CN101723209A - 一种电梯智能节电方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯智能节电方法及装置，所述方法包括：根据设定的断开时间，通过检测电梯主电路电流的变化，基于智能判定和控制技术，判定电梯是否处于待机状态，在电梯处于待机状态并延长一定时间之后，触发执行机构切断电梯主电路电流，实现电梯在待机状态时智能切断供电电源的功能，所述装置包括主检测模块、智能判定和控制模块、执行机构模块和人机交互模块。本发明具有安全程度高、实施方法简单、节能效果明显、高可靠性、智能性、工作寿命长等特点。

Description

一种电梯智能节电方法及装置

技术领域

本发明涉及节能节电技术或设备的设计和应用领域，尤其涉及一种基于智能判定和控制技术的电梯智能节电方法及装置。

背景技术

目前，节能减排工作已经成为我国经济和社会可持续发展的关键。节能节电技术受到越来越广泛的重视，在实践中，节能节电技术被广泛应用于各种生产领域或使用环节，获得良好的节能节电效应。因此，开发节能节电技术显然有重大的现实意义。

在电梯行业，国家不断出台相应的法律、政策以支持电梯节能工作，电梯节能节电工作受重视的程度与日俱增。现在已经应用的电梯节能技术主要是电梯变频改造技术、电梯同步电机改造技术和电梯能量反馈技术等几种，这些技术基本集中在运行过程，并未涉及电梯待机阶段。大部分电梯的待机功率接近300瓦，其中消耗在轿厢照明、通风***上的待机功率接近150瓦。为了减少电梯的待机能耗，有些较新的电梯采用了带有待机节能功能的控制装置，可以在待机状态下关闭轿厢照明和通风等设施的功能，但是经过测试，即使是带有待机节能功能的电梯，其待机功率也接近150-200瓦，主要消耗在控制柜的强弱电转换变压器和其他电子元件上。长期积累的待机功耗不可忽视，因此，有必要针对电梯待机状态研究开发新的技术。

针对待机状态的节能技术是被称为定时控制的开关技术，它的原理是首先设定开关的通断时间，到达设定的通断时间之后，开关自动闭合或者断开，从而达到自动通断的功能。但是在电梯中不能直接采用这种技术，其原因是电梯的安全运行是节能工作必须考虑的最重要因素，而其他领域的节能节电技术无法保证电梯的安全运行。这使得在电梯中采用节能节电技术时，必须充分考虑安全检测和保护功能。

发明内容

为解决上述中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种电梯智能节电方法及装置，核心是基于一种智能判定和控制技术，主要面向长时间的待机状态，具有实施方法简单、节能效果明显、高可靠性、智能性、工作寿命长等特点。所述技术方案如下：

一种电梯智能节电方法，包括：

根据设定的断开工作时间、智能判定和控制技术，并通过检测电梯主电路电流或主电路功率的变化，判定电梯是否处于待机状态；

在电梯处于待机状态并延长一定时间后，触发执行机构切断电梯主电路电流，实现电梯处于待机状态时智能切断供电电源的功能。

一种电梯智能节电装置，包括：

主检测模块，用于检测电梯的单相功率值和三相功率均值或单相功耗值和三相功耗总和；

智能判定和控制模块，在到达设定的断开工作时间时，根据主检测模块检测的单相功率值和三相功率均值或单相功耗值和三相功耗总和，自动判断电梯是否处于待机状态；

执行机构模块，用于切断或恢复电梯供电电源；

人机交互模块，用于选择是否需要采取电梯智能节电功能。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

1、可以实现电梯待机节能的功能，丰富并完善了电梯节能领域的技术，填补了电梯待机节能技术这一领域的空白。

2、具有较高的智能性，采用基于电梯待机特征状态的电流信号，通过识别电梯待机状态电流信号的特征，进而判定电梯是否处于待机状态。

3、方法简便可行，采用基于继电控制器的结构模块，可以较为简便实现待机节能功能。

4、具有较高的安全性能，充分考虑电梯作为特种设备的特殊性，采取了冗余检测保护方法，使得即使在装置失效的情况下，也只是丧失智能节电功能，但是不会影响电梯的正常运行，这一措施提高了发明的安全性能。

附图说明

图1是电梯智能节电方法流程图；

图2是电梯智能节电装置结构图；

图3是电梯智能节电装置工作原理图；

图4是电梯智能节电装置程序流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述：

实施例1

本发明所述的一种电梯智能节电方法，该方法包括：根据设定的断开工作时间、智能判定和控制技术，并通过检测电梯主电路电流或主电路功率的变化，判定电梯是否处于待机状态；在电梯处于待机状态并延长一定时间后，触发执行机构切断电梯主电路电流，实现电梯处于待机状态时智能切断供电电源的功能。上述智能判定和控制技术是在到达设定电梯的断开工作时间时，根据设定的阈值，与检测的电流值或功率值进行比较，比较检测周期内的检测值和阈值的大小，并自动判定电梯是否处于待机状态，输出信号驱动执行机构。

