CN108217357B - 电梯安全系统、电梯系统和操作电梯系统的方法 - Google Patents

Abstract

一种电梯安全系统包括多个门安全单元(12)，其中每个门安全单元(12)被配置成监视电梯系统(2)的至少一个门(10、11)；电梯控制单元(13)，其被配置成控制所述电梯系统(2)，特别是控制所述电梯系统(2)的电梯轿厢(6)的运动；通信总线(14)，其被配置成在所述多个门安全单元(12)和所述电梯控制单元(13)之间传输信息；以及信号线(16)，其串联连接所述电梯控制单元(13)和所述多个门安全单元(12)。所述多个门安全单元(12)中的每个被配置成在其检测到故障时中断所述信号线(16)。

Description

电梯安全系统、电梯系统和操作电梯系统的方法

技术领域：

本发明涉及一种电梯安全系统、一种电梯系统和一种操作电梯系统的方法。

背景技术：

传统上，电梯系统包括井道门触点，其被配置成监视井道门的运动。井道门触点彼此串联连接，形成菊花链。菊花链是电梯安全链的一部分。井道门或井道门触点的任何故障都会中断菊花链/安全链，这导致阻止电梯轿厢的任何进一步的运动。因为所有井道门触点彼此串联连接，所以在安全链被中断之后可获得的诊断信息非常差。特别是不允许查找中断菊花链的门触点。因此，在这种电梯系统中，识别发生故障的井道门或井道门触点是耗时的。

更现代的安全系统使用连接到安全总线的门安全单元。尽管这些系统主要允许识别导致菊花链/安全链中断的门安全单元，但是与可用带宽相比，经由安全总线传达的数据量是大的，因此可能延迟传送指示井道门故障的消息，这是不期望的。

因此，提供改进的电梯安全系统将是有益的，其允许更容易地但没有延迟地检测和查找错误。

发明内容：

根据本发明的示例性实施方案，一种电梯安全系统包括：多个门安全单元、电梯控制单元、通信总线以及串联连接电梯控制单元和多个门安全单元的信号线。每个门安全单元被配置成监视电梯系统的至少一个门，特别是井道门。电梯控制单元被配置成控制电梯系统，特别是控制电梯系统的电梯轿厢的运动。通信总线被配置成在多个门安全单元和电梯控制单元之间传输信息。通信总线还可以被配置成在其他单元(例如，厅门呼梯单元和电梯控制单元)之间传输信息。多个门安全单元中的每个被配置成如果检测到故障则选择性地中断信号线。在本发明的上下文中，“故障”特别包括至少一个门尽管应该正确关闭，但却没有正确关闭的情况。

本发明的示例性实施方案进一步包括一种电梯系统，其包括在多个层站之间延伸的井道；电梯轿厢，其被配置成沿着多个层站之间的井道移动；用于驱动电梯轿厢的驱动单元；以及根据本发明的示例性实施方案的电梯安全系统，其中电梯控制单元被配置成控制驱动单元。

根据本发明的示例性实施方案，一种控制这种电梯系统的方法包括：通过门安全单元中的一个来监视电梯系统的至少一个门。如果检测到门或门安全单元中的至少一个存在故障，则中断信号线以便阻止和防止电梯轿厢的任何运动。另外，将信息从中断信号线的门安全单元传输到电梯控制单元。

根据本发明的另一示例性实施方案，一种控制这种电梯系统的方法包括：通过门安全单元中的一个来监视电梯系统的至少一个门。如果检测到门或门安全单元中的至少一个存在故障，则中断信号线以便阻止和防止电梯轿厢的任何运动。另外，将信息从中断信号线的门安全单元传输到电梯控制单元。

在根据本发明的示例性实施方案的电梯安全系统中，由一个门安全单元检测到任何种类的故障的时间关键信息通过电中断信号线而无延迟地发信号给电梯控制单元。关于检测到的故障的附加信息(其不如已检测到故障的信息那么具有时间关键性)经由通信总线被传输到电梯控制单元。这允许传输关于检测到的故障的附加信息，这有助于故障的查找，从而有助于电梯系统的修理。由于已检测到电梯系统故障的时间关键信息通过电中断信号线被快速地(即没有延迟地)传达，所以经由通信总线的信息传输(其可能比通过中断信号线传输信号花费更多的时间)不会降低电梯系统的安全性。

