CN105668365A - 智能识别防撞及自动紧急制动系统及实施方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能识别防撞及自动紧急制动系统，设置在循环电梯的梯笼上，每个梯笼设有升降控制器，所述的循环电梯包括上行井道和下行井道，它包括位于每个梯笼上的用于接收前端梯笼运行信息及发出本梯笼运行信息的无线收发器、位于每个梯笼顶部和底部的距离测量装置、以及距离控制器；距离控制器用于实时读取无线收发器和距离测量装置发送的数据并进行分析，发出本梯笼的速度控制命令给本梯笼的升降控制器，控制本梯笼减速或停车。通过在循环电梯的梯笼应用该系统，让梯笼本身计算与相邻梯笼的相对距离，主动干预梯笼的运行，作为循环电梯防撞安全控制的一种保障措施，极大的提高了循环电梯的安全系数。

Description

智能识别防撞及自动紧急制动系统及实施方法

技术领域

本发明属于施工升降机领域，特别涉及一种智能识别防撞及自动紧急制动系统及实施方法。

背景技术

传统的施工升降机是在标准节轨道的两边分别布置一台梯笼，每个梯笼有独立的运行轨道，梯笼之间互不干扰，没有相对距离的概念。传统的施工电梯只需要关注梯笼在最高点的“冒顶”危险和最低点的“蹲底”危险，一般情况下，在导轨标准节的上下极限位置分别设置机械挡块，在电梯梯笼内上下两个方向分别配置减速行程开关，限位行程开关和极限行程开关，形成三道防线，电梯梯笼将要到达极限位置时，首先触发的是减速行程开关，此行程开关的作用是让电梯减速至最低速度行驶，接着触发限位行程开关，此行程开关的作用是让电梯正常停车，如果此时电梯还没有停下，就会接着触发极限行程开关，此开关会让电梯梯笼升降控制器断电，强制驱动电机停止运行，并且将刹车器抱闸。此三道防线基本可以保证电梯安全运行，另外在导轨架最高处，还有一节没有安装齿条的特殊标准节，保证梯笼无法越过。但是针对单塔多笼循环运行施工电梯，电梯梯笼就会出现在导轨架一侧的情况，除了具备传统电梯的三道防线之外，还必须具备梯笼与梯笼之间的距离控制，防止梯笼相互发生撞击，这就需要梯笼本身具备测量上下相邻梯笼相对距离的功能，并且具备自动控制梯笼减速停车，甚至断电抱闸的功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种智能识别防撞及自动紧急制动系统及实施方法，保证循环运行施工电梯的安全运行。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种智能识别防撞及自动紧急制动系统，设置在循环电梯的梯笼上，每个梯笼设有升降控制器，所述的循环电梯包括上行井道和下行井道，其特征在于：它包括位于每个梯笼上的用于接收前端梯笼运行信息及发出本梯笼运行信息的无线收发器、位于每个梯笼顶部、底部的距离测量装置、以及位于每个梯笼内的距离控制器；无线收发器和距离测量装置分别与距离控制器的输入端连接；距离控制器用于实时读取无线收发器和距离测量装置发送的数据并进行分析，发出本梯笼的速度控制命令给本梯笼的升降控制器，控制本梯笼减速或停车；所述的前端梯笼为位于在行驶方向的前端的最近的一个梯笼。

按上述方案，所述的距离测量装置为激光测距仪、雷达测距仪、超声波测距仪、摄像头摄像测距仪、或垂直安装于梯笼顶部和底部具有足够长度的可伸缩长杆末端的碰撞传感器中的一种。

按上述方案，所述的每个梯笼顶部、底部均设有用于相撞时缓冲吸能的缓冲阻尼器。

按上述方案，所述的循环电梯还包括平行井道，所述的每个梯笼侧向也设有距离测量装置。

按上述方案，它还包括设置在每个梯笼顶部和底部的摄像头，图像显示在相应梯笼中的显示器上。

按上述方案，所述的距离测量装置为摄像头摄像测距仪，摄像头摄像测距仪包括标定后的摄像头、若干光源和图像处理器，图像处理器用于根据摄像头采集的位于相邻梯笼上的若干光源的图像与预设的图像进行比较，从而判定梯笼之间的距离。

上述智能识别防撞及自动紧急制动系统的实施方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、梯笼在运行时，通过无线收发器接收前端梯笼运行信息，并发出本梯笼运行信息；运行信息包括梯笼当前位置、运行方向和速度；

S2、距离控制器根据采集到的前端梯笼运行信息，与本梯笼运行信息相比较，当运行信息中任意一项的差值不在预设的范围内时，距离控制器发出警告信息，同时发出本梯笼的速度控制命令给本梯笼的升降控制器，控制本梯笼减速或停车；

S3、当无线收发器失效时，通过距离测量装置实时测定本梯笼与前端梯笼的间距，当间距超过限值时，距离控制器发出警告信息，同时发出本梯笼的速度控制命令给本梯笼的升降控制器，控制本梯笼减速或停车。