如图1所示上述技术方案具体包括以下步骤：

步骤101设定断开工作时间和复位工作时间，当到达设定的断开工作时间时，通过主检测模块在检测周期内连续对电梯主电路电流或功率进行检测，获得单相检测值和三相均值。

步骤102将单相检测值和三相均值与表征待机状态的阈值相比较。

步骤103判定电梯是否处于待机状态；

根据所有的检测值在检测周期内是否小于或等于表征状态的阈值，如果小于或等于该阈值后，为保证电梯工作的安全可靠，再判定电梯是否处于待机状态，如果电梯处于待机状态，延时并保持连续检测若干时间。

步骤104判定电梯是否处于无人使用状态；

如果在延时并保持连续检测若干时间内的检测值仍然小于或等于阈值的话，则判定电梯是否处于无人使用状态，如果处于无人使用状态，则执行步骤步骤105。

步骤105切断电梯主电路电流，实现电梯在长期待机状态时智能切断供电电源的功能；

上述由智能判定和控制模块发出信号，触发执行机构模块切断电梯主电路电流。

步骤106达到设定的复位工作时间时，恢复电梯主电路闭合；

由智能判定和控制模块发出信号，触发执行机构模块恢复电梯主电路闭合。

上述方法为了防止电梯智能节电失效，首先是用双定时计数器保证定时计数的准确性，其次是智能判定和控制模块内设置安全保护模块，用以检测执行机构触点通断状态，同时比较电流状态，如果判定电梯智能节电装置失效，则取消智能判定和控制模块的智能切断供电电源的功能。同时，为了更加方便操作，在人机交互模块中设置状态选择模块，当不需要智能节电功能时，通过该开关可以取消智能节电装置的智能切断电梯电源的功能。

上述方法是基于智能判定和控制原理的电梯节电方法，原理上既体现新颖性又体现可行性。在检测方法上，检测参数采取三相均值和单路测量值同时并用的方法，有利于防止单相测量或者三相测量分别存在的不可靠性，提高检测的可靠程度。在智能判定方法上，电梯待机状态的智能判定方法以及相应表征待机状态的阈值均来源于实际测量数据，有助于利用较为简单的办法实现智能判定的功能。在控制策略方面，判定电梯处于长期待机状态之后再切断电梯的供电电源，有利于保障电梯的运行安全。以上技术方案在电梯节电方法上具有原理的新颖性和可行性，使得本发明具有安全程度高、实施方法简单、节能效果明显、高可靠性、智能性、工作寿命长等特点。

实施例2

如图2和图3所示，本实施例提供了一种电梯智能节电装置及该装置的工作原理，所述的电梯智能节电装置安装在电梯主开关与控制柜之间。该装置包括主检测模块1、智能判定和控制模块2、执行机构模块3和人机交互模块4，其中，主检测模块1由三个前端传感头5组成。前端传感头5采用电流互感器，并串接在三相电路上，用以检测电梯三相电路8的电流，主检测模块将检测的电流信号转换为电压信号，并反馈给后续的智能判定和控制模块2中的判定模块9。前端传感头5串接的位置在沿电流方向的执行机构模块3之前。

智能判定和控制模块2由判定模块9、安全保护模块10、控制模块11、双定时器模块12和安全保护检测触点13组成。判定模块9用于接收主检测模块1反馈的电压信号，并通过内部的逻辑电路对检测的电流值和设定的阈值进行对比判断，判定电梯是否处于待机状态。安全保护模块10和安全保护检测触点13通过检测执行机构模块3的主触点15的通断状态，同时比较主检测模块1反馈的电流情况，用于检测智能节电装置是否正常工作，反馈相应的信号给控制模块11。双定时模块利用两套独立的定时计数器，提供准确的定时功能。控制模块11根据判定模块9、双定时模块12和安全保护模块10的信号，在电梯智能节电装置处于正常运行且电梯处于待机状态时，输出信号给执行机构模块3。在电梯智能节电装置处于非正常运行时，输出信号将模块内的状态选择位清零，驱动执行机构模块3恢复供电电源初始状态，并取消智能切断供电电源的功能。

执行机构模块3包括三个主触点15、继电控制器17和辅助复位机构，其中三个主触点15串接在电梯三相电路上，采用常闭式触点，继电控制器17采用电磁继电器型式。当控制模块11输出信号给继电控制器17时，继电控制器17吸合并通过主触点15断开电梯三相电路。辅助复位机构用于手动复位电梯智能节电装置。

人机交互模块4包括状态选择模块18、定时设定模块19、时间显示模块20、通断状态显示灯21、辅助复位机构22。状态选择按钮18用于设置是否需要智能节电功能，定时选择按钮19用于设置电梯智能节电装置动作的时间，时间显示灯20用于显示设置的定时时间，通断状态显示灯21用于显示当前电梯智能节电装置的通断状态，辅助复位机构22用于在主触点15处于断开状态时，借助机械装置手动恢复执行机构模块主触点15的闭合状态。

