СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И ОБРАБОТКИ ПАРАМЕТРОВ ГРУППЫ ЛИФТОВ

Предлагаемое техническое решение относится к области лифтостроения и может быть использовано для контроля и обработки параметров лифтового оборудования в составе систем диспетчеризации и связи.
Известно устройство для контроля работы пассажирского лифта (авторское свидетельство СССР №1569312, В66В 5/02, 1990), содержащее выключатели дверей шахты и кабины, реле контроля дверей шахты и кабины, датчик и реле точного останова, блок безопасности, реле времени, этажные реле и реле автоматического закрывания и открывания дверей кабины, реле движения, освещения шахты, контроля состояния цепей защиты, блок контрольной индикации, времязадающий блок, и блок формирования пульсирующего сигнала.
Однако это устройство не обеспечивает необходимые в настоящее время требования к системе эксплуатации и контроля лифтового оборудования, из-за недостаточной информативности и достоверности сведений о состоянии каждого лифта в группе на любой момент времени и конкретных неполадках в работе каждого подключенного к системе лифта. Количество лифтов в группе ограничивается техническими возможностями данного устройства за счет низкой емкости канала связи, выполненного в виде многожильных кабелей, соединяющего оборудование лифтов с блоками аппаратуры в диспетчерской службе.
Последний из перечисленных недостатков решен путем выполнения канала связи в виде двухпроводной линии в известной, выбранной в качестве прототипа, «Системе контроля и обработки параметров группы лифтов» (свидетельство РФ на полезную модель №15334, В66В 5/02, 2000). Система представляет собой лифтовой блок, устанавливаемый на каждом из лифтов группы, и один для всех лифтов диспетчерский блок, которые подсоединяются к каналу связи, выполненному в виде двухпроводной линии. Система содержит: первый и второй микроконтроллеры, по меньшей мере три усилителя, первый из которых подключен входом к выходу первого микроконтроллера; по меньшей мере по одному микрофону и громкоговорителю в диспетчерском и лифтовом блоках; по меньшей мере один усилитель мощности; ключ отключения питания лифта, подсоединенный к первому микроконтроллеру; блок ввода информации; блок контрольной индикации; по меньшей мере три ключа, при этом первый ключ подключен управляющим
входом к выходу первого микроконтроллера, а выходом ко входу первого усилителя лифтового блока; второй ключ диспетчерского блока подсоединен выходом ко входу усилителя мощности; формирователь кода адреса, подсоединенный ко входу первого микроконтроллера.
Система содержит также узлы измерения параметров лифтового оборудования, аналого-импульсный преобразователь; коммутатор; четвертый усилитель; второй усилитель мощности; блок управления контрольной индикацией; четвертый и пятый ключи и два приемопередатчика.
Однако описанная система имеет недостаточную надежность в эксплуатации. Не обеспечивает необходимые в настоящее время требования к системе эксплуатации и контроля лифтового оборудования, из-за недостаточной информативности и достоверности сведений о состоянии лифта в группе на любой момент времени, в том числе при отсутствии сетевого питания.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности системы в целом, повышение удобства пользования и информативности, при расширении ее функциональных возможностей в эксплуатации и обслуживании лифтового оборудования за счет обеспечения резервным питанием оборудования, повышения помехоустойчивости и резервирования средств отображения и ввода/вывода информации с использованием компьютера.
