CN103010875B - 电梯控制系统及电梯控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种电梯控制系统及电梯控制方法，所述电梯控制系统包括控制装置、速度检测器，控制装置设置在电梯运行通道的顶端或底部，用以控制电梯系统，速度检测器设置在电梯运行通道的顶端，用以测量轿厢的速度及加速度信息并将产生的测量信号传递给所述控制装置，其特征在于，还包括超声波检测器、安全装置，超声波检测器设置在电梯运行通道的底部，用以测量轿厢至电梯运行通道底部的距离并将产生的测量信号传递给所述控制装置，安全装置设置在轿厢外部，并与控制装置连接，安全装置包括一爪型装置，爪型装置设置在轿厢外表面，用以使轿厢减速。本发明电梯控制系统及电梯控制方法的积极效果是：实现对电梯发生蹲底或冲顶事故的进一步的安全保护。

Description

电梯控制系统及电梯控制方法

技术领域

本发明涉及电梯控制及安全技术领域，尤其涉及一种电梯控制系统及电梯控制方法。

背景技术

随着我国高层建筑的迅速发展，电梯作为有效的运载工具越来越广泛的被应用。但是近年来电梯事故频频发生，主要原因是现有的电梯落底缓冲设计不合理、电梯故障等。一旦电梯失灵电梯可能就会发生蹲底、冲顶甚至楼层没电梯而电梯门仍可打开造成人们坠楼。此外，现有的电梯还存在的问题是：当电梯门打开一段时间而没有按住电梯门打开按钮时，电梯会自动闭合，这对于那些正在进入电梯的人来说无疑造成了伤害，特别是对身体行动不方便、提着物品的人来说影响更大。

发明内容

本发明的目的是，要解决上述问题，提供一种电梯控制系统，该系统能够在电梯发生蹲底或冲顶的情况下，实行安全保护，避免乘坐电梯的人员受到伤害。本发明的再一目的是，按所述电梯控制系统，提供一种电梯控制方法，该方法能够在电梯发生蹲底或冲顶的情况下，实行安全保护，避免乘坐电梯的人员受到伤害。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。

一种电梯控制系统，包括控制装置、速度检测器，所述控制装置设置在电梯运行通道的顶端或底部，用以控制电梯系统，所述速度检测器设置在电梯运行通道的顶端，用以测量轿厢的速度及加速度信息并将产生的测量信号传递给所述控制装置，其特征在于，还包括超声波检测器、安全装置，所述超声波检测器设置在电梯运行通道的底部，用以测量轿厢至电梯运行通道底部的距离并将产生的测量信号传递给所述控制装置，所述安全装置设置在轿厢外部，并与所述控制装置连接，所述安全装置包括一爪型装置，所述爪型装置设置在轿厢外表面，用以使轿厢减速。

进一步包括一层门定位检测器，所述层门定位检测器设置在轿厢上部，用以探测轿厢是否到达电梯门。

进一步包括一物体检测器，所述物体检测器设置在楼层电梯门的侧面，用以检测是否有人或物体进出电梯门。

进一步所述安全装置还包括控制块、弹性橡胶棉球盒及缓冲气囊，所述控制块设置在轿厢顶部，所述弹性橡胶棉球盒设置在轿厢内部的顶部，所述缓冲气囊设置在轿厢内部的底部，所述控制块用以控制弹性橡胶棉球盒及缓冲气囊的开启和关闭。进一步包括一压力检测器，所述压力检测器设置在轿厢底部，用以检测轿厢底部的压力。

一种电梯控制方法，采用上述的电梯控制系统，其特征在于，包括以下步骤：

（a）在控制装置中储存轿厢从各个探测区域处向下或向上运动的安全运动加速度及安全运动加速度持续的时间作为预设值；

（b）速度检测器检测轿厢加速度大小，并将检测的加速度大小信号传递给控制装置；

（c）超声波检测器检测轿厢到地面的距离，并将所述距离信号传递给控制装置；

（d）控制装置根据所述距离信号产生加速度持续时间信号，并将所述加速度大小信号及加速度持续时间信号与控制装置中储存的预设值进行比较，若加速度大小及加速度持续时间高于预设值，则执行步骤（e），否则，控制装置控制电梯系统正常运行；

