基于大数据的电梯曳引机制动力监测方法

摘要

本发明公开一种基于大数据的电梯曳引机制动力监测方法，包括，电梯进行预热；电梯轿厢停靠在次顶层；制动器失电抱紧曳引轮；变频器驱动曳引机带闸运行；监测变频器的输出功率；通过编码器判断曳引机是否旋转；当变频器输出功率未到达Pmax前，编码器感知曳引机开始旋转的瞬间，记录瞬时功率值，通过网络上传该功率值；横向比较；纵向比较；电梯继续使用或停机维护。有益效果是：变频器驱动功率是反应曳引机性能的一个客观量，通过制动器制动曳引轮，变频器驱动曳引轮带闸运行的方法，将变频器的驱动功率借助电梯大数据的协助，将制动力进行更加客观描述和评判，突破了需要人为设定临界值或者阀值的弊端，使得评判结果更加具有工程实际意义。

权利要求

1.一种基于大数据的电梯曳引机制动力监测方法，其特征在于，包括以下步骤：A. 电梯进行预热；

B. 电梯的轿厢停靠在次顶层，N-1层，N为电梯顶层；

C.制动器失电，制动器完全抱紧曳引轮；

D. 变频器驱动曳引机带闸运行，电流从零开始每秒增加0.5A；

E. 监测变频器的输出功率P，直至达到变频器的最大输出功率Pmax；

F. 通过编码器判断曳引机是否旋转；

G．当变频器输出功率P在到达Pmax前，编码器未感知到曳引机开始旋转，试验结束，电梯可以继续使用；

H. 当变频器输出功率P在未到达Pmax前，编码器感知到曳引机开始旋转的瞬间，记录此时的瞬时功率值P0，并通过网络上传该功率值；

I. 横向比较，对相同类型相同参数的电梯，在进行相同的制动力测试后会得到变频器输出功率P1、P2…Pn,将P0与P1、P2…Pn进行分析和比较；

所述变频器输出功率P0在横向比较中，令`P=（P1+ P2+…+ Pn）/n,若 1.1P0＜`P，则判断为发生明显的退化；

J．纵向比较，对电梯定期测得的电梯制动器闭合情况下的曳引机旋转时变频器历史输出功率P1'、P2'... Pn'，将P0与P1'、P2'... Pn'进行分析和比较；

所述变频器输出功率P0在纵向比较中，令`P'=（P1'+ P2'+…+ Pn'）/n,若1.1P0＜`P'，则判断为发生明显的退化；

所述变频器输出功率P0在纵向比较中，令P，min为P1'、P2'...Pn'中的最小值，若1.1P0＜P，min，则判断为发生明显的退化；

K.电梯继续使用或停机维护。

2.根据权利要求1所述的基于大数据的电梯曳引机制动力监测方法，其特征在于，步骤E变频器的输出功率监控，通过变频器内置的程序或增加外置功率传感器；

步骤F通过曳引机自带的编码器感知曳引机的旋转。

说明书

基于大数据的电梯曳引机制动力监测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电梯检测领域；特别是涉及一种基于大数据的电梯曳引机的制动力智能化监测方法。

背景技术

[0002] 电梯越来越多地步入人们的生活并逐渐成为人们日常生产生活中不可或缺的设施，它不仅加快了人们的生活节奏，而且提高了人们的工作效率，还改善了人们的生活条件，在社会经济发展中发挥着不可替代的重要作用，是一种直接关系到人民生命财产安全的特种设备。曳引机是电梯的核心部件之一，对于曳引机来说，制动器更是其重要的部件之一，制动器的功能是在电梯平层时保持电梯轿厢的静止状态；当电梯发生故障时使轿厢能够紧急减速停车并保持其静止状态，制动力的相关试验不但是电梯维修保养单位日常保养中重要的保养项目，更是电梯法定检验中重要的检验项目。曳引机频繁的启停都需要曳引机制动器的参与，制动器的工作频率极高：在曳引机正常旋转时，在曳引轮附近的制动器通电抱闸臂完全打开，曳引轮自由旋转，在曳引轮需要停止运转时，曳引机停止运转，制动器断电抱闸臂紧紧抱紧曳引轮，防止曳引轮自由旋转。同时，伴随着制动器频繁的开启和闭合，制动器的固定连接件可能会出现松动的现象，制动器的制动力可能会出现降低，以及在电梯每半月的维修保养中，如果在调整制动臂的距离时出现了失误，均可导致制动力的下降。另外，电梯在运行过程中会出现制动器闸皮的磨损或者带闸运行产生的闸皮磨损以及制动臂螺母的松动，制动器制动能力一定会发生变化。

