本實(shí)用新型涉及電梯檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體說涉及一種電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著中高層建筑的廣泛建設(shè)和應(yīng)用，電梯作為建筑物內(nèi)的主要運(yùn)輸工具，成為我們工作、生活中不可或缺的一部分，因此電梯的安全使用與維護(hù)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。導(dǎo)致電梯安全事故的因素，絕大多數(shù)與保養(yǎng)和使用不當(dāng)相關(guān)。為了提高電梯的安全系數(shù)，針對(duì)電梯的日常檢修已常規(guī)化，但需要注意的是現(xiàn)在應(yīng)用的一些檢測系統(tǒng)和裝置不能滿足電梯安全運(yùn)行的需求，尤其是目前并沒有針對(duì)于電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)的異常振動(dòng)的數(shù)據(jù)庫，并且由于大多檢測產(chǎn)品都是高通濾波，所以無法檢測判斷轉(zhuǎn)速小于200rpm的電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)的異常振動(dòng)問題，導(dǎo)致永磁同步驅(qū)動(dòng)的電梯的主機(jī)的異常振動(dòng)問題無法檢測，這些缺陷給電梯運(yùn)行安全帶來了隱患。

因此，亟需一種針對(duì)于各種轉(zhuǎn)速、各種類型電梯的驅(qū)動(dòng)主機(jī)的異常振動(dòng)的檢測分析裝置，以準(zhǔn)確檢測異常噪聲和振動(dòng)故障作為診斷各種類型故障的依據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于已有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的是要提供一種能夠?qū)Σ煌愋偷尿?qū)動(dòng)主機(jī)的進(jìn)行異常振動(dòng)的檢測并能夠快速進(jìn)行故障診斷的電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)檢測系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括：微處理模塊、信號(hào)采集模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換電路FPGA模塊、通信模塊以及上位機(jī)，所述A/D轉(zhuǎn)換電路與FPGA模塊均與所述微處理模塊連接；

所述信號(hào)采集模塊與所述信號(hào)調(diào)理模塊信號(hào)連接，將采集到的電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)信號(hào)發(fā)送至所述信號(hào)調(diào)理模塊處理；

所述信號(hào)調(diào)理模塊的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路連接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路將接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為可被所述微處理模塊直接處理的數(shù)字信號(hào)；

所述微處理模塊接收所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號(hào)，由FPGA模塊進(jìn)行通道選擇切換后經(jīng)通信模塊發(fā)送至上位機(jī)；

由所述上位機(jī)對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)信號(hào)做進(jìn)一步對(duì)比分析。進(jìn)一步地，作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述微處理模塊為包括微處理器、電源模塊以及復(fù)位電路的最小系統(tǒng)，所述微處理器為TMS320F28335處理器。

進(jìn)一步地，作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述系統(tǒng)還包括可擴(kuò)展存儲(chǔ)模塊，所述可擴(kuò)展存儲(chǔ)模塊與所述微處理模塊連接，所述可擴(kuò)展存儲(chǔ)模塊采用IS61WV102416BLL芯片。

進(jìn)一步地，作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述信號(hào)調(diào)理模塊包括信號(hào)放大電路、二階濾波電路以及反向放大電路。

進(jìn)一步地，作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述信號(hào)采集模塊優(yōu)選采用CA-YD-186壓電式加速度傳感器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

1、本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)于各種類型電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)的異常噪聲和振動(dòng)檢測，并通過上位機(jī)對(duì)上位機(jī)對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行FFT、階次分析、相關(guān)性分析處理，以實(shí)現(xiàn)在低轉(zhuǎn)速下電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)異常噪聲和振動(dòng)問題的故障診斷；

2、本實(shí)用新型采用雙通道傳感器采集振動(dòng)信號(hào)，并對(duì)各品牌電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)的驅(qū)動(dòng)側(cè)及非驅(qū)動(dòng)側(cè)軸承、減速箱齒輪故障、旋轉(zhuǎn)編碼器、電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)散熱風(fēng)扇故障造成的異常噪聲和振動(dòng)進(jìn)行檢測分析，提高了故障診斷的可靠性。

