CN108455396A - 电梯安全系统和监控电梯系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于电梯系统(2)的电梯安全系统，所述电梯系统具有至少一个门(20、61、81、91)和电梯轿厢(12)，所述电梯轿厢可沿着井道(4)在多个层站(6、8、9)之间移动，所述电梯安全系统包括：至少一个位置传感器(25)，所述位置传感器被配置用于确定表示所述电梯轿厢(12)在所述井道(4)内的位置的位置值；至少一个门传感器(23、63、83、93)，所述门传感器被配置用于检测所述至少一个门(20、61、81、91)是否关闭；极限设置单元(32)，所述极限设置单元被配置用于确定所述电梯轿厢(12)的操作状态并且用于根据所述确定的操作状态来设置至少一个位置极限；以及比较单元(34)，所述比较单元被配置用于将所述确定的位置值与所述设置的位置极限进行比较，并且用于在所述位置值不符合所述至少一个位置极限并且所述至少一个门传感器(23、63、83、93)指示至少一个门(20、61、81、91)未关闭的情况下确定错误状况。

Description

电梯安全系统和监控电梯系统的方法
本发明涉及一种电梯安全系统，并且涉及一种监控电梯系统的方法。
电梯系统通常包括电梯安全系统，所述电梯安全系统被配置用于监控和检查电梯系统的操作，以便在出现电梯系统的不安全状况的情况下停止电梯系统的任何进一步操作，尤其是电梯轿厢的任何移动。
电梯安全系统尤其被配置成确保所有门尤其是层站门和电梯轿厢的门关闭，除非电梯轿厢停靠在层站处。
然而，这样的严格安全要求限制了电梯系统的操作选项。这可能会导致电梯系统的操作效率较低。
因此，有益的是提供一种改进的电梯安全系统，尤其是一种允许电梯系统的更灵活操作的电梯安全系统。
根据本发明的一个实施方案，一种用于电梯系统的电梯安全系统，所述电梯系统具有至少一个门并且具有电梯轿厢，所述电梯轿厢可沿着井道在多个层站之间移动，所述电梯安全系统包括：至少一个位置传感器，其被配置用于确定表示电梯轿厢在井道内的位置的位置值；至少一个门传感器，其被配置用于检测至少一个门是否关闭；极限设置单元，其被配置用于确定电梯轿厢的操作状态并且用于根据确定的操作状态来设置至少一个位置极限；以及比较单元，其被配置用于将确定的位置值与设置的位置极限进行比较，并且用于在位置值不符合至少一个位置极限并且至少一个门传感器指示至少一个门未关闭的情况下确定错误状况。
根据本发明的一个实施方案，一种监控电梯系统的方法，所述电梯系统具有至少一个门并且具有电梯轿厢，所述电梯轿厢可沿着井道在多个层站之间移动，所述方法包括：确定电梯轿厢的操作状态并且根据电梯轿厢的操作状态来设置至少一个位置极限；确定是否所有门关闭；确定表示电梯轿厢在井道内的位置的位置值；以及将确定的位置值与位置极限进行比较，并且如果确定位置值不符合至少一个位置极限并且至少一个门未关闭，则确定电梯系统的错误状况。
本发明的示例性实施方案还包括一种电梯系统，所述电梯系统包括：至少一个门；电梯轿厢，其可沿着井道移动；以及根据本发明的一个示例性实施方案的电梯安全系统。
本发明的示例性实施方案允许根据电梯轿厢的当前操作状态来调整至少一个位置极限的设置。它们尤其允许优化其中针对电梯系统的每个操作状态，电梯系统的门可以打开的区域(门区)。因此，在不降低电梯系统的操作安全性的情况下，电梯系统可以更有效地操作。
下文将参考附图描述本发明的示例性实施方案。
图1示出根据本发明的一个示例性实施方案的电梯系统的示意图。
图2是示出根据本发明的一个示例性实施方案的电梯安全系统的操作的流程图。
图1示出根据本发明的一个示例性实施方案的具有电梯安全系统的电梯系统2的示意图。
电梯系统2包括在多个楼层/层站6、8、9之间竖直地延伸的井道4。
提供通往井道4的进入口的层站门61、81、91和控制面板62、82、92分别布置在层站6、8、9中的每一个层站处。