Поставленная задача решается тем, что система контроля и обработки параметров группы лифтов, содержащая подключенные к каналу связи, выполненному в виде двухпроводной линии, группу лифтовых блоков и диспетчерский блок, включающие: первый и второй микроконтроллеры; по меньшей мере три усилителя, первый из которых подключен входом к выходу первого микроконтроллера; по меньшей мере по одному микрофону и громкоговорителю в диспетчерском и лифтовом блоках; по меньшей мере один усилитель мощности; по меньшей мере три ключа, при этом первый ключ соединен со вторым микрофоном и подключен управляющим входом к выходу первого микроконтроллера, а выходом ко входу первого усилителя; второй ключ входами подсоединен к выходам третьего усилителя и второго микроконтроллера, а выходом ко входу усилителя мощности, третий ключ соединен с первым микрофоном, входом подключен ко второму микроконтроллеру, а выходом ко второму усилителю с нормируемым выходным сопротивлением; ключ отключения питания лифта, подсоединенный входом к первому микроконтроллеру; блок ввода информации, выходом соединен со вторым микроконтроллером; блок контрольной индикации; формирователь
кода адреса, выходом соединенный с первым микроконтроллером, согласно полезной модели, система дополнительно содержит: первый модуль грозозащиты, совмещенный с формирователем кода адреса, через который к каналу связи подключен лифтовой блок; второй модуль грозозащиты, через который к каналу связи подключен диспетчерский блок; сервисный прибор и первый сервисный ключ, подключаемые к первому микроконтроллеру лифтового блока, второй и третий сервисные ключи, подключаемые ко второму микроконтроллеру диспетчерского блока, а также устройство преобразования уровней сигнала входом подключенное к лифту, а выходом - к первому микроконтроллеру, при этом диспетчерский блок снабжен блоком резервного питания, включающим последовательно соединенные источник резервного питания, датчик резервного питания и ключ резервного питания, при чем выход датчика резервного питания и вход ключа резервного питания соединены со вторым микроконтроллером, а выход ключа резервного питания подключен через второй согласующий трансформатор и второй модуль грозозащиты к каналу связи; узлом считывания адреса, связанный со втором микроконтроллером, а сам узел считывания адреса совмещен с блоком взаимодействия с компьютером; выход второго усилителя с нормированным выходным сопротивлением и вход третьего усилителя подключены ко второму согласующему трансформатору, а вход второго и выход третьего усилителей подсоединены соответственно к выходу второго и входу третьего фильтров Бесселя, при этом вход второго фильтра Бесселя соединен с выходом второго цифро-аналогового преобразователя, вход которого подсоединен к выходу второго микроконтроллера, а выход третьего фильтра Бесселя подсоединен ко входу второго компаратора, выход которого соединен со входом второго микроконтроллера; вторым переключателем, к первому входу которого подключен усилитель мощности, второй его вход соединен со вторым микроконтроллером, а выходы соединены соответственно со вторым и третьим громкоговорителями, а лифтовой блок дополнительно содержит первый согласующий трансформатор, соединенный с первым модулем грозозащиты, который через последовательно соединенные первый фильтр Бесселя и первый компаратор подключен ко входу первого микроконтроллера; первый цифро-аналоговый преобразователь, вход которого подключен к первому микроконтроллеру, а выход - к первому согласующему трансформатору; модуль питания, содержащий преобразователь сетевого напряжения и модуль резервного источника питания, вход модуля резервного источника питания соединен с первым согласующим трансформатором, при этом выход первого усилителя подсоединен ко входу первого согласующего трансформатора, а ко входу первого ключа подключен третий микрофон; первый переключатель, соединенный с первом и четвертым
громкоговорителями, а его входы подключены к первому согласующему трансформатору, и выходу первого микроконтроллера.
На фиг.1 изображена функциональная схема лифтового блока. На фиг.2 - функциональная схема диспетчерского блока.