按上述方法，所述的S3中，通过本梯笼的运行方向确定选取顶部或底部的距离测量装置采集的距离数据作为判断依据，所述的限值包括正常安全距离、警告安全距离和极限安全距离；

当所选定的距离测量装置采集的距离数据大于正常安全距离，由升降控制器控制本梯笼正常行驶；

当所选定的距离测量装置采集的距离数据小于或等于正常安全距离、且大于警告安全距离时，距离控制器发送减速指令；

当所选定的距离测量装置采集的距离数据小于或等于警告安全距离、且大于极限安全距离时，距离控制器发送停车指令；

当所选定的距离测量装置采集的距离数据小于或等于极限安全距离时，距离控制器发送切断驱动电机电源的指令。

本发明的有益效果为：通过在循环电梯的梯笼应用该系统，让梯笼本身计算与相邻梯笼的相对距离，主动干预梯笼的运行，作为循环电梯防撞安全控制的一种保障措施，极大的提高了循环电梯的安全系数。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图中：1-导轨架，2-梯笼，3-上距离测量装置，4-下距离测量装置，5-距离控制器，6-升降控制器，7-无线收发器。

具体实施方式

下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。

本发明提供一种智能识别防撞及自动紧急制动系统，设置在循环电梯的梯笼2上，每个梯笼设有升降控制器，所述的循环电梯包括上行井道和下行井道，如图1所示，它包括位于每个梯笼2上的用于接收前端梯笼运行信息及发出本梯笼运行信息的无线收发器7、位于每个梯笼2顶部、底部的距离测量装置（如图1所示的上距离测量装置3、下距离测量装置4）、以及位于每个梯笼2内的距离控制器5；无线收发器7和距离测量装置分别与距离控制器5的输入端连接；距离控制器5用于实时读取无线收发器7和距离测量装置发送的数据并进行分析，发出本梯笼的速度控制命令给本梯笼的升降控制器6，控制本梯笼减速或停车；所述的前端梯笼为位于在行驶方向的前端的最近的一个梯笼。

所述的距离测量装置为激光测距仪、雷达测距仪、超声波测距仪、摄像头摄像测距仪、或垂直安装于梯笼顶部、底部和侧向具有足够长度的可伸缩长杆末端的碰撞传感器中的一种。摄像头摄像测距仪由摄像头和若干光源组成，摄像头布置在梯笼的顶部和底部，形成一定形状的若干光源也布置在梯笼的顶部和底部，图像处理器用于根据摄像头采集的位于相邻梯笼上的若干光源的图像与预设的图像进行比较，从而判定梯笼之间的距离。更具体的，由于距离的远近不同，使得若干光源组成的一定形状在所拍摄的图像中的比例不同，距离越远所拍摄的图像中若干光源组成的一定形状所占比例越小，随着距离越来越近，所拍摄到的图像中若干光源组成的一定形状所占比例逐渐增大，直到与预设的图像中的比例相一致时，说明相邻梯笼之间的距离已经到达预设的阈值。

还可以在梯笼顶部和底部安装摄像头，图像显示在相应梯笼中的显示器上，由司机通过观看本机上下的实时图像，肉眼判断与相邻梯笼的距离。

优选的，所述的每个梯笼顶部和底部均设有用于相撞时缓冲吸能的缓冲阻尼器，防止过大的冲击力导致破坏。

梯笼2在各井道的导轨架1上运行，若梯笼2通过旋转换轨装置在上行井道和下行井道之间交换，则无需在侧向设置距离测量装置和缓冲阻尼器；若梯笼2通过平行井道在上行井道和下行井道之间交换，则在侧向设置距离测量装置和缓冲阻尼器。

上述智能识别防撞及自动紧急制动系统的实施方法，包括以下步骤：

S1、梯笼在运行时，通过无线收发器接收前端梯笼运行信息，并发出本梯笼运行信息；运行信息包括梯笼当前位置、运行方向和速度；

S2、距离控制器根据采集到的前端梯笼运行信息，与本梯笼运行信息相比较，当运行信息中任意一项的差值不在预设的范围内时，距离控制器发出警告信息，同时发出本梯笼的速度控制命令给本梯笼的升降控制器，控制本梯笼减速或停车；

S3、当无线收发器失效时，通过距离测量装置实时测定本梯笼与前端梯笼的间距，当间距超过限值时，距离控制器发出警告信息，同时发出本梯笼的速度控制命令给本梯笼的升降控制器，控制本梯笼减速或停车。

进一步的，所述的S3中，通过本梯笼的运行方向确定选取顶部、底部或侧向（在有平行井道时才需要侧向）的距离测量装置采集的距离数据作为判断依据，所述的限值包括正常安全距离、警告安全距离和极限安全距离；当所选定的距离测量装置采集的距离数据大于正常安全距离，由升降控制器控制本梯笼正常行驶；当所选定的距离测量装置采集的距离数据小于或等于正常安全距离、且大于警告安全距离时，距离控制器发送减速指令；当所选定的距离测量装置采集的距离数据小于或等于警告安全距离、且大于极限安全距离时，距离控制器发送停车指令；当所选定的距离测量装置采集的距离数据小于或等于极限安全距离时，距离控制器发送切断驱动电机电源的指令。