（e）爪型装置启动并等待后续指令；若加速度持续时间超过一设定值，则控制装置发出指令，爪型装置工作，轿厢减速，否则，控制装置发出指令，爪型装置关闭。

进一步，所述电梯控制系统进一步包括控制块、弹性橡胶棉球盒及缓冲气囊，所述控制块设置在轿厢顶部，所述弹性橡胶棉球盒设置在轿厢顶部，所述缓冲气囊设置在轿厢底部，所述控制块用以控制弹性橡胶棉球盒及缓冲气囊的开启和关闭，所述步骤（d）后进一步包括如下步骤：

（f）控制块启动并等待后续指令；若加速度持续时间超过一设定值，则控制装置发出指令，使控制块工作，控制块控制弹性橡胶棉球盒开启及缓冲气囊充气。

一种电梯控制方法，采用上述的电梯控制系统，其特征在于，包括以下步骤：

（a）速度检测器检测轿厢运行速度，若速度为0，则执行步骤（b），否则，执行步骤（d）；

（b）超声波检测器检测轿厢底部至地面的距离，若轿厢底部至地面的距离与楼层电梯门至地面的高度相等，则执行步骤（c），否则，执行步骤（d）；

（c）层门定位检测器检测是否到达电梯门，若到达电梯门，则轿厢门及电梯门开启，否则，执行步骤（d）；

（d）轿厢门及电梯门不开启。

一种电梯控制方法，采用上述的电梯控制系统，其特征在于，包括如下步骤：当电梯延时时间已到，物体检测器检测是否有人或物体进出电梯，若有，则物体检测器将检测信号传递给控制装置，控制装置控制轿厢门及电梯门不关闭，否则，自动关闭轿厢门及电梯门。

一种电梯控制方法，采用上述的电梯控制系统，其特征在于，包括如下步骤：

（a）速度检测器检测轿厢运行速度，若速度为0，则执行步骤（b），否则，轿厢继续运行；

（b）超声波检测器检测轿厢至地面的距离，若轿厢至地面的距离与楼层电梯门至地面的高度相等，则执行步骤（c），否则，轿厢继续运行；

（c）压力检测器检测轿厢底部压力，若检测到的压力值大于或等于储存在控制装置中的设定值，则执行步骤（d），否则，轿厢门及电梯门开启；

（d）轿厢门及电梯门不开启，轿厢一直运行到目的地。

本发明电梯控制系统及电梯控制方法的积极效果是：在电梯运行通道中进一步设置超声波检测器及爪型装置，所述超声波检测器与设置在电梯通道中的速度检测器协调工作，当电梯发生蹲底或冲顶事故时，通过控制装置启动爪型装置实现对电梯发生蹲底或冲顶事故的进一步的安全保护。

附图说明

附图1为本发明电梯控制系统的结构示意图。

附图2为轿厢结构示意图。

附图3为本发明电梯控制方法Ⅰ的方框图。

附图4为本发明电梯控制方法Ⅱ的方框图。

附图5为本发明电梯控制方法Ⅲ的方框图。

附图中标号分别为：

1、控制装置；2、速度检测器；3、超声波检测器；4、轿厢；5、导轨；6、牵引钢缆；7、爪型装置；8、轿厢缓冲器；9、层门定位检测器；10、电梯门；11、物体检测器；12、控制块；13、弹性橡胶棉球盒；14、缓冲气囊；15、塑胶板；16、压力检测器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的电梯控制系统及电梯控制方法的具体实施方式做详细说明。

