CN109348729B - 检测升降机的悬挂构件设备的承载能力的劣化状态的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及适用于在检测用于升降机的悬挂构件设备中的承载能力的劣化状态的多个概念。悬挂构件设备可以包括例如多个悬挂构件(11)，悬挂构件例如是带，该带包括整合到例如弹性材料中的导电缆线(23)。通过将交变电压(Va、Vb、Vc)施加到包括在电路(31)的支路(27)中的带的缆线，可以确定带中的劣化情况。考虑到交变电压之间的相移，例如通过确定和电压和/或差电压，可以获得关于带的状态的有价值的信息。悬挂构件设备的固定设备可以特别适于实现或者简化所提出的测量。此外，计算已执行的弯曲周期的次数可以为确定带当前的劣化状态提供要被考虑的进一步的信息。综合而言，可以容易地检测悬挂构件(11)中的劣化，例如缆线(23)断裂、缆线之间的分流、缆线与接地电位之间的连接、和/或由于缆线的腐蚀而引起的劣化。

Description

检测升降机的悬挂构件设备的承载能力的劣化状态的方法和 装置
本申请涉及适用于在检测用于升降机的悬挂构件设备中的承载能力的劣化状态的多个概念。在多个在先专利申请中公开了概念I至概念V，这些在先专利申请包括：
-2015年7月31日提交的US62/199,375(申请人存档编号为IP2244US)，
-2015年7月31日提交的US14/814,558(申请人存档编号为IP2244US1)，
-2016年2月11日提交的EP16155357A1(申请人存档编号为IP2289EP)，
-2016年2月11日提交的EP16155358A1(申请人存档编号为IP2290EP)，
-2016年4月14日提交的EP16165431(申请人存档编号为IP2319EP)，
-2016年4月28日提交的EP16167403(申请人存档编号为IP2324EP)。
本申请要求所有这些在先专利申请的优先权。此外，所有这些在先专利申请的内容都应通过引用的方式并入本申请中。
参考上述专利申请所描述的多个概念和手段彼此相互关联，这是由于它们都涉及用于检测用于升降机的悬挂构件中的承载能力的劣化状态。具体地说，概念1可以被看作是定义了创造性方法和装置的基本思想。概念2、概念3和概念5可以被看作是定义了这种思想的进一步发展。概念4可以帮助实现这种思想，例如对升降机进行现代化改造。
应该注意的是，本文中参考概念2、概念3和概念5各自的进一步发展的方法和装置来解释的思想可以与概念1中描述的基本原理及实施例相结合和/或适应，反之亦然。此外，为了使其适应所述方法的实施例的实施方案，针对即将或者正在根据概念4的思想进行现代化改造(以使其适应所描述的方法的实施例的实施方案)的升降机而描述的具体特征也可以被包括在概念2、概念3和概念5中的一个或多个概念中的方法和装置中，反之亦然。
换句话说，概念1可以被看作是构建了抽象的技术基础，而这些技术基础可以通过概念2和概念3的教导来具体化。此外，通过将概念1至概念3中的任何一个概念或全部概念与概念4和概念5中的任何一个概念或全部概念相组合，可以发现基本技术概念的特殊应用。类似的，源于概念4和/或概念5的特殊应用可以通过与概念1至概念3中的任何一个概念或全部概念结合来实现。因此，本文中具体地隔开了上述概念的任何子集或者全部概念的组合。
概念I
用于检测用于升降机的悬挂构件设备中的承载能力的劣化状态的方法及装置
技术领域
根据概念1的本发明涉及用于检测用于升降机的悬挂构件设备中的承载能力的劣化状态的方法和装置。
背景技术
升降机典型地包括舱室并且可选地包括配重，配重可以例如在升降机井内移动到不同的高度，以便将人或物品运输到例如建筑物内的各个楼层。在常规类型的升降机中，舱室和/或配重由包括一个或多个悬挂构件的悬挂构件设备支撑。悬挂构件可以是在拉伸方向上承载重负载并且可以在横向于拉伸方向的方向上弯曲的构件。例如，悬挂构件可以是绳索或带。典型地，悬挂构件包括多条缆线。缆线可以用例如钢等金属制成。
在升降机的操作过程中，悬挂构件必须承受高负载，并且当沿着例如牵引滑轮、偏转滑轮或其它类型的滑轮运行时典型地反复弯曲。因此，在操作过程中，相当大的应力被施加到悬挂构件设备。
然而，由于升降机可能典型地被人们用于沿着非常显著的高度运输，所以必须满足很高的安全要求。例如，必须确保悬挂构件设备始终能保证舱室和/或配重的安全支撑。为此，可以引入安全规定，以便能够检测到悬挂构件设备的初始承载能力的任何实质性的劣化，以便例如可以采取从悬挂构件设备中更换有故障的悬挂构件的措施。
通常，可以在设计悬挂构件时指定悬挂构件中的承载能力，并且可以在完成悬挂构件的制造之后进行物理测试。物理测试可以包括例如对悬挂构进行拉伸加载以及测量悬挂构件对高拉力的应用的反应。
然而，在升降机的实际操作中，进行这种物理测试可能是困难的，甚至是不可能的。用常规的钢丝绳作为悬挂构件，可以对绳索状况进行目视检查。然而，在现代的悬挂构件中，承载缆线典型地被包裹在涂层或基体中，因而从外侧看不到。因此，已经开发了用于确定悬挂构件设备中的承载能力或者确定与之相关的参数的替代性手段。
例如，EP1730066B1中描述了升降机承载构件磨损和故障检测手段。US7,123,030B2中描述了使用电阻来检测升降机绳索劣化的方法和设备。US2011/0284331A1和US8424653B2中描述了用于监测升降机承载构件的情况的电信号应用策略。US2008/0223668A1和US8011479B2中描述了用于监测升降机承载构件的电信号应用策略。US2013/0207668A1中公开了一种简化的基于电阻的带型悬挂检查手段。WO2011/098847A1中描述了一种升降机系统带型悬挂构件，该悬挂构件具有附接到其上的连接装置。WO2013/135285A1中描述了用于检测升降机的承载构件中的磨损或故障的方法。EP1732837B1中描述了用于监测升降机承载构件的情况的电信号应用策略。在期刊“Journal of Sensors”，2012年卷，文章编号750261，5页，doi：10.1155/2012/750261中，Huaming Lei等人的研究论文中描述了“Health Monitoring for Coated Steel Belts in an Elevator System(用于升降机系统中的涂层钢带的健康监测)”。
可能需要替代性的方法和装置来检测用于升降机的悬挂构件设备中的承载能力的劣化状态。特别地，可能需要这样的方法和装置：这些方法和装置能够实现高安全性要求、简单的实施方案和/或低廉的成本。
发明内容
这样的需求可以通过独立权利要求1、14和17以及后文中定义的概念1的手段来实现。在从属权利要求、后文中定义的概念1的手段以及以下说明中限定了有益的实施例。
概念1的本发明的第一方面涉及一种用于检测用于升降机的悬挂构件设备中的承载能力的劣化状态的方法，所述悬挂构件设备包括至少一个具有多条导电缆线的悬挂构件。这些缆线可以彼此电隔离。所述方法包括以下步骤：提供包括多条导电支路的多相交变电流电路。通过使所述悬挂构件的缆线中的至少一条缆线电连接至所述多相交变电流电路的支路中的一条支路，将多相交变电流中的至少一相施加到所述悬挂构件的缆线中的至少一条缆线。将所述多相交变电流中的至少另一相施加到所述悬挂构件的另外至少一条缆线中的至少一条缆线和/或至少一个独立的电阻器，其中，所述缆线和/或所述电阻器电连接至所述多相交变电流电路的至少一个其它支路。在所述多相交变电流中，每一相中的峰值电流相对于另一相中的峰值电流移位一相角(a phase angle)，例如移位的相角是180°、120°、90°等或者更一般地为360°/n(n是相数)。在这种设备中，测量如下电流：该电流在本文中被称为“指示电流(indicator current)”并且是多相交变电流的全部相的净和以及/或者流经与所述多相交变电流电路并联的中性线的旁路电流。基于这样测得的指示电流，最终确定劣化状态。
在不以任何方式限制概念1的发明的范围的情况下，概念1的发明中的实施例的基本思想可以被理解为至少基于如下认识和发现：
在用于检测悬挂构件设备中的承载能力的劣化状态的常规手段中，例如在上述引言部分中指出的那些手段中，包括在悬挂构件中的缆线的电特征已经被用作劣化状态的变化的指标。通常，缆线中的电阻已经被测量，并且已经假定这种电阻的增大表示悬挂构件中的承载能力的劣化。
然而，这样的电阻测量或者阻抗测量可能需要在例如测量装置、测量分析装置、电路等方面做出实质性的努力。例如，电阻必须被包括、被测量并且在包括悬挂构件的缆线的电路中进行比较，以便能够定量地测量缆线的电阻或阻抗。
本发明的发明人已经发现的是，为了获得关于悬挂构件中的承载能力的劣化状态的充分的信息以确保升降机的安全操作，测量缆线的电阻/电导率(特别是定量地测量这些特性)是不必要的。
因此，作为常规方法和装置的替代性手段，提出了不需要直接测量悬挂构件的导电缆线内的任何电阻、电阻率或阻抗的方法，而是提供如下方法：该方法允许通过测量一路或多路电流来推导关于劣化状态的充分的信息，其中，所述一路或多路电流至少与流经悬挂构件的缆线的电流相关。
在这种替代性手段中，不需要以绝对的比例定量地知道，也不以相对的方式知道电阻、电阻率或阻抗。相反地，可以简单地测量电流，特别是这种电流随着时间的变化就足够了，而不需要详细地了解贯穿悬挂构件的缆线的实际电阻、电阻率和/或阻抗。
虽然简单地总结并且以比权利要求中更简单的措辞来表述，但不限制权利要求的范围，概念1的创造性方法的基础思想可以简要地总结如下：悬挂构件的一条或多条缆线可以通过优选地与多相交变电流电路的至少一条支路串联而构成该多相交变电流电路的一部分。因此，多相交变电流中的至少一相被引导穿过这条支路(或这些支路)，并因此流经相应的缆线。同一路多相交变电流的一个或多个其他相通过悬挂构件设备的同一悬挂构件或者其它悬挂构件的其它缆线而被引导，或者通过将这些其它缆线或者独立的电阻器电连接至多相交变电流电路的至少一条其它支路而被引导。其中，术语“电阻器”可以被认为代表任何类型的电负载，这些电负载包括例如具有电阻抗的负载。换句话说，多相交变电流的多个相中的至少一相流经悬挂构件设备的一部分，这是通过将所述至少一相施加到悬挂构件设备的至少一条缆线而实现的；至少另一相也可以流经悬挂构件设备的缆线，或者可以被引导流经独立的电阻器。在这种多相设备中，多相交变电流的相以特定的相关系(specificphase relationship)流经多相交变电流电路的各条支路。通常，悬挂构件的物理特征直接导致其电特征的改变，即，悬挂构件中的例如缆线的电特征的改变(例如，电物理特征的改变)可能是由于例如缆线直径的变化、任何短路或分流、断裂等导致的。在悬挂构件的物理特征以及与这些物理特征有关的电特征随着时间变化的情况下，多相交变电流的相关系通常会改变。这种相关系的变化可以相对容易地被测量。在一种手段中，可以通过测量指示电流来确定这种相关系的变化，所述指示电流是多相交变电流的全部相的净和。这种净和直接取决于各个相之间的相关系，使得净和电流的变化允许推导出与电特征有关的信息，从而推导出悬挂构件设备中的承载能力的劣化状态。替代性地，为了测量多相交变电流的全部相的净和，可以测量通过与多相交变电流电路并联的中性线的旁路电流。这种通过中性线的旁路电流直接取决于流经多相交变电流电路的支路的各相电流。因此，这种旁路电流的变化也可能推导出与电特征有关的信息，进而推导出悬挂构件设备中承载能力的劣化状态。虽然所有这些测量都不需要直接地或间接地测量悬挂构件的缆线内的电阻，但仅测量指示电流就足够了。
具体地说，根据实施例，可以基于测得的指示电流与基准电流值的差异来确定劣化状态。
例如，测量的指示电流的初始值可以在悬挂构件设备以未劣化状态安装在升降机中时确定，并且该初始值可以作为基准电流值。替代性地，可以基于其它测量、计算和/或假设来确定这种基准电流值。在升降机的操作过程中，可以用本文描述的多相交变电流电路来测量相同或相应的指示电流。如果后续测得的指示电流显著地偏离基准电流值，则可以认为这表明悬挂构件中的承载能力显著地劣化。
具体地说，根据实施例，可以在测得的指示电流与基准电流值的差异大于预定的差值时检测到严重劣化状态。
换句话说，可以预先确定特定的差值。例如，可以进行物理测试，以便获得悬挂构件中的缆线的电特征如何根据物理应力而变化的信息，并且可以基于这种物理测试来确定电流值。从这样的前期实验中，可以推导出预定的差值，以便在升降机后续的正常操作中，作为劣化状态的指标的指示电流可以被重复地或连续地测量，并且可以在这样测得的指示电流的变化超过了预定的差值之后尽快地假定严重劣化状态。在检测到这种严重劣化状态时，可以采取例如替换各个悬挂构件的措施。
根据实施例，使用包括测量装置的测量设备来测量电流，该测量设备用于对导体设备中的电流进行非接触式测量。
非接触地测量电流的一种可能的选择是基于感应。导体设备中的各路电流产生磁场，并且电流的变化导致磁场的变化，然后，这种变化可以被用于将待测电流所处的导体设备与测量装置的导体设备电感耦合。电流的非接触式测量能够实现非常简单的测量。例如，测量装置和导体设备之间不需要存在直接的物理连接。取而代之的是，测量装置可以布置成与待测电流在其中流动的导体设备稍微间隔开并且/或者可以与其电隔离。
在具体实施例中，可以使用作为电流互感器或霍尔效应电流传感器的测量装置来测量电流。电流互感器和霍尔效应电流传感器都可以在没有物理接触的情况下测量导体设备中的电流。例如，电流互感器的二级绕组可以被布置成邻近或包围待测电流在其中流动的导体设备，使得电流的变化感应出二级绕组内的电流。因此，可以通过测量二级绕组中的电流来测量导体设备中的电流，从而不需要与导体设备直接电接触。
根据实施例，测量装置(即，电流互感器(CT)或霍尔效应电流传感器)布置在多相交变电流电路处或者与该电路并联的中性线处。在本文中，“布置(arranged)”的意思是测量装置布置得足够接近多相交变电流电路或者布置在中性线处，使得流经这些部件中的一个部件的指示电流可以在无接触的情况下通过例如电感耦合而被测得。
例如，形成电流互感器的二级绕组的环可以包围多相交变电流电路的所有支路，从而可以测量通过该电路传输的多相交变电流的全部相的净和。在这种设备中，单个二级绕组设备就可以包围多相交变电流电路的所有支路。替代性地，电流互感器的二级绕组设备可以包括多个独立的子绕组设备，每一个子绕组设备包围多相交变电流电路的一条支路。
替代性地，电流互感器的二级绕组可以包围中性线。由于在多相交变电流电路的各支路中流动的多相交变电流的各相之间的相关系发生任何变化时都会在该中性线中感应出电流，所以将电流互感器设置在中性线处，通过例如用CT的二级绕组包围中性线可以测量指示电流，该指示电流指示多相交变电流电路中的相关系的任何变化。
根据实施例，多相交变电流电路采用三通式结构(Wye-configuration)。这种三通式结构有时也被称为Y形结构或星形结构。
用于多相交变电流电路的Y形结构可能是有益的，这是因为它可以在多相交变电流电路的供电侧和负载侧上提供共用中性点，从而可以通过连接到这些中性点来提供中性线。在这种中性线处，可以特别容易地测量指示电流。
然而，应该注意的是，三相交变电流电路可以采用Y形结构或三角形结构(Δ结构)。任何Y形结构都可以被重新构造，以形成三角形结构，反之亦然。还应该注意的是，多相交变电路可以设置有任何数量的相电路支路或分支，其中，电功率被施加到每个相电路分支，并且其中，施加在每个相电路分支上的交变电压还可以具有相角，这些相角在任何时刻都彼此不同。
根据实施例，中性线分别连接在多相交变电流电路的供电侧的共用点与多相交变电流电路的负载侧之间。在连接到供电侧和负载侧的这些共用点的中性线中，流经中性线的电流将会随着流经多相交变电流电路的各个支路的电流的多个相的相关系的任何变化而变化。在多相发电系统中，在多相电源的中性点与各相的电负载的中性点之间流动的电流通常被称为不平衡负载电流。
根据实施例，将多相交变电流的每一相施加到悬挂构件的缆线中的至少一条缆线上。
换句话说，优选地，多相交变电流的各相都不仅仅被引导通过独立的电阻器，该电阻器不构成悬挂构件的一部分。相反地，可能优选的是，将多相交变电流的每一相至少部分地传输到悬挂构件设备的一个或多个悬挂构件的缆线中的一条缆线上。
因此，在这样的设备中，例如，导致缆线的电特征变化的温度变化可能不会显著地改变流经多相交变电流电路的支路的多相交变电流的各个相的相关系，这是因为每条缆线以及因此每条支路承受大致相同的温度变化，使得所有支路中的电特征将会以相同的方式变化并且因此至少部分地被补偿。
根据实施例，在劣化之前的初始状态下，多相交变电流电路的各支路中的电阻大致相等。
换句话说，多相交变电流电路(特别是悬挂构件的缆线被包括在这种电路中的方式)可以被设计成使得多相交变电流电路的每条支路中包含大致相等的电阻。由于这种相等的电阻，起初可以实现多相交变电流电路的各条支路的平衡电流分布。
例如，在通过将悬挂构件的一条或多条导电缆线包括在多相交变电流电路的一条或多条支路中而提供的电阻在该电路的各条支路之间存在显著的区别的情况下，可以将附加的独立的电阻器包括到各条支路中一条支路或每条支路中，以便具体地改变各条支路中的一条或每条支路的总电阻。
其中，选择这样的附加电阻器足以使得电路的每条支路中的总电阻基本相等。应该强调的是，不需要知道这样的附加电阻器的电阻的绝对值，但可以充分地改变这样的电阻器的添加，使得多相交变电流的相被分别以均匀分配的方式施加到缆线或者包括该缆线的支路上。
在多相交变电流的初始状态以及各相均匀地分布在多相交变电流电路的各条支路的情况下，可以获得如下初始配置：在初始配置中，多相交变电流的所有相的净和电流以及流经中性线的潜在旁路电流都会基本为零。因此，当在升降机的后续操作期间重复地测量这些指示电流中的一路电流时，指示电流值与该初始零值的任何差异都可以容易地指示电路的支路中的各相之间的相关系的变化，进而指示悬挂构件设备的劣化状态的变化。
根据实施例，悬挂构件的多条缆线以并联和/或串联或者并联和串联相结合的方式连接。换句话说，同一个悬挂构件的多条缆线之间或者不同的悬挂构件的缆线之间可以相互并联，也可以相互串联，或者一些缆线相互串联并且一些这样串联的缆线再相互并联。并联布置或串联布置或其组合各自具有其自身的优点，如稍后详细地描述的那样。
