CN105731203B - 电梯轿厢定位方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯轿厢定位方法，包括：当电梯轿厢工作状态时，发送距离检测开始指令；根据所述距离检测开始指令，实时获取电梯轿厢距离电梯井道底部的距离信息；根据所述距离信息计算对应的位置高度结果；输出所述位置高度结果。应用本发明提供的电梯轿厢定位方法，能够实时获得电梯轿厢的位置高度，在电梯正常运行时，能够提醒乘客电梯的实际高度；当电梯发生故障时，也能够为救援提供精准的轿厢高度，也就是轿厢实际处于电梯井道中的位置，进而为救援提供判断依据，有效的提高电梯的安全性。本发明还公开了一种电梯轿厢定位系统。

Description

电梯轿厢定位方法及系统

技术领域

本发明涉及电梯技术领域，更具体地说，涉及一种电梯轿厢定位方法，还涉及一种电梯轿厢定位系统。

背景技术

电梯是我们日常工作生活及建筑施工等领域极为常用的设备。无论是居住用楼还是商业用楼，电梯成为高楼层建筑必备的代步工具。垂直升降电梯一般具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式以便于乘客出入或装卸货物。

因电梯异常运转而导致的人员伤亡事故的发生，使得电梯安全日益被重视。然而现有的电梯技术中楼层定位技术并不完善，楼层定位出错时有发生。

现有技术中，电梯定位系统的基本职能是定位轿厢是否到达楼层，但对于电梯在电梯井道中的实际高度，也就是位置高度并不能精准的定位。因而，当轿厢在两层楼之间时，现有系统很难精准的判断轿厢更加靠近上层还是下层。故在电梯出现故障时，电梯轿厢未到达外召楼层，厅门就开了，乘客不注意就会坠落电梯井道。如：轿厢门打开，但电梯并没有到达指定楼层、就会导致人员坠落的事故。在消防方面也存在着重大的安全隐患。如：在高层建筑中发生灾情，在救援时如果发生楼层定位错误的问题，将导致十分严重的后果。

综上所述，如何有效地解决无法精确定位电梯轿厢高度及由此引起的安全隐患等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种电梯轿厢定位方法，该电梯轿厢定位方法可以有效地解决无法精确定位电梯轿厢高度及由此引起的安全隐患的问题，本发明的第二个目的是提供一种电梯轿厢定位系统。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种电梯轿厢定位方法，包括：

当电梯轿厢工作状态时，发送距离检测开始指令；

根据所述距离检测开始指令，实时获取电梯轿厢距离电梯井道底部的距离信息；

根据所述距离信息计算对应的位置高度结果；

输出所述位置高度结果。

优选地，上述电梯轿厢定位方法中，所述输出所述位置高度结果具体为显示所述位置高度结果。

优选地，上述电梯轿厢定位方法中，所述输出所述位置高度结果还包括：

根据每层楼层的高度值、所述电梯轿厢的高度值及所述位置高度结果判断所述电梯轿厢是否位于正常开启高度，如果是，则输出第一预设信号；如果否，则输出第二预设信号。

优选地，上述电梯轿厢定位方法中，所述输出第一预设信息为显示第一预设状态，所述输出第二预设信息为显示第二预设状态。

优选地，上述电梯轿厢定位方法中，所述实时获取电梯轿厢距离电梯井道底部的距离信息具体包括：

实时获取电梯轿厢的底面距离电梯井道底部的距离信息。

应用本发明提供的电梯轿厢定位方法时，当电梯轿厢处于工作状态时，发送距离检测开始指令，根据该距离检测开始指令，实时获取电梯轿厢距离电梯井道底部的距离信息，进而根据距离信息计算对应的位置高度结果并将该结果输出。因此，通过该方法能够实时获得电梯轿厢的位置高度，在电梯正常运行时，能够提醒乘客电梯的实际高度；当电梯发生故障时，也能够为救援提供精准的轿厢高度，也就是轿厢实际处于电梯井道中的位置，进而为救援提供判断依据，有效的提高电梯的安全性。

在一种优选的实施方式中，本发明提供的电梯轿厢定位方法，其输出位置高度结果还包括：根据每层楼层的高度值、所述电梯轿厢的高度值及所述位置高度结果判断所述电梯轿厢是否位于正常开启高度，如果是，则输出第一预设信息；如果否，则输出第二预设信息。也就是在显示轿厢位置高度的同时，直观的输出电梯轿厢是否位于正常开启高度，从而能够直接的提醒乘客，用户体验更好。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种电梯轿厢定位系统。

