本實用新型屬于曳引機監(jiān)測技術領域，具體涉及一種基于無線檢測曳引機狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
曳引機主要是用于電梯，又被稱為電梯主機。曳引機主要用于傳送動力來使電梯進行運轉，由電動機，制動器，聯(lián)軸器，減速箱，曳引輪，機架以及導向輪和附屬盤車手輪等組成。安裝在機房的電動機與減速箱、制動器等組成曳引機，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軌運行而不相蹭，曳引機上放置一導向輪使二者分開。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，電動機轉動帶動曳引輪轉動，驅(qū)動鋼絲繩，拖動轎廂和對重作相對運動。即轎廂上升，對重下降；對重上升，轎廂下降。于是，轎廂在井道中沿導軌上、下往復運行，電梯執(zhí)行垂直運送任務。轎廂與對重能作相對運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。運行中電梯轎廂的載荷和轎廂的位置以及運行方向都在變化。鑒于曳引機在電梯運行中的重要性，所以對曳引機的運行狀態(tài)進行監(jiān)控顯得尤為重要。
目前，傳統(tǒng)技術中對于曳引機的監(jiān)測通常是對其速度、加速度、溫度等參數(shù)進行實時監(jiān)控，選擇將傳感器設置于電動機、制動器或減速箱上，無法準確得知曳引機運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的狀況，難以準確判斷電梯故障，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)對曳引機的運行狀態(tài)進行實時監(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。
技術實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本實用新型提供了一種基于無線檢測曳引機狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)對曳引機的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，能夠及時準確的判斷出曳引機的運作狀態(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)本實用新型的目的提出的一種基于無線檢測曳引機狀態(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中軸上以檢測曳引機運作時力矩的力矩傳感器；
所述通信模塊包括基于ZigBee網(wǎng)絡的短距離無線通信模塊與基于4G網(wǎng)絡的遠距離無線通信模塊，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)控制板上設置有至少一個與終端控制板對應的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)控制板與終端服務器，所述協(xié)調(diào)控制板上還設置有一GPRS模塊，所述GPRS模塊將數(shù)據(jù)通過4G網(wǎng)絡傳送至終端服務器。
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置于曳引機軸承外圈上的以檢測曳引機運行時溫度的溫度傳感器。
優(yōu)選的，所述軸承檢測器包括設置于曳引機軸承內(nèi)圈上的以檢測曳引機運行時振動狀態(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)進行存儲備用。
優(yōu)選的，所述存儲器內(nèi)還存儲有一正常運行時的力矩曲線模型，以便與檢測數(shù)據(jù)比對。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型公開的基于無線檢測曳引機狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)點是：該監(jiān)測系統(tǒng)通過將力矩傳感器置于曳引機中軸，用于檢測曳引機運行時的曳引力，便于對曳引機的運作狀況進行監(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)圈進行監(jiān)測，來判斷曳引機自身軸承的狀況，實現(xiàn)了對曳引機的運作狀態(tài)的實時精確監(jiān)測。
本實用新型使用傳感器技術和無線通訊技術進行曳引機運作狀態(tài)的感知及數(shù)據(jù)的傳輸，最后通過終端服務器的數(shù)據(jù)分析及處理，能夠及時準確的判斷出曳引機的運作狀態(tài)，同時可以針對曳引機的實時狀態(tài)進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實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術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實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，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
正如背景技術部分所述，傳統(tǒng)技術中對于曳引機的監(jiān)測通常是對其速度、加速度、溫度等參數(shù)進行實時監(jiān)控，無法準確得知曳引機運作時的曳引力，難以準確判斷電梯故障，而且傳統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)均通過有線方式傳輸，布線復雜，成本及故障率高。
本實用新型針對現(xiàn)有技術中的不足，提供了一種基于無線檢測曳引機狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)對曳引機的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，能夠及時準確的判斷出曳引機的運作狀態(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實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
