CN108861911A - 电梯数据通信布置件 - Google Patents

Abstract

需要将电梯安全和安全相关信息可靠地传送到安全控制系统。现有电梯通信设备可以用于通过处理接收到的安全和安全相关信息并在通过通信总线将它从电梯轿厢或楼层设备发送到控制设备之前处理它而传送该信息。在安全和安全相关的数据包通过用于安全和安全非关键提交的共同总线进行传送之前，单独的通信单元可以用于接收和处理安全和安全相关的数据包。

Description

电梯数据通信布置件

技术领域

本发明涉及一种电梯数据通信布置件。

背景技术

现代电梯涉及许多能够处理信息的设备。这样的设备可以涉及使用电梯的所有方面。例如，在所有现代电梯中，电梯中的控制键和信息显示器都是计算机控制的。除了控制相关设备外，还可存在其他设备用于信息或娱乐目的。例如，可存在具有变化内容的信息屏幕，例如广告。除上述信息外，现代电梯还涉及处理和传送安全相关信息。典型的电梯包括监测不同的物体的各种安全设备。例如，存在监视电梯轿厢的门和/或楼层上的门是否未适当地打开或关闭的安全设备。当检测到这种缺陷时，必须将警报或信息消息传送给维护人员。在某些情况下，可以防止电梯的操作。

从上面可以理解，从电梯轿厢发送的信息可以根据重要性分类。通常在安全关键信息和其他信息之间存在划分。安全关键信息是最高优先级的，必须可靠地提交到目的地，不得有任何延误。

用于提供安全关键信息的可靠和快速传送的传统解决方案是针对安全关键信息要具有单独的专用通信配置。例如，可以使用用于建筑物自动化中的公知的总线系统(例如LON(本地操作网络)或CAN(控制器区域网络))来传送不是安全关键的信息。然后，对于安全关键系统，已经引入了单独的布置件。

发明内容

需要将电梯安全和安全相关信息可靠地发送到安全控制系统。现有电梯通信设备可以用于通过处理接收到的安全和安全相关信息并在通过通信总线将其从电梯轿厢或楼层设备发送到控制设备之前处理它而传送该信息。单独的通信单元可以用于在安全和安全相关的数据包通过用于安全和安全非关键提交的公共总线进行传送之前接收和处理该安全和安全相关的数据包。

在以下描述中，安全关键的电梯部件可以包括传感器，该传感器可以是具有至少一个直接断开动作触点的安全开关，诸如安全继电器布置件的安全电路或者两个或更多个非安全开关的组合，例如与单独的非安全开关相比，具有改进的故障安全特性的组合；这些改进的故障安全特性可以例如通过两个或更多个非安全开关的串联连接来实现。传感器也可以是非接触式接近传感器或其他类型的测量安全关键信息的传感器。传感器可以被装配以测量例如电梯井道的入口的状态，电梯轿厢门的状态，电梯轿厢在电梯井道中允许的移动的极限，电梯轿厢活门的状态，电梯的超速调节器的操作，电梯井道的端部缓冲器的状态，要在电梯井道中形成的临时服务区域，利用超速调节器启动的安全装置的状态等。

安全关键的电梯部件还可以包括处理器和用于将传感器与处理器接口连接的接口电路。安全关键的电梯部件还可以包括耦合到处理器或作为处理器的一部分的通信电路，使得来自安全关键电梯部件的传感器的数据可以被传送到通信总线，并且进一步经由通信总线传送到例如电梯控制单元和/或电子安全控制器。

此外，在以下描述中，“安全关键信息”，“安全相关数据包”以及类似措辞与电梯安全信息和设备相关。与安全相关的措辞限于电梯在正常使用时电梯的操作安全性。在以下描述中，安全非关键电梯部件可以是这样的部件：用于控制从电梯的安全角度来看是不关键的任务，例如接收来自电梯乘客的呼叫，表示屏幕上诸如电梯轿厢位置信息或呼叫信息，分配要由电梯轿厢服务的呼叫，控制电梯运动以在停靠楼层之间转移乘客，控制电梯轿厢的照明等等。电梯安全的主要原理是，在安全非关键电梯部件的操作异常或故障的情况下，安全关键电梯部件的任务是停止电梯并使电梯进入安全状态。

也可能是同一个电梯部件具有安全关键和安全非关键功能二者。即使在这种情况下，安全关键结构和安全非关键结构之间的划分也是明确的：如果电梯部件的子结构或子电路执行一个或多个安全关键功能，则该子结构或子电路被理解为安全关键的电梯部件。