一种电梯轿厢定位系统，包括：

当电梯轿厢工作状态时，发送距离检测开始指令的控制器；

根据所述距离检测开始指令，实时获取电梯轿厢距离电梯井道底部的距离信息的测距装置，所述测距装置设置于所述电梯轿厢上且与所述控制器电性连接；

用于输出所述控制器计算获得的距离信息对应的位置高度结果的输出装置，所述输出装置与所述控制器电性连接。

优选地，上述电梯轿厢定位系统中，所述测距装置为激光测距装置。

优选地，上述电梯轿厢定位系统中，所述输出装置为显示屏。

优选地，上述电梯轿厢定位系统中，所述控制器为根据所述位置高度结果判断所述电梯轿厢是否位于正常开启高度的控制器。

优选地，上述电梯轿厢定位系统中，所述输出装置为在所述控制器判断所述电梯轿厢位于正常开启高度时输出第一预设信息、在所述控制器判断所述电梯轿厢未位于正常开启高度时输出第二预设信息的输出装置。

本发明提供的电梯轿厢定位系统能够实时获得电梯轿厢的位置高度，在电梯正常运行时，能够提醒乘客电梯的实际高度；当电梯发生故障时，也能够为救援提供精准的轿厢高度，也就是轿厢实际处于电梯井道中的位置，进而为救援提供判断依据，有效的提高电梯的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的电梯轿厢定位方法一种具体实施方式的流程示意图；

图2为本发明提供的电梯轿厢定位系统一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种电梯轿厢定位方法，以精确定位电梯轿厢高度，避免由此引起的安全隐患。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明提供的电梯轿厢定位方法一种具体实施方式的流程示意图。

在一种具体实施方式中，本发明提供的电梯轿厢定位方法包括以下步骤：

S1：当电梯轿厢工作状态时，发送距离检测开始指令；

也就是当电梯轿厢工作时，发送距离检测开始指令。需要说明的是，此处的工作状态，既包括电梯正常运行状态，也应包括电梯故障状态，也就是工作状态是相对于电梯停机状态而言的。具体的，当电梯运行时，可以采用微控制器发送控制信号至测距单元。

S2：根据距离检测开始指令，实时获取电梯轿厢距离电梯井道底部的距离信息；

测距单元接收到距离检测开始指令，则进行距离检测，以实时获取电梯轿厢距离电梯井道底部的距离信息。电梯正常运行时，电梯轿厢距离井道底部的距离是实时变化的，因而通过实时获取电梯轿厢距离电梯井道底部的距离信息以获得实时的轿厢位置高度。此处的距离信息包括检测获得的能够直接或间接反映电梯轿厢距离电梯井道底部距离的信息。

具体的，采用激光测距原理进行距离检测时，实时获取电梯轿厢距离电梯井道底部的距离信息具体包括：向电梯井道底部射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间。

S3：根据距离信息计算对应的位置高度结果；

根据实时获取的距离信息，计算出电梯轿厢对应的实时的位置高度结果。也就是根据距离检测开始指令，通过步骤S2和S3，以实时获取电梯轿厢的位置高度结果。此处的位置高度结果，用于表征电梯轿厢所处位置的实时高度，并非指电梯轿厢本身的高度。具体的该位置高度结果既可以为电梯轿厢距离电梯井道的实际高度值，也可以为电梯轿厢距离一楼地面的实际高度值等，具体可根据实际需要进行设置。在采用激光测距原理进行距离检测时，相应的上述根据距离信息计算对应的位置高度结果具体可以包括：根据激光束从发射到接收的时间计算出电梯底部到电梯井道底部的高度。其计算采用相位式激光测距原理具体可以为：

测量光往返目标所需要时间，然后通过光速c＝299792458m/s和大气折射系数n计算出距离D。

若调制光角频率为ω，在待测量距离D上往返一次产生的相位延迟为则对应时间t为：

距离D为：

式中：

——信号往返测线一次产生的总的相位延迟；

ω——调制信号的角频率，ω＝2πf；

N——测线所包含调制半波长个数；

——信号往返测线一次产生相位延迟不足π部分；

ΔN——测线所包含调制波不足半波长的小数部分；

S4：输出位置高度结果。

对实时获取的电梯轿厢位置高度结果进行输出，具体的输出形式可以为显示，也就是显示位置高度结果。当然，也可以为语音播报等形式。但一般通过显示的方式实时效果更好。

通过该方法能够实时获得电梯轿厢的位置高度并输出，提高高度检测的精度，且在电梯正常运行时，能够提醒乘客电梯的实际高度；当电梯发生故障时，也能够为救援提供精准的轿厢高度，也就是轿厢实际处于电梯井道中的位置，进而可快速判断电梯轿厢的位置，为救援提供判断依据，有效的提高电梯的安全性。

