CN106335830A - 用于多轿厢电梯系统的控制系统 - Google Patents

Abstract

一种电梯系统包括：用于在第一通道和第二通道中垂直行进的电梯轿厢；用于向所述电梯轿厢施加力的推进系统；用于将所述电梯轿厢从所述第一通道水平移动到所述第二通道的传送站；以及用于监督所述电梯轿厢的行进的控制系统，所述控制系统用于监督所述第一通道与所述转移站之间的第一交叉部分，以使得在给定时间在所述第一交叉部分处许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的仅一个。

Description

用于多轿厢电梯系统的控制系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年7月10日提交的美国临时专利申请序列号62/190，850的利益，所述临时专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本文公开的主题大体上涉及电梯领域，并且更具体地说涉及用于多轿厢、自推进电梯系统的控制系统。

背景技术

自推进电梯系统(也被称为无绳电梯系统)可用于某些应用(例如，高层建筑物)中，其中有绳系统的绳索的质量是禁止的并且期望多个电梯轿厢在单通道中行进。存在第一通道被指定用于使电梯轿厢向上行进并且第二通道被指定用于使电梯轿厢向下行进的自推进电梯系统。现有自推进电梯系统可在一个通道中操作多于一个电梯轿厢，并且使电梯轿厢在单个通道中在不同方向上行进。至少一个传送站设置在电梯井中，以便在第一通道与第二通道之间水平地移动轿厢。当电梯轿厢进入和离开水平传送站时，电梯轿厢被控制以便不彼此干扰是重要的。

发明内容

根据一个实施方案，电梯系统包括：用于在第一通道和第二通道中垂直行进的电梯轿厢；用于向电梯轿厢施加力的推进系统；用于将电梯轿厢从第一通道水平移动到第二通道的传送站；以及用于监督电梯轿厢的行进的控制系统，所述控制系统用于监督第一通道与传送站之间的第一交叉部分，以使得在给定时间在第一交叉部分处许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的仅一个。

除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，另外的实施方案可包括，其中控制系统被配置来监督第一交叉部分，以使得在给定时间在第一交叉部分处不许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的任一个。

除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，另外的实施方案可包括，其中控制系统被配置来监督第二通道与传送站之间的第二交叉部分，以使得在给定时间在第二交叉部分处许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的仅一个。

除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，另外的实施方案可包括，其中控制系统被配置来监督第二交叉部分，以使得在给定时间在第二交叉部分处不许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的任一个。

除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，另外的实施方案可包括，其中控制系统包括：用于监督电梯轿厢在第一通道和第二通道中的垂直行进的通道监督器；用于监督传送站中的水平行进的传送监督器；以及用于命令通道监督器和传送监督器的组监督器。

除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，另外的实施方案可包括，其中组监督器命令传送监督器在电梯轿厢垂直行进到第一交叉部分中之前，禁用第一交叉部分中的传送区。

除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，另外的实施方案可包括，其中组监督器命令通道监督器启用第一交叉部分中的通道区以使得电梯轿厢能够垂直行进到第一交叉部分中。

除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，另外的实施方案可包括，其中组监督器命令通道监督器禁用第一交叉部分中的通道区，并且命令传送监督器启用第一交叉部分中的传送区并且启用第二通道与传送站之间的第二交叉部分，电梯轿厢从第一交叉部分朝向第二交叉部分行进。

除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，另外的实施方案可包括，其中组监督器命令传送监督器禁用第二交叉部分中的传送区，并且命令通道监督器启用第二交叉部分中的通道区，以便使得电梯轿厢能够在第二通道中垂直行进。

根据另一个实施方案，控制电梯系统的方法包括：控制第一通道与传送站之间的第一交叉部分，以使得在给定时间在第一交叉部分处许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的仅一个，所述电梯系统具有：用于在第一通道和第二通道中垂直行进的电梯轿厢；以及用于将电梯轿厢从第一通道水平移动到第二通道的传送站。

除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，另外的实施方案可包括控制第一交叉部分，以使得在给定时间在第一交叉部分处不许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的任一个。

除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，另外的实施方案可包括控制第二通道与传送站之间的第二交叉部分，以使得在第二交叉部分处许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的仅一个。

除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，另外的实施方案可包括控制第二交叉部分，以使得在第二交叉部分处不许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的任一个。

除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，另外的实施方案可包括在电梯轿厢垂直行进到第一交叉部分中之前，禁用第一交叉部分中的传送区。