Система контроля и обработки параметров группы лифтов, содержит (фиг.1) подключенные к каналу связи 1, выполненному в виде двухпроводной линии, группу лифтовых блоков 2 (поскольку эти блоки идентичны, далее будет рассматриваться один лифтовой блок) и диспетчерский блок 3. Лифтовой блок 2 подключен к каналу связи 1 через первый модуль грозозащиты 4, совмещенный с формирователем кода адреса 5. Диспетчерский блок 3 подключен к каналу связи 1 через второй модуль грозозащиты 6. Модули грозозащиты служат для ограничения возникающих в канале связи 1 перенапряжений, например, при грозах, и могут быть выполнены, например, в виде набора резисторов и варисторов, рассчитанного на заданные нагрузки. Система снабжена сервисным прибором 7, а также первым сервисным ключом 8, вторым (фиг.2) сервисным ключом 9 и третьим сервисным ключом 10. В качестве сервисного прибора 7 может быть использовано, например, устройство передачи и отображения информации на основе микроконтроллера типа АТ89С51, жидкокристаллического индикатора и клавиатуры, а в качестве съемных электронных сервисных ключей 8-10, подключаемых к системе путем разъемного соединения, может быть использована, например, микросхема энергонезависимой памяти 93С46, в которой записан и хранится уникальный код идентификации персонала. Лифтовой блок 2 (фиг.1) связан с каналом связи 1 через первый модуль грозозащиты 4, соединенный с первым согласующим трансформатором 11, который через первый фильтр Бесселя 12, подключен ко входу первого компаратора 13, выход которого подключен ко входу первого микроконтроллера 14. В качестве согласующего трансформатора может быть использован, например, линейный трансформатор. В качестве первого микроконтроллера 14 может быть использован, например, микроконтроллер типа μPSD3254 или AT89S8252. Один выход первого согласующего трансформатора 11 подключен ко входу первого переключателя 15, а другой - на вход модуля питания 16, содержащего преобразователь сетевого напряжения и модуль резервного источника питания. Второй вход первого переключателя 15 подключен к первому микроконтроллеру 14, а выходы соединены с первым и четвертым громкоговорителями 17, расположенными соответственно в кабине лифта и машинном помещении. Один вход первого усилителя 18 подключен к первому микроконтроллеру 14,
а к другому его входу подключен выход первого ключа 19. Одним входом первый ключ 19 подключен к первому микроконтроллеру 14, а к двум другим его входам подключены микрофоны 20: второй - кабины лифта и третий - машинного помещения. Выход первого усилителя 18 связан с первым согласующим трансформатором 11. Вход первого цифро-аналогового преобразователя (ЦАП 1) 21 соединен с первым микроконтроллером 14, а выход - с первым согласующим трансформатором 11. Вход ключа отключения питания лифта 22 связан с первым микроконтроллером 14. Устройство преобразования уровней сигналов 23, входом подключено к лифту 24, а выходом - к первому микроконтроллеру 14. В качестве устройства преобразования уровней сигналов могут быть использованы, например, резистивные делители и микросхемы 74НС14, выполняющие преобразование уровней сигналов. Сервисный прибор 7 и первый сервисный ключ 8 при необходимости подключаются через разъемное соединение к первому микроконтроллеру 14.
Диспетчерский блок 3 (фиг.2) связан с каналом связи 1 через второй модуль грозозащиты 6, связанный со вторым согласующим трансформатором 25, который связан с выходом второго усилителя с нормируемым выходным сопротивлением 26 и входом третьего усилителя 27. Ко входу второго усилителя 26 подключены выходы третьего ключа 28 и второго фильтра Бесселя 29, вход которого, в свою очередь, через второй цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП2) 30 подключен к выходу второго микроконтроллера 31. В качестве второго микроконтроллера 31 может быть использован, например, микроконтроллер типа μPSD3254 или AT89S8252. Один вход третьего ключа 28 подключен к выходу второго микроконтроллера 31, а на другой вход подключен первый микрофон 32. Третий усилитель 27 своим выходом подключен ко второму ключу 33 и, через третий фильтр Бесселя 34 и второй компаратор 35, соединен со входом второго микроконтроллера 31. Второй вход второго ключа 33 подключен к выходу второго микроконтроллера 31, а выход - через усилитель мощности 36 соединен с одним входом второго переключателя 37. К выходу второго переключателя 37 подключены второй громкоговоритель оповещения диспетчера и третий громкоговоритель переговорной связи 38, а другой его вход соединен с выходом второго микроконтроллера 31. Блок резервного питания, содержит последовательно соединенные источник резервного питания 39, датчик резервного питания 40 и ключ резервного питания 41, при этом, выход датчика резервного питания 40 соединен со входом второго микроконтроллера 31, а ключ резервного питания 41 подключен ко второму согласующему трансформатору 25, а его вход соединен с выходом второго микроконтроллера 31. Блок взаимодействия с компьютером 42, через узел считывания адреса 43 связан со входом второго микроконтроллера 31. Блок контрольной индикации 44 связан со вторым микроконтроллером 31. Блок ввода
информации 45 связан со вторым микроконтроллером 31. Второй и третий сервисные ключи 9 и 10 при необходимости подсоединяются ко второму микроконтроллеру 31.