电梯轿厢12和对应的对重14借助于张紧构件16可移动地悬吊在井道4内，允许电梯轿厢12和对重14沿着井道4在相反的方向上竖直地移动。
电梯轿厢12具有至少一个电梯轿厢门20和电梯轿厢控制面板22。
张紧构件16可以是绳、带或者绳/带的组合。张紧构件16在驱动轮18上延伸，所述驱动轮设在井道4的上部区域中。
图1描绘电梯轿厢12的简单1∶1悬吊。然而，技术人员将容易理解，根据本发明的示例性实施方案，电梯系统2中也可以使用诸如2∶1、4∶1、8∶1等不同的悬吊以及可以包括或可不包括对重14的类似悬吊。
驱动轮18由包括电动机的驱动机(未示出)驱动，因而形成曳引驱动。驱动驱动轮18的电动机由电梯控制器28基于根据乘客的请求而经由控制面板62、82、92、22提供的输入进行控制。也可设想除曳引驱动外的其他驱动机构，例如，线性驱动或液压驱动。
电梯轿厢12具有位置传感器25，所述位置传感器被配置用于提供位置值，所述位置值指示电梯轿厢12在沿着井道4移动时的当前位置。位置传感器25可以包括速度传感器27和/或加速度传感器(未示出)，以便通过测量电梯轿厢12的当前速度和/或加速度并且随着时间推移将测量的速度和/或加速度进行积分来确定电梯轿厢12在井道4内的当前位置。可选地或另外地，位置传感器25可以与井道4的壁5和/或设在井道4的壁5处的标记24、26、64、84、94相互作用，以便确定电梯轿厢12在井道4内的当前位置。每次位置传感器25经过标记24、26、64、84、94中的一个时，位置传感器25尤其可以将位置值(重新)校准，所述位置值已经通过随着时间推移对电梯轿厢12的速度和/或加速度进行积分来确定。
在图1所示的实施方案中，标记64、84、94安置在每个层站6、8、9处，具体而言，分别在相应的层站门61、81、91的顶部处。额外的标记24、26分别布置在井道4的顶部处和在底坑10内，所述底坑在井道4的底部形成。
然而，图1中示出的配置仅仅是示例性的。具体而言，没有必要在每个层站6、8、9处提供标记64、84、94。此外，分配给层站6、8、9的标记64、84、94可以设在与相应层站门61、81、91的顶部不同的位置。原则上，在井道4内的预先限定位置提供单个标记24、26、64、84、94以便每次电梯轿厢12经过所述标记24、26、64、84、94时(重新)校准位置信息可能就足够了。
由位置传感器25提供的位置信息可以借助于沿着井道4延伸的线缆(未示出)或借助于无线数据传输而传输到电梯控制器28。
电梯控制器28被配置用于基于由位置传感器25提供的位置信息通过驱动驱动轮18来控制电梯轿厢12沿着井道4的移动。
至少一个电梯轿厢门20和层站门61、81、91分别具有门传感器23、63、83、93，所述门传感器被配置成检测相应的门20、61、81、91是打开还是(适当地)关闭。
位置传感器25和门传感器23、63、83、93是电梯安全系统的部件。电梯安全系统包括安全链40，所述安全链包括多个接触器42，所述接触器被配置用于监控电梯系统2的安全相关功能。电梯安全系统尤其被配置成在安全链40的接触器42中的至少一个打开的情况下停止电梯轿厢16的任何移动。
电梯安全系统还包括极限设置单元32和比较单元34。极限设置单元32和比较单元34可以与电梯控制器28集成，如图1所示。在附图未示出的一个替代实施方案中，极限设置单元32和比较单元34可以与电梯控制器28分开地提供。
极限设置单元32被配置用于确定电梯轿厢12的当前操作状态并且用于根据确定的操作状态来设置至少一个位置极限。极限设置单元32可以被进一步配置用于根据确定的操作状态来设置速度极限。
比较单元34被配置用于将已经由位置传感器25确定的位置值与由极限设置单元32设置的位置极限进行比较。比较单元34被配置用于在确定的位置值不符合至少一个位置极限并且门传感器23、63、83、93中的至少一个指示门20、61、81、91中的至少一个未关闭的情况下确定错误状况。
