一种智能绳头称重控制系统及其方法与流程

1.本发明涉及电梯控制技术领域，具体是一种智能绳头称重控制系统及其方法。


背景技术：

2.随着城市规模持续扩大，人口密度日益集中，作为高楼大厦垂直运输的重要设备，电梯直接关系着人们的切身利益和经济的和谐发展，其安全性也得到了越来越高的重视。
3.然而目前大部分的电梯称重系统一般只能检测轿厢总体承重，不能有效检测到单根钢丝绳的受力情况，当某根或几根钢丝绳松动的时候，电梯主机不能有效地去识别，长期使用很容易造成安全隐患，且一旦钢丝绳长期受力会发生松动，重新校准较为复杂；另外在电梯实际应用中，若个别钢丝绳出现松动并不会立刻影响到电梯整体的运行，本技术结合该想法进行设计，提供一种电梯安全称重控制系统及其方法来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种智能绳头称重控制系统及其方法，能够实时监控电梯的荷载情况及各钢丝绳的张力值，能准确快速的提醒维修人员维修，快速方便的调节各钢丝绳的张力值；且电梯在运行中出现低于总钢丝绳30％数量的钢丝绳松动时，通过控制仪屏蔽该异常数量对应的智能绳头称重传感器，降额保证电梯的安全有效运行，不影响电梯内人员出行的同时能够提高电梯的使用性能及控制系统的应用范围。
5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种智能绳头称重控制系统，包括智能绳头称重传感器、控制仪和远程监控服务端，若干个所述智能绳头称重传感器分别通过内部采集电路与所述控制仪的输入端连接，所述控制仪的输出端连接有电梯主机，所述控制仪通过gprs4g/5g网络向所述远程监控服务端传输各钢丝绳状态及电梯载荷信息；
6.其中，当所述控制仪识别到钢丝绳处于超异常状态或电梯载荷信息异常时，所述控制仪发出声光报警信号并上传异常信息给所述电梯主机和所述远程监控服务端，停止当前电梯的运行，并发出报警信息通知电梯维护人员维修；
7.当所述控制仪识别到钢丝绳处于一般异常状态时，所述控制仪发出灯光提醒信号并上传异常信息给所述远程监控服务端，控制电梯降额运行，并发出报警信息提醒电梯维护人员及时维修。
8.进一步的，所述内部采集电路为惠斯登电桥，每个所述智能绳头称重传感器通过惠斯登电桥连接器引出带屏蔽的usb引线与控制仪的集线端口连接，每个所述智能绳头称重传感器用于检测与其配套的每根钢丝绳的张力值，每根钢丝绳的张力值通过控制仪的电容触摸屏实时显示，所述控制仪根据每根钢丝绳的张力值进行运算叠加得出轿厢当前承重，所述控制仪的电容触摸屏还显示电梯额定载荷的百分比；
9.优选的，电容触摸屏上设有报警指示灯，能够提醒当前张力值异常，通知维修人员检修。
10.进一步的，所述智能绳头称重传感器的数量匹配钢丝绳数量；所述智能绳头称重
传感器的数量优选为4～8。
11.进一步的，所述控制仪与所述电梯主机选择ttl、sp i、can的其中一种接口方式进行串行通信。
12.进一步的，所述控制仪以电压/电流模拟信号、继电器触点、频率、串行数据中的任意一种方式向所述电梯主机上传各钢丝绳状态及电梯载荷信息。
13.进一步的，所述控制仪的电容触摸屏上分别设有四个触摸按键及各按键对应的状态指示灯，四个所述触摸按键分别为空载键、满载键、确定键和屏蔽键。
14.进一步的，所述钢丝绳状态包括正常和松动两种状态，所述电梯载荷信息包括超载、满载、半载和空载四种信号；
15.所述钢丝绳的超异常状态为超过总钢丝绳30％数量的钢丝绳发生松动的工况，所述电梯载荷异常信息为电梯超载的工况，所述钢丝绳的一般异常状态为低于总钢丝绳30％数量的钢丝绳发生松动的工况。
16.另一方面，本发明还提供了一种智能绳头称重控制方法，控制上述的一种智能绳头称重控制系统，所述方法包括如下步骤：
