CN107709213B - 曳引升降机绳索运动传感器系统 - Google Patents

Abstract

根据本公开的一个实施方式构造的升降机系统包括升降机轿厢、对重、滑轮组件、悬吊绳索、补偿绳索、第一光学传感器组件以及控制器。悬吊绳索具有联接至升降机轿厢的第一悬吊端部和联接至对重的第二悬吊端部。第一补偿绳索具有联接至升降机轿厢的第一补偿端部和联接至对重的第二补偿端部。第一光学传感器组件可以具有包括第一发射器和第一接收器的第一光学传感器对。第一发射器配置成发射要被第一接收器接收的第一光束。第一光学传感器对配置成检测第一补偿绳索对第一光束的中断。控制器基于所检测到的中断而控制升降机轿厢的运动。

Description

曳引升降机绳索运动传感器系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年6月24日提交的美国专利申请No.14/748,600的权益。上述申请的公开内容通过参引并入本文中。

技术领域

本公开总体上涉及升降机系统，并且更具体地涉及升降机系统中包括的绳索运动传感器系统。

背景技术

升降机被用在多层建筑物中以将乘客运送至整个建筑物中的各个楼层。在高位建筑物中安装的升降机系统中，由于环境条件变化导致建筑物摆动，因此补偿绳索可能会过度运动。这种运动可能造成补偿绳索的缠结状态，这会导致绳索损坏或其他设备损坏。此外，悬吊绳索也可能会过度运动，这可能导致悬吊绳索振动，从而造成乘客不适以及/或者设备停机。

本文提供的背景描述是为了总体上呈现本公开的背景的目的。当前署名的发明人在该背景部分中描述的工作的范围以及在提交时可能原本未限定为现有技术的各方面描述，既不明确地也不隐含地被承认是与本公开相对的现有技术。

发明内容

根据本公开的一个实施方式构造的升降机系统包括升降机轿厢、对重、滑轮组件、悬吊绳索、补偿绳索、第一光学传感器组件以及控制器。滑轮组件可以具有悬吊滑轮部分和补偿滑轮部分，该滑轮组件在滑轮组件的轿厢侧导引升降机轿厢并且在滑轮组件的对重侧导引对重。悬吊绳索可以越过悬吊滑轮部分并由悬吊滑轮部分导引。悬吊绳索可以具有在厢轿侧联接至升降机厢轿的第一悬吊端部和在对重侧联接至对重第二悬吊端部。第一补偿绳索可以绕过补偿滑轮部分。第一补偿绳索可以具有在轿厢侧联接至升降机轿厢的第一补偿端部和在对重侧联接至对重的第二补偿端部。第一光学传感器组件可以具有第一光学传感器对，该第一光学传感器对包括第一发射器和第一接收器。第一发射器可以配置成发射要被第一接收器接收的第一光束。第一光学传感器对可以配置成检测第一补偿绳索对第一光束的中断。控制器可以基于所检测到的中断而控制升降机轿厢的运动。

根据附加的特征，第一光学传感器对可以配置成位于滑轮组件的对重侧。在一些实施方式中，第一光学传感器对可以配置成位于滑轮组件的轿厢侧。

在一些实施方式中，升降机系统还可以包括配置成位于滑轮组件的轿厢侧的第二光学传感器组件。第二光学传感器可以包括第一光学传感器对，该第一光学传感器对包括第一发射器和第一接收器。该第一发射器可以配置成发射要被该第一接收器接收的第一光束。该第一光学传感器对可以配置成检测第一补偿绳索对该第一光束的中断。

升降机系统可以附加地包括第二补偿绳索，该第二补偿绳索绕过补偿滑轮部分。第一光学传感器组件还可以包括第二光学传感器对，该第二光学传感器对包括第二发射器和第二接收器。第二发射器可以配置成发射要被第二接收器接收的第二光束。第二光学传感器对可以配置成检测第二补偿绳索对第二光束的中断。在一个实施方式中，第一光学传感器对和第二光学传感器对布置成各自检测第一补偿绳索和第二补偿绳索朝向彼此运动时造成的中断。

