CN107651520A - 电梯轿厢运行方向的检测方法、系统及电梯运行记录仪 - Google Patents

Abstract

本发明属于电梯技术领域，具体公开了一种电梯轿厢运行方向的检测方法、系统及电梯运行记录仪，其检测方法包括以下步骤：实时监测电梯轿厢的开关门信号和检测电梯轿厢的加速度；根据开关门信号之后第一个加速度波形信号的极性来判断电梯运行的方向，或者根据电梯从启动到停止运行周期内的加速度信号极性的先后次序来判断电梯运行方向。本发明相对于现有的其他方向检测方式，相对更加的简单，而且十分准确，只增加一个加速度传感器或者仅仅利用现有轿厢中已安装的加速度传感器就可以实现，不仅可以降低以降低设备成本投入，还可以降低安装/调试的难度和工作量。

Description

电梯轿厢运行方向的检测方法、系统及电梯运行记录仪

技术领域

本发明属于电梯技术领域，具体涉及一种电梯轿厢运行方向的检测方法、系统及电梯运行记录仪。

背景技术

电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。电梯运行过程中需要检测电梯轿厢的各种运行状态进行检测，其中就包括电梯的运行方向，目前电梯的运行方向检测方法主要包括以下几种：

一、通过平层传感器来检测轿厢与楼层的相对位置，进而判断出电梯的运行方向。例如我国专利ZL201320227624.3网络化的电梯故障检测仪，其平层传感器包括第一槽型光电开关和第二槽型光电开关，所述的第一槽型光电开关和第二槽型光电开关上下平行设置，这种设置方式不仅可以提供楼层位置信息，还可以提供电梯的运行方向信息。当然，该专利还利用加速度传感器来检测电梯轿厢在运行过程中的加速度，通过加速度积分运算，计算得到电梯轿厢的运行速度，从而更多了解电梯轿厢的运行状态。

二、将安装在轿厢绳轮上的螺栓的头部当作感应快，感应块随轿厢绳轮旋转而转动，则由接近传感器构成的第一测速探头和第二测速探头将感应到反映感应块旋转的脉冲信号(测速探头每通过感应一个距离范围内的感应块，就产生一个脉冲信号)，该脉冲信号发送至电梯主控板中，主控板进行计算就能得到电梯的实际运行速度和运行方向，这里电梯的实际运行方向由脉冲的相顺序来反应。具体例如我国申请号为201210505973.1的一种电梯测速装置。

三、通过检测轿厢与井道顶部/底部或其他固定参考点的距离变化，来判断电梯运行的方向。比如我国第201210135395.7号专利申请第【60】段记载内容可知，该专利就是典型的利用轿厢与其他固定点的参考距离变化来判定电梯运行方向。它需要单独设置测距传感器，不仅设备相对复杂，而且容易产生误差。

虽然，以上专利申请都用到了加速度传感器，但目前的所有专利技术都是将加速度传感器用于检测轿厢运行的加速度，进而判断轿厢是否处于正常运行状态，比如某一方向的加速度方向过大都有可能是轿厢发生了意外，是一种很好的电梯故障识别方式。

但经过申请人研究发现，上述电梯运行方向的检测方式，都相对来讲还是比较复杂，而且无论设备本身，还是安装/调试设备的难度和工作量都相对来讲需要耗费更高的人力物力。于是，申请人希望可以得到一种更加简单而准确的检测方法，以降低设备成本和安装/调试的难度和工作量。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一目的在于提供一种更加简单而准确的检测方法及检测系统，以降低设备成本投入和安装/调试的难度和工作量；本申请的第二目的是在前述检测系统基础上得到一种电梯运行记录仪。