根据进一步的实施例，悬挂构件设备包括多个悬挂构件，并且一个悬挂构件的缆线以并联和/或串联的方式连接到另一个悬挂构件的缆线。同样地，并联布置或串联布置或其组合各自具有其自身的优点，如稍后详细地描述的那样。
根据实施例，为多相交变电流的各相提供了彼此相等的相位差。例如，多相交变电流可以包括彼此的相差为180°的两个相。在另一个实例中，多相交变电流可以包括彼此的相差为120°的三个相。多相交变电流的各相之间相等的相差可以有助于实现多相交变电流电路的支路中均衡的电流分布。
根据概念1的本发明的第二方面，描述了用于检测用于升降机的悬挂构件设备中的承载能力的劣化状态的装置。所述悬挂构件设备可以如上文中参考概念1的本发明的第一方面所描述的那样构造。该装置被构造成执行根据以上描述的关于概念1的本发明的第一方面的实施例所述的方法。
根据实施例，所述装置包括多相交变电流电路、连接设备、测量设备和确定设备。所述多相交变电流电路包括多条支路。每一条支路包括交变电流电压源，以便将多相交变电流的多个相中的每一相施加到支路中的一条支路。所述连接设备适于将所述多相交变电流电路电连接到所述悬挂构件，使得所述多相交变电流的至少一相被施加到所述悬挂构件的缆线中的至少一条缆线，并且使得所述多相交变电流中的至少另一相被施加到同一个或另一个悬挂构件的其它至少另一条缆线和/或一个或多个独立的电阻器。所述测量设备被构造成用于测量是所述多相交变电流的全部相的净和以及/或者流经与所述多相交变电流电路并联的中性线的旁路电流。确定设备适用于基于测得的指示电流来确定劣化状态。
根据实施例，测量设备可以包括用于对导体设备中的电流进行非接触式测量的测量装置。例如，这样的测量装置可以是电流互感器或霍尔效应电流传感器。具体地说，测量装置可以适于感应地测量多相交变电流电路和/或它的中性线内的指示电流。
概念1的本发明的另一方面涉及一种升降机，所述升降机包括根据概念1的本发明的上述第二方面的实施例所描述的装置。
应该注意的是，本发明的实施例的可能的特点和优点部分地与用于检测悬挂构件中的承载能力中的劣化状态的方法有关，并且部分地与适于在升降机中执行和控制这种方法的装置有关。本领域的技术人员将会认识到，这些特征可以适当地从一个实施例转移到另一个实施例，即，从方法转移到装置，反之亦然；同时，这些特征可以被修改、改编、组合和/或替换等，以便进一步实现本发明的实施例。
附图说明
在下文中，将参考概念1的附图来描述概念1的发明的有利的实施例。然而，附图和描述都不应该被认为限制本发明。
图1示出了可以应用根据本发明的实施例的方法和装置的升降机。
图2示出了悬挂构件。
图3示出了电路的Y形结构。
图4示出了电路的三角形结构。
图5示出了多相交变电流电路的实例。
图6示出了多相交变电流的相。
图7示出了用于测量多相交变电流电路中的指示电流的设备的第一实例，其中，该设备在不与电路发生物理接触的情况下进行指示电流测量。
图8示出了用于测量多相交变电流电路中的指示电流的设备的第二实例，其中，该设备在不与电路发生物理接触的情况下进行指示电流测量。
图9示出了用于测量多相交变电流电路中的指示电流的设备的第三实例，其中，该设备在不与电路发生物理接触的情况下进行指示电流测量。
图10示出了用于实施根据本发明的实施例的方法或装置的布线和测量设备的第一实例。
图11示出了用于实施根据本发明的实施例的方法或装置的布线和测量设备的第二实例。
图12示出了用于实施根据本发明的实施例的方法或装置的布线和测量设备的第三实例。
图13示出了用于实施根据本发明的实施例的方法或装置的布线和测量设备的第四实例。
这些附图只是示意图，并不是按比例绘制的。在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的特征。
具体实施方式
图1示出了升降机1，在该升降机中可以实施根据本发明的实施例的方法和/或装置。
升降机1包括可以在升降机井7内竖直地移动的舱室3和配重5。舱室3和配重5由悬挂构件设备9悬挂。该悬挂构件设备9包括一个或多个悬挂构件11。这种悬挂构件11可以是例如绳索、带等。在图1所示的设备中，悬挂构件11的端部在升降机井7的顶部处固定到升降机1的支撑结构。可以使用升降牵引机13驱动牵引滑轮15，由此移动悬挂构件11。例如，在悬挂构件设备9的一个端部处，可以设置用于检测悬挂构件设备9中的承载能力的劣化状态的装置17。
可以注意到的是，升降机1特别是它的悬挂构件11及其用于检测劣化情况的装置17可以以不同于图1所示的其它各种方式来构造和布置。
例如要由牵引机13驱动的悬挂构件11可以利用金属缆线或绳索来支撑悬挂载荷，例如由牵引机13移动的舱室3和/或配重。
图2示出了设置有带19的悬挂构件11的实例。带19包括多条彼此平行且间隔地设置的缆线23。缆线23被包围在基体材料21中，该基体材料形成例如涂层。缆线23可以典型地由诸如钢等金属构成或者包含诸如钢等金属。基体材料21可以典型地由塑料或弹性材料构成或者包含塑料或弹性材料。因此，缆线23典型地是导电的，使得电流可以通过缆线馈送而没有显著的损失。此外，缆线优选地通过插入的基体材料21而彼此电隔离，该基体材料是电绝缘的，使得电流不能在相邻的缆线之间传输，即，没有显著的分路电流能够从一条缆线流动到另一条缆线。
替代性地，悬挂构件11可以具有其它形状或构造。例如，带可以将多条缆线包括在由基体材料形成的本体内，该本体是非异形的(即，平坦的)或者具有如图2所示的其它形状。替代性地，每条缆线可以被基体材料包围，该基体材料形成一种涂层，其中，带涂层的缆线彼此分离，即，不通过共用的基体材料相互连接。通常，悬挂构件11可以被设置为带涂层的钢质悬挂构件。
典型地，悬挂构件11的导线或缆线具有规定的最小强度，以确保悬挂构件设备9在其用于升降机1内的应用期间的完整性。在某些悬挂应用中，例如用于电梯或升降机时，与其它措施(例如基体材料21内的缆线23的保护涂层)相结合的安全系数要求可以保持悬挂构件的初始强度超过所采取的用于保持强度的保护措施的有效寿命。
尤其在这种情况下，在应用中悬挂构件11的初始强度在其使用寿命期间预计不会改变的情况下，可以采用简单的电子方法，并且可以足以检测例如悬挂构件的初始物理特性已经意外地改变的指示并且触发例如悬挂构件11的更换。
现有技术手段
在现有技术中，已经采用了多种方法来确保悬挂构件不低于规定的最小强度，这些方法包括例如对悬挂构件的长度上的缆线或钢丝绳索的断线进行视觉计数。替代性地，已经提出了如下所述的复杂电子方法：测量例如金属缆线的电阻的微小变化，并且将这些测量值与参考值或电阻变化率进行比较。
虽然这样的方法可能是有效的，但它们可能具有某些缺点。例如，计数断线可能是由维护升降机的悬挂构件的人员周期性地执行的乏味的任务，并且可能由于人为错误而存在缺陷。如果悬挂构件在金属缆线上有不透明的涂层，或者金属缆线被整合到基体材料中，则通常不可能通过目测来计数断线。在采用了监测金属缆线电阻或阻抗的变化的方法中，通常通过至钢缆的电连接进行测量，并且可能由这些电连接的固有性质带来显著的可能误差源，其中，之所以导致该误差是因为例如正在监测的电阻值非常低。此外，随着时间的推移，这样的电连接可能由于例如氧化和/或污染而劣化，并且可能由于监测方法而增加潜在的错误。此外，这样的方法典型地包括用于测量电阻或阻抗的非常小的变化所需的复杂电路，并且将其与例如目标基准电阻值进行比较，该目标基准电阻值可能随着时间而漂移或者由于温度效应而漂移的。此外，一些现有技术手段可能需要广泛的相关性，以便将钢缆的电阻或阻抗的变化与钢缆的强度和/或物理劣化的变化相对应。
新手段
因此，可能需要一种不太复杂的和/或更有效的监测方法来检测悬挂构件的劣化情况，特别是在期望这些悬挂构件在其应用期间保持其最初的强度的情况下。
如本文描述的，可以使用例如悬挂构件中的钢缆的多相电流监测来实现简单且可靠的方法，其中，只需要监测缆线的初始物理条件的显著变化。这种方法对于监测与缆线的强度和缆线的电导率两者有关的一个或多个物理性质和/或相关数据(如果有的话)也可能是有用的，这些物理性质例如是缆线横截面积。
换句话说，本发明的实施例的目的可以是提供一种新颖的且改进的方法，用以例如监测悬挂构件中的导电钢缆的物理特征，以便检测悬挂构件的承载能力的劣化状态。基于这样的监测，当超过了允许的劣化程度时，悬挂构件可以被更换或淘汰。在这种监测或检测过程中，执行与悬挂构件设备中所包括的缆线的电物理特征有关的电子测量。
本发明的实施例的基本思想可以提供各种优点或特征。例如，这种思想不一定需要将缆线中的物理变化与电子测量结果相关联，以建立目标值来淘汰悬挂构件。此外，在与缆线的物理连接处，不需要详细的信号传送和监测。悬挂构件的淘汰标准可以基于初始电子测量值的变化，该变化例如是施加到悬挂构件的缆线电路设备上的多相电流的净和的变化。利用施加到缆线上的电力建立的初始电条件以及两个电路中的相关电负载都可以被考虑在内。多相交变电流电路(其包括位于它的至少一条支路中的悬挂构件的缆线)中的多相交变电流的净和的测量值可以例如在没有直接的电连接的情况下(例如通过使用位于监测电子器件和/或处理器中的电流互感器)被感测到。该方法可以利用其中包括的多相交变电流电路的特性，例如这样的多相交变电流电路能够补偿温度变化。此外，悬挂构件缆线的电物理特征与应用在根据本发明的实施例的检测方法中的电子测量值之间的相关性也可以用于识别悬挂构件的缆线中逐渐的或递增的物理变化，以触发用于准备和最终淘汰悬挂构件的动作。
在下文中给出本发明的实施例的方法和装置的可能的细节和特征。
多相交变电流电路
多相交变电流电路包括多条导电支路。该电路包括带有电压源的电源侧以及带有电阻和/或带有阻抗的负载侧。如本文中使用的，“交变电流”指的是非恒定电流，即，电流强度或安培值随着时间变化。具体地说，电流可能会周期性地变化，更具体地说，可能会周期性地改变方向。此外，“多”是指“至少两个”。即，电路可以包括2条、3条、4条或更多条导电支路。“支路(leg)”可以包括将电路的电源侧与负载侧连接起来的导电线路或导体。此外，支路可以包括与所述线路或导体串联的一个或多个电气装置，特别是电阻或阻抗。
可以调整多相交变电流电路，使得多相交变电流的多个相可以被引导通过多相交变电流电路的每条支路。为此，电路通常包括多个电压源，每条支路中包括一个电压源，并且该电压源适于将交变电压施加到相应的支路内的导电线路上。此外，电路通常包括电阻，该电阻可以由导电线路本身的电阻率和/或由包括在相应的支路中的电阻器产生。
图3示意性地示出了多相交变电流电路的一部分的Y形结构。图4示出了三角形结构。这些结构包括电气部件25。这种部件25可以是各种电气元件，例如取决于电路构造是电源还是负载。例如，在电源的情况下，部件25可以是电压源。在负载的情况下，部件25可以是电阻器。在Y形结构中，多个电气部件25被连接成使得Y形结构的每个电气部件25的一侧连接到共用点29，而电气部件25的相反侧连接到线路a、b、c中的一条线路，这些线路形成电路的支路27。在三角形结构中，电气部件25以环形方式串联，并且形成电路的支路27的每条线路a、b、c连接在两个相邻的电气部件25之间。
应该注意的是，虽然在此参考具有三相的实例来描述本发明的实施例，即，以三相交变电流电路来实施，但当实施本发明的实施例时，也可以应用其它数量的相，例如两相、四相或者更多相。
图5示出了包括3个导电支路27的多相交变电流电路31的实例，其中，电源侧33和负载侧35均构造成Y形结构。交变电压源Va、Vb、Vc在电源侧33处设置成Y形结构。电阻器Zya、Zyb、Zyc在负载侧35处设置成Y形结构。两个Y形结构具有中性点29；在该中性点处，电压源Va、Vb、Vc或者电阻器Zya、Zyb、Zyc分别全部相互连接。交变电压源Va、Vb、Vc经由形成支路27的线路a、b、c连接到电阻器Zya、Zyb、Zyc中相关的电阻器。因此，可以将多相交变电流的电流相Ia、Ib、Ic施加到支路27的每条线路a、b、c。
此外，在图5的示例性多相交变电流电路31中，中性线37连接到电源侧33处的Y形结构以及负载侧处的Y形结构中的每个中性点29。换句话说，中性线37分别连接在电源侧的共用点29和多相交变电流电路的负载侧之间。中性线37包括电阻Zn。在中性线中，旁路电流In可以流动。
多相交变电流
多相交变电流包括至少两个相，其中，每一相的电流随着时间而变化。在相之间存在相移(phase-shift)，使得例如一相中的峰值电流强度相对于另一相的峰值电流强度移位2π/n(n＝2、3、4...)相。电流可以例如以正弦方式交变。然而，也可以应用其它交变模式，例如数字式、台阶式等。
换句话说，例如在三相的实例中，在电路设计中，三相电路一般有具3个导体，这些导体例如由线路a、b、c形成，这些线路承载着按照时间移位2π/3弧度(即120°或1/3圆周)的电压波形，如图6所示。
测量指示电流
在承载电压波形的3个导体“平衡”的情况下，多相交变电流电路31的所有支路27中的相电流的净和，即Ia、Ib、Ic的矢量和为0(即Ia+Ib+Ic＝0，其中，Ia、Ib、Ic应该是矢量电流，因而包含关于它们的相的信息)。在平衡的三相电路中，全部3个源Va、Vb、Vc通常由一组平衡的三相变量来表示，并且全部负载Zya、Zyb、Zyc以及电路的支路27中的线路a、b、c线具有相等的阻抗。此外，在这种平衡的电路中，不仅相电流的净和为0，而且通过与支路27并联的中性线37的旁路电流In为0(即In＝0)。
根据基尔霍夫电压定律，当三相电路的导体负载不平衡时，电路31的支路27中的相电流的任何不平衡将会成为中性线37中的电流In和/或作为不再等于0的多相交变电流的全部相a、b、c的净和相电流。
通过中性线37的旁路电流In或者所有其它相电流Ia、Ib、Ic的净和的这种差异在本文中可以被解释和命名为“指示电流(electric indicator current)”。只要该指示电流与基准电流值的差异大于预定的差值，就可以将其作为表示在悬挂构件中的至少一个悬挂构件内发生了严重劣化的信号；并且如果有必要的话，例如可以开始检查并更换该悬挂构件。基准电流值可以例如是利用未劣化的悬挂构件设备测得的旁路电流In或者相电流Ia、Ib、Ic的净和，未劣化的悬挂构件设备例如是刚被制造出来或者安装之后的悬挂构件设备。
可以用各种方法测量指示电流。例如，可以与公共测量电路一起来测量多相交变电流电路31的所有支路27中的所有电流Ia、Ib、Ic的矢量净和。替代性地，可以分别测量形成支路27的线路a、b、c中的相电流Ia、Ib、Ic中的每一个相电流，然后可以例如在求和装置中确定这些单独地测得的相电流的净和。替代性地，在多相交变电流电路31内存在任何不平衡的情况下，可以由流经中性线37的旁路电流In推导出指示电流。
例如，参考图5所示的电路31，电压Va、Vb、Vc被施加到形成支路37的线路a、b、c并且保持恒定(即，彼此相等)并且彼此移位2π/3弧度。线路a、b、c中的至少一条线路可以包括升降机的悬挂构件设备的悬挂构件中所包括的缆线中的至少一条缆线。在初始条件下，例如当悬挂构件刚被安装好时，净和(Ia+Ib+Ic)和/或中性线37中的旁路电流In等于0，各条线路a、b、c之间的电压降加上每条支路27中的每个负载Zya、Zyb、Zyc之间的电压降必须相等。
实际上，由于例如由悬挂构件中的钢缆的制造公差所造成的各种微小差异和公差，悬挂构件中的例如钢缆的电压降最初不一定是相等的。在这种情况下，可以调整负载Zya、Zyb和Zyc以补偿这种差异，直到满足In＝0的期望的初始电流条件，即，中性线中没有电流流动为止。替代性地，可以独立地调整多相源电压Va、Vb、Vc，以便类似地创建关于In的初始电流条件。对于本领域的技术人员而言显而易见的是，为了实现初始零In电流而调整负载Zya、Zyb、Zyc和/或多相源电压Va、Vb、Vc的替代性方案将会捕获In的非零值作为初始基准电流值。
含有多条金属缆线的悬挂构件通常能够将缆线作为电导体或线路。悬挂构件也可以用金属缆线构成，这些金属缆线通过物理分离(例如利用诸如弹性涂层等不导电材料)而彼此电隔离。在悬挂构件中的金属缆线彼此电隔离的情况下，它们可以例如以Y形结构或三角形结构连接，并且是多相交变电流电路的各支路的一部分。然后，每一条缆线都可能成为电路中的电导体。
例如，在图5的Y形结构中，悬挂构件中的3条隔离的缆线由ZIa、ZIb、ZIc表示。在初始平衡状态下，由缆线形成的每条线路a、b、c中的电阻ZIx+Zyx(x＝a、b、c)之和基本相等。然而，当其中一条线路发生劣化时，由其中一条线路产生的电阻ZIx发生变化，并且整个多相交变电流电路31变得不平衡。然后，可以通过测量指示电流In或(Ia+Ib+Ic)来确定这种不平衡。如果该指示电流超过某个预定值，则可以认为悬挂构件中所包括的缆线中的至少一条缆线显著地劣化，并且必须检查和/或更换悬挂构件。
作为通过包括悬挂构件的缆线中的一条缆线来形成所有线路a、b、c或者更一般地形成多相交变电流电路31的所有支路27的替代方案，例如，仅一条或几条这样的线路可能包括悬挂构件的缆线。例如，如下面参考各种实例进一步描述的，悬挂构件或多个悬挂构件的所有缆线可以串联或并联连接，并且可以仅包括在支路27中的一条支路中，而其它支路27不包括任何缆线却仅由负载Zyx形成。这些负载Zyx可以是固定的或者动态的。例如，动态负载可以被用来设置关于In的初始条件，以及/或者补偿负载Zyx、线路a、线路b、线路c、包括在多相电路中的缆线、和/或多相电路的其它部件中的任何基于温度效应而改变的电特征。
可以注意到的是，通过动态地调整负载Zya、Zyb、Zyc和/或多相电压Va、Vb、Vc，还可以实现为In和/或补偿温度或其它现象的影响而设置初始条件。
指示电流的非接触式测量
在一个优选的实施例中，以非接触方式测量指示电流。对于这样的非接触式测量而言，可以使用包括测量装置的测量设备，该测量装置用于对导体设备中的电流进行非接触式测量。优选地，电流互感器(CT)可以用于进行这种非接触式测量。替代性地，可以使用霍尔效应电流传感器。
例如，当电流通过一条线路时，该电流在这条线路上产生电压降和磁场。磁场可以用来感测导线中电流的大小和方向。电压降和磁场都是由线路的电物理特征产生的。
因此，如果形成多相交变电流电路的支路的一条或全部线路包括悬挂构件的缆线中的至少一条缆线，则该线路的电压降以及由此在施加相电流时产生的磁场允许推导出有关缆线物理特性的信息。这些特征至少部分地通常取决于缆线的相同物理性质(例如缆线直径)，这些物理性质也确定缆线的强度。导体周围的磁场通常与在导体中流动的电流成比例。