根据其他特征，第一光学传感器组件还可以包括第一横向光学传感器对，该第一横向光学传感器对包括第一横向发射器和第一横向接收器。第一横向发射器可以配置成发射要被第一横向接收器接收的第一横向光束。第一光学传感器对布置成在第一方向上发射第一光束，并且第一横向光学传感器对布置成在第二方向上发射第一横向光束。第一方向和第二方向相对于彼此横向。

根据另外的其他特征，第一光学传感器组件可以附加地包括第三光学传感器对，该第三光学传感器对包括第三发射器和第三接收器。第三发射器可以配置成发射要被第三接收器接收的第三光束。第三光学传感器对可以布置成在第三方向上发射第三光束。第一方向与第三方向彼此平行。第一光学传感器对和第三光学传感器对定位在第一补偿绳索的相反侧。

在一些实施方式中，升降机系统还包括第三光学传感器组件、第四光学组件和第五光学组件中的至少一者。第三光学传感器组件、第四光学传感器组件和第五光学传感器组件中的每一者均具有第一悬吊光学传感器对，该第一悬吊光学传感器对包括第一悬吊发射器，该第一悬吊发射器配置成发射要被第一悬吊接收器接收的第一悬吊光束。第一悬吊光学传感器对可以配置成检测悬吊绳索对第一悬吊光束的中断。第三光学传感器组件可以在升降机系统中定位成接近于悬吊滑轮。第四光学传感器组件可以在升降机系统中定位成接近于升降机轿厢。第四光学传感器组件可以在升降机系统中大致定位在悬吊滑轮部分与补偿滑轮部分之间的中间位置处。

第一光学传感器对可以定位在这样的位置处：使得当第一补偿绳索处于静止位置时第一光束距第一补偿绳索0.25英寸。第一横向光学传感器对和第二横向光学传感器对可以彼此偏移3.5英寸。

附图说明

本公开将通过详细描述和附图得以更全面的理解，在附图中：

图1是根据本公开的一个实施方式构造的具有绳索运动传感器系统的示例性升降机系统的示意图；

图2是在图1的升降机系统的实施方式中在补偿滑轮的对重侧构造的光学传感器组件的横截平面图；

图3是在图1的升降机系统的实施方式中在补偿滑轮的轿厢侧构造的光学传感器组件的横截平面图；

图4示出了根据本公开的一个实施方式的控制升降机系统的示例性方法；以及

图5示出了根据本公开的第二实施方式的控制升降机系统的示例性方法。

具体实施方式

首先参照图1，图1示出了根据本教导的一个实施方式构造的升降机系统的示意图，并且升降机系统总体上以附图标记10表示。升降机系统10通常包括升降机轿厢12、对重14、滑轮组件20、悬吊绳索22、补偿绳索24以及绳索运动传感器系统28。绳索运动传感器系统28可以包括控制系统32和共同以附图标记30表示的光学传感器组件。滑轮组件20通常可以包括悬吊滑轮部分40和补偿滑轮部分42，其在滑轮组件20的轿厢侧44导引升降机轿厢12并且在滑轮组件20的对重侧46导引对重14。在一些实施方式中，悬吊滑轮部分40可以位于升降机井道50的顶部的机器室48中。在示出的实施方式中，悬吊滑轮部分40包括驱动滑轮54和辅助滑轮56。补偿滑轮部分42包括补偿滑轮60。可以设想其他构型。

悬吊绳索22可以越过悬吊滑轮部分40并由悬吊滑轮部分40导引。悬吊绳索22可以具有第一悬吊端部70和第二悬吊端部72，第一悬吊端部70在滑轮组件20的轿厢侧44联接至升降机轿厢12，第二悬吊端部72在滑轮组件20的对重侧46联接至对重14。补偿绳索24可以绕过补偿滑轮部分42。补偿绳索24可以具有第一补偿端部76和第二补偿端部78，第一补偿端部76在滑轮组件20的轿厢侧44联接至升降机轿厢12，第二补偿端部78在滑轮组件20的对重侧46联接至对重14。如将通过以下论述认识到的，尽管图1中的图已经表示出单个悬吊绳索22和单个补偿绳索24，但是悬吊绳索22和补偿绳索24两者均可以包括多根绳索。

