CN101754920B - 电梯设备的监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电梯设备的监控方法，该电梯设备具有控制单元(11)和至少一个母线节点(13)，母线节点具有接收器(14)、发送器(15)和安全元件(16)。控制单元(11)和母线节点(13)通过母线(12)通讯。该监控方法具有如下步骤：由控制单元(11)将数码预设信号传送到接收器(14)上；数码预设信号被接收器(14)转换成模拟信号；由接收器(14)向安全元件(16)加载模拟信号(16.1)；在安全元件(16)关闭的情况下由发送器(15)获取模拟信号(16.2)；针对获取的模拟信号由发送器(15)向控制单元(11)提供数码信号；其中，在获取模拟零信号下由发送器(15)将数码信号传送到控制单元(11)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种电梯设备的监控方法。
背景技术
常见的电梯设备具有安全回路，该安全回路由串联的安全元件组成。安全元件监控比如竖井门或轿厢门的状况。这种安全元件可以是触头。打开的触头表示，比如门是打开的且出现了可能的不安全的门状态。如果在触头打开的情况下识别出了门的不安全的打开状况，则安全回路被中断。这导致了影响电梯轿厢行驶的驱动装置或制动装置将电梯轿厢带入静止状态。
从专利文献WO2005/000727中公开了一种用于电梯设备的安全系统，该安全系统具有控制单元以及至少一个母线节点和一根母线。母线实现了在母线节点和控制单元之间的通讯。母线节点借助于安全元件监控比如竖井门和轿厢门的状况，其中，安全元件是母线节点的组成部分。母线节点还包括接收器和发送器。此外，接收器如此设计，即其读取控制单元的数码预设信号，将该信号转换成模拟信号并且由此对安全元件进行加载。发送器在安全元件之后再测量该模拟信号并且将其转换成数码信号。发送器向控制单元提供该数码信息。该信息要么作为数码信号由母线节点发送到控制单元上要么由控制单元借助于应答机(Abfrage)发出请求。
为了确保电梯轿厢的安全运行并且获悉电梯轿厢的当前状况，必须在较短的时间间隔内将数码信息在控制单元和母线节点之间进行交换。这表示，安全单元必须具有较高的计算能力，从而能够对大量的数码信号和信息进行评价。为此，母线被过度加载了在控制单元和母线节点之间传送的信号并且相应地具有较高的数据传送能力。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种电梯设备的监控方法，具有在控制单元和母线节点之间的减少的数据交换以及具有更小的计算能力的控制单元。
根据本发明，实现该目的的技术方案如下：
一种电梯设备的监控方法，所述电梯设备具有控制单元和至少一个母线节点，所述母线节点具有接收器、发送器和安全元件；控制单元和母线节点通过母线通讯；所述监控方法具有如下步骤：由控制单元将数码预设信号传送到接收器上；数码预设信号被接收器转换成模拟信号；由接收器向安全元件加载模拟信号；在安全元件关闭的情况下由发送器获取模拟信号；针对获取的模拟信号由发送器向控制单元提供数码信号，其中，在获取模拟零信号时由发送器自发地将数码信号传送到控制单元上。
根据本发明的电梯设备的监控方法具有控制单元和至少一个母线节点。该母线节点具有接收器、发送器以及安全元件。控制单元和母线节点通过母线进行通讯。该方法具有下列步骤：
由控制单元将数码预设信号传送到接收器上；
数码预设信号被接收器转换成模拟信号；
由接收器向安全元件加载模拟信号；
在安全元件关闭的情况下由发送器获取模拟信号；
针对获取的模拟信号由发送器向控制单元提供数码信号；以及
在获取模拟零信号时由发送器将数码信号传送到控制单元上。
该监控方法的优点在于控制单元和母线节点之间的极少的数据交换。因为在安全元件打开的情况下，即当比如竖井门或轿厢门打开时，母线节点通知控制单元可能的危险的状况，取消控制单元和母线节点之间的连续的短节奏的通讯。对此可以使用具有更小的计算能力的控制单元以及具有更小的数据传送能力的母线，这导致了成本的降低。