在上述实施例的基础上，输出位置高度结果还包括：

根据每层楼层的高度值、电梯轿厢的高度值及位置高度结果判断电梯轿厢是否位于正常开启高度，如果是，则输出第一预设信息；如果否，则输出第二预设信息。

也就是在实时显示电梯轿厢位置高度结果的同时，对电梯轿厢是否位于正常开启高度的结果也进行输出，具体的可以为显示。需要说明的是，此处的正常开启高度指电梯正常工作电梯门打开时，轿厢出现在电梯门的位置，此状态下电梯轿厢对应的位置高度即为安全高度。电梯轿厢未位于正常开启高度，即位于非安全高度，指电梯轿厢位于两层楼之间的位置时，对应的所有的位置高度值均为非安全高度。根据获得的电梯轿厢的位置高度结果，结合每层楼的高度值、电梯轿厢的高度值能够判断出电梯轿厢是否位于正常开启高度，进而直接提醒乘客注意。

第一预设信息和第二预设信息指输出装置接收判断结果后进行对应结果的输出，以分别对应提示电梯轿厢处于正常开启状态和未处于正常开启状态。具体的，输出第一预设信息可以为显示第一预设状态，输出第二预设信息可以为显示第二预设状态。当通过显示屏对位置高度进行显示时，第一预设状态可以为显示屏底色显示第一预设颜色，如绿色；相应的第二预设状态可以为显示屏底色显示第二预设颜色，如红色。位置高度结果可以通过相对于底色的前景色进行显示。当然，对于第一预设状态和第二预设状态也可以通过其他方式进行显示，如在显示屏上设置单独显示区域等。第一预设信息和第二预设信息也可以分别为正常语音提示和异常语音提示等。

在上述各实施例的基础上，实时获取电梯轿厢距离电梯井道底部的距离信息具体包括：实时获取电梯轿厢的底面距离电梯井道底部的距离信息。也就是通过获取电梯轿厢底部距离电梯井道底部的距离信息来计算获得电梯轿厢的位置高度结果。如采用激光测距原理时，将激光发生器设置于电梯轿厢底部。当然，根据需要也可以实时获取电梯轿厢的顶面距离电梯井道底部的距离信息或电梯轿厢上特定位置距离电梯井道底部的距离信息。但通过实时获取电梯轿厢的底面距离电梯井道底部的距离信息，在计算电梯轿厢位置高度结果时较为简便，也便于距离信息的获取。

本发明还提供了一种电梯轿厢定位系统，包括控制器101、测距装置102和输出装置103。

其中，控制器101用于在电梯轿厢工作状态时，发送距离检测开始指令，进而测距装置102接收到该距离检测开始指令并开始检测。工作状态的含义请参考上述电梯轿厢定位方法中的相关表述。具体的控制器101可以采用微控制器，如意法半导体的STM32F107VCT6。微控制器以STM32F107VCT6为核心进行设计。微控制器控制测距装置102的工作状态，接收测距装置102输出的数据并对数据进行处理。测距装置102用于根据距离检测开始指令，实时获取电梯轿厢距离电梯井道底部的距离信息，一般将测距装置102设置于电梯轿厢上便于距离检测，且将其与控制器101电性连接，进而能够与控制器101间进行信号传输。输出装置103用于输出控制器101计算获得的距离信息对应的位置高度结果，输出装置103与控制器101电性连接。

具体的测距装置102可以为激光测距装置，即通过激光测距原理进行距离检测，具体的激光测距原理请参考上述电梯轿厢定位方法中的相关表述。激光测距装置接收微控制器的指令，进而进行距离检测，并将检测数据输出至微控制器，微控制器根据接收到的数据进行分析，计算电梯轿厢的位置高度，并将位置高度发送至输出装置103进行输出。通过激光测距装置获得电梯轿厢的位置高度结果，显著提高了检测精度，其位置高度值可精确至毫米。

测距装置102一般设置于电梯轿厢的底面，如当测距装置102为激光测距仪时，便于测量电梯轿厢底面至电梯井道底面间的距离。当然，根据需要也可以将测距装置102设置于电梯轿厢的侧壁上或其他位置，相应的对电梯轿厢位置高度的计算进行调整即可。