[0003] 曳引机制动器的制动力降低会使得电梯的安全运行无法得到保障，因此，针对电梯曳引机制动器的制动力的监测至关重要。但电梯曳引机形式较多，其中与曳引轮配合的制动器样式也各异。除老式的外抱鼓式制动器的制动结构完全裸露在外面外，为监测设备留有一定的安装空间外，较新形式永磁同步曳引机的制动器结构紧凑，或者与曳引轮融为一体，或者曳引机为免维护型，这对于在制动器内增加机械结构或者电气装置，直接监测制动器的制动靴衬与曳引轮的距离变得十分困难，为制动器的直接监测设置了较大的障碍。

[0004] 电梯事故统计分析表明，在用电梯发生冲顶或蹲底的严重安全事故多数来自于电梯制动器失效。因此，制动器的检测也是本领域技术人员一直在研究的课题。

[0005] 目前，专利申请公开号为CN104495547A公开了一种电梯制动器的检测方法，但该检测方法有一些不尽如人意的地方：1.需要预先设定曳引机制动器力矩的临界值，对于工程实际不易操作。2.在每次进行检测时，需要有专人值守，增加了人力成本。

[0006] 专利申请公开号为CN104192662A公开了电梯制动器制动力矩的检测方法，但该检测方法有一些不尽如人意的地方：1.第一转矩电流和第二转矩电流的取值并没有考虑到电梯的实际情况，同时也没有因地制宜的提出个性化方案。2.第一转矩电流和第二转矩电流设定复杂，不适用自动化操作。

发明内容

[0007] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种可靠便捷的定量化监测制动器制动力的方法。

[0008] 本发明所采用的技术方案是：一种基于大数据的电梯曳引机制动力监测方法，包括以下步骤：

[0009] A.电梯进行预热；

[0010] B.电梯的轿厢停靠在次顶层，N-1层，N为电梯顶层；

[0011] C.制动器失电，制动器完全抱紧曳引轮；

[0012] D.变频器驱动曳引机带闸运行，电流从零开始每秒增加0.5A；

[0013] E.监测变频器的输出功率P，直至达到变频器的最大输出功率Pmax；

[0014] F.通过编码器判断曳引机是否旋转；

[0015] G.当变频器输出功率P在到达Pmax前，编码器未感知到曳引机开始旋转，试验结束，电梯可以继续使用；

[0016] H.当变频器输出功率P在未到达Pmax前，编码器感知到曳引机开始旋转的瞬间，记录此时的瞬时功率值P0，并通过网络上传该功率值；

[0017] I.横向比较，对相同类型相同参数的电梯，在进行相同的制动力测试后会得到变频器输出功率P1、P2…Pn,将P0与P1、P2…Pn进行分析和比较；

[0018] J.纵向比较，对电梯定期测得的电梯制动器闭合情况下的曳引机旋转时变频器历史输出功率P1'、P2'...Pn'，将P0与P1'、P2'...Pn'进行分析和比较；

[0019] K.电梯继续使用或停机维护。

[0020] 步骤E变频器的输出功率监控，通过变频器内置的程序或增加外置功率传感器；

[0021] 步骤F通过曳引机自带的编码器感知曳引机的旋转。

[0022] 所述I变频器输出功率P0在横向比较中，令 若则判断为发生明显的退化；

[0023] 所述J变频器输出功率P0在纵向比较中，令 若则判断为发生明显的退化。

[0024] 所述J变频器输出功率P0在纵向比较中，令P，min为P1'、P2'...Pn'中的最小值，若1.1P0＜P，min，则判断为发生明显的退化。

[0025] 本发明的有益效果是：由于变频器驱动功率是反应曳引机性能的一个客观量，通过制动器制动曳引轮，变频器驱动曳引轮带闸运行的方法，将变频器的驱动功率借助电梯大数据的协助，将制动力进行更加客观描述和评判，突破了需要人为设定临界值或者阀值的弊端，使得评判结果更加具有工程实际意义。基于大数据的制动力监测方法，能够弥补现有测试方法对制动力测试的不便与不准确，为后续的曳引力的预警提供技术支持。

