一种电动卷帘门检测控制装置的制作方法

本实用新型涉及卷帘门技术领域，特别是一种电动卷帘门检测控制装置。

背景技术：

目前，随着国内经济的不断发展，金融活动日益频繁，金融单位和金融网点与日俱增，如何保障各金融单位的人员、设备及资金的安全，是当前金融安全领域的一项重要课题。根据公安部ga745-2017实体防范要求，在行式自助银行客户活动区与其他区域相通的出入口应安装防盗门或卷帘门。电动卷帘门控制器没有相应的检测装置，完全靠限位来开闭卷帘门，无法判断是否有物品在下面挡住，而无法关闭或上行过程中挂有其他物品或人卷入，事故时有发生，造成物品压坏及卷帘门损坏。ga38-2015要求在满足ga745基础上加装防盗锁。由于通用频率的干扰和银行自身无线设备的增加，影响地锁与控制器之间的正常通讯，从而进一步增加了损坏卷帘门叶片的故障，给银行造成严重的经济损失。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中的问题，本实用新型提供一种电动卷帘门检测控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电动卷帘门检测控制装置，包括电流采集装置和与之连接的分析处理装置；所述电流采集装置包括，电流采样模块、第一多阶信号滤波模块、信号放大器、信号滤波模块、采样信号输出模块；所述电流采样模块通过第一多阶信号滤波模块连接至信号放大器的输入端，所述信号放大器的输出端通过信号滤波模块连接采样信号输出模块；所述分析处理装置包括，第二多阶信号滤波模块、分析微处理器、外部触发模块、电机控制模块；所述分析微处理器分别连接第二多阶信号滤波模块、外部触发模块和电机控制模块；所述电流采集装置的采样信号输出模块连接分析处理装置的第二多阶信号滤波模块。

所述电流采集装置的电流采样模块用于对电机电流进行高频采样，电流采样信号通过第一多阶信号滤波模块进行多次平滑滤波处理，电流采样信号再通过信号放大器进行放大处理，放大处理后的电流采样信号再通过信号滤波模块进行最后一次的滤波处理，最终的电流采样信号经采样信号输出模块输出至分析处理装置；

所述分析处理装置的第二多阶信号滤波模块用于对采样信号输出模块输出电流采样信号进行一阶低通滤波后再进行算数平均值滤波法处理达到分析处理要求，分析微处理器用于对电流采样值进行算数平均值滤波法处理以及各定义值之间的比较运算，外部触发模块用于连接键盘、开关按钮等人工交互的外部设备，电机控制模块用于对卷帘门电机进行控制。

进一步优选的，所述电流采样模块内设有用于电机电流采样的康铜丝采样电阻，所述康铜丝采样电阻的阻值为5mr；实现其最大承受电流不小于20a，能提供电流采样模块提供准确有效的电流采样值。

进一步，所述分析微处理器为单片机，可通过设定移动加权或递推平均法、算数平均法、限幅法、限幅均值法、中位值法等方法对电流采样值数据进行处理和运算。

进一步，所述第一多阶信号滤波模块和第二多阶信号滤波模块内设有低通滤波电路，实现对电流采样信号进行平滑滤波处理，提高采样值的稳定性和灵敏度。

进一步，所述信号放大器、分析微处理器和电机控制模块连接有电源模块3，电源模块3用于装置内部供电。

实施过程：通过本装置对卷帘门电机的电流值进行持续的高频率采样，根据电机电流值的变化，检测并控制电动卷帘门的状态，所述检测控制具体步骤如下：

步骤a：电动卷帘门新装或换装控制装置后，开闭卷帘门二次，电流采集装置1在卷帘门运行过程中对电机电流高频采样，分析处理装置2将每次采样数据先通过一阶低通滤波后再进行算数平均值滤波法处理得到采样电流值，每次的采样电流值都与前一次的采样电流值进行周期性比较，得到电流差值，在开闭卷帘门二次过程中，获取的最大电流差值设为初始电流变化值i；

步骤b：电流采集装置1在电机通电至正常运行的启动时间段对电机电流进行高频采样，分析处理装置2将启动时间段高频采样的电流值先通过一阶低通滤波后后再进行算数平均值滤波法处理得到的电流值设为电流基准值；

步骤c：电机正常运行后，电流采集装置1对电机电流高频采样，分析处理装置2通过对每次采样数据先通过一阶低通滤波后再进行算数平均值滤波法处理得到采样电流值，初次得到的采样电流值与步骤b得到的电流基准值进行比较，此后的采样电流值都与前一次采样电流值进行周期性比较，每次采样比较后的电流差值设为当前电流变化值△i；

