无线式轿厢姿态检测、监测装置、检测方法以及监测方法与流程

1.本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种无线式轿厢姿态检测、监测装置、检测方法以及监测方法。


背景技术：

2.在现有技术的电梯调平过程中，常常由人工使用检测设备进行进行现场检测，这样无疑会造成电梯调试人员调试作业的不方便。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供了一种无线式轿厢姿态检测、监测装置和方法，实时无线测试出轿厢是否水平，轿厢运行过程中，可以对数据进行连续记录，亦可对加速度信息进行连续监测，方便了电梯调试人员调试作业。
4.本发明实施例的技术方案是这样实现的：
5.本发明实施例提供了一种无线式轿厢姿态检测装置，所述检测装置包括倾角传感器、第一处理单元和第一通信模块，所述倾角传感器与所述第一处理单元电性连接，所述第一通信模块与所述第一处理单元电性连接，所述第一通信模块与监测装置无线通信连接；
6.所述倾角传感器为数字式三轴陀螺仪。
7.优选的，所述第一处理单元包括第一单片机、第一电源、第一开关和第一电容，所述第一电容与所述第一电源并联，所述第一开关的两端分别与所述第一电源的正极和所述第一电容的正极相连，所述第一单片机的电源输入端与所述第一电容的正极相连，所述第一电源的负极和所述第一单片机的接地端均与地相连；
8.所述第一通信模块的信号输出端与所述第一单片机的信号接收端相连，所述第一通信模块的信号接收端与所述第一单片机的信号输出端相连；
9.所述倾角传感器的信号输出端与所述第一单片机的信号接收端相连，所述倾角传感器的信号接收端与所述第一单片机的信号输出端相连，所述倾角传感器的接地端与地相连。
10.优选的，所述检测装置还包括第一接线端子、第二电容、第一电阻、第一二级管和第二二极管；
11.所述第一接线端子有阴极和阳极，所述第一接线端子的阴极与地相连，所述第一接线端子的阴极能够与外界电源的负极相连，所述第一接线端子的阳极能够与外界电源的正极相连；
12.所述第一二级管串联在所述第一接线端子的阳极与所述第一电源的正极之间，所述第一电阻与所述第二电容并联，所述第二电容的正极与所述第一电容的正极相连，所述第二二极管的连接在所述第二电容的负极与地之间；
13.通电时，所述第一二级管和所述第二二极管均为正向导通状态，所述第二二极管为发光二极管。
14.本发明实施例提供了一种无线式轿厢姿态监测装置，所述监测装置包括显示模块、第二处理单元和第二无线模块，所述显示模块与所述第二处理单元电性连接，所述第二无线模块与所述第二处理单元电性连接，所述第二无线模块与所述第一通信模块无线通信连接。
15.优选的，所述第二处理单元包括第二单片机、第二电源、第二开关和第三电容，所述第三电容与所述第二电源并联，所述第二开关的两端分别与所述第二电源的正极和所述第三电容的正极相连，所述第二单片机的电源输入端与所述第三电容的正极相连，所述第二电源的负极和所述第二单片机的接地端均与地相连；
16.所述第二通信模块的信号输出端与所述第二单片机的信号接收端相连，所述第二通信模块的信号接收端与所述第二单片机的信号输出端相连。
17.优选的，所述监测装置还包括第二接线端子、第三二极管、第二电阻、三极管和蜂鸣器；
18.所述第三二极管串联在所述第二接线端子的阳极与所述第二电源的正极之间，所述接线端子的阴极与地相连，所述第二电阻串联在所述三极管的基级与所述第二单片机的信号输出端之间，所述蜂鸣器的正极与所述第三电容的正极相连，所述蜂鸣器的负极与所述三极管的集电极相连，所述三极管的发射极与地相连。
19.本发明实施例提供了一种无线式轿厢姿态检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
20.获取电梯x、y、z三轴角度的倾斜角度数据，并进行卡尔曼滤波处理；
21.将处理后的倾斜角度数据无线发送到监测装置。
22.本发明实施例提供了一种无线式轿厢姿态监测方法，所述监测方法包括以下步骤：
23.接收检测装置发送来的倾斜角度数据，并将倾斜角度数据显示出来。
24.本发明实施例提供了一种无线式电梯调平控制系统，所述控制系统包括所述的检测装置和所述的监测装置。