虽然，我国第201210135395.7号专利申请公开了加速度传感器在电梯中的应用，甚至如其附图4a/b/c公开了电梯运行过程中三个方向实时加速度的示意图，但是它只是将检测到的实时加速度用以计算得到轿厢速度用，其检测轿厢运行方向还得使用传统的技术方案：通过检测轿厢与井道顶部/底部或其他固定参考点的距离变化，来判断电梯运行的方向。因为，电梯上行启动时和下行制动时加速度变化是相同的，又比如电梯上行制动时和下行启动时的加速度变化也是相同的，较难依靠加速度来实现方向的判断。

为了实现上述发明目的，申请人突破了传统思维，主要利用现有电梯中的加速度传感器就实现了轿厢运行方向的判断，本发明所采用的技术方案如下：

一种电梯轿厢运行方向的检测方法，包括以下步骤：

实时监测电梯轿厢的开关门信号和检测电梯轿厢的加速度；

根据开关门信号之后第一个加速度波形信号的极性来判断电梯运行的方向，或者根据电梯从启动到停止运行周期内的加速度信号极性的先后次序来判断电梯运行方向。

一种电梯轿厢运行方向的检测系统，包括：

开关门信号检测装置，用于实时监测电梯轿厢的开关门信号；

加速度传感器，用于实时检测电梯轿厢的加速度；

运行方向判断装置，用于根据开关门信号之后第一个加速度波形信号的极性来判断电梯运行的方向，或者根据电梯从启动到停止运行周期内的加速度信号极性的先后次序来判断电梯运行方向。

一种电梯运行记录仪，该电梯运行记录仪前述电梯轿厢运行方向的检测系统外，还包括：运行状态判断装置，根据加速度传感器检测到的加速度的有无来判断电梯是处于运行或停止状态。

优选的，该电梯运行记录仪还包括平层传感器，用于检测轿厢所在楼层。

进一步的，该电梯运行记录仪还包括存储装置，用于存储电梯运行中的各种状态数据。

进一步的，该电梯运行记录仪还包括通信接口装置，用于将电梯运行状态数据通过有线或无线的方式传输给其他装置。

优选的，即时报警装置，用于根据出现各种异常运行状态数据时即时发出报警信号。

本发明通过加入开关门信号便可以识别电梯运行周期内的第一个加速度波形，而克服了上行和下行出现波形相同无法判断的情况。而且，由于电梯开关门信号检测装置是现有电梯必备的检测装置，本发明只需要有效利用电梯开关门信号检测装置的开关门信号，配合加速度传感器传感器检测到的加速度，可以判断出电梯运行方向。

因此，本发明相对于现有的其他方向检测方式，相对更加的简单，而且十分准确，只增加一个加速度传感器或者仅仅利用现有轿厢中已安装的加速度传感器就可以实现，不仅可以降低以降低设备成本投入，还可以降低安装/调试的难度和工作量。

附图说明

图1是电梯轿厢上行过程中各个阶段加速度的波形示意图；

图2是电梯轿厢下行过程中各个阶段加速度的波形示意图；

图3是电梯轿厢多个运行周期加速度的波形示意图。

具体实施方式

为了充分地了解本发明的目的、特征和效果，以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明。

图1所示是申请人检测的电梯轿厢上行过程中各个阶段加速度的波形示意图，图中△V是加速度，t表示运行时间。如图所示，电梯轿厢关门之后，首先是电梯启动加速上行，然后速度达到设定的速度后匀速运行，最后产生相反方向加速度进而减速制动以停止在某一楼层。

图2所示是申请人检测的电梯轿厢下行过程中各个阶段加速度的波形示意图，图中△V是加速度，t表示运行时间。如图所示，电梯轿厢关门之后，首先是电梯启动加速下行，然后速度达到设定的速度后匀速运行，最后产生相反方向加速度进而减速制动以停止在某一楼层。

图3所示是申请人检测的电梯轿厢多个运行周期加速度的波形示意图，图中△V是加速度，t表示运行时间。如图所示，电梯先上行，然后在下行，然后再下行。需要说明的是，图3所示，仅仅是三个周期的上、下、下的一种特殊情况，其他情况都是图1和图2的叠加，这里将不再累述。

