教學仿真電梯電氣裝調考評實訓系統的製作方法

2023-09-18 04:58:35

專利名稱：教學仿真電梯電氣裝調考評實訓系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於電梯教學設備領域，尤其是用於教學仿真電梯的電氣裝調考評實訓系統。
背景技術：
眾所周知，電梯的電氣控制系統及其複雜，電梯專業的學生若要掌握電氣系統安裝、調試等技能需要大量現場的實習訓練，然而，現在很多學校使用的電梯實訓模型形式單一，沒有針對電梯電氣系統安裝、調試的仿真電梯，這樣不利於學員進行實訓，教師也不能在現場觀測學生操作是否規範，其他學生也不能現場觀摩。因此急需設計一種用於教學的仿真電梯電氣裝調考評實訓系統。

發明內容
本發明的目的在於避免上述不足，提供一種用於電梯、機電專業學生通過在該裝置上的實訓，使學生能夠真正學習和掌握實際電梯的電氣安裝布線、機電調整、調試、檢測及維保、排故等技能的教學仿真電梯電氣裝調考評實訓系統。為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案來實現:
一種教學仿真電梯電氣裝調考評實訓系統，主要由鋼結構井道框架(I)、仿真電梯(2)及監控臺(3)組成，其中:仿真電梯(2)設置在鋼結構井道框架(I)內，仿真電梯(2)設置有便於各電氣部件安裝及其電氣線路敷設的實訓操作工位；監控臺(3)設有遠程監控計算機、視頻監控錄像計算機、語音對講裝置及相應的控制開關和指示燈，通過監控計算機對電梯控制系統運行狀態進行監測及遠程運行操作控制、設置模擬故障，視頻監控及對講裝置對各操作工位進行視頻監控和語音提示。所述的鋼結構井道框架(I)是由機房(11)、井道(12)、操作平臺(13)、梯級(14)、護欄扶手(15)組成，鋼結構井道框架(I)焊接安裝在底坑中的預埋鐵上，按照電梯結構預先將曳引機、限速器、控制櫃安裝在機房(11)內，轎廂、對重、各層層門裝置、導軌、緩衝器等設備安裝於井道(12)中，操作平臺(13)和梯級(14)周邊設有護欄扶手(15)，鋼結構井道框架(I)的外側面設置金屬防護板，井道(12)安裝有透明有機玻璃壁。所述的仿真電梯(2)轎廂為半封閉式，由轎廂框架(21)、轎頂(22)、轎底(23)、開關門系統(24)及操縱盤(25)組成，轎廂圍扇設置有半封閉轎壁(26)和光幕保護裝置(27)。所述的監控臺(3)安裝計算機兩臺，分為左、右兩部分，右側為視頻監控和對講部分(31)、左側為電氣監控及安全操作部分(32)，還設有電源開關燈(33)、電源指示(34)、電梯運行控制裝置(35)及安全系統(36)。所述的機房內(11)、井道(12)頂部、層門對面框架、轎廂底部及轎廂內部位安裝攝像裝置，可通過監控臺(3)設置的顯示屏全方位監控學生實訓操作過程，並實時錄像。所述電氣控制系統線路敷設的導線連接全部採用導線插接式接頭，便於學生重複拆、裝操作。
由於採用上述技術方案，本發明具有以下優點和效果:
1、本發明通過高度仿真實現了電梯電氣系統現場安裝、調試、維修及考評幾乎全部的實訓內容；
2、本發明預留了電梯各電氣裝置安裝位置和操作工位，可方便學生進行安裝、調整及導線連接；
3、本發明可由監控臺控制轎廂檢修速度上下運行，方便學生以轎廂為工作平臺，進行相應電氣裝置安裝、布線等操作；
4、本發明所有電氣裝置的安裝、導線敷設與連接等均採用了實訓中利於重複拆裝結
構；
5、本發明能實現電梯的各項電氣系統的調整、參數設置及性能試驗的實訓教學；
6、本發明可作為電梯電氣系統維修實訓載體，利於訓練學生維修保養相關技能；
7、本發明通過設置電梯電氣系統常見故障，學生可進行故障的診斷與排除訓練；
8、轎廂箱體安裝了多組光幕，具有違章操作報警提示及切斷安全操作保護電路功能，確保實訓作業安全；
9、本發明在關鍵位置設置了攝像裝置，將採集到的圖像信息信息實時顯示到控制臺監視屏上及實訓室內的多媒體投影屏幕上，以利於教師監督、考評和學生觀摩；
10、本發明控制臺、各工位設置了語音對講裝置及揚聲器，便於教師對學生進行現場發布指令、指導與交流、違章操作警示等。


圖1為本發明鋼結構井架示意 圖2為本發明鋼結構整體示意 圖3為本發明轎廂不意 圖4為本發明電梯結構示意 圖5為本發明地坑示意 圖6為本發明轎廂布置光柵示意 圖7為本發明控制臺示意圖。
