Asansörler için AMD Geliştirme

Liu Yingjie, Wu Xingjun, Wang Weixiong, Wang Xinhua, Lin Chuanglu ve Song Yuechao tarafından

Asansör güvenliği, asansör teknisyenlerinin giderek daha fazla ilgisini çekiyor. Bir asansörün durumunu izleyen cihazlar, arızaları önceden tespit ederek asansörlerin güvenlik düzeyini yükseltmeye yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda genel paket telsiz hizmeti (GPRS) aracılığıyla kurtarma ekiplerine anında arıza sinyalleri göndererek kurtarma çalışmalarını kolaylaştırır. Mevcut izleme cihazlarının çoğu, yalnızca asansörün ana kontrolöründen gelen bilgileri kullanan pasif izleme cihazlarıdır. Bu makale, akım oranındaki değişiklikleri analiz ederek ve kaydedilen normal değerlerle karşılaştırarak, bu akımın temassız bir sensör tarafından dolaylı olarak ölçüldüğü, frekans dönüştürücüye giden akımın kullanımını içeren aktif bir izleme cihazını tanıtmaktadır. İzleme cihazı, asansörün normal veya arıza durumunda çalıştığını bilir. Bu makale, izleme cihazının konfigürasyonunu ve çalışma prensiplerini ele alır ve işlevlerini doğrulamak için deneysel sonuçları içerir.

Olayın Arka Planı

Asansörler yüksek hızları ve geniş taşıma kapasiteleri ile büyük kolaylık sağlar. Ancak, yapılandırmadaki karmaşıklıkları, bileşenlerin aşınması ve yıpranmasının yanı sıra zorlu çalışma ortamları nedeniyle bazen bozulabilir, hatta kullanıcılara zarar verebilirler. Bir asansörü iyi durumda tutmanın geleneksel yöntemi, uygun bakımın yanı sıra düzenli denetimler sağlamaktır. Bu, yalnızca görevi yerine getirmek için birkaç müfettiş gerektirmekle kalmaz, aynı zamanda müfettişlerin öngöremeyeceği bazı potansiyel riskleri tespit edemez.

Çin'deki asansör sayısı, ülkenin hızlı ekonomik kalkınması nedeniyle son yıllarda hızla arttı. Bu, Özel Ekipman Muayene Enstitüleri için her asansörün iyi durumda olmasını sağlamak için büyük bir zorluk teşkil etmektedir. Araştırmacılar problemle başa çıkmanın akıllı yollarını arıyorlar. Otis, Mitsubishi ve Hitachi gibi OEM'ler, asansörlerin çalışma durumunu izleyebilen ve arıza durumunda alarm verebilen asansörler için kendi izleme cihazlarını kurdular.

Pasif izleme cihazı asansörlerin güvenliğini iyileştirmiştir, ancak pasif çalışması (yani performansı büyük ölçüde çalışan asansörün kontrolöründen gelen sipariş sinyallerine bağlıdır), ikinci kontrolörde arıza meydana geldiğinde izleme cihazının ana kontrolör ile birlikte arızalanmasını sağlar. Bazı cihazlar, asansör kontrolörü ve izleme cihazı arasında iletişim kurmak için interneti kullanır. Sistem daha sonra sorun giderme ve kurtarma çalışmaları için saha teknisyenlerine ve kurtarma ekiplerine başarısızlıkla ilgili nedenleri iletir.

Burada sunulan Aktif İzleme Cihazı (AMD), asansör kumandasından bağımsız olarak asansörün çalışma durumunu analiz etmek için yerleşik sensörlere ve mantık modüllerine sahiptir. Asansör kumandası arızalanırsa AMD, acil sorun giderme için saha teknisyenlerine alarm sinyalleri göndermeye devam edebilir. Çevrimiçi iletişim teknolojisiyle birleştirilen bu aktif izleme özellikleri, yalnızca asansörlerin güvenlik seviyesini yükseltmekle kalmaz, aynı zamanda ciddi sonuçlara yol açabilecek olası arızaların erken tespit edilmesini sağlayarak önleyici tedbirlerin önceden alınmasını sağlar.