参见附图1，电梯控制系统包括控制装置1、速度检测器2、超声波检测器3及安全装置。在实务中，一般以楼层为单位将电梯运行通道分成多个探测区域，有多少楼层就有多少个探测区域，每个探测区域的范围为每个楼层的高度d，即电梯门高度和电梯门与高一层底部距离之和。

所述控制装置1设置在电梯运行通道（附图未示）的顶端或底部，所述电梯运行通道指的是电梯轿厢4升降运动的通道，所述电梯轿厢4沿着导轨5在牵引钢缆6的作用下在电梯运行通道中升降。在本实施方式中，所述控制装置设置在电梯运行通道的顶端，用以控制电梯系统，比如，控制电梯轿厢4的轿厢门的开启和关闭、控制电梯轿厢4的上行、下行或静止等。所述控制装置1为本领域技术人员熟知的控制器，其能够接受电梯各个部件发来的信号，对信号进行处理，并向电梯各个部件发出指令。

所述速度检测器2设置在电梯运行通道的顶端，用以测量轿厢4的速度及加速度，并将产生的速度或加速度信号传递给控制装置1。所述速度检测器2通过检测牵引钢缆6的运动实现测量轿厢4的速度及加速度。所述速度检测器2可以为传感器等本领域技术人员熟知的速度检测器。

所述超声波检测器3设置在电梯运行通道的底部，用以测量轿厢4的底部至电梯运行通道的底部的距离，并将产生的测量信号传递给控制装置1。所述超声波检测器3包括超声波发射模块（附图未示）、超声波接收模块（附图未示）及数据处理模块（附图未示），超声波发射模块发射超声波，发射出的超声波经轿厢4底部反射，反射回来的超声波被超声波接收模块接收，并将该信号传递给数据处理模块，数据处理模块对该信号进行处理，得到轿厢4的底部至电梯运行通道的底部的实际距离信号，并将该信号传递给控制装置1。超声波检测器3反应速度灵敏，每次测量间隔时间短，有利于控制装置1对轿厢4距离地面高度的实时监测。

所述安全装置设置在轿厢4外部，并与所述控制装置1连接，所述安全装置包括爪型装置7，所述爪型装置7设置在轿厢4的外表面上部，当发生事故时，在控制装置1的控制下，爪型装置7钳住牵引钢缆6，使轿厢4做减速运动。所述安全装置不仅包括爪型装置7，其还包括现有的电梯中使用的本领域技术人员熟知的其它装置，比如轿厢缓冲器8，所述轿厢缓冲器8设置在电梯运行通道底部，用以实现轿厢4碰撞时的减速。

进一步，参见图2，所述安全装置还包括控制块12、弹性橡胶棉球盒13及缓冲气囊14。所述控制块12设置在轿厢4顶部，所述控制块12用以控制弹性橡胶棉球盒13及缓冲气囊14的开启和关闭。所述弹性橡胶棉球盒13设置在轿厢4内部的顶部，其内部放置有弹性橡胶棉球，当电梯发生事故时，比如蹲底，控制块12控制弹性橡胶棉球盒13开启，弹性橡胶棉球从轿厢4内部的顶部掉落到轿厢4中，由于弹性橡胶棉球质量轻，在掉落时不会对乘梯人员造成伤害，还能对乘梯人员起到一定的缓冲保护作用。所述缓冲气囊14设置在轿厢4内部的底部，在轿厢4底部与供乘梯人员踩踏的塑胶板15之间具有一空腔，所述缓冲气囊14设置在该空腔内，当电梯发生事故时，比如蹲底，控制块12控制缓冲气囊14充气， 对乘梯人员起到缓冲保护作用。

继续参见图1，进一步，电梯控制系统还包括一层门定位检测器9，所述层门定位检测器9设置在轿厢4的上部，用以探测轿厢4是否到达所需楼层的电梯门10。所述层门定位检测器9将检测信号传递给控制装置1，控制装置执行后续动作。

