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摘要：本论文针对电梯缓冲器复位时间的检测要求，提出了以三星 S3C6410 为主处理芯片的 ARM11 开发板和激光测距模块为硬件平台，以Linux 嵌入式操作系统为软件平台的新型电梯缓冲器测试仪。通过下位机获取复位数据，上位机进行分析从而得到缓冲器复位时间；该测试仪在提高测量精度的同时还能对电梯缓冲器复位的动态过程进行监测。
关键词：；复位时间；动态过程；监测；激光测距模块
【分类号】：TG333.7
1.前言
缓冲器是电梯的重要安全装置，轿厢或对重撞击缓冲，由缓冲器吸收或消耗电梯的动能，从而使轿厢或对重安全减速，2010开始实施的《电梯监督检验和定期检验规则-—曳引与强制驱动电梯》（TSG T7001-2009）[1]，在相应的规程中提出对耗能型缓冲器复位时间新的检测要求。在旧的检测规程中，把缓冲器复位时间定义为轿厢与缓冲器分开直到缓冲器完全复位的时间段，新检规的复位时间则更改为从提起轿厢瞬间开始，直到缓冲器完全复位的时间段。目前国内已开发了用于检测电梯缓冲器复位时间的测试仪，但这些测试仪都基于原规则要求进行检测。另外，对于某些特殊情况，例如当轿厢开始提起后，电梯缓冲器因卡阻故障而保持在被压缩的状态等，会导致现有的测试仪测量结果误差大。因此，现有的测试仪并不适用于新实施的电梯检验规程。同时，目前普遍所开发的电梯缓冲器复位时间测试仪基本都是针对于测试项目本身，也就是说所测数据在于复位时间，并没有对电梯缓冲器复位的整个动态过程进行测试。本论文提出的测量方法是通过挡板与电梯底坑地面之间距离的变化曲线和电梯轿厢与电梯底坑之间距离的变化曲线两条曲线的结合得出电梯缓冲器的复位时间。从电梯轿厢与电梯底坑之间距离的变化曲线的最低点开始到挡板与电梯底坑地面之间距离的变化曲线的最高点，这段时间则为电梯缓冲器的复位时间，检测结果提供整个压缩和复位过程的图像，为判断缓冲器是否存在锈蚀、卡阻等故障提供数据支持，从而直观判断缓冲器液压油的油位和油品质量的问题。
2.硬件系统设计
2.1总体方案
测试仪硬件以三星 S3C6410 为主处理芯片的 ARM11 开发板[2][3]和激光测距模块为开发基础。上位机以 S3C6410 的 ARM 芯片为核心，采用 TFT 彩色液晶图文显示和触摸屏操作。预留各种通信接口。系统主要有控制部分，数据采集部分，数据存储部分，输入输出部分等 4个主要组成部分。硬件上主要由上位机和下位机两部分组成，他们之间采用微功率无线数据传输模块进行数据通信；
下位机控制板负责控制激光测距模块1、激光测距模块2和无线数据模块。其通过无线数据传输模块接收上位机发送的指令，并根据相应的指令进行操作。通过激光测距模块2测量与电梯轿箱的距离，当电梯轿箱接触到电梯缓冲器时，激光测距模块1开始测量电梯缓冲器的液压杆高度变化。当电梯轿箱离开时，主控板开始计时，直到电梯缓冲器复位到原来的位置。在测量过程中数据通过无线数据传输模块传输到上位机，由上位机进行数据处理；
上位机和下位机的主处理器采用S3C6410芯片。该处理器基于ARM1176JZF - S 核设计，内部集成了强大的多媒体处理单元。板载128M SDRAM，256MB SLC NAND Flash存储器。
2.2.1各模块选择
测距模块部分在测试缓冲器压缩机恢复过程中，能动态反应出缓冲器位移随着压缩过程的变化过程，当轿厢（对重缓冲器）被压缩时，在压缩的过程中，液压杠产生位移的变化，而测距模块即用于实时监控位移的变化，记录位移值。现电梯上运用的缓冲器，根据电梯轿厢大小，电梯运行各参数的不同，缓冲器的选择各不同，测试位移的变化，考虑液压杠的最不利测量的情况即最短液压杠，一般为100mm；电梯的检修速度一般为0.63m/s，假定压缩过程为匀速直线运动，那么压缩时间为：0.16S；可见当液压杠较短，缓冲器被完全压缩的时间十分短暂，因此对测距模块的速度、精度要求应该满足以上时间的要求，本论文采用的是激光传感器，测试速度为50HZ。精度为2mm，即使在较短的时间也能有效的采集到足够的数据；而激光测距模块负责测量电梯轿箱距离的变化。其探测范围为1cm-800cm，探测频率可达到50Hz，并且有温度补偿功能。无线数据传输模块负责和上位机进行通信。其发送激光测距模块的数据到上位机，并接收上位机发送的指令进行相应的操作。无线数据传输模块采用是APC220-43 模块，它是一款具有高度集成半双工微功率无线数据传输模块，其嵌入高速单片机和高性能射频芯片。该模块采用高效的循环交织纠检错编码，抗干扰和灵敏度都大大提高，最大可以纠24 bits连续突发错误，达到业内的领先水平。
