專利名稱：一種電梯備用電源監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電梯安全性能監(jiān)測裝置，具體是電梯備用電源的監(jiān)測 裝置。
背景技術(shù)：
電梯與人們的生活息息相關(guān)，現(xiàn)代社會的生活已越來越離不開電梯，已成為 公共交通的一祐分。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電梯的數(shù)量急劇增長。截
止2007全國在用電梯達(dá)91萬臺，電梯的保有量位居世界第二位。
電梯是一種機(jī)電類的特種設(shè)備。是設(shè)備總有出故障的時(shí)候；電梯故障或人 為故障(尤其是因?yàn)殡娏o缺，季節(jié)性拉閘限電引起的故障)引起關(guān)人時(shí)，如 果緊急照明再失效，轎廂內(nèi)漆黑一片，會引起被困人員的焦燥不安甚至恐慌。
因此重要的是電梯出現(xiàn)故障后如何保證乘員的安全，乘員被困電梯轎廂內(nèi)，如 何能保證有一定時(shí)間的照明(即使是交流電源斷電)，使乘員在第一時(shí)間與外 界取得聯(lián)系得到及時(shí)的救援。
電梯檢驗(yàn)規(guī)程中對"緊急照明的檢驗(yàn)"只作了如下要求"通電和斷開供 電電源，分別試驗(yàn)緊急報(bào)警、照明和對講系統(tǒng)功能"。我們對每年一次的電梯 定期檢驗(yàn)工作總結(jié)中發(fā)現(xiàn)，電梯的緊急照明失效在全年開具的不合格項(xiàng)中占據(jù) 50%以上；這是目前直觀檢驗(yàn)中能發(fā)現(xiàn)的，還有照明電源雖能點(diǎn)亮但達(dá)不到一小 時(shí)的就無法檢驗(yàn)出來，起不到防范于未然的功效。
目前電梯應(yīng)急備用電源大部分是鉛酸免維護(hù)蓄電池。這些備用電源除了在 正常電源發(fā)生故障時(shí)，自動接通備用電源情況外(此時(shí)電池處于放電狀態(tài)，但 電量不一定全部用完)，始終處于充電狀態(tài)。長期的"只充不放"其結(jié)果將導(dǎo)致電池的失水和硫化，嚴(yán)重影響電池的正常使用壽命，有些不到一年就徹底地 損壞，根本點(diǎn)不亮應(yīng)急照明燈。業(yè)界廣為流傳的一句話就是電池不是用壞的， 是充壞的。
(鉛酸免維護(hù)蓄電池標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定蓄電池循環(huán)使用，充放電循環(huán)不少于220 次；蓄電池浮充使用，使用期不少于15個月。放電量低于額定容量的50%確認(rèn) 為壽命終止)。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新挈所要解決的技術(shù)問題是克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種電 梯應(yīng)急備用電源監(jiān)測裝置，該裝置應(yīng)具有對備用電源定期放電檢測、定期狀態(tài) 評判的特點(diǎn)，并且適用面廣，安裝方便。
本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案是 一種電梯備用電源監(jiān)測裝置，包括設(shè)定檢 測時(shí)間并在檢測時(shí)間啟動檢測工作(備用電源放電)的時(shí)鐘日歷模塊、在備用 電源放電過程中進(jìn)行檢測的電流電壓檢測控制線路、儲存檢測數(shù)據(jù)的存貯單元、 對檢測結(jié)果分級顯示信號的預(yù)警指示單元和輸出串口 。
所述的時(shí)鐘日歷模塊與被測電源輸入回路上的繼電器和MCU相接通，以便
MCU根據(jù)預(yù)先設(shè)定，切斷或?qū)ū粶y電源輸入回路。
所述的電流電壓檢測控制線路包括導(dǎo)通電壓采樣電路的繼電器、輸入端連 接被測電源實(shí)時(shí)電壓的比較器、與比較器輸出端分別接通的四個光電耦合器； 與四個光電耦合器輸出端分別接通的MCU。
所述的預(yù)警指示單元包括與MCU輸出接通的若干個指示燈。
本實(shí)用新型的工作原理如下