比较单元34可以被进一步配置用于将已经由位置传感器25确定的速度值与由极限设置单元32设置的速度极限进行比较。比较单元34被配置用于在确定的速度值不符合速度极限并且门传感器23、63、83、93中的至少一个指示门20、61、81、91中的至少一个未关闭的情况下确定错误状况。
电梯安全系统还可以包括计数器36，所述计数器被配置成每次比较单元34确定错误状况时递增。换言之，计数器36被配置用于对其中已经确定错误状况的事件进行计数。
图2是示出根据本发明的一个示例性实施方案的电梯安全系统2的操作的流程图。
在第一步骤100中，确定电梯轿厢16的当前操作状态。在接下来的步骤中，根据所述确定的操作状态来设置电梯轿厢16的位置和速度的极限。
电梯轿厢16的操作状态尤其可以是接近目的地层站的操作200，其中电梯轿厢16正在接近它应该停靠的目的地层站6、8、9。在步骤210和220中，分别设置对应于接近目的地层站的操作200的位置极限和速度极限。
电梯轿厢16的操作状态也可以是再平层操作300。在电梯轿厢16已到达它的目的地层站6、8并且已停靠在所述目的地层站6、8、9处时，再平层操作300被激活。再平层操作被配置成将电梯轿厢16维持在与目的地层站6、8、9的楼层处于同一水平的恒定高度，即使电梯轿厢16的重量因载荷改变(尤其是乘客离开或进入电梯轿厢16)而改变。在步骤310和320中，分别设置对应于再平层操作300的位置极限和速度极限。
电梯轿厢16的操作状态还可以是离开层站的操作400。在离开层站的操作400中，电梯轿厢16准备好离开当前层站6、8、9，以便允许快速启动电梯16。在步骤410和420中，分别设置对应于离开层站的操作400的位置极限和速度极限。
电梯轿厢16的操作状态可以是在电梯系统2的检查/维护期间激活的检查/维护操作500，以便允许电梯系统2的更灵活操作。在步骤510和520中，分别设置对应于检查/维护操作500的位置极限和速度极限。
在步骤600中，基于由位置传感器25提供的位置和速度值来检查电梯轿厢16的当前位置和当前速度。比较单元34尤其将由位置传感器25提供的当前位置和速度值与之前在步骤210、220；310、320；410、420；或510、520中根据电梯轿厢16的实际状态设置的相应极限进行比较。
如果电梯轿厢16的当前位置和当前速度符合相应极限，即，如果电梯轿厢16的当前位置在预定范围内并且电梯轿厢16的当前速度低于预定阈值，则确定电梯系统2处于安全状况(步骤610)，安全链40的接触器42保持闭合并且继续电梯系统2的正常操作(步骤650)。
然而，如果确定电梯轿厢16的当前位置和当前速度中的至少一个不符合相应极限，即，如果电梯轿厢16的当前位置不在预定范围内和/或电梯轿厢16的当前速度高于预定阈值，则在步骤620中检查电梯轿厢门20和所有层站门61、81、91是否关闭。
如果所有门20、61、81、91关闭，则确定电梯系统2处于安全状况，安全链40的接触器42保持闭合并且继续电梯系统2的正常操作(步骤650)。
然而，如果检测到门20、61、81、91中的至少一个门未关闭，同时电梯轿厢16的当前位置和当前速度中的至少一个不符合相应极限，那么确定电梯系统2未处于安全状况而是处于错误状况(步骤640)。
因此，安全链40的至少一个接触器42打开(步骤660)。断开安全链40会停止电梯轿厢16的任何进一步移动。此外，报警消息可以发送到服务中心，请求机修工查看电梯系统2，以便解决问题并且重新开始电梯系统2的安全操作。
在一个替代实施方案中，每次在确定电梯系统2未处于安全状况而是处于错误状况时，计数器36递增。在这样的实施方案中，安全链40只有在计数器36超过预定阈值时才会断开。因此，如果只是意外地有一次超过位置和/或时间极限，那么电梯系统2的操作不会不必要地停止。
