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电梯制动系统动态监测装置研究[摘要]本文主要介绍了一种对电梯制动系统进行监测的装置。该装置主要功能是用于电梯制动器制动力的监测可通过两路单圈旋钮模拟制动力输入情况也可通过两路实际拉力传感器输入进行测试。装置根据监测到的力矩值做出相关处理并提供声光报警提示及液晶显示。该装置可以实现实时高效监测电梯制动器制动力情况。[关键词]电梯制动系统监测中图分类号：TU229文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）18-0367-02随着国民经济的发展近年来我国电梯保有量迅猛增加预计在未来10年将保持每年20%的增速。电梯作为高层建筑的重要交通工具在人们的日常生活中起着越来越重要的作用。确保电梯的安全运行具有重要的现实意义。在电梯数量庞大、维护管理人手紧缺的状态下如何及时发现电梯故障并采取有效的措施加以处理成为电梯监管部门和维护保养单位关注的课题。近年来随着对电梯检测监测技术的发展国内学者不断提出新的解决电梯运行状态监测的新方法、新应用。徐璐等人通过对电梯检测现状和对电梯检测高可靠性的考虑设计了基于CAN总线的电梯曳引及制动性能检测系统。张清鹏等人通过对新的电梯检测系统ADIASYSTEM的介绍说明了该系统能对电梯的距离、速度、钢丝绳受力、加（减）速度、压力、电梯门特征等多项特性参数进行测量测得的数据经过计算机处理以曲线图表的形式显示。李中兴等人提出了基于STM32的电梯实时监测系统。彭莉萍等人提出了电梯远程监测及故障诊断专家系统该系统采用分布式监测系统故障诊断专家系统中采用框架知识表示形式混合推理策略具有知识获取能力诊断过程解释功能系统实现了电梯的远程实时监测大大提高了故障诊断效率。1.装置设计方案1.1硬件整体设计方案如下图1所示本硬件系统使用了2个开关电源电源一通过DC-DC隔离模块给装置的电路控制系统供电电源一在隔离前为4路LED提示灯供电并通过达林顿管芯片ULN2803实现对提示灯的控制。拉压传感器使用电源二供电电源一和电源二通过导线连接地线实现共地目的（图1）。1.1.1光耦隔离电路该装置采用8路数字输出隔离电路其中使用了2个TLP521-4光耦以实现高速数字信号输入功能。装置采用的芯片可以实现4路隔离数字输出实现隔离且保护电路功能。1.1.2模拟电压信号ADC采样电路单片机C8051F040有一个片内12位ADC、一个多路选择开关和可编程增益放大器。理论上ADC工作在100ksps的最大采样速率时可提供12位的测量精度最小分辨率为±1LSB。对于C8051F040器件ADC有其专用的VREF0输入引脚；可编程增益放大器接在模拟多路选择器之后通过软件可设置增益为0.5、1、2、4、8或16。当不同ADC输入通道之间的输入电压信号范围差距较大时该放大环节就比较有用。1.1.3电压基准在模拟装置中采样模拟电压信号时所使用的是专用VREF0输入引脚所对应的电压基准。使用TL431芯片产生2.5V稳定的电压基准它可以产生稳定、低漂移的电压基准。在电梯制动器制动系统动态监测模拟装置中使用的是测量信号为0-5V电压输出的拉压传感器显然该输入范围超过了单片机可以测量的最大范围那么在本部分的电压信号采集电路测试过程中需要使用可编程增益放大器对两路传感器电压输入信号进行衰减衰减到原来输入电压信号的0.5倍。采取该措施可以满足电路测试时系统ADC对传感器输入电压的要求。1.1.4蜂鸣器、继电器、PWM脉冲通过控制微处理器P1.7引脚的高低电平变化实现对装置内蜂鸣器鸣叫的控制。该装置的控制电路可以实现2路继电器通断输出及3路开漏控制输出。通过对P1.1、P1.2引脚的控制可以分别控制两路PWM脉冲输出。1.1.5Max485通信接口设计为了实现隔离485数据通信功能该装置使用了HCPL2630光耦和6N137光耦两种高速隔离光耦实现隔离通信目的。所采用485通信芯片为MAX485芯片。1.1.6电路恒流源设计根据LM334的工作原理在恒流源电路中增加1只硅二极管（1N457）和1只电阻就可以利用硅PN结的负温度系数对LM334的正温度系数进行补偿。因此就可以实现零温度系数的恒流源。通过LM334原理电路可知R12=10*R10R13=10*R11而具体选择电阻的阻值大小就可以决定恒流源输出电流的大小。1.1.7CAN总线接口设计为实现隔离CAN总线通信功能该装置使用了HCPL2630光耦进行隔离通信。所采用CAN总信通信芯片为82C250芯片。1.2软件设计方案1.2.