附图说明

[0026] 图1是本发明曳引力监测的流程图。

具体实施方式

[0027] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

[0028] 对市面上形式各异的曳引机制动器的制动力提出一种通用的监测方法，克服不同形式制动器的动作原理不同、制动器空间紧凑的问题，通过统一的方法对曳引机制动器的制动力进行间接定量客观描述,通过制动器制动曳引轮，变频器驱动曳引轮带闸运行的方法，将变频器的驱动功率借助电梯大数据的协助，可以将制动力进行更加客观描述和评判，突破了需要人为设定临界值或者阀值的弊端，使得评判结果更加的具有工程实际意义，智能化程度高，人为操作少。

[0029] 为了不影响乘客乘梯、提高试验的安全性以及降低试验对设备的损坏，试验通常设定为两月自主智能监测一次即可，但也可以根据实际的需要自由设定监测间隔时间。同时，试验通常设定在电梯交通流处于低谷的期间，例如设定在凌晨2点开始监测测试，但测试时间亦可以自主选择。待被测试电梯15min之内没有运行，即15min之内，电梯曳引机没有旋转运动，并且电梯没有开关门动作。电梯方可正式进入试验程序，并且电梯在进入试验程序后，电梯不再响应电梯外呼和内选信号，电梯的门机暂时关闭，不在进行开关门动作，以保障试验的连续性。

[0030] 电梯曳引机的正常工作状态为：曳引机旋转工作时，制动器通电，制动器的抱闸克服弹性元件做功完全打开，曳引机曳引轮可以自由旋转；当曳引机需要停止时，曳引机停止运转，制动器失电，制动器的抱闸由于弹性元件的作用，完全抱紧曳引轮，用于阻止曳引轮的旋转。

[0031] 如图1所示，本发明一种基于大数据的电梯曳引机制动力监测方法，包括以下步骤：

[0032] A.电梯以正常速度，从最底层运行至次顶层，电梯进行预热；若在试验预热期间发生故障，试验立刻结束，并通知电梯维保工作人员进行故障修复。

[0033] B.电梯的轿厢停靠在次顶层，N-1层，N为电梯顶层；

[0034] C.制动器失电，制动器完全抱紧曳引轮，防止曳引轮的自由旋转；

[0035] D.在制动器不通电的情况下，即制动器紧紧抱紧曳引轮的情况下，变频器驱动曳引机带闸运行，电流从零开始每秒增加0.5A，直至试验结束，操作人员亦可自行调整电流的增加情况；

[0036] E.监测变频器的输出功率P，直至达到变频器的最大输出功率Pmax；监测变频器的输出功率，可通过变频器内置的程序或增加外置功率传感器；

[0037] F.随着变频器驱动电流的不断增加，变频器的输出功率P也不断的增加，直至曳引机开始旋转，感知曳引机开始旋转的装置为曳引机自带的编码器。

[0038] G.通过编码器感知曳引机的旋转；每台电梯的曳引机在调试安装运行前，都会设定变频器的最大的输出保护功率Pmax。当变频器的输出功率P在逐渐增大直至到达Pmax前，编码器未感知到曳引机的旋转，试验可以结束，试验表明曳引机的制动力足够大，电梯可以继续使用。

[0039] H.当变频器输出功率P在未到达Pmax前，编码器感知到曳引机开始旋转的瞬间，记录此时的瞬时功率值P0，并通过网络上传该功率值；

[0040] I.横向比较，对相同类型相同参数的电梯，在进行相同的制动力测试后会得到变频器输出功率P1、P2…Pn,将P0与P1、P2…Pn进行分析和比较；令若 则判断为发生明显的退化；

[0041] J.纵向比较，对电梯定期测得的电梯制动器闭合情况下曳引机旋转时变频器历史输出功率P1'、P2'...Pn'，将P0与P1'、P2'...Pn'进行分析和比较；令若 则判断为发生明显的退化；P，min为P1'、P2'...Pn'中的最小值，1.1P0＜P，min，则判断为发生明显的退化；