需要说明的是，无论是电信号的极性正负还是加速度方向是相对的，图1-图3是将轿厢运行时加速度向上对应的加速度△V定义为正，则轿厢运行时加速度向下对应的加速度△V就为负，这种表达方式并不代表对本申请的限制，本申请完全可以做出相反的定义，本申请主要发现了电梯上下行启动阶段的加速度方向恰好相反这一规律。

由上可知，电梯关门之后，电梯上下行启动阶段的加速度方向恰好相反，则可以通过检测电梯关门后加速度的方向(对应电信号的极性)来判断电梯运行的方向；当然，电梯从启动到停止运行周期内，电梯轿厢加速度信号的极性先后次序也是恰恰相反的，比如图1上行启动阶段为正、制动阶段为负，图2下行启动阶段为负、制动阶段为正，自然可以根据电梯从启动到停止运行周期内的加速度信号极性的先后次序来判断电梯运行方向。

根据申请人以上重要发现，得到本发明如下多个实施例，具体如下：

实施例1

一种电梯轿厢运行方向的检测方法，包括以下步骤：

Step1：实时监测电梯轿厢的开关门信号和检测电梯轿厢的加速度；本申请将电梯从启动到停止定为一个运行周期，则每个启动周期前，正常情况下都伴随着一个开关门信号，因为电梯运行前通常情况下都是要关上电梯门的，而且现有的电梯中也必然存在这个信号，本申请使用时只需要直接将该信号接出来利用就行，并不会增加任何的装置和成本；

Step2：根据开关门信号之后，第一个加速度波形信号的极性来判断电梯运行的方向；由本申请前述发现可知，电梯关门之后，电梯上下行启动阶段的加速度方向恰好相反，那么就很容易根据第一个波形信号的极性来判断电梯运行的方向，比如在开关门信号之后出现的第一个波形信号如图1所示，则可以判定电梯运行方向为上行，反之如图2所示则为下行。

实施例2

一种电梯轿厢运行方向的检测方法，包括以下步骤：

Step1：实时监测电梯轿厢的开关门信号和检测电梯轿厢的加速度；本申请将电梯从启动到停止定为一个运行周期，则每个启动周期前，正常情况下都伴随着一个开关门信号，因为电梯运行前通常情况下都是要关上电梯门的，而且现有的电梯中也必然存在这个信号，本申请使用时只需要直接将该信号接出来利用就行，并不会增加任何的装置和成本；

Step2：根据开关门信号之后，电梯从启动到停止运行周期内的加速度信号极性的先后次序来判断电梯运行方向。由本申请前述发现可知，电梯关门之后，电梯从启动到停止运行周期内，电梯轿厢加速度信号的极性先后次序也是恰恰相反的，比如电梯运行周期内的波形如图1所示表示电梯上行，电梯运行周期内的波形如图2所示表示电梯下行。

实施例3

本实施例公开了一种电梯轿厢运行方向的检测系统，该系统的工作原理与实施例和实施例2相同，其包括以下装置来实现：

开关门信号检测装置，用于实时监测电梯轿厢的开关门信号；该装置可以利用现有电梯中的检测装置，直接将开关门信号通过引线出来加以利用即可；

加速度传感器，用于实时检测电梯轿厢的加速度；如果现有的电梯轿厢中没有我们就增加一个，如果有也可以直接利用即可；

运行方向判断装置，用于根据开关门信号之后第一个加速度波形信号的极性来判断电梯运行的方向，或者根据电梯从启动到停止运行周期内的加速度信号极性的先后次序来判断电梯运行方向。该装置可以是现有的单片机、FPGA等具有可编程的器件组成的判断系统，也可以直接是那种简单的能够极性的分离原件组成的电路系统，这些都是本领域的常规技术手段可以实现的，都是本申请的保护范围。

