CN108423506A - 电梯称重装置检测方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电梯称重装置检测方法及***，该方法包括以下步骤：通过称重装置获取静态轿厢的第一称重信息；通过所述称重装置实时获取运行中动态所述轿厢的第二称重信息；实时检测所述轿厢运行中的加速度；实时判断所述第二称重信息是否满足其与所述第一称重信息及所述加速度之间的物理规律关系式，若不满足则检测为所述称重装置出现故障。上述方法中判断第二称重信息m₂是否满足其与第一称重信息m₁及加速度a之间的物理规律关系式，若满足则说明称重装置正常；若不满足则说明其中的第一称重信息m₁、第二称重信息m₂不对，进而可以判断出检测称重信息的称重装置出现故障。如此便可准确全面的检测称重装置，避免因称重装置出现称重偏差异造成事故。

Description

电梯称重装置检测方法及***

技术领域

本发明涉及电梯技术领域，特别是涉及电梯称重装置检测方法及***。

背景技术

电梯行业中，广泛使用以测量弹性元件形变量为原理的方式进行轿厢重量的测量，从而为电梯起动提供合适的起动补偿，以及用以检测电梯超载的发生，从而实施保护动作。然而，该称重装置的一旦发生故障，就可能导致事故发生。例如弹性元件老化后，导致称重偏差过大，使电梯的起动补偿失准，导致起动冲击过大，严重时可对乘客造成人身伤害。另外，若电梯发生超载而不能及时被检出，则会发生超载运行，而电梯相关的***件的作用仅能覆盖到有限的超载范围，若超载情况严重，则可能会导致电梯冲顶、蹲底等事故的发生。因此，检测称重装置尤为重要。

目前行业内对称重装置的检测方法多为对称重装置的输出作有效范围检测，该方法仅能检测出断线、短路、传感器输出电压异常、小部分安装错误等初装问题，还有很多其它问题不能检测到，例如称重装置的线性度异常，k值异常，称重偏差异常等不能被检测，无法全面检测称重装置的故障。行业内也有使用两个或以上称重装置的例子，该场合下可通过将多个称重装置的输出进行对比的手段来检测故障，但是，基于成本考虑，大多数情况下仅配置一个称重装置。所以，传统的检测方法无法全面检测称重装置的故障。

发明内容

基于此，有必要针对传统的检测方法无法全面检测称重装置故障的问题，提供一种可以全面检测称重装置故障的电梯称重装置检测方法及***。

一种电梯称重装置检测方法，包括以下步骤：

通过称重装置获取静态轿厢的第一称重信息；

通过所述称重装置实时获取运行中动态所述轿厢的第二称重信息；

实时检测所述轿厢运行中的加速度；

实时判断所述第二称重信息是否满足其与所述第一称重信息及所述加速度之间的物理规律关系式，若不满足则检测为所述称重装置出现故障。

上述电梯称重装置检测方法中，通过称重装置获取静态轿厢的第一称重信息m₁及运行中轿厢的第二称重信息m₂，然后获得轿厢运行中的加速度。在轿厢上下运行的过程中，轿厢会产生失重及超重现象，而超重失重现象符合合力等于质量乘以加速度的物理规律，进而第一称重信息m₁、第二称重信息m₂及加速度a存在符合上述物理规律的关系式。所以，判断第二称重信息m₂是否满足其与第一称重信息m₁及加速度a之间的物理规律关系式，若满足则说明称重装置正常；若不满足则说明其中的第一称重信息m₁、第二称重信息m₂出现问题，进而可以判断出检测称重信息的称重装置出现故障。如此便可准确全面的检测称重装置，避免因为称重装置出现称重偏差异等问题造成事故。

在其中一个实施例中，所述物理规律关系式为：m₂＝m₁(1+a/g)，其中m₁为所述第一称重信息，m₂为所述第二称重信息，a为所述加速度，g为重力加速度；若判断出m₂>m₁(1+a/g)或m₂<m₁(1+a/g)，则检测为所述称重装置出现故障。

在其中一个实施例中，若判断出m₂>m₁(1+a/g)+c或m₂<m₁(1+a/g)-c，则检测为所述称重装置出现故障；

其中，c为检测阀值。

在其中一个实施例中，所述检测阀值为电梯额定载重的10％。

在其中一个实施例中，所述称重装置包括检测元件及与所述轿厢连接的弹性元件，所述通过称重装置获取静态轿厢的第一称重信息及通过所述称重装置实时获取运行中动态的所述轿厢的第二称重信息的步骤均包括：