除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，另外的实施方案可包括启用第一交叉部分中的通道区，以便使得电梯轿厢能够垂直行进到第一交叉部分中。

除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，另外的实施方案可包括禁用第一交叉部分中的通道区，并且启用第二通道与传送站之间的第二交叉部分，电梯轿厢从第一交叉部分朝向第二交叉部分行进。

除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，另外的实施方案可包括禁用第二交叉部分中的传送区，并且启用第二交叉部分中的通道区，以便使得电梯轿厢能够在第二通道中垂直行进。

附图说明

被认为是本发明的主题在说明书结论处的权利要求书中具体地指出并清楚地要求保护。本发明的前述和其他特征以及优点从结合附图进行的以下详细描述中显而易见，在附图中：

图1描绘示例性实施方案中的多轿厢电梯系统；

图2描绘示例性实施方案中的驱动系统的部件；

图3描绘示例性实施方案中的用于自推进电梯系统的控制系统；并且

图4A-4E描绘示例性实施方案中的对电梯轿厢行进的控制。

具体实施方式

图1描绘示例性实施方案中的多轿厢、自推进电梯系统10。电梯系统10包括电梯井11，所述电梯井11具有多个通道13、15和17。虽然在图1中示出三个通道，但应理解，实施方案可与具有任何数目通道的多轿厢、自推进电梯系统一起使用。在每个通道13、15、17中，电梯轿厢14可在一个方向上(即向上或向下)行进，或者在两个方向上(即向上和向下)行进。例如，在图1中，通道13和15中的电梯轿厢14向上行进，并且通道17中的电梯轿厢14向下行进。一个或多个电梯轿厢14可在单个通道13、15和17中行进。

在顶部楼层上方的是上部传送站30以将水平运动施加给电梯轿厢14以便在通道13、15与17之间移动电梯轿厢14。术语“水平的”的使用包括基本上水平运动，并且可相当于侧向地或横向地。应理解，上部传送站30可位于顶部楼层处，而不是顶部楼层的上方。在第一楼层下方的是下部传送站32以将水平运动施加给电梯轿厢14以便在通道13、15与17之间移动电梯轿厢14。应理解，下部传送站32可位于第一楼层处，而不是位于第一楼层下方。尽管未在图1中示出，但可在第一楼层与顶部楼层之间使用一个或多个中间传送站。中间传送站类似于上部传送站30和下部传送站32。传送站30和32可使用滑架33来在水平方向上移动电梯轿厢14。在其他实施方案中，由于电梯轿厢14可从一个通道自推进到另一个通道，在传送站30和32处不需要滑架。

使用线性推进系统来推进电梯轿厢14，所述线性推进系统具有固定的主部分16和移动的次部分18。主部分16包括绕组或线圈，所述绕组或线圈被安装在通道13、15和17的一侧或两侧处。次部分18包括永磁体，所述永磁体被安装到电梯轿厢14的一侧或两侧。主部分16供应有驱动信号以控制电梯轿厢14在它们的相应通道中的移动。在替代性实施方案中，主部分16安装到电梯轿厢14的一侧或两侧，并且次部分18安装在通道13、15和17的一侧或两侧处。

图2描绘示例性实施方案中的驱动系统的部件。应理解为便于说明，在图2中未示出其他部件(例如，安全设备、刹车等)。图1和图2描绘使用线性电动机的一个示例性推进系统。实施方案可与其他推进系统(诸如磁螺旋型推进系统)一起使用。这样，实施方案不旨在限于图1和图2所示的推进系统。

如图2所示，一个或多个电源40通过一根或多根总线44联接到一个或多个驱动器42。在图2中的实例中，电源是DC电源，但实施方案不限于使用DC功率。DC电源40可使用存储装置(例如，电池、电容器)来实现。DC电源40可以是调节来自另一个源(例如，整流器)的功率的有源装置。驱动器42从DC总线44接收DC功率，并且向线性推进系统的主部分16提供驱动信号。每个驱动器42可以是转换器，所述转换器将来自DC总线44的DC功率转换成提供给主部分16的相应区段的多相(例如，3相)驱动信号。主部分16被分成多个区段或区，其中每个区段与相应驱动器42相关联。