因此，可以测量由流经导体的电流变化所产生的磁场变化的任何无线测量装置都可以被用来非接触式地测量流经导体的电流。
电流互感器是这种测量装置的实例。电流互感器典型地包括用作二级绕组的绕组或线圈。这些绕组可以被安装在例如由铁氧体或铁制成的芯部上。绕组可以用于通过感应而与由流经多相交变电流电路的一条或多条线路的电流所产生的磁场耦合，在这种情况下，多相交变电流电路用作一级绕组。二级绕组的输出通常与通过一级绕组的电流成比例。这种CT的操作原则上与任何升压变压器或降压变压器的操作基本相同。二级绕组的数量及其几何构造可以适于待测量的电流，尤其适于这种电流的大小、频率、相关系等。此外，可以调整二级绕组的数量，以便获得可以容易地测量和分析的期望的输出。通常，二级绕组的数量N确定变换比率(transformation ratio)，该变换比率直接取决于二级绕组的数量N与一级绕组的数量Np之比N/Np。
CT可以被提供各种几何构造、电路等，并且可以被提供与常规的变压器相同或相似的设计，例如升压变压器、降压变压器、罗氏变压器(Rogowski transformer)等。CT的绕组可以被设置在开环回路或闭环回路中。
无线地测量电流(特别是使用CT测量电流)可以提供许多优点，特别是当应用到本文描述的方法的实施例中的指示电流的测量中时。
例如，这种测量方法允许待测电流流经的电路与测量装置的电路之间的电压隔离。在安装或监测人员应该在升降机的悬挂构件设备内测量指示电流的情况下，这种电压隔离可以是特别有益的，如果相对高的电压被施加到悬挂构件设备上，则可以适当地保护上述人员避免任何直接接触。
此外，测量电路与待测电流所在的电路之间不需要建立直接的欧姆接触。这样可以节省工作量和材料成本。此外，这种欧姆接触可能会频繁地引起长期性问题，例如腐蚀、接触损失等。
其它优点可以是典型地非接触式测量装置(例如CT)的低成本以及它们的高可靠性。此外，这种测量装置不需要外部电源。此外，因为提供了电流输出，然后可以容易地将其转换成电压输出，所以这样的测量装置在嘈杂的环境中是特别有利的。
特别是当应用到本文描述的方法的实施例中时，使用诸如CT等非接触式测量装置可以实现对指示电流的简单、安全、可靠和/或成本效率高的测量，这是因为例如不需要直接的物理的和/或电气接入悬挂构件，特别是悬挂构件中所包含的缆线。
图7、图8、图9示出了根据本发明的实施例的用于测量多相交变电流电路31中的指示电流的测量设备的替代方案。
图7示出了与图5相同的多相交变电流电路31。在电源侧33上设置电压源Va、Vb、Vc，并且在负载侧35上设置负载Zya、Zyb、Zyc。电源侧33和负载侧35都被设置成Y形结构，相Ia、Ib、Ic流经电路31的每条支路27。中性线37连接到Y形结构的中性点29，例如并联到电路31的支路27。
用于进行非接触式测量的测量装置39设置在电路31的外部，并且与中性线37相邻。在本实例中，测量装置39是电流互感器41，该电流互感器具有二级绕组设备43和分析设备45。二级绕组设备43包围中性线37，从而能够感应地测量流经中性线37的旁路电流In的任何变化。由于中性线37可以与任何悬挂构件隔开，所以可以简单地感应测量旁路电流In。由于该旁路电流In与通过多相交变电流电路31的所有相电流的净和相关，所以通过监测旁路电流就可以容易地检测到其中的任何变化和不平衡。当多相电压源和多相交变电流电路31中的负载保持不变时，电路31中所包括的悬挂构件缆线的电物理特征的变化将导致任何变化或不平衡，这些变化包括短路、断裂和/或缆线直径减小。例如，通过在中性线37中增加负载或通过包括电源，可以使中性线37中的电流耗散。
图8和图9分别示出了替代性测量设备的一部分。其中，仅描绘了多相交变电流电路31的支路27。
在图8的实例中，较大的二级绕组设备43将支路27中包括的所有线路a、b、c包围在一起。由此，CT 41能够通过多相交变电流电路31来简单地测量净和电流(Ia+Ib+Ic)。
例如，在形成支路27的所有线路a、b、c包括悬挂构件的一条或多条缆线的情况下，可以将单一的二级绕组设备43夹持在悬挂构件周围，使得流经悬挂构件的每条缆线的相电流之和可以被完全地测量。
在图9的实例中，多个小型二级绕组设备43a、43b、43c分别包围支路27中包括的线路a、b、c中的一条线路。由此，CT 41能够独立地测量每个相电流Ia、Ib、Ic。通过这种独立的测量，分析设备45从可以推导出所有电流的净和(Ia+Ib+Ic)。
例如，在形成支路27的一些线路a、b、c包括悬挂构件的一条或多条缆线，而形成支路27的其它一些线路a、b、c不包括悬挂构件的一条或多条缆线情况下，二级绕组设备43a、43b、43c中的一些绕组设备可以围绕悬挂构件夹紧，使得可以测量流经其缆线的相电流，而二级绕组设备43a、43b、43c中的其它一些设备可以不围绕悬挂构件夹紧，而是围绕包括例如独立的电阻器的分开的线路夹紧，这些线路形成多相交变电流电路31的其它支路27。然后，分析设备45计算流经所有支路27的电流的净和(Ia+Ib+Ic)。
分析设备45可以包括具有监测电子装置的监测单元和处理器，该处理器可以估计流经电路31的多相电流的净和以及/或者流经中性线37的旁路电流。
应该注意的是，尽管利用例如CT来无线地测量指示电流，但其它类型的电流测量可以被应用到替代性手段中。例如，电阻器可以被包括在例如中性线中，并且可以确定这样的电阻器处的电压降，以便据此推导出指示电流的值。
布线和测量设备
图10至图13示出了如何将悬挂构件11的缆线23包括到多相交变电流电路31中的多种替代性方案，以便能够实施根据本发明的实施例。
通常，一个或多个悬挂构件11的缆线23可以以串联和/或并联的多种方式彼此相连，或者连接到多相交变电流电路31的线路a、b、c。
例如，如果悬挂构件设备中的缆线23的数量与多相交变电流电路31中的支路27的数量相同，则缆线23中的每一条缆线可以被包括在支路27中的一条支路中。在这种构造中，改变缆线23中的一条缆线的电物理特征可能导致流经电路31的多相交变电流的不平衡，从而可以测量指示电流的变化。因此，指示电流与参考值的差异可能指示缆线11中的至少一条缆线劣化。
在悬挂构件包括的缆线11比电路31中支路27多(即，比多相交变电流中的相多)的情况下，可以进行缆线23与电流31的支路27之间的多种布线方式。
例如，当存在4条缆线23并且多相交变电流电路31包括3条支路27时，缆线23中的两条缆线可以串联或并联，以便由这两条缆线形成一个导体，然后可以被连接到支路27中的一条支路。在这样的构造中，组合的两条缆线23中的每一条缆线与单一导体缆线23之间的阻抗差异对于盟测方法而言可能是不重要的，这是因为测量指示电流并将其用作基准电流值可以考虑到缆线组合的任何这类影响。
本领域的技术人员可以设想的是，在本文提出的监测方法中，可以使用构造成多相电路设备的3条、4条、5条、6条或更多的缆线的任意组合，使得例如位于悬挂构件11的一端的电源和负载全部连接到通向悬挂构件11的另一端的缆线23的连接部，以便将来自电源的电力桥接并返回到负载。这种构造如图10和图11所示。
在图10的构造中，悬挂构件11中的每一个悬挂构件中的多条缆线23相互串联，并且每个悬挂构件11被包括在三相交变电流电路31的一条支路27中。一个悬挂构件11的缆线23使用桥接构件47串联起来，这些桥接构件交替地设置在悬挂构件11的相反的两端。此外，可选的电阻负载49Zya、Zyb、Zyc可以被包括在电路31的Y形结构中。交变电压Va、Vb、Vc可以被施加到供应侧33上的每条支路27中。测量装置39及其分析设备45可以用于测量中性线37中的指示电流。
在图11的构造中，每个悬挂构件11中的多条缆线23相互并联，并且每个悬挂构件11被包括在三相交变电流电路31的一条支路27中。在这种情况下，桥接构件47并联地将悬挂构件11中的所有缆线23连接起来。
同样地，多个悬挂构件11的所有缆线23可以连接成单一的串联电路，使得该串联电路是多相交变电流电路31的一条支路27，并且构成多相交变电流电路31的其余支路27的其它支路27包括形成电阻负载的一个或多个独立的电阻器R1、R2。这种构造如图12和图13所示。
在图12的构造中，全部悬挂构件11中的多条缆线23使用交替地布置在悬挂构件23的相反侧处的桥接元件47串联起来，并且全部被包括在三相交变电流电路31的一条支路27中。其余支路27中包括独立的电阻器R1、R2。虚拟电阻R3是由全部缆线23串联形成的总电阻。测量装置47可以用于测量指示电流In，该指示电流可以是例如在中性线37内产生的旁路电流。
在图13的构造中，使用各悬挂构件11内的桥接构件47将全部悬挂构件11中的多条缆线23并联起来，并且多个悬挂构件11相互串联，以便构成三相交变电流电路31的一条支路27。独立的电阻器R1、R2被包括在其余的支路27中。电阻R3是由串联的全部悬挂构件11串联形成的总电阻。
根据缆线23和悬挂构件11如何互连并且被包括在多相交变电流电路31中，可以从测得的指示电流In推导出不同的信息。例如，基于各种缆线23如何被包括在电路37中，在悬挂构件11中的一个悬挂构件中或者在包括全部悬挂构件11的整体中，指示电流的变化可以指示缆线23中的一条缆线中的电物理特征。因此，针对指示电流中的这种测得的变化，可以启动诸如检查和/或更换升降机1中的悬挂构件设备9的悬挂构件11中的一个或全部悬挂构件的措施。
预期指示电流变化的示例性计算
在下文中，将给出指示电流In的预期变化的示例性计算结果，该指示电流要根据本文描述的方法的实施例来测量。应该注意的是，假设、计算和结果只是示例性的，并不以任何方式限制本发明的范围。
参考图12所示的实施例，该实施例将所有缆线23和所有悬挂构件11串联起来，对于具体的悬挂构件设备9而言，可以计算出来的是，可以基于缆线的横截面积的减小情况来预期由于承载能力的显著劣化而导致的指示电流的变化，并且可以利用相对简单的测量装置39来容易地测量该变化。此外，由于严重劣化状态而引起的指示电流的这种变化可以容易地区别于仅由于例如温度效应而引起的指示电流的变化。
在悬挂构件设备中的承载能力的任何严重变化之前，必须假设指示电流可能改变的预定的差值的特定计算方式，预定差值的具体计算方式可能必须考虑到各种参数，例如缆线的长度、直径和/或材料特性、缆线互连和/或并联和/或串联到多相交变电流电路的支路的方式等。
总结评论
在不以任何方式限制如权利要求中限定的本发明的情况下，本发明的实施例的各方面可以总结为在权利要求中使用措辞的替代性措辞如下：
1)一些现有技术手段需要进行电阻或阻抗的电测量来检测缆线的横截面积和强度的变化。
本文描述的方法的实施例不需要进行任何电阻或阻抗的测量。只需要多相(即，多个相)电路中的电流的净和(该净和是由多相电源供应的导体中的电流的矢量和)的变化。虽然负载电阻35和/或多相源电压33可以为了多相电路设计的目的而被选择和整合，并且可以为了其它功能目的(例如负载平衡)而被调整或者动态地改变，但通常不会为了与钢缆中的电阻变化相比较的目的或者为了将缆线的相关电阻(或阻抗)与悬挂构件中的钢缆的物理性质(例如横截面积)的变化相比较的目的来监测或测量电阻。
作为优点，例如，钢缆的物理特征的变化与相电流的净和的变化成比例，并且因此可以由相电流的净和的变化推导出来。不需要测量电阻以便测量净和相电流的变化。钢缆可以任何方式设置为“相导体”并且作为多相电路中的负载。为了监测钢缆的电物理特征的变化，可以使得测量是“连续的”。此外，测量不需要在电缆中使用“测试信号”来检测钢缆的电特性或物理特征的变化。
关于进一步可能的优点，手动和/或动态地调整的负载电阻器35和/或源电压33可以为本文描述的方法提供一种手段，以适应并且有效地检测具有不同特性的悬挂构件或者适应具有导电缆线的任何类型的悬挂构件的劣化情况，这些特性例如是每个悬挂构件的悬挂长度和/或缆线的数量。
2)虽然多相电路的净和电流最容易通过测量(例如Y形结构的设备中的)供电侧的共用点与多相电路的负载侧(通常称为中性线，例如成Y形结构)之间的不平衡负载电流的变化而获得，但当然可以通过测量流经每个相的电流(相电流)并且将它们相加来获得。虽然三相Y形结构可以是优选的实施例，但可以使用任何多相结构，其中，各相中的峰值电流之间移位一相角。
作为优点，例如，多相电路允许最少数量的连接来为升降机中的钢缆以及所有悬挂构件供电并且监测净和相电流。当使用电流互感器来监测相电流的净和电流时，只需要两个通向缆线的连接部来为缆线供电，并且都不需要连接到缆线。任何相中的电流的连续性的损失都会导致净和相电流的变化。
3)可以使用不同的方法和装置来将多相电流的净和转换成信号，该信号成比例于或者触发包括在多相电路中的钢缆的横截面积和强度的变化。例如，可以设计和布置多种类型的电流互感器来提供二级电压和电流，所述二级电压及电流与包括被监测的钢缆导体的多相电路中产生的一级电流成比例。
电流互感器的实例包括罗氏变压器和升压、降压或一对一隔离变压器，其中，钢导体的电流的净和在变压器的一级中流动，并且变压器的二级产生与一级电流成比例的电流，并且作为信号而被监测，以便监测钢缆的物理条件。
用于测量电流的净和的另一个实施例是使用与围绕中性线的磁芯以及提供成比例的输出电压信号的放大器相结合的霍尔效应发生器(传感器)。
可能存在用于测量已知的相电流的净和的其它实施例，或者可以被本领域的技术人员通过阅读本发明而开发出来。
作为可能的优点，监测装置不需要与钢缆的物理连接。此外，可以提供电隔离，将CT应用在“嘈杂”的环境中是理想的并且成本低且可靠性高。此外，可以利用诸如磁饱和的变压器行为来在低复杂度的监测电路中产生信号。此外，可以获得用于在变压器的一级和二级中布置电路的灵活性。
4)悬挂构件的钢缆可以布置成形成在多相电路中以并联、串联或者并联和串联两者相结合的方式承载电流的“导体”。
作为可能的优点，能够优化电连接到用于具有不同特性的悬挂构件的导体的物理设备(这些特性例如是每个悬挂构件的悬挂长度和/或缆线数量)或者具有导电缆线的任何类型的悬挂件，同时尽量减少如下部位处的特殊电连接部的数量：1)在缆线导体之间，2)在缆线导体与多相电源之间，3)在使用时的缆线导体与共用中性点之间以及在全部悬挂构件的缆线之间。
作为进一步可能的优点，所有缆线导体中的相电流的净和的监测可以按照与缆线的物理特性(横截面积的变化)成比例的方式来解决。当将CT用于监测相电流的净和时，缆线仅作为多相电路中的电源电路导体。
另外，特别是在多相交变电流的所有相都通过悬挂构件的缆线中的至少一条缆线来馈送的实施例中，可能不需要或者较少地需要任何温度补偿，这是因为各条缆线中的温度的变化通常会导致这些缆线的电物理特征发生相同的变化，使得所有电流相以类似的方式受到影响，并且净和电流或者流经中性线的旁路电流(即，指示电流)始终不受这种温度变化的影响。
附图标记列表
1 升降机
3 舱室
5 配重
7 升降机井
9 悬挂构件设备
11 悬挂构件
13 牵引机
15 牵引滑轮
17 用于检测劣化情况的装置
19 带
21 基体材料
23 缆线
25 电气部件
27 支路
29 共用点
31 多相交变电流电路
33 电源侧
35 负载侧
37 中性线
39 测量装置
41 电流互感器
43 二级绕组设备
45 分析设备
47 桥接构件
49 电阻负载
a、b、c 支路的线路
Ya、Yb、Yc 交变电压
Ia、Ib、Ic 交变电流
Zya、Zyb、Zyc 支路中的电阻
In 旁路电流
Zn 中性线中的电阻
限定概念1的特征的手段可以定义如下：
1.一种用于检测用于升降机(1)的悬挂构件设备(9)中的承载能力的劣化状态的方法，所述悬挂构件设备包括具有多条导电缆线(23)的至少一个悬挂构件(11)，所述方法包括：
设置包括多条导电支路(27)的多相交变电流电路(31)；
通过使所述悬挂构件(11)的缆线(23)中的至少一条缆线电连接至所述多相交变电流电路(31)的支路(27)中的一条支路，将多相交变电流中的至少一相施加到所述悬挂构件的缆线中的至少一条缆线；
将所述多相交变电流中的至少另一相施加到所述悬挂构件(11)的另外至少一条缆线(23)中的至少一条缆线以及至少一个独立的电阻器(49)，所述至少一条缆线和所述电阻器电连接至所述多相交变电流电路(31)的至少一个其它支路(27)，其中，每一相中的峰值电流相对于另一相中的峰值电流移位一相角；
测量指示电流(In)，所述指示电流是所述多相交变电流的全部相的净和以及流经与所述多相交变电流电路(31)并联的中性线(37)的旁路电流中的至少一者；
基于测得的指示电流来确定所述劣化状态。
2.根据手段1所述的方法，其中，基于测得的指示电流与基准电流值的差异来确定所述劣化状态。
3.根据手段2所述的方法，其中，当测得的指示电流与所述基准电流值的差异大于预定差值时，检测到严重劣化状态。
4.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，使用测量设备来测量所述指示电流，所述测量设备包括测量装置(39)，所述测量装置用于对导体设备中的电流进行非接触式测量。
5.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，使用测量装置(39)测量所述指示电流，所述测量装置是电流互感器(41)和霍尔效应电流传感器的一种。
6.根据手段5所述的方法，其中，所述测量装置(39)布置在所述多相交变电流电路(31)和所述中性线(37)中的一者上。
7.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，所述多相交变电流电路(31)设置成Y形结构。
8.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，所述中性线(37)相应地连接在所述多相交变电流电路(31)的供电侧(33)和所述多相交变电流电路(31)的负载侧(35)的共用点之间。
9.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，所述多相交变电流中的每一相被施加到所述悬挂构件(11)的缆线(23)中的至少一条缆线。
10.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，在劣化之前的初始状态下，所述多相交变电流的每一条支路(27)中的电阻适于是大致相等的。