在一实施例中，公开了一种装备。该装备包括至少一个总线连接件，该总线连接件被构造为连接到通信总线，与总线连接件相关联以控制通信总线的通信微控制器，被构造为连接安全非关键电梯部件的至少一个连接件和被构造为与至少一个安全关键电梯部件通信的至少一个微控制器，其中所述至少一个微控制器中的至少一个微控制器与所述通信微控制器耦合。通信微控制器被构造为生成包括识别码的数据包，以指示数据包是否包括安全关键信息，并且通信微控制器还被构造为将数据包发送到通信总线。

在另一个实施例中，所述装备还包括至少两个微控制器，该微控制器被构造为与安全关键部件通信，并且所述至少两个微控制器中的一个被构造为从与安全关键的电梯部件通信的其他微控制器接收并发送另外的安全关键信息。

在另一个实施例中，被构造为接收和发送进一步的安全关键信息的微控制器被构造为从所接收的通信数据包中提取数据，从多个接收到的数据包中生成包括该信息的新数据包，并进一步发送所生成的新数据包。

在另一个实施例中，该装备还包括被构造为与第二通信总线通信的第二通信微控制器。在另一个实施例中，该装备被进一步构造为接收并处理从第二通信总线接收的数据包，并将经处理的数据包发送到第一通信总线。

在进一步的实施例中，该装备还被构造为接收并处理从第一通信总线接收的数据包并将经处理的数据包传送到第二通信总线。

在一实施例中，通信总线是本地操作网络(LON)总线或控制器区域网络(CAN)总线。

在一实施例中，公开了一种电梯。该电梯包括至少一个如上所述的装备和通信总线，并且该至少一个装备使用该总线连接到电梯安全模块和电梯操作控制装置。使用相同的总线是特别有利的，因为需要额外的专用总线被移除。

在进一步的实施例中，电梯安全模块还被构造为从通信总线读取数据包，并且如果数据包包括安全关键信息，则将安全关键信息传送到电梯安全模块的至少一个安全处理单元。在另一个实施例中，电梯处于正常使用状态，并且总线被构造为传送电梯呼叫。

在一实施例中，公开了一种用于电梯系统的通信方法，其中该方法在通信装备中执行。该方法包括由相应通信微控制器控制通信总线，从电梯部件接收安全非关键通信数据包，从电梯部件接收安全关键通信数据包，生成包括接收到的数据包的数据包，其中生成的数据包包括识别码，用于指示数据包是否包括安全关键信息，并将数据包发送到通信总线。在另一个实施例中，该方法进一步包括通过电梯安全模块从通信总线读取数据包，并且如果数据包包括将数据包传送到电梯安全模块的至少一个安全处理单元的安全关键信息。

在进一步的实施例中，该方法进一步包括从接收到的通信数据包中提取数据，从多个接收到的数据包中生成包括该信息的新数据包，并进一步传送所生成的数据包。

在进一步的实施例中，通信方法还包括与第二通信总线通信。在进一步的实施例中，该方法进一步包括接收和处理从第二通信总线接收的数据包并将经处理的数据包发送到第一通信总线。在另一个实施例中，该方法进一步包括接收并处理从第一通信总线接收的数据包并将经处理的数据包发送到第二通信总线。

在一实施例中，上述方法被实现为计算机程序并存储在计算机可读介质上。

在一实施例中，安全处理单元被构造成如果所接收的安全关键信息满足安全关闭标准则执行电梯的安全关闭。安全关闭标准可以被实现，例如电梯安全触点在电梯操作期间断开。电梯的安全关闭可能意味着通过关闭提升机械制动器并中断提升电机的电源来使电梯停止。

上述电梯数据通信系统的优点包括使用共同通信总线传送需要可靠和及时接收的信息的可能性。这有利于电梯系统，其中安全和/或安全相关的信息不需要它们自己的通信系统。因此，不必要的部件可以从电梯中移除。上面描述的布置件通过处理所述传送进一步改进了常用电梯通信系统的容量，使得现有数据包的有效载荷被更有效地使用，并且传送协议报头的容量损失被最小化。上面公开的布置件的另一个好处是它可以在不需要改变电梯系统中的其它部件的情况下实现。因此，无需重新设计其他部件就很容易实现。

附图说明

被包括以提供对电梯数据通信布置件的进一步理解并且构成本说明书的一部分的附图图示了实施例，并且与说明书一起帮助解释了电梯数据通信布置件的原理。在附图中：

图1是电梯数据通信系统的通信卡的框图；

图2是电梯数据通信系统的框图；

图3是在电梯数据通信系统中使用的数据包的示意图；

图4是包括两个区段的电梯数据通信系统的框图；

图5是电梯数据通信系统中的中继器卡的框图；以及

图6是在电梯数据通信系统中使用的示例方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考实施例，其示例在附图中示出。