17.s1、调整各钢丝绳张力值
18.将智能绳头称重控制系统接入电源，观察控制仪的电容触摸屏上各绳头显示的张力值，如果张力值不平衡或超出标准允许范围，需要按照标准方法调整钢丝绳的松紧度，使所有钢丝绳的张力值在公差允许范围之内，保证电梯的平衡性；
19.s2、设定空载、满载和报警工况
20.通过控制仪对轿厢进行空载、满载的设定；将钢丝绳的超异常状态和电梯载荷异常信息的工况设定成控制仪的声光报警，将钢丝绳的一般异常状态下的工况设定成控制仪的灯光提醒；
21.s3、故障报警，及时维修
22.控制仪通过gprs 4g/5g网络向远程监控服务端传输各钢丝绳状态及电梯载荷信息，当发送报警信号时，通过远程监控服务端向后台电梯维护人员手机发出指定电梯安全报警信号，使其及时到达现场处理故障。
23.进一步的，所述s2中空载值和满载值的设定方法包括以下步骤：
24.s1’对新安装电梯进行空载值和满载值设定前，确保空载、满载指示灯均处于熄灭状态，若空载、满载指示灯不是熄灭状态，通过按下确定键延时5秒恢复至熄灭状态；
25.s2’将空轿厢运行至底层，按下空载键完成空载值设定，空载指示灯常亮；向轿厢载入额定载荷后，将轿厢运行至顶层，按下满载键完成满载值设定，空载、满载指示灯常亮；
26.s3’当上述空载、满载设定完成后，短按确定键进行设定确认，使空载键、满载键变为灰色处于锁定状态，防止现场人员误操作。
27.进一步的，当控制仪的电容触摸屏显示不超过总钢丝绳30％数量的钢丝绳张力值出现异常，在所述s3中电梯维护人员处理故障前，电梯维护人员按下屏蔽键，通过控制仪屏蔽该异常数量对应的智能绳头称重传感器，暂时保证电梯的安全有效运行。
28.本发明的有益效果是：
29.1.本发明的智能绳头称重控制系统采用数字通讯技术，抗干扰、稳定性强，能够实现系统故障自诊断、远程监控，实时监控电梯的荷载情况以及各钢丝绳的张力值，在故障事
故发生时，停止电梯运行，且能准确快速的提醒维修人员进行维修，为预防重大安全事故提供了有力保障；
30.且对本控制系统的大量测试过程中发现，电梯运行中若出现低于总钢丝绳30％数量的钢丝绳发生松动工况时，通过控制仪屏蔽该异常数量的智能绳头称重传感器，能够降额保证电梯的安全有效运行，该设计属于维修前的紧急应急措施，能够待错开电梯运行高峰后进行维修恢复，以此提高了电梯的安全使用性能及控制系统的应用范围。
31.2.本发明的智能绳头称重控制方法属于高精度电梯载重及各钢丝绳张力的测量方法，能够在新电梯运行前，通过调整钢丝绳的松紧度，使所有钢丝绳的张力值在公差允许范围之内，保证电梯的平衡性，为电梯的空载、满载的设定提供了精准设定条件，保证了当前轿厢内称重的精准性，使控制更为精准；
32.此外，本发明能够识别不同工况下的异常信息进行报警处理，提醒维修人员及时维修，而且本发明还提供了钢丝绳一般异常状态下的紧急应急措施，通过控制仪屏蔽该异常数量的智能绳头称重传感器，降额保证电梯的安全有效运行，为人员的出行提供了便捷性，大大地提高了本发明的使用效率。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
34.图1是本发明的智能绳头称重控制系统的框架图。
具体实施方式
35.下面将结合本发明说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.在本发明的一个具体实施例中，如图1所示，一种智能绳头称重控制系统，包括智能绳头称重传感器、控制仪和远程监控服务端，若干个智能绳头称重传感器分别通过内部采集电路与控制仪的输入端连接，控制仪的输出端连接有电梯主机；控制仪通过gprs 4g/5g网络向远程监控服务端传输各钢丝绳状态及电梯载荷信息，远程监控服务端向后台电梯维护人员手机发出指定电梯安全报警信号，使其能够及时到达现场处理故障；
