[发明专利]一种扶梯故障监测及预警装置

摘要

本发明提出的一种扶梯故障监测及预警装置，属于扶梯安全控制技术领域，该装置通过两块PCB电路板实现；第一PCB电路板安装于扶梯驱动电机旁，该电路板上设有电流信号采集电路、电压信号采集电路、安全开关信号采集电路、主计算模块及通信模块；第二PCB电路板安装于扶梯驱动电机轴承上，该电路板上设置有振动信号采集电路；主计算模块用于获得扶梯运行过程中驱动电机的电流电压信号、振动信号以及用于检测梯级缺失、踏板断裂、扶手带断裂的安全开关信号；主计算模块还通过通信模块与广告一体机进行通信。本装置结构简单、成本低、安装简单、通用性强，通过对扶梯的运行状态及采集信号进行监测和分析以判断是否存在故障或隐患，并给出乘客搭乘建议。

主权项

1.一种扶梯故障监测及预警装置，其特征在于，该装置通过两块PCB电路板实现；第一PCB电路板安装于扶梯驱动电机旁，该第一PCB电路板上设置有电流信号采集电路、电压信号采集电路、安全开关信号采集电路、主计算模块及通信模块；第二PCB电路板安装于扶梯驱动电机轴承上，该第二PCB电路板上设置有振动信号采集电路；其中，所述主计算模块与所述电流信号采集电路、电压信号采集电路、安全开关信号采集电路及振动信号采集电路相连接，用于获得扶梯运行过程中驱动电机的电流电压信号、振动信号以及用于检测梯级缺失、踏板断裂、扶手带断裂的安全开关信号；所述主计算模块与所述通信模块相连接，通过该通信模块与广告一体机进行通信；所述电压信号采集电路包括多路结构相同的电压信号采集子电路以及一路采样频率控制电路，各电压信号采集子电路均包括电压互感器和预处理及调理电路，所述采样频率控制电路由滞回比较电路和第二加法器电路依次连接构成；电压信号采集子电路的所述预处理及调理电路均包括两个反接并联二极管(D1和D2)、电流/电压转换电路和第一加法器电路；各电压信号采集子电路中，电压互感器原边均通过一限流电阻与扶梯驱动电机三相电压输入端连接，该电压互感器副边并联接入两个所述反接并联二极管(D1和D2)后通过所述电流/电压转换电路与第一加法器电路输入端连接，仅一路电压信号采集子电路的第一加法器电路输入端并联有所述一路采样频率控制电路，且该路电压信号采集子电路的第一加法器输出端和采样频率控制电路输出端同时接入所述主计算模块，其余电压信号采集子电路的第一加法器电路输出端直接与所述主计算模块连接；电压信号采集子电路的所述预处理及调理电路用于将输入的电流信号转换为能够直接输入主计算模块的电压信号；所述电流信号采集电路包括多路结构相同的电流信号采集子电路，各电流信号采集子电路均包括电流互感器、预处理及调理电路；其中，电流互感器原边与扶梯驱动电机三相电流输入端连接，该电流互感器副边与预处理及调理电路输入端连接，电流信号采集子电路的所述预处理及调理电路输出端直接与所述主计算模块连接；电流信号采集子电路的所述预处理及调理电路用于将输入的电流信号转换为能够直接输入主计算模块的电压信号；所述振动信号采集电路包括依次连接的数字加速度计、微控制器及其最小系统电路、以及通信接口；其中，所述微控制器通过SPI总线或者I²C总线与所述数字加速度计连接，接收该数字加速度计测得的驱动电机振动信号；该微控制器与所述通信接口相连接，将振动信号通过该通信接口发送给所述主计算模块；所述主计算模块包括：微控制器及其最小系统电路，所述主计算模块内的微控制器对采集到的电流电压数字信号进行分析，对扶梯驱动电机功率进行计算，若扶梯驱动电机长时间处于重载状态则进行预警，通过所述通信模块向广告一体机发送信息，显示相应的预警信息对乘客进行乘梯提醒；主计算模块内的微控制器还对采集到的振动信号进行分析，判断扶梯驱动电机是否存在机械故障或隐患，若发现机械故障或者隐患则通过通信模块向广告一体机发送信息，显示相应的信息；主计算模块内的微控制器还对采集的各个安全开关状态信号进行检测，若检测到安全开关断开，则通过通信模块向广告一体机发送信息，显示对应的故障信息。