請參見圖1，本實用新型公開了一種基于無線檢測曳引機狀態(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器的通信模塊以及終端服務器構成。
數(shù)據(jù)采集模塊為傳感器采集方式，通過傳感器技術對曳引機的狀態(tài)進行實時監(jiān)測，對于曳引機本身，主要是監(jiān)測曳引機的軸承是否異常。因此設置軸承檢測器，軸承檢測器包括設置于曳引機軸承外圈上的以檢測曳引機運行時溫度的溫度傳感器及設置于曳引機軸承內(nèi)圈上的以檢測曳引機運行時振動狀態(tài)的振動傳感器。通過溫度傳感器測量軸承運作時的溫升，振動傳感器測量軸承運作時的振動頻率與振動幅度，通過這兩個指標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器。
對于曳引機運作時，主要監(jiān)測曳引機的曳引力是否異常，主要通過安裝于曳引機中軸上的檢測曳引機運作時力矩的力矩傳感器進行實時監(jiān)測曳引力，通過判斷曳引機運作時的曳引力曲線是否光滑，來判斷曳引機是否運行正常。
此外，在實際的使用過程中也可以同時監(jiān)測曳引機的運行速度、加速度等數(shù)據(jù)，以便準確的反應曳引機的運行狀態(tài)。
通信模塊包括基于ZigBee網(wǎng)絡的短距離無線通信模塊與基于4G網(wǎng)絡的遠距離無線通信模塊，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)，也可為一獨立設置的單片機主板，在安裝時，只需在電梯一側安裝該終端控制板，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，同樣為一常規(guī)的單片機主板，協(xié)調(diào)控制板上設置有至少一個與終端控制板對應的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行信號，并遠程反饋至終端服務器。
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，還設置有一GPRS模塊，該GPRS模塊將數(shù)據(jù)通過4G網(wǎng)絡傳送至終端服務器。4G網(wǎng)絡作為現(xiàn)在主流的移動通信標準，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，然后再擴展到整個地區(qū)。4G網(wǎng)絡比較突出的幾個特點是速度快，穩(wěn)定性好，覆蓋區(qū)域廣。因此，通過4G網(wǎng)絡實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳輸具有及時、準確的優(yōu)點。
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終端，以便管理人員及時獲知電梯故障信息。
終端服務器包括一存儲器，存儲器將接收到的數(shù)據(jù)與處理后的數(shù)據(jù)進行存儲備用。且存儲器內(nèi)還存儲有一正常運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)進行比對。終端服務器系統(tǒng)主要是進行數(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)來判斷曳引機的軸承是否出現(xiàn)異常，通過對力矩傳感器的數(shù)據(jù)進行分析，來判斷曳引機運作時是否出現(xiàn)異常狀況。服務器同時會將接收到的數(shù)據(jù)及處理后的數(shù)據(jù)進行存儲，方便日后工作人員進行分析使用。
本實用新型的工作原理如下：
具體使用時，將溫度傳感器置于曳引機軸承外圈處，用于檢測曳引機運作時的溫升；將振動傳感器置于曳引機的軸承內(nèi)圈處，用于檢測曳引機運作時的振動狀態(tài)；將力矩傳感器安裝于曳引機的中軸上，用于檢測曳引機運作時的力矩。
曳引機運作時，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)絡傳輸至終端服務器，終端服務器會對軸承的溫升以及振動頻率、振動幅度進行分析，判斷出該軸承是否運行正常，如果異常，則會進行報警處理，并通知工作人員進行進一步的處理，譬如緊急制停曳引機并對曳引機的軸承進行現(xiàn)場檢查或者更換。終端服務器還會對曳引機運作時的力矩曲線進行分析，并和以前曳引機正常運行時的力矩曲線模型進行對比，來判斷曳引機運作時是否出現(xiàn)不正常的毛刺，如若出現(xiàn)，則立即進行報警并通知工作人員，嚴重時緊急制停曳引機，防止造成無法挽回的損失。
綜上，本實用新型公開了一種基于無線檢測曳引機狀態(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中軸，用于檢測曳引機運行時的曳引力，便于對曳引機的運作狀況進行監(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)圈進行監(jiān)測，來判斷曳引機自身軸承的狀況，實現(xiàn)了對曳引機的運作狀態(tài)的實時精確監(jiān)測。
本實用新型使用傳感器技術和無線通訊技術進行曳引機運作狀態(tài)的感知及數(shù)據(jù)的傳輸，最后通過終端服務器的數(shù)據(jù)分析及處理，能夠及時準確的判斷出曳引機的運作狀態(tài)，同時可以針對曳引機的實時狀態(tài)進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，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術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實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型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相一致的最寬的范圍。