37.其中，数据传输较少时，控制仪以电压/电流模拟信号、继电器触点、频率、串行数据中的任意一种方式向电梯主机上传各钢丝绳状态及电梯载荷信息；
38.当数据传输较多时，控制仪与电梯主机可选择ttl、spi、can的其中一种接口方式进行串行通信，来实现更多数据的传输，提高控制系统的数据处理效率。
39.其中，当控制仪识别到钢丝绳处于超异常状态或电梯载荷信息异常时，控制仪发出声光报警信号并上传异常信息给电梯主机和远程监控服务端，停止当前电梯的运行，并发出报警信息通知电梯维护人员维修；
40.当控制仪识别到钢丝绳处于一般异常状态时，控制仪发出灯光提醒信号并上传异常信息给远程监控服务端，控制电梯降额运行，并发出报警信息提醒电梯维护人员及时维修。
41.具体地，钢丝绳状态包括正常和松动两种状态，电梯载荷信息包括超载、满载、半载和空载四种信号；钢丝绳的超异常状态为超过总钢丝绳30％数量的钢丝绳发生松动的工况，电梯载荷异常信息为电梯超载的工况；钢丝绳的一般异常状态为低于总钢丝绳30％数量的钢丝绳发生松动的工况。
42.具体地，内部采集电路为惠斯登电桥，每个智能绳头称重传感器通过惠斯登电桥连接器引出带屏蔽的usb引线与控制仪的集线端口连接，每个智能绳头称重传感器用于检测与其配套的每根钢丝绳的张力值，每根钢丝绳的张力值通过控制仪的电容触摸屏实时显示，控制仪根据每根钢丝绳的张力值进行运算叠加得出轿厢当前承重，控制仪的电容触摸屏还显示电梯额定载荷的百分比。
43.每个智能绳头称重传感器设置在每根钢丝绳的绳头顶端固定螺丝与弹簧之间，智能绳头称重传感器的数量匹配钢丝绳的数量，或根据实际需求安装；本发明的各钢丝绳张力值适时显示在控制仪的电容触摸屏上，为电梯的维修及张力值的调节提供了方便，提高了维修效率。
44.具体地，控制仪的电容触摸屏上分别设有四个触摸按键及各按键对应的状态指示灯，四个触摸按键分别为空载键、满载键、确定键和屏蔽键，通过该四个触摸按键来完成空载、满载的设定。
45.另一方面，本发明还提供了一种智能绳头称重控制方法，控制智能绳头称重控制系统，方法包括如下步骤：
46.s1、调整各钢丝绳张力值
47.将智能绳头称重控制系统接入电源，观察控制仪的电容触摸屏上各绳头显示的张力值，如果张力值不平衡或超出标准允许范围，需要按照标准方法调整钢丝绳的松紧度，使所有钢丝绳的张力值在公差允许范围之内，保证电梯的平衡性；
48.s2、设定空载、满载和报警工况
49.通过控制仪对轿厢进行空载、满载的设定；将钢丝绳的超异常状态和电梯载荷异常信息的工况设定成控制仪的声光报警，将钢丝绳的一般异常状态下的工况设定成控制仪的灯光提醒；
50.s3、故障报警，及时维修
51.控制仪通过gprs 4g/5g网络向远程监控服务端传输各钢丝绳状态及电梯载荷信息，当发送报警信号时，通过远程监控服务端向后台电梯维护人员手机发出指定电梯安全报警信号，使其及时到达现场处理故障。
52.其中，s2中空载值和满载值的设定方法包括以下步骤：
53.s1’对新安装电梯进行空载值和满载值设定前，确保空载、满载指示灯均处于熄灭状态，若空载、满载指示灯不是熄灭状态，通过按下确定键延时5秒恢复至熄灭状态；
54.s2’将空轿厢运行至底层，按下空载键完成空载值设定，空载指示灯常亮；向轿厢载入额定载荷后，将轿厢运行至顶层，按下满载键完成满载值设定，空载、满载指示灯常亮；
55.s3’当空载、满载设定完成后，短按确定键进行设定确认，使空载键、满载键变为灰
色处于锁定状态，防止现场人员误操作。
