专利名称：电梯数据记录仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电梯调试、故障分析、运行分析而对电梯运行数据进行采集处理的工具，特别是一种可以对电梯的安装调试和安全使用实现规范化、科学化管理的电梯数据记录仪。
背景技术：
当今高层建筑物内的电梯已成为人们日常生活和工作中必不可少的垂直交通工具。电梯的安全使用及管理，直接关系到人民的生命财产安全，因此，对电梯的安装和使用实现规范化、科学化管理已经迫在眉睫。过去对于电梯的安装调试、故障排除通常有两种方式其一是采用人工处理的方式，该方式对于基层的维护人员的技术要求较高，而对于偶发故障的发现、排除则需要耗费大量的人力、物力。另一种是采用监控的方式，这需要有庞大、复杂的监控系统，在建筑中需预留Internet网线、电话线，系统配置麻烦、有些监控还要现场布线等。如公开号为CN1713236A公开的《基于Internet网络的电梯远程监测系统》，它采用局域网络接口或者电话线接口，利用将嵌入式系统技术接入互联网的方式进行数据通讯，监测电梯控制器的运行数据，实现电梯管理。该系统存在成本高(设备投资费用高、运行费用高)、配置复杂、经常出现监控掉线等缺陷。还有一种处理方式，如公告号为CN2739156Y的“电梯动静态数据记录仪”，它是利用与电梯控制系统连接的信号记录记录器采集的现场信号，以并行点对点输入方式通讯，每个采集点都需要布线，现场安装比较麻烦。该装置手持数据采集显示器显示记录信息，对电梯故障进行诊断。由于受单片机处理能力及液晶屏幕大小、分辨率的限制，很难准确分析复杂的电梯故障、无法清晰显示各种电梯分析数据。而连接计算机进行数据分析时的数据通讯，需要采用RS232串行方式，现在多数的计算机都没有RS232串行接口，需要外配RS232与USB转换器，并且现有信号处理记录仪还需要单独的供电电源，这些都不利于客户操作。另外，对于电源波动引起的电梯故障，没有外加电源是无能为力的。现有信号处理记录仪自身结构有些复杂，其本身的故障概率较大，将直接影响到电梯故障排除的作业效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种电梯数据记录仪，它有效地克服现有记录仪存在的影响故障排除等缺陷，其结构简单，操作容易、方便通讯，适用范围广，能实时获得电梯运行数据，数据存储安全可靠，为计算机端的数据分析软件重现电梯运行状态，准确地分析电梯故障原因及其运行时序及逻辑关系，显著提高排除电梯故障的作业效率。
本发明的目的是这样实现的该电梯数据记录仪包括数据采集处理器及其与电梯控制系统电脑板的端子JP1、计算机的端子JP4和通过控制元件组成的通讯回路，其技术要点是所述数据采集处理器的核心采用内置数据缓冲区RAM、A/D数据转换器和USB控制器的微处理器IC1，并以IC1中的异步通讯口通过电平转换芯片IC3连接带有DB9的通讯电源端子JP2构成RS232通讯回路，其端子JP2与电梯控制系统电脑板的带有DB9的通讯电源端子JP1对接，以IC1中的USB控制器通过大容量程序存储器IC2连接带有USB的通讯端子JP3构成USB通讯回路，其端子JP3与内置电梯数据分析软件的计算机的带有USB的通讯端子JP4对接，电源电路中的法拉电容C15和稳压芯片IC4为所有通讯回路提供后备工作电源。
所述微处理器IC1中的A/D数据转换器通过采样电阻R14构成电源监控电路。
所述RS232通讯回路中含有一对RS232串行总线和一对直流电源线。
所述电源电路中的二极管D1作为数据采集处理器的反向供电控制开关，二极管D2作为法拉电容C15的放电限压开关，采用电阻R9、R10、R11作为法拉电容C15的限流器，以C7、C12、C13、C14作为电源滤波器。
