CN104555643A - 停运条件检测 - Google Patents

Abstract

电梯中的停运条件如果导致电梯的绳松弛的话，则是潜在危险的情况。在这种情况下，对重或轿厢即使在提升机仍然运行时也不移动。可以通过在检测到这种停运条件之后尽可能早地停止电梯来防止这种情况。停运条件的检测基于对电梯的提升机产生的扭矩的监测。当检测到扭矩的快速变化时，怀疑出现停运条件。当怀疑出现停运条件时，电梯可以停止或者可以发出警报。

Description

停运条件检测

技术领域

本发明涉及电梯，并且更具体地，涉及检测电梯轿厢或对重的停运条件(stall condition)。

背景技术

包括曳引轮的电梯被普遍地使用，其中曳引轮被布置成操作至少一个绳，一般为多个绳，电梯轿厢或对重附接于所述绳。绳与曳引轮之间的摩擦在电梯中尤为关键。在正常运行状态期间，绳与曳引轮之间的摩擦足够大，使得当电机运行曳引轮时，电梯向上或向下运动。摩擦力由多个不同的因素确定，例如：绳和曳引轮的形状和结构以及电梯轿厢和对重的重量。出于各种原因、例如能效和安全要求来决定这些因素的参数。

当绳与曳引轮之间的摩擦足够高时，即使在电梯轿厢或对重已经停止运行了时，曳引轮中的绳也不会滑动。可能例如由于电梯轿厢或对重卡在电梯轴中的运行故障而导致停止运行。如果电梯轿厢正在向上移动并且向下移动的对重卡住了，那么在曳引轮与对重之间的绳中将出现松弛。曳引轮与对重(或者，如果运动沿相反的方向，则为曳引轮与电梯轿厢)之间的松弛会导致不便或者甚至导致安全风险。停止运行的另一个示例是如下情形：对重或电梯轿厢处于缓冲状态，而提升机仍在运行。

常规地，已经通过如下方式解决了该问题：将系统设计成使得摩擦足够大以在正常状态下运行，并且在停止运行的情况下，摩擦不过高，使得绳将滑动。这种类型的设计对电梯系统的总体设计设定了限制，并且附加的机械运动导致效率不足和不必要的磨损。

在一种改进的方法中，通过监测提升机所需的电流来检测停运条件。例如，如果对重已经停止运行，那么对重导致的重力对电梯轿厢的提升没有帮助。因此，提升机需要更高的电流以便维持电梯轿厢的向上运动。如果提升机所需的电流超过预定的阈值，则检测到停运条件。

当前的阈值方案的缺点在于，电流在所有的情况下都不超过阈值。电流阈值必须超过最高的容许电流，并且当停止运行已经发生了时，可能的是电流阈值并不总是被超过。

发明内容

电梯中的停运条件如果导致电梯的绳松弛的话，则是潜在危险的情况。在这种情况下，对重或轿厢即使在提升机仍然运行时也不移动。可以通过在检测到这种停运条件之后尽可能早地停止电梯来防止这种情况。停运条件的检测基于对电梯的提升机产生的扭矩的监测。

当检测到扭矩的快速变化时，怀疑出现停运条件。当怀疑出现停运条件时，电梯可以停止或者可以发出警报。

本发明适用于所有如下的具有曳引轮的电梯：曳引轮涉及悬挂装置，悬挂装置包括普通双绞线钢丝绳、高摩擦涂覆绳、齿轮传动带和类似装置。

在本发明的实施例中，公开了一种检测电梯中的停运条件的方法。在该方法中，监测用于提升所述电梯的扭矩。根据监测的扭矩计算所使用的所述扭矩的变化率。当计算出的所述变化率超过预定阈值时，检测到停运条件。在本发明的另一个实施例中，公开了在能够对至少一个电梯进行指令的控制单元中执行的计算机程序。

在本发明的另一个实施例中，公开了一种检测电梯中的停运条件的系统。该系统还包括控制单元，该控制单元被配置成测量用于提升所述电梯的扭矩，其中所述控制单元被配置成在所述扭矩快速变化时检测到停运条件。可以使用上述方法来检测快速变化。

在本发明的另一个实施例中，上述系统用于控制至少一个电梯。该系统可以对每个电梯实施或者在组控制层级执行。

本发明的优点在于，其能够检测没有被诸如扭矩或电流阈值之类的常规方法覆盖的情况下的停运条件，并且因此解决了现有技术的问题。本发明的另一个优点在于，其一般不需要对电梯进行结构改变。本发明通常能够利用已有的设备来实施，然而，当电梯不包括必要的部件时，可以在无需对已有的系统进行进一步改动的情况下添加所需的部件。