所述检测元件检测所述弹性元件的形变量并发出模拟电压信号；

将所述模拟电压型号转化为数字信号得到所述第一称重信息或所述第二称重信息。

在其中一个实施例中，所述通过称重装置获取静态轿厢的第一称重信息的步骤之前，还包括以下步骤：

判断电梯是否准备关门启动；

若是，通过所述称重装置获取的静态轿厢的第一称重信息。

在其中一个实施例中，所述通过所述称重装置实时获取运行中的所述轿厢的第二称重信息的步骤之前还包括以下步骤：

判断所述电梯是否处于运行中；

若是，通过所述称重装置实时获取运行中的所述轿厢的第二称重信息，及实时检测所述轿厢运行中的加速度。

一种电梯称重装置检测***，包括沿井道运行的轿厢、设于所述轿厢底部的称重装置、加速度检测装置及称重装置检测单元，所述称重装置检测所述轿厢的重量，所述加速度检测装置检测所述轿厢运行的加速度，所述称重装置检测单元与所述称重装置连接并接收静态的所述轿厢的第一称重信息及运行中的动态所述轿厢的第二称重信息，且所述称重装置检测单元与所述加速度检测装置连接接收所述加速度，并判断所述第二称重信息是否满足其与所述第一称重信息及所述加速度之间的物理规律关系式，若不满足则检测为所述称重装置出现故障。

在其中一个实施例中，所述物理规律关系式为m₂＝m₁(1+a/g)，其中m₁为所述第一称重信息，m₂为所述第二称重信息，a为所述加速度，g为重力加速度。

在其中一个实施例中，还包括连接于所述称重装置与所述称重装置检测单元之间的称重信息接收反馈单元，所述称重装置包括检测元件以及与所述轿厢连接的弹性元件，所述检测元件用于检测所述弹性元件的形变量并发出模拟电压信号，所述称重信息接收反馈单元接收所述模拟电压信号并将所述模拟电压信号转换为数字信号以得到所述第一称重信息和所述第二称重信息。

附图说明

图1为本发明一实施例中电梯称重装置检测***的结构示意图；

图2为图1所示电梯称重装置检测***的模块示意图；

图3为图1所示电梯称重装置检测***中称重装置两个参数之间的关系示意图；

图4为图1所示电梯称重装置检测***中轿厢运行过程各个参数的变化示意图；

图5为本发明一实施例中电梯称重装置检测方法的流程示意图；

图6为图5所示电梯称重装置检测方法另一实施例的流程示意图；

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-2所示，本发明一实施例中的电梯称重装置故障检测***100包括沿井道11运行的轿厢10、设于轿厢10底部的称重装置30、加速度检测装置50及称重装置检测单元70，称重装置30检测轿厢10的重量，加速度检测装置50实时检测轿厢10运行的加速度a，称重装置检测单元70与称重装置30连接并接收静止时静态轿厢10的第一称重信息m₁及运行中动态轿厢10的第二称重信息m₂，且称重装置检测单元70与加速度检测装置50连接实时接收动态轿厢10在运行过程中的加速度a，并判断第二称重信息m₂是否满足其与第一称重信息m₁及加速度a之间的物理规律关系式，若不满足则检测为称重装置30出现故障。

上述电梯称重装置检测***100中称重装置30设于轿厢10底部，在轿厢10静止时通过称重装置30获取静态轿厢10的第一称重信息m₁，在轿厢运行时通过称重装置30获取动态轿厢10的第二称重信息m₂，并通过加速度检测装置50获取轿厢10运行时的加速度a。轿厢10在运行过程中会出现超重和失重现象，而超重失重现象符合合力等于质量乘以加速度的物理规律，并且轿厢10在运行过程中受到的合力为称重装置10提供的支持力与其自身重力之和，其中称重装置10对动态的轿厢10提供的支持力与第二称重信息m₂有关，轿厢10自身的重力与静态轿厢10的第一称重信息m₁有关，所以在轿厢10运行过程中第二称重信息m₂与第一称重信息m₁及加速度a之间存在物理规律关系式。最后，称重装置检测单元70接收第一称重信息m₁、第二称重信息m₂及加速度a，并判断第二称重信息m₂是否满足其与第一称重信息m₁及加速度a之间的物理规律关系式，若不满足则说明称重装置30出现故障，若满足则说明称重装置30正常，如此便可准确全面的检测称重装置30，避免因为称重装置30出现称重偏差异常等问题造成事故。