具體實施例方式由圖1-圖7示出，一種教學仿真電梯電氣裝調考評實訓系統，主要由鋼結構井道框架1、仿真電梯2及監控臺3組成，其中:仿真電梯2設置在鋼結構井道框架I內。仿真電梯2設置有便於各電氣部件安裝及其電氣線路敷設的實訓操作工位。監控臺3設有遠程監控計算機、視頻監控錄像計算機、語音對講裝置及相應的控制開關和指示燈等。通過監控計算機應用程式可對電梯控制系統運行狀態進行監測及遠程運行操作控制、設置模擬故障等，還可通過視頻監控及對講裝置對各操作工位進行視頻監控和語音提示。鋼結構井道框架I是由機房11、井道12、操作平臺13、梯級14、護欄扶手15組成，鋼結構井道框架I焊接安裝在底坑中的預埋鐵上，按照電梯結構預先將曳引機、限速器、控制櫃安裝在機房11內，轎廂、對重、各層層門裝置、導軌、緩衝器等設備安裝於井道12中，操作平臺13和梯級14周邊設有護欄扶手15，鋼結構井道框架I的外側面設置金屬防護板，井道12安裝有透明有機玻璃壁。仿真電梯2轎廂為半封閉式，由轎廂框架21、轎頂22、轎底23、開關門系統24及操縱盤25等組成，轎廂圍扇有半封閉轎壁26和光幕保護裝置27做成。監控臺3安裝計算機兩臺，分為左、右兩部分，右側為視頻監控和對講部分31、左側為電氣監控及安全操作部分32，還設有電源開關燈33、電源指示34、電梯運行控制裝置35及安全系統36等。機房內11、井道12頂部、層門對面框架、轎廂底部及轎廂內等部位安裝攝像裝置，可通過監控臺3設置的顯示屏全方位監控學生實訓操作過程，並實時錄像。電氣控制系統線路敷設的導線連接全部採用導線插接式接頭，便於學生重複拆、裝操作。利用本發明進行實訓教學時，可按以下實訓項目進行實施:
機房電氣設備安裝與調整、井道電氣設備安裝與調整、轎廂電氣設備安裝與調整、底坑電氣設備安裝與調整、整機線槽線管敷設、導線與電纜敷設及連接、電氣控制系統分項檢測與調整、整機系統調整試運行、整機運行性能實驗、電氣系統維修保養及其常見電氣故障的設置與排除和電氣系統實訓過程考評等項目。具體實施時是按照單個實訓項目的每一項具體任務逐一順序進行。1.電梯設備安裝、調整、線纜敷設及連接實訓:
實訓前本發明預留了相關電氣設備或裝置及其線路敷設的安裝位置，並使本發明設置為實訓教學工作模式，其中操作工位的照明點亮、視頻監控及語音對講系統開啟、轎廂光幕安全等保護功能開啟。實訓時本發明的控制權完全由專職實訓教師掌握，學生實訓教學主要由教師通過控制臺實現，包括:任務指令下達、實訓工位設置、教學指導及過程監控、任務評價等教學環節直至本項實訓任務結束。其中包括了:主電源箱、控制櫃、召喚及層樓數碼顯示裝置、端站保護裝置、層門電鎖、中線盒、隨行電纜、轎內操縱箱、轎頂檢修盒、轎頂接線盒、井道傳感器、門機控制器、稱重裝置、底坑檢修盒及各部位安全開關等的安裝、連接實訓教學任務。2.電梯整機系統調整試運行實訓:
本實訓是在所有電氣設備安裝及其線纜敷設完成後進行，通過本發明實現對整機電氣控制系統運行參數初始設置、調整、仿真運行試驗等的實訓教學。3.電梯整機性能實驗實訓:
本實訓是在整機試運行完成後進行，是利用試驗儀器和量具通過本發明進行仿真實施電梯整機性能實驗實訓教學。其中包括:安全設施保護功能實驗、各工況運行試驗、起動加速度和制動減速度實驗、平層準確度和平層保持精度試驗、開關門時間實驗、噪聲實驗、轎廂振動加速度試驗、控制功能試驗及可靠性試驗等實訓任務。4.電梯電氣系統維修實訓:
本實訓是通過本發明來仿真實現電梯電氣控制系統的維修實訓教學，其中可完成控制櫃、層門召喚及顯示系統、層門電氣聯鎖裝置、轎廂操縱盤、轎頂檢修盒、開關門控制裝置、各部位安全開關、電磁製動器、速度反饋裝置、端站開關及井道傳感器等檢查與維護實訓任務。5.常見電氣故障排除實訓: 本項目實訓是通過本發明仿真實現電梯常見電氣故障排除實訓教學。實施前由教師在本發明上設置電梯電氣故障後，再由學生針對電梯故障現象進行故障診斷與排除。其中包括:運行中控制系統類、門電控系統類、信號指令系統類、驅動控制系統類等四大類故障，十餘種常見電氣故障現象的排故實訓任務。6.實訓考評:
實訓教學中利用本發明針對學生已完成的項目或單項任務的工作質量進行測評，可進行學生自評、學生間互評及教師綜合評價等考評，測評成績結果存儲在監控系統計算相應資料庫中，可統計分析，可生成學生實訓成績單並輸出。通過本發明監控臺設置的監控計算機可對電梯控制系統運行狀態進行仿真監測及遠程運行操作控制、設置模擬故障等實訓教學監控。本發明可以涵蓋以下電梯實訓項目教學:
1、機房電氣設備安裝實訓，包括:主電源開關箱安裝、控制櫃櫃體安裝、機房內的線槽線管敷設、機房內導線與電纜敷設及連接等實訓項目；
2、井道電氣設備安裝實訓，包括:召喚、層樓數碼顯示裝置安裝、端站保護裝置安裝、層門電鎖安裝、中線盒安裝、井道內線槽敷設、線纜敷設與連接及隨行電纜等實訓項目；
3、轎廂電氣設備安裝實訓，包括:轎內操縱箱安裝、轎頂檢修盒安裝、轎頂接線盒安裝、井道傳感器安裝、門機控制器安裝及轎廂線纜敷設及連接等實訓項目；
4、底坑電氣設備安裝實訓，包括:底坑檢修盒安裝、各安全開關安裝與調整、線纜敷設與連接等實訓項目；
5、電氣控制系統各部分分項檢測與調整實訓；
6、電梯整機系統調整試運行實訓；
7、電梯整機性能實驗實訓；
8、電梯電氣系統維修實訓；
9、電梯常見電氣故障的設置與排除實訓；
10、電梯電氣系統實訓過程考評。
權利要求
1.一種教學仿真電梯電氣裝調考評實訓系統，主要由鋼結構井道框架(I)、仿真電梯(2 )及監控臺(3 )組成，其特徵在於:仿真電梯(2 )設置在鋼結構井道框架(I)內，仿真電梯(2)設置有便於各電氣部件安裝及其電氣線路敷設的實訓操作工位；監控臺(3)設有遠程監控計算機、視頻監控錄像計算機、語音對講裝置及相應的控制開關和指示燈，通過監控計算機對電梯控制系統運行狀態進行監測及遠程運行操作控制、設置模擬故障，視頻監控及對講裝置對各操作工位進行視頻監控和語音提示。
2.根據權利要求1所述的教學仿真電梯電氣裝調考評實訓系統，其特徵在於:所述的鋼結構井道框架(I)是由機房(11)、井道(12)、操作平臺(13)、梯級(14)、護欄扶手(15)組成，鋼結構井道框架(I)焊接安裝在底坑中的預埋鐵上，按照電梯結構預先將曳引機、限速器、控制櫃安裝在機房(11)內，轎廂、對重、各層層門裝置、導軌、緩衝器等設備安裝於井道(12)中，操作平臺(13)和梯級(14)周邊設有護欄扶手(15)，鋼結構井道框架(I)的外側面設置金屬防護板，井道(12)安裝有透明有機玻璃壁。
3.根據權利要求1所述的教學仿真電梯電氣裝調考評實訓系統，其特徵在於:所述的仿真電梯(2)轎廂為半 封閉式，由轎廂框架(21)、轎頂(22)、轎底(23)、開關門系統(24)及操縱盤(25)組成，轎廂圍扇設置有半封閉轎壁(26)和光幕保護裝置(27)。
4.根據權利要求1所述的教學仿真電梯電氣裝調考評實訓系統，其特徵在於:所述的監控臺(3)安裝計算機兩臺，分為左、右兩部分，右側為視頻監控和對講部分(31)、左側為電氣監控及安全操作部分(32)，還設有電源開關燈(33)、電源指示(34)、電梯運行控制裝置(35)及安全系統(36)。
5.根據權利要求1所述的教學仿真電梯電氣裝調考評實訓系統，其特徵在於:所述的機房內(11)、井道(12)頂部、層門對面框架、轎廂底部及轎廂內部位安裝攝像裝置，可通過監控臺(3)設置的顯示屏全方位監控學生實訓操作過程，並實時錄像。
6.根據權利要求1所述的教學仿真電梯電氣裝調考評實訓系統，其特徵在於:所述電氣控制系統線路敷設的導線連接全部採用導線插接式接頭，便於學生重複拆、裝操作。
全文摘要
本發明涉及一種教學仿真電梯電氣裝調考評實訓系統，主要由鋼結構井道框架1、仿真電梯2及監控臺3組成，其中仿真電梯2設置在鋼結構井道框架1內，仿真電梯2設置有便於各電氣部件安裝及其電氣線路敷設的實訓操作工位，監控臺3設有遠程監控計算機、視頻監控錄像計算機、語音對講裝置及相應的控制開關等；通過監控計算機可對電梯控制系統運行狀態進行監測及遠程運行操作控制、設置模擬故障等，還可通過視頻監控及對講裝置對各操作工位進行視頻監控和語音提示。本發明可廣泛應用於電梯、機電專業學生的實訓，使學生能夠真正學習和掌握實際電梯的電氣安裝布線、機電調整、調試、檢測及維保、排故等技能。
文檔編號G09B25/02GK103218947SQ20131006916
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月5日 優先權日2013年3月5日
發明者王貫山, 梁潔婷, 周立 申請人:北京鐵路電氣化學校