11.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，所述悬挂构件(31)的多条缆线(23)连接成并联式布置和串联式布置中的至少一种布置。
12.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，所述悬挂构件设备(9)包括多个悬挂构件(11)，并且其中，一个悬挂构件(11)的缆线(23)以并联式布置和串联式布置中的至少一种布置连接到另一个构件(11)的缆线。
13.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，所述多相交变电流中的各相具有彼此相等的相差。
14.一种用于检测用于升降机(1)的悬挂构件设备(9)中的承载能力的劣化状态的装置，所述悬挂构件设备(9)包括具有多条导电缆线(23)的至少一个悬挂构件(11)，其中，所述装置被构造成执行根据前述手段中的任何一种手段所述的方法。
15.根据手段14所述的装置，包括：
-多相交变电流电路(31)，所述多相交变电流电路包括多条支路(27)，每一条支路包括AC电压源(Va、Vb、Vc)，以便将多相交变电流的多个相中的每一相施加到所述支路(27)中的一条支路；
-连接设备，所述连接设备用于将所述多相交变电流电路(31)电连接至所述悬挂构件(11)，使得所述多相交变电流的至少一相被施加到所述悬挂构件(11)的缆线(23)中的至少一条缆线，并且使得所述多相交变电流中的至少另一相被施加到所述悬挂构件(9)的另外至少一条缆线(23)中的至少一条缆线以及至少一个独立的电阻器(49)；
-测量设备，所述测量设备构造成用于测量指示电流，所述指示电流是所述多相交变电流的全部相的净和以及流经与所述多相交变电流电路(31)并联的中性线(37)的旁路电流中的至少一者；
-确定设备，所述确定设备用于基于测得的指示电流来确定所述劣化状态。
16.根据手段14和15中的任何一种手段所述的装置，其中，所述测量设备包括测量装置(39)，所述测量装置用于对导体设备中的电流进行非接触式测量。
17.一种升降机，所述升降机具有根据手段14至16中的任何一种手段所述的装置。
概念II
用于基于交变电压测量来检测用于升降机的悬挂构件设备中的劣化状态的方法
技术领域
根据概念2的本发明涉及用于检测用于升降机的悬挂构件设备中的劣化状态的方法。
背景技术
升降机典型地包括舱室并且可选地包括配重，配重可以例如在升降机井或升降通道内移动到不同的高度，以便将人或物品运输到例如建筑物内的各个楼层。在常规类型的升降机中，舱室和/或配重由包括一个或多个悬挂构件的悬挂构件设备支撑。悬挂构件可以是在拉伸方向上承载重负载并且可以在横向于拉伸方向的方向上弯曲的构件。例如，悬挂构件可以是绳索或带。典型地，悬挂构件包括多条承载缆线。缆线可以用例如导电材料特别是诸如钢等金属制成。
在升降机的操作过程中，悬挂构件必须承受高负载，并且当沿着例如牵引滑轮、滑轮装置和/或其它类型的滑轮运行时典型地反复弯曲。因此，在操作过程中，相当大的物理应力被施加到悬挂构件设备，由此可能导致悬挂构件的物理特性(例如它们的承载能力)的劣化。
然而，由于升降机可能典型地被人们用于沿着显著的高度运输，所以必须满足安全要求。例如，必须确保悬挂构件设备始终能保证舱室和/或配重的安全支撑。为此，可以引入例如安全规定，以便能够检测到悬挂构件设备的初始承载能力的任何实质性的劣化，以便例如可以采取从悬挂构件设备中更换严重劣化的或者有故障的悬挂构件的策略。
通常，可以在设计悬挂构件时指定悬挂构件中的承载能力，并且可以在完成悬挂构件的制造之后进行物理测试。物理测试可以包括例如对悬挂构进行拉伸加载以及测量悬挂构件对高拉力的应用的反应。
然而，在升降机的实际操作中，进行这种物理测试可能是困难的，甚至是不可能的。用常规的钢丝绳作为悬挂构件，可以对绳索状况进行目视检查。然而，在现代的悬挂构件中，承载缆线典型地被包裹在涂层或基体中，因而从外侧看不到。因此，已经开发了用于确定悬挂构件设备中的承载能力或者确定与之相关的参数的替代性手段。
例如，EP1730066B1中描述了升降机承载构件磨损和故障检测手段。US7,123,030B2中描述了使用电阻来检测升降机绳索劣化的方法和设备。US2011/0284331A1和US8424653B2中描述了用于监测升降机承载构件的情况的电信号应用策略。US2008/0223668A1和US8011479B2中描述了用于监测升降机承载构件的电信号应用策略。US2013/0207668A1中公开了一种简化的基于电阻的带型悬挂检查手段。WO2011/098847A1中描述了一种升降机系统带型悬挂构件，该悬挂构件具有附接到其上的连接装置。WO2013/135285A1中描述了用于检测升降机的承载构件中的磨损或故障的方法。EP1732837B1中描述了用于监测升降机承载构件的情况的电信号应用策略。在期刊“Journal of Sensors”，2012年卷，文章编号750261，5页，doi：10.1155/2012/750261中，Huaming Lei等人的研究论文中描述了“Health Monitoring for Coated Steel Belts in an Elevator System(用于升降机系统中的涂层钢带的健康监测)”。这些现有技术手段中的大多数手段通常基于在施加直流电(DC)时测量电阻特性。
可能需要替代性的方法来检测用于升降机的悬挂构件设备中的劣化状态。特别地，可能需要这样的方法：该方法能够实现高安全性要求、简单的实施方案和/或低廉的成本。
发明内容
可以通过独立权利要求18和30以及后文中定义的概念2的手段来满足这样的需求。在从属权利要求、后文中定义的概念2的手段以及以下说明中限定了有益的实施例。
概念2的本发明的一个方面涉及用于检测用于升降机的悬挂构件设备中的劣化状态的方法。其中，悬挂构件设备包括至少一个悬挂构件，所述至少一个悬挂构件具有第一组和第二组导电缆线。该方法至少包括以下步骤，优选按照标示的顺序执行：
将第一交变电压U1施加到悬挂构件的第一组缆线的第一端，并且将第二交变电压U2施加到悬挂构件的第二组缆线的第一端。其中，第一交变电压和第二交变电压具有相同的波形以及约180°的相差。
然后，确定如下电压：
(i)和电压(U3+U4)，所述和电压与第三电压(U3)和第四电压(U4)之和相关，所述第三电压是所述第一组缆线的第二端与共用电位之间的电压，并且所述第四电压是所述第二组缆线的第二端与所述共用电位之间的电压；
(ii)差电压(U3-U4)，所述差电压与所述第三电压(U3)和所述第四电压(U4)之间的差值相关。
最后，根据所述和电压和所述差电压中的至少一种电压来确定悬挂构件设备的劣化状态。
在不以任何方式限制概念2的发明的范围的情况下，概念2的发明中的实施例的基本思想可以被理解为至少基于如下认识和发现：
在用于检测悬挂构件设备中的承载能力的劣化状态的常规手段中，例如在上述引言部分中指出的那些手段中，包括在悬挂构件中的缆线的电特征已经被用作劣化状态的变化的指标。通常，缆线中的电阻已经被测量，并且已经假定这种电阻的增大表示悬挂构件中的承载能力的劣化。
然而，这样的电阻测量或者阻抗测量可能需要在例如测量装置、测量分析装置、电路等方面做出实质性的努力。例如，电阻必须被包括、被测量并且在包括悬挂构件的缆线的电路中进行比较，以便能够定量地测量缆线的电阻或阻抗。
本发明的发明人已经发现的是，为了获得关于悬挂构件中的承载能力的劣化状态的充分的信息以确保升降机的安全操作，测量缆线的电阻/电导率(特别是定量地测量这些特性)是不必要的。
因此，作为常规方法和装置的替代性手段，提出了不需要直接测量悬挂构件的导电缆线内的任何电阻、电阻率或阻抗的方法和装置，而是提供如下方法和装置：该方法和装置允许通过测量一路或多路电压来推导关于劣化状态的充分的信息，其中，所述一路或多路电压至少与当将交变电压施加到悬挂构件的两组缆线的相反两端时出现在这两组缆线的端部处的电压的相关性有关。
在这种替代性手段中，不需要以绝对的比例定量地或者以相对的方式知道电阻、电阻率或阻抗。相反地，简单地测量电压特别是电压之和以及/或者电压之差可能就足够了，而无需具备与实际电阻、电阻率和/或阻抗有关的任何详细知识。
在以比权利要求中更简单的措词简单地总结和表述，但不限制权利要求书的范围的情况下，可以将本发明的方法的基本思想概括如下：
包括在悬挂构件中的缆线可以分成两组缆索。优选地，这两组缆线包括相同数量的缆线。更优选地，第一组缆线可以包括所有序号为偶数的缆线，并且第二组缆线可以包括所有序号为奇数的缆线，使得其中一组中的每条缆线分别被设置在另一组缆线中的相邻的两条缆线之间(当然，悬挂构件的外侧边界处的两条缆线除外)。
然后，使用交变电压产生设备将交变电压U1、U2施加到每组缆线的相应的第一端。交变电压U1、U2包括交变电压(AC)分量，其中，电压在最小值Umin和最大值Umax之间周期性地变化。此外，交变电压U1、U2可以包括直流电压(DC)分量UDC。交变电压产生设备可以包括两个独立的交变电压产生器G1、G2，这两个交变电压产生器以特定的方式彼此同步。替代性地，交变电压产生设备可以包括单独一个交变电压产生器G，该交变电压产生器包括直接输出和反相输出，以便提供所需的两个交变电压U1、U2。其中，可能重要的是，两个交变电压U1、U2的波形基本相同，即，彼此的差异小于可接受的公差，这种公差例如小于5％或者优选地小于2％。此外，交变电压产生设备应该产生两个交变电压U1、U2，这两个交变电压U1、U2的相移大致为180°，特别是相移大致为180°±可接受的公差，所述公差例如小于5％，优选地小于2％。
然后，使用至少一个电压测量设备来执行至少一种电压测量。具体地说，确定在本文中称为“和电压”U+和/或在本文中称为“差电压”U-的电压。虽然“和电压”U+和“差电压”U-都可以至少用它们的交变电压分量U+，AC、U-，AC来测量，但优选地是用它们的交变电压分量U+，AC、U-，AC以及它们的直流电压分量U+，DC、U-，DC两者来测量。在交变电压分量U+，AC、U-，AC中，可以确定幅值和相。如将要在下文中进一步描述的，关于悬挂构件的劣化状态的有价值的信息可以具体地从包括在交变电压分量U+，AC、U-，AC中的至少一个交变电压分量的测量值中的相信息推导出来。
其中，和电压U+以预定方式与第三电压(U3)和第四电压(U4)之和(U3+U4)相关，而差电压U-以预定方式与第三电压(U3)和第四电压(U4)之间的差值(U3-U4)相关。第三电压(U3)出现在第一组缆线的第二端与共用电位(例如接地电位)之间，并且第四电压(U4)出现在第二组缆线的第二端与共用电位(例如接地电位)之间。
和电压U+和差电压U-可以分别直接是和(U3+U4)和差(U3-U4)。替代性地，和电压U+可以与这样的和(U3+U4)成比例地相关，即，可以是这种和的倍数，例如(U3+U4)/2。类似地，差电压U-可以与差值(U3-U4)成比例地相关，即，可以是这种差值的倍数。作为进一步的替代方案，电压测量设备可以测量出现在两组缆线的相反的第一端处的电压(U1)、(U2)，并且可以确定和(U1+U2)以及/或者差(U1-U2)或者这种和/差的倍数，这是由于如下事实：(U1)、(U2)出现在共用电路中，其中，(U3)、(U4)以明确的方式分别与和(U3+U4)及差(U3-U4)相关。
可以由如下所述的确定结果中的至少一个确定结果推导出关于悬挂构件的劣化状态的信息：
(i)和电压U+和/或差电压U-的交变电压分量U+，AC、U-，AC中的相确定结果，
(ii)和电压U+和/或差电压U-的交变电压分量U+，AC、U-，AC中的幅值确定结果，以及
(iii)和电压U+和/或差电压U-的直流电压分量U+D，C、U-，DC中的值确定结果。
在悬挂构件的缆线中未发生劣化的正常状态下，第三电压U3和第四电压U4应该直接跟随所施加的交变电压U1、U2，即，具有相同的相但幅值减小，并且因此应该幅值相同但相移180°，使得和电压U+应该是恒定的直流电压(DC)(即U+，AC＝0)，并且差电压U-应该是与第三电压U3及第四电压U4中的每一个电压相比幅值加倍的交变电压(AC)(即U-，AC≠0)。
然而，当悬挂构件的缆线中发生任何劣化时，例如缆线的一处或多处局部破损、缆线的显著腐蚀、电隔离外壳包围且电分离的、相邻的缆线的缺陷(这种缺陷可能导致相邻的缆线之间发生短路和/或某些缆线电接地)等，和电压U+和/或差电压U-通常显著地变化。这种变化可以被检测到，然后可以被解释为指示悬挂构件中的具体类型和/或劣化程度。
例如，由于例如其中一条电缆中的腐蚀甚至断裂而导致的电阻增大将会显著地改变第三电压U3和第四电压U4中相应的一个电压，第三电压U3和第四电压U4出现在包括劣化的缆线的相应的缆线组的第二端处。因此，由于这种电压的变化，例如不再为和电压U+测量纯直流电压(DC)。
悬挂构件和/或其缆线的其它劣化通常导致和电压U+和/或差电压U-与其初始“正常”行为的其它差异，如下面将会更详细描述的那样。
因此，在将两组相同波形的相移后的第一电压和第二电压施加到两组缆线的第一端时，通过测量两组缆线的第二端处或者之间的第三电压U3和第四电压U4(或者测量它们的任何倍数或与它们相关的任何电压)并且将它们与和(例如U3+U4)以及/或者差(例如U3-U4)相关联，可以推导出关于悬挂构件设备的悬挂构件中的当前劣化状态的有价值的信息。
如将在下面进一步描述的，当考虑到和电压U+及差电压U-两者的测量结果时，可以推导出关于正在发生的劣化的特定类型、程度和/或部位的附加信息。
能够利用本文描述的手段获得的可能的优点在于，与大多数现有技术手段相比，没有直流电(DC)被施加到带的缆线，而是施加交变电流(AC)。施加这种交变电流可以显著地降低缆线处的任何电腐蚀的风险。
如将会在下文中参考根据概念3的相关装置的本发明所论述的，将会参考附图来进一步描述根据概念2的方法的本发明的实施例。附图和描述都不应该被认为限制本发明。
限定概念2的特征的手段可以定义如下：
1.一种用于检测升降机(1)的悬挂构件设备(9)中的劣化状态的方法，所述悬挂构件设备(9)包括至少一个导电构件(11)，所述至少一个导电构件具有第一组(24a)和第二组(24b)导电缆线(23)；
所述方法包括：
-将第一交变电压U1施加到所述悬挂构件的第一组缆线的第一端(25a)；
-将第二交变电压U2施加到所述悬挂构件的第二组缆线的第一端(25b)；
其中，所述第一交变电压和第二交变电压具有相同的波形和180°的相差；
-确定如下两种电压中的至少一种电压：
(i)和电压U+，所述和电压U+与第三电压U3和第四电压U4之和(U3+U4)相关，所述第三电压U3是所述第一组缆线的第二端(27a)与共用电位之间的电压，并且所述第四电压U4是所述第二组缆线的第二端(27b)与所述共用电位之间的电压；
(ii)差电压U-，所述差电压U-与所述第三电压U3和所述第四电压U4之间的差值(U3-U4)相关；
-基于所述和电压U+和所述差电压U-中的至少一种电压来确定所述劣化状态。
2.根据手段1所述的方法，其中，所述第一组缆线的第二端和所述第二组缆线的第二端通过连接电阻器(R5)电连接。
3.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，基于所述和电压U+和所述差电压U-两者来确定所述劣化状态。
4.根据手段3所述的方法，其中，相对于如下状态的任何差异都被认为指示所述悬挂构件设备中的劣化：在所述状态下，所述和电压U+不包含交变电压分量U+，AC并且所述差电压U-包含交变电压分量U-，AC。
5.根据前述手段3和4中的任何一种手段所述的方法，其中，所述和电压U+包含交变电压分量并且所述差电压U-不包含交变电压分量的状态被认为指示：包括在一组缆线中的至少一条缆线断裂，并且包括在另一组缆线中的缆线都没有断裂。
6.根据前述手段3至5中的任何一种手段所述的方法，其中，所述和电压U+不包含交变电压分量并且所述差电压U-不包含交变电压分量的状态被认为指示如下劣化状态中的至少一种劣化状态：
-包括在一组缆线中的至少一条缆线断裂，并且包括在另一组缆线中的至少一条缆线断裂；以及
-所述第一交变电压U1和所述第二交变电压U2的电压供应都被中断。
7.根据前述手段3至6中的任何一种手段所述的方法，其中，所述和电压包含交变电压分量并且所述差电压包含交变电压分量的状态被认为指示：所述悬挂构件中的至少一条缆线电接地。
8.根据前述手段3至7中的任何一种手段所述的方法，其中，所述和电压不包含交变电压分量却包含直流电压分量并且所述差电压不包含交变电压分量的状态被认为指示：包括在一组缆线中的一条缆线与包括在另一组缆线中的缆线以对称的方式发生短路。
9.根据前述手段3至8中的任何一种手段所述的方法，其中，所述和电压包含交变电压分量和直流电压分量并且所述差电压不包含交变电压分量的状态被认为指示：包括在一组缆线中的一条缆线与包括在另一组缆线中的缆线以非对称的方式发生短路。
10.根据前述手段7至9中的任何一种手段所述的方法，其中，在确定所述和电压及所述差电压的过程中，所述悬挂构件设备沿着所述升降机的滑轮装置移动。
11.根据手段10所述的方法，其中，基于当确定了相应的状态时的时间点来确定如下位置：在该位置处，存在所述缆线中的一条缆线接地的情况以及两组缆线的缆线之间发生短路的情况中的至少一种情况。
12.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，基于对所述和电压U+和所述差电压U-中的至少一种电压的交变电压分量U+，AC、U-，AC中的相的分析，推导出与所述劣化状态有关的信息。
13.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，所述和电压及所述差电压的初始值被确定并存储在所述升降机的初始状态中，其中，在所述升降机的后续状态中确定所述和电压及所述差电压的后续值，并且其中，在所述后续状态期间，基于所述和电压及所述差电压的初始值与所述和电压及所述差电压的相应的后续值的比较结果来确定所述悬挂构件的劣化状态。