附图说明：

在下文中，参考附图描述本发明的示例性实施方案。

图1示意性地描绘根据本发明的示例性实施方案的电梯系统。

图2是图示在根据本发明的示例性实施方案的电梯系统中使用的门安全单元的操作的流程图。

图3是图示经由通信总线周期性地传输信息的门安全单元的操作的流程图。

具体实施方式：

图1示意性地描绘根据本发明的示例性实施方案的电梯系统2。

电梯系统2包括电梯轿厢6，其可移动地悬挂在井道4内，井道4在位于不同楼层上的多个层站8之间延伸。

电梯轿厢6通过张力构件3可移动地悬挂。张力构件3(例如，绳索或皮带)连接到电梯驱动单元5，电梯驱动单元5被配置成驱动张力构件3，以便沿着多个层站8之间的井道4的高度移动电梯轿厢6。

每个层站8具备层站门10，并且电梯轿厢6具备相应的电梯轿厢门11，以用于当电梯轿厢6位于各自的层站8时允许乘客在层站8和电梯轿厢6的内部之间转移。

图1中所示的示例性实施方案使用1:1绳索来悬挂电梯轿厢6。然而，技术人员容易理解，绳索的类型对于本发明不是关键因素，并且也可以使用不同种类的绳索(例如，2:1绳索)。电梯系统2可以使用配重(未示出)或不使用配重。电梯驱动单元5可以是本领域中使用的任何形式的驱动器，例如，牵引驱动器、液压驱动器或线性驱动器。电梯系统2可以具有机房或可以是无机房的电梯系统。电梯系统2可以使用如图1中所示的张力构件3，或可以是没有张力构件3的电梯系统，包括例如液压驱动器或线性驱动器(未示出)。

电梯驱动单元5由电梯控制单元13控制，以用于沿着不同层站8之间的井道4移动电梯轿厢6。

电梯控制单元13的输入可以经由提供在靠近层站门10的每个层站8上的层站控制面板7a，和/或经由提供在电梯轿厢6内部的轿厢操作面板7b来提供。

层站控制面板7a和轿厢操作面板7b可以通过图1中未示出的电线，特别是通过电力总线，或通过无线数据连接来连接到电梯控制单元13。

门安全单元12提供在每个层站8处。至少一个门传感器17，特别是层站门传感器17(其被配置成监视相关联的层站门10的操作，特别是打开和关闭)与每个门安全单元12相关联并电连接。

每个门安全单元12连接到通信总线14，通信总线14沿着多个层站8之间的井道4延伸。通信总线14，其特别地可以是现场总线(例如，CAN总线)，被配置成允许多个门安全单元12中的每个和电梯控制单元13，特别是作为电梯控制单元13的一部分的电梯安全单元15之间的通信。可选地，通信总线14可以用于在层站控制面板7a和电梯控制单元13之间另外传输信息。或者，单独的总线(未示出)可以用于在层站控制面板7a和电梯控制单元13之间传输信息。

通信总线14使用预定义的数据协议来在连接到通信总线14的总线节点之间传达指令。门安全单元12可以被提供为连接到通信总线14的总线节点。许多不同的通信总线14和相关数据协议在本领域中被使用，并且被技术人员所熟知。

当门安全单元12中的至少一个检测到相关联的层站门传感器17和/或层站门10存在故障时，其打开电中断信号线16的触点(未示出)。信号线16平行于通信总线14延伸，并且将门安全单元12和电梯安全单元15以菊花链的形式电连接，其中门安全单元12彼此串联连接。

另外，门安全单元12中的至少一个经由通信总线14向电梯安全单元15发送指示检测到的故障的故障信号。

一旦电梯安全单元15经由通信总线14接收到故障信号和/或检测到信号线(菊花链)16的中断，其就会适当地反应，例如通过立即停止电梯轿厢6的任何进一步的运动。

中断信号线(菊花链)16不提供关于检测到的故障的性质和位置的任何信息。因此，没有任何进一步的可用信息，维修工将必须访问该站点并检查所有层站门10以找出故障原因。

因此，检测故障的门安全单元12经由通信总线14发送信息，特别是允许识别门安全单元12发送允许识别检测到的故障的种类的消息和/或信息的信息。由门安全单元12发送的附加信息(其可能是故障信号的一部分，或可以在发送故障信号之后被发送)允许快速且容易地查找和识别故障原因。特别是，电梯安全单元15可以自主地获得该信息。

