CN102947213A - 监控用于升降交通工具的设备的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于竖直类型的交通工具升降机的监控方法和装置，所述方法和所述装置特别地适于确保保持所述升降机中的载荷调平。此外，本发明的目的的装置要包括所有的、与在升降时调节最大可容许的不平坦度的标准的验证有关的功能和控制对象。这允许简化验证程序，实际上把它们限制于本发明的目的的装置，而不是限制于整个交通工具升降机。

Description

监控用于升降交通工具的设备的装置和方法

发明领域

本发明涉及在工业领域中使用的升降系统和设备的领域。特别地，本发明涉及交通工具升降系统的领域。

技术水平

在载荷升降机的领域中，特别是在交通工具升降机的领域中，具有与载荷的接触点并且不与彼此机械地结合的升降机具有特别的重要性，这些升降机通常被称为竖直升降机。

这些升降机允许适应于各种升降条件和需要，例如按不同的高度、载荷的可变的长度和/或宽度、地面的不平坦度等等排列载荷把持点（grippingpoint）。

然而，对于这样的多功能性，所述升降机应当确保在所有的升降步骤期间保持载荷调平（levelling），即保持把持点的相互间的高度。换句话说，当升降时，所有的把持点应当保持距它们与载荷接触的各把持点有相同的距离。

为此，颁布了确立在升降时的最大可容许的不平坦度的具体的标准。这些限制目前被设定在5cm或1°。

因此，不仅制造商需要遵守前述的限制，而且需要关于这样的标准证明他们的产品合格。

本发明的目的是解决提供用于监控升降系统，特别是用于轨道交通工具的竖直类型的升降机的装置的技术问题，如上所述，该装置适于确保保持载荷调平。此外，本发明的目的的装置要包括所有的、包括了与在升降时调节最大可容许的不平坦度的标准的验证有关的功能和控制。这允许简化验证程序，实际上把它们限制于本发明的目的的装置。

附图简述

图1是与待升降的载荷相关联的竖直交通工具升降机的示意图。

图2是竖直交通工具升降机的提升臂的示意图。

图3是竖直交通工具升降机的控制站的示意图。

图4是根据本发明的装置的框图。

图5是根据本发明的装置的输出部分的优选的实施方案的框图。

发明概述

本发明的目的涉及用于监控竖直类型的交通工具升降机的方法和装置，所述方法和所述装置特别地适于确保保持所述升降机中的载荷调平。

发明的详细描述

图1图示了竖直交通工具升降机。这种类型的升降机通常包括多个提升臂10和至少一个控制站11，操作者可以从控制站11监控升降机的操作。

参照图2，臂10是借助其升降载荷的机械元件，例如在图1中描绘的轨道交通工具12。标准的升降机通常包括被排列在特定的载荷把持点处的四个臂。每个臂包括：装载斗13，其包括与待升降的载荷接触的可活动元件；电动机14，其与所述装载斗13相关联；编码器15，其用于探测提升高度；以及，多个传感器，其适于确定在每个时刻的升降参数（例如所述斗13上的压力）从而确定与待升降的载荷接触的把持。

所述马达优选地借助于齿轮电动机和具有蜗杆螺钉和螺母的系统连接到所述装载斗。

参照图3，所述控制站11是操作者可以借助其监控升降机的监控界面。所述控制站包括：用户界面，其优选地进而包括显示器20和键盘和控制按钮面板25；控制模块21，其进而包括臂的马达的动力控制模块；用户界面管理模块22；升降逻辑管理模块23；以及，用于安全地监控紧急情况和调平的模块24，其进而包括根据本发明的装置。

根据本发明的装置的框图在图4中图示。本发明的目的的装置包括：输入部分40，其适于从接触传感器和从竖直升降机的编码器15以及从多个紧急情况报告接触部16或相似的报告设备接收信号；处理部分41，其具有冗余结构（优选地基于至少两个微处理器45）；以及，输出部分42，其适于使能或抑制所述竖直升降机的马达的操作。

所述输入部分40包括适于从所述竖直升降机以及从多个紧急情况报告接触部16或相似的报告设备接收信号的多个输入通道43，所述输入通道还连接到电去耦合级和/或连接到放大级44（优选地分别地包括光耦合器和晶体管）。所述紧急情况报告接触部16优选地连接到被便利地定位的应急按钮，例如接近于所述臂10中的每个，使得操作者可以容易地停止升降并且避免危险的或者未按照正确操作的情况，并且所述紧急情况报告接触部16优选地连接到被便利地定位的重置按钮，使得操作者可以在一旦所述危险情况已消除时恢复升降机的功能。

所述输入通道具有使得提供方便的冗余度的数量，以减小其可能的故障会危害整个系统的正确操作的概率。

所述处理部分41适于从所述线路读取信号并且适于翻译其信息以驱动所述输出部分42，从而使能或抑制所述竖直升降机的马达的操作。所述输出部分42优选地包括被便利地连接的多个继电器46，从而监督所述竖直升降机的马达的供电，以使能所述马达或抑制所述马达。