14.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，另外，所施加的第一交变电压U1和第二交变电压U2的初始值被确定并存储在所述升降机的初始状态中，其中，在所述升降机的后续状态中确定所施加的第一交变电压U1和第二交变电压U2的后续值，并且其中，在所述后续状态期间，考虑到所施加的第一交变电压U1和第二交变电压U2的初始值与所施加的第一交变电压U1和第二交变电压U2的相应的后续值的比较结果，确定所述悬挂构件的劣化状态。
15.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，所述悬挂构件设备包括多个悬挂构件，其中，按照实时偏移顺序在各个悬挂构件上施加所述第一交变电压U1和第二交变电压U2并且确定所述和电压U+及所述差电压U-。
概念III
用于基于交变电压测量来检测用于升降机的悬挂构件设备中的劣化状态的装置
技术领域
根据概念3的本发明涉及用于检测用于升降机的悬挂构件设备中的劣化状态的装置。该装置可以适用于执行根据上述概念2的方法。
背景技术
与概念3有关的技术背景以及关于现有技术手段的一些参考文献与概念2的说明的引言部分中的描述的相似。
可能需要替代性的装置来检测用于升降机的悬挂构件设备中的劣化状态。具体地说，可能存在如下需求：这样的装置能够满足高安全性要求、简单的实施方案和/或低廉的成本。
发明内容
可以利用独立权利要求33的主题以及下文中定义的概念3的手段来满足这样的需求。在从属权利要求、后文中定义的概念3的手段以及以下说明中限定了有益的实施例。
概念3的本发明的一个方面涉及用于检测用于升降机的悬挂构件设备中的劣化状态的装置。其中，所述悬挂构件设备包括至少一个悬挂构件，所述至少一个悬挂构件具有第一组和第二组导电缆线。该装置包括：至少一个交变电压产生设备、至少一个电压测量设备、以及确定单元。所述交变电压产生设备适于将第一交变电压U1施加到悬挂构件的第一组缆线的第一端，以及将第二交变电压U2施加到悬挂构件的第二组缆线的第一端。其中，所述交变电压产生设备被构造成产生第一交变电压和第二交变电压，所述第一交变电压和第二交变电压具有相同的波形以及大致180°的相差。此外，该装置包括第一电压测量设备和/或第二测量设备。其中，第一电压测量设备适于确定和电压(U3+U4)，所述和电压与第三电压(U3)和第四电压(U4)之和相关，所述第三电压是第一组缆线的第二端和共用电位之间电压，并且所述第四电压是第二组缆线的第二端与共用电位之间的电压。第二电压测量设备适于确定差电压(U3-U4)，所述差电压(U3-U4)与第三电压(U3)和第四电压(U4)之间的差值相关。所述确定单元适于基于所述和电压和所述差电压中的至少一种电压来确定悬挂构件设备的劣化状态。
在不以任何方式限制本发明的范围的情况下，本发明的实施例的基本思想可以被理解为至少基于如参考概念2的发明所描述的认识和发现。
值得注意的是，本发明的实施例的可能的特征和优点部分地与用于检测悬挂构件设备中的劣化状态的方法有关，并且部分地与适于在升降机中执行或控制这种方法的装置有关。这些特征可以适当地从一个实施例转移到另一个实施例，即，从方法转移到装置，反之亦然；同时，这些特征可以被修改、改编、组合和/或替换等，以便进一步实现本发明的实施例。
附图说明
在下文中，将参考概念3的附图来描述概念2和概念3的本发明的有利的实施例。然而，附图和描述都不应该被认为限制本发明。
图1示出了可以应用根据本发明的实施例的方法的升降机。
图2示出了悬挂构件。
图3示出了根据本发明的实施例的用于检测悬挂构件设备中的劣化状态的测量设备。
图4示出了在悬挂构件的第一端处产生并施加的与时间相关的第一电压U1和第二电压U2，以及在悬挂构件处没有出现显著的劣化的情况下在悬挂构件的第二端处产生的第三电压U3和第四电压U4。
图5示出了根据本发明的替代性实施例的用于检测悬挂构件设备中的劣化状态的测量设备。
图6示出了根据本发明的进一步的替代性实施例的用于检测悬挂构件设备中的劣化状态的测量设备。
图7示出了在悬挂构件的第一端处产生并施加的与时间相关的第一电压U1和第二电压U2，以及在仅一组缆线中的缆线断裂的情况下在悬挂构件的第二端处产生的第三电压U3和第四电压U4。
图8示出了在悬挂构件与交变电压产生设备和/或测量设备之间的电连接被中断的情况下，或者在两组缆线中的缆线都断裂的情况下与时间相关电压U1、U2、U3、U4。
图9示出了在包括在其中一组缆线中的一条或多条缆线电接地的情况下与时间相关电压U1、U2、U3、U4。
图10描绘了处于空闲模式的图3的测量设备。
图11示出了流程图，该流程图显示了多种电压测量结果以及它们与悬挂构件劣化的多种可能情况的相关性。
图12示出了根据本发明的实施例的用于检测包括多个悬挂构件的悬挂构件设备中的劣化状态的装置。
图13示出了根据本发明的实施例的用于确定包括多个悬挂构件的悬挂构件设备中的劣化状态的方法中的时间依赖性。
图14示出了根据本发明的替代性实施例的确定包括多个悬挂构件的悬挂构件设备中的劣化状态的方法中的时间依赖性。
这些附图只是示意图，并不是按比例绘制的。在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的特征。
具体实施方式
技术背景
图1示出了升降机1，在该升降机中可以实施根据本发明的实施例的装置。
升降机1包括舱室3和配重5，其可以在升降机井7内竖直地移动。舱室3和配重5由悬挂构件设备9悬挂。该悬挂构件设备9包括一个或多个悬挂构件11。这种悬挂构件11例如可以是绳索、带等。在图1所示的设备中，悬挂构件11的端部固定到升降机1的支撑结构的顶部升降机井7。可以使用升降牵引机13驱动牵引滑轮15来移动悬挂构件11。升降牵引机13的操作可以由控制装置18控制。例如，在悬挂构件设备9的相反的端部处，可以设置用于检测悬挂构件设备9中的劣化状态的装置17的部件。
可以注意到的是，升降机1特别是它的悬挂构件11及其用于检测劣化情况的装置17可以以不同于图1所示的其它各种方式来构造和布置。
例如要由牵引机13驱动的悬挂构件11可以利用金属缆线或绳索来支撑悬挂载荷，例如由牵引机13移动的舱室3和/或配重5。
图2示出了设置有带19的悬挂构件11的实例。带19包括多条彼此平行且间隔地设置的缆线23。缆线23被包围在基体材料21中，该基体材料形成例如涂层。这种涂层可以机械地联接相邻的缆线23。该涂层可以具有纹理化或轮廓化的表面，该表面具有纵向引导槽。缆线23可以典型地由线构成或者包括线，该线由诸如钢等金属构成。基体材料21可以由塑料或弹性材料构成或者包含塑料或弹性材料。因此，缆线23典型地是导电的，使得电压可以被施加到缆线，并且/或者电流可以通过缆线馈送而没有显著的损失。此外，缆线23优选地利用插设的电绝缘的基体材料21而彼此电隔离，使得只要涂层的完整性没有劣化，电流或电压就不能在相邻的缆线之间传输，即，没有显著的分路电流能够从一条缆线23流动到另一条缆线。
替代性地，悬挂构件11可以具有其它形状或构造。例如，带可以将多条缆线包括在由基体材料形成的本体内，该本体是非异形的(即，平坦的)或者具有如图2所示的其它形状。替代性地，每条缆线可以被基体材料包围，该基体材料形成一种涂层，其中，带涂层的缆线彼此分离，即，不通过共同的基体材料相互连接。通常，悬挂构件11可以被设置为带涂层的钢质悬挂构件。
典型地，悬挂构件11的导线或缆线具有规定的最小强度，以确保悬挂构件设备9在其用于升降机1内的应用期间的完整性。在某些悬挂应用中，例如用于电梯或升降机时，与其它措施(例如基体材料21内的缆线23的保护涂层)相结合的安全系数要求可以保持悬挂构件的初始强度超过所采取的用于保持强度的保护措施的有效寿命。
尤其在这种情况下，在应用中悬挂构件11的初始强度在其使用寿命期间预计不会改变的情况下，可以采用简单的电子方法，并且可以足以检测例如悬挂构件的初始物理特性已经意外地改变并且触发例如悬挂构件11的更换或其它措施。
现有技术手段
在现有技术中，已经采用了多种方法来确保悬挂构件不低于规定的最小强度，这些方法包括例如对悬挂构件的长度上的缆线或钢丝绳索的断线进行视觉计数。替代性地，已经提出了如下所述的复杂电子方法：测量例如金属缆线的电阻的微小变化，并且将这些测量值与参考值或电阻变化率进行比较。
虽然这样的方法可能是有效的，但它们可能具有某些缺点。例如，计数断线可能是要由维护升降机的悬挂构件的人员周期性地执行的乏味的任务，并且可能由于人为错误而存在缺陷。如果悬挂构件在金属缆线上有不透明的涂层，或者金属缆线被整合到基体材料中，则通常不可能通过目测来计数断线。在采用了监测金属缆线电阻或阻抗的变化的方法中，通常横向于通向钢缆的电连接进行测量，并且可能由这些电连接的固有性质带来显著的可能误差源，其中，之所以导致该误差是因为例如正在监测的电阻值非常低。此外，随着时间的推移，这样的电连接可能由于例如氧化和/或污染而劣化，并且可能由于监测方法而增加潜在的错误。此外，这样的方法典型地包括用于测量电阻或阻抗的非常小的变化所需的复杂电路，并且将其与例如目标基准电阻值进行比较，该目标基准电阻值可能随着时间而漂移或者由于温度效应而漂移的。此外，一些现有技术手段可能需要广泛的相关性，以便将钢缆的电阻或阻抗的变化与钢缆的强度和/或物理劣化的变化相对应。
新手段
因此，可能需要一种不太复杂的和/或更有效的监测方法来检测升降机中的悬挂构件的劣化情况，特别是在期望这些悬挂构件在其应用期间保持其最初的强度的情况下。
如本文描述的，可以使用例如悬挂构件中的钢缆的两相电流监测来实现简单且可靠的方法，特别是只需要监测缆线的初始物理条件的显著变化的情况。
图3示出了用于检测用于升降机1的悬挂构件设备9中的劣化状态的装置17的示例性实施例。其中，悬挂构件设备9可以包括一个或多个悬挂构件11，例如如图2所示的带，该带包括多条导电缆线23。在图3中，缆线23仅示意性地表示为彼此平行地布置的12条细长的缆线23。
多条缆线23可以分成缆线的两个组24a、24b。例如，缆线的第一组24a可以包括所有序号为奇数的缆线23，而缆线的第二组24b可以包括所有序号为偶数的缆线23。
装置17包括交变电压产生设备G，该设备适于将第一交变电压U1施加到缆线23的第一组24a的第一端25a，并且适于将第二交变电压U2施加到缆线23的第二组24b的第一端25b。
在图3所示的实施例中，交变电压产生设备G包括第一交变电压产生器G1和第二交变电压产生器G2。两个交变电压产生器G1、G2可以是独立的装置，并且原则上可以相互独立地操作。然而，两个交变电压产生器G1、G2应该被同步，以便相对于彼此以固定的相关系进行操作。
交变电压产生器G1、G2在它们的一侧电连接到电接地电位，而在它们的另一侧相应地电连接到缆线23的第一组24a及第二组24b的第一端25a、25b。
交变电压产生器G1、G2分别产生第一产生电压UG1和第二产生电压UG2。
交变电压产生器G1、G2中的每一个的内部电阻在图3中由R3、R4表示。由于这种内阻R3、R4，施加在缆线23上的实际的第一电压U1和第二电压U2通常可能低于交变电压产生器G1，G2自已产生的所产生的电压UG1、UG2。
交变电压产生设备G及其交变电压产生器G1、G2被构造成产生具有相同的波形的第一交变电压U1和第二交变电压U2，并具有基本上为180°的固定相差°。其中，波形应该彼此最多相差一个可接受的公差，例如小于5％，并且相差最大为180°，可接受的公差例如小于10°，优选小于5°或小于2°。
在下文中描述的实施例和实施例，将假定该交变电压产生设备G具有具体的示例性实施方案，其中它产生第一产生电压UG1和第二产生电压UG2，第一产生电压UG1和第二产生电压UG2具有6V的幅值并且以6V的直流电压振荡。换句话说，第一产生电压UG1和第二产生电压UG2在Umin＝0V和Umax＝12V之间振荡。其中，波形是正弦的。振荡频率被选择为280Hz。内部电阻R3、R4被选择为450欧姆。
然而，应该注意，交变电压产生设备G可以以各种其它方式实施。例如，第一产生电压和第二产生电压可以用其它波形产生，例如矩形波形或三角形波形。此外，第一交变产生电压UG1和第二交变产生电压UG2的幅值和/或频率可以以各种其它方式来选择。例如，产生电压UG1、UG2可以在其它最小电压Umin和最大电压Umax之间振荡。具体地说，交变电压不一定必须围绕固定的非零DC电压振荡，而是也可以在0V附近振荡，即在负电压-Umax和正电压+Umax之间振荡。这样的实施方案在电腐蚀特性方面可以是有利的。此外，例如取决于由被应用第一交变电压U1和第二交变电压U2的缆线23产生的电阻，可以以各种方式来选择内部电阻R3、R4，并且可以特别地适于具体的应用。
此外，代替为交变电压产生设备G提供两个独立的交变电压产生器G1、G2，可以提供单一交变电压产生器，并且该单一交变电压产生器可以提供直接输出和反相输出，使得交变产生电压UG1、UG2可以以180°的相移输出。例如，这样的单一交变电压产生器可以耦合到包括例如一级线圈和二级线圈的变压器，其中，在二级线圈的中间的触点处可以产生反相输出电压，这种反相电压输出被移位成与在二级线圈的外部触点处产生的直接电压输出成180°。在这样的实施例中，第一交变电压U1和第二交变电压U2自动地与180°的固定相移同步，使得例如不需要两个独立的交变电压产生器G1，G2的具体同步。
第一交变电压U1被施加到悬挂构件11的缆线23的第一组24a的第一端25a，而第二交变电压U2被施加到相同悬挂构件11的缆线23的第二组24b的第一端25b。在一组缆线24a、24b内，包括在该组24a、24b中的所有缆线23可以彼此电连接。
优选地，一组24a、24b的缆线23串联。在这样的串联中，例如所有序号为奇数的缆线1、3、5等彼此串联电连接以形成一种长单一导体。同样，所有序号为偶数的缆线2、4、6等都可以串联。在这种实施方式中，第一交变电压U1例如可施加到由编号为1的缆线23的自由端形成的缆线23的第一组24a的第一端25a，该编号为1的缆线的相反端串联电连接到编号为3的缆线的一端，该缆线编号3的相反端再次电连接到编号为5的缆线的自由端等等。因此，缆线23的该第一组24a的第二端27a由最后一个奇数编号缆线23的自由端形成。类似地，所有序号为偶数的缆线23可以串联，以便将缆线23的该第二组24b的第一端25b经由由一系列偶数编号缆线23形成的单一长导体30电连接到相反的第二端27b。在这样的串联布局中，施加到缆线23的两个组24a、24b的第一端25a、25b的交变电压U1、U2两者通过整个串联结构而传送，所述串联结构形成在由包括在其中的相应缆线23形成的组24a、24b中。因此，当没有电流流经时，第一交变电压U1和第二交变电压U2也施加到两组缆线24a、24b的第二端27a、27b。然而，如果由于所施加的第一交变电压U1和第二交变电压U2而导致任何电流流经缆线23，则这种电流必须通过缆线23的相应的组24a、24b传输并且因此经过由相应的缆线23产生的电阻。结果，在相应的缆线23上出现电压降。因此，通过测量缆线23的各组24a、24b的相反的第二端27a、27b处的第三电压U3和第四电压U4，可以推导出关于缆线23的组24a、24b内的状况的信息，例如可以确定是否有任何电流流经每个组24a、24b中的缆线23，并且如果存在这种情况，则这样的电流如何“表现”。
为了将交变电压产生设备G连接到悬挂构件并且使所有缆线23以有利的串联方式适当地互连，可以设置连接设备(出于清楚的目的，未在图3中示出)，该连接设备用于建立悬挂构件中的所有序号为偶数的缆线的串联连接以及悬挂构件中的所有序号为奇数的缆线的串联连接，并且用于建立如下电连接：该电连接用于将第一交变电压和第二交变电压(U1、U2)分别施加到序号为偶数的缆线的串联结构以及序号为奇数的缆线的串联结构的第一端。
仅作为附注，应该注意的是，缆线23的第一组24a和第二组24b可以以多种其它方式布置和电连接。例如，尽管可能有利的是将所有序号为偶数的缆线以及所有序号为奇数的缆线分别包括在缆线23的组24a、24b中的一个组中，但也可以将一个或多个悬挂构件9的缆线23中的每条缆线以其它构造方式包括到缆线23的两个组24a、24b中。例如，所有缆线1至n可以被包括在第一组24a中，而所有缆线n+1到x可以被包括在缆线24b的第二组中。优选地，缆线23的两个组24a、24b包括相同数量的缆线23。此外，尽管可能有益的是将一个组24a、24b的所有缆线23彼此串联起来，但也可以使包括在组24a、24b中的一个组中的全部或部分缆线23并联地电连接。
在缆线23的两个组24a、24b的第二端27a、27b处，可以设置第一电压测量设备31和/或第二电压测量设备33以形成确定单元29的一部分。在图3中仅以示意性的方式示出这些部件29、31、33。
第一电压测量设备31可以适于确定和电压U+，该和电压U+与第三电压U3及第四电压U4之和相关。其中，第三电压U3施加在缆线23的第一组24a的第二端27a与共用电位(例如接地电位)之间。第四电压U4施加在缆线23的第二组24b的第二端27b与共用电位之间。
第二电压测量设备33适于确定差电压U-，该差电压U-与第三电压U3及第四电压U4之间的差值相关。
其中，和电压U+和差电压U-会以明确的方式分别与U3和U4的和及差“相关”。例如，和电压U+可以等于和U3+U4，并且差电压U-可以等于差U3-U4。替代性地，和电压U+和/或差电压U-可以以其它方式分别与这种和U3+U4、U3-U4相关联，例如是和U3+U4、U3-U4的倍数。例如，U+可以等于x*(U3+U4)并且/或者U-可以等于y*(U3-U4)，x和y可以是任何比率数，例如x＝y＝1/2或x＝y＝2等。
原则上，为装置17提供第一电压测量设备31和第二电压测量设备33中的仅一者就足够了，这是因为根据这种单一电压测量设备所确定的和电压U+或差电压U-，可以推导出关于悬挂构件11的当前劣化状态的一些有用的信息。然而，为了获得关于劣化状态的更多有用的信息，可能有益的是为装置17提供第一电压测量设备31和第二电压测量设备33两者，以便例如能够区分悬挂构件11内的劣化情况的类型或程度。