在下面的描述中，特征“微控制器”是指小型计算机或计算单元。微控制器通常包含至少一个可编程处理器，存储器和输入/输出外围设备。典型地，微控制器在单个集成电路上实现，然而，对于所讨论的布置的电梯数据通信来说这不是必需的，但是能够提供相同功能的任何计算设备可以用于相同的目的。

在图1中，公开了公开使用具有LON(本地操作网络)的电梯的布置件的框图。该布置件包括设备10，有时称为通信卡或通信设备。在以下描述中使用措辞通信卡，然而，应该在实现的功能的上下文中理解它。图1的通信卡通过使用串行总线12和LON微控制器13连接到LON总线11。这些通常用于不是安全关键的设备，例如电梯的显示器14和控制按钮15。

图1的通信卡10已被进一步修改以传送安全关键信息。这通过在通信卡10上提供一个或多个微控制器16，17来布置。

在图1中示出了一个示例布置件。在图1的通信卡中公开了两个安全相关的微控制器。第一微控制器16通过双向通信总线连接到LON微控制器13，然而，也可以使用单向通信总线，使得LON微控制器13仅接收来自第一微控制器16的通信。在图1中，第二微控制器17通过第一微控制器16耦合到LON微控制器13，然而，也可以将第二微控制器17直接连接到LON微控制器13。

在图1中公开了分别耦合到第一和第二微控制器16，17的两个安全电路。在该图中，这两个安全电路是相同的，并且每个都包含一个安全开关。本领域技术人员理解，安全电路可以是不同类型的，并且一个微控制器可以控制多于一个的安全开关。在该图中使用了簧片开关18a，18b。簧片开关是由磁场操作的开关，常用于电梯门等。

在下面的示例中，假定簧片开关18a，18b附连到未正确关闭的同一电梯门上。因此，需要提高安全警报。微控制器16，17接收来自相应簧片开关的门未被正确关闭的信息。第二微控制器17将消息发送给第一微控制器16。第一微控制器16从簧片开关18a和第二微控制器17接收消息。第一微控制器16提取从第二微控制器17接收到的消息包并且生成组合的消息包，该组合的消息包包括在一个消息包中来自簧片开关16，17的信息。

在图2中示出了包括三个楼层的建筑物。每个楼层配备有可以是图1的通信卡的通信卡20-22或包括相同功能的其他通信卡。通信卡之间的箭头表示信息流的方向。如上所解释的，例如通过使用LON总线来实现信息传送。最终，信息到达电梯安全模块23和电梯操作控制装置24。在电梯安全模块23处接收安全关键消息，并在电梯操作控制装置24处接收其他消息，例如按钮和显示信息。电梯安全模块23被构造为从通信总线11读取数据包，并且如果数据包包括安全关键信息，则将安全关键信息传送到电梯安全模块的至少一个安全处理单元。

如上参考图1所解释的，通信卡可以包括到各种不同类型的安全开关和其他部件的连接件。这些部件通常在建筑物设计时选择，但是，之后也可以添加新的开关和部件。从通信卡接收到的通信可以被复制或以其他方式区划给安全模块23和电梯操作控制装置24。在复制的情况下，这些实体处理所接收的通信并且提取相关部分以供至少一个安全处理单元进一步处理。提取后，按照常规方法处理消息。因此，如果检测到安全问题，则安全处理单元能够防止电梯的操作。这种布置件的好处在于，当电梯正常使用时，它便于使用单个总线传送控制数据和安全数据二者。通常的使用应该被理解为电梯的正常操作，其中电梯作为对所在的呼叫的响应而行进和运送乘客。

在图3中示出了适用于上面公开的布置件的协议的数据包结构。在该图中公开了LON包30。

数据包30由两个安全数据包组成，如图所示。安全包被封装在LON包30内，使得LON包30中的第一个是普通LON报头31。在LON报头到达两个安全包和LON CRC 32之后，每个安全包包括ID33，序列号34，状态消息35(有效载荷)和自己的CRC 36。从这个结构可以检测哪个包是安全包，哪个不是。图3的结构当然是一示例，并且可以使用提供用于识别来自其他包的安全包的装置的任何其他结构。当可以识别安全包时，它们可以例如以图2所示的配置被正确分布。LON包30可以包括用于指示在LON包30内存在至少一个安全包的附加ID字段。因此，可以在不处理完整的LON包30的情况下检测安全包的存在。

