一种电梯制动器磨损监测系统及方法

1.本发明属于电梯安全的技术领域，尤其涉及一种电梯制动器磨损监测系统及方法。


背景技术：

2.电梯已经成为人们生活、居住场所中不可或缺的一个设备，给人们的生活带来了很大的便利。电梯制动器作为电梯的安全部件被广泛应用于电梯领域，而电梯制动器磨损后制动力下降，会使电梯无法正常制动，严重时造成人员伤亡事故。现有电梯制动器的磨损情况主要靠维保人员定期检查，存在维保不到位，磨损严重而电梯仍在使用的情况，存在极大的安全隐患。
3.因此，有必要提供一种电梯制动器磨损监测系统及方法，实时监测电梯制动器的磨损状况，提高电梯工作的效率与工作安全性，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种电梯制动器磨损监测系统及方法，提高电梯工作监管性，减小机械故障，提高机器寿命，实现了电梯工作的智能化，提高了工作自动化程度，为电梯工作稳定运行提供了可靠保障。
5.为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种电梯制动器磨损监测系统，包括：
6.偏光片和检光片，分别位于电梯制动器的两侧；
7.激光发射器，位于所述偏光片远离电梯制动器的一侧，用于向所述偏光片发射激光；
8.双折射激光测试仪，与所述偏光片和检光片连接，用于对电梯制动器因磨损产生外部形变而导致的偏振光变化进行检测；
9.铁心，该铁心上缠绕磁化线圈，位于电梯制动器的顶部；
10.磁导率测量仪，与所述磁化线圈连接，用于对磁化线圈发生的磁矩变化进行监测；
11.网络交换机，与所述双折射激光测试仪和磁导率测量仪连接，用于将数据实时传输至上位机，所述上位机实时显示电梯制动器的双折射偏振光和磁导率变化情况，并分析得知电梯制动器的磨损情况。
12.进一步的，所述偏光片和检光片通过以太网光缆与所述双折射激光测试仪连接。
13.进一步的，所述双折射激光测试仪和磁导率测量仪检测的数据通过以太网光缆传至所述网络交换机。
14.由上，通过双折射激光测量仪和磁导率测量仪，配合激光发射器、偏光片、检光片以及磁化线圈对电梯制动器进行无损感知检测分析。由于电梯制动器由于磨损导致外部形变，使其双折射偏振光和磁导率变化，检测得到数据通过网络交换机进行获取，并通过以太网传输到上位机中，通过变化状况综合分析得知磨损情况。从而不必停机检查，拆检查看电
梯制动器的磨损情况，方便工作人员进行监管，达到提前发现、提前解决、保证安全作业、降低维修成本的效果。该系统整个工作过程清晰明确，可通过多重综合分析，使数据真实可靠，进而得到切合实际的情况。这种电梯制动器磨损监测系统，结构简单，体积小，操作方便，制作成本低，控制精度高。运行流畅快捷，降低工作人员的工作量，大大提高了工作的效率，速度快、为工业生产稳定运行提供了可靠保障，满足智能化工作方式的需求。
15.本发明还提供一种电梯制动器磨损监测方法，包括以下步骤：
16.s1、设置在电梯制动器一端的激光发射器向偏光片发射激光，激光穿过电梯制动器，射向另一端的检光片，并通过以太网光缆将数据传入至双折射激光测试仪中；
17.s2、当电梯制动器产生磨损时，因外部形变，激光的直线方向光分解成振动方向互相垂直、传播速度不同、折射率不等的两种偏振光，偏振光穿过检光片，双折射激光测量仪对偏振光变化进行检测，得到电梯制动器实时偏振光变化状况，并输入网络交换机中；
18.s3、位于电梯制动器顶部的铁心与磁化线圈开始工作，当电梯制动器产生磨损时，因外部形变导致磁场变化，使磁化线圈根据磁场变化产生相应的磁矩变化，磁导率测量仪通过以太网光缆传入磁化线圈的磁矩变化数据，得到电梯制动器的实时磁导率变化状况，并输入网络交换机中；
19.s4、网络交换机将传入的信号数据通过滤波器进行处理后，经过调制器对模拟信号进行编码调制，再通过a/d转换将模拟信号转换为数字信号，数字信号经过解调器译码解调后，通过上位机实时显示电梯制动器的双折射偏振光和磁导率变化情况，通过变化情况分析得知电梯制动器的磨损情况。
20.由上，本发明的电梯制动器磨损监测系统及方法的有益效果如下：
21.一、利用双折射激光测量仪和磁导率测量仪，对电梯制动器进行无损感知检测分析，检测得到数据通过网络交换机进行获取，并通过以太网传输到上位机中。由于磨损导致电梯制动器双折射偏振光和磁导率变化，通过变化状况综合分析得知磨损情况。从而提高电梯工作监管性，减小机械故障，提高机器寿命，实现了电梯工作的智能化，提高了工作自动化程度，为电梯工作稳定运行提供了可靠保障。
22.二、通过双折射激光测量仪和磁导率测量仪，对电梯制动器的双折射偏振光和磁导率变化进行实时测量，从而得知电梯制动器的磨损状况。有效避免了由于电梯制动器拆检程序繁琐，必须停机检查，且对其内部的磨损情况不能做到提前发现、提前解决，继而造成设备故障，影响安全作业、增加维修成本的问题。工作过程平稳，运行流畅快捷。提高了工作安全性，降低了工作强度和工作周期，实现了电梯工作的自动化和智能化。