2.3上位机数据分析
上位机接收下位机发送过来的数据，并根据用户的操作和接收数据的变化进行相应的控制。测试过程中，通过LCD显示测试的实时数据，供用户进行参考。测试的过程中用户也可以通过触摸屏进行相应的操作。
3.系统算法流程
本文算法是在实验环境S3C6410 Linux平台 的硬件配置的条件下，利用Linux下C语言 编程进行实验。算法流程如下：
1上位机启动后，与下位机进行通信，以确认通信链路正常；
2 轿厢从最低平层位置开始检修向下运行，直到接触缓冲器到完全压缩缓冲器，下位机检测缓冲器距离变化，同时检测轿厢距离变化；
3 下位机检测轿厢距离，开始计时；同时下位机继续测量缓冲器距离变化；
4 保存测量数据，通过无线传输给上位机；
5 上位机根据测量数据，判断复位时间是否在合格范围内
6 完成检测
4.总结和展望
后续工作中可进一步优化通讯方式，提高系统整体的实时性和测试的精确度；硬件系统设计，主要采用模块化设计，硬件整体有些冗余的部分。后续工作中需要将各个功能模块整合到一块电路板上，以提高系统整体的可靠性和稳定性；
参考文献
[1]电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯 2009年12月4日
[2] 陈驰，李宁，洪伟，关胜晓，程大钊. 电梯液压缓冲器复位工况和复位时间分析[J]. 中国电梯，2009，（ 13）：21-22.
[3] 程大钊.基于ARM9的电梯缓冲器复位时间测试仪研究[D].北京：中国科技技术大学， 2009.5.
[4]于春华. 电梯平衡系数的几种测定方法[J].中国特种设备安全， 2006，22（12）.-24-26
关键词：；复位时间；动态过程；监测；激光测距模块
【分类号】：TG333.7
1.前言
缓冲器是电梯的重要安全装置，轿厢或对重撞击缓冲，由缓冲器吸收或消耗电梯的动能，从而使轿厢或对重安全减速，2010开始实施的《电梯监督检验和定期检验规则-—曳引与强制驱动电梯》（TSG T7001-2009）[1]，在相应的规程中提出对耗能型缓冲器复位时间新的检测要求。在旧的检测规程中，把缓冲器复位时间定义为轿厢与缓冲器分开直到缓冲器完全复位的时间段，新检规的复位时间则更改为从提起轿厢瞬间开始，直到缓冲器完全复位的时间段。目前国内已开发了用于检测电梯缓冲器复位时间的测试仪，但这些测试仪都基于原规则要求进行检测。另外，对于某些特殊情况，例如当轿厢开始提起后，电梯缓冲器因卡阻故障而保持在被压缩的状态等，会导致现有的测试仪测量结果误差大。因此，现有的测试仪并不适用于新实施的电梯检验规程。同时，目前普遍所开发的电梯缓冲器复位时间测试仪基本都是针对于测试项目本身，也就是说所测数据在于复位时间，并没有对电梯缓冲器复位的整个动态过程进行测试。本论文提出的测量方法是通过挡板与电梯底坑地面之间距离的变化曲线和电梯轿厢与电梯底坑之间距离的变化曲线两条曲线的结合得出电梯缓冲器的复位时间。从电梯轿厢与电梯底坑之间距离的变化曲线的最低点开始到挡板与电梯底坑地面之间距离的变化曲线的最高点，这段时间则为电梯缓冲器的复位时间，检测结果提供整个压缩和复位过程的图像，为判断缓冲器是否存在锈蚀、卡阻等故障提供数据支持，从而直观判断缓冲器液压油的油位和油品质量的问题。
2.硬件系统设计
2.1总体方案