步骤d：分析处理装置2比较当前电流变化值△i与步骤a的初始电流变化值i之间的差值设为ia，即ia=△i-i，根据差值ia的大小来判定卷帘门运行过程中是否遇阻；当差值ia超过预设的遇阻电流保护值，并且差值ia超过遇阻电流保护值的持续时间t大于一个采样周期以上时，则为卷帘门运行过程中遇阻，电机控制模块24停止电机运行；

当差值ia小于预设定的遇阻电流保护值时，分析处理装置2判断为卷帘门运行过程中正常的电流波动，电机可正常运行；

步骤e：当差值ia小于预设定遇阻电流保护值，且差值ia大于初始电流变化值i时，分析处理装置2将该差值ia更新为新的初始电流变化值i，实现自适应卷帘门电机老化和运行过程中摩擦力变化的检测控制；

步骤f：以后的每次电机运行，重复进行步骤b～步骤e，差值ia=△i-i中的初始电流变化值i代入最近更新后的i值,计算得出当前差值ia。

其中，步骤a～步骤c中的采样频率为10～200hz，通过较高的采样频率提高电流采样值的稳定性和灵敏度。

在所述步骤c中，当每次采样数据经一阶低通滤波后再进行算数平均值滤波法处理得到采样电流值超过电机的额定电流值1.2倍时，则为电机故障或采样过程出现故障，停止电机运行，用于保护电机并及时发现采样错误。

所述步骤d、步骤e中的遇阻电流保护值为i+0.2a，遇阻电流范围值根据卷帘门电机功率设定，用于调节卷帘门遇阻灵敏度。

本实用新型的有益效果是：通过本装置对卷帘门电机电流值进行持续的高频采样，根据电机电流值的变化，比较当前电流变化值△i与初始电流变化值i之间的差值ia，即ia=△i-i，通过判断ia是否超过预设的遇阻电流保护值，来判定卷帘门运行过程中是否遇阻，检测并控制电动卷帘门的运行状态。

本实用新型在检测过程中不断在合理波动范围值内对初始值i进行自动更新，自适应卷帘门电机老化和运行过程中摩擦力的变化的检测控制，大大提高了对卷帘门检测控制的稳定性和灵敏度。

采样频率为10-200hz，通过较高的采样频率提高电流采样值的稳定性和灵敏度。

预设的遇阻电流保护值为i+0.2a，遇阻电流保护值根据卷帘门电机功率设定，用于调节遇阻灵敏度。

电流采样模块内设有用于电机电流采样的康铜丝采样电阻，康铜丝采样电阻的阻值为5mr，其最大承受电流不小于20a，能提供电流采样模块提供准确有效的电流采样值。

分析微处理器为单片机，可通过设定移动加权或递推平均法、算数平均法、限幅法、限幅均值法、中位值法等方法对电流采样值进行处理。

第一多阶信号滤波模块和第二多阶信号滤波模块内设有低通滤波电路，实现对电流的高频采样信号进行平滑滤波处理，提高采样值的稳定性和灵敏度，并达到处理运算要求。

附图说明

图1是本实用新型检测控制实施过程的示意框图；

图2是本实用新型的检测控制装置结构示意图；

图3是本实用新型实施方式中的现有卷帘门电流变化波形图；

图4是本实用新型实施方式中实施过程的电流波形图；

图5是本实用新型实施方式中电流变化差值波形图；

图6是本实用新型实施方式中卷帘门正常上行电流波形图；

图7是本实用新型实施方式中卷帘门上行遇阻电流波形图；

图8是本实用新型实施方式中卷帘门正常下行电流波形图；

图9是本实用新型实施方式中卷帘门下行遇阻电流波形图。

图中零部件及编号：

1-电流采集装置；2-分析处理装置；3-电源模块；11-电流采样模块；12-第一多阶信号滤波模块；13-信号放大器；14-信号滤波模块；15-采样信号输出模块；21-第二多阶信号滤波模块；22-分析微处理器；23-外部触发模块；24-电机控制模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图2所示，一种电动卷帘门检测控制装置，包括电流采集装置1和与之连接的分析处理装置2；所述电流采集装置1包括，电流采样模块11、第一多阶信号滤波模块12、信号放大器13、信号滤波模块14、采样信号输出模块15；所述电流采样模块11通过第一多阶信号滤波模块12连接至信号放大器13的输入端，所述信号放大器13的输出端通过信号滤波模块14连接采样信号输出模块15；所述分析处理装置2包括，第二多阶信号滤波模块21、分析微处理器22、外部触发模块23、电机控制模块24；所述分析微处理器22分别连接第二多阶信号滤波模块21、外部触发模块23和电机控制模块24；所述电流采集装置1的采样信号输出模块15连接分析处理装置2的第二多阶信号滤波模块21。