光学传感器组件30可以包括第一光学传感器组件30A(图2)和第二光学传感器组件30B(图3)。第一光学传感器组件30A可以配置成位于滑轮组件20的对重侧46以用于感测补偿绳索24的运动。第二光学传感器组件30B可以配置成位于滑轮组件20的轿厢侧44以用于感测补偿绳索24的运动。第一光学传感器组件30A和第二光学传感器组件30B可以大致布置在井道50的底坑区域80中。

光学传感器组件30还可以包括第三光学传感器组件30C、第四光学传感器组件30D和第五光学传感器组件30E中的至少一者。第三光学传感器组件30C、第四光学传感器组件30D和第五光学传感器组件30E中的每一者均可以构造成用于监测悬吊绳索22的摆动。在图1中示出的实施方式中，第三光学传感器组件30C可以在升降机系统10中定位成接近于悬吊滑轮部分40。第四光学传感器组件30D可以在升降机系统中定位成接近于升降机轿厢12，比如定位在升降机轿厢12的上端部或顶部90处。第五光学传感器组件30E可以大致定位在悬吊滑轮部分40与补偿滑轮部分42之间的中间位置。

控制系统32通常可以包括升降机控制系统110、主可编程逻辑控制器(PLC)112、补偿绳索传感器PLC 114、机器传感器PLC 116、中点传感器PLC 118以及轿厢顶部传感器PLC120。补偿绳索传感器PLC 114可以基于来自第一光学传感器组件30A和第二光学传感器组件30B的输入而向主PLC 112传送信号。机器传感器PLC 116可以基于来自第三光学传感器组件30C的输入而向主PLC 112传送信号。轿厢顶部传感器PLC 120可以基于来自第四光学传感器组件30D的输入而向主PLC 112传送信号。中点传感器PLC 118可以基于来自第五光学传感器组件30E的输入而向主PLC 112传送信号。可以提供用户界面130来监测升降机系统10的状态并且修改升降机系统10的操作要求。

如在本文中将认识到的，当检测到补偿绳索24和/或悬吊绳索22的过度运动时，相应的PLC 114、116、118或120将把该状态传达至与升降机控制系统110相关联的主PLC 112。在一个构型中，所有的PLC都被连接至单个网络上的以太网主干线。根据具体情况，主PLC112将发信号通知升降机系统10进行紧急停止、降低速度并停止、或者降低速度中的一项。该响应将抑制可能的设备损坏和可能的不适的乘坐体验。

现在转到图2，将对第一光学传感器组件30A的实施方式进行更详细地描述。第一光学传感器组件30A可以包括第一光学传感器对210A、第二光学传感器对210B、第三光学传感器对210C、第四光学传感器对210D、第五光学传感器对210E、第六光学传感器对210F、第一横向光学传感器对212A和第二横向光学传感器对212B。第一光学传感器对210A可以包括第一发射器220A1和第一接收器220A2。第二光学传感器对210B可以包括第二发射器220B1和第二接收器220B2。第三光学传感器对210C可以包括第三发射器220C1和第三接收器220C2。第四光学传感器对210D可以包括第四发射器220D1和第四接收器220D2。第五光学传感器对210E可以包括第五发射器220E1和第五接收器220E2。第六光学传感器对210F可以包括第六发射器220F1和第六接收器220F2。第一横向光学传感器对212A可以包括第一横向发射器222A1和第一横向接收器222A2。第二横向光学传感器对212B可以包括第二横向发射器222B1和第二横向接收器222B2。