有利的是，由控制单元将数码预设信号在时间间隔内传送到接收器上。在该时间间隔期间由接收器向安全元件加载与先前的数码预设信号对应的模拟信号。在正常运行中由控制单元在时间间隔内询问由发送器提供的数码信号。该时间间隔优选在100s的数量级上。
这种相对较长的预设间隔和询问间隔的优点在于，进一步减轻控制单元和母线节点之间的母线的压力以及进一步减少有待由控制单元处理的信号和数据。
有利的是，在获取模拟零信号下由发送器自发将数码信号传送到控制单元上。这比如是这种情况，即在安全元件打开的情况下由发送器获取模拟零信号。由于数码信号的自发传送由控制单元采取措施，用以将电梯带入安全的运行状态中。
由发送器自发地将数码信号传送到控制单元上的优点在于，尽管相对较长的预设间隔和询问间隔，电梯仍然可以安全运行。
有利的是，监控方法也包括测试方法。在该测试方法中由控制单元在时间间隔内测试母线节点。该测试方法由控制单元每天至少进行一次。此外，由控制单元向母线节点加载数码零预设信号，该数码零预设信号由接收器转换成模拟零信号。相应地，发送器测量模拟零信号。因此在正确的工作方式下由母线节点自发地将相应的数据信号传送到控制单元上。
该测试方法的优点在于，对应于发送器的自发的发送特性，简单和可靠地检测母线节点的工作特性。在该测试方法中模拟打开的安全元件并且诱发发送器的相应的自发的传送特性。母线节点针对正常运行的工作特性在每个预设-询问-周期中就已得到测试。
附图说明
下面参照多个实施例以及三个附图清晰地详细地描述本发明。其中：
图1是根据本发明的安全系统的示意图；
图2是根据本发明的安全系统的第二种实施方式的示意图；
图3是根据本发明的安全系统的第三种实施方式的示意图；
具体实施方式
本发明的监控方法特别适用于如文章开头所描述的电梯设备。图1展示了根据本发明的安全系统10的一种实施方式，该安全系统在技术上适于实施该监控方法。安全系统10具有控制单元11以及至少一个母线节点13。控制单元11和母线节点13之间的通讯通过母线12实现。通过母线可以将数据在两个方向上在母线节点13和控制单元11之间传送。母线节点13本身由接收器14、发送器15和安全元件16组成。接收器14或发送器15分别如此设计，即前者(接收器)从控制单元11接收预设信号，后者(发送器)将状态信息作为信号提供给控制单元11。
控制单元11、母线12以及至少一个母线节点13形成母线系统。在母线系统内每个母线节点13都具有自己的、明确的地址。通过这些地址实现了控制单元11和母线节点13之间的信息构建。
控制单元11通过母线12将数码预设信号传送到接收器14上。此外，控制单元设定指定的母线节点13的地址并且通知其接收器14预设信号。接收器14接收该预设信号并且产生对应于预设信号的模拟信号，该模拟信号被加载到安全元件16上。模拟信号16的加载通过箭头16.1标记。模拟信号可以是一定的电压、电流强度或频率。
安全元件16显示了安全意义重大的元件的状态。安全元件16比如作为门触头、闸触头、缓冲器触头、活动触头、传感器、促发器、行驶开关或紧急停止开关来使用。此外，安全元件16如此设计，即关闭的安全元件16表示电梯轿厢安全的状态以及打开的安全元件16表示电梯轿厢可能危险的状态。
在安全元件16关闭的情况下，发送器15在安全元件16之后测量抵达的模拟信号。该测量过程通过箭头16.2示出，测量之后发送器15将测量的模拟信号转换成数码信号。最后，发送器15将该数码信号提供给控制单元11。
在正常运行中，借助于母线节点13的地址的数据以及以数码的形式的电流值、电压值或频率值的数据，控制单元11将电流值、电压值或频率值的预设信号发送到选出的母线节点13上。该预设信号在设定的时间间隔内被更新，即控制单元11向母线节点13发出新的电流值、电压值或频率值。新的值优选与之前的值不同。在这样一种时间间隔内，接收器根据预设信号产生确定的模拟信号。在安全元件关闭的情况下，发送器15测量该模拟信号并且将测量值提供作为数码信号。在上述的时间间隔的周期中，控制单元11设定母线节点13的发送器15的地址并且通过读取功能设法获取作为数码信号提供的电流值、电压值或频率值的数据。