在另一实施方案中，如果计数器36超过第一阈值，那么消息发送到服务中心，请求机修工查看电梯系统2，以便解决检测到的问题。然而，只有在计数器36超过第二阈值时才断开安全链40，所述第二阈值大于第一阈值。
在电梯系统的正常操作期间，图2中指示的步骤连续地重复，即，在到达步骤650之后，电梯安全系统以确定电梯轿厢16的当前操作状态的步骤100从头开始。
下文列出一些可选的特征。这些特征可以在具体实施方案中单独地或与任一其他特征组合地实现。
根据一个实施方案，电梯安全系统尤其是比较单元可以被配置用于在检测到错误状况的情况下发出报警信号。
报警信号可以传输到服务中心，请求机修工查看地点以便检查电梯系统并且重新开始安全操作状况。另外地或可选地，报警信号可以导致停止电梯轿厢的任何进一步移动，例如，通过断开电梯系统的安全链来实现，以便防止电梯系统的不安全操作。
根据一个实施方案，每次确定电梯系统并未处于安全状况而是处于错误状况时，计数器可以递增。在这样的实施方案中，安全链只有在计数器超过预定阈值时才被断开。因此，如果只是意外地有一次超过位置和/或时间极限，那么电梯系统的操作不会不必要地停止。
根据一个实施方案，如果计数器超出第一阈值，那么消息可以发送到服务中心以便请求机修工查看电梯系统来解决检测到的问题，但安全链只有在计数器超过第二阈值时才被断开，所述第二阈值大于第一阈值。如果只是偶尔地超过极限，那么这允许电梯系统的操作继续。然而，电梯安全系统导致机修工查看电梯系统，以便检查电梯系统并且重新开始电梯系统的安全操作。
根据一个实施方案，电梯安全系统还可以包括至少一个速度传感器，所述速度传感器被配置用于确定表示电梯轿厢在井道内移动时的速度的速度值。这允许电梯系统不仅基于电梯轿厢的当前位置而且基于电梯轿厢的当前速度来监控电梯系统的操作。因此，电梯系统的安全得到进一步增强，因为如果电梯轿厢以大于预定速度极限的速度移动，则不允许门打开，即使电梯轿厢位于门区内也是如此。
极限设置单元尤其可以被配置用于根据电梯轿厢的确定的操作状态来设置电梯轿厢在井道内的速度的至少一个速度极限，并且比较单元可以被配置用于在确定的速度值超过至少一个设置的速度极限的情况下确定错误状况。因此，电梯系统的效率得到进一步增强。
根据一个实施方案，极限设置单元被配置用于设置上部位置极限和下部位置极限，以便限定门区或范围，其中如果电梯轿厢被布置在所述门区或范围内，则允许门打开。门区或范围尤其可以以层站为中心和/或以层站门为中心，以便电梯轿厢一进入相应的门区或范围便允许门打开。
根据一个实施方案，电梯轿厢的操作状态尤其可以是接近目的地层站的操作，其中电梯轿厢正在接近它应该停靠的目的地层站。可以分别设置对应于接近目的地层站的操作的位置极限和速度极限。
在接近目的地层站的操作中设置的位置极限和速度极限可以允许在电梯轿厢已到达目的地层站处的它的最终位置之前开始打开电梯系统的被选择的门，具体而言，电梯轿厢的门和/或目的地层站的门。这允许乘客在电梯轿厢一到达目的地层站处的它的最终位置时便立即离开和进入电梯轿厢。
根据一个实施方案，电梯轿厢的操作状态可以是再平层操作，所述再平层操作在电梯轿厢到达并停靠目的地层站之后被激活。再平层操作可以被配置成将电梯轿厢维持在目的地层站差不多的恒定高度，即使它的重量因乘客离开或进入电梯轿厢而改变。
对应于再平层操作的可允许位置的范围、上部位置极限与下部位置极限之间的差异以及速度极限可以小于对应于接近目的地层站的操作的可允许位置的范围和速度极限，因为电梯轿厢在再平层操作期间根本不应该移动。因此，对应于再平层操作的可允许位置的范围和速度极限可以小于在接近目的地层站的操作中，而不降低电梯系统的效率。
根据一个实施方案，电梯轿厢的操作状态可以是离开层站的操作，其中电梯轿厢准备好离开当前层站，以便允许快速启动电梯。为了增强电梯系统的效率，对应于再平层操作的可允许位置的范围和速度极限可以大于对应于再平层操作的可允许位置的范围和速度极限。