可选地，信息可以由提供在电梯控制单元13内或与电梯控制单元13连接的通信单元18经由外部通信线路20另外发送到外部服务中心22。外部服务中心22可以指示修理工访问电梯系统2，以便解决检测到的问题。基于由通信单元18提供的信息，修理工可以随身携带解决问题所需的工具和/或备件，以便方便和加快维修过程。

外部通信线路20可以包括常规电话线或数字线，诸如ISDN或DSL。其进一步可以包括无线通信，包括WLAN、GMS、UMTS、LTE、

等。

根据用于运行通信总线14的情况和协议，经由通信总线14将信息从门安全单元12传送到电梯控制单元13的速度可能太慢，以便在所有操作条件下允许电梯系统2的安全操作。因此，除了通信总线14之外还提供单独的信号线16，以便允许快速传输故障信号。

因此，根据本发明的实施方案的电梯系统2包括两条通信线：快速信号线16，其被配置成仅从门安全单元12向电梯安全单元15快速地(即，具有低等待时间)传输简单的特别是二进制信息，以便当检测到故障时允许电梯控制系统13快速反应。然而，所述快速信号线16不一定被配置成传输关于检测到的故障的附加信息。因此，为了允许传输与检测到的故障的位置和/或类型相关的其他信息，根据本发明的实施方案的电梯安全系统另外包括通信总线14。通信总线14允许从门安全单元12向电梯安全单元15传输附加信息，该附加信息不如由信号线16传输的信息那么具有时间关键性。

因此，根据本发明的实施方案的电梯安全系统允许比常规电梯安全系统更快更容易地查找错误，而不降低安全等级。

图2是图示门安全单元12的操作的流程图。

在下文中，对于门安全单元12检查至少一个层站门10是否正确关闭的情况，详细说明门安全单元12的操作。然而，技术人员将理解，如参照图2所描述的那样，本发明的原理可以类似地在门安全单元12检测到的任何故障的情形中使用。

在第一步骤100中，例如通过层站门传感器17检查与各自的门安全单元12相关联的至少一个层站门10是否正确关闭。

在下面的步骤110中，评估由层站门传感器17提供的信号。如果至少一个层站门10正确关闭，则信号线16内的电触点保持关闭(步骤110)，这允许电梯系统的进一步操作，特别是电梯轿厢6的运动。

然而，如果由层站门传感器17提供的信号的评估显示相关联的层站门10没有正确关闭，则触点打开(步骤125)，中断信号线16并停止电梯轿厢6，如前所述。

在下一步骤130中，检查层站门10的状态是否已改变。如果是这种情况，则通过通信总线14发送消息，以便向电梯控制单元13通知层站门10的新状态。

门安全单元12可以被配置成经由通信总线14周期性地传输信息。这种配置的实例通过图3中所示的流程图来说明。

在步骤200中，时间计数器递增。在下一步骤210中，检查是否达到预定阈值。如果尚未达到所述阈值，则时间计数器再次递增(步骤200)。

然而，如果已经达到预定阈值，则经由通信总线14发送消息(步骤220)，以便指示门安全单元12仍在正常运转并且正常工作。

在附图中未图示的替代配置中，电梯安全单元15可以被配置成周期性地请求多个门安全单元12中的每个经由通信总线14传输信息，以便检查门安全单元12的操作。

经由通信总线周期性地传输信息允许连续监视通信总线和连接到所述通信总线的门安全单元的操作。在门安全单元不经由通信总线发送消息超过预定时间段的情况下，检测通信总线和/或各自的门安全单元的故障。