驱动控制器46向每个驱动器42提供控制信号以便控制驱动信号的产生。驱动控制器46可使用脉宽调制(PWM)控制信号来控制由驱动器42产生驱动信号。驱动控制器46可使用被编程来产生控制信号的基于处理器的装置来实现。驱动控制器46还可以是电梯控制系统或电梯管理系统的一部分。图2的元件可在单个集成模块中实现，或者可沿电梯井分布。

图3描绘示例性实施方案中的用于自推进电梯系统10的控制系统。图3描绘第一通道17和第二通道15，以及在每个通道17和15中垂直行进的电梯轿厢14。传送站32提供电梯轿厢14在通道17与15之间的双向水平移动。应理解实施方案可延伸到另外的通道和传送站。

为了监督电梯轿厢14进入和离开传送站32的移动，控制系统包括组监督器110、通道监督器120和传送监督器130。每个监督器可使用被编程来发送/接收各种信号、命令、消息等的基于处理器的装置来实现。每个监督器可以是独立系统，或者一个或多个监督器可在共同平台(例如，执行用于一个或多个监督器的软件的服务器)上实现。监督器对于电梯系统可以是本地的，或者可通过网络远程联接。监督器可以是电梯控制系统或电梯管理系统的部件。

通道监督器120命令电梯轿厢14在一个或多个通道(诸如通道17和15)中的垂直运动。通道监督器120可启用或禁用推进系统的区，以便允许或阻止电梯轿厢14在通道17和15中的垂直移动。类似地，传送监督器130命令电梯轿厢14与传送站32的水平移动。传送监督器130可启用或禁用传送站32的部分，以便允许或阻止电梯轿厢14在传送站32中的水平移动。滑架33可被采用来在通道17与15之间在水平方向上双向移动电梯轿厢14。

电梯系统10包括通道与传送站之间的交叉部分。如图3所示，第一交叉部分101位于通道17与传送站32的交叉部分处。第二交叉部分102位于通道15与传送站32的交叉部分处。在操作中，组监督器110确保在任何时候，在每个交叉部分101和102内启用电梯轿厢14的水平运动和垂直运动中的仅一个。另外，电梯轿厢14的水平运动和垂直运动均可在一个或两个交叉部分101和102内被禁用。

通道监督器120可负责在一个或多个通道中的垂直移动，并且确保一个通道内的所有垂直运动仅在启用区中，并且启用区内的所有运动是无冲突的。传送监督器130确保传送站32内的所有水平运动仅在启用区中，并且启用区内的所有运动是无冲突的。注意用于确保无冲突操作的通道区和传送区的边界未必与推进系统的区的边界重合。

组监督器110与通道监督器120和传送监督器130通信，以便确保电梯轿厢14进和出传送站32的行进是无冲突的(例如，在路径中没有其他轿厢，传送站滑架处于适当位置等)。通道监督器120和传送监督器130可在启用或禁用电梯轿厢的移动之前等待来自组监督器110的命令。在替代实施方案中，通道监督器120和传送监督器130直接通信以便阻止电梯轿厢14的移动中的冲突。

图4A-4E描绘示例性实施方案中的对电梯轿厢14的行进的控制。在图4A-4E的实例中，电梯轿厢14被调度来在通道17中垂直向下行进，进入第一交叉部分101，并且水平行进到第二交叉部分102，并且随后在通道15中垂直向上行进。应理解多种多样的其他操作可由控制系统执行，并且图4A-4E的顺序示出一个示例性顺序。

图4A示出初始状态，其中电梯轿厢14在通道17中垂直向下行进，接近第一交叉部分101。第一交叉部分101中的通道区151处于禁用状态(如由交叉影线描绘的)。禁用或启用第一交叉部分101中的通道区是指阻止或允许电梯轿厢14在通道17的位于第一交叉部分101中的一部分中运动。这可通过命令通道监督器120禁用或启用电梯轿厢14在通道的所述部分中的行进来执行。类似的命令可用于阻止或允许电梯轿厢14在通道15的位于第二交叉部分102中的一部分中运动。

组监督器110还可命令通道监督器120禁用第二交叉部分102中的通道区152(如由交叉影线描绘的)，以便阻止电梯轿厢在通道15中进入传送站32。组监督器110还命令传送监督器130禁用第一交叉部分101中的传送区153(如由交叉影线描绘的)。禁用传送区153阻止电梯轿厢14进或出第一交叉部分101的任何水平移动。禁用或启用第一交叉部分101中的传送区是指阻止或允许电梯轿厢14在传送站32的位于第一交叉部分101中的一部分中水平运动。这可通过命令传送监督器120禁用或启用在传送站的所述部分中移动滑架33的命令来执行。类似的命令可用于阻止或允许电梯轿厢14在传送站32的位于第二交叉部分102中的一部分中水平运动。