实施例4

本实施例公开了一种电梯运行记录仪，该电梯运行记录仪除包括实施例3所述的电梯轿厢运行方向的检测系统外，还包括一运行状态判断装置，根据加速度传感器检测到的加速度的有无来判断电梯是处于运行或停止状态。比如加速度传感器检测到的加速度大于零，则表示电梯处于运行状态，又比如加速度传感器检测到的加速度等于零，同时电梯非处于开关门状态，也表示电梯处于运行状态，诸如此类可以单独根据该加速度传感器判断电梯运行状态，也可以配合其他信号共同判断电梯运行状态，这些都是本发明的保护范围。

其中，为了丰富电梯运行记录仪的功能，该记录仪还可以包括一平层传感器，用于检测轿厢所在楼层。此处所述的平层传感器如果现有电梯中已经安装，也可以直接利用现有的，没有的电梯可以安装。无论是利用电梯已有或新安装，都是本申请的保护范围。

其中，为了方便数据存储，该记录仪还包括一存储装置，用于存储电梯运行中的各种状态数据。本实施例中的存储装置包括和处理器单独连接的存储器或者处理器中本身具有的存储功能单元，这些都是本申请保护范围。

其中，为了方便将记录仪中的数据传输出来，该记录仪还设置有通信接口装置，用于将电梯运行状态数据通过有线或无线的方式传输给其他装置。本实施例中所谓的通信接口装置，包括RS485、以太网接口、WIFI传输装置、GPRS通信装置等等各种有线或无限的现有通信装置，都是本申请保护范围。

其中，为了实现电梯运行故障即时报警功能，该记录仪还设置有即时报警装置，用于根据出现各种异常运行状态数据时即时发出报警信号。本实施例中所谓的即时报警装置，包括各种根据异常运行状态数据发出各种形式报警的装置，比如现场声光报警装置，比如远程报警信号等等，都是本申请的保护范围。

需要说明的是，本实施例仅仅简单列举了包含的几种功能装置，并不代表对本发明的限制，本发明在此基础上还可以有其他功能装置，只要是采用本申请原理判断电梯运行方向，都是本发明的保护范围。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明构思在现有技术基础上通过逻辑分析、推理或者根据有限的实验可以得到的技术方案，均应该在本权利要求书所确定的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种电梯轿厢运行方向的检测方法，其特征在于包括以下步骤：

实时监测电梯轿厢的开关门信号和检测电梯轿厢的加速度；

根据开关门信号之后第一个加速度波形信号的极性来判断电梯运行的方向，或者根据电梯从启动到停止运行周期内的加速度信号极性的先后次序来判断电梯运行方向。

2.一种电梯轿厢运行方向的检测系统，其特征在于包括：

开关门信号检测装置，用于实时监测电梯轿厢的开关门信号；

加速度传感器，用于实时检测电梯轿厢的加速度；

运行方向判断装置，用于根据开关门信号之后第一个加速度波形信号的极性来判断电梯运行的方向，或者根据电梯从启动到停止运行周期内的加速度信号极性的先后次序来判断电梯运行方向。

3.一种电梯运行记录仪，其特征在于该电梯运行记录仪除包括权利要求2所述的电梯轿厢运行方向的检测系统外，还包括：

运行状态判断装置，根据加速度传感器检测到的加速度的有无来判断电梯是处于运行或停止状态。

4.根据权利要求3所述的电梯运行记录仪，其特征在于：

平层传感器，用于检测轿厢所在楼层。

5.根据权利要求3所述的电梯运行记录仪，其特征在于：

存储装置，用于存储电梯运行中的各种状态数据。

6.根据权利要求3所述的电梯运行记录仪，其特征在于：

通信接口装置，用于将电梯运行状态数据通过有线或无线的方式传输给其他装置。

7.根据权利要求3所述的电梯运行记录仪，其特征在于：

即时报警装置，用于根据出现各种异常运行状态数据时即时发出报警信号。