根据冗余方案采用所述继电器46，所述冗余方案（参照图5中图示的优选的实施方案）可以包括连接到与两个紧急情况报告接触部73、74相关联并且与重置报告接触部75相关联的三条输入线路的三个继电器70、71、72。

本发明的目的的装置不束缚于升降机的具体模型或不束缚于具体的设备，而是可以被使用在宽范围的升降机中，特别是用于轨道或街道交通工具的竖直升降机中。特别地，每个根据本发明的装置可以管理高至最多六个的臂。此外，多个本发明的目的的装置可以被彼此级联连接以便监控包括多个车辆的升降队列。特别地，每个装置可以被配置为监控四个把持点与载荷以及此外相对于一个或两个毗邻的装置的不平坦度。由此，单一车辆的调平和由多个车辆组成的整个队列的调平得到了确保。

本发明的目的的装置因此适于与交通工具升降机特别是竖直类型的交通工具升降机的预先存在的控制电路接口连接，从而管理其安全功能以及在紧急情况条件下的探测，特别是关于以下的方面：

-管理应急功能和应急按钮；

-根据在队列具有多个车辆的情况下接口连接用于管理多个升降机的多个装置的可能性，管理监控臂（高至最多六个的臂）之间的调平（例如在由标准EN 1493提出的+/-2.5cm的界限内）的功能；

-管理监控把持和保持臂的接触的功能。

应急功能的前述的管理提供了：当位于升降机上的或在被认为是关键的区域中的应急按钮中的至少一个被激活时，将所有的臂升降马达的和所有其他可能的致动器（例如可运动斗的马达）的供电直接中断。

根据本发明的装置通过读取来自外部的、来自与所述紧急情况报告接触部相关联的至少两个分离的和独立的线路的方便的输入信号来管理应急逻辑。所述输入信号被发送至根据本发明的装置的输出块的安全继电器46；所述继电器46还连接到所述处理模块从而允许所述继电器46的接触在发生紧急情况条件时被断开。

例如，所述继电器46的线圈可以连接到所述微处理器的方便的输出部。

在所述处理模块中实施的控制逻辑提供紧急情况处置程序，其通过两个分离的逻辑开始：

-按下在卡外部的按钮，

-卡探测可能有危险的异常情况。

在按下应急按钮的情况下，导致了随着之后发生的强制进入紧急状态，到达所述继电器的线圈的电力下降。所述处理模块的两个微控制器跟随这样的事件并且进而激活紧急情况信号。

并行地，应急功能的前述的管理还提供了重置逻辑的管理，使得直到重置按钮中的一个被激活为止都维持激活紧急状态。从而把系统恢复到正常的操作条件。

前述的对升降机臂的载荷把持点之间的调平监控功能的管理提供了监督和监控升降系统臂（以自主的方式受到升降机控制电路的操作管理）之间的调平程度，使得其保持在预先确立的界限内，例如标准EN 1493施加的界限（+/-2.5cm）。

这种监控发生，而不干扰交通工具升降机的预先存在的控制电路的操作。

如果升降机控制单元的功能不正确地操作，并且达到了预先设置的不平坦度界限，例如被所引用的标准提出的界限，那么根据本发明的装置通过直接地作用于上文描述的应急电路来进行干预，其提供断开升降机的电力致动器47。

对臂之间的调平监控功能的管理以两个步骤发生：

-读取以及验证高度50；

-计算调平51。

读取以及验证高度包括用于对每个臂进行致动的一系列的控制，其评估与每个升降机臂相关联的编码器所传输的值的似真性（plausibility）。由此，本发明的目的的装置允许进行在任何情况下都能够确认或拒绝被接收的高度值的检查，而与编码器是否正确操作无关。

读取以及验证高度的步骤如在下文所解释的一样地发生。

首先，由编码器52传输的信号被读取。正常地，所述信号在数量上是三个：以mm计的高度值、由编码器内部的模拟传感器提供的值、以及由编码器内部的数字传感器提供的值。

然后，在53，监控每秒为系统的每个臂接收的多个验证消息。

模拟值和数字值的一致性在54被监控，这些值应当具有在某个阈值内的最小偏差，例如+/-2mm。

所读取的高度的似真性在两个步骤中被监控：在停止的臂55的情况下监控以及在上升或下降移动臂56的情况下监控。

所读取的高度的所述似真性的监控被如下进行，如果马达向上运动，那么高度应当相应地变化，即通过以预期的速度增加其值；如果马达被控制向下，那么高度应当相应地以正确的速度变化，从而减小；如果马达不被控制，那么高度应当保持稳定，没有变化。

再次参照图5，计算调平51的步骤通过计算距离载荷把持点57的最大路径和最小路径以及调平监控点58的步骤来实施。

竖直升降机配备有用于待升降的交通工具的主体的接触传感器。这些传感器通常容纳在可移运的臂中并且是“近距离传感器”类型。所述传感器在当把持点上的载荷超过某个阈值（通常为约60kg）时提供正电压，并且被使用在所有的载荷升降步骤中：接触式把持、同步提升、同步下降、从主体分离以及调平到零。所有前述的载荷升降步骤由竖直升降机的监控系统确定并且由根据本发明的装置实时地监控，关于前述的接触传感器的信号到达所述根据本发明的装置，优选地在两个分离的通道上：第一通道，其配置有串行接口（例如RS485型），与编码器相关联并且含有来自传感器的信息；以及，第二通道，其直接来自传感器，如图4中所示。