在图3所示的实施例中，装置17设置有第一电压测量设备31和第二电压测量设备33两者。其中，通过包括第一电压确定单元35a和第二电压确定单元35b实现了两个电压测量设备31、33。包括在装置17的电压测量设备中的这些电压确定单元35a、35b和/或其它电压确定单元可以是例如电子装置，这些电子这种适于电子地并且优选地自动地测量电路内的电压。其中，第一电压确定单元35a的一侧连接到缆线23的第一组24a的第二端27a，而第二电压确定单元35b的一侧连接到缆线23的第二组24b的第二端27b。电压确定单元35a、35b两者的相反侧连接到接地电位。因此，第一电压确定单元35a和第二电压确定单元35b分别适于测量第三电压U3和第四电压U4。然后，电压确定单元35a、35b两者连接到确定单元29，其中，第一电压测量设备31适于确定和电压U+，并且第二电压测量设备33适于确定差电压U-。
除了在此之前说明的在实际测量和电压和差电压期间所要使用的电路部件之外，图3所示的装置17还包括拉起电压源(pull-up voltage source)36。该拉起电压源36可以在空闲模式期间向缆线23的两个组24a、24b的第一端25a、25b施加恒定的直流电压；在该空闲模式中，交变电压产生设备G不启动或者不联接(couple-off)。将在下面进一步描述这种空闲模式。恒定的直流电压可以大致等于由交变电压产生设备G所产生的交变产生电压UG1、UG2的最大电压Umax。拉起电压源36包括内部电阻R1、R2。
此外，装置17可以包括分别用于测量第一电压U1和第二电压U2的第三电压确定单元35c和第四电压确定单元35d。基于流经装置17的整个电路的电流，电压在交变电压产生设备G的内部电阻R3、R4处的电压降可能不同，使得第一电压U1和第二电压U2可能相应地不同。因此，通过利用第三电压确定单元35c和第四电压确定单元35d测量第一电压U1和第二电压U2，可以推导出关于流经电路的电流的信息。然后，因为流经电路的电流强烈地依赖于出现在悬挂构件11的缆线23内的电阻，所以该信息包括关于悬挂构件11的劣化状态的信息。
接下来，将以示例性方式描述装置17的功能原理以及利用该装置执行的用于检测处于如下状态下的悬挂构件设备9中的劣化状态的方法，所述状态是：悬挂构件11没有劣化，即，缆线23和覆盖物21都没有以任何方式劣化或者被破坏，因此，所有缆线23具有相同的物理特征和电特征。将参考图4来描述所产生的或者在执行所述方法期间测得的电压。
在用于监测劣化状态的方法中，交变电压产生设备G产生两个交变电压UG1、UG2，这两个交变电压以正弦的方式、以280Hz的频率以及6V的幅值围绕6V的基础直流电压交变。这种产生电压UG1、UG2产生第一交变电压U1和第二交变电压U2(为了清楚起见，未在图4中示出)，第一交变电压U1和第二交变电压U2被施加到悬挂构件11的缆线23的第一组24a和第二组24b的第一端25a、25b。当然，根据电流是否流经电路，第一交变电压U1和第二交变电压U2可能由于电阻R3、R4中的电压降而略低于上述产生电压UG1、UG2。
然后，第一电压U1和第二电压U2分别通过第一组24a的序号为奇数的缆线23的串联结构以及第二组24b的序号为偶数的缆线23的串联结构传输，使得第三交变电压U3和第四交变电压U4出现在两组缆线24a、24b的相反的第二端27a、27b处。
当这两个第二端27a、27b之间没有分流和电连接时，不会有电流流动，使得第三交变电压U3和第四交变电压U4将会与所施加的第一交变电压U1和第二交变电压U2相同。换句话说，只要悬挂构件11中没有发生劣化，第三交变电压U3和第四交变电压U4就会精确地跟随所施加的第一交变电压U1和第二交变电压U2。因此，在确定第三交变电压U3和第四交变电压U4的这种交变电压行为时，可以确定的是，悬挂构件11处于不需要进一步动作的正常状态。
在这种非劣化状态下，由于第三交变电压U3和第四交变电压U4之间的180°的相移，对应于第三交变电压U3和第四交变电压U4之和的和电压U+是恒定的电压，也就是直流电压，该直流电压是所产生的交变电压UG1、UG2的基础直流电压之和(即，在所给出的实例中：U3+U4＝6V+6V＝12V)。因此，在这种状态下，和电压U+没有交变电压分量(即U+，AC＝0)。与第三交变电压U3和第四交变电压U4的差相对应的差电压U-以具有与产生电压UG1、UG2相同的频率和如下幅值交变，：该幅值是围绕0V的直流电压的这些产生电压UG1、UG2的幅值的两倍(即，在所给出的示例中，U-在-12V和+12V之间交变)。
如将在下面进一步详细描述的，在悬挂构件11劣化甚至损坏的情况下，第三电压U3和第四电压U4的这种初始条件不再适用。具体地说，如果悬挂构件11中的缆线23中的至少一条缆线23断裂，或者如果缆线23之间存在短路，或者如果至少一条缆线23电接地，则第一端25a、25b与第二端27a、27b之间的电连接部分地中断(即，在断裂的缆线的情况下)，或者电流将会流动(即，在短路或者接地的情况下)。相应地，在这种劣化的条件下，第三电压U3和第四电压U4将不再以与未劣化状态下相同的方式跟随产生电压UG1、UG2，结果，和电压U+和/或差电压U-将会改变它们的行为。
因此，与如下状态的任何差异都被认为指示所监控的悬挂构件11中的劣化甚至损坏：在该状态下，和电压U+不包含交变电压分量U+，AC并且差电压U-包含非零的交变电压。
尽管原则上，装置17的简单电路(在该电路中，缆线23的第一组24a和第二组24b的第二端27a、27b没有电连接)可能足以监测悬挂构件11，这是由于它至少可以检测悬挂构件11是否劣化，所以可能有利的是，通过经由连接电阻R5连接缆线23的两个组24a、24b的第二端27a、27b来修改这样的开路(open circuitry)。这样的连接电阻R5可以具有处于数十或数百欧姆的范围内的电阻，即，该电阻显著地高于出现在悬挂构件11中的缆线23的整个串联结构中的电阻(该电阻典型地处于少许欧姆至十分之几欧姆的范围内，这取决于悬挂构件的长度)。在图3给出的实例中，R5被假定为100欧姆。
由于第二端27a、27b的这种电连接以及出现在这些第二端27a、27b处的第三电压U3和第四电压U4，电流可以流经装置17的整个电路。由于这种电流的作用，将会在包括在这种电路中的所有电阻处出现电压降，从而直接影响电路内多个位置处的所有电压Ux(x＝1、2、3、4)。例如，由于内部电阻R3、R4，第一电压U1和第二电压U2将会低于产生电压UG1、UG2。由于悬挂构件11的缆线23的串联结构中的电阻，在第二端27a、27b处的第三电压U3和第四电压U4将会低于第一电压U1和第二电压U2。
这种情况如图4中的曲线图所示。其中，第三电压U3和第四电压U4仍然跟随产生电压UG1、UG2，也就是具有相同的频率的交变电压。然而，由于出现在电路中的电压降，所述电压的幅值和直流电压分量都降低。然而，同样在这些条件下，作为第三电压U3和第四电压U4之和的和电压U+是恒定的直流电压，即，它的交变电压分量U+，AC为零。作为第三电压U3和第四电压U4之差的差电压U-也是交变电压，该交变电压具有分别与产生电压UG1和UG2相同或相反的相以及相同的频率。
因此，在这样的闭路(closed circuitry)的情况下(其中，两组缆线24a、24b的第二端27a、27b经由连接电阻R5连接)，和电压U+不包含交变电压分量并且差电压U-包含非零的交变电压分量的状态可以被认为指示悬挂构件11处于良好的状态，而与此状态的任何差异可以被认为指示悬挂构件11中的劣化甚至损坏。
接下来，将参考图5和图6来描述用于检测悬挂构件设备9中的劣化状态的装置17的两个替代实施例或实施方案。其中，虽然该装置17遵循与图3中所示的装置17相同的操作原理，但用稍微不同的电路来实现。为了便于示出，在图5和图6中，缆线23的第一组24a和第二组24b的缆线23的串联结构仅被表示为简单的线。
在图5所示的实施例中，交变电压产生设备G类似于用于图3的实施例的交变电压产生设备，并且将第一交变电压U1和第二交变电压U2施加到悬挂构件11的缆线23的第一组24a和第二组24b的第一端25a和第二端25b。在相反的第二端27a、27b处，施加第三电压U3和第四电压U4。然而，以与图3的实施例中不同的方式来实现用于确定和电压U+和差电压U-的确定单元29。
具体地说，第二端27a、27b通过两个独立的连接电阻R6、R7而彼此电连接。第一电压测量设备31包括第一交变电压确定单元37a和第一直流电压确定单元37b。第一电压确定单元37a、37b都连接到一侧的独立的连接电阻R6、R7和另一侧的接地电位之间的中心点38。相应地，这些第一电压确定单元37a、37b可以测量和电压U+的交变电压分量U+，AC和直流电压分量U+，DC，和电压U+与第三电压U3和第四电压U4之和成比例。具体地说，假设R6＝R7，则和电压U+在这种情况下为U+＝(U3+U4)/2。第二电压测量设备33包括第二电压确定单元37c，该第二电压确定单元直接连接到第二端27a、27b中的每一者。因此，该第二电压确定单元37c测量第二端27a和27b之间的电压差。换句话说，第二电压确定单元37c测量对应于U3-U4的差电压U-。具体地说，该第二电压确定单元37c仅测量这样的差电压U-的交变电压分量U-，AC就足够了。
图6示出了装置17的实施例，该实施例大部分对应于图3所示的实施例。为了便于示出，字母“A”至“D”代表电压测量设备，该电压测量设备用于测量第一至第四交变电压U1、U2、U3、U4，这些电压位于包括在悬挂构件11中的缆线23的组24a、24b的第一端25a、25b和第二端27a、27b处的相应位置处。此外，第一端25a、25b通过电容器39a、39b电容性地连接到接地电位。此外，装置17的电路包括开关41a、41b，交变电压产生设备G的交变电压产生器G1、G2可以通过开关41a、41b而选择性地电连接到悬挂构件11的包括缆线23的电路的其余部分。当这样的开关41a、41b处于它们的打开状态时，整个电路被设置为空闲模式并且经由拉起电压源36被拉起至拉起电压。
接下来，将描述悬挂构件11中的一些劣化状态甚至损坏状态以及利用本文提出的装置和方法来检测这种劣化状态的方式。针对这些情况中的一些情况，将参考图7至图9来解释典型地出现的电压。
i)断裂的缆线
要在悬挂构件11中确定的严重状态是包括在悬挂构件11中的缆线23中的至少一条缆线断裂的情况。这种断裂的缆线可能降低悬挂构件11的承载能力，使得悬挂构件11可能不得不被替换。
在单条缆线23断裂或者包括在缆线23的第一组24a和第二组24b中的任意一组中的多条缆线断裂的情况下，缆线的组24a、24b中的一组的相应的第一端25a、25b与相关的第二端27a、27b之间的电连接被中断。相应地，装置17的整个电路开路，即，不再是闭合的电路，并且电流不再流经连接电阻R5。结果，第三电压U3和第四电压U4二者是相同的，并且跟随连接到未断裂的缆线组24a、24b的产生电压UG1、UG2中相应的一者。因此，第三电压U3和第四电压U4处于同一相中(即，不再有相移)并且具有与交变电压产生器G1、G2中相连的一者相同的相角。
出现的电压如图7的曲线图所示。尽管第一电压U1和第二电压U2跟随产生的交变电压UG1、UG2(为简单起见，未在图7中示出)，但假设包括在缆线的第一组24a中的缆线23中的至少一条缆线断裂，而缆线的第二组24b中的缆线23都没有断裂，使得第三电压U3和第四电压U4相同并且跟随第二交变电压U2。因此，在这种情况下，和电压U+将变成交变电压，即，和电压U+具有非零的交变电压分量U+，AC。在本文所给出的实例中，和电压U+在2*Umax和0V之间波动。此外，差电压U-将不再产生信号并且基本上恒定为0V。
ii)悬挂构件未连接或者两个缆线组都被中断
在接下来的情况下，将假定装置17的部件和悬挂构件11之间的电连接是有故障的或者中断的，使得没有电压可以施加到包括在悬挂构件11中的缆线23。当缆线组24a、24b中的不仅一组而是两组缆线中断时，发生相同或相应的情况。在这种情况下，没有电流流经连接电阻R5。相反地，这个连接电阻R5将是浮动的，并且第三电压U3和第四电压U4都会被测得为基本上恒定为0V。第一电压U1和第二电压U2将不会遇到电负载，并且可以以它们的最大电压幅值Umax来跟随产生电压UG1、UG2。在这种情况下，如图8所示，和电压U+以及差电压U-将不具有非零的交变电压分量U+，AC、U-，AC，并且总体上变得基本上恒定为0V。
iii)单一缆线接地
当单独一条缆线23或者缆线23的组24a、24b中的一个组中的缆线电连接到接地电位时(如有故障的第一接地线41所示)，电流将流到地面。因此，在单一缆线故障的情况下，出现对交变电压产生设备G的非对称负载。由于仍然有电流流经连接电阻R5，所以第三电压U3和第四电压U4二者通常都具有相同的相，并且跟随附接到无接地故障的缆线23的组24a、24b的交变电压产生器G1或G2。
图9示出了假设在缆线23的第二组24b中(即，在第二电压U2和第四电压U4之间)出现接地故障的情况的电压条件。通常，电压越接近接地故障，电压幅值就越小。因此，由于第三电压U3和第四电压U4具有不同的幅值但处于同一相中，所以和电压U+和差电压U-都将是正弦曲线型信号，即，将会具有非零的交变电压分量U+，AC、U-，AC。其中，和电压U+将会具有比差电压U-更大的正弦曲线型信号。
iv)两组接地的缆线
在缆线的每个组24a、24b中的缆线23同时接地的情况下(如图3中有故障的第一接地线41和有故障的第二接地线43所示)，第三电压U3和第四电压U4二者固定地基本为0V。因此，和电压U+和差电压U-也基本上为0V，并且不能检测到交变电压分量U+，AC、U-，AC。
此外，在这种情况下，电流可能流到地面，使得电负载将被放置在两个交变电压产生器G1、G2上，由此导致较小的第一电压U1和第二电压U2。
可以注意到的是，这种双重或多重接地连接通常仅当悬挂构件11例如在接地的滑轮装置上运行时出现。
此外，应该注意的是，电接地既可以是永久的，也可以仅当升降机轿厢处于特定的位置时才发生，即，当悬挂构件设备沿着升降机的滑轮装置移动时并且当例如悬挂构件的特定损坏部位(缆线23不再被覆盖物21隔离的位置)变成与接地的滑轮装置电接触时。因此，对于本文给出的检测方法的特定实施例而言可能有必要的是，在确定所述和电压U+和差电压U-的过程中，使悬挂构件设备沿着升降机的滑轮装置移动。在这种情况下，可以基于确定了相应的劣化状态的时间点来确定如下位置：在该位置处，缆线23中的至少一条缆线出现至少一处电接地的情况。
换句话说，当永久性地监测和电压U+和/或差电压U-时，在移动升降机轿厢的过程中并且突然检测到和电压U+和/或差电压U-的显著变化时，这种变化指示单一缆线接地或者包括在两组缆线中的多条缆线接地，可以基于检测到这种变化的时间点来识别出现这种接地的位置。其中，可以典型地使用的是，升降机控制器始终精确地知道升降机轿厢当前位于何处，并且因此知道悬挂构件设备9的悬挂构件11接触例如升降机设备中的滑轮装置的位置。相应地，在知道检测到接地的时间点的情况下，可以识别出悬挂构件11内的这种接地连接的位置。在这种识别方式中，可以考虑诸如滑轮装置直径、卷绕角度、升降机的速度以及绕绳系数等多个影响参数。
此外，为了获得关于单个或多个接地连接的更加详细的信息，可以测量多种电压，并且可以永久地监测全部第一电压至第四电压U1、U2、U3、U4并且将它们与它们的初始值进行比较。在单个接地故障以及多个接地故障的情况下，这些电压值当与初始值比较时将会是不同的。根据实际值与初始值之间出现的电压差，可以推导出电接地的类型、数量和/或程度相关的附加信息。
v)相邻的缆线之间的短路
待检测的另一种变化状态可以是相邻的缆线23变得相互电接触的情况。这可能例如在隔离覆盖物21局部地受损并且一条或多条缆线23的多个部分局部地暴露时发生。然后，两条相邻的缆线23可以通过直接地机械地相互接触或者通过例如接触诸如导电滑轮装置(它可以是与地面隔离的)等导电物体而接触，使得相邻的缆线23变得间接地电接触。对于缆线23通过滑轮装置的间接邻接而言，显而易见的是，当升降机移动时，也就是当悬挂构件设备9沿着升降机的滑轮装置移动时，应该发生检测到劣化状态的情况。
由于相邻的缆线23之间的这种短路，通常流经连接电阻R5的电流被故障性地引入旁路中。结果，第三电压U3和第四电压U4将会是总体上相同的，这是因为它们测量对地连接点电压，因此差电压U-将会通常为零。
通常，可以区分相邻的缆线23之间的两种类型的短路。在本文中称为“对称短路”45的第一种情况下(如图3中虚线所示)，在包括在缆线的第一组24a中的第一缆线与包括在缆线的第二组24b中的第二缆缆之间，在第一组缆线和第二组缆线两者的长度对于第一缆线和第二缆线两者而言相同的部位至分流的部位(或者包括组24a、24b中的一个组中的各条缆线的串联连接处至分流的部位)处发生电连接。换句话说，在第一组缆线24a由所有序号为奇数的缆线形成并且第二组缆线24b由所有序号为偶数的缆线形成的情况下，如果发生故障的奇数和偶数缆线的数量相同，则存在对称的情况。在这种对称情况下，所施加的电压的交变电压分量通常在连接点处消失，并且连接点将会具有通常为Umax/2的直流电压。因此，在这种对称情况下，和电压U+将会不具有交变电压分量，即U+，AC＝0，并且将会具有直流电压分量，该直流电压分量通常对应于所施加的最大电压，即U+，DC＝Umax。
在本文中称为“非对称分流”47(如图3所示)的非对称情况下，在如下位置处的相邻的缆线之间发生电连接：该位置与包括在第一组24a中的缆线23的第一端25a之间的距离不同于该位置与包括在第二组24b中的缆线23的第一端25b的距离。换句话说，在上述实例中，如果发生故障的奇数和偶数缆线的数量不同，则存在非对称的情况。在这种非对称情况下，非对称性将会在连接点与地面之间产生交变电压分量。第三电压U3和第四电压U4都将会测量连接点的这个电压，并且因此将处于具有与更接近故障的产生器G1、G2中的一个产生器相同的相角的相中。除了这种交变电压分量之外，第三电压U3和第四电压U4将会具有通常为Umax/2的直流电压。因此，和电压U+将会具有对应于最大电压的直流电压分量U+，DC(即U+，DC＝Umax)以及非零的交变电压分量U+，AC。
vi)损坏但未中断的缆线(腐蚀/锈蚀)
当悬挂构件11内的缆线23例如被腐蚀时，悬挂构件11的承载能力可能会劣化。缆线23上的生锈的部位可能使它们的截面减小，从而降低它们的承载能力。通常认为的是，这种腐蚀不仅降低了悬挂构件11的机械性能，而且还改变了它的电性能。具体地说，可以假定的是，由于腐蚀而减少的缆线的直径通常导致通过该缆线的降低的电导率。