該裝置通過時(shí)鐘日歷模塊設(shè)定電池人為干預(yù)的放電間隔，即定期切斷電梯 緊急照明電源充電回路(模擬正常照明電源中斷的情況)，電流電壓檢測控制線路工作，檢測應(yīng)急照明回路是否正常(應(yīng)急照明是否點(diǎn)亮)，若回路工作正常， 就等同于電池放電，此時(shí)存貯單元記時(shí)開始，并存儲電池每次放電電流及電壓 的具體參數(shù)；當(dāng)電流電壓檢測控制線路檢測到電池放電至終止電壓(12V的電池
一般設(shè)定在10.5V)， MCU指令被切斷的緊急照明電源充電回路自動吸合接通， 電池完成一次充放電過程，存貯單元記時(shí)停止。
預(yù)警指示單元采用發(fā)光信號的方式，具體采用若干個指示燈進(jìn)行狀態(tài)顯示; 例如采用紅綠黃三只指示燈，紅色為該裝置的工作指示燈，綠色指示燈亮代表 緊急照明電源容量符合要求，黃色指示燈亮代表電池容量不足或應(yīng)急照明回路 工作不正常，警示電梯維護(hù)保養(yǎng)人員對應(yīng)急照明回路進(jìn)行進(jìn)一步的檢查確認(rèn)， 及時(shí)維修或更換；另外，檢測人員也可通過該裝置中的串口讀取電池每次放電 的具體參數(shù)進(jìn)行綜合分析判斷。
本實(shí)用新型的提供的檢測裝置，能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)定，自動對電池進(jìn)行定期
放電，并在電池放電過程中自動檢測、記錄電池每次放電電流及電壓的具體參
數(shù)，還能根據(jù)檢測數(shù)據(jù)發(fā)出明確信號提示維護(hù)保養(yǎng)人員及時(shí)進(jìn)行檢査確認(rèn)及維
修。不但能使維護(hù)保養(yǎng)人員隨時(shí)掌握電源的具體狀態(tài)，有效地消除電梯的緊急
照明失效情況；而且通過定期適當(dāng)?shù)某浞烹娫囼?yàn)顯著地延長了電池的使用壽命
(定期放電檢測時(shí)間每月一次，可使電池壽命延長一倍以上；建議選擇深夜電
梯使用低谷時(shí)段進(jìn)行；電梯年檢時(shí)由檢驗(yàn)人員用儀器讀取12個月的記錄進(jìn)行綜
合判斷)。此外，本實(shí)用新型可安裝在電梯中，適用于電梯內(nèi)所有的備用電源檢
測(如緊急照明電源、緊急電動裝置電源、上行超速保護(hù)裝置電源等)；并與電
梯系統(tǒng)相對獨(dú)立，只需用引出線分別與備用電源進(jìn)線端和出線端相連即可，安
裝極為方便。

圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
我國《電梯制造與安裝安全規(guī)范》GB7588-2003標(biāo)準(zhǔn)第8. 17.4條中規(guī)定: 電梯"應(yīng)有自動再充電的緊急照明電源，在正常照明電源中斷的情況下，它能 至少供1W燈泡用電1小時(shí)。在正常電源一旦發(fā)生故障的情況下，應(yīng)自動接通緊 急照明電源"。第8. 17. 5條中規(guī)定"如果8. 17. 4所述的電源同時(shí)也供給14. 2. 3 要求的緊急報(bào)警裝置，其電源應(yīng)有相應(yīng)的額定容量"。(1W燈泡是針對照亮程 度提出的，實(shí)際應(yīng)用中超過規(guī)定的亮度應(yīng)視為合格，但考慮到轎廂被困人員從 報(bào)警到被救出的時(shí)間，緊急照明時(shí)間l小時(shí)是必須保證的)。
針對上述要求，本實(shí)用新型提出
一種電梯備用電源監(jiān)測裝置，包括設(shè)定檢測時(shí)間并在檢測時(shí)間啟動檢測工 作(即備用電源開始放電)的時(shí)鐘日歷模塊、在備用電源放電過程中進(jìn)行檢測 的電流電壓檢測控制線路、儲存檢測數(shù)據(jù)的存貯單元、對檢測結(jié)果分級顯示信 號的預(yù)警指示單元和輸出串口 。
所述的時(shí)鐘日歷模塊U301與被測電源輸入回路上的繼電器J301和MCU相 接通，以便MCU根據(jù)預(yù)先設(shè)定，切斷或?qū)ū粶y電源輸入回路。