在图4中公开了在高层建筑物中的布置件。如前所解释的，消息被分成到电梯操作控制器40和安全模块41。图4的示例中的建筑物具有48层。每个楼层包括通信卡42-48。为了清楚起见，图中仅示出了一些楼层。在该图的建筑物中，将通信卡布置成区段，使得第一区段包括楼层1-24，第二区段包括楼层25-48。如早前的示例中那样，通过使用LON总线来布置通信，然而，每个该区段连接到中继器设备48-49。在该图中，楼层1-24连接到第一中继器28并且楼层25-48连接到第二中继器49。

图5公开了中继器卡50的示例。中继器卡50与先前示例的通信卡类似，然而，其被构造为从区段中的其他通信卡接收信息。中继器卡50通过串行端口54和LON微控制器53连接到LON总线51。此外，中继器卡包括如上所解释的连接到LON微控制器53的两个安全微控制器55和56。安全微控制器55和56进一步耦合到第二LON微控制器57，第二LON微控制器57进一步连接到串行端口58以通过第二LON总线52进行通信。第二LON总线52是区段的LON总线。因此，来自区段的所有信息都在中继器卡50处通过串行端口58和第二LON微控制器52接收。

在图5中公开了两个安全微控制器55，56。例如，可以对这些微控制器的操作进行划分，以使得第一个负责外发消息，第二个负责进入消息，以便所述区段将被服务。在这样的构造中，第一个安全微控制器也将处理从该区段到达的非关键控制消息。这些消息可以在没有进一步处理的情况下被转发，或者它们可以以与安全关键消息类似的方式被处理，使得来自该区段的消息被打包到一个包中。该处理也可能涉及压缩。

在图6中公开了一种使用与上面讨论的电梯数据通信布置件类似的布置件的方法。在该方法中，在步骤60检查第一安全电路。通常以规则间隔检查安全电路并且生成状态信号。该状态信号指示是否一切正常，或者是否存在可能的问题。

当已经检查安全电路并且已经获取了相应的状态时，在步骤61中生成包括该信息的数据包。该包包括与识别指示可能的缺陷的安全开关相关的信息。通常这是通过控制安全电路的微控制器完成的。然后在步骤62中进一步发送所生成的包。如上所解释的，由于以规则间隔检查状态，所以还可以以规则间隔生成和发送数据包。生成和传送的频率可能由负责电梯安全的主管部门调整。因此，优选频率可能会根据安装参数和安装国家而变化。

在步骤63，在微控制器或类似的处理单元处接收包。微控制器在一段时间间隔内提取接收到的数据包，使得可以在该间隔或时间段期间接收和提取的多个包(步骤64)。接收并提取的数据然后用于生成作为包括多个接收和提取的数据包的组合包的新数据包(步骤65)。该生成可以具有如上所述的相同或不同的频率。例如，组合的数据包可能在指定的时间段到期后发送。在另一个实施例中，组合包总是在预定数量的接收包被提取之后生成。在另一个实施例中，频率是上述的组合，其中当超过提取的包的阈值数量或者超过预定的时间间隔时总是生成组合包。

例如，可以在每200ms或10个提取的包之后生成包。间隔和相关规则通常根据规则设定的需要确定。生成步骤可以包括生成指示数据包是否包括安全关键信息的识别码。在生成之后，进一步发送包(步骤66)。识别码是特别有用的，因为如果没有安全相关信息的指示，安全相关设备可以忽略数据包。该设备可以是使用安全相关信息的任何设备。该使用可以包括例如通过类似于图1的通信卡10或图5的中继器卡50的通信卡来接收安全信息。通信卡10或中继器卡50可以重新处理或重新打包所接收的信息并且也在重新打包的数据包中提供相应的识别码。

以上公开的方法公开在仅具有一个区段的环境中。当使用多于一个区段时，可以从安全电路和/或其他通信卡接收数据包。

上述方法可以被实现为在能够与移动设备通信的计算设备中执行的计算机软件。当该软件在计算设备中被执行时，其被构造为执行上述发明方法。该软件被包含在计算机可读介质上，使得它可以被提供给图1的通信卡10、计算设备。

如上所述的，示例性实施例的部件可以包括用于保存根据本发明的教导编程的指令并且用于保存此处描述的数据结构、表格、记录和/或其它数据的计算机可读介质。计算机可读介质可以包括参与向处理器提供指令以供执行的任何合适的介质。计算机可读介质的常见形式可以包括例如软盘，柔性盘，硬盘，磁带，任何其它合适的磁介质，CD-ROM，CD±R，CD±RW，DVD，DVD-RAM，DVD±RW，DVD±R，HD DVD，HD DVD-R，HD DVD-RW，HD DVD-RAM，蓝光光盘，任何其它合适的光学介质，RAM，PROM，EPROM，FLASH-EPROM，任何其他合适的存储器芯片或盒式磁带，存储卡或计算机可从中读取的任何其他合适的介质。