以下列出了诸多可选特征。这些特征可以在特定实施方案中单独实现或与任何其他特征组合实现。

信号线可以与通信总线分开提供。提供两个单独的，特别是独立的传输信息的路径可增强电梯安全系统的可靠性。

信号线可以是二进制信号线。可在仅两个状态(例如“开”和“关”)之间切换的二进制信号线允许非常可靠的操作，这增强了电梯安全系统的安全性。

多个门安全单元中的每个可以被配置成在其检测到电梯系统的至少一个门存在故障的情况下中断信号线。这种配置允许可靠地检测电梯系统的至少一个门的故障。

多个门安全单元中的每个可以被配置成在其检测到电梯系统的至少一个门没有正确关闭的情况下中断信号线。这种配置允许可靠地检测电梯系统的至少一个门没有正确关闭，以便避免在电梯轿厢已经从没有正确关闭的门的层站上移开之后乘客落入井道。

多个门安全单元中的每个可以被配置成当其检测到电梯系统的至少一个门存在故障，特别是电梯系统的至少一个门尽管应该正确关闭，但却没有正确关闭的情况时，经由通信总线将信息传输到电梯控制单元，特别是电梯安全单元。电梯控制/电梯安全单元可以被配置成在信号线被中断之后从通信总线接收信息。电梯控制单元/电梯安全单元可以被配置成在信号线被中断之后请求门安全单元经由通信总线发送信息。电梯控制单元/电梯安全单元特别地可以被配置成请求中断信号线的门安全单元经由通信总线发送信息。

通过通信总线传输的信息可以被配置成允许唯一识别中断信号线的门安全单元。这允许快速方便地查找和修复检测到的故障。

电梯控制单元可以被配置成周期性地请求多个门安全单元中的每个经由通信总线传输信息。或者，门安全单元可以被配置成经由通信总线周期性地传输信息。

经由通信总线周期性地传输信息允许连续监视通信总线和连接到所述通信总线的门安全单元的操作。在门安全单元不经由通信总线发送消息超过预定时间段的情况下，检测通信总线和/或各自的门安全单元的故障。

每个门安全单元可以是总线节点，特别是现场总线，尤其是CAN总线的节点。这允许经由通信总线从门安全单元传输信息。现场总线/CAN总线非常适合满足根据本发明的示例性实施方案的电梯安全系统中通信总线的要求。也可以使用本领域中已知和使用的其他现场总线系统。

门安全单元、电梯控制单元和通信总线中的每者可以满足安全电子设备的要求，诸如EN 61508:2010标准，以便提供所需的可靠性和安全性水平。

门安全单元中的至少一个可以连接到门传感器，门传感器被配置成监视至少一个门。门传感器可以是机械、电感、电容和/或光学传感器。其特别是可以被配置成检测至少一个门是打开还是关闭。这允许监视电梯系统是否正常和安全地操作。其特别是提供了当井道门没有正确关闭时，允许电梯控制单元采取措施来防止电梯轿厢移动的信息。

通信总线可以包括一根或多根电线。包括至少一根电线的通信总线可能会以低成本实施并且允许可靠的数据传输。通信总线特别可能是串行总线。

通信总线可以被配置用于无线数据传输。被配置用于无线数据传输的通信总线易于安装，特别是在垂直方向上井道的延伸很大的高层建筑物中。

已经针对包括在单个井道内移动的单个电梯轿厢的电梯系统描述了本发明的示例性实施方案。然而，技术人员将理解，本发明也可以用于包括多个电梯轿厢和/或井道的电梯系统中。

尽管已经参考示例性实施方案描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变并且等同物可以替代其元件。另外，在不脱离其基本范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应于本发明的教导。因此，意图是本发明不限于所公开的特定实施方案，而是本发明包括属于权利要求范围的所有实施方案。

参考符号

2 电梯系统

3 张力构件

4 井道

5 驱动器

6 电梯轿厢

7a 层站控制面板

7b 轿厢操作面板

8 层站

10 层站门

11 电梯轿厢门

12 门安全单元

13 电梯控制单元

14 通信总线

15 电梯安全单元

16 信号线

17 (层站)门传感器

18 通信单元

20 外部通信线路

22 外部服务中心。

Claims (14)