Система работает следующим образом.
Сигналы лифта 24 через устройство преобразования уровней сигналов 23, выполняющее функции нормирования сигналов, поступают на вход первого микроконтроллера 14. Первый микроконтроллер 14 в соответствии с программой обработки поведенческой модели лифта, оценивает и фиксирует нормативное состояние лифта и лифтового оборудования.
Второй микроконтроллер 31 диспетчерского блока в соответствии с заданной программой производит периодический опрос лифтовых блоков адресными командами запроса. Он формирует адресные команды запроса к лифтовому блоку и направляет их в канал связи 1 через последовательно включенные: второй ЦАП 30, второй фильтр Бесселя 29, второй усилитель с нормируемым выходным сопротивлением 26, второй согласующий трансформатор 25 и второй модуль грозозащиты 6. Адресная команда запроса к лифтовому блоку с канала связи 1 через последовательно включенные первый модуль грозозащиты 4, совмещенный с формирователем кода адреса 5, первый согласующий трансформатор 11, первый фильтр Бесселя 12 и первый компаратор 13 поступает в первый микроконтроллер 14. Размещение формирователя кода адреса вне лифтового блока упрощает обслуживание системы.
При совпадении адреса команды запроса с адресом, полученным первым микроконтроллером 14 от формирователя кода адреса 5, первый микроконтроллер 14 выполняет требуемые командой действия и возвращает команду ответа диспетчерскому блоку о состоянии лифта и лифтового оборудования. Команда ответа первого микроконтроллера 14, через последовательно включенные: первый ЦАП 21, первый согласующий трансформатор 11 и первый модуль грозозащиты 4, совмещенный с формирователем кода адреса 5, поступает в канал связи 1. С канала связи 1 команда ответа, через последовательно включенные: второй модуль грозозащиты 6, второй согласующий трансформатор 25, третий усилитель 27, третий фильтр Бесселя 34 и второй компаратор 35, поступает на вход второго микроконтроллера 31.
Второй микроконтроллер 31 в соответствии с поступившей командой ответа и заложенной в него программой формирует сигнал, который поступает на блок контрольной индикации 44, и, при подключенном компьютере, через блок взаимодействия с компьютером 42, совмещенный с узлом считывания адреса 43, на персональный компьютер. Блок взаимодействия с компьютером 42, совмещенный с узлом считывания адреса 43 определяет уникальный адрес диспетчерского блока в системе.
Модуль питания 16 лифтового блока, за счет входящего в его состав преобразователя сетевого напряжения, обеспечивает лифтовой блок напряжением питания при наличии сетевого (основного) питания.
Для обеспечения работоспособности лифтовых блоков и осуществления переговорной связи с диспетчером при аварийном отключении сетевого напряжения питания, в системе предусмотрено резервное питание лифтовых блоков от диспетчерского блока. Напряжение резервного питания постоянно формируется блоком резервного питания, содержащим последовательно включенные источник резервного питания 39, датчик резервного питания 40, подключенный ко второму микроконтроллеру 31, ключ резервного питания 41, управляемый вторым микроконтроллером 31. Источник резервного питания формирует постоянное напряжение 60 вольт. Сформированное блоком резервного питания 39 напряжение резервного питания через последовательно соединенные второй согласующий трансформатор 25 и второй модуль грозозащиты 6 поступает в канал связи 1. Лифтовой блок с канала связи 1 постоянно получает резервное питание через последовательно включенные: первый модуль грозозащиты 4, совмещенный с формирователем кода адреса 5, первый согласующий трансформатор 11 и модуль питания 16, который содержит модуль резервного источника питания. Таким образом, подача резервного питания от диспетчерского блока в лифтовые блоки осуществляется, так же как и все прочие сигналы по каналу связи 1 и не требует отдельной линии связи.
В случае аварийной ситуации - отказа источника резервного питания 39, датчик резервного питания 40 формирует для второго микроконтроллера 31 сигнал, который поступает на блок контрольной индикации 44 или персональный компьютер, через блок взаимодействия с компьютером 42. Ключ резервного питания 41, управляемый вторым микроконтроллером 31, отключает источник резервного питания 39 в аварийной ситуации, для устранения неполадок.