所述的電流電壓檢測控制線路包括導(dǎo)通電壓采樣電路的繼電器J302、輸入 端連接被測電源實(shí)時(shí)電壓的比較器U201、與比較器輸出端分別接通的四個光電 耦合器；與四個光電耦合器輸出端分別接通的MCU。
所述的預(yù)警指示單元包括與MCU輸出端接通的若干個指示燈(推薦采用紅 綠黃三只指示燈，推薦采用LED燈)，用燈光來發(fā)出是否合格的判定。
如圖所示，Sl、 S2、 S3為三個微動按鈕，從左到右依次為"設(shè)置鍵"、"向上鍵"、"向下鍵"。Sl、 S2、 S3的輸入信號分別通過MCU (■)的13、 14、 15 腳輸入，結(jié)合MCU (U302)內(nèi)部軟件運(yùn)行(U302的1、 2、 3、 4、 5、 6、 7腳分 別接通顯示元件)，調(diào)用時(shí)鐘日歷模塊U301，結(jié)合顯示(時(shí)鐘日歷模塊直接接通 諸如LED、發(fā)光管之類的顯示元件)，實(shí)現(xiàn)以下功能1、長按"設(shè)置鍵"，進(jìn)入 當(dāng)前時(shí)間設(shè)置界面，顯示"1-1 08" (l-l表示年，08表示年份)，按"向上鍵" 可以切換年(1-1)、月(1-2)、日(1-3)、小時(shí)(1-4)、分鐘(1-5);按"向 下鍵"可以更改時(shí)間；2、長按"設(shè)置鍵"和"向上鍵"，進(jìn)入到每月放電時(shí)間 設(shè)置界面，顯示"2-1 15" (2-l表示日期，15表示每月15日)，按"向上鍵" 可以切換年(2-1)、月(2-2)、日(2-3);按"向下鍵"可以更改時(shí)間設(shè)置； 以上日期和時(shí)間設(shè)置完在后，被MCU (U302)存貯。U302采用51系列單片機(jī)， 如AT89S51、 AT89S52等。U301時(shí)鐘日歷模塊采用DS12C887+。
將AC220V電源接在電源接口 (P301)的2、 3腳，被測電源AC220V輸入接 口接在電源接口 (P301)的1、 4展卩。被測電源輸入回路接口接在電源接口 (P201) 上。本電源檢測裝置開始工作時(shí)，MCU (U302)從時(shí)鐘日歷模塊(U301)讀取預(yù) 先設(shè)置的放電、測試時(shí)間條件，當(dāng)條件滿足時(shí)MCU通過8腳控制繼電器J301 切斷被測電源AC220V輸入回路。被測電源依據(jù)其自身設(shè)定開始放電，MCU通過 12腳控制繼電器J302導(dǎo)通電壓采樣電路，被測電源的實(shí)時(shí)電壓同時(shí)加在四比較 器U201四個同相輸入端(5， 7， 9， 11腳)。由開關(guān)電源產(chǎn)生電壓VCC3，經(jīng)由 電阻RD20K R220、 R15、 R16、 R25、 R26、 R27、 R217、 R219分組分壓，生成四 檔電壓VI、 V2、 V3、 V4。 (RD201為可調(diào)電阻，通過調(diào)整RD201值為適應(yīng)不同 被測電源的電壓值)其取值范圍被測電源初始放電電壓〉V1〉V2〉V3〉V4。分別 接入四比較器(U201)四個反相輸入端(4， 6， 8， 10腳)，作為預(yù)設(shè)比較電壓 與電源放電過程中的電壓采樣值進(jìn)行比較。四比較器U201四個輸出端(1、 2、13、 14腳)分別通過四個光電耦合器(U201、 U202、 U203、 U204)以及四個電 阻(R201、 R202、 R203、 R204)分別與MCU的25、 26、 27、 28腳連接。當(dāng)同相 輸入端電壓高于反相輸入端電壓時(shí)，輸出管截止，28、 27、 26、 25腳分別輸入 低電平"0" "0" "0" "0"。隨著電源放電，電源電壓逐漸下降，當(dāng)電源 電壓小于V,時(shí)，四比較器輸出端(l腳)導(dǎo)通，其對應(yīng)的光電耦合器中的發(fā)光二 極管電流變大，光敏三極管電流上升，25腳輸入高電平，28、 27、 26、 25腳分 別輸入"O" "0" "0" "1"。以此類推，隨著電源電壓的持續(xù)下降，四比 較器另三個輸出端依次導(dǎo)通，28、 27、 26、 25腳分別輸入"0" "0" "1" "1"、 "0""r，"r，"r'、 "r，"r，"r，"1"。 MCU通過運(yùn)行內(nèi)部軟件結(jié)