[0042] K.若判断为制动力发生明显的退化，电梯则进入管控模式，电梯不在进入正常运行模式，电梯立刻停止使用并通知维保人员尽快维修。

[0043] 若判断为制动力未发生明显的退化，电梯可以继续使用。

[0044] 值得指出的是，在此试验的全过程中，曳引机的制动器始终不通电，即制动器抱闸臂由于弹性元件的作用始终紧紧的抱紧曳引轮。

[0045] 本发明的工作原理是：在制动器抱闸闭合的状态下，即制动器紧紧的抱紧曳引轮的情况下，驱动变频器的功率由小至大的逐渐增加，克服制动器的制动力，迫使曳引轮旋转，通过变频器的驱动功率间接监测制动力的方法，并在大数据广泛应用的背景下，充分将运行参数进行横向比较和纵向比较，协助判断设备运行状态，以大数据管理的思维方式对制动器的制动力进行监测。

[0046] 实施例：一台某品牌电梯，基本信息如下：6层6站，额定载重量：800kg、额定速度：1m/s、额定功率：5kW、额定电压：380V、额定电流：12A、变频器最大保护功率为7.5kW。

[0047] 电梯按照预定制动力监测程序，在某日的凌晨2点开始监测试验，15min内检测到电梯的曳引机没有旋转，并且电梯没有开关门动作，则认为轿厢内没有乘客，此后电梯不再响应外呼和内选信号，电梯的门机暂时关闭，不在进行开关门动作，以保障试验的连续性。

[0048] 电梯以正常速度，从最底层运行至次顶层，即5层，进行试验前的预热准备工作。

[0049] 电梯轿厢在5层站进行相关试验，制动器在未通电的情况下，制动器紧紧抱紧曳引轮。变频器驱动曳引机带闸运行，驱动电流从零开始逐步增加，设定电流以每秒钟增加0.5A的速度逐步增加，随着电流的逐渐增加，输出功率也在逐渐增加。

[0050] 当功率增加至7.5kW时，即变频器最大保护功率时，曳引机还未旋转，此时试验立刻结束，并使电梯恢复正常使用。

[0051] 当功率增加至4kW时，曳引机即开始旋转，即P0＝4kW，将此时的瞬时功率通过网络传输，用于大数据背景的分析和比较：

[0052] a)横向比较：相同类型相同参数的电梯，在进行相同的制动力测试后会得到变频器输出功率：4kW、5kW、3kW。

[0053] b)纵向比较：该电梯定期测得电梯制动器闭合情况下的曳引机旋转，该变频器历史输出功率：4.5kW、4kW、4kW、4kW。

[0054] 在横向比较中，则判断为未发生明显退化。

[0055] 在纵向比较中，则判断为未发生明显退化。

[0056] 在纵向比较中，P’min＝4kW，1.1P0＝4.4kW＞P’min＝4kW，则判断为未发生明显退化。

[0057] 通过大数据的横向比较和纵向比较，判断为未发生明显退化。待试验结束后，电梯恢复为正常使用状态。

[0058] 本发明对市面上形式各异的曳引机制动器的制动力提出一种通用的监测方法，克服不同形式制动器的动作原理不同、制动器空间紧凑的问题，通过统一的方法对曳引机制动器的制动力进行间接定量客观描述，通过曳引轮带闸运行的方法，对于制动力的驱动转矩电流不需要复杂的设定，而是根据每台曳引机的实际情况进行个性化的设定；将驱动功率借助电梯大数据的协助，对制动力进行更加客观描述和评判，突破了需要人为设定临界值或者阀值的弊端，使得评判结果更加的具有工程实际意义，避免对各种型号曳引机进行相同的设定，智能化程度高，人为操作少。

[0059] 本发明的优势在于：1.基于大数据的电梯曳引机制动力监测方法能够对制动力进行定期的智能监测，自动化程度高，人为干预少，智能化程度高。为指导曳引机预防性维修提供有力的参考，并降低了电梯一年一度法定检验的压力。

[0060] 2.被测试曳引机制动力的监测方法可以适用于目前市场上绝大多数的曳引机，通用性强，对原始设备影响小，方便开展。

[0061] 3.基于大数据的电梯曳引机制动力监测方法，通过大数据的方式，以相同类型曳引机制动器试验数据的数据横向比较和以该台曳引机制动器历史数据的纵向比较，综合比较和评判，充分发挥了大数据的优势和便捷性。

[0062] 4.试验过程中，可以全程无人值守，在判断为制动力发生明显退化的情况下，才进行维保人员的通知，可以进一步提升试验的智能化水平，进一步降低了人力成本。