在电梯轿厢10完整的上下行过程中，电梯上行加速和下行减速时，轿厢10发生超重现象，称重装置30所受压力比轿厢10静止时大，第二称重信息m₂较大；电梯下行加速和上行减速时，轿厢发生失重现象，称重装置30所受压力比轿厢10静止时小，第二称重信息m₂较小。若称重装置发生异常时，其必然不满足此物理规律。因此，根据上述物理规律，判断第二称重信息m₂是否满足其与第一称重信息m₁及加速度a之间的物理规律关系式，便可检测出称重装置30是否出现故障。

具体地，对运行中的轿厢10受力分析可知，称重装置30对轿厢10支持力的大小等于称重装置30受到的来自轿厢10压力的大小，即等于第二称重信息m₂与重力加速度g的乘积。轿厢10静止时的第一称重信息m₁的数值大小等于其自身的质量，而轿厢10运行时的重力等于第一称重信息m₁与重力加速度g的乘积，所以运行中的轿厢10所受的合力m₁a＝m₂g-m₁g，即m₂＝m₁(1+a/g)。所以，若通过称重装置30获得的第二称重信息m₂满足关系式m₂＝m₁(1+a/g)，则符合轿厢10超重及失重时的物理规律，则说明称重装置30正常；若不满足，则说明称重装置30出现故障，如此便可准确全面的检测称重装置30，及时发现称重装置30的线性度异常，k值异常，称重偏差异常等问题。

进一步地，称重装置30包括检测元件以及与轿厢10连接的弹性元件，检测元件用于检测弹性元件的形变量并发出模拟电压信号，如此通过检测弹性元件的形变量便可得知称重装置30所受的压力。在本具体实施例中，弹性元件为橡胶元件，检测元件为距离传感器，距离传感器用于检测橡胶元件的压缩量并发出模拟电压信号。并且，距离传感器通过检测其与轿厢底部之间的距离间接检测橡胶元件的压缩量。如图3所示，橡胶元件压缩量较大时，距离传感器与轿厢底部之间的距离变小，距离传感器输出较低幅值的模拟电压信号，反之则输出幅值较高的模拟电压信号。

具体地，如图4所示，电梯上行加速和下行减速时，轿厢10发生超重现象，称重装置30所受压力比轿厢10静止时大，橡胶元件的压缩量变大，距离传感器与轿厢底部之间的距离变小，距离传感器输出较低幅值的模拟电压信号；电梯下行加速和上行减速时，轿厢发生失重现象，称重装置30所受压力比轿厢10静止时小，橡胶元件的压缩量变小，距离传感器与轿厢底部之间的距离变大，距离传感器输出较高幅值的模拟电压信号。

电梯称重装置检测***100还包括连接于称重装置30与称重装置检测单元70之间的称重信息接收反馈单元60，称重信息接收反馈单元60接收模拟电压信号并将模拟电压信号转换为数字信号得到第一称重信息m₁和第二称重信息m₂。即称重信息接收反馈单元60将称重装置30发出的模拟电压信号转换为数字信号，以便称重装置检测单元70利用作为数字信号的第一称重信息m₁和第二称重信息m₂进行判断检测。

加速度检测装置50为安装于曳引机轴上的旋转编码器，通过对旋转编码器反馈所得的速度作微分运算可得到轿厢10的实时加速度。或者，加速度检测装置50为安装于轿厢10上的加速度传感器，对于加速度检测装置50的安装位置及具体元件在此不做限定，能够检测到轿厢10运行时的加速度即可。

电梯称重装置检测***100还包括控制柜80和轿顶电器箱90，称重装置检测单元70设于控制柜80内，称重信息接收反馈单元60设于轿顶电器箱90内。

如图5-6所示，本发明一实施例中的电梯称重装置检测方法包括以下步骤：

步骤S100，通过称重装置10获取静态轿厢10的第一称重信息m₁。

在轿厢10静止时，通过称重装置10得到的第一称重信息m₁就是轿厢10的质量。具体地，称重装置10包括检测元件及与轿厢10连接的弹性元件，步骤S100包括步骤S120和步骤S140。

