[發明專利]實時在線的環抱式電梯鋼絲繩分布象限監測系統及方法

在審

• 申請號: 202011464014.0
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112456271A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 游鵬輝;朱丹;張浩;張琨;殷勤;邱紹峰;周明翔;劉輝;李豫;張正舟;張俊嶺;彭方進;應穎;陳情;李曉聃;朱冬
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: B66B5/00
• 分類號: B66B5/00;B66B5/12
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 周磊

1.實時在線的環抱式電梯鋼絲繩分布象限監測系統，其特征在于，包括環抱式電磁監測裝置、運動定位裝置和數據采集處理模塊，其中：

所述環抱式電磁監測裝置包括電磁模塊安裝架和安裝在該電磁模塊安裝架上的四個電磁模塊，該電磁模塊安裝架具有作為鋼絲繩移動通道的貫通孔；

這四個電磁模塊分別為一象限電磁模塊、二象限電磁模塊、三象限電磁模塊和四象限電磁模塊，并且它們分別布置在一笛卡爾坐標系的第一象限～第四象限中，四個電磁模環繞所述鋼絲繩布置；

對于每個所述電磁模塊而言，其各自包括E型磁芯、激勵線圈和兩個感應線圈，所述E型磁芯包括弧形的軛部以及從該軛部的內弧面伸出的三根極臂，從而使得E型磁芯的與所述軛部的內弧面的中心線垂直的截面呈弧狀的E形，三根所述極臂分別為兩根側極臂和位于這兩根側極臂之間的中間極臂，所述中間極臂上安裝所述激勵線圈，每根所述側極臂上分別安裝一所述感應線圈，激勵線圈發射的磁力線經過電磁模塊所在象限內的多股鋼絲，再穿過兩側的感應線圈形成閉合回路；

四個電磁模塊在鋼絲繩周向形成的閉合回路可360°全覆蓋鋼絲繩周向表面；

所述數據采集處理模塊與各所述電磁模塊的感應線圈分別連接，以通過各象限的磁通量對鋼絲繩的跳動及各象限的多股鋼絲的內部缺陷進行監測；

所述運動定位裝置包括支桿、滾輪和編碼器，所述支桿的一端安裝在所述電磁模塊安裝架上而另一端安裝所述滾輪，所述滾輪壓緊在鋼絲繩上，以隨著鋼絲繩的運動而轉動，所述編碼器安裝在所述滾輪上，以通過所述滾輪的轉動實現對所述鋼絲繩的定位。

2.根據權利要求1所述的實時在線的環抱式電梯鋼絲繩分布象限監測系統，其特征在于，所述運動定位裝置還包括拉簧，所述拉簧的一端安裝在所述電磁模塊安裝架上而另一端安裝在所述支桿上，以使滾輪始終壓緊在鋼絲繩上；

所述支桿的一端通過鉸軸鉸接在所述電磁模塊安裝架上，所述鉸軸的中心線與所述軛部的內弧面的中心線垂直。

3.根據權利要求1所述的實時在線的環抱式電梯鋼絲繩分布象限監測系統，其特征在于，所述電磁模塊安裝架包括第一環抱支架和第二環抱支架，所述第一環抱支架上安裝所述一象限電磁模塊和二象限電磁模塊，所述第二環抱支架上安裝所述三象限電磁模塊和四象限電磁模塊，所述第一環抱支架和第二環抱支架的一端通過環抱轉軸鉸接在一起而另一端通過環抱扣鎖連接，其中，所述環抱轉軸的中心線與所述軛部的內弧面的中心線垂直平行。

4.根據權利要求1所述的實時在線的環抱式電梯鋼絲繩分布象限監測系統，其特征在于，所述電磁模塊安裝架包括多組支架單元；

對于每組所述支架單元而言，其各自包括第一環抱支架和第二環抱支架，所述第一環抱支架和第二環抱支架共同圍成一個作為鋼絲繩移動通道的貫通孔，從而使得所述電磁模塊安裝架可供多根鋼絲繩穿過，所述第一環抱支架上安裝所述一象限電磁模塊和所述二象限電磁模塊，所述第二環抱支架上安裝所述三象限電磁模塊和四象限電磁模塊；

每組所述支架單元上的四個電磁模塊分別布置在各自位置處的笛卡爾坐標系的四個象限中；

所有的第一環抱支架固定連接在一起并且所有的第二環抱支架也固定連接在一起，從而使這些第一環抱支架和第二支架組合在一起共同形成連環環抱支架；其中一端的所述第一環抱支架和第二環抱支架通過環抱轉軸鉸接在一起而另一端的所述第一環抱支架和第二環抱支架通過環抱扣鎖連接，其中，所述環抱轉軸的中心線與所述軛部的內弧面的中心線垂直平行。

5.根據權利要求1所述的實時在線的環抱式電梯鋼絲繩分布象限監測系統，其特征在于，所述數據采集處理模塊包括現場采集裝置和可與所述現場采集裝置通信的遠程監測終端，所述現場采集裝置通過集成信號線分別與各所述電磁模塊連接，所述遠程監測終端對所述環抱式電磁監測裝置采集的磁通量進行處理，按照不同電磁模塊所處的象限位置進行分組，得到鋼絲繩的斷面的磁通量檢測數據形成的圓周象限點云圖，通過異常的圓周象限點云圖分析判斷對應象限內鋼絲的狀態，并定位缺陷在鋼絲繩斷面中所處的象限，從而獲得缺陷在鋼絲繩周向的位置信息，遠程監測終端還可根據編碼器的反饋獲得缺陷沿鋼絲繩軸向的位置信息，以及通過各象限磁通量的變化情況獲得鋼絲繩的跳動情況。