由于本发明电梯数据记录仪的数据采集处理器以内置数据缓冲区RAM、A/D数据转换器和USB控制器的微处理器IC1等控制元件为核心，并由嵌入其内的相应控制元件分别通过各通讯端子组成RS232通讯回路和USB通讯回路，所以该电梯数据记录仪能有效地克服现有记录仪存在的配置复杂、经常出现监控掉线、影响故障排除等缺陷。该电梯数据记录仪与现场人工方式或现有记录仪相比，其数据采集处理器可以通过RS232通讯回路中相互对接的带有DB9的端子JP1、JP2实时采集电梯运行数据，并将数据全部安全可靠地存储到大容量程序存储器IC2中；数据采集处理器还可以通过USB通讯回路中相互对接的带有USB的端子JP3、JP4与计算机通讯，为计算机端的数据分析软件重现电梯运行状态，准确地分析电梯故障原因及其运行时序和逻辑关系，显著提高排除电梯故障的作业效率。因现场通过端子JP1、JP2或端子JP3、JP4对接，故其结构简单，操作容易，方便通讯，应用广泛，不需要调试，即插即用。在电源电路中的法拉电容C15和稳压芯片IC4可以为所有通讯回路提供后备工作电源，因此，当通讯回路中出现电源波动或掉电时，法拉电容C15放电，IC4稳压芯片在C15电压降到3V时，仍然能够为通讯回路提供稳定工作电源，保证该装置可靠工作。
以下结合附图对本发明作进一步描述。
图1是本发明的一种电路原理图。
图中各控制元件分别是JP1为电梯控制系统电脑板的带有DB9的通讯电源端子、JP2为与JP1对接的带有DB9的通讯电源端子、JP3为与JP4对接的带有USB的通讯端子、JP4为内置电梯数据分析软件的计算机的带有USB的通讯端子、IC1为微处理器，IC2为大容量程序存储器，IC3为电平转换芯片、IC4稳压芯片、电阻R9～R14、电容C7、C12～C15、二极管D1、D2、发光二极管P1。
具体实施例方式
根据图1详细说明本发明的具体结构。该电梯数据记录仪包括数据采集处理器及其与电梯控制系统电脑板的端子JP1、计算机的端子JP4和通过控制元件组成的通讯回路。其中数据采集处理器的核心采用内置数据缓冲区RAM、A/D数据转换器和USB控制器的微处理器IC1(本实施例采用C8051F320)，并以IC1中的异步通讯口通过电平转换芯片IC3(本实施例采用MAX3221CAE)连接带有DB9的通讯电源端子JP2构成RS232通讯回路，RS232通讯回路中含有一对RS232串行总线和一对直流电源线。RS232通讯回路中的端子JP2与电梯控制系统电脑板的带有DB9的通讯电源端子JP1对接，端子JP2的1、5脚可以提供回路的工作电源，正常提供的电源为5V。2、3脚为RS232通讯线，RS232电平通过接口芯片IC3转化为TTL电平连接到微处理器IC1。以IC1中的USB控制器通过大容量程序存储器IC2(本实施例采用K9F1208UOB)连接带有USB的通讯端子JP3构成USB通讯回路，将IC1采集到的数据通过数据处理，并把必要的数据存储到NAND型FLASH存储器IC2中。USB通讯回路中的端子JP3与内置电梯数据分析软件的计算机的带有USB的通讯端子JP4对接。当需要把存储的数据传送到计算机端进行数据分析时，取下与电梯控制系统电脑板的端子JP1对接的端子JP2，将端子JP3与计算机的端子JP4连接即可。端子JP4的1、4脚提供工作电源，微处理器IC1通过内部的USB控制器可以识别记录到的数据，把存储在IC2中的电梯运行数据通过端子JP3的USB接口传送到计算机，以运行专用分析软件，对记录的电梯运行数据进行故障诊断、控制逻辑分析等操作。该电梯数据记录仪采集的数据内容比其它记录仪多，采集速度更快，采集的数据内容包括电梯内部各逻辑变量、输入、输出口状态，内选、外呼登记、电梯内部参数等所有电梯信息，通讯波特率19200bps，几乎没有数据延时。微处理器IC1中的A/D数据转换器通过采样电阻R14构成电源监控电路，以采集电源VBUS的电源波动，如果波动范围大于某个限定值，存储电源数据。电源电路中的法拉电容C15和稳压芯片IC4(本实施例采用SP6201EM5)为所有通讯回路提供后备工作电源。电源电路中的二极管D1作为数据采集处理器的反向供电控制开关，以防止电梯控制系统电脑板或计算机无电时，该电梯数据记录仪反向供电。