进一步，电梯控制系统还包括一物体检测器11，所述物体检测器11设置在每个探测区域即每个楼层的电梯门10的侧面，用以检测是否有人或物体进出电梯门10，物体检测器11将检测的信号传递给控制装置1，控制装置1根据所述检测信号控制电梯门10的开启和关闭。在本实施方式中，所述物体检测器11距离楼层地面1m。当电梯的延时时间已到，但还有人或物体进出电梯，则物体检测器11检测到有人或物体进出电梯的信号，将该信号传递给控制装置1，则控制装置1控制电梯门10处于开启状态，若则电梯的延时时间已到，没有人或物体进出电梯，则物体检测器11不发出任何信号，控制装置1接收不到物体检测器11的信号，则控制装置1控制电梯门10关闭。在电梯中设置物体检测器11，可以避免人员进出电梯的过程中被电梯夹伤，起到安全保护作用。

进一步，所述电梯控制系统包括一压力检测器16，压力检测器16设置在轿厢4底部，用以检测轿厢4底部受到的压力，并将检测到的压力信号传递给控制装置1，控制装置1根据该压力信号控制电梯运行。

本发明还提供一种电梯控制方法，参见图3所示，所述控制方法利用上述电梯控制系统，检测电梯是否发生蹲底或冲顶的情况，并对发生的情况进行控制，从而减少事故对乘梯人员的伤害。所述电梯控制方法的具体实施方式的实施步骤如下：

步骤S30：在控制装置中储存轿厢从各个探测区域处向下或向上运动的安全运动加速度及安全运动加速度持续的时间作为预设值。

一般以楼层为单位将电梯运行通道分成多个探测区域，有多少楼层就有多少个探测区域，每个探测区域的范围为每个楼层的高度d，即电梯门高度和电梯门与高一层底部距离之和。在电梯初始化时，将轿厢从各个探测区域处向下或向上运动的安全运动加速度及安全运动加速度持续的时间储存在控制装置中，作为初始数据，安全运动加速度及安全运动加速度持续的时间即为电梯正常运行（不出现意外）时的加速度和加速度持续的时间。

步骤S31：速度检测器检测轿厢加速度大小，并将检测的加速度大小信号传递给控制装置。速度检测器通过检测牵引钢缆的运动实现测量轿厢加速度的目的。

步骤S32：超声波检测器检测轿厢到地面的距离，并将所述距离信号传递给控制装置。所述超声波检测器3设置在电梯运行通道的底部，用以测量轿厢的底部至电梯运行通道的底部的距离，并将产生的距离信号传递给控制装置。

步骤S33：控制装置根据所述距离信号产生加速度持续时间信号，并将所述加速度大小信号及加速度持续时间信号与控制装置中储存的预设值进行比较，若加速度大小及加速度持续时间高于预设值，则执行步骤S34，否则，控制装置控制电梯系统正常运行。

步骤S34：爪型装置启动并等待后续指令；若加速度持续时间超过一设定值，则控制装置发出指令，爪型装置工作，轿厢减速，否则，控制装置发出指令，爪型装置关闭。

若加速度大小及加速度持续时间高于预设值，爪型装置启动但是不工作，所述设定值预先存储在控制装置中，实务中，所述设定值为几十毫秒，当加速度持续时间超过该值时，控制装置可以判定电梯发生了蹲底或冲顶事故，则控制装置发出指示爪型装置工作的指令，在控制装置的控制下，爪型装置钳住牵引钢缆，使轿厢做减速运动。若加速度持续时间低于预设值，预示电梯不会发生蹲底或冲顶事故，则控制装置发出指示爪型装置关闭的指令，爪型装置关闭，电梯正常运行。

