[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

本發明公開了實時在線的環抱式電梯鋼絲繩分布象限監測系統，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，環抱式電磁監測裝置包括電磁模塊安裝架和四個電磁模塊；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；每個電磁模塊均包括E型磁芯、激勵線圈和兩個感應線圈，E型磁芯包括弧形的軛部以及三根極臂，中間極臂上安裝激勵線圈，每個側極臂上分別安裝感應線圈；數據采集處理模塊與各電磁模塊的感應線圈分別連接；運動定位裝置包括支桿、滾輪和編碼器。本發明根據四個象限監測得到磁通量變化來分析鋼絲繩的狀態，為鋼絲繩的松緊調整及缺陷檢修提供指導，保障垂直電梯的運行安全。

技術領域

本發明屬于電梯安全監測技術領域，更具體地，涉及實時在線的環抱式電梯鋼絲繩分布象限監測系統及方法。

背景技術

垂直電梯作為特種設備，擔負著鐵路以及城市軌道交通運輸乘客的重要任務，其安全性至關重要。為保證乘客安全，減少事故的發生概率，需對垂直電梯進行定期檢測與維修，從而保證設備處于良好的運行狀態。然而，目前垂直電梯的檢修主要采用人工周期修和故障修，即未出現故障時通過工作人員進行周期性檢查，出現故障時再進行維修，此方式屬于事后行為，無法有效預防故障的發生，不利于避免重大事故的發生；同時周期性的檢修可能造成過度修或者維修不及時，導致耗費大量時間、人力、物力，效果不佳，運營的難度與成本較高。

電梯鋼絲繩是連接對重與轎廂，為電梯升降傳遞動力的部件，是電梯的關鍵組成部分，對電梯的運行安全至關重要。電梯鋼絲繩由上百根成股的鋼絲按照一定的規則捻制在一起的螺旋狀鋼絲束，由于其結構復雜，組成的鋼絲數量眾多，其內部部分鋼絲發生缺陷時很難通過人工檢查出來，因此會遺留隱患，影響電梯運行狀態，對乘客的生命及財產安全產生威脅。磁場檢測作為一種無損檢測方法，可以被應用到電梯鋼絲繩的狀態監測中去。目前，公開的專利中有關于電梯鋼絲繩監測技術方面的，如，CN201910811217.3監測電梯曳引鋼帶狀態的電磁傳感器及監測方法，該專利公開了一種通過電磁傳感器檢測鋼絲帶狀態的方法，但是該專利所述為開環磁通量傳感器，檢測的精度低，并且只能檢測鋼絲帶的一面，檢測范圍沒有實現鋼絲帶的周向全覆蓋，無法對鋼絲帶缺陷進行周向象限定位，該專利傳感器中只有一組電磁鐵模塊，模塊一旦發生故障就無法進行正常工作，傳感器的可靠性較低。專利CN201910170006.6一種夾持式磁通量傳感器及其使用方法，公開了一種通過夾持式的磁通量傳感器檢測已有結構中外露鋼索的拉力，該專利只能檢測一根鋼索的內部拉力，并且無法定位檢測點的位置，該專利傳感器中只有一組電磁鐵模塊，模塊一旦發生故障就無法進行正常工作，傳感器的可靠性較低。

綜上所述，現有技術中對電梯鋼絲繩的監測存在以下不足：(1)一個電磁傳感器只監測一個對象，檢測的能力及范圍較小；(2)開環傳感器測量精度低，閉環傳感器本身的維修無法拆解不方便；(3)電磁傳感器結構只能檢測鋼絲繩的一側，無法實現被檢測對象的全覆蓋；(4)檢測點缺陷的定位措施不足，無法準確定位缺陷的準確位置；(5)無法對鋼絲繩的異常跳動進行監測。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了實時在線的環抱式電梯鋼絲繩分布象限監測系統及方法，其對垂直電梯的鋼絲繩進行監測，采集鋼絲繩的斷面的磁通量數據，用于故障分析、定位于預測，為垂直電梯的及時檢修提供可靠的支持，為保障垂直電梯的運行安全提供有效的技術手段。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了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；