25.上述实施例所提供的无线式轿厢姿态检测和监测装置，实时无线测试出轿厢是否水平，轿厢运行过程中，可以对数据进行连续记录，亦可对加速度信息进行连续监测，方便了电梯调试人员调试作业。
附图说明
26.图1为本发明实施例所提供的控制系统的示意图；
27.图2为本发明实施例所提供的检测装置的示意图；
28.图3为本发明实施例所提供的检测装置的具体电路结构示意图；
29.图4为本发明实施例所提供的监测的示意图；
30.图5为本发明实施例所提供的监测装置的具体电路结构示意图。
具体实施方式
31.为了使本技术领域人员更好地理解本发明方案，下面对本发明实施例中的技术方案进行清除、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分的实施例，而不是全部
的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
32.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据再适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、产品或设备不必限于清楚地列出那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
33.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
34.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
35.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“和/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。
36.本发明实施例中提供的一种无线式轿厢姿态检测装置，属于无线通信技术领域，应用场景可以为：无线式电梯调平监测场景中。可以理解的是，在现有技术的电梯调平过程中，常常由人工使用检测设备进行进行现场检测，这样无疑会造成电梯调试人员调试作业的不方便。
37.基于此，如何提供一种方便的电梯调平设备为了亟需解决的技术问题。
38.以下结合附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步的详细阐述。
39.参考图2和图3，本发明实施例提供了一种无线式轿厢姿态检测装置，所述检测装置包括倾角传感器、第一处理单元和第一通信模块，所述倾角传感器与所述第一处理单元电性连接，所述第一通信模块与所述第一处理单元电性连接，所述第一通信模块与监测装置无线通信连接；所述倾角传感器为数字式三轴陀螺仪。
40.在一些实施例中，数字式三轴陀螺仪安装于稳固的机械外壳上，也就是安装在电梯轿厢外壳上，最佳安装位置在轿厢底板上，这样使得数字式三轴陀螺仪的x、y、z三轴能够正好对应电梯轿厢的x、y、z三轴，使其能够直接体现出电梯轿厢的水平状态。
41.示例性的，倾角传感器感应电梯轿厢的三轴水平状况，并转换为数字信号发送到第一处理单元进行处理，然后将处理后的信号通过第一通信模块发送到监测装置。
42.在一些实施例中，所述第一通信模块为lora通讯模块。
43.在一些实施例中，所述第一处理单元包括第一单片机、第一电源、第一开关和第一电容，所述第一电容与所述第一电源并联，所述第一开关的两端分别与所述第一电源的正极和所述第一电容的正极相连，所述第一单片机的电源输入端与所述第一电容的正极相连，所述第一电源的负极和所述第一单片机的接地端均与地相连；
44.所述第一通信模块的信号输出端与所述第一单片机的信号接收端相连，所述第一通信模块的信号接收端与所述第一单片机的信号输出端相连；
45.所述倾角传感器的信号输出端与所述第一单片机的信号接收端相连，所述倾角传感器的信号接收端与所述第一单片机的信号输出端相连，所述倾角传感器的接地端与地相连。
46.需要说明的是，所述第一单片机内置对第一通信模块上报的数据进行卡尔曼滤波的程序，所述第一电源用于给第一单片机进行供电，所述第一电容用于给输入所述第一单片机的电流进行滤波，当第一电源电压出现波动时，第一电容的充放电可以减小电源电压的波动。