测试仪硬件以三星 S3C6410 为主处理芯片的 ARM11 开发板[2][3]和激光测距模块为开发基础。上位机以 S3C6410 的 ARM 芯片为核心，采用 TFT 彩色液晶图文显示和触摸屏操作。预留各种通信接口。系统主要有控制部分，数据采集部分，数据存储部分，输入输出部分等 4个主要组成部分。硬件上主要由上位机和下位机两部分组成，他们之间采用微功率无线数据传输模块进行数据通信；
下位机控制板负责控制激光测距模块1、激光测距模块2和无线数据模块。其通过无线数据传输模块接收上位机发送的指令，并根据相应的指令进行操作。通过激光测距模块2测量与电梯轿箱的距离，当电梯轿箱接触到电梯缓冲器时，激光测距模块1开始测量电梯缓冲器的液压杆高度变化。当电梯轿箱离开时，主控板开始计时，直到电梯缓冲器复位到原来的位置。在测量过程中数据通过无线数据传输模块传输到上位机，由上位机进行数据处理；
上位机和下位机的主处理器采用S3C6410芯片。该处理器基于ARM1176JZF - S 核设计，内部集成了强大的多媒体处理单元。板载128M SDRAM，256MB SLC NAND Flash存储器。
2.2.1各模块选择
测距模块部分在测试缓冲器压缩机恢复过程中，能动态反应出缓冲器位移随着压缩过程的变化过程，当轿厢（对重缓冲器）被压缩时，在压缩的过程中，液压杠产生位移的变化，而测距模块即用于实时监控位移的变化，记录位移值。现电梯上运用的缓冲器，根据电梯轿厢大小，电梯运行各参数的不同，缓冲器的选择各不同，测试位移的变化，考虑液压杠的最不利测量的情况即最短液压杠，一般为100mm；电梯的检修速度一般为0.63m/s，假定压缩过程为匀速直线运动，那么压缩时间为：0.16S；可见当液压杠较短，缓冲器被完全压缩的时间十分短暂，因此对测距模块的速度、精度要求应该满足以上时间的要求，本论文采用的是激光传感器，测试速度为50HZ。精度为2mm，即使在较短的时间也能有效的采集到足够的数据；而激光测距模块负责测量电梯轿箱距离的变化。其探测范围为1cm-800cm，探测频率可达到50Hz，并且有温度补偿功能。无线数据传输模块负责和上位机进行通信。其发送激光测距模块的数据到上位机，并接收上位机发送的指令进行相应的操作。无线数据传输模块采用是APC220-43 模块，它是一款具有高度集成半双工微功率无线数据传输模块，其嵌入高速单片机和高性能射频芯片。该模块采用高效的循环交织纠检错编码，抗干扰和灵敏度都大大提高，最大可以纠24 bits连续突发错误，达到业内的领先水平。
2.3上位机数据分析
上位机接收下位机发送过来的数据，并根据用户的操作和接收数据的变化进行相应的控制。测试过程中，通过LCD显示测试的实时数据，供用户进行参考。测试的过程中用户也可以通过触摸屏进行相应的操作。
3.系统算法流程
本文算法是在实验环境S3C6410 Linux平台 的硬件配置的条件下，利用Linux下C语言 编程进行实验。算法流程如下：
1上位机启动后，与下位机进行通信，以确认通信链路正常；
2 轿厢从最低平层位置开始检修向下运行，直到接触缓冲器到完全压缩缓冲器，下位机检测缓冲器距离变化，同时检测轿厢距离变化；
3 下位机检测轿厢距离，开始计时；同时下位机继续测量缓冲器距离变化；
4 保存测量数据，通过无线传输给上位机；
5 上位机根据测量数据，判断复位时间是否在合格范围内
6 完成检测
4.总结和展望
后续工作中可进一步优化通讯方式，提高系统整体的实时性和测试的精确度；硬件系统设计，主要采用模块化设计，硬件整体有些冗余的部分。后续工作中需要将各个功能模块整合到一块电路板上，以提高系统整体的可靠性和稳定性；
参考文献
[1]电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯 2009年12月4日
[2] 陈驰，李宁，洪伟，关胜晓，程大钊. 电梯液压缓冲器复位工况和复位时间分析[J]. 中国电梯，2009，（ 13）：21-22.
[3] 程大钊.基于ARM9的电梯缓冲器复位时间测试仪研究[D].北京：中国科技技术大学， 2009.5.
[4]于春华. 电梯平衡系数的几种测定方法[J].中国特种设备安全， 2006，22（12）.-24-26