根据本发明的装置在每次所遇到的条件不在正常操作的间隔之间时借助于应急逻辑来干预，并因此其可以指示故障或人为错误。

根据本发明的装置根据在图6中示出的流程图中图示的序列计算距离载荷把持点57的最大路径和最小路径。

所有的升降机臂被置于与载荷把持点接触并且每个接触点的高度随后被存储。这样的存储允许计算单个“来自接触部的路径”，借此可评估所保持的正确的载荷调平。

在该点，进入调平监控步骤58，其中关于接触式把持位置进行不平坦度的计算；进行在之前的阶段计算出的不平坦度与报警值例如+/-2.5cm的比较，并且应急模式在有过度的不平坦度的情况下被激活。

Claims (15)

1.一种用于竖直类型的交通工具升降机的监控装置，所述监控装置适于确保保持所述升降机中的载荷调平，所述监控装置包括：输入部分（40），其适于从所述竖直升降机以及从多个紧急情况报告接触部或相似的报告设备接收信号；处理部分（41），其与所述输入部分（40）相关联并且适于监控所述竖直升降机的操作并且适于探测所述竖直升降机的任何异常；以及，输出部分（42），其与所述处理部分（41）相关联并且适于根据从所述输入部分（41）和所述处理部分（41）接收的信号使能或抑制所述竖直升降机的马达的操作。

2.根据权利要求1所述的装置，还适于监控在所述升降机中所保持的所述载荷调平。

3.根据权利要求1-2所述的装置，其中所述处理部分（41）包括冗余结构，所述冗余结构优选地基于至少两个微处理器。

4.根据权利要求1-3所述的装置，其中所述多个输入通道适于从所述接触传感器以及从所述竖直升降机的编码器接收信号。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述输入通道还连接到电去耦合级和/或连接到信号放大级。

6.根据权利要求4-5所述的装置，其中所述紧急情况报告接触部优选地连接到位于接近于所述升降机的臂中的每个的应急按钮，并且连接到重置按钮。

7.根据权利要求1-6所述的装置，其中所述输入部分（40）包括冗余结构。

8.根据权利要求1-7所述的装置，其中所述输出部分（42）包括多个继电器，所述多个继电器被便利地连接从而监控所述竖直升降机的马达的供电从而使能或抑制所述竖直升降机的马达的操作。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述多个继电器被冗余地配置。

10.一种监控竖直类型的交通工具升降机的方法，所述方法适于确保保持所述升降机中的载荷调平以及管理所述升降机中的可能的紧急情况，所述方法包括以下步骤：

a）读取来自所述竖直升降机以及来自多个紧急情况报告接触部或相似的报告设备的信号；

b）确定与来自所述多个紧急情况报告接触部或相似的报告设备的应急按钮中的至少一个的所读取的信号有关的可能的紧急情况条件；

c）管理在前一个步骤遇到的所述可能的紧急情况条件；

d）确定与来自所述竖直升降机的所读取的信号有关的所述可能的紧急情况条件；

e）管理在前一个步骤遇到的所述可能的紧急情况条件；

f）循环地重复前述步骤a）至e）。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述步骤c）包括以下的进一步的步骤：

g）立即中断对所述竖直升降机的所有臂升降马达以及所有其他可能的致动器的供电；

h）开始应急操作模式；

i）读取来自所述紧急情况报告接触部以及来自所述重置报告接触部的信号；

j）管理重置逻辑并恢复正常操作。

12.根据权利要求10-11所述的方法，其中所述步骤d）包括通过进行以下的步骤来监控所述升降机的臂之间的调平：

l）读取以及验证提升高度（50）；

m）计算所述升降机臂的载荷把持点之间的调平（51）。

13.根据权利要求12所述的方法，其中读取以及验证所述提升高度（50）的所述步骤l）包括以下序列的步骤：

n）读取由所述竖直升降机的编码器传输的信号（52）；

o）监控以确保在单位时间中为所述系统的每个臂接收到多个验证消息（53）；

p）监控在步骤n）读取的模拟值和数字值的一致性，以便确立其具有在某个阈值内的最小偏差（54）；

q）监控所读取的信号的似真性，包括两个分离的步骤：在停止的升降机臂的情况下监控（55）以及在上升或下降移动臂的情况下监控（56）。

14.根据权利要求12-13所述的方法，其中计算所述升降机臂之间的调平（51）的所述步骤m）包括以下序列的步骤：

r）计算距离所述载荷把持点的最大路径和最小路径（57）；

s）步骤（58）：通过计算关于接触式把持位置的不平坦度来监控调平，将在前一个步骤中计算出的所述不平坦度与报警值相比较，以及在有过度的不平坦度的情况下激活应急模式。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述步骤r）包括以下步骤：

t）把所有的升降机臂置于与所述载荷把持点接触；

u）存储每个接触点的高度。

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