组监督器110可与传送监督器130通信，以便确认在传送站32中不存在其他电梯轿厢，并且滑架33在通道17中处于适当位置。一旦传送监督器130确认满足这些条件，组监督器110就命令通道监督器120启用第一交叉部分101中的通道区151，如图4B中交叉影线的缺少描绘的。电梯轿厢14随后可移动到交叉部分101中。此时，第一交叉部分101中的传送区153仍被禁用，从而阻止进或出第一交叉区101的水平移动。

一旦电梯轿厢14处于第一交叉部分101中，组监督器110就命令通道监督器120禁用第一交叉部分101中的通道区151，如图4C中交叉影线描绘的。这阻止通道17中的另一个电梯轿厢进入交叉部分101。组监督器110可与传送监督器130通信，以便确认滑架33可从交叉部分101水平移动到交叉部分102。如果允许传送，那么组监督器110命令传送监督器130启用第一交叉部分101中的传送区153(如由图4C中交叉影线的缺少描绘的)。第二交叉部分102中的通道区152仍被禁用，从而阻止滑架33从通道15进入第二交叉部分。图4D描绘滑架33和电梯轿厢14从第一交叉部分101到第二交叉部分102的重新定位。

当电梯轿厢14和滑架33移动到第二交叉部分102中时，组监督器110与通道监督器120和传送监督器130中的一个或两个通信，以便确认电梯轿厢14准备在通道15中垂直向上行进。这可包括传送监督器130确认滑架33处于适当位置中并且电梯轿厢14自由向上行进，并且通道监督器120确认在通道15中不存在将干扰电梯轿厢14的轿厢。如果满足垂直行进条件，那么组监督器110命令通道监督器120启用第二交叉部分102中的通道区152，如图4E中交叉影线的缺少描绘的。组监督器110可与传送监督器130通信，以便禁用第二交叉部分102中的传送区154(如由图4E中交叉影线描绘的)。电梯轿厢14现在可在通道15中垂直向上移动。

控制系统使用组监督器110、通道监督器120以及传送监督器130之间的握手(handshaking)来确保将消息成功递送到预期接收者，并且提供电梯轿厢14进和出传送站32以及在其内的无冲突行进。许多条件和命令可在组监督器110、通道监督器120以及传送监督器130之间传送，并且需要确认来确保传送过程的每个步骤是无冲突的。通道监督器120和传送监督器130可就通道或传送站中的条件做出报告，并且随后放弃对组监督器110的控制，并且等待来自组监督器110的命令。以此方式，组监督器110监督通道监督器120和传送监督器130的操作，以便避免在电梯轿厢14之间的冲突。组监督器110、通道监督器120以及传送监督器130之间的通信可包括知识消息和/或周期性状态消息。

虽然仅结合有限数量的实施方案对本发明进行了详细描述，但应易于理解，本发明不限于此类公开的实施方案。相反，可对本发明进行修改，以并入以上未描述但与本发明精神和范围相称的任何数量的变化、改变、替代或等同布置。另外，虽然已描述了本发明的各种实施方案，但应理解，本发明的方面可仅包括所述实施方案中的一些。因此，不应认为本发明受限于前面的描述，而是仅受限于所附的权利要求书的范围。

Claims (19)

1.一种电梯系统，其包括：

电梯轿厢，其用于在第一通道和第二通道中垂直行进；

推进系统，其用于向所述电梯轿厢施加力；

传送站，其用于将所述电梯轿厢从所述第一通道水平移动到所述第二通道；以及

用于监督所述电梯轿厢的行进的控制系统，所述控制系统用于监督所述第一通道与所述传送站之间的第一交叉部分，以使得在给定时间在所述第一交叉部分处许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的不超过一个。

2.如权利要求1所述的电梯系统，其中：

所述控制系统被配置来监督所述第一交叉部分，以使得在给定时间在所述第一交叉部分处不许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的任一个。

3.如权利要求1所述的电梯系统，其中：

所述控制系统被配置来监督所述第二通道与所述传送站之间的第二交叉部分，以使得在给定时间在所述第二交叉部分处许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的不超过一个。