56.根据国家标准，电梯曳引钢丝绳的安全系数不小于12，本发明以此为依据，并通过对本控制系统的大量测试，最终本控制系统设计成可在电梯运行中出现低于总钢丝绳30％数量(取整)的钢丝绳松动时，电梯专业维护人员通过控制仪屏蔽该异常数量对应的智能绳头称重传感器，暂时保证电梯的正常运行，不给电梯内的人员造成出行困扰，为人员的出行提供了便捷性，大大地提高了本发明的使用效率，本控制系统的应急措施实用性强，利于推广使用。
57.如图1，本实施例中，智能绳头称重传感器的数量为6个，当检测出1个钢丝绳的张力异常时，可通过控制仪屏蔽该异常的智能绳头称重传感器，通过剩余5个正常状态的智能绳头称重传感器工作，具体地，远程监控服务端向后台电梯维护人员手机发出指定电梯安全报警信号，电梯维护人员按下屏蔽键，降额保证电梯的安全有效运行，待错开电梯运行高峰后进行维修恢复，以此提高电梯的安全使用性能及控制系统的应用范围。
58.此外，本发明的控制仪电路按照电磁兼容性标准要求进行设计，电梯运行中无惯性误报警，电梯开门时进行检测和控制输出，电梯关门运行时，控制仪不进行重量检测，控制输出信号保持不变，不会出现电梯运行瞬间超载的误报警状况发生，提高了电梯的使用性能。
59.本发明的智能绳头称重控制系统采用数字通讯技术，抗干扰、稳定性强，能够实现系统故障自诊断、远程监控，实时监控电梯的荷载情况以及各钢丝绳的张力值，在故障事故发生时，停止电梯运行，且能准确快速的提醒维修人员进行维修，为预防重大安全事故提供了有力保障；而且在电梯运行中若出现低于总钢丝绳30％数量的钢丝绳发生松动工况时，能够通过控制仪屏蔽该异常数量的智能绳头称重传感器，暂时保证电梯的安全有效运行，该设计属于维修前的紧急应急措施，不影响人员出行的同时大大地提高了电梯的安全使用性能及控制系统的应用范围。
60.本发明的智能绳头称重控制方法属于高精度电梯载重及各钢丝绳张力的测量方法，能够在新电梯运行前，统一调整各绳头处的张力值，保证所有钢丝绳张力值在公差允许范围之内，为电梯的空载、满载的设定提供了精准设定条件，保证了当前轿厢内称重的精准性，使控制更为精准。
61.本发明能够识别不同工况下的异常信息进行报警处理，提醒维修人员及时维修，而且本发明还提供了钢丝绳一般异常状态下的紧急应急措施，可以在维修人员到来前的时间里，暂时保证电梯的正常运行，为人员的出行提供了便捷性，节省了等待维修人员的时间，大大地提高了本发明的使用效率。
62.以上所揭露的仅为本发明的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

技术特征：
1.一种智能绳头称重控制系统，其特征在于，包括智能绳头称重传感器、控制仪和远程监控服务端，若干个所述智能绳头称重传感器分别通过内部采集电路与所述控制仪的输入端连接，所述控制仪的输出端连接有电梯主机，所述控制仪通过gprs 4g/5g网络向所述远程监控服务端传输各钢丝绳状态及电梯载荷信息；其中，当所述控制仪识别到钢丝绳处于超异常状态或电梯载荷信息异常时，所述控制仪发出声光报警信号并上传异常信息给所述电梯主机和所述远程监控服务端，停止当前电梯的运行，并发出报警信息通知电梯维护人员维修；当所述控制仪识别到钢丝绳处于一般异常状态时，所述控制仪发出灯光提醒信号并上传异常信息给所述远程监控服务端，控制电梯降额运行，并发出报警信息提醒电梯维护人员及时维修。2.根据权利要求1所述的一种智能绳头称重控制系统，其特征在于，所述内部采集电路为惠斯登电桥，每个所述智能绳头称重传感器通过惠斯登电桥连接器引出带屏蔽的usb引线与控制仪的集线端口连接，每个所述智能绳头称重传感器用于检测与其配套的每根钢丝绳的张力值，每根钢丝绳的张力值通过控制仪的电容触摸屏实时显示，所述控制仪根据每根钢丝绳的张力值进行运算叠加得出轿厢当前承重，所述控制仪的电容触摸屏还显示电梯额定载荷的百分比。3.根据权利要求1所述的一种智能绳头称重控制系统，其特征在于，所述智能绳头称重传感器的数量匹配钢丝绳数量。4.