步骤S120，检测元件检测弹性元件的形变量并发出模拟电压信号；

步骤S140，将模拟电压信号转化为数字信号得到第一称重信息m₁，以便后续利用作为数字信号的第一称重信息m₁进行进一步地计算。

步骤S300，通过称重装置10实时获取运行中动态轿厢10的第二称重信息m₂。

如图4所示，轿厢10在上下运行时，会出现超重或失重现象。轿厢10发生超重现象时，称重装置30所受压力比轿厢10静止时大，即第二称重信息m₂较大。轿厢10发生失重现象时，称重装置30所受压力轿厢10静止时小，即第二称重信息m₂较小。由此可知，在轿厢10上下运行的过程中，因为轿厢10的超重及失重，称重装置30所受轿厢10施加的压力处于动态变化中，通过称重装盒子30获取的第二称重信息m₂也随着轿厢10的运行状态不断变化。

具体地，步骤S300包括步骤S320和步骤S340。

步骤S320，检测元件检测弹性元件的形变量并发出模拟电压信号；

步骤S340，将模拟电压信号转化为数字信号得到第二称重信息m₂，以便后续利用作为数字信号的第二称重信息m₂进行进一步地计算判断。

步骤S500，实时检测轿厢10运行中的加速度a。

具体地，通过加速度检测装置50获取轿厢10的加速度a。

步骤S700，实时判断第二称重信息m₂是否满足其与第一称重信息m₁及加速度a之间的物理规律关系式；

若不满足，则检测为称重装置30出现故障；若满足，则继续进行步骤S700。

也就是说，轿厢10在上下运行的过程中，所产生的超重及失重现象与第一称重信息m₁、第二称重信息m₂及加速度a有关，并且符合合力等于质量乘以加速度的物理规律。当称重装置30正常时，第二称重信息m₂满足其与第一称重信息m₁及加速度a之间的物理规律关系式；当称重装置30出现故障时，第二称重信息m₂则不满足其与第一称重信息m₁及加速度a之间的物理规律关系式。如此通过判断物理规律关系式是否成立，便可准确全面的检测称重装置30测量的准确性，避免称重装置30出现称重偏差异常等问题导致电梯发生事故。

具体地，如上述分析可得物理规律关系式为m₂＝m₁(1+a/g)。若步骤S700中判断出m₂>m₁(1+a/g)或m₂<m₁(1+a/g)，也就是判断出第二称重信息m₂不满足物理规律关系式m₂＝m₁(1+a/g)，则检测为所述称重装置出现故障。因为，运行中的轿厢10的各个参数必然符合物理规律关系式，若物理规律关系式不能成立，则便可说明其中的第一称重信息m₁、第二称重信息m₂出现错误，进而可以判断出检测称重信息的称重装置30出现故障。

在一个实施例中，步骤S700中判断出m₂>m₁(1+a/g)+c或m₂<m₁(1+a/g)-c时，则检测为所述称重装置30出现故障；其中，c为检测阀值。判断过程中，在不等式m₂>m₁(1+a/g)的基础上加入检测阀值c，得到不等式m₂>m₁(1+a/g)+c，提高判断为称重装置30出现故障的上基准值；在不等式m₂<m₁(1+a/g)的基础上加入检测阀值c，得到不等式m₂<m₁(1+a/g)-c，降低判断为称重装置30出现故障的下基准值。如此当第二称重信息m₂很小幅度的偏离理论值时，认为属于正常情况，不判断为称重装置30出现故障，以避免故障检测的误动作。

具体地，检测阀值c为电梯额定载重的10％。

在一个实施例中，步骤S100之前还包括步骤S110。

步骤S110，判断电梯是否准备关门启动；

若是进行步骤S100，若否继续进行步骤S110。如此，便可保证获取第一称重信息m₁时电梯准备关门启动，轿厢10处于静止状态，可以保证第一称重信息m₁的准确性，避免获得的第一称重信息m₁有偏差。

在一个实施例中，步骤S300之前还包括步骤S200。

步骤S200，判断电梯是否处于运行中；

若是，则进行步骤S300及步骤S500；若否，返回步骤S100。如此，便可保证获取第二称重信息m₂及加速度a时，电梯已关门启动，轿厢10处于运行状态，可以保证第二称重信息m₂及加速度a的准确性，避免获得的第二称重信息m₂及加速度a有偏差。