47.在一些实施例中，所述检测装置还包括第一接线端子、第二电容、第一电阻、第一二级管和第二二极管；
48.所述第一接线端子有阴极和阳极，所述第一接线端子的阴极与地相连，所述第一接线端子的阴极能够与外界电源的负极相连，所述第一接线端子的阳极能够与外界电源的正极相连；
49.所述第一二级管串联在所述第一接线端子的阳极与所述第一电源的正极之间，所述第一电阻与所述第二电容并联，所述第二电容的正极与所述第一电容的正极相连，所述第二二极管的连接在所述第二电容的负极与地之间；
50.通电时，所述第一二级管和所述第二二极管均为正向导通状态，所述第二二极管为发光二极管。
51.需要说明的是，所述第一接线端子为外接电梯电源的接口，使得电梯的电源也给检测装置供电，保证了其供电的稳定性。
52.需要说明的是，第二电容、第一电阻以及第二二极管用于提示电源的开启和电路的滤波作用。
53.本发明实施例还提供了一种无线式轿厢姿态监测装置，所述监测装置包括显示模块、第二处理单元和第二无线模块，所述显示模块与所述第二处理单元电性连接，所述第二无线模块与所述第二处理单元电性连接，所述第二无线模块与所述第一通信模块无线通信连接。
54.示例性的，第二无线模块接收第一无线模块发送来的倾斜角度数据，然后再经过第二单元的处理，并将倾斜角度数据再显示模块显示出来。需要说明的是，所述监测装置为手持式终端。
55.在一些实施例中，所述第二处理单元包括第二单片机、第二电源、第二开关和第三电容，所述第三电容与所述第二电源并联，所述第二开关的两端分别与所述第二电源的正极和所述第三电容的正极相连，所述第二单片机的电源输入端与所述第三电容的正极相连，所述第二电源的负极和所述第二单片机的接地端均与地相连；
56.所述第二通信模块的信号输出端与所述第二单片机的信号接收端相连，所述第二通信模块的信号接收端与所述第二单片机的信号输出端相连。
57.需要说明的是，所述第二单片机和第一单片机均为stm系列的单片机。
58.需要说明的是，所述第二电源、第二开关和第三电容在监测装置上的作用与在检测装置上的第一电源、第一开关和第一电容的电路结构类似，如此方便检测装置和监测装置的统一标准化生产。
59.在一些实施例中，所述监测装置还包括第二接线端子、第三二极管、第二电阻、三
极管和蜂鸣器；
60.所述第三二极管串联在所述第二接线端子的阳极与所述第二电源的正极之间，所述接线端子的阴极与地相连，所述第二电阻串联在所述三极管的基级与所述第二单片机的信号输出端之间，所述蜂鸣器的正极与所述第三电容的正极相连，所述蜂鸣器的负极与所述三极管的集电极相连，所述三极管的发射极与地相连。
61.监测和检测装置在工作时，工作人员除了可以通过监测的显示屏查看电梯的水平状态，还可以通过蜂鸣器是否报警来判断电梯是否处于水平状态。
62.需要说明的是，当电梯处于倾斜状态时，倾角传感器会发送倾角数据给第一单片机，第一单片机除了将倾角数据通过第一无线模块发送给监测装置，还会给与第二电阻连接的i/o口输出高电平，进而使得三极管导通，从而使得蜂鸣器发出报警的声音。
63.本实施例还提供一具体例子，用来进一步说明本技术：
64.下位机(检测装置)由数字式三轴陀螺仪，测得三轴倾角信息，该数据经过stm32f103(第一单片机)采集处理，并经过lora模块(第一通信模块)进行无线上传。上位机(监测模块)lora模块(第二通信模块)接收12
·
数据，进行分析处理，在串口屏上(显示模块)显示各个倾角，另外亦可对下位机各轴加速度进行实时测量和存储，便于对电梯轿厢的姿态和运动参数进行检测。
65.总的来说，本技术利用数字式三轴陀螺仪，安装于稳固的电梯机械外壳中，三轴陀螺仪的x、y、z三轴角度被单片机检测并做卡尔曼滤波，该数据通过与单片机相连的lora模块与手持机进行通讯。手持机内部安装有lora通讯，单片机和液晶显示模块，以及必要的声光提醒元件。将下位机放置于轿厢底板，即可实时无线测试出轿厢是否水平，轿厢运行过程中，可以对数据进行连续记录，亦可对加速度信息进行连续监测。该装置方便了电梯调试人员调试作业，且显示终端数据直观，下位机放置方便。
66.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。
67.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围以准。