当悬挂构件11被包括在本文提出的装置17中时，缆线23中的至少一条缆线中的这种降低的电导率可以显著地改变第一电压至第四电压U1、U2、U3、U4中的至少一些电压。因此，例如，一旦新的悬挂构件设备安装完成并且投入运行，就可以例如在悬挂构件设备9的初始状态下测量这些电压，并且可以将测得的初始基准值存储起来。在升降机的后续操作期间，可以测量这些第一电压至第四电压U1、U2、U3、U4中的一些电压或全部电压，并且将它们与初始基准值进行比较。
检测到的差异可能会表现出不同的模式。例如，当与初始基准值相比，实际测得的所有值都以相同的方式改变时，可以假定所有缆线23都发生了均匀的损坏或劣化，即，例如均匀腐蚀。替代性地，如果观察到一些实际测量值相对于初始基准值已经改变，但其它测量值没有改变，则可以假定仅某些缆线或连接点存在故障。
为了完整性的目的，应该指出的是，除了测量模式之外(在该模式下，装置17可以执行用于检测如前文所述的各种劣化状态的方法)，装置17也可以被设置成所谓的“空闲模式”。
这种空闲模式如图10所示。其中，交变电压产生设备G也可以被关闭。替代性地，交变电压产生器G1、G2可以通过类似于图6所示的开关41a、41b的开关与电路的其余部分断开。例如，为了在不需要测量时节约能源，可以将装置17设置为这种空闲模式。替代性地，当悬挂构件设备9包括多于一个的悬挂构件11时，可以为每个悬挂构件11提供装置17，并且可以将这样的多个装置17中的一个装置设置为它的空闲模式，并且将装置17中的另一个装置目前设置为它的测量模式。作为进一步的替代方案，单一交变电压产生设备G可以被提供，并且可以交替地电连接到多个悬挂构件11中的每一个悬挂构件，以便在这一个悬挂构件11中执行检测方法，而将其它悬挂构件11被设置为空闲模式。在这种空闲模式中，可以认为交变电压产生器G1、G2具有高阻抗输出(并且因此在图10的示意图中可以被忽略)，并且由于没有由电压产生器G1、G2施加的电压而产生的电流流动，所以拉起电压源36将所有第一电压至第四电压U1、U2、U3、U4提升到大致Umax。
然而，在悬挂构件11发生劣化的情况下，这样的电压U1、U2、U3、U4可能会改变。例如，当缆线23中的一条或多条缆线处发生电接地时，电流可能流动到地面，并且基于发生接地的位置，第一电压至第四电压U1、U2、U3、U4可能会改变，特别是可能会小于Umax。
综上所述，利用本文描述的装置17和方法所要检测的各种劣化状态可以识别如下状态：
-和电压U+包含交变电压分量(即U+，AC≠0)并且差电压U-不包含交变电压分量(即U-，AC＝0)的状态可以被认为指示：包括在缆线组4a、24b中的一个组中的缆线23中的至少一条缆线被中断，而包括在另一组缆线24b，24a中的缆线23都没有中断；
-和电压U+不包含交变电压分量(即U+，AC＝0)并且差电压U-不包含交变电压分量(即U-，AC＝0)的状态可以被认为指示如下劣化状态中的至少一种劣化状态：
一种劣化状态是：包括在一个缆线组中的至少一条缆线被中断，并且包括在另一个缆线组中的缆线中的至少一条缆线也被中断；另一种劣化状态是：施加第一交变电压U1和第二交变电压U2的电压源都被中断；
-和电压U+包含交变电压分量(即U+，AC≠0)并且差电压包含交变电压分量(即U-，AC≠0)的状态被认为指示：悬挂构件11中的缆线23中的至少一条缆线接地；
-和电压U+不包含交变电压分量(即U+，AC＝0)而包括直流电压分量(即U+，DC≠0)，并且差电压不包含交变电压分量(即U-，AC＝0)的状态被认为指示：包括在缆线的组24a、24b中的一个组中的缆线23中的一条缆线与包括在缆线的另一个组24b、24a中的缆线23以对称的方式发生短路；
-和电压包含交变电压分量(即U+，AC≠0)和直流电压分量(即U+，DC≠0)并且差电压不包含交变电压分量(即U-，AC＝0)的状态被认为指示：包括在缆线的组24a、24b中的一个组中的缆线23中的一条缆线与包括在缆线的另一个组24b、24a中的缆线23以非对称的方式发生短路。
具体地说，已经发现的是，可以有利地基于和电压U+及差电压U-中的至少一种电压的交变电压分量U+，AC、U-，AC中的相的分析结果推导出关于劣化状态的信息。换句话说，当分析和电压和/或差电压时，也可以考虑到第三电压U3和第四电压U4的相角和/或第一电压U1和/或第二电压U2的相角(或它们的数学组合)以简化诊断过程。
此外，为了获得关于当前的劣化状态的进一步的详细信息，可以在升降机的初始状态下确定并存储和电压U+和/或差电压U-的初始值，并且可以在升降机的后续状态下(即，在正常操作期间)确定和电压U+和差电压U-的后续值。然后，在所述后续状态期间，基于和电压U+及差电压U-的初始值与相应的和电压U+及差电压U-的后续值的比较结果，可以确定悬挂构件的劣化状态。
此外，为了获得关于劣化状态的附加信息，可以在升降机的初始状态下确定并存储所施加的第一交变电压U1和第二交变电压U2的初始值，并且可以在升降机的后续状态下(例如，在正常操作期间)确定所施加的第一交变电压U1和第二交变电压U2的后续值。其中，在后续状态期间，考虑到所施加的第一交变电压U1和第二交变电压U2的初始值与所施加的第一交变电压U1和第二交变电压U2的后续值的比较结果，可以确定悬挂构件的劣化状态。
装置17的测量模式中的错误检测或劣化检测的各种可能性的简要概述可以从如下表格中获得：
Figure GDA0002715178540000641
图11示出了流程图，该流程图表示根据本发明的实施例的用于确定升降机的悬挂构件设备中的劣化状态的方法的步骤及其时间上的和/或逻辑上的内在联系。虽然上述方法步骤根据流程图就不言自明了(这些方法步骤包括分析步骤和确定步骤以及关于检测到的各种类型的劣化状态的结果指示)，但应该指出的是，该流程图仅是用于实施根据实现本发明的方法的一种可能性。存在用于执行包括分析步骤和确定步骤的上述方法步骤的各种进一步的可能性。具体地说，每个步骤都可以被进一步具体化，以便能够确定关于劣化状态的更加详细的信息。例如，第一至第四交变电压中的一个或多个交变电压以及/或者和电压和/或差电压的交变电压分量的附加相分析可以提供这种附加信息。
接下来，将会描述用于检测劣化状态的装置17的可能的实施例的一些结构上的和/或功能上的细节。
如参考图3所示的实施例所指出的，可能足够的是，装置17包括用于确定和电压U+的第一电压测量设备31或者用于确定差电压U-的第二电压测量设备33。原则上，根据和电压U+和差电压U-中的每一电压可以确定关于当前的劣化状态的有价值的信息。然而，可能有利的是为装置17提供第一电压测量设备31和第二电压测量设备33。
第一电压测量设备31和第二电压测量设备33中的每一个电压测量设备或者至少一个电压测量设备可以适于至少测量和电压U+的交变电压分量U+，AC以及差电压U-的交变电压分量U-，AC。然而，如果除了这种用于测量交变电压分量的能力之外，还可以获得附加的信息，则第一电压测量设备31和/或第二电压测量设备33也适于测量和电压的直流电压分量U+，DC和/或差电压U-的直流电压分量U-，DC。
此外，可能有益的是，为第一电压测量设备31和/或第二电压测量设备33提供转换单元，该转换单元适于将电压测量值从时间域转换为频率域。例如，这种转换单元可以适于执行快速傅立叶变换(FFT)。替代性地，转换单元可以适于执行其它转换，这些转换能够将随着时间周期性变化的电压的时间相关性转换为频率域。因此，交变电压分量的频率的任何变化都可以容易地识别为在频率域中表示交变电压分量。此外，还可以检测到这种交变电压分量中的任何相移。因此，可以容易地识别和电压U+和/或差电压U-的交变电压分量U+，AC、U-，AC的频率或相移的检测到的变化，并且检测到的变化被认为指示悬挂构件中的劣化的具体类型或程度。
此外，第一电压测量设备31和/或第二电压测量设备33可以包括频率滤波器，该频率滤波器仅允许传输具有特定的频谱的交变电压分量。例如，可以传输具有与第一交变电压U1的频率相对应的频率的交变电压分量。
例如，这样的频率滤波器可以是带通滤波器。这种带通滤波器可以滤除特定的高频率和/或低频率和/或频带。因此，当分析例如和电压U+或差电压U-的交变电压分量的任何变化时，代表这种交变电压分量的信号可以首先被过滤，使得实际上仅有那些提供关于悬挂构件的劣化状态的重要信息的频率被分析，这些频率典型地与产生电压UG1、UG2的频率相对应。其它频率分量(例如，被无意地耦合到电压测量信号中的高频分量)可能被滤除。因此，通过使用这样的频率滤波器，可以以简化的方式来分析所测量的电压的交变电压分量。
交变电压产生设备G(可能具有其交变电压产生器G1、G2)可以包括至少一个微控制器，该微控制器使用脉宽调制(PWM)来产生交变电压。这种PWM微控制器可以产生数字的或者优选地二进制信号，该信号可以用于例如控制晶体管。可能的是，第一PWM微控制器可以产生用于生成第一产生交变电压UG1的信号，而第二微控制器(或者替代性地，相同的微控制器的反相输出端口)可以产生用于生成第二交变产生电压UG2的信号。通过利用第一PWM信号和第二反相PWM信号来适当地打开和关闭例如两个晶体管，可以通过低通滤波器传输适当的数字PWM信号，以便最终产生模拟产生的交变电压UG1或UG2。低通滤波器可以实现为RC滤波器，该RC滤波器包括例如两个电容器39a和39b以及两个电阻器R3和R4，如图6所示。
优选地，交变电压产生设备G(可能具有其交变电压产生器G1、G2)可以适于产生具有如下频率的交变电压：所述频率既不是50Hz和60Hz中的一者的整数倍，也不是50Hz和60Hz中的一者的整数倍的倒数。换句话说，可能优选的是，电压产生设备产生频率与典型的交变电压源的频率显著地不同的交变电压。换言之，交变电压产生器应该使用不同于50Hz和60Hz及其谐波频率的频率。因此，可以使交变电压分量的测量变得稳健并且不受任何EMC效应的影响，否则EMC效应可能会干扰所提出的用于检测升降机中的劣化状态的方法。此外，特别是当电压产生器的频率明显地不同于电源电压的任何频率时，例如可以使用快速傅里叶变换或者类似的算法将测得的交变电压从其时间域转换到频率域中。在这样的频率域中，可以仅考虑与交变电压产生器的频率相匹配的频率。此外，可以检测电压测量信号的相角，以便确定源产生器G1或G2。
接下来，将描述用于升降机的装置17的实施方案，该升降机具有包括多个悬挂构件11的悬挂构件设备9。
典型地，用于升降机的悬挂构件设备9包括至少两个，优选地3个、4个或更多个悬挂构件11，例如多个独立的带，以便牢固地悬挂升降机轿厢和/或配重。装置17可以适于检测这样的多个悬挂构件11中的每一个悬挂构件的劣化状态。其中，为了节省装置的资源和成本，装置17的一些部件可能没有提供给每一个悬挂构件11，而是仅提供一次，并且因此被共享来检测多个悬挂构件11中的每一个悬挂构件中的劣化状态。例如，装置17可以包括电源、微控制器及其软件、交变电压产生器、模拟/数字转换器和/或通向升降机控制器的串行通信接口。其中，这些部件可以只提供一次，并且可以被所有悬挂构件11共享。
如图12中在原理上示出的，多路复用设备51可以连接到例如形成第一交变电压产生器G1和第二交变电压产生器G2的PWM微控制器49。该多路复用设备51可以是数字式多路复用器。多路复用设备51可以适于将交变电压产生器设备G和/或第一电压测量设备31和第二电压测量设备33中的至少一个电压测量设备以实时偏移顺序(timely offset sequence)连接到示例性的4个多个悬挂构件11。为此，多路复合设备51可以以串行时间顺序(即，一个接一个地)建立通向多个驱动器53a、53b、53c、53d中的每一个驱动器的电连接。然后，将驱动器53a、53b、53c、53d中的每一个驱动器连接到相关联的低通滤波器55a、55b、55c、55d，相关联的低通滤波器55a、55b、55c、55d最终连接到多个悬挂构件11中的一个悬挂构件，以便将第一交变电压U1和第二交变电压U2施加到连接到其中包括的缆线23的第一组24a和第二组24b的第一端25a、b。
图13和14示出了在多个悬挂构件11中用于非连续地检测劣化状态的时序图。这些曲线图示出了施加到3个示例性悬挂构件中的每一个悬挂构件中的缆线23的组24a、24b的第一交变电压U1和第二交变电压U2的时间相关性。
其中，如图13所示，在使用多路复用设备51时，在第一时间段t1期间，将第一交变电压U1和第二交变电压U2施加到第一悬挂构件11’。在该第一时间段t1期间，其它悬挂构件11”、11”’没有连接到交变电压产生设备G，因此处于空闲模式，其中，拉起电压Umax被恒定地施加到包括在这些悬挂构件中的缆线的各个组。因此，在时间段t1期间，可以执行电压测量，电压测量用以指示第一悬挂构件11’中的劣化状态。然后，在后续的时间段t2中，多路复用设备51切换到第二悬挂构件11”。因此，在该第二时间段t2期间，交变电压U1、U2被施加到第二悬挂构件11”中的缆线23，并且可以分析所测量的和电压和差电压以确定在该第二悬挂构件11”中的劣化状态。然后，多路复用设备51切换到第三悬挂构件11”’并且对第三悬挂构件11”’重复上述测量过程。最后，多路复用设备51可以切换回第一悬挂构件11’并且开始测量过程的新序列。
如图14所示，在测量并检测了所有悬挂构件11’、11”、11”’中的劣化状态之后，检测装置17可以被设置为休眠模式，在该模式下，所有悬挂构件11’、11”、11”’都处于空闲模式。因而，可以节省能源。在例如数秒、数分钟甚至数小时的休眠时间ts之后，通过将已启动的交变电压产生设备以实时偏移方式依次连接到多个悬挂构件11’、11”、11”’中的每一个悬挂构件，可以开始下一个测量序列。
应该注意的是，本文指出的所有测量值或确定值，特别是所有电压值，应该被本领域的技术人员理解为“大致”值。即，当提到测得的或确定的值是特定的数值时，仍然可以包含少许偏差，例如高达2％的相对偏差，甚至高达5％的相对偏差。例如，如果指出没有测量到直流电压和/或交变电压，则这可能意味着在可接受的公差范围内没有测量这样的电压，但例如由于噪声等原因，仍然可能会出现一些微小的电压。
附图标记列表
1 升降机
3 舱室
5 配重
7 升降机井
9 悬挂构件设备
11 悬挂构件
13 牵引机
15 牵引滑轮
17 用于检测劣化状态的装置
18 控制装置
19 带
21 基体材料
23 缆线
24a 第一组缆
24b 第二组缆线
25a 第一组缆线的第一端
25b 第二组缆线的第一端
27a 第一组缆线的第二端
27b 第二组缆线的第二端
29 确定单元
31 第一电压测量设备
33 第二电压测量设备
35a 第一电压确定单元
35b 第二电压确定单元
35c 第三电压确定单元
35d 第四电压确定单元
36 拉起电压源
37a 第一交变电压确定单元
37b 第一直流电压确定单元
37c 第二电压确定单元
38 中心点
39a、b 电容器
41 第一接地故障
43 第二接地故障
45 对称短路
47 非对称短路
49 PWM微控制器
51 多路复用设备
53 驱动器
55 低通滤波器
U1 第一交变电压
U2 第二交变电压
U3 第三交变电压
U4 第四交变电压
G 交变电压产生设备
G1 第一交变电压产生器
G2 第二交变电压产生器
UG1 第一产生电压
UG2 第二产生电压
U+ 和电压
U- 差电压
U+，AC 和电压U+的交变电压分量
U-，AC 差电压U-的交变电压分量。
U+，DC 和电压U+的直流电压分量
U-，DC 差电压U-的直流电压分量。
R1、R2、R3、R4 电阻
R5 连接电阻
R6、R7 独立的连接电阻
t1-16 多路复用期间的时间段
ts 休眠时间段
限定概念3特征的手段可以定义如下：
1.一种用于检测升降机(1)的悬挂构件设备(9)中的劣化状态的装置(17)，所述悬挂构件设备(9)包括至少一个悬挂构件(11)，所述至少一个悬挂构件具有第一组(24a)和第二组(24b)的导电缆线(23)；
所述装置包括：
-交变电压产生设备(G、G1、G2)，所述交变电压产生设备用于将第一交变电压U1施加到所述悬挂构件的第一组缆线的第一端(25a)并且用于将第二交变电压U2施加到所述悬挂构件的第二组缆线的第一端(25b)；
其中，所述交变电压产生设备(G、G1、G2)构造成产生第一交变电压和第二交变电压，所述第一交变电压和第二交变电压具有相同的波形和180°的相差；
-以下设备中的至少一种设备：
(i)第一电压测量设备(31)，所述第一电压测量设备用于确定和电压U+，所述和电压U+与第三电压(U3)和第四电压(U4)之和(U3+U4)相关，所述第三电压是所述第一组缆线的第二端(27a)与共用电位之间的电压，并且所述第四电压(U4)是所述第二组缆线的第二端(27b)与所述共用电位之间的电压；以及
(ii)第二电压测量设备(33)，所述第二电压测量设备用于确定差电压U-，所述差电压U-与所述第三电压(U3)和所述第四电压(U4)之间的差值(U3-U4)相关；
-确定单元，所述确定单元用于基于所述和电压和所述差电压中的至少一种电压来确定所述劣化状态。
2.根据手段1所述的装置，还包括连接电阻器(R5)，所述连接电阻器将所述第一组缆线的第二端和所述第二组缆线的第二端电连接。
3.根据前述手段中的任何一种手段所述的装置，包括所述第一电压测量设备和所述第二电压测量设备两者。
4.根据手段3所述的装置，其中，所述确定单元适于基于与如下状态的任何差异来确定所述悬挂构件设备中的劣化情况：在所述状态下，所述和电压不包含交变电压分量U+，AC并且所述差电压包含非零的交变电压分量U-，AC。
5.根据前述手段中的任何一种手段所述的装置，其中，所述第一电压测量设备和所述第二电压测量设备中的至少一者适于测量交变(AC)电压分量和直流(DC)电压分量两者。
6.根据前述手段中的任何一种手段所述的装置，其中，所述第一电压测量设备和所述第二电压测量设备中的至少一者包括转换单元，所述转换单元用于将电压测量值从时域转换到频域。
7.根据前述手段中的任何一种手段所述的装置，其中，所述确定单元适于基于对所述和电压U+及所述差电压U-中的至少一种电压的交变电压分量U+，AC、U-，AC中的相的分析来推导关于所述劣化状态的信息。