二极管D2作为法拉电容C15的放电限压开关，D2防止电容C15放电时把电压释放到电阻R9、R10、R11上，采用电阻R9、R10、R11作为法拉电容C15的限流器，以防止电容C15充电时电流过大。以C7、C12、C13、C14作为电源滤波器，保证电源纹波小。R12用于稳压芯片IC4的电压检测，保证稳压芯片IC4可靠工作。R13、发光二极管P1作为电源指示。C15为0.1F的法拉电容，该电梯数据记录仪上电时，电流通过D1、R9、R10、R11为C15充电，并且通过稳压芯片IC4提供通讯回路工作电源。当通讯回路电源波动或掉电时，电容C15放电，稳压芯片IC4在C15电压降到3V时仍然能够提供通讯回路的稳定工作电源，保证该装置可靠工作。该电梯数据记录仪采用串行RS232现场总线，应用广泛，如果个别电梯提供RS485总线，可以通过RS323/RS485转接线转换连接，这种转接线，使用方便，市场上方便购买，只要提供串行通讯协议就可以应用到各种电梯。
使用时，电梯管理人员或电梯维修、安装人员把电梯数据记录仪安装在电梯控制系统电脑板旁，通过电梯数据记录仪的RS232通讯回路中的端子JP2与电梯控制系统电脑板的带有DB9的通讯电源端子JP1对接。这时电梯数据记录仪开始记录电梯所有运行信息。当电梯发生故障或者需要对正常电梯运行状态进行数据分析时，把电梯记录仪的端子JP2从电梯控制系统电脑板的电源端子JP1上取下，把电梯数据记录仪的USB通讯回路中的端子JP3与内置电梯数据分析软件的计算机的带有USB的通讯端子JP4进行对接，即可以在计算机上运行专用电梯数据分析软件，分析电梯故障原因或分析电梯运行逻辑、功能。
权利要求
1.一种电梯数据记录仪，包括数据采集处理器及其与电梯控制系统电脑板的端子JP1、计算机的端子JP4和通过控制元件组成的通讯回路，其特征在于所述数据采集处理器的核心采用内置数据缓冲区RAM、A/D数据转换器和USB控制器的微处理器IC1，并以IC1中的异步通讯口通过电平转换芯片IC3连接内置DB9的通讯电源端子JP2构成RS232通讯回路，其端子JP2与电梯控制系统电脑板的内置DB9的通讯电源端子JP1对接，以IC1中的USB控制器通过大容量程序存储器IC2连接内置USB的通讯端子JP3构成USB通讯回路，其端子JP3与内置电梯数据分析软件的计算机的内置USB的通讯端子JP4对接，电源电路中的法拉电容C15和稳压芯片IC4为上述通讯回路提供后备工作电源。
2.根据权利要求1所述的电梯数据记录仪，其特征在于所述微处理器IC1中的A/D数据转换器通过采样电阻R14构成电源监控电路。
3.根据权利要求1所述电梯数据记录仪，其特征在于所述RS232通讯回路中含有一对RS232串行总线和一对直流电源线。
4.根据权利要求1所述电梯数据记录仪，其特征在于所述电源电路中的二极管D1作为数据采集处理器的反向供电控制开关，二极管D2作为法拉电容C15的放电限压开关，采用电阻R9、R10、R11作为法拉电容C15的限流器，以C7、C12、C13、C14作为电源滤波器。
全文摘要
一种电梯数据记录仪，包括数据采集处理器及其与电梯控制系统电脑板的端子JP1、计算机的端子JP4和通过控制元件组成的通讯回路，其技术要点是数据采集处理器采用内置数据缓冲单元RAM、A/D数据转换器和USB控制器的微处理器IC1，并以IC1中的异步通讯口通过电平转换芯片IC3连接端子JP2构成RS232通讯单元，JP2与JP1对接，以IC1中的USB控制器通过存储器IC2连接端子JP3构成USB通讯单元，JP3与JP4对接，电源电路中的法拉电容C15和稳压芯片IC4为通讯回路提供后备工作电源。它结构简单，操作容易、方便通讯，适用范围广，能实时获得电梯运行数据，数据存储安全可靠，可使计算机端准确地分析电梯故障原因及其运行时序及逻辑关系，显著提高排除电梯故障的作业效率。
文档编号B66B5/02GK101016133SQ200710010439
公开日2007年8月15日 申请日期2007年2月15日 优先权日2007年2月15日
发明者隋舒杰 申请人:沈阳市蓝光自动化技术有限公司