在这种预设-询问-周期之间的时间间隔原则上可自由调节并且根本上取决于母线节点部件的可靠性。该时间间隔优选延续数秒。在较高的可靠性下也可以将时间间隔调节到100s或更长。
控制单元11利用所有母线节点13顺次实施该方法并且测试其谐振。即由控制单元11对预设信号和由各个发送器15提供的数码信号进行比较。如果预设信号与提供的数码信号相符，则控制单元识别接收器14和发送器15正确工作。
如果发送器15测量出电流为0mA、电压为0mA或频率为0Hz，则存在错误电流、错误电压或错误频率。这对应了打开的安全元件、比如打开的轿厢门或竖井门的状态。如果测量出比如15秒的错误电流，则发送器15自发地将测量值发送到控制单元11上。根据母线节点13的明确的地址，控制单元11能够准确地定位该故障。必要时控制单元11采取措施，用以排除故障或将电梯转移到安全的运行模式中。此外，该运行模式包括将电梯的剩余可动性维持在电梯轿厢的安全行驶区域中、疏散被困的乘客、紧急停止或最后由维护和服务人员发出警告，用以释放被困的乘客和/或用以消除无法由控制单元排除的故障。
母线节点13的安全运行根本上取决于接收器14和发送器15的工作特性。因为接收器14和发送器15在每个预设-询问-周期中就已测试其在正常运行中的工作特性，所以母线节点13需要单独的测试，用以检测在出现故障时发送器15的自发的发送特性。
在该单独的测试中模拟打开的安全元件16。控制单元11如此模拟打开的安全元件16，即向指定的母线节点13预设0mA、0mV或0Hz的预设信号。同时这也就是零预设值测试。在母线节点13的无缺陷的工作方式下母线节点13或其发送器15必须自发报告控制单元11。该测试确保了安全元件11的每次打开都导致母线节点13将数码信号自发传送到控制单元11上。
该测试在时间上反复地针对每个母线节点13实施。因为在该测试期间，控制单元11无法识别关于所测试的母线节点13的安全元件16的状态的实际信息，所以测试时间必须尽可能的短并且仅进行必要次数的测试。此外，测试时间在很大程度上取决于通过母线12的数据传送的速度并且通常为50至100ms。零预设测试的频率根本上取决于所使用的发送器15的可靠性。发送器15越可靠则需要的测试越少，由此可以确保电梯的安全运行。
通常每天至少进行一次零预设测试。然而该测试可以在分钟或小时的数量级上进行重复。
图2展示了根据本发明的安全系统10的第二种实施方式。与图1中的安全系统10不同的是，冗余地设计安全元件16。即每个母线节点13具有至少两个安全元件16.a、16.b、16.n。在图2中比如三个安全元件16.a、16.b、16.n监控电梯的安全意义重大的元件的状态。此外，每个安全元件16.a、16.b、16.n优选位于接收器14的单独的出口16.1.a、16.1.b、16.1.n上，接收器根据控制单元的预设信号向安全元件16.a、16.b、16.n加载模拟信号。这些信号可以具有相同的或不同的值。在安全元件16.a、16.b、16.n关闭的情况下，发送器15在每个单独的入口16.2.a、16.2.b、16.2.n上测量抵达的模拟信号。在正常运行中发送器15提供给控制单元11测量的模拟信号作为数码信号，该控制单元定期询问母线节点13。如果在入口16.2.a、16.2.b、16.2.n上测量到模拟零信号，则发送器15自发通知控制单元11该零信号。
该实施方式的优点在于，还可以使用更便宜的安全性差一些的安全元件16.a、16.b、16.n。通过其冗余的设计确保了电梯的可靠的状态监控。
在图3中展示了根据本发明的安全系统10的第三种实施方式。在该实施方式中借助于母线节点13获取电梯的多个安全意义重大的元件的状态。每个安全意义重大的元件的状态通过安全元件16.d、16.e、16.m获取。如果有待监控的安全意义重大的元件在空间上相互靠得很近，比如上面的相邻的竖井门或轿厢门和设置在电梯轿厢上的报警按钮，则优选实现将安全元件16.d、16.e、16.m囊括到一个母线节点13中。