如图4所示，电梯智能节电装置程序流程。该流程包括以下步骤：

步骤401手动初始化电梯，并设定初始化参数。

步骤402判断电梯智能节电装置是否中断；

如果电梯智能节电装置没有中断，执行步骤403，否则停止。

步骤403读取已设定初始定时参数。

步骤404判断电梯智能节电装置是否达到定时断开时间；

如果电梯智能节电装置达到设定的定时断开时间时，执行步骤405，否则返回步骤403。

步骤405检测电梯工作状态。

步骤406判断电梯是否处于待机状态；

如果电梯处于待机状态，执行步骤407，否则返回步骤405。

步骤407继电控制器的线圈得电，并通过主触点断开电梯三相电路，从而使电源断开。

步骤408判定是否达到设定的定时复位的时间；

如果达到设定的定时复位时间，执行步骤409，否则返回步骤407。

步骤409继电控制器的线圈失电断开，主触点恢复电梯三相电路的闭合状态。

上述两实施例所述的电梯智能节电方法和装置采用基于电梯待机特征状态的电流信号，具有安全、准确、可靠、成本低、智能性高、便于安装和维护的特点。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种电梯智能节电方法，其特征在于，所述方法包括：

根据设定的断开工作时间、智能判定和控制技术，并通过检测电梯主电路电流或主电路功率的变化，判定电梯是否处于待机状态；

在电梯处于待机状态并延长一定时间后，触发执行机构切断电梯主电路电流，实现电梯处于待机状态时智能切断供电电源的功能。

2.根据权利要求1所述的电梯智能节电方法，其特征在于，所述智能判定和控制技术是在到达设定的断开工作时间时，根据设定的阈值，与检测的电流值或功率值进行比较，比较检测周期内的检测值和阈值的大小，并自动判定电梯是否处于待机状态，输出信号驱动执行机构。

3.根据权利要求1所述的电梯智能节电方法，其特征在于，所述智能判定和控制技术是在首次使用时使电梯处于待机状态时，根据检测的电流值或功率值，通过自学习后自动确定电梯处于待机状态的基准条件，当到达设定的断开工作时间时，智能判定和控制技术自动判定电梯是否处于待机状态，并输出信号驱动执行机构。

4.一种电梯智能节电装置，其特征在于，包括：

主检测模块，用于检测电梯的单相功率值和三相功率均值或单相功耗值和三相功耗总和；

智能判定和控制模块，在到达设定的断开工作时间时，根据主检测模块检测的单相功率值和三相功率均值或单相功耗值和三相功耗总和，自动判断电梯是否处于待机状态；

执行机构模块，用于切断或恢复电梯供电电源；

人机交互模块，用于选择是否需要采取电梯智能节电功能。

5.根据权利要求4所述的电梯智能节电装置，其特征在于，所述智能判定和控制模块判断电梯处于待机状态时，在延时之后输出信号驱动执行机构模块切断电梯供电电源，并在设定复位工作时间到达时，驱动执行机构模块恢复电梯供电电源；

所述智能判定和控制模块判断电梯处于非正常工作状态时，所述驱动执行机构恢复供电电源初始状态，并取消智能切断供电电源的功能。

6.根据权利要求4所述的电梯智能节电装置，其特征在于，所述主检测模块包括有前端传感器头，并且所述前端传感器头用于检测电梯的单相电流值和三相电流均值。

7.根据权利要求4所述的电梯智能节电装置，其特征在于，所述智能判定和控制模块包括有判定模块、安全保护模块、控制模块和双定时器模块，所述判定模块用于接收主检测模块反馈的电压信号，并通过内部的逻辑电路对检测的电流值和设定的阈值进行对比判断，判定电梯是否处于待机状态；所述安全保护模块用于判定检测电梯智能节电装置是否处于正常工作状态；所述控制模块根据判定模块、双定时器模块和安全保护模块的信号，在电梯智能节电装置处于正常运行且电梯处于待机状态时，输出信号给执行机构模块；所述双定时器模块通过比较两套独立的定时计数器的值，用于保证定时功能的准确性。

8.根据权利要求4所述的电梯智能节电装置，其特征在于，所述执行机构模块包括有三个主触点、继电控制器和辅助复位机构，所述主触点采用常闭式触点，并串接在电梯三相电路上；所述继电控制器采用电磁继电器型式；所述辅助复位机构用于手动复位电梯智能节电装置。

9.根据权利要求4所述的电梯智能节电装置，其特征在于，所述人机交互模块包括电梯智能节电功能状态选择模块、定时设定模块、时间显示模块、通断状态显示灯和辅助复位机构，所述电梯智能节电功能状态选择模块用于选择是否需要采取电梯智能节电功能；所述定时设定模块用于设置电梯智能节电装置动作的时间；所述时间显示模块用于显示设置的定时时间，通断状态显示灯用于显示当前电梯智能节电装置的通断状态；所述辅助复位机构用于在主触点处于断开状态时，手动恢复执行机构模块主触点的闭合状态。

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