进一步，步骤S33后还可以执行以下步骤：

步骤S35：控制块启动并等待后续指令；若加速度持续时间超过一设定值，则控制装置发出指令，使控制块工作，控制块控制弹性橡胶棉球盒开启及缓冲气囊充气。

若加速度大小及加速度持续时间高于预设值，控制块启动但是不工作，即控制块不驱动弹性橡胶棉球盒开启及缓冲气囊充气。所述设定值与步骤S34中的设定值为同一数据。当加速度持续时间超过所述设定值，则控制装置发出指示控制块工作的指令，控制块控制弹性橡胶棉球盒开启，弹性橡胶棉球从轿厢内部的顶部掉落到轿厢中，由于弹性橡胶棉球质量轻，在掉落时不会对乘梯人员造成伤害，还能对乘梯人员起到一定的缓冲保护作用。所述缓冲气囊设置在轿厢内部的底部，在轿厢底部与供乘梯人员踩踏的塑胶板之间具有一空腔，所述缓冲气囊设置在该空腔内，控制块控制缓冲气囊充气， 对乘梯人员起到缓冲保护作用。若加速度持续时间低于预设值，预示电梯不会发生蹲底或冲顶事故，则控制装置发出指示控制块关闭的指令，控制块关闭，电梯正常运行。

本发明还提供一种电梯控制方法，参见图4所示，所述控制方法利用上述电梯控制系统，控制轿厢门及电梯门是否开启，从而能够有效避免电梯轿厢未到达电梯门位置时，电梯门打开，造成人员坠楼的情况发生。所述电梯控制方法的具体实施方式的实施步骤如下：

步骤S40：速度检测器检测轿厢运行速度，若速度为0，则执行步骤S41，否则，执行步骤S43。

若速度检测器检测轿厢运行速度为0，则说明此时轿厢静止；若速度检测器检测轿厢运行速度不为0，则说明此时轿厢依然在运动中，则轿厢门及电梯门不开启。

步骤S41：超声波检测器检测轿厢底部至地面的距离，若轿厢底部至地面的距离与楼层电梯门至地面的高度相等，则执行步骤S42，否则，执行步骤S43。

若超声波检测器检测轿厢底部至地面的距离与楼层电梯门至地面的高度相等，则说明此时轿厢恰好停留在楼层电梯门位置；若超声波检测器检测轿厢底部至地面的距离与楼层电梯门至地面的高度不相等，则说明此时轿厢没有停留在楼层电梯门位置，则轿厢门及电梯门不开启。

步骤S42：层门定位检测器检测是否到达电梯门，若到达电梯门，则轿厢门及电梯门开启，否则，执行步骤S43。

若层门定位检测器检测到达电梯门，则说明此时轿厢恰好与楼层电梯门相对应，控制装置控制轿厢门及电梯门开启；若层门定位检测器检测未到达电梯门，则说明此时轿厢不与楼层电梯门相对应，轿厢门及电梯门不开启。

步骤S43：轿厢门及电梯门不开启。

本发明还提供一种电梯控制方法，所述控制方法利用上述电梯控制系统，在有人或物体进出电梯时，控制轿厢门及电梯门的开启，从而能够有效避免当电梯延时时间到时，轿厢门及电梯门关闭夹伤乘梯人员，起到安全保护作用。所述电梯控制方法的具体实施方式的实施步骤如下：

当电梯延时时间已到，物体检测器检测是否有人或物体进出电梯，若有，则物体检测器将检测信号传递给控制装置，控制装置控制轿厢门及电梯门不关闭，否则，若则电梯的延时时间已到，没有人或物体进出电梯，则物体检测器不发出任何信号，控制装置接收不到物体检测器的信号，则控制装置控制电梯门关闭自动关闭轿厢门及电梯门。

本发明还提供一种电梯控制方法，所述控制方法利用上述电梯控制系统，在电梯满员即接近超载时，控制轿厢门及电梯门的开启，从而能够有效避免接近超载时由于有人在楼层按压电梯按钮而使得电梯不不得不停降的情况发生，节省乘梯人员的时间。所述电梯控制方法的具体实施方式的实施步骤如下：