控制单元11优选针对每个安全元件16.d、16.e、16.m将不同的预设信号发送到接收器14上。接收器14将预设信号转换成对应的模拟信号并通过单独的出口16.1.d、16.1.e、16.1.m加载各个安全元件16.d、16.e、16.m。在安全元件16.d、16.e、16.m关闭的情况下发送器15针对每个安全元件在单独的入口16.2.d、16.2.e、16.2.m上测量抵达的模拟信号。这里在正常运行中发送器将测量的模拟值作为数码信号提供给定期向母线节点13发出询问的控制单元。发送器15也优选提供在哪个入口16.2.d、16.2.e、16.2.m上测量模拟信号的信息。如果在一个入口16.2.d、16.2.e、16.2.m上测量模拟信号，则可以利用单独的入口16.2.d、16.2.e、16.2.m明确定位故障来源。
该实施方式的优点在于需要更少的母线节点13以及由此可实现成本的节省。
在图2和3中所示的实施例也可以进行组合。则可以如此设计母线节点13，使得利用每个冗余的安全元件16获取多个安全意义重大的元件的状态。
在图2和3中描述的母线节点13不仅在正常运行中在每个预设-询问-周期下测试其谐振还能借助于零预设信号进行测试。该测试优选针对每个安全元件16.a、16.b、16.n，16.d、16.e、16.m单独进行。由此单独测试接收器14的所有出口以及发送器15的所有入口的工作特性。
Claims (15)
1.一种电梯设备的监控方法，所述电梯设备具有控制单元(11)和至少一个母线节点(13)，所述母线节点具有接收器(14)、发送器(15)和安全元件(16)；控制单元(11)和母线节点(13)通过母线(12)通讯；所述监控方法具有如下步骤：由控制单元(11)将数码预设信号传送到接收器(14)上；数码预设信号被接收器(14)转换成模拟信号；由接收器(14)向安全元件(16)加载模拟信号；在安全元件(16)关闭的情况下由发送器(15)获取模拟信号；针对获取的模拟信号由发送器(15)向控制单元(11)提供数码信号，其特征在于，在获取模拟零信号时由发送器(15)自发地将数码信号传送到控制单元(11)上。
2.按照权利要求1所述的监控方法，其特征在于，由控制单元(11)在时间间隔内将数码预设信号传送到接收器(14)上，以及在所述时间间隔内由接收器(14)向安全元件(16)加载与先前的数码预设信号对应的模拟信号。
3.按照权利要求1或2所述的监控方法，其特征在于，在正常运行中由控制单元(11)在时间间隔内询问由发送器(15)提供的数码信号。
4.按照权利要求2所述的监控方法，其特征在于，所述时间间隔优选是100s。
5.按照权利要求1或2所述的监控方法，其特征在于，在安全元件(16)打开的情况下由发送器(15)获取模拟零信号。
6.按照权利要求1所述的监控方法，其特征在于，由于数码信号的自发传送由控制单元(11)采取措施，用以将电梯带入安全的运行状态中。
7.按照权利要求1或2所述的监控方法，其特征在于，由控制单元(11)在时间间隔内对母线节点(13)进行测试。
8.按照权利要求7所述的监控方法，其特征在于，由控制单元(11)向母线节点(13)加载数码预设信号以及由控制单元(11)向母线节点(13)发出询问。
9.按照权利要求7所述的监控方法，其特征在于，所述时间间隔优选是100s。
10.按照权利要求7所述的监控方法，其特征在于，由控制单元(11)向母线节点(13)加载数码零预设信号，所述预设信号被接收器(14)转换成模拟零信号，以及由母线节点(13)自发地将数码信号传送到控制单元(11)上。
11.按照权利要求10所述的监控方法，其特征在于，由控制单元(11)对母线节点(13)每天至少测试一次。
12.按照权利要求10所述的监控方法，其特征在于，由控制单元(11)对母线节点(13)每小时测试一次。
13.按照权利要求10所述的监控方法，其特征在于，由控制单元(11)对母线节点(13)每分钟测试一次。
14.一种安全系统(10)，适合用于实施按照前述权利要求中任一项所述的监控方法。
15.一种具有按照权利要求14所述的安全系统(10)的电梯。
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