光磁电梯运行监控装置的制作方法

1.本实用新型涉及设备的运行监控领域，具体涉及一种光磁电梯运行监控装置。


背景技术：

2.随着科技的发展，许多诸如电梯、传送带等设备以融入消费者的日常生活；为了保证上述设备的稳定运行，往往需要对其执行绝对位置和运行方向的监控。
3.以电梯运行监控为例，电梯运行系统里检测位置和运行方向需要用到u型平层传感器和滚动编码器两种或更多的传感器，安装复杂，运维成本高，而且多采用铺设网线方式将数据上传至网络。按此方式在现有电梯增加一套监控装置，难度较大，成本较高。
4.除此外，还有一些采用激光测距的方式，该方式采用高精度的激光测距仪，价格较贵，随着楼层数、层高增高，需要更远距离的激光测距仪，价格也要增加。而且激光测距定位只能用于电梯这种直上直下的设备，其他传送带等设备非直线运行时无法使用。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的光磁电梯运行监控装置。
6.依据本实用新型的一个方面，提供一种光磁电梯运行监控装置，包括：
7.电梯阱道，其根据电梯运行方向设置；
8.若干磁铁块，设置在所述电梯阱道的内侧壁面上；
9.磁监控模块，其对应所述磁铁块与所述电梯的轿厢连接，具有对应所述磁铁块从上往下依次设置的第一磁感应传感器、第二磁感应传感器；
10.另外，至少还包括一块固定在所述电梯阱道的内侧壁面上的目标挡板，以及光电监控模块，以感应所述目标挡板。
11.优选的，所述第一磁感应传感器、第二磁感应传感器间还设有若干隔磁件。
12.优选的，所述光电监控模块包括：
13.模块保护壳，其具有一容置空间，贯穿所述模块保护壳上下端面设有第一避让槽，以供所述目标挡板通过；
14.光电开关，其固定在所述第一避让槽的内侧壁面上，以在所述第一避让槽中发射红外光束。
15.优选的，所述光磁电梯运行监控装置，其还包括：
16.微控制器，其与所述第一磁感应传感器、第二磁感应传感器以及所述光电开关连接。
17.优选的，所述光电开关包括：
18.红外发射管，用于发射所述红外光束；
19.红外接收三极管，用于接收所述红外发射管所发射出的所述红外光束；
20.所述红外接收三极管与所述微控制器连接。
21.优选的，所述第一磁感应传感器、第二磁感应传感器为霍尔传感器。
22.优选的，所述光磁电梯运行监控装置，其还包括：
23.连接支架，其与所述轿厢固定连接，所述模块保护壳固定安装在该连接支架上；
24.于所述连接支架上对应所述目标挡板设有第二避让槽，所述第二避让槽与所述第一避让槽连通。
25.优选的，所述容置腔室中分别对应所述第一避让槽的两侧安装有第一拼装模块、第二拼装模块；
26.所述第一拼装模块上设有第一定位块，所述模块保护壳上对应所述第一定位块设有第一卡位槽；
27.所述第二拼装模块上设有第二定位块，所述模块保护壳上对应所述第二定位块设有第二卡位槽。
28.优选的，所述第一定位块上还设有第一安装孔，以安装所述红外发射管；
29.所述第二定位块上还设有第二安装孔，以安装所述红外接收三极管。
30.优选的，所述磁铁块呈长条状；
31.所述磁铁块的长度大于或等于所述第一磁感应传感器、第二磁感应传感器的间距。
32.本实用新型的有益效果为：本实用新型结构设计合理巧妙，生产装配方便，运行监控精度高，由接收整形模块接收第一磁感应传感器、第二磁感应传感器采集的脉冲信号，并整形成方波信号后输出至微控制器中，再由微控制器按照上述的信号处理逻辑，计算出被监控设备的上行/下行/静止状态；由微控制器接收光电检测模块采集的感应信号，计算出被监控设备的复位状态；实现了对电梯轿厢的绝对位置和运行方向的监控；且无需人为操作，降低人工成本的同时，不影响整体测量性能和安全性；安装过程、维护更换过程简便，为用户提供了更为便捷的体验感受。另外，不依赖电梯原有挡板，解决了因各品牌各型号电梯挡板尺寸、安装方式各有异同，若挡板过短或延长深度不够，两路光电搭配一路磁感应方案则难以安装的问题；况且磁铁块的空间占用小于目标挡片，通过此设计，安装位置的限制大大降低，且拥有更高灵敏度。
33.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
34.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1是本实用新型实施例中一种光磁电梯运行监控装置的结构示意图；
36.图2是本实用新型实施例中一种光磁电梯运行监控装置的的局部结构示意图；
37.图3是本实用新型实施例中光电监控模块的结构示意图；
38.图4是本实用新型实施例中光电监控模块的分解图；
39.图5是本实用新型实施例中接收整形模块的电路原理图；
40.图6是本实用新型实施例中光电开关、磁监控模块的电路原理图。
具体实施方式
41.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
42.参见图1至图6，依据本实用新型的另一个方面，本实用新型实施例提供一种光磁电梯运行监控装置，包括：
43.电梯阱道1，其根据电梯运行方向设置；
44.若干磁铁块2，设置在所述电梯阱道1的内侧壁面上；
45.磁监控模块，其对应所述磁铁块2与所述电梯的轿厢6连接，具有对应所述磁铁块2从上往下依次设置的第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32；
46.另外，至少还包括一块固定在所述电梯阱道1的内侧壁面上的目标挡板4，以及光电监控模块5，以感应所述目标挡板4。