23.三、能够良好的满足电梯工作的连续化、标准化、智能化需求。无需加装大量的传感器采集各类数据信息，结构简单，易于部署，人工干预少，节省了人力，大大降低了设备的成本。操作方便，检测精度高，工作效率高，使电梯工作条件更加便捷方便。安全可靠性好，满足智能化要求。
24.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
26.图1为本发明的电梯制动器磨损监测系统的结构示意图；
27.图2为信号采集检测流程图。
28.图中，1-激光发射器，2-偏光片，3-电梯制动器，4-检光片，5-双折射激光测试仪，6-铁心，7-磁化线圈，8-磁导率测量仪，9-网络交换机，10-上位机。
具体实施方式
29.下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。
30.如图1-2所示，本发明的电梯制动器磨损监测系统在电梯制动器3的一端设置激光发射器1与偏光片2，在电梯制动器3的另一端设置检光片4，偏光片2和检光片4通过以太网光缆与双折射激光测试仪5连接，配合双折射激光测试仪5对电梯制动器3因磨损产生外部形变，而导致的偏振光变化进行检测。在电梯制动器3的顶部设置铁心6并在铁心6上缠绕磁化线圈7，对电梯制动器3由于磨损导致磁场变化，使磁化线圈7发生的磁矩变化进行监测。变化状况通过以太网光缆传入至磁导率测量仪8中。双折射激光测试仪5根据激光折射变化得到电梯制动器3偏振光实时变化情况，将数据通过以太网光缆传至网络交换机9中。磁导率测量仪8根据磁场磁矩变化得到电梯制动器3的磁导率实时变化状况，将数据通过以太网光缆传至网络交换机9中。网络交换机9通过以太网光缆将数据实时传输至上位机10内，上位机10上实时显示电梯制动器3的双折射偏振光和磁导率变化情况，综合分析得知其磨损情况，从而实现电梯制动器3磨损状况进行实时监测。
31.网络交换机9和双折射激光测试仪5、磁导率测量仪8通过以太网光缆进行数据传输，提高数据传输速度。偏光片2，检光片4和双折射激光测试仪5、磁化线圈7和磁导率测量仪8通过以太网光缆进行信息传递，并将信号处理传入到上位机10中。上位机10实时显示电梯制动器3的双折射偏振光和磁导率变化情况，综合分析得知其磨损情况，从而实现电梯制动器磨损监测的目的。本发明的各部件连接精准，结构简单，体积小，从而保证各部件在安装过程和工作中的精确性，将误差降到最低。各部件也具有足够的结构强度，耐久性好，操作简单，制作成本低。
32.本发明的系统可通过多次测试，双折射激光测试仪5配合磁导率测量仪8综合分析使数据真实可靠，进而得到切合实际电梯制动器3的磨损情况，从而降低工作人员的工作量，大大提高了工作的效率和安全性，可靠性高，满足智能化工作方式的需求。
33.采用上述的电梯制动器磨损监测系统对电梯制动器的磨损监测方法如下：
34.如图1，图2所示，当电梯制动器3工作时该系统启动，设置在电梯制动器3一端的激光发射器1向偏光片2发射激光，激光穿过电梯制动器3，射向另一端的检光片4，并通过以太网光缆将数据传入至双折射激光测试仪5中。当电梯制动器3产生磨损时，因外部形变，激光的直线方向光分解成振动方向互相垂直、传播速度不同、折射率不等的两种偏振光，此现象即为双折射。偏振光穿过检光片4，双折射激光测量仪5对偏振光变化进行检测，得到电梯制
动器3实时偏振光变化状况，并输入网络交换机9中。同时铁心6与磁化线圈7开始工作，当电梯制动器3产生磨损时，因外部形变导致磁场变化，使磁化线圈7根据磁场变化产生相应的磁矩变化。磁导率测量仪8通过以太网光缆传入磁化线圈7的磁矩变化数据，得到电梯制动器3的实时磁导率变化状况，并输入网络交换机9中。网络交换机9将传入的信号数据通过滤波器进行处理后，经过调制器对模拟信号进行编码调制，再通过a/d转换将模拟信号转换为数字信号。数字信号经过解调器译码解调后，通过上位机10实时显示电梯制动器3的双折射偏振光和磁导率变化情况，通过变化情况综合分析得知电梯制动器3磨损情况。工作人员通过上位机10直观的监测情况，进而提前对电梯制动器3进行调整，提高了工作效率和安全性，降低了工作强度和工作周期，实现了电梯工作的自动化和智能化。
35.本发明的电梯制动器磨损监测系统的整个工作过程清晰明确，双折射激光测试仪配合磁导率测量仪综合分析使数据真实可靠，进而得到切合实际电梯制动器磨损情况，能够节约人力物力，为建立电梯智能维护体系提供有效依据。
36.以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。