摘 要随着现代社会的发展以及城市化的不断推进，各地高层建筑纷纷拔地而起，作为垂直交通工具的电梯其需求及使用数量与日俱增。在电梯运行过程中，会遇到电梯出现电气故障或者市网停电的情况，致使电梯在非平层位置停止运行并将乘客困在轿厢内无法出来。针对这种情况，传统的救援方法是利用曳引机盘车手轮将轿厢拖动到就近平层位置后释放被困人员。由于人工操作既费时费力又不安全，对此本文将设计一种能在电梯停电情况下，轿厢自动就近平层放人的紧急应变控制系统。该应急系统将配合具备低速自救功能的一体化控制器，在电梯停电时，由逆变电源向电梯控制柜供电，控制器驱动曳引机缓慢将轿厢停靠到就近平层位置开门。在电梯正常运行时，单片机要时刻监测供电情况，并控制系统电路给蓄电池充电。在电梯停电后，单片机要能及时反应，控制逆变电源给电梯控制柜供电并向控制器输出应急运行信号和相序短接信号。应急运行结束后，单片机还需接收控制器输出的停止信号然后控制系统进入待机状态。应急系统是保障电梯安全的防线之一，使用了应急系统的电梯能有效减少困人事故的发生，也让应急救援的过程变得更为便捷。
目录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景 1
1.2国内外发展的现状 2
1.3课题研究的主要内容 3
第二章 系统的功能需求分析 4
第三章 系统的控制电路图设计 7
3.1 系统的电路结构分析 7
3.2 系统的控制原理图设计 8
3.3 系统与控制柜的接线示意图设计 10
第四章 系统的硬件设计 11
4.1以单片机为核心的微机控制模块设计 11
4.2蓄电池模块设计选型 15
4.3相序继电器模块设计选型 16
4.4充电电源模块设计选型 17
4.5逆变器模块设计选型 19
第五章 系统的软件设计 20
第六章 系统的仿真 24
第七章 应急系统对环境以及可持续发展的影响 28
第八章 结语 29
参考文献 30
致谢 31
附录 32
第一章 绪论
1.1课题研究的背景

 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
作为一座城市物质文明的标志之一，电梯与人们的生活及工作是息息相关的。电梯有三大技术指标：舒适性、安全性及运输效率性，安全性至关重要。但在日常生活中，难免会遇到市网供电异常或电梯本身出现电气故障，使得电梯没有在平层位置终止运行而发生困人事件，危及乘客安全，影响正常生活秩序。
2018年8月23日，蒂尔堡大停电，几十人被困在电梯轿厢内险些丧命。由于这次突发停电并没有提前预警，又正值上班早高峰，许多人像往常一样乘坐电楼，没想到突然遇到停电事故，被困在狭小、封闭、黑暗的电梯中。所幸，被困人员全部得到了解救，也没有出现人员伤亡。但多数劫后余生的人，谈及被困经历仍心有余悸。毕竟，如果停电事故修复的再慢一些、救援队赶到的再晚一些，也许这些生命真的会离我们而去！当天救援过程如下图：
//图11 蒂尔堡大停电人员被困图 图12 蒂尔堡大停电实施救援图
传统的救援方法需要人工手动盘车，过程耗时较久。为了方便将被困乘客及时从轿厢中解救出来，紧急应变控制系统应运而生。当市网供电正常时，电梯紧急应变控制系统给内部蓄电池充电。一旦电网停电或电梯出现电气故障，系统首先将外电网与电梯运行控制系统隔离开来，然后将蓄电池中的电能逆变输出给控制柜变频器，使其驱动曳引机带动轿厢缓慢平层放人。电梯紧急应变控制系统要能区别于人工操作的费时费力，做到停电自救、减少人员被困时间以及保障乘客安全。
1.2国内外发展的现状
经研究发现，国外的应急系统故障率要明显低于国内的，主要原因是国外的应急系统大多采用免维护全密封蓄电池作为应急电源，连续浮充寿命不低于10年。而国内在选用应急电源用蓄电池时过分追求价格因素，多选用机动车用阀控铅酸蓄电池。该类蓄电池使用寿命短且可能出现漏液，易腐蚀蓄电池周围元器件。另外，国内应急系统在非应急状态下持续向蓄电池充电，使蓄电池长期处于过饱和状态，对其使用寿命也造成了不良影响。针对这些问题，本次设计将对应地做出改进。
目前国内市面上电梯停电应急救援装置分两大类。第一类：安装电动松闸装置，电梯停电时该装置独立于控制柜外打开曳引机抱闸使轿厢就近平层，然后专业救援人员赶来开门释放被困乘客。第二类：在电梯控制柜中安装不间断电源，电梯停电时给控制柜供电让轿厢自动平层开门放人。这一类救援装置更为方便但目前仍未广泛使用，主要受到电梯变频器的限制。应急装置控制原理图如下：
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图13 应急装置原理图
近几年随着人们对电梯安全要求的提高，停电应急救援装置的安全保障功能也越做越好，电梯控制系统的安全性也越来越高。电梯控制系统是电梯最核心的部分，控制着电梯各部件的安全运行。电梯控制系统主要厂家有通力、日立、东芝、苏州默纳克、上海新时达等，其中以苏州默纳克和上海新时达的电梯控制系统占有市场较多，这些电梯控制系统大多能实现停电应急运行，只要向其提供380交流电控制系统就能驱动曳引机带动轿厢低速平层开门。
目前市场上电梯停电应急救援装置大多采用一体化设计，它们依托于电梯原有的运行控制系统，只需在电梯停电时接管控制系统动作就能实现自救功能，相比较人工操作而言可谓是省时省力。随着电梯行业的飞速发展，这些安全保护装置也将越来越便捷、人性化。
1.3课题研究的主要内容
本次毕设需要设计一款紧急应变控制系统。该系统需要能时刻检测电梯供电情况，在停电时及时反应配合电梯控制柜变频器驱动曳引机动作。而在电梯正常运行时，紧急应变控制系统需不干扰运行控制系统的动作。电梯中驱动曳引机动作的变频器额定电压通常为380V交流，本次设计配套使用的控制器需要具备低速自救、运行方向自识别和停电救援的功能。在电梯停电后该控制器能识别轿厢负载情况，启动应急电源以最节省能耗的方式将电梯缓慢运行到平层区开门，从而安全、快速地解救轿厢中的被困人员。
为了顺利完成紧急应变控制系统的设计，本次论文的主要工作有：
查阅电梯停电应急系统的相关资料，明确本次设计系统的功能需求和整体结构。
根据功需设计出系统的控制电路原理图，以此确定系统中各个结构需要发挥的详细控制作用。
设计出系统与控制柜的接线示意图，解释说明应急系统与控制柜如何配合实现控制原理。
对系统电路中硬件结构进行模块化设计选型。

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