进一步地，控制器101可以为根据位置高度结果判断电梯轿厢是否位于正常开启高度的控制器101。即可通过预设的轿厢高度判定算法判定轿厢实时高度是否为正常轿厢们开启高度。具体的轿厢高度判定算法可以为：通过预先测得轿厢在最低层时轿厢底部到轿厢井道底部的距离(假设电梯的最低层为1层，距离：D1)，作为轿厢高度的参考值。测量出每层楼层至最低层的高度值Di，i表示第i层楼，则第二层为D2。即可计算出轿厢高度与楼层高度的对比值。如：当测得即时轿厢位置高度为d3，d3<D1+D2，则可判断轿厢现位于1层和2层中间。当测得即时轿厢位置高度为d4，d4＝D1+D2，则可判断轿厢出现2层轿厢门正常开启的位置。当然，根据需要也可以调整轿厢高度判定方法，如可以预设每层楼的楼高为Di′，则Di＝nDi′，其中，n为第n层楼的楼层值。控制器101将判断后的结果和当前电梯轿厢位置高度结果发送至输出装置103。

具体的，输出装置103可以为显示屏，通过显示屏将电梯轿厢的位置高度结果进行显示。当然，根据需要输出装置103也可以采用语音播报器等设备，对结果进行输出。

为了便于直观提醒乘客，输出装置103可以为在控制器101判断电梯轿厢位于正常开启高度时输出第一预设信息、在控制器101判断电梯轿厢未位于正常开启高度时输出第二预设信息的输出装置103。即在实时输出电梯轿厢位置高度结果的同时，根据控制器101的判断结果，实时提示电梯轿厢是否为轿厢安全打开高度。具体的第一预设信息和第二预设信息的设置请参考上述电梯轿厢定位方法中的相关表述，此处不再赘述。当输出装置103为显示屏时，则可在实时显示电梯轿厢位置高度结果的同时，根据控制器101的判断结果，实时显示第一预设状态或第二预设状态，以提示电梯轿厢是否为轿厢安全打开高度。即输出装置103为在控制器101判断电梯轿厢位于正常开启高度时显示第一预设状态、在控制器101判断电梯轿厢未位于正常开启高度时显示第二预设状态的显示屏。具体的，电梯轿厢位于正常开启高度时显示第一预设状态，如底色显示为绿色；而在电梯轿厢为处于正常开启高度时显示第二预设状态，如底色显示为红色。当然，根据需要也可以分别设置第一预设状态及第二预设状态为其他不同颜色，或其他不同显色状态。进而在电梯故障时，最大限度的提醒乘客，为乘客判断电梯轿厢与电梯门是否平齐提供参考依据。

为保证上述电梯轿厢定位系统的正常工作，为系统提供能量支持，其电源单元多采用双电源供电，主电源接电梯系统的电源，备用电源采用电池供电，电池供电能够满足系统正常工作24小时。电源单元包括主电路、控制电路、检测电路、辅助电源。其中，主电路包括输入滤波、整流与滤波、输出整流与滤波。控制电路从输出端取样，与设值进行比较，然后去主电路，改变其脉宽或脉频，使输出稳定。检测电路提供保护电路中正在运行中各种参数。辅助电源，作为备用电源，当主电源因意外情况停止电能供给时，备用电源提供电能供给，可以满足系统正常工作24小时。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (2)

1.一种电梯轿厢定位方法，其特征在于，包括：

当电梯轿厢工作状态时，发送距离检测开始指令；

根据所述距离检测开始指令，实时获取电梯轿厢距离电梯井道底部的距离信息；

根据所述距离信息计算对应的位置高度结果；

输出所述位置高度结果；

所述输出所述位置高度结果还包括：

根据每层楼层的高度值、所述电梯轿厢的高度值及所述位置高度结果判断所述电梯轿厢是否位于正常开启高度，如果是，则输出第一预设信息；如果否，则输出第二预设信息；

所述输出所述位置高度结果具体为显示所述位置高度结果；

所述输出第一预设信息为显示第一预设状态，所述输出第二预设信息为显示第二预设状态；

所述实时获取电梯轿厢距离电梯井道底部的距离信息具体包括：

实时获取电梯轿厢的底面距离电梯井道底部的距离信息。

2.一种电梯轿厢定位系统，其特征在于，包括：

当电梯轿厢工作状态时，发送距离检测开始指令的控制器；

根据所述距离检测开始指令，实时获取电梯轿厢距离电梯井道底部的距离信息的测距装置，所述测距装置设置于所述电梯轿厢上且与所述控制器电性连接；

用于输出所述控制器计算获得的距离信息对应的位置高度结果的输出装置，所述输出装置与所述控制器电性连接；

所述控制器为根据所述位置高度结果判断所述电梯轿厢是否位于正常开启高度的控制器；所述测距装置为激光测距装置；所述输出装置为显示屏；所述输出装置为在所述控制器判断所述电梯轿厢位于正常开启高度时输出第一预设信息、在所述控制器判断所述电梯轿厢未位于正常开启高度时输出第二预设信息的输出装置。