根据一个实施方案，至少一个位置传感器被配置用于连续地确定位置值，和/或至少一个速度传感器可以被配置用于连续地确定速度值。连续地监控电梯轿厢的位置值和/或速度值更进一步增强电梯系统的安全。
根据一个实施方案，电梯安全系统被配置成在确定错误状况的情况下和/或在已断开安全链之后允许在救援模式下操作电梯系统。救援模式尤其可以包括将电梯轿厢移动到下一楼层或移动到预定楼层，并且允许乘客离开电梯轿厢。这防止在检测到错误状况之后和/或在已断开安全链之后乘客被困在电梯轿厢内。
尽管已经参考示例性实施方案描述了本发明，但本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以做出各种改变并且等效物可以代替其元件。此外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可以做出很多更改，以便使具体情况或材料适应本发明的教示。因此，本发明不意图限于所公开的具体实施方案，而是本发明包括落入权利要求书的范围内的所有实施方案。
参考标号
2 电梯系统
4 井道
5 井道的壁
6、8、9 楼层/层站
10 底坑
12 电梯轿厢
14 对重
16 张紧构件
18 驱动轮
20 电梯轿厢门
22 电梯轿厢控制面板
23 门传感器
24 标记
25 速度传感器
26 标记
27 速度传感器
28 电梯控制器
30 控制电梯安全系统的方法的流程图
32 极限设置单元
34 比较单元
36 计数器
61、81、91 层站门
63、83、93 门传感器
64、84、94 标记
100 确定电梯轿厢的当前操作状态
200 接近层站的操作
210 设置用于接近层站的操作的位置极限
220 设置用于接近层站的操作的速度极限
300 再平层操作
310 设置用于再平层操作的位置极限
320 设置用于再平层操作的速度极限
400 层站离开操作
410 设置用于离开层站的操作的位置极限
420 设置用于离开层站的操作的速度极限
500 检查/维护操作
510 设置用于检查/维护操作的位置极限
520 设置用于检查/维护操作的速度极限
610 确定电梯系统处于安全状况
620 检查所有门是否关闭
630 确定电梯系统处于安全状况
640 确定电梯系统处于错误状况
650 继续电梯系统的正常操作
660 打开安全链

Claims (15)

1.一种用于电梯系统(2)的电梯安全系统，所述电梯系统具有至少一个门(20、61、81、91)并且具有电梯轿厢(12)，所述电梯轿厢可沿着井道(4)在多个层站(6、8、9)之间移动，其中所述电梯安全系统包括：
至少一个位置传感器(25)，所述位置传感器被配置用于确定表示所述电梯轿厢(12)在所述井道(4)内的位置的位置值；
至少一个门传感器(23、63、83、93)，所述门传感器被配置用于检测所述至少一个门(20、61、81、91)是否关闭；
极限设置单元(32)，所述极限设置单元被配置用于确定所述电梯轿厢(12)的操作状态并且用于根据所述确定的操作状态来设置至少一个位置极限；以及
比较单元(34)，所述比较单元被配置用于将所述确定的位置值与所述设置的位置极限进行比较，并且用于在所述位置值不符合所述至少一个位置极限并且所述至少一个门传感器(23、63、83、93)指示至少一个门(20、61、81、91)未关闭的情况下确定错误状况。
2.根据权利要求1所述的电梯安全系统，其中所述比较单元(34)被配置用于在检测到错误状况的情况下发出报警信号。
3.根据权利要求1或2所述的电梯安全系统，其中所述电梯轿厢(12)的所述操作状态包括：接近目的地层站的操作，其中所述电梯轿厢(12)接近目的地层站(6、8、9)；以及再平层操作，其中所述电梯轿厢(12)已到达所述目的地层站(6、8、9)并且停靠在所述目的地层站(6、8、9)处。