1.一种电梯安全系统，包括：

多个门安全单元(12)，其中每个门安全单元(12)被配置成监视电梯系统(2)的至少一个门(10、11)；

电梯控制单元(13)，其被配置成控制所述电梯系统(2)，特别是控制所述电梯系统(2)的电梯轿厢(6)的运动；

通信总线(14)，其被配置成在所述多个门安全单元(12)和所述电梯控制单元(13)之间传输信息；以及

信号线(16)，其串联连接所述电梯控制单元(13)和所述多个门安全单元(12)；

其中所述多个门安全单元(12)中的每个被配置成选择性地中断所述信号线(16)；且

其中所述电梯控制单元(13)被配置成周期性地请求所述多个门安全单元(12)中的每个经由所述通信总线(14)传输信息，或其中所述门安全单元(12)被配置成经由所述通信总线(14)周期性地传输信息；以及

其中，所述电梯控制单元(13)被配置成在门安全单元(12)不经由所述通信总线(14)发送消息超过预定时间段的情况下，检测所述通信总线(14)和/或各自的门安全单元(12)的故障。

2.根据权利要求1所述的电梯安全系统，其中所述信号线(16)与所述通信总线(14)分开提供，和/或其中所述信号线(16)是二进制信号线(16)。

3.根据权利要求1或2所述的电梯安全系统，其中所述多个门安全单元(12)中的每个被配置成在其检测到所述电梯系统(2)的至少一个门(10、11)的故障的情况下中断所述信号线(16)。

4.根据权利要求1或2所述的电梯安全系统，其中所述多个门安全单元(12)中的每个被配置成如果其检测到所述电梯系统(2)的至少一个门(10、11)的故障，则经由所述通信总线(14)向所述电梯控制单元(13)传输信息，其中通过所述通信总线(14)传输的所述信息特别是允许唯一识别传输所述信息的所述门安全单元(12)。

5.根据权利要求3所述的电梯安全系统，其中检测到所述电梯系统(2)的至少一个门(10、11)的故障包括检测到所述至少一个门(10、11)没有正确关闭。

6.根据权利要求1或2所述的电梯安全系统，其中所述电梯控制单元(13)被配置成从所述通信总线(14)接收信息，特别是在所述信号线(16)被中断之后。

7.根据权利要求1或2所述的电梯安全系统，其中所述多个门(10、11)包括所述电梯系统(2)的至少一个井道门(10)。

8.根据权利要求1或2所述的电梯安全系统，其中所述门安全单元(12)中的每个是总线节点，特别是现场总线的节点。

9.根据权利要求1或2所述的电梯安全系统，其中所述门安全单元(12)、所述电梯控制单元(13)和所述通信总线(14)中的每个满足安全电子设备的要求。

10.根据权利要求1或2所述的电梯安全系统，其中所述门安全单元(12)中的至少一个与被配置成监视所述至少一个门(10、11)的至少一个门传感器(17)连接，其中所述至少一个门传感器(17)特别是被配置成检测所述至少一个门(10、11)是否正确关闭。

11.根据权利要求10所述的电梯安全系统，其中所述至少一个门传感器(17)是机械、电感、电容和/或光学门传感器(17)。

12.根据权利要求1或2所述的电梯安全系统，其中所述通信总线(14)包括一根或多根电线，和/或其中所述通信总线(14)被配置用于信息的无线传输。

13.一种电梯系统(2)，包括：

在多个层站(8)之间延伸的井道(4)；

电梯轿厢(6)，其被配置成沿着所述井道(4)在所述多个层站(8)之间移动；

驱动单元(5)，其被配置成驱动所述电梯轿厢(6)；以及

根据前述权利要求中任一项所述的电梯安全系统，其中所述电梯安全系统的所述电梯控制单元(13)被配置成控制所述驱动单元(5)。

14.一种控制根据权利要求13所述的电梯系统(2)的方法，其中所述方法包括：

通过所述门安全单元(12)中的一个来监视电梯系统(2)的至少一个门(10、11)；以及

如果检测到至少一个门(10、11)的故障：

中断所述信号线(16)，并且将信息从中断所述信号线(16)的所述门安全单元(12)传输到所述电梯控制单元(13)；以及

阻止和防止所述电梯轿厢(6)的任何运动；且

所述方法还包括所述电梯控制单元(13)周期性地请求所述多个门安全单元(12)中的每个经由所述通信总线(14)传输信息，或所述电梯控制单元(13)经由所述通信总线(14)周期性地传输信息，以及在门安全单元(12)不经由所述通信总线(14)发送消息超过预定时间段的情况下，检测所述通信总线(14)和/或各自的门安全单元(12)的故障。

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