上述电梯称重装置检测方法中，通过称重装置30获取静态轿厢10的第一称重信息m₁及运行中轿厢10的第二称重信息m₂，然后获得轿厢10运行中的加速度。在轿厢10上下运行的过程中，轿厢10会产生失重及超重现象，而超重失重现象符合合力等于质量乘以加速度的物理规律，进而第一称重信息m₁、第二称重信息m₂及加速度a之间存在符合上述物理规律的关系式。所以，判断第二称重信息m₂是否满足其与第一称重信息m₁及加速度a之间的物理规律关系式，若满足则说明称重装置30正常；若不满足则说明其中的第一称重信息m₁、第二称重信息m₂出现错误，进而可以判断出检测称重信息的称重装置30出现故障。如此便可准确全面的检测称重装置30，避免因为称重装置30出现称重偏差异等问题造成事故。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电梯称重装置检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过称重装置获取静态轿厢的第一称重信息；

通过所述称重装置实时获取运行中动态所述轿厢的第二称重信息；

实时检测所述轿厢运行中的加速度；

实时判断所述第二称重信息是否满足其与所述第一称重信息及所述加速度之间的物理规律关系式，若不满足则检测为所述称重装置出现故障。

2.根据权利要求1所述的电梯称重装置检测方法，其特征在于，所述物理规律关系式为：m₂＝m₁(1+a/g)，其中m₁为所述第一称重信息，m₂为所述第二称重信息，a为所述加速度，g为重力加速度；若判断出m₂>m₁(1+a/g)或m₂<m₁(1+a/g)，则检测为所述称重装置出现故障。

3.根据权利要求2所述的电梯称重装置检测方法，其特征在于，若判断出m₂>m₁(1+a/g)+c或m₂<m₁(1+a/g)-c，则检测为所述称重装置出现故障；

其中，c为检测阀值。

4.根据权利要求3所述的电梯称重装置检测方法，其特征在于，所述检测阀值为电梯额定载重的10％。

5.根据权利要求1所述的电梯称重装置检测方法，其特征在于，所述称重装置包括检测元件及与所述轿厢连接的弹性元件，所述通过称重装置获取静态轿厢的第一称重信息及通过所述称重装置实时获取运行中动态的所述轿厢的第二称重信息的步骤均包括：

所述检测元件检测所述弹性元件的形变量并发出模拟电压信号；

将所述模拟电压型号转化为数字信号得到所述第一称重信息或所述第二称重信息。

6.根据权利要求1所述的电梯称重装置检测方法，其特征在于，所述通过称重装置获取静态轿厢的第一称重信息的步骤之前，还包括以下步骤：

判断电梯是否准备关门启动；

若是，通过所述称重装置获取的静态轿厢的第一称重信息。

7.根据权利要求1或6所述的电梯称重装置检测方法，其特征在于，所述通过所述称重装置实时获取运行中的所述轿厢的第二称重信息的步骤之前还包括以下步骤：

判断所述电梯是否处于运行中；

若是，通过所述称重装置实时获取运行中的所述轿厢的第二称重信息，及实时检测所述轿厢运行中的加速度。

8.一种电梯称重装置检测***，其特征在于，包括沿井道运行的轿厢、设于所述轿厢底部的称重装置、加速度检测装置及称重装置检测单元，所述称重装置检测所述轿厢的重量，所述加速度实时检测装置检测所述轿厢运行的加速度，所述称重装置检测单元与所述称重装置连接并接收静止时静态所述轿厢的第一称重信息及运行中动态所述轿厢的第二称重信息，且所述称重装置检测单元与所述加速度检测装置连接实时接收动态所述轿厢在运行中的所述加速度，并判断所述第二称重信息是否满足其与所述第一称重信息及所述加速度之间的物理规律关系式，若不满足则检测为所述称重装置出现故障。

9.根权利要求8所述的电梯称重装置检测***，其特征在于，所述物理规律关系式为m₂＝m₁(1+a/g)，其中m₁为所述第一称重信息，m₂为所述第二称重信息，a为所述加速度，g为重力加速度。

10.根据权利要求8所述的电梯称重装置检测***，其特征在于，还包括连接于所述称重装置与所述称重装置检测单元之间的称重信息接收反馈单元，所述称重装置包括检测元件以及与所述轿厢连接的弹性元件，所述检测元件用于检测所述弹性元件的形变量并发出模拟电压信号，所述称重信息接收反馈单元接收所述模拟电压信号并将所述模拟电压信号转换为数字信号以得到所述第一称重信息和所述第二称重信息。