例如：当本梯笼在上行井道中运行，则前端梯笼位于本梯笼的上部，利用位于梯笼顶部的距离测量装置获取前端梯笼与本梯笼之间的距离数据；当本梯笼在下行井道中运行，则前端梯笼位于本梯笼的下部，利用位于梯笼底部的距离测量装置获取前端梯笼与本梯笼之间的距离数据；当本梯笼在平行井道中运行，则前端梯笼位于本梯笼的侧向，利用位于梯笼侧向的距离测量装置获取前端梯笼与本梯笼之间的距离数据。

进一步的，所述的S2中，首先根据运行方向确定前端梯笼是位于本梯笼顶部的梯笼还是位于本梯笼底部的梯笼，亦或是在平行井道中（如果有的话）位于本梯笼侧向的梯笼；其次根据前端梯笼与本梯笼之间的位置信息，当二者位置之间的距离小于预设的安全距离，则发出警告信息，同时发出本梯笼的速度控制命令给本梯笼的升降控制器，控制本梯笼减速或停车。预设的安全距离和相应的控制指令可与S3中的设定一致。二者的位置信息可以根据两个梯笼的实时速度和运行时间计算得到，也可以根据传感器或梯笼所在楼层等其他数据换算得到。

通过采用本发明系统及其实施方法，提高了超高层循环运行施工电梯的安全系数，为同侧导轨架上的相邻电梯防撞问题提供了一种新的解决方案。

以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能识别防撞及自动紧急制动系统，设置在循环电梯的梯笼上，每个梯笼设有升降控制器，所述的循环电梯包括上行井道和下行井道，其特征在于：它包括位于每个梯笼上的用于接收前端梯笼运行信息及发出本梯笼运行信息的无线收发器、位于每个梯笼顶部、底部的距离测量装置、以及位于每个梯笼内的距离控制器；无线收发器和距离测量装置分别与距离控制器的输入端连接；距离控制器用于实时读取无线收发器和距离测量装置发送的数据并进行分析，发出本梯笼的速度控制命令给本梯笼的升降控制器，控制本梯笼减速或停车；所述的前端梯笼为位于在行驶方向的前端的最近的一个梯笼。

2.根据权利要求1所述的智能识别防撞及自动紧急制动系统，其特征在于：所述的距离测量装置为激光测距仪、雷达测距仪、超声波测距仪、摄像头摄像测距仪、或垂直安装于梯笼顶部和底部具有足够长度的可伸缩长杆末端的碰撞传感器中的一种。

3.根据权利要求1所述的智能识别防撞及自动紧急制动系统，其特征在于：所述的每个梯笼顶部、底部均设有用于相撞时缓冲吸能的缓冲阻尼器。

4.根据权利要求1或2所述的智能识别防撞及自动紧急制动系统，其特征在于：所述的循环电梯还包括平行井道，所述的每个梯笼侧向也设有距离测量装置。

5.根据权利要求1所述的智能识别防撞及自动紧急制动系统，其特征在于：它还包括设置在每个梯笼顶部和底部的摄像头，图像显示在相应梯笼中的显示器上。

6.根据权利要求2所述的智能识别防撞及自动紧急制动系统，其特征在于：所述的距离测量装置为摄像头摄像测距仪，摄像头摄像测距仪包括标定后的摄像头、若干光源和图像处理器，图像处理器用于根据摄像头采集的位于相邻梯笼上的若干光源的图像与预设的图像进行比较，从而判定梯笼之间的距离。

7.权利要求1所述的智能识别防撞及自动紧急制动系统的实施方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、梯笼在运行时，通过无线收发器接收前端梯笼运行信息，并发出本梯笼运行信息；运行信息包括梯笼当前位置、运行方向和速度；

S2、距离控制器根据采集到的前端梯笼运行信息，与本梯笼运行信息相比较，当运行信息中任意一项的差值不在预设的范围内时，距离控制器发出警告信息，同时发出本梯笼的速度控制命令给本梯笼的升降控制器，控制本梯笼减速或停车；

S3、当无线收发器失效时，通过距离测量装置实时测定本梯笼与前端梯笼的间距，当间距超过限值时，距离控制器发出警告信息，同时发出本梯笼的速度控制命令给本梯笼的升降控制器，控制本梯笼减速或停车。

8.根据权利要求7所述的实施方法，其特征在于：所述的S3中，通过本梯笼的运行方向确定选取顶部或底部的距离测量装置采集的距离数据作为判断依据，所述的限值包括正常安全距离、警告安全距离和极限安全距离；

当所选定的距离测量装置采集的距离数据大于正常安全距离，由升降控制器控制本梯笼正常行驶；

当所选定的距离测量装置采集的距离数据小于或等于正常安全距离、且大于警告安全距离时，距离控制器发送减速指令；

当所选定的距离测量装置采集的距离数据小于或等于警告安全距离、且大于极限安全距离时，距离控制器发送停车指令；

当所选定的距离测量装置采集的距离数据小于或等于极限安全距离时，距离控制器发送切断驱动电机电源的指令。