47.具体地，目标挡板4、若干磁铁块2固定在所述电梯阱道1的内侧壁面上，磁监控模块、光电监控模块5与所述电梯的轿厢6连接；本装置不限于电梯的应用场景，传送带等应用场景均可；以电梯的运行监控为例，若干磁铁块2按照每层一块的方式设置在电梯阱道1的内侧壁面上，而磁监控模块、光电监控模块5则固定在电梯轿厢6上。
48.本运行监控装置通过第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32识别磁铁块2的状态，是上行、下行、亦或是静止，结合微控制器计算出电梯所处层数，实现了对被监控设备的绝对位置和运行方向的监控。
49.而目标挡板4的设置位置，一般设置在位于电梯阱道1的一楼但不仅限于一楼的侧壁面上，其他任一楼层的位置亦可，当光电监控模块5识别到所述目标挡板4时，提供信号供微处理器复位楼层的初始信息。
50.最后微处理器将计算的数据输送到显示设备显示，或传送至用户移动端或pc端的app或应用软件中实施监控数据，实现无人为操作的运行测量监控，为用户提供了极为便捷的监控体验感受，有效地降低了人工操作成本。
51.在另一较佳的实施例中，微处理器与显示设备有线或无线连接；有线连接时，微处理器直接将数据传送至显示设备显示；无线连接时，微处理器将计算的数据输送到无线通信模块中，通过无线通信模块传送至显示设备显示。
52.进一步地，所述目标挡板4是隔磁板，通过所述隔磁板的设置，可有效隔绝外界磁场对光电监控模块5的干扰，避免意外复位。从而使得本装置的电梯运行监控功能得以实施。
53.优选的，所述第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32间还设有若干隔磁件61。
54.具体地，若干隔磁件61为柱状隔磁件，其材料为硅钢；可有效降低磁铁块2的远端磁场造成的干扰，避免第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32的感应紊乱。
55.优选的，所述光电监控模块5包括：
56.模块保护壳，其具有一容置空间，贯穿所述模块保护壳上下端面设有第一避让槽51，以供所述目标挡板4通过；
57.光电开关52，其固定在所述第一避让槽51的内侧壁面上，以在所述第一避让槽51中发射红外光束。
58.优选的，所述光磁电梯运行监控装置，其还包括：
59.微控制器，其与所述第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32以及所述光电开关52连接。
60.具体地，对应所述磁铁块2上至下依次设置的第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32，是为了能获得两组数据；第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32为磁感应开关，感应到磁铁时断开，微控制器采用中断方式对第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32获取的a、b两组信号进行实时处理，其信号处理逻辑是：a信号从高电平变为低电平时触发微控制器中断，此时读取b信号为低电平时，记录一次上行；b信号从高电平变为低电平时触发微控制器中断，此时读取a信号为低电平时，记录一次下行。另外，持续读取a、b信号均为低电平时，记录设备静止。
61.若磁铁块2固定在电梯轿厢6上，磁监控模块固定在电梯阱道1的内侧壁面上，其信号处理逻辑则为：a信号从高电平变为低电平时触发微控制器中断，此时读取b信号为低电平时，记录一次下行；b信号从高电平变为低电平时触发微控制器中断，此时读取a信号为低电平时，记录一次上行。另外，持续读取a、b信号均为低电平时，记录设备静止。
62.需要注意的是，第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32感应到磁铁块2时，即向微控制器发送中断信号，a、b信号为低电平，反之，a、b信号为高电平。
63.进一步地，下述接收整形模块可以是2个，分别连接第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32；也可以是1个，依次获取第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32的信号，并从不同的输出端输出至微控制器不同的输入引脚。
64.优选的，所述光电开关52包括：
65.红外发射管d1，用于发射所述红外光束；
66.红外接收三极管q1，用于接收所述红外发射管d1所发射出的所述红外光束；
67.所述红外接收三极管q1与所述微控制器连接。
68.具体地，所述红外接收三极管q1的集电极与所述微控制器连接；所述红外发射管d1的型号为ir204-a，所述红外接收三极管q1的型号为pt204-6b。
69.进一步地，还包括：
70.接收整形模块，其输入端与所述光电开关52连接，其输出端与所述微控制器不同的输入引脚连接。
71.接收整形模块的目的是接收第光电开关52采集的脉冲信号，并整形成方波信号后输出至微控制器中；再由微控制器按照上述的信号处理逻辑，计算出被监控设备的复位状态，再输送到显示设备显示，无需要人为操作，降低人工成本.结构简单，生产装配也方便，不影响整体测量性能和安全性。
72.进一步地，所述接收整形模块，包括：
73.插针连接器p2，其用于与所述第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32连接；
74.脉冲接收整形电路，其输入端与所述插针连接器p2连接，其输出端与所述微控制