合時(shí)鐘模塊(u3oi)計(jì)算其輸入"oooo"、 "ooor，、 "ooii"、 "om"、 "im"之
間的時(shí)間間隔，得到分段放電時(shí)間仁、t2、 t3、 t4。為提高安全系數(shù)和檢測效率， 本電源檢測裝置內(nèi)部設(shè)置了預(yù)設(shè)總放電時(shí)間t (240分鐘)。預(yù)設(shè)總放電時(shí)間和 被測電源電壓小于V4，作為放電程序結(jié)束的條件，兩者只要一個條件滿足，則 程序結(jié)束。放電程序結(jié)束條件滿足時(shí)，MCU通過8腳控制繼電器J301導(dǎo)通被測 電源AC220V輸入回路，通過12腳控制繼電器J302切斷電壓采樣電路。被測電 源進(jìn)入充電狀態(tài)，本電源檢驗(yàn)裝置等待下 一個檢測周期。
此外，圖中還顯示MCU的32、 33、 34、 35、 36、 37、 38、 39腳分別與U301 的ll、 10、 9、 8、 7、 6、 5、 4腳接通；MCU的22、 16腳分別與U301的13、 15 腳接通；MCU的10、 ll腳分別接輸出串口 RS232 (常規(guī)元件)，電路電壓VCC1、 VCC2、 VCC3均由開關(guān)電源產(chǎn)生。MCU將本次放電的"年""月""放電總時(shí)間" 以及各"分段放電時(shí)間"存貯起來，此內(nèi)容可以通過直接按微動按鈕S3 "向下 鍵"查詢每個月的總放電時(shí)間，也可通過RS232接口輸出到上位機(jī)(PDA或PC)
中，生成直觀的圖表。
權(quán)利要求1、一種電梯備用電源監(jiān)測裝置，其特征在于該裝置包括設(shè)定檢測時(shí)間并在檢測時(shí)間啟動檢測工作的時(shí)鐘日歷模塊(U301)、在備用電源放電過程中進(jìn)行檢測的電流電壓檢測控制線路、儲存檢測數(shù)據(jù)的存貯單元、對檢測結(jié)果分級顯示信號的預(yù)警指示單元和輸出串口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電梯備用電源監(jiān)測裝置，其特征在于所述 的時(shí)鐘日歷模塊與被測電源輸入回路上的繼電器(J301)和MCU相接通，以便 MCU根據(jù)預(yù)先設(shè)定，切斷或?qū)ū粶y電源輸入回路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電梯備用電源監(jiān)測裝置，其特征在于 所述的電流電壓檢測控制線路包括導(dǎo)通電壓采樣電路的繼電器(J302)、輸入端 連接被測電源^時(shí)電壓的比較器(U201)、與比較器輸出端分別接通的四個光電 耦合器；與四個光電耦合器輸出端分別接通的MCU。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電梯備用電源監(jiān)測裝置，其特征在于所述 的預(yù)警指示單元包括與MCU輸出接通的若干個指示燈。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電梯安全性能監(jiān)測裝置。目的是提供的電梯應(yīng)急備用電源監(jiān)測裝置應(yīng)具有對備用電源定期放電檢測、定期狀態(tài)評判的特點(diǎn)，并且適用面廣，安裝方便。技術(shù)方案是一種電梯備用電源監(jiān)測裝置，包括設(shè)定檢測時(shí)間并在檢測時(shí)間啟動檢測工作(備用電源放電)的時(shí)鐘日歷模塊、在備用電源放電過程中進(jìn)行檢測的電流電壓檢測控制線路、儲存檢測數(shù)據(jù)的存貯單元、對檢測結(jié)果分級顯示信號的預(yù)警指示單元和輸出串口。
文檔編號B66B5/00GK201261667SQ200820164260
公開日2009年6月24日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者戴勇磊, 潘建民, 王亞珍 申請人:浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院