根据图2中示出的实施方式，第一光学传感器对至第六光学传感器对中的每一对均布置成从发射器发射将要由接收器接收的相应的光束。例如，第一发射器220A1配置成发射被第二发射器220A2接收的光束。在图示的实施方式中，第一光学传感器对至第六光学传感器对210A-210F配置成发射彼此平行的光束。第一横向光学传感器对212A和第二横向光学传感器对212B配置成发射彼此平行但相对于与第一光学传感器对至第六光学传感器对210A-210F相关联的光束横向的光束。

在示出的实施方式中，有三条补偿绳索24A、24B和24C。也可以考虑其他布置。第一光学传感器对210A和第三光学传感器对210C布置在第一补偿绳索24A的相反侧。第二光学传感器对210B和第四光学传感器对210D布置在第二补偿绳索24B的相反侧。第五光学传感器对210E和第六光学传感器对210F布置在第三补偿绳索24C的相反侧。尽管发射器全部被表示在相应的第一补偿绳索24A、第二补偿绳索24B和第三补偿绳索24C的一侧(上方)，并且接收器全部被布置在相应的第一补偿绳索24A、第二补偿绳索24B和第三补偿绳索24C的相反侧(下方)，但是这些发射器和接收器可以以与此不同的方式布置。例如，一些或全部的发射器和接收器可以布置在如图2中示出的相应的补偿绳索的相反侧。

如本文所使用的，术语“中断”用来表示相应的补偿绳索或悬吊绳索对在给定的光学传感器对之间延伸的光束的阻挡。根据一个构型，如果补偿绳索摆动的量大到足以中断任何光学传感器对之间的相应的光束，则比如在补偿绳索传感器PLC 114处生成信号并且该信号被传送至主PLC 112。控制系统32基于这样的检测到的中断来控制升降机轿厢12的运动。例如，如果两个相邻的补偿绳索在预定的时间阈值内朝向彼此摆动，则控制系统32可以对升降机轿厢12执行紧急停止。进一步地说明，如果第一光学传感器对210A和第二光学传感器对210B两者均在阈值时间段内检测到中断，则升降机轿厢12被控制系统32停止。将认识到的是，控制系统32可以配置成在检测到其他单个中断或所检测的中断的组合时执行紧急停止。

继续参照图2，将对示例性的尺寸进行描述。将认识到的是，可以使用其他尺寸。第一光学传感器对210A和第三光学传感器对210C、第二光学传感器对210B和第四光学传感器对210D、以及第五光学传感器对210E和第六光学传感器对210F可以偏移距离248。距离248可以是2.2英寸。第一补偿绳索24A和第二补偿绳索24B、以及第二补偿绳索24B和第三补偿绳索24C可以偏移距离250。距离250可以是6.30英寸。第一横向光学传感器对212A和第二横向光学传感器对212B可以偏移距离256。距离256可以是3.5英寸。第一光学传感器对至第六光学传感器对中的每一对均定位在这样的位置处：即，使得相应的光束距最近的补偿绳索的距离为距离258。距离258可以是0.25英寸。第一补偿绳索24A、第二补偿绳索24B和第三补偿绳索24C中的每一者均可以具有直径260。直径260可以是1.61英寸。

现在转到图3，图3示出了第二光学传感器组件30B。第二光学传感器组件30B可以以与第一光学传感器组件30A类似的方式构造。就这点而言，相似的部件用增加了100的附图标记表示。还将认识到的是，光学传感器组件30C、30D和30E中的每一者均可以以类似的方式构造。第五光学传感器组件30E可以包括监测悬吊绳索22的运动(摆动)的两个光学传感器组件，这两个光学传感器组件在轿厢侧44和对重侧46中的每侧各一个。

现在参照图4，图4示出了根据本公开的一个实施方式的控制升降机系统10的升降机轿厢12的方法，并且该方法总体上以附图标记400表示。在402处，控制系统32判定是否已经检测到紧急停止条件。根据一个实施方式，这样的条件可以在这种情形下存在：相邻的补偿绳索已经在预定的时间阈值内中断了相邻的光学传感器对。换句话说，如果由相应的相邻的光学传感器对确认相邻的补偿绳索朝向彼此摆动，则可以满足紧急停止条件。