因此，本发明的优点在于，其提高了乘客的安全性并且实施起来是容易且成本高效的。另外，当根据本发明能够处理停运条件控制时，设计人员在针对绳和曳引轮选择摩擦特性时具有更大的自由度。这可以允许整个电梯的更好的功能性和/或更低廉的价格。

本发明的另一个优点在于，其还以具有不能够滑动的悬挂装置的配置提供了更好的乘客安全性。例如，当利用齿轮传动带运行的电梯轿厢正在向下运动时，电梯轿厢可能停止运行。在这种情况下，当提升机继续运行时，会出现曳引轮与电梯轿厢之间的电梯松弛。当电梯轿厢已经由于不期望的缺陷而意外地停止时，电梯轿厢可以仅仅暂时地停止。因此，当停运条件被解除并且悬挂装置中存在松弛时，轿厢可以自由地下落。当悬挂装置不再有松弛时，可能导致不期望的冲击。这种冲击不仅是令人不舒服的，而且还可能是危险的。本发明的优点在于，其快速地检测这种情况，使得电梯可以停止而不会对电梯轿厢中的乘客造成危险或不便。相应地，对重的停运条件可能导致危险或不便。

附图说明

包括在本文中以提供对本发明的进一步理解并且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起帮助阐释本发明的原理。在附图中：

图1是所公开的本发明的示例性实施例的框图；

图2是本发明的示例性实施例的流程图；以及

图3是根据图2的示例的快速变化的图示。

具体实施方式

现在将对本发明的实施例进行详细地参考，在附图中示出了这些实施例的示例。

在图1中，公开了根据本发明的示例性实施例的框图。在该实施例中，提升机10被配置成操作包括电梯轿厢11和对重12的电梯。电梯轿厢11和对重12与布置成由提升机10操作的绳13联接。绳通过折向滑轮16、17联接于电梯轿厢11和对重12。绳13的端部联接于电梯轴，使得电梯能够被操作。例如，绳可以联接于提升机的支撑结构，使得曳引轮15能够被提升机操作。本领域技术人员将理解的是，还可以存在其他用于电梯绳的配置。

在图1中，提升机10联接于电源14，使得电动马达18能够将电力转换为用于通过曳引轮15移动电梯轿厢和对重的扭矩。提升机还包括控制单元19，控制单元19连接于电源，使得其能够测量电动马达18的功耗。

在图1的示例中，电梯轿厢11正在向上运动并且对重12正在向下运动。由于某种原因，对重12卡在了轴上，从而停止向下运动。在对重12侧的绳13中将立即出现松弛。由于对重12对电梯轿厢11的向上运动没有帮助，所以电动马达15必须承担所有的工作。因此，需要更多来自电源14的功率。

控制单元19连续地测量电流。当其检测到从电源14到电动马达14的电流的快速变化时，判定对重不再继续运动。在该判定之后，控制单元19进行电梯的紧急制动，以防止进一步的松弛。可以施加诸如自动紧急呼叫之类的进一步的措施。

在参照图1说明的实施例中，公开了扭矩的快速变化。扭矩源自于电流。因此，检测电流的快速变化是测量在该时刻施加的扭矩的变化的示例。还可以应用检测快速变化的其他方式。

在图2中，公开了根据示例性实施例的方法。在该方法中，在步骤20中监测电流的使用。现代的电梯可以被配置成为了多种目的而监测多个不同的功能。对于本发明，测量用于提升的扭矩是具有意义的，并且该扭矩能够根据用于提升的电流得到。实际测量处理对于信号处理领域的技术人员是已知的，并且根据应用，可能需要对测量的信号进行处理以根据测量结果作出正确的结论。例如，处理可以包括从扭矩指示信号中过滤掉不期望的、一般为高频的分量。在监测期间，在步骤21中连续地计算使用的扭矩的变化率。例如，可以在预定时间间隔期间测量变化。这种间隔可以基于应用来选择；然而，本领域技术人员将理解的是，该时间间隔必须是相对较短的时期，因为电梯快速地行进并且松弛应当被最小化。在步骤22中，计算出的值被与预定阈值连续地作比较。该阈值也是基于应用而选择的，使得电梯的正常运动不会触发该条件。在步骤23中，如果该阈值被超过，则电梯可以停止。作为对停止的替代，可以发出警报；然而，当怀疑绳中有松弛时，一般是出于乘客的安全性考虑而停止电梯。一般地，总是在紧急停止之后发出警报。