对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，电梯数据通信布置件的基本构思可以以各种方式实现。电梯数据通信布置件及其实施例因此不限于上述示例；相反，它们可以在权利要求的范围内变化。

Claims (17)

1.一种装备，包括：

至少一个总线连接件，该至少一个总线连接件被构造为连接到通信总线；

通信微控制器(13)，该通信微控制器与总线连接件相关联以控制所述通信总线；

至少一个连接件，该至少一个连接件被构造为连接安全非关键电梯部件(14，15)；和

至少一个微控制器(16，17)，该至少一个微控制器被构造为与至少一个安全关键电梯部件(18a，18b)通信，其中所述至少一个微控制器(16，17)的微控制器(16，17)中的至少一个与所述通信微控制器(13)耦合，并且其中

所述通信微控制器(13)被构造为生成数据包，该数据包包括识别码以指示所述数据包是否包括安全关键信息，并且所述通信微控制器(13)还被构造为发送所述数据包到所述通信总线(11)。

2.根据权利要求1所述的装备，其中所述装备包括被构造为与安全关键部件(18a，18b)通信的至少两个微控制器(16，17)，并且所述至少两个微控制器中的一个微控制器(16)被构造为从构造为与安全关键电梯部件(18b)通信的其他微控制器(17)接收并传送进一步的安全关键信息。

3.根据权利要求2所述的装备，其中构造为接收和传送进一步的安全关键信息的所述微控制器(16)被构造为：

从接收到的通信数据包中提取数据；

生成包括来自多个接收的数据包的信息的新数据包；和

进一步传送所生成的新数据包。

4.根据前述权利要求1-3中任一项所述的装备，其中所述装备还包括被构造为与第二通信总线通信的第二通信微控制器(57)。

5.根据权利要求4所述的装备，其中所述装备进一步被构造为接收并处理从所述第二通信总线接收的数据包，并将处理的数据包传送到所述第一通信总线。

6.根据权利要求4或5所述的装备，其中所述装备还被构造为接收并处理从所述第一通信总线接收到的数据包并将处理的数据包传送到所述第二通信总线。

7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的装备，其中，所述通信总线是本地操作网络总线或控制器区域网络总线。

8.一种电梯，包括根据前述权利要求1-8中任一项所述的至少一个装备(10，50)，其中所述电梯包括通信总线(11)，并且所述至少一个装备使用所述总线(11，51)连接到所述电梯安全模块(23)和电梯操作控制装置(24)。

9.根据权利要求8所述的电梯，其中，所述电梯安全模块(23)还被构造为从所述通信总线(11)读取数据包，并且如果所述数据包包括安全关键信息，则将所述安全关键信息传送到电梯安全模块的至少一个安全处理单元。

10.根据权利要求8或9所述的电梯，其中，所述电梯是通常使用的，并且所述总线(11，51)被构造为传送电梯呼叫。

11.一种用于电梯系统的通信方法，其中所述方法在通信装备中执行，所述方法包括：

由相应的通信微控制器控制通信总线；

从电梯部件接收安全非关键通信数据包；

接收来自电梯部件的安全关键通信数据包；

生成包括接收到的数据包的数据包，其中所生成的数据包包括识别码以指示所述数据包是否包括安全关键信息；和

将所述数据包传送到通信总线。

12.根据权利要求11所述的通信方法，其中所述方法还包括通过电梯安全模块从所述通信总线读取数据包，并且如果所述数据包包括安全关键信息，则将所述数据包传送到电梯安全模块的至少一个安全处理单元。

13.根据权利要求11或12所述的通信方法，还包括：

从接收的通信数据包中提取数据；

生成包括来自多个接收的数据包的信息的新数据包；和

进一步传送生成的数据包。

14.根据前述权利要求11至13中任一项所述的通信方法，其中所述方法还包括与第二通信总线进行通信。

15.根据权利要求14所述的通信方法，其中所述方法进一步包括接收并处理从所述第二通信总线接收的数据包并将处理的数据包传送到所述第一通信总线。

16.根据权利要求14所述的通信方法，其中所述方法进一步包括接收并处理从所述第一通信总线接收的数据包并将处理的数据包传送到所述第二通信总线。

17.一种用于包括代码的计算机程序，所述代码适于当在数据处理系统上执行时引起根据权利要求11-16中任一项所述的方法。