紧急停止条件可以以其他方式满足。例如，在一个实施方式中，任何一对光学传感器都可以被配置成触发紧急停止，比如当光束在给定的时间段内被中断时。如果这样的紧急停止条件已经满足，则在404处，控制系统32使升降机轿厢12停止。在406处，控制系统32判定条件是否已经在阈值时间段内被清除。如果判定为否，则在416中对升降机系统10进行维修。如果已经在阈值时间段内清除了条件，则在410中增大计数器。在412中，控制系统32判定是否已经达到发生限值。例如，如果计数器达到限值(比方说例如三个事件)，则在步骤416中，控制系统32可以对升降机系统10进行维修。如果没有达到发生限值，则在420中恢复升降机操作。

现在参照图5，图5示出了根据本公开的另一实施方式的控制升降机系统10的升降机轿厢12的方法，并且该方法总体上以附图标记500表示。将认识到的是，方法400和500可以同时进行。在502处，控制系统32记录计数。每次发生中断都会计数。可以对每个光学传感器对的计数进行记录。在504中，控制系统32判定在第一阈值时间内计数是否超过阈值。例如，如果对于任何给定的光学传感器对，在两秒钟的时间段内记录了五个计数，则可以满足504。在508中，升降机轿厢12的速度被降低，并且升降机轿厢被停放在第一可用楼层处。在510中，控制系统32判定条件是否已经在阈值时间内被清除。阈值时间例如可以设定为120秒。如果条件已被清除，则在512处恢复正常的升降机操作。如果条件未被清除，则在516中对升降机系统10进行维修。

如果在504中计数没有超过阈值，则控制系统32判定在第二阈值时间内计数是否超过阈值。例如，如果在三秒钟的时间段内记录了五个计数，则可以满足520。如果在第二阈值时间内计数超过阈值，则在522中升降机轿厢12的速度被降低。在526中，控制系统32判定条件是否已经在阈值时间内被清除。阈值时间例如可以设定为60秒。如果条件已被清除，则在512处恢复正常的升降机操作。如果条件未被清除，则在516中对升降机系统10进行维修。

已经出于说明和描述的目的提供了对实施方式的前述描述。这些描述并非意在穷举或限制本公开。特定实施方式的各个元件或特征通常并不限于该特定实施方式，而是，即使没有具体示出或描述，特定实施方式的各个元件或特征在适用的情况下是可互换的，并且可以在选定实施方式中使用。特定实施方式的各个元件或特征也可以以许多方式变化。就这点而言，方法步骤的排序不一定是固定的，而是能够在不脱离本教导的情况下进行修改。这些变型并不被认为偏离本公开，并且所有这些改型均意在包括在本公开的范围内。

Claims (13)

1.一种升降机系统，包括：

升降机轿厢；

对重；

滑轮组件，所述滑轮组件具有悬吊滑轮部分和补偿滑轮部分，所述滑轮组件在所述滑轮组件的轿厢侧导引所述升降机轿厢并且在所述滑轮组件的对重侧导引所述对重；

悬吊绳索，所述悬吊绳索越过所述悬吊滑轮部分并由所述悬吊滑轮部分导引，所述悬吊绳索具有在所述轿厢侧联接至所述升降机轿厢的第一悬吊端部和在所述对重侧联接至所述对重的第二悬吊端部；

第一补偿绳索和第二补偿绳索，所述第一补偿绳索和所述第二补偿绳索绕过所述补偿滑轮部分，所述第一补偿绳索和所述第二补偿绳索都具有在所述轿厢侧联接至所述升降机轿厢的第一补偿端部和在所述对重侧联接至所述对重的第二补偿端部；

第一光学传感器组件，所述第一光学传感器组件具有:

第一光学传感器对，所述第一光学传感器对包括第一发射器和第一接收器，所述第一发射器配置成发射要被所述第一接收器接收的第一光束，所述第一光学传感器对配置成检测所述第一补偿绳索对所述第一光束的中断；以及