3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單易實(shí)現(xiàn)，操作簡單，對(duì)使用者沒有經(jīng)驗(yàn)要求，可推廣性強(qiáng)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊圖；

圖2為本實(shí)用新型模擬信號(hào)調(diào)理電路芯片連接圖；

圖3為本實(shí)用新型模擬信號(hào)調(diào)理電路中放大濾波電路芯片連接圖；

圖4為本實(shí)用新型時(shí)鐘信號(hào)外接電路芯片連接圖；

圖5為本實(shí)用新型外擴(kuò)RAM芯片連接圖；

圖6為本實(shí)用新型以太網(wǎng)接口協(xié)議芯片電路連接圖；

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案：

本實(shí)施例提供一種電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)檢測系統(tǒng)，具體結(jié)構(gòu)如圖1-6所示，系統(tǒng)包括：微處理模塊、信號(hào)采集模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換電路FPGA模塊、通信模塊以及上位機(jī)，所述A/D轉(zhuǎn)換電路與FPGA模塊均與所述微處理模塊連接；所述信號(hào)采集模塊與所述信號(hào)調(diào)理模塊信號(hào)連接，將采集到的電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)信號(hào)發(fā)送至所述信號(hào)調(diào)理模塊處理；所述信號(hào)調(diào)理模塊的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路連接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路將接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為可被所述微處理模塊直接處理的數(shù)字信號(hào)；所述微處理模塊接收所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號(hào)，由FPGA模塊進(jìn)行通道選擇切換后經(jīng)通信模塊發(fā)送至上位機(jī)；由所述上位機(jī)對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)信號(hào)做進(jìn)一步對(duì)比分析，并對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)故障進(jìn)行診斷。

本實(shí)施例中應(yīng)用PC機(jī)作為上位機(jī)，DSP為下位機(jī)。并優(yōu)選CA-YD-186壓電式加速度傳感器作為信號(hào)采集模塊采集電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)的振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過經(jīng)過信號(hào)調(diào)理模塊處理之后傳送到微處理模塊，F(xiàn)PGA模塊控制模擬開關(guān)進(jìn)行通道切換并控制A/D轉(zhuǎn)換電路接收到傳感器的模擬信號(hào)后，將模擬信號(hào)進(jìn)行量化處理，使之轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)送到DSP中進(jìn)行分析處理。最后，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)接口芯片上傳到上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理和分析。

進(jìn)一步地，所述微處理模塊包括微處理器、電源模塊以及復(fù)位電路的最小系統(tǒng)，所述微處理器為TMS320F28335處理器。本系統(tǒng)優(yōu)選采用YXC外接晶振作為時(shí)鐘信號(hào)，其具體連接方式如圖4所示，標(biāo)稱頻率25MHz，負(fù)載電容20pF，負(fù)載諧振電阻40Ω的晶振。外部晶振通過X1、X2或外部時(shí)鐘經(jīng)過XCLKIN/X1提供的時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過鎖相環(huán)PLL送到CPU，經(jīng)過CPU處理后輸出系統(tǒng)輸出時(shí)鐘，此時(shí)，片內(nèi)外設(shè)的高速外設(shè)時(shí)鐘稱為HSPCLK，低速外設(shè)時(shí)鐘稱為LSPCLK，HSPCLK與LSPCLK都是CPU的時(shí)鐘分頻得到。