步骤S50：速度检测器检测轿厢运行速度，若速度为0，则执行步骤S51，否则，轿厢继续运行。

若速度检测器检测轿厢运行速度为0，则说明此时轿厢静止；若速度检测器检测轿厢运行速度不为0，则说明此时轿厢依然在运动中，轿厢继续运行。

步骤S51：超声波检测器检测轿厢底部至地面的距离，若轿厢底部至地面的距离与楼层电梯门至地面的高度相等，则执行步骤S52，否则，轿厢继续运行。

若超声波检测器检测轿厢底部至地面的距离与楼层电梯门至地面的高度相等，则说明此时轿厢恰好停留在楼层电梯门位置；若超声波检测器检测轿厢底部至地面的距离与楼层电梯门至地面的高度不相等，则说明此时轿厢没有停留在楼层电梯门位置，则轿厢继续运行。

步骤S52：压力检测器检测轿厢底部压力，若检测到的压力值大于储存在控制装置中的设定值，则执行步骤S53，否则，轿厢门及电梯门开启。

所述压力检测器设置在轿厢底部，用以检测轿厢底部受到的压力，并将检测到的压力信号传递给控制装置，控制装置根据该压力信号控制电梯运行。所述设定值预先设定在控制装置中，电梯满员时电梯底部受到的压力值即为预设值。当有人等待电梯并在电梯运行方向按下电梯按键时，压力检测器检测轿厢底部压力，并将检测信号传递给控制装置，若检测到的压力值大于或等于储存在控制装置中的设定值，则当电梯轿厢到达上述电梯按键楼层时，控制装置控制轿厢门及电梯门不开启；若检测到的压力值小于储存在控制装置中的设定值，则当电梯轿厢到达上述电梯按键楼层时，控制装置控制轿厢门及电梯门正常开启。

步骤S53：轿厢门及电梯门不开启，轿厢一直运行到目的地。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 

Claims (2)

1.一种电梯控制方法，采用一种电梯控制系统，所述电梯控制系统，包括控制装置、速度检测器，所述控制装置设置在电梯运行通道的顶端或底部，用以控制电梯系统，所述速度检测器设置在电梯运行通道的顶端，用以测量轿厢的速度及加速度信息并将产生的测量信号传递给所述控制装置，其特征在于，还包括超声波检测器、安全装置，所述超声波检测器设置在电梯运行通道的底部，用以测量轿厢至电梯运行通道底部的距离并将产生的测量信号传递给所述控制装置，所述安全装置设置在轿厢外部，并与所述控制装置连接，所述安全装置包括一爪型装置，所述爪型装置设置在轿厢外表面，用以使轿厢减速，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（a）在控制装置中储存轿厢从各个探测区域处向下或向上运动的安全运动加速度及安全运动加速度持续的时间作为预设值；

（b）速度检测器检测轿厢加速度大小，并将检测的加速度大小信号传递给控制装置；

（c）超声波检测器检测轿厢到地面的距离，并将所述距离信号传递给控制装置；

（d）控制装置根据所述距离信号产生加速度持续时间信号，并将所述加速度大小信号及加速度持续时间信号与控制装置中储存的预设值进行比较，若加速度大小及加速度持续时间高于预设值，则执行步骤（e），否则，控制装置控制电梯系统正常运行；

（e）爪型装置启动并等待后续指令；若加速度持续时间超过一设定值，则控制装置发出指令，爪型装置工作，轿厢减速，否则，控制装置发出指令，爪型装置关闭。

2.根据权利要求1所述的一种电梯控制方法，其特征在于，所述电梯控制系统进一步包括控制块、弹性橡胶棉球盒及缓冲气囊，所述控制块设置在轿厢顶部，所述弹性橡胶棉球盒设置在轿厢顶部，所述缓冲气囊设置在轿厢底部，所述控制块用以控制弹性橡胶棉球盒及缓冲气囊的开启和关闭，所述步骤（d）后进一步包括如下步骤：

（f）控制块启动并等待后续指令；若加速度持续时间超过一设定值，则控制装置发出指令，使控制块工作，控制块控制弹性橡胶棉球盒开启及缓冲气囊充气。

Images