器连接，以将所述第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32采集的脉冲信号整形成方波信号后输出至所述微控制器。
75.进一步地，所述脉冲整形电路，包括：
76.电压比较器u1a，其反相输入端与所述插针连接器p2连接，其输出端与所述微控制器连接；
77.其中，所述电压比较器u1a的输出端还与所述电压比较器u1a的正相输入端连接。
78.具体地，通过电压比较器u1a及其外围电路实现脉冲信号、方波信号的转化。该电压比较器u1a的型号为lm393d。
79.进一步地，所述电压比较器u1a的输出端与所述微控制器的定时器输入引脚连接。
80.具体地，所述微控制器的定时器可以定时和计数，本实用新型利用微控制器中定时器的计数功能，对上述方波信号进行采样及运算，计算出被监控设备的上行/下行/复位状态。
81.进一步地，所述模块保护壳由金属铝制成并良好接地，有效屏蔽外界信号的干扰。
82.此外，进一步地，微控制器采用fifo，即采用先入先出缓存，将5秒内采集到的运行数据缓存起来，每隔5秒输出一次，以此减少数据带宽，保证通信准确性。
83.优选的，所述第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32为霍尔传感器u3；
84.所述霍尔传感器u3的输出端与所述微控制器连接。
85.具体地，该霍尔传感器u3的型号为mt1322a。
86.优选的，所述光磁电梯运行监控装置，其还包括：
87.连接支架，其与所述轿厢6固定连接，所述模块保护壳固定安装在该连接支架上；
88.于所述连接支架上对应所述目标挡板4设有第二避让槽，所述第二避让槽与所述第一避让槽51连通。
89.优选的，所述容置腔室中分别对应所述第一避让槽51的两侧安装有第一拼装模块、第二拼装模块；
90.所述第一拼装模块上设有第一定位块71，所述模块保护壳上对应所述第一定位块71设有第一卡位槽72；
91.所述第二拼装模块上设有第二定位块73，所述模块保护壳上对应所述第二定位块73设有第二卡位槽74。
92.具体地，通过连接支架的设置，使监控模块能够靠近目标挡板4使得目标挡板4能够穿过所述第一避让槽51、第二避让槽上下移动。
93.具体地，所述模块保护壳包括相互拼合的上壳体53、下壳体54；通过第一卡位槽72、第二卡位槽74的设置，配合第一定位块71、第二定位块73的设置，使得在模块保护壳的上壳体53、下壳体54拼合时，可通过第一卡位槽72定位第一定位块71，通过第二卡位槽74定位第二定位块73；从而实现第一拼装模块、第二拼装模块的快速安装，提高生产效率。
94.优选的，所述第一定位块71上还设有第一安装孔，以安装所述红外发射管d1；
95.所述第二定位块73上还设有第二安装孔，以安装所述红外接收三极管q1。
96.具体地，由于红外发射管d1的寿命是短板，在光电开关52发生故障时，可拆出第一拼装模块、第二拼装模块对红外发射管d1进行更换，有效降低维护成本。
97.优选的，所述磁铁块2呈长条状；
98.所述磁铁块2的长度大于或等于所述第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32的间距。
99.假设每一层设置一磁铁块2，磁监控模块、光电监控模块5固定在电梯轿厢6上，目标挡板4设置在一楼的应用场景；在使用时，第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32根据磁铁块2的位置状态获取的a、b两组信号并由接收整形模块整形处理后发送至微控制器的不同输入引脚。微控制器采用中断方式对磁铁块2获取的a、b两组信号进行实时处理，其信号处理逻辑是：a信号从高电平变为低电平时触发微控制器中断，此时读取b信号为低电平时，记录一次上行；b信号从高电平变为低电平时触发微控制器中断，此时读取a信号为低电平时，记录一次下行。另外，持续读取a、b信号均为低电平时，记录设备静止。最后微处理器将监控的数据信息及控制指令传送至显示设备显示。实现无人为操作的运行测量监控，开机自动连接组网通信，无需人工操作。
100.本实用新型结构设计合理巧妙，生产装配方便，运行监控精度高，由接收整形模块接收第一磁感应传感器31、第二磁感应传感器32采集的脉冲信号，并整形成方波信号后输出至微控制器中，再由微控制器按照上述的信号处理逻辑，计算出被监控设备的上行/下行/静止状态；由微控制器接收光电检测模块采集的感应信号，计算出被监控设备的复位状态；实现了对电梯轿厢6的绝对位置和运行方向的监控；且无需人为操作，降低人工成本的同时，不影响整体测量性能和安全性；安装过程、维护更换过程简便，为用户提供了更为便捷的体验感受。另外，不依赖电梯原有挡板，解决了因各品牌各型号电梯挡板尺寸、安装方式各有异同，若挡板过短或延长深度不够，两路光电搭配一路磁感应方案则难以安装的问题；况且磁铁块2的空间占用小于目标挡片，通过此设计，安装位置的限制大大降低，且拥有更高灵敏度。
101.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
102.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
103.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
104.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实用新型实施例方案的目的。
105.本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。