4.如权利要求3所述的电梯系统，其中：

所述控制系统被配置来监督所述第二交叉部分，以使得在给定时间在所述第二交叉部分处不许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的任一个。

5.如权利要求1所述的电梯系统，其中：

所述控制系统包括：用于监督所述电梯轿厢在所述第一通道和所述第二通道中的垂直行进的至少一个通道监督器；用于监督所述传送站中的水平行进的至少一个传送监督器；以及用于命令所述通道监督器和所述传送监督器的至少一个组监督器。

6.如权利要求5所述的电梯系统，其中：

所述组监督器命令所述传送监督器在所述电梯轿厢垂直行进到所述第一交叉部分中之前，禁用所述第一交叉部分中的传送区。

7.如权利要求6所述的电梯系统，其中：

所述组监督器命令所述通道监督器启用所述第一交叉部分中的通道区，以便使得所述电梯轿厢能够垂直行进到所述第一交叉部分中。

8.如权利要求7所述的电梯系统，其中：

(i)所述组监督器命令所述通道监督器禁用所述第一交叉部分中的所述通道区，(ii)所述通道监督器在确保在所述通道区内不存在现有电梯轿厢行进之后放弃对所述通道区的控制，并且(iii)所述组监督器命令所述传送监督器启用所述第一交叉部分中的所述传送区并且启用所述第二通道与所述传送站之间的第二交叉部分，所述电梯轿厢从所述第一交叉部分朝向所述第二交叉部分行进。

9.如权利要求8所述的电梯系统，其中：

所述组监督器命令所述传送监督器禁用所述第二交叉部分中的传送区，并且命令所述通道监督器启用所述第二交叉部分中的通道区，以便使得所述电梯轿厢能够在所述第二通道中垂直行进。

10.如权利要求5所述的电梯系统，其中：

所述组监督器协调所述通道监督器与所述传送监督器之间的控制，其中在任何给定时间所述通道监督器和所述传送监督器中的仅一个控制所述电梯轿厢的移动。

11.如权利要求5所述的电梯系统，其中：

(i)所述组监督器命令所述通道监督器和所述传送监督器中的一个禁用所述第一交叉部分中的电梯轿厢移动，(ii)所述通道监督器和所述传送监督器中的所述一个在确保在所述第一交叉部分内不存在现有电梯轿厢行进之后放弃对所述第一交叉部分中电梯轿厢移动的控制，并且(iii)所述组监督器命令所述通道监督器和所述传送监督器中的另一个启用所述第一交叉部分内的电梯轿厢行进。

12.一种控制电梯系统的方法，所述电梯系统具有用于在第一通道和第二通道中垂直行进的电梯轿厢，以及用于将所述电梯轿厢从所述第一通道水平移动到所述第二通道的传送站，所述方法包括：

控制所述第一通道与所述传送站之间的第一交叉部分，以使得在给定时间在所述第一交叉部分处许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的不超过一个。

13.如权利要求12所述的方法，其还包括：

控制所述第一交叉部分，以使得在给定时间在所述第一交叉部分处不许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的任一个。

14.如权利要求12所述的方法，其还包括：

控制所述第二通道与所述传送站之间的第二交叉部分，以使得在所述第二交叉部分处许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的不超过一个。

15.如权利要求14所述的方法，其还包括：

控制所述第二交叉部分，以使得在所述第二交叉部分处不许可垂直电梯轿厢行进和水平电梯轿厢行进中的任一个。

16.如权利要求12所述的方法，其还包括：

在所述电梯轿厢垂直行进到所述第一交叉部分中之前，禁用所述第一交叉部分中的传送区。

17.如权利要求16所述的方法，其还包括：

启用所述第一交叉部分中的通道区，以便使得所述电梯轿厢能够垂直行进到所述第一交叉部分中。

18.如权利要求17所述的方法，其还包括：

(i)禁用所述第一交叉部分中的所述通道区，(ii)确保在所述通道区内不存在现有电梯轿厢行进，并且(iii)启用所述第一交叉部分中的所述传送区并且启用所述第二通道与所述传送站之间的第二交叉部分中的传送区，所述电梯轿厢从所述第一交叉部分朝向所述第二交叉部分行进。

19.如权利要求18所述的方法，其还包括：

禁用所述第二交叉部分中的所述传送区，并且启用所述第二交叉部分中的通道区，以便使得所述电梯轿厢能够在所述第二通道中垂直行进。