第二光学传感器对，所述第二光学传感器对包括第二发射器和第二接收器，所述第二发射器配置成发射要被所述第二接收器接收的第二光束，所述第二光学传感器对配置成检测所述第二补偿绳索对所述第二光束的中断，其中，所述第一光学传感器对和所述第二光学传感器对布置成各自检测所述第一补偿绳索和所述第二补偿绳索朝向彼此运动时造成的中断；以及

控制器，所述控制器基于所检测到的中断而控制所述升降机轿厢的运动。

2.根据权利要求1所述的升降机系统，其中，所述第一光学传感器对配置成位于所述滑轮组件的所述对重侧。

3.根据权利要求1所述的升降机系统，其中，所述第一光学传感器对配置成位于所述滑轮组件的所述轿厢侧。

4.根据权利要求2所述的升降机系统，还包括配置成位于所述滑轮组件的所述轿厢侧的第二光学传感器组件，所述第二光学传感器组件包括：

第一光学传感器对，所述第一光学传感器对包括第一发射器和第一接收器，所述第一发射器配置成发射要被所述第一接收器接收的第一光束，所述第一光学传感器对配置成检测所述第一补偿绳索对所述第一光束的中断；以及

第二光学传感器对，所述第二光学传感器对包括第二发射器和第二接收器，所述第二发射器配置成发射要被所述第二接收器接收的第二光束，所述第二光学传感器对配置成检测所述第二补偿绳索对所述第二光束的中断，其中，所述第一光学传感器对和所述第二光学传感器对布置成各自检测所述第一补偿绳索和所述第二补偿绳索朝向彼此运动时造成的中断。

5.根据权利要求1所述的升降机系统，其中，所述第一光学传感器组件还包括：

第一横向光学传感器对，所述第一横向光学传感器对包括第一横向发射器和第一横向接收器，所述第一横向发射器配置成发射要被所述第一横向接收器接收的第一横向光束，其中，所述第一光学传感器对布置成在第一方向上发射所述第一光束，并且所述第一横向光学传感器对布置成在第二方向上发射所述第一横向光束，其中，所述第一方向和所述第二方向相对于彼此横向。

6.根据权利要求5所述的升降机系统，其中，所述第一光学传感器组件还包括：

第三光学传感器对，所述第三光学传感器对包括第三发射器和第三接收器，所述第三发射器配置成发射要被所述第三接收器接收的第三光束，其中，所述第三光学传感器对布置成在第三方向上发射所述第三光束，其中，所述第一方向与所述第三方向彼此平行。

7.根据权利要求6所述的升降机系统，其中，所述第一光学传感器对和所述第三光学传感器对定位在所述第一补偿绳索的相反侧。

8.根据权利要求4所述的升降机系统，还包括附加的光学传感器组件，所述附加的光学传感器组件具有第一悬吊光学传感器对，所述第一悬吊光学传感器对包括第一悬吊发射器，所述第一悬吊发射器配置成发射要被第一悬吊接收器接收的第一悬吊光束，所述第一悬吊光学传感器对配置成检测所述悬吊绳索对所述第一悬吊光束的中断。

9.根据权利要求8所述的升降机系统，其中，所述附加的光学传感器组件在所述升降机系统中定位成接近于所述悬吊滑轮部分。

10.根据权利要求8所述的升降机系统，其中，所述附加的光学传感器组件在所述升降机系统中定位成接近于所述升降机轿厢。

11.根据权利要求8所述的升降机系统，其中，所述附加的光学传感器组件大致定位在所述悬吊滑轮部分与所述补偿滑轮部分之间的中间位置。

12.根据权利要求1所述的升降机系统，其中，所述第一光学传感器对定位在这样的位置处：使得当所述第一补偿绳索处于静止位置时所述第一光束距所述第一补偿绳索0.25英寸。

13.根据权利要求5所述的升降机系统，其中，所述第一横向光学传感器对和第二横向光学传感器对彼此偏移3.5英寸。