根据权利要求1所述的一种智能绳头称重控制系统，其特征在于，所述控制仪与所述电梯主机选择ttl、spi、can的其中一种接口方式进行串行通信。5.根据权利要求1所述的一种智能绳头称重控制系统，其特征在于，所述控制仪以电压/电流模拟信号、继电器触点、频率、串行数据中的任意一种方式向所述电梯主机上传各钢丝绳状态及电梯载荷信息。6.根据权利要求1所述的一种智能绳头称重控制系统，其特征在于，所述控制仪的电容触摸屏上分别设有四个触摸按键及各按键对应的状态指示灯，四个所述触摸按键分别为空载键、满载键、确定键和屏蔽键。7.根据权利要求1所述的一种智能绳头称重控制系统，其特征在于，所述钢丝绳状态包括正常和松动两种状态，所述电梯载荷信息包括超载、满载、半载和空载四种信号；所述钢丝绳的超异常状态为超过总钢丝绳30％数量的钢丝绳发生松动的工况，所述电梯载荷异常信息为电梯超载的工况，所述钢丝绳的一般异常状态为低于总钢丝绳30％数量的钢丝绳发生松动的工况。8.一种智能绳头称重控制方法，控制如上述1-7中任意一种所述的一种智能绳头称重控制系统，其特征在于，所述方法包括如下步骤：s1、调整各钢丝绳张力值将智能绳头称重控制系统接入电源，观察控制仪的电容触摸屏上各绳头显示的张力值，调整钢丝绳的松紧度，使所有钢丝绳的张力值在公差允许范围之内；s2、设定空载、满载和报警工况控制仪对轿厢进行空载、满载设定；将钢丝绳的超异常状态和电梯载荷异常信息的工况设定成控制仪的声光报警，将钢丝绳的一般异常状态下的工况设定成控制仪的灯光提
醒；s3、故障报警，及时维修控制仪通过gprs 4g/5g网络向远程监控服务端传输各钢丝绳状态及电梯载荷信息，当发送报警信号时，通过远程监控服务端向后台电梯维护人员手机发出指定电梯安全报警信号，使其及时到达现场处理故障。9.根据权利要求8所述的一种智能绳头称重控制方法，其特征在于，所述s2中空载值和满载值的设定方法包括以下步骤：s1’对新安装电梯进行空载值和满载值设定前，确保空载、满载指示灯均处于熄灭状态，若空载、满载指示灯不是熄灭状态，通过按下确定键延时5秒恢复至熄灭状态；s2’将空轿厢运行至底层，按下空载键完成空载值设定，空载指示灯常亮；向轿厢载入额定载荷后，将轿厢运行至顶层，按下满载键完成满载值设定，空载、满载指示灯常亮；s3’当上述空载、满载设定完成后，短按确定键进行设定确认，使空载键、满载键变为灰色处于锁定状态，防止现场人员误操作。10.根据权利要求8所述的一种智能绳头称重控制方法，其特征在于，当控制仪的电容触摸屏显示不超过总钢丝绳30％数量的钢丝绳张力值出现异常，在所述s3中电梯维护人员处理故障前，电梯维护人员按下屏蔽键，通过控制仪屏蔽该异常数量对应的智能绳头称重传感器，暂时保证电梯的安全有效运行。

技术总结
本发明涉及电梯控制技术领域，具体公开了一种智能绳头称重控制系统及其方法，包括智能绳头称重传感器、控制仪和远程监控服务端，若干个智能绳头称重传感器分别通过内部采集电路与控制仪的输入端连接，控制仪的输出端连接有电梯主机，控制仪通过GPRS4G/5G网络向远程监控服务端传输各钢丝绳状态及电梯载荷信息。本发明能够故障自诊断，实时监控电梯的荷载情况及各钢丝绳的张力值，能快速提醒维修人员维修；当电梯在运行中出现低于总钢丝绳30％数量的钢丝绳松动时，电梯维护人员可通过控制仪暂时屏蔽该异常数量对应的智能绳头称重传感器，降额保证电梯的安全有效运行，待错开电梯运行高峰后进行维修恢复，以此提高电梯的安全使用性能及控制系统的应用范围。性能及控制系统的应用范围。性能及控制系统的应用范围。


技术研发人员：王勇 丁远安 裴辉辉 孟凡东 杨根山 蔡卫东
受保护的技术使用者：南通昌荣机电有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/9/9