Uygulama Sistemi ve Şeması

AMD Uygulama Sistemi

AMD'nin uygulama sistemi Şekil 1'de gösterilmektedir: AMD, normal çalışma, arıza, inceleme-çalışma veya güç kesintisi durumu gibi bir asansörün gerçek zamanlı durumlarını teşhis eder. Daha sonra teşhis edilen analiz sonuçlarını internet veya GPRS üzerinden saha mühendisleri ve asansörden sorumlu teknisyenlerin uzaktan izleme bilgisayarına iletir. Geri arama teknisyenleri daha sonra acil veya olası sorunlara yanıt verebilir. AMD, çevrimiçi pasif izleme yöntemi için bir alternatif sağlar ve bu nedenle asansörün güvenlik seviyesini artırır.

AMD Şeması

AMD'nin şeması Şekil 2'de gösterilmiştir. Frekans dönüştürücünün giriş akımını ve voltajını ölçmek için bir sensör ünitesi, toplanan akım ve voltaj verilerini hesaplamak için bir veri işlemcisi, toplanan verileri depolamak için bellek ve işlenen sonuçları saha mühendislerine ve teknisyenlere göndermek için bir sinyal vericisi. Merkezi kontrolör, arıza teşhisinden ve uzak bilgisayarla sinyal iletişiminden sorumludur.

Donanım ve Yazılım Tasarımları

AMD'nin tasarımı hem donanım hem de yazılım tasarımlarından oluşur. Donanım, tümü aşağıda açıklanan güç ünitesi, merkezi kontrolör, veri işlemcisi, sensör ve veri vericisini içerir.

AMD Bileşenleri

Güç ünitesi, hem merkezi kontrol entegreli kontrole (IC) hem de veri toplama IC'sine 3.3 VDC sağlamak üzere tasarlanmıştır (Şekil 3).

Asansör çalışma durumlarının teşhisi için merkezi kontrolör IC, ST INC tarafından STM32'dir. IC ünitesinin pin bağlantısı Şekil 4'te görülebilir.

Veri işleme birimi Şekil 5'te gösterilmektedir. Sensör biriminden ölçülen verileri işlemek için belirli bir akım ve gerilim toplama IC-Tip ADE7878'den yararlanarak, bir I2C iletişim veri yolu aracılığıyla merkezi kontrolör IC'si.

Analiz sonuçları, USART aracılığıyla merkezi kontrolör ile iletişim halinde DTU tarafından geri arama mühendisleri ve teknisyenler için uzak bilgisayara gönderilir. DTU sinyal-iletişim birimi Şekil 6'da gösterilmiştir.

Sensörler, frekans dönüştürücünün giriş akımını ve voltajını ölçmek için kullanılır. Sensör ünitesi Şekil 7'de gösterilmektedir.

Arıza Teşhis Stratejisi

AMD arıza teşhis prosedürleri Şekil 8'de açıklanmıştır. AMD uzak bilgisayardan emir alır; yeni sipariş verilmezse, AMD, anormal durum tanımlamasını tetiklemek için kriter olarak hizmet etmek üzere belirlenen eşik değerlerine karşı gerçek zamanlı sinyalleri ölçerek rutin çevrimiçi izleme gerçekleştirir. Merkezi kontrolör IC, anormal durum tanımlaması için rutini yürüttüğünde, asansörün durumunu belirlemek için halihazırda elde edilen verilerin önceden depolanmış kriter verileriyle karşılaştırıldığı karmaşık bir hesaplama stratejisi uygulanır. Analiz bittiğinde, merkezi kontrolör IC, asansörün teşhis durumuna göre alarm sinyalleri verip vermeyeceğine karar vererek karar verme aşamasına girer.

Kullanıcı Arayüzü

AMD kullanıcı arabirimi, hem çevrimiçi asansör durumu izleme hem de veri analizi için kullanılır. İzlenen asansörün tip ve spesifikasyon gibi temel bilgilerini, asansörün arıza durumunda sistemin yaptığı arıza kayıtlarını ve belirli bir süre boyunca arıza oranlarını istatistik amaçlı olarak içerir. Kullanıcı arayüzü C programlama dilinde geliştirilmiştir (Şekil 9). AMD ile GPRS üzerinden iletişim kurar ve mühendislerin ve teknisyenlerin bazı AMD parametrelerini uzaktan ayarlamasını sağlar.

