會(huì)產(chǎn)生觸板阻擋信號(hào)或電梯光幕輸出信號(hào),控制電梯門重新開(kāi)啟,防止障礙物被夾。

            同時(shí)門控制系統(tǒng)將獲取到的電梯門相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線模塊傳遞至MCU的無(wú)線接收模塊。通過(guò)比較第N次與第N+1次信號(hào),來(lái)確定動(dòng)作是否正常完成,同時(shí)將錯(cuò)誤動(dòng)作記錄至存儲(chǔ)器中。比如,第N次信號(hào)判斷為開(kāi)門到達(dá)極限,那么收到第N+1次信號(hào)后應(yīng)該判斷為關(guān)門到達(dá)極限,假設(shè)其他信號(hào)正常,說(shuō)明這此次動(dòng)作無(wú)誤。若第N+1次信號(hào)判斷不為關(guān)門到達(dá)極限,說(shuō)明電梯門系統(tǒng)中門極限開(kāi)關(guān)故障,門很有可能發(fā)生事故,那么此次信號(hào)就被完整地記錄到黑匣子中,同時(shí)屏蔽內(nèi)外召喚板,禁止電梯工作,并在屏幕上顯示故障說(shuō)明,供給維修人員參考。如圖2所示。

          linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)

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