如圖2所示，信號(hào)調(diào)理模塊包括信號(hào)放大電路、二階濾波電路以及反向放大電路，其連接方式如圖所示，傳感器采集的振動(dòng)信號(hào)經(jīng)過信號(hào)調(diào)理模塊處理后進(jìn)入到DSP中進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換與分析。振動(dòng)信號(hào)的放大濾波電路優(yōu)選采用OPA227與OPA134這兩種運(yùn)算放大器組合構(gòu)成。如圖3所示為OPA227芯片連接簡圖，此連接方式具有兩個(gè)重要功能：其一，改變電阻R和電容C的數(shù)值可以改變?yōu)V波的截止頻率；另外改變R₉和R₁₄的比值可以調(diào)整電路的增益大小。需要注意的是在選擇R₉和R₁₄時(shí)，應(yīng)盡可能使加到同相端對(duì)地的直流電阻與加到反相端對(duì)地的直流電阻基本相等以減少偏置電流的影響程度。

進(jìn)一步地，系統(tǒng)還包括可擴(kuò)展存儲(chǔ)模塊，所述可擴(kuò)展存儲(chǔ)模塊與所述微處理模塊連接，所述可擴(kuò)展存儲(chǔ)模塊采用IS61WV102416BLL芯片，其具體的連接方式如圖5所示。IS61WV102416BLL的存取時(shí)間可快至8ns，兼具低功耗的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)處于高電平(未選中)時(shí)，IS61WV102416BLL進(jìn)入待機(jī)模式。在此模式下，功耗可降低至CMOS輸入標(biāo)準(zhǔn)。使用IS61WV102416BLL的低觸發(fā)片選引腳和輸出使能引腳可以輕松實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器擴(kuò)展。低觸發(fā)寫入使能引腳將完全控制存儲(chǔ)器的寫入和讀取。同一個(gè)字節(jié)允許高位存取和低位存取。IS61WV102416BLL主要特性如下：高速率、存取時(shí)間：8ns，10ns，20ns三種時(shí)間類型。全靜態(tài)操作：不需要時(shí)鐘或刷新，TTL兼容的接口層標(biāo)準(zhǔn)，獨(dú)立3.3V供電，三態(tài)輸出，高字節(jié)數(shù)據(jù)和低字節(jié)數(shù)據(jù)可分別控制。

本實(shí)施例中，以太網(wǎng)接口協(xié)議芯片優(yōu)選采用WIZnet公司生產(chǎn)的硬件協(xié)議棧芯片W5300，其硬件連接原理如圖6所示。FPGA和W5300的接口信號(hào)有數(shù)據(jù)總線、地址總線以及一些控制信號(hào)，W5300工作在直接尋址模式下，F(xiàn)PGA通過地址總線可直接訪問W5300內(nèi)部的各個(gè)寄存器或存儲(chǔ)器，直接尋址模式比間接選址模式具有更高的訪問速度。BIT16EN引腳決定數(shù)據(jù)總線模式：BIT16EN拉高時(shí)為16位寬數(shù)據(jù)總線模式，BIT16EN拉低時(shí)為8位寬數(shù)據(jù)總線模式。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過FPGA設(shè)置BIT16EN信號(hào)為高電平，實(shí)現(xiàn)16位數(shù)據(jù)總線工作模式，并采用直接尋址模式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速訪問。

在以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，外部接口的設(shè)計(jì)不可忽視，它關(guān)系到數(shù)據(jù)傳輸?shù)目乖肼暷芰头€(wěn)定性以及傳輸距離:在數(shù)據(jù)傳輸過程中為了增強(qiáng)W5300的差分信號(hào)抗干擾能力，防止不同電平通過網(wǎng)線傳輸損壞設(shè)備，W5300與Header8之間采用網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器連接，其支持頻率高達(dá)300MHz，既能滿足以太網(wǎng)的頻率要求，又能有效保護(hù)接口電路。W5300芯片設(shè)有外置指示燈輸出，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)連接成功時(shí)，LINKLED引腳輸出低電平；當(dāng)有數(shù)據(jù)包發(fā)送時(shí)，發(fā)送端TXLED輸出低電平，接收端RXLED輸出高電平。通過觀察外置指示燈，可以實(shí)時(shí)顯示以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸動(dòng)態(tài)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。