Deneyler ve Veri Analizi          

Deneyler

Guangzhou laboratuvarında bir asansöre (tip Gmax 300) monte edilmiş bir AMD'nin performansını doğrulamak için deneyler gerçekleştirilmiştir. Şekil 10'da AMD, asansörün kontrol kabininde ana kontrolörün yanına monte edilmiş olarak gösterilmektedir. İzleme performansını test etmek için, AMD'nin mevcut değişikliklerle ilgili toplanan verileri analiz ederek bunu tespit edip etmeyeceğini görmek için bilerek bir asansör arızası tetiklenir.

Deneysel sonuçlar, AMD'nin teşhis-hesaplama stratejisi aracılığıyla acil durum akımı ve denetim akımındaki değişiklikleri normal çalışma akımından ayırt edebildiğini göstermektedir. Elektrik kesintisi de tespit edilebilir ve bir acil durum meydana geldiğinde bir alarm sinyali tetiklenir. Normal çalışma modundan denetime izleme durumu dönüşümü, denetim modu akımı normal çalışma modundan daha küçük olacak şekilde AMD tarafından yakalanan denetim durumunu gösterir (Şekil 11).

Muayeneden arızaya durum dönüşümü Şekil 12'de gösterilmiştir. Arıza durumu izleme cihazı tarafından algılanır, kullanıcı arayüzündeki sinyal asansörün arızalı olduğunu gösterir ve alarm sinyali vardiyada saha teknisyenlerine gider.

Acil durum ve denetim akımındaki tipik değişiklikler, AMD'nin akım sensörü tarafından elde edilir (sırasıyla Şekil 13 ve 14).

Veri Analizi

Çevrimiçi izlemeden elde edilen istatistiksel veriler de risk değerlendirmesi için kullanılabilir. Örneğin, Şekil 15'teki istatistiksel veriler, hesaplanabilen ve karşılaştırılabilen arıza oranlarına ilişkindir. Bunlar, bir asansörün risk değerlendirmesinin yapılabileceği bir veri temeli sağlayan farklı, belirli zaman dilimlerinde mevcuttur.

Sonuç

AMD, asansörün durumunu çevrimiçi olarak izler ve acil duruşlar, inceleme durumu ve elektrik kesintileri gibi arızaları teşhis eder. Saha teknisyenlerinin asansördeki bir arızanın nedenini bulmasına yardımcı olurken, birinin sıkışması durumunda kurtarma ekibine anında alarm sinyalleri verir. AMD, bir dereceye kadar, arıza olasılığını karakterize eden temel parametreleri sürekli olarak tespit ederek asansör arızalarının neden olduğu kayıpları önlemek için de kullanılabilir. AMD'nin ayırt edici avantajı, asansör kontrol sisteminden bağımsız veya bağımsız olarak aktif bir şekilde çalışmasıdır. Asansör kumandasının arızalanması durumunda düzgün çalışmaya devam eder. Deneysel sonuçlar, cihazın öngörülen özelliklerini doğrulamıştır. Ancak, kullanımdaki asansörlere yaygın olarak uygulanması için yapılması gereken çok şey var; ek olarak, AMD'nin güvenilirliği ve büyük ölçekli uygulama sorunları için daha fazla araştırma yapılması gerekiyor.

Teşekkür

Bu Ar-Ge projesi, Çin Halk Cumhuriyeti Kalite Denetimi, Denetimi ve Karantina Genel İdaresi'nin (2011QK321, 2012QK065, 2010QK080, 2012104016) bilim ve teknoloji projeleri ve Guangdong Kalite Denetimi, Denetimi ve Karantina İdaresi'nin (2011QK04, 2010QK04, 2010QK02, XNUMX) bilim ve teknoloji projeleri tarafından desteklenmektedir ( XNUMXCTXNUMX, XNUMXCTXNUMX, XNUMXZTXNUMX).