如果电梯不包括测量装置，则可以安装附加的测量装置。测量装置可以包括所有讨论过的功能性。因此，当附加的装置检测到快速变化时，其能够停止电梯并且能够发出警报。

在图3中，示出了揭示快速变化的图。在图中，在箭头30所指向的时刻x，快速变化已经发生，因为y的值作为x的函数快速地变化。因此，导数f’(x)具有高值并且提升必须停止。为了清楚起见，在图3中，揭示了根据现有技术的阈值电流31。阈值电流机构可以与本发明一起使用；然而，在图3的示例中，阈值电流没有被超过。因此，常规的方法将无法检测到本示例的可能的停运条件。这可能在例如提升空的轿厢时发生。因此，所需的电流与电梯轿厢满时被提升的情况相比较小，因此阈值电流不被超过。

上述方法可以被实施为计算机软件，该计算机软件在能够与用于检测用于提升的扭矩的快速变化的测量装置通信并且能够在检测到这种变化时停止电梯的计算装置中执行。当该软件在计算装置中执行时，其被配置成执行前面描述的本发明的方法。该软件在计算机可读介质上体现，使其能够被提供给计算装置。

如上所述，示例性实施例的部件可以包括用于保存根据本发明的教导编程的指令并且用于保持本文描述的数据结构、表格、记录和/或其他数据的计算机可读介质或存储器。计算机可读介质可以包括参与向处理器提供指令以用于执行的任何适当的介质。计算机可读介质的常见形式可以例如包括软盘、柔性碟、硬盘、磁带、任何其他适当的磁性介质、CD-ROM、CD±R、CD±RW、DVD、DVD-RAM、DVD±RW、DVD±R、HD DVD、HD DVD-R、HD DVD-RW、HDDVD-RAM、蓝光盘、任何其他适当的光学介质、RAM、PROM、EPROM、闪存、任何其他适当的存储芯片或存储盒、载波或计算机能够读取的任何其他适当的介质。

对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，本发明的基本概念可以通过多种方式来实施。本发明及其实施例因此并不局限于上述示例；相反，本发明及其实施例可以在权利要求的范围内变化。

Claims (14)

1.一种用于检测电梯中的停运条件的方法，所述方法包括以下步骤：

监测用于提升所述电梯的提升机的扭矩；

计算所使用的所述扭矩的变化率；以及

当计算出的所述变化率超过预定阈值时，检测到停运条件。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括停止所述电梯以作为对检测到的停运条件的响应。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还包括发出警报以作为对检测到的停运条件的响应。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过监测输入至所述提升机的马达的电流或者监测从所述提升机的马达输出的电流而确定所述扭矩。

5.一种计算机程序，包括代码，所述代码适于当在数据处理系统上执行时致使根据权利要求1至4中任一项所述的方法。

6.一种用于检测电梯中的停运条件的系统，所述系统还包括：

控制单元(19)，所述控制单元(19)被配置成测量用于提升所述电梯的提升机的扭矩，其中所述控制单元(19)被配置成在所述扭矩快速变化时检测到停运条件。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述控制单元(19)包括测量装置，所述测量装置被配置成通过监测输入至所述提升机的马达的电流或者监测从所述提升机的马达输出的电流而确定所述扭矩。

8.根据权利要求6或7所述的系统，其中，所述系统还包括用于确定所述停运条件的处理器。

9.根据前述权利要求6至8中任一项所述的系统，其中，所述系统被配置成停止所述电梯以作为对检测到的停运条件的响应。

10.根据前述权利要求6至9中任一项所述的系统，其中，所述系统被配置成发出警报以作为对检测到的停运条件的响应。

11.根据前述权利要求6至10中任一项所述的系统，其中，所述控制器被配置成监测多个电梯。

12.根据前述权利要求6至11中任一项所述的系统，其中，所述控制单元(19)被配置成：

通过计算所使用的所述扭矩的变化率来检测快速变化；以及

当计算出的所述变化率超过预定阈值时，检测到停运条件。

13.一种电梯，包括根据前述权利要求6至12中任一项所述的系统。

14.一种电梯组，包括根据前述权利要求6至12中任一项所述的系统。