4.根据权利要求3所述的电梯安全系统，其中所述电梯轿厢(12)的所述操作状态还包括离开层站的操作，其中所述电梯轿厢(12)准备好离开所述层站(6、8、9)中的一个。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电梯安全系统，其中所述极限设置单元(32)被配置用于设置上部位置极限和下部位置极限，
其中所述接近目的地层站的操作中的所述上部位置极限与所述下部位置极限之间的差异尤其大于所述再平层操作中的所述上部位置极限与所述下部位置极限之间的差异。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电梯安全系统，所述电梯安全系统还包括至少一个速度传感器(27)，所述速度传感器被配置用于确定表示所述电梯轿厢(12)在所述井道(4)内移动时的速度的速度值。
7.根据权利要求5所述的电梯安全系统，其中所述极限设置单元(32)被进一步配置用于根据所述电梯轿厢(12)的所述确定的操作状态来为所述井道(4)内的所述电梯轿厢(12)的所述速度设置至少一个速度极限，并且其中所述比较单元(34)被进一步配置用于在所述确定的速度值超过所述至少一个设置的速度极限的情况下确定错误状况。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电梯安全系统，所述电梯安全系统被配置用于在确定错误状况的情况下断开所述电梯系统(2)的安全链(40)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电梯安全系统，所述电梯安全系统被配置用于每次确定错误状况时使计数器(36)递增，并且用于在所述计数器(36)超过预定阈值时断开所述电梯系统(2)的所述安全链(40)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电梯安全系统，其中所述至少一个位置传感器(25)被配置用于连续地确定所述位置值，和/或所述至少一个速度传感器(27)被配置用于连续地确定所述速度值。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电梯安全系统，所述电梯安全系统被配置用于在确定错误状况的情况下和/或在已断开所述安全链(40)之后允许在救援模式下操作所述电梯系统(2)。
12.一种电梯系统(2)，所述电梯系统包括：可沿着井道(4)移动的电梯轿厢(12)；以及根据前述权利要求中任一项所述的电梯安全系统。
13.一种监控电梯系统(2)的方法，所述电梯系统具有至少一个门(20、61、81、91)并且具有电梯轿厢(12)，所述电梯轿厢可沿着井道(4)在多个层站(6、8、9)之间移动，其中所述方法包括：
确定所述电梯轿厢(12)的操作状态并且根据所述电梯轿厢(12)的所述确定的操作状态来设置至少一个位置极限；
确定所有门(20、61、81、91)是否关闭；
确定表示所述电梯轿厢(12)在所述井道(4)内的位置的位置值；以及
将所述确定的位置值与所述位置极限进行比较，并且如果确定所述位置值不符合所述至少一个位置极限并且至少一个门(20、61、81、91)未关闭，则确定所述电梯系统(2)的错误状况。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述电梯轿厢(12)的所述操作状态包括：接近目的地层站的操作，其中所述电梯轿厢(12)接近目的地层站(6、8、9)；以及再平层操作，其中所述电梯轿厢(12)已到达所述目的地层站(6、8、9)并且停靠在所述目的地层站(6、8、9)处。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中所述电梯轿厢(12)的所述操作状态包括离开层站的操作，其中所述电梯轿厢(12)准备好离开所述层站(6、8、9)中的一个。
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