所述电流采集装置1的电流采样模块11用于对电机电流进行高频采样，电流采样信号通过第一多阶信号滤波模块12进行多次平滑滤波处理，电流采样信号再通过信号放大器13进行放大处理，放大处理后的电流采样信号再通过信号滤波模块14进行最后一次的滤波处理，最终的电流采样信号经采样信号输出模块15输出至分析处理装置2；

所述分析处理装置2的第二多阶信号滤波模块21用于对采样信号输出模块15输出电流采样信号进行一阶低通滤波后再进行算数平均值滤波法处理达到分析处理要求，分析微处理器22用于对电流采样值进行算数平均值滤波法处理以及各定义值之间的比较运算，外部触发模块23用于连接键盘、开关按钮等人工交互的外部设备，电机控制模块24用于对卷帘门电机进行控制。

所述电流采样模块11内设有用于电机电流采样的康铜丝采样电阻，所述康铜丝采样电阻的阻值为5mr，其最大承受电流不小于20a，能提供电流采样模块11提供准确有效的电流采样值。

所述分析微处理器22为单片机，可通过设定移动加权、递推平均法、算数平均法、限幅法、限幅均值法、中位值法等方法对电流采样值数据进行处理运算。

所述第一多阶信号滤波模块12和第二多阶信号滤波模块21内设有低通滤波电路，实现对电流采样信号进行平滑滤波处理，提高采样值的稳定性和灵敏度，并达到处理运算要求。

所述信号放大器13、分析微处理器22和电机控制模块24连接有电源模块3，电源模块3用于装置内部供电。

如图1～2所示，以下对电动卷帘门检测控制装置的实施过程进一步阐述，通过对卷帘门电机的电流值进行持续的高频率采样，根据电机电流值的变化，检测并控制电动卷帘门的状态，如图3所示现有卷帘门电流变化波形图，图4为实施过程的电流波形图，所述检测控制方法具体步骤如下：

步骤a：电动卷帘门新装或换装控制装置后，开闭卷帘门二次，电流采集装置1在卷帘门运行过程中对电机电流高频采样，分析处理装置2将每次采样数据先通过一阶低通滤波后再进行算数平均值滤波法处理得到采样电流值，当前的采样电流值都与前一次的采样电流值进行周期性比较，得到电流差值，在开闭卷帘门二次过程中，获取的最大电流差值设为初始电流变化值i；

步骤b：电流采集装置1在电机通电至正常运行的启动时间段对电机电流进行高频采样，分析处理装置2将启动时间段高频采样的电流值先通过一阶低通滤波后后再进行算数平均值滤波法处理得到的电流值设为电流基准值；

步骤c：电机正常运行后，电流采集装置1对电机电流高频采样，分析处理装置2通过对每次采样数据先通过一阶低通滤波后再进行算数平均值滤波法处理得到采样电流值，初次得到的采样电流值与步骤b得到的电流基准值进行比较，此后的采样电流值都与前一次采样电流值进行周期性比较，每次采样比较后的电流差值设为当前电流变化值△i，如图5所示；

步骤d：分析处理装置2比较当前电流变化值△i与步骤a的初始电流变化值i之间的差值设为ia，即ia=△i-i，根据差值ia的大小来判定卷帘门运行过程中是否遇阻；当差值ia超过预设的遇阻电流保护值，并且差值ia超过遇阻电流保护值的持续时间t大于一个采样周期以上时，则为卷帘门运行过程中遇阻，电机控制模块24停止电机运行，如图6～9所示；

当差值ia小于预设定的遇阻电流保护值时，分析处理装置2判断为卷帘门运行过程中正常的电流波动，电机可正常运行；

步骤e：当差值ia小于预设定遇阻电流保护值，且差值ia大于初始电流变化值i时，分析处理装置2将该差值ia更新为新的初始电流变化值i，实现自适应卷帘门电机老化和运行过程中摩擦力变化的检测控制；

步骤f：以后的每次电机运行，重复进行步骤b～步骤e，差值ia=△i-i中的初始电流变化值i代入最近更新后的i值,计算得出当前差值ia。

其中，步骤a～步骤c中的采样频率为10～200hz，通过较高的采样频率提高电流采样值的稳定性和灵敏度。

在所述步骤c中，当每次采样数据经一阶低通滤波后再进行算数平均值滤波法处理得到采样电流值超过电机的额定电流值1.2倍时，则为电机故障或采样过程出现故障，停止电机运行，用于保护电机并及时发现采样错误。

所述步骤d、步骤e中的遇阻电流保护值为i+0.2a，遇阻电流范围值根据卷帘门电机功率设定，用于调节卷帘门遇阻灵敏度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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