При возникновении аварийного состояния лифта и/или лифтового оборудования, т.е. при отклонении от нормы контролируемых параметров, первый микроконтроллер 14 формирует сигнал для управляющего входа ключа отключения питания лифта 22, который отключает напряжение питания лифта.
Диспетчер, просматривает и анализирует поступающую информацию от блока контрольной индикации 44 или персонального компьютера для обнаружения отклонения от нормальной работы лифта. В случае необходимости, диспетчер через блок ввода информации 45, оснащенный клавиатурой, либо через последовательно соединенные персональный компьютер и блок взаимодействия с компьютером 42, совмещенный с
узлом считывания адреса 43, передает второму микроконтроллеру 31 команду на выполнение определенных действий, например, включить/отключить громкоговорящую связь с машинным помещением либо с кабиной лифта. При включении голосовой связи, звуковой сигнал диспетчера через последовательно включенные первый микрофон 32, третий ключ 28, управляемый вторым микроконтроллером 31, второй усилитель с нормируемым выходным сопротивлением 26, второй согласующий трансформатор 25 и второй модуль грозозащиты 6, поступает в канал связи 1. С канала связи 1 звуковой сигнал через последовательно включенные первый модуль грозозащиты 4, совмещенный с формирователем кода адреса 5, первый согласующий трансформатор 11 и первый переключатель 15, управляемый первым микроконтроллером 14 поступает на первый громкоговоритель кабины лифта или на четвертый громкоговоритель машинного помещения 17. Ответный звуковой сигнал от второго микрофона кабины лифта, либо от третьего микрофона машинного помещения 20, через последовательно соединенные первый ключ 19, управляемый первым микроконтроллером 14, первый усилитель 18, также управляемый первым микроконтроллером 14, первый согласующий трансформатор 11 и первый модуль грозозащиты 4, совмещенный с формирователем кода адреса 5, поступает в канал связи 1. С канала связи 1 через последовательно включенные второй модуль грозозащиты 6, второй согласующий трансформатор 25, третий усилитель 27, второй ключ 33, управляемый вторым микроконтроллером 31, усилитель мощности 36 и второй переключатель 37, управляемый вторым микроконтроллером 31, звуковой сигнал лифтового блока поступает на второй громкоговоритель оповещения диспетчера либо на третий громкоговоритель переговорной связи 38. Таким образом, обеспечивается двухсторонняя звуковая связь пассажиров кабины лифта с диспетчером, а также звуковая связь диспетчера с машинным помещением, содержащим лифтовое оборудование.
Для устранения аварийного состояния лифта и/или лифтового оборудования и системы в целом обслуживающим персоналом используются сервисные ключи 8, 9, 10 и сервисный прибор 7. Сервисные ключи определяют полномочия при конфигурировании и тестировании элементов системы в процессе пуско-наладки, эксплуатации и ремонта лифтового оборудования. Так первый сервисный ключ 8 - для механика, обслуживающего лифт и лифтовой блок, второй сервисный ключ 9 - для оператора, обслуживающего диспетчерский блок, а третий сервисный ключ 10 - для администратора, имеющего доступ ко всему оборудованию системы. Сервисный прибор 7 служит для конфигурирования лифтового блока под особенности конкретной модификации лифта.
При подключении к первому микроконтроллеру 14 первого сервисного ключа 8, происходит считывание уникального кода идентификации персонала и переход лифтового
блока в режим технического обслуживания. В режиме технического обслуживания первый микроконтроллер 14 блокирует формирование сигнала отключения питания лифта для ключа отключения питания лифта 22.
Сервисный прибор 7 подключенный к первому микроконтроллеру 14 вместо первого сервисного ключа 8 позволяет перевести лифтовой блок в режим технического обслуживания и произвести его диагностику и конфигурирование.
При подключении ко второму микроконтроллеру 31 второго сервисного ключа 9 или третьего сервисного ключа 10, второй микроконтроллер 31 считывает уникальный код идентификации персонала и переходит в режим допускающий обслуживание или администрирование диспетчерского блока соответственно.