8.根据前述手段中的任何一种手段所述的装置，其中，所述第一电压测量设备和所述第二电压测量设备中的至少一者包括频率滤波器，所述频率滤波器仅允许频率对应于所述第一交变电压U1的频率的交变电压分量通过。
9.根据前述手段中的任何一种手段所述的装置，其中，所述交变电压产生设备(G、G1、G2)包括至少一个微控制器(49)，所述微控制器使用脉宽调制(PWM)来产生交变电压。
10，根据前述手段中的任何一种手段所述的装置，其中，所述交变电压产生设备(G1、G2)适于产生具有如下频率的交变电压：所述频率既不是50Hz和60Hz中的一者的正整数倍，也不是50Hz和60Hz中的一者的整数分之一。
11.根据前述手段中的任何一种手段所述的装置，其中，所述悬挂构件设备包括多个悬挂构件，所述装置还包括多路复用设备(51)，所述多路复用设备用于将所述交变电压产生设备(G1、G2)以及所述第一电压测量设备和第二电压测量设备中的至少一种电压测量设备按照及时偏移顺序连接到各个悬挂构件。
12.根据前述手段中的任何一种手段所述的装置，还包括直流电压(DC)拉起电压源，所述直流电压拉起电压源通过高电阻率的电阻器(R1、R2)电连接到所述第一组缆线和第二组缆线的每个第一端。
13.根据前述手段中的任何一种手段所述的装置，还包括第三电压测量设备和第四电压测量设备，所述第三电压测量设备用于测量所述第一交变电压(U1)，并且所述第四电压测量设备用于测量所述第二交变电压(U2)。
14.根据前述手段中的任何一种手段所述的装置，还包括连接设备，所述连接设备用于建立所述悬挂构件中的所有序号为偶数的缆线的串联以及所述悬挂构件中的所有序号为奇数的缆线的串联，并且用于建立如下电连接：所述电连接用于将所述第一交变电压和第二交变电压(U1、U2)分别施加到所述序号为偶数的缆线的串联和所述序号为奇数的缆线的串联的第一端。
概念IV
在STM固定设备中具有电隔离部的升降机设备以及用于使现有的升降机设备现代 化的方法
技术领域
根据概念4的本发明涉及一种升降机设备。更具体地说，本发明涉及一种升降机设备，其中，使用特定的固定设备将悬挂牵引装置附接到升降机井中的固定结构上。此外，本发明涉及一种使现有的升降机设备现代化的方法。
背景技术
升降机设备通常用于在建筑物内竖直地运输人员或货物。为此，升降机轿厢可以典型地在建筑物内的升降机井内移动。其中，升降机轿厢至少部分地由悬挂牵引装置(在下文中简称为“STM”)承载。这样的STM可以包括例如一个或多个带或绳索。一方面，STM保持并支撑升降机轿厢，另一方面，STM在升降机井内以承载方式被保持或固定在设置在升降机井内的固定装置上，该固定装置设置在例如安装在升降机井中的导轨上或者升降机井的天花板上。例如，在一种构造中，可以使用固定设备将STM的一端固定到固定结构上，然后STM通过缠绕在诸如设置在升降机轿厢上的滑轮装置等可旋转的支撑媒介周围来承载升降机轿厢。替代性STM固定构造是可能的。
由于升降机会将人员运送到相当高的地方，所以对升降机的安全性要求非常严格。例如，法规可能会规定必须监测STM的完整性。已经提出了用于监测STM的状态或劣化情况的多种手段。例如EP15166033、US14814558、EP16155357和EP16155358中已经描述了复杂的监测手段，其中，包括在STM中的导电缆线的电特征被连续地或重复地监测。其中，这些电特征的变化可以被认为是由于STM的变化而导致的；在最坏的情况下，上述变化可能使STM的承载能力劣化。
例如，通过使用这样的监测手段，导电缆线处的腐蚀和/或包围这种缆线的电隔离外套处的损坏可以以智能的方式被检测到并加以解读。具体地说，在这些手段中的一些手段中，可以检测相邻的缆线之间的电短路和/或电接地，这种短路或接地连接通常是由隔离外套上的局部损坏引起的；由于这种损坏，可能不再相应地隔离相邻的缆线，或者隔离缆线与升降机设备的电接地的其它部件。
通常意图配备具有这种STM监测能力的新的升降机设备。在设计这种新的升降机设备时，所有升降机部件都可以专门用于实现各种STM监测能力。
然而，在许多情况下，在采取现代化措施期间，也可能意图甚至根据官方的要求来利用这种STM监测能力来改造现有的升降机设备。已经发现的是，特别是对于这样的改造而言，可能发生的问题是可能会妨碍STM设备的有效监测，或者仅允许获得测量值的子集来确定STM设备内的可能故障的子集。
因此，可能需要适应如下情况的升降机设备：使得盟测单元可以确定STM内的可能故障的具体类型，同时保持升降机设备的部件简单、便宜和/或易于安装。具体地说，可能需要如下升降机设备：其中，可以检测STM中的导电缆线的电接地，从而能够检测包围缆线的隔离外套内的损坏。具体地说，可能需要如下升降机设备：可以通过改装现有的升降机设备来获得所述升降机设备，从而能够实现其STM的特性的具体检测。因此，可能需要一种使现有的升降机现代化的方法，由此实现针对STM设备内可能的故障的至少一些监测能力。
发明内容
这样的需求可以利用后文中定义的概念4的手段的主题来满足。在后文中定义的概念4的后续说明和手段中定义了有利的实施例。
根据概念4的本发明的第一方面，提出了一种升降机设备，其中，升降机设备包括升降机井、悬挂牵引装置、升降机轿厢和固定设备。升降机井包括至少一个固定结构，所述至少一个固定结构例如被布置于安装在升降机井中的导轨上，或者被布置于升降机井的天花板或顶部区域。悬挂牵引装置包括多条导电缆线。升降机轿厢至少部分地由悬挂牵引装置承载。固定设备适于将悬挂牵引装置以承载方式附接到固定结构上。其中，固定设备还适于在悬挂牵引装置和固定结构之间提供电隔离。
在不以任何方式限制本发明的范围的情况下，概念4的发明中的实施例的基本思想可以被理解为至少基于如下认识和发现：
如前面的引言部分所述，安全性监测单元(SSU)可以被用在升降机设备中，以便通过施加外部电压而在STM的导电缆线内感应出电流并且监测导电缆线处或导电缆线内产生的电压，检测STM的整体性，并且由此能够确定这些缆线的电特征的变化。具体地说，这样的SSU可以检测到何时发生缆线与接地电位的电连接。这种接地连接典型地发生在包围缆线的电隔离外套被破坏时。
通常，外套上的这种损坏可能会导致STM的质量的严重劣化。例如，外套的这种损坏通常是由于缆线中的单独一条线断裂，然后局部地穿透外套。线已断裂的事实通常对于STM中的承载能力而言是消极的。此外，例如湿气可能经由穿孔进入STM的内部，然后可能引起腐蚀。
尽管直接地(例如通过目视检查)检测到STM的外套的损坏通常可能是困难的，但这样的损坏在很多情况下与例如STM的缆线经由例如损坏的外套中的开口而与接地电位持续地或者暂时地电连接相关。例如，缆线的支承部或者暴露部分可能会与升降机设备的相邻的接地部件(例如接地的滑轮装置、接地的牵引滑轮、或者类似的装置)接触。
然而，已经发现的是，在常规的升降机设备中，STM中的缆线与接地电位之间的电连接经常发生在特定的情况下，而这不一定代表STM的完整性的任何显著的风险。具体地说，已经发现的是，通过使用固定设备将STM的端部典型地固定到升降机井内的固定结构上，并且固定设备可以以如下方式固定到STM：该方式建立了STM的缆线与固定设备之间的电连接。
例如，在常规的固定设备中，可以通过使用诸如楔形夹具等夹持构件来夹紧或撕开地保持带状STM。其中，典型地是金属材质的并且因此具有导电性的楔形件将STM压靠在夹持壳体上，使得STM弯曲成弯曲部并且被夹紧在楔形夹具和壳体之间。在这样的夹紧配置中，由于高压力并且由于楔形夹具内的STM的布置，可能的是STM的缆线穿透外套或夹套并导电地连接到导电夹具壳体。当固定设备(具体地是它的夹持壳体)电接地时，在这种情况下，STM的缆线接地。然而，在固定设备上发生的缆线的这种电接地在很多情况下对于STM的完整性和安全性而言并不重要，因此不需要特别地进行检测。另一方面，当在固定设备上发生这种电接地时，可以不再检测STM的其它部分上的接地情况，这是因为在通常SSU不能区分沿着STM发生的电接地的不同部位。
因此，建议以如下方式修改升降机设备的固定设备：在STM与固定设备所连接的固定结构之间提供电隔离。由于这种电隔离，在固定设备和固定结构之间不会发生电接地，因此，包括在固定设备中的STM的缆线与接地的固定结构之间不发生电接地连接。
根据实施例，固定设备包括独立的隔离构件，该隔离构件插设在承载路径中，悬挂牵引装置沿着该承载路径通过固定设备机械地连接到固定结构上。其中，隔离构件适于将悬挂牵引装置与固定结构电隔离。
换句话说，可以使用沿着STM和固定结构之间的承载路径插设在某处的独立的隔离构件来建立悬挂牵引装置和固定结构之间的预定电隔离。因此，尽管由STM承载的负载可以通过承载路径机械地传递到固定结构，但由于隔离构件的中间布置，沿着该承载路径未建立电连接。例如，隔离构件可以是由诸如塑料等电隔离材料制成的简单构件。
根据实施例，固定设备包括：夹持构件，其夹紧STM；上支撑构件，其支撑在固定结构上；以及纵向连接构件，其以承载方式机械地连接夹持构件和上支撑构件。
换句话说，固定设备可以包括至少3个部件。其中，夹持构件可以夹紧并夹持STM，以便将STM固定地保持在固定设备上。例如，夹持构件可以包括楔形夹具和夹持壳体，STM可以被夹紧在楔形夹具和夹持壳体之间。纵向连接构件可以固定地连接到夹持构件。例如，连接构件可以是螺纹杆，该螺纹杆可以螺纹连接到设置在夹持构件上的螺纹或螺母中。在相反端处，上支撑构件可以设置在纵向连接构件上。上支撑构件可以附接到或者更一般地支撑在升降机井的固定结构上。这种固定设备具有高可靠性，同时具有较强的承载能力以及相对简单的组装和维护性。
在这样的实施例中，固定设备还可以包括插设在上支撑构件和固定结构上的承载结构之间的上隔离构件。上隔离构件可以适于将上支撑构件和/或纵向连接构件与固定结构电隔离。
换句话说，在固定设备的顶部，固定设备的上支撑构件可以机械地固定在固定结构上，但为了防止上支撑构件与固定结构之间的任何电连接，将上隔离构件插设上述两个部件之间。
可选地或者另外地，固定设备还可以包括：下支撑构件，其支撑夹持构件；以及下隔离构件，其插设在下支撑构件和夹持构件上的承载结构之间。其中，下隔离构件可以适于将下支撑构件与夹持构件和/或纵向连接构件电隔离。
因此，类似于前述实施例，可以使用下隔离构件来防止夹持构件与支撑夹持构件的下支撑构件之间的电连接。
因此，在一侧被夹持构件夹持的STM与支撑固定设备的支撑构件的固定结构之间的承载路径在电导率方面可以由于插设的上隔离构件、或插设的下隔离构件、或者上隔离构件及下隔离构件两者而“中断”。
在这种实施例中，上隔离构件和下隔离构件中的至少一个构件可以包括由诸如塑料等电隔离材料构成的垫圈。垫圈可以是非常简单的构造部件，该部件一方面可以承受较大的机械负载，另一方面可以容易地提供由固定设备提供的承载路径内的相邻部件之间的电隔离。
根据进一步的具体实施例，固定结构包括开口，纵向连接构件贯穿该开口。然后，将上支撑构件附接到该开口上侧的纵向连接构件。其中，上隔离构件包括电隔离套筒，该电隔离套筒在纵向连接构件贯穿固定结构的开口的区域包围纵向连接构件。
换句话说，升降机井内的固定结构可以用诸如承载板等构件来建立，并且穿过该承载板设置形成开口的孔。通过该开口，固定设备的纵向连接构件可以延伸，使得连接构件的上部突出到固定结构的上表面上。然后，将上支撑构件连接到固定结构的上侧(即，开口的上侧)的连接构件。因此，尽管由于固定设备承载的负载而将连接构件向下拉动，但固定设备的上支撑构件被机械地支撑在支撑结构的上表面。在这种构造中，比较容易在上支撑构件和固定结构的上表面之间插设上隔离构件。例如，上隔离构件的这部分可能看起来像塑料垫圈。
然而，另外，可能存在如下风险：纵向连接构件变得与开口内的固定结构的表面接触。通常，连接构件的圆柱形外表面与开口的内表面之间的横向距离在仅几毫米的范围内，例如1mm至2mm，使得在连接构件发生任何变形或弯曲时，可以建立连接构件与固定结构的内部开口壁之间的机械接触，并因此建立电接触。
为了防止这样的电连接，可以在连接构件贯穿固定结构的开口的区域中设置包围纵向连接构件的套筒。这样的套筒可以避免纵向连接构件贯穿固定结构的开口的区域中的连接构件和纵向连接构件之间的任何电接触。
类似地并且替代性地或者附加地，夹持构件可以包括开口，纵向连接构件贯穿该开口。其中，下支撑构件可以附接到开口的下侧的纵向连接构件，并且下隔离构件可以包括套筒，该套筒在纵向连接构件贯穿夹持构件的开口的区域中围绕纵向连接构件。
在这种实施例中，套筒可以由诸如塑料等电隔离材料构成。这种塑料套筒可以容易地制造，可以是便宜的，并且/或者可以简单地安装到固定设备上。
具体地说，上隔离构件和/或下隔离构件可以包括垫圈，该垫圈具有沿轴向方向延伸的所述套筒。
如果以不同的方式表述的话，上隔离构件和/或下隔离构件可以包括类似于垫圈的盘状部分以及形成所述套筒的圆柱形管状部分。其中，垫圈状部分可以基本上竖直地布置，并且位于下面的部件(例如固定结构)和上面的部件(例如固定设备的上支撑构件)之间，而筒状部分至少在其贯穿所述固定结构的开口的区域中包围纵向连接构件，由此避免开口内的纵向连接构件与固定结构之间的任何横向电接触。
优选地，垫圈和套筒形成整体的部件。换句话说，垫圈和套筒由同一个部件形成，优选地是塑料部件。这种塑料部件可以例如是模制或铸造而成的。
为了能够监测STM的完整性，或者更一般地监测STM的状态，升降机设备还可以包括监测单元，该监测单元电连接到STM的缆线并且适于将电压施加到缆线，以便基于测量由所施加的电压产生的缆线中的电压的特征来监测STM的当前状态。
虽然这种监测单元已经被开发出来并且主要被应用到新的升降机设备中，但其也意图为现有的升降机设备提供监测能力。其中，可以从本文描述的创造性特征获得益处，据此，升降机设备中的固定设备在悬挂牵引装置与固定结构之间设置有电隔离。因此，这样的监测单元可以至少提供测量值的子集，以便能够确定STM内的可能的故障的子集。
在优选的实施例中，悬挂牵引装置包括至少一个带，该带具有包括在电隔离外套(有时也称为“外皮(jacket)”)内的导电缆线。如前面的章节所指出的，在这种带中，可以监测缆线的完整性或状态，并且具体地可以检测隔离外套中的损坏。
根据概念4的本发明的第二方面，提出了一种使现有的升降机设备的现代化方法。其中，现有的升降机设备包括：升降机井，其包括至少一个固定结构；悬挂牵引装置，其包括多条导电缆线；升降机轿厢，其至少部分地由悬挂牵引装置承载；以及固定设备，其用于以承载方式将悬挂牵引装置附接到固定结构。该方法至少包括如下步骤：修改固定设备，诸如以便在悬挂牵引装置和固定结构之间提供电隔离。
换句话说，在对现有的升降机设备进行现代化改造时，建议以如下方式特别地修改升降机设备的固定设备：该方式使得悬挂牵引设备和电接地的固定设备之间不再提供导电路径。取而代之的是，例如可以通过在一侧的上支撑构件与另一侧的固定结构的承载结构之间插设例如电隔离垫圈等隔离构件来中断这种现有的导电路径，其中，上支撑构件支撑在所述固定结构上并且连接到例如夹持构件，所述夹持构件夹持悬挂牵引构件。
具体地说，根据实施例，在对现有的升降机设备进行现代化改造的过程中，可以为现有的升降机设备提供监测单元。监测单元可以电连接到悬挂牵引装置的缆线，并且可以适于将电压施加到缆线上，并且基于测量由所施加的电压产生的缆线中的电压的特征来监测悬挂牵引装置的当前状态。
因此，在对现有的升降机设备进行现代化改造时，可以应用多个现代化步骤，其中，所述现有的升降机设备不包括用于确定例如形成悬疑牵引媒介的带内的劣化情况的任何监测能力，或者至少不包括用于基于测量悬挂牵引媒介中的电特征来确定这种劣化的现代化监测能力。
作为现代化的第一步，可以将现代化的监测单元包括到现有的升降机设备中。这种监测单元可以适于例如将电压施加到包括在STM中的缆线。例如，交变电压(AC)的多个相可以被施加到包括在一个或多个带中的不同缆线上，所述多个相可能相对于彼此偏移。在这种情况下，可以通过测量例如在施加在缆线上的各种电压相彼此干扰时而在缆线内产生的电压来确定缆线的电特征。然后，这样测得的电特征可以被视为指示STM及其缆线的物理特征，因此可以用于确定例如缆线中的劣化情况。这样或类似的监测技术和监测装置已经例如由本申请的申请人在多个先前的专利申请中提出，这些专利申请例如是EP15166033.9、US62199375、US14814558、EP16155357.3和EP16155358.1，这些专利申请的内容以引用的方式并入本文中。
这样的现代化盟测单元典型地能够实现广泛的盟测能力。例如，电接地可以被确定并且可以被解释为是由悬挂牵引媒介的劣化导致的，所述劣化例如是包围缆线的外套中的局部穿孔或暴露。
然而，如上面已经简要地指出的，例如被夹持在固定设备中的STM带的缆线的部分可能与固定设备发生电接触。虽然这通常不是有害的并且不会导致STM严重地劣化，但可能导致这些缆线通过固定设备而电接地和/或彼此电连接，这是因为在常规的升降机设备中，这种固定设备典型地通过附接到升降机井中的固定结构上而接地，其中，在许多升降机构造中，固定结构本身电接地。
尽管通过固定设备将STM的缆线电接地或者缆线短路与它们本身发生短路通常是无害的，但可能会妨碍检测STM的缆线的其它电接地，这种电接地可能在STM的劣化更严重时发生。例如，尽管缆线彼此之间的短路或者通过固定设备而接地不会消极地影响STM的完整性以及悬挂式升降机部件的承载能力，但这将妨碍检测附加的接地，例如当单一STM缆线穿透外套并连接到接地的升降机部件时。换句话说，由于缆线通过固定设备而接地的情况已经存在，所以不能检测到这种缺陷或故障。
因此，作为现代化的第二步，可能有利的是，在对现有的升降机设备进行现代化改造并且为它提供现代化监测单元时，还提供在一侧的固定设备(其保持STM)与另一侧的固定结构(其位于升降机井中)之间的电隔离。因此，用于检测电接地的监测单元的监测能力也可以有效地用于检测STM的潜在的有害劣化，特别是用于检测STM的外套的损坏。
应该注意的是，本文描述的概念4的本发明的实施例的可能的特点和优点部分地与升降机整体有关，并且部分地具体地与其固定设备有关。此外，本文描述的本发明的实施例的可能的特征和优点部分地与用于使现有的升降机设备现代化的方法有关。本领域的技术人员将会认识到，这些特征可以适当地从一个实施例转移到另一个实施例，并且这些特征可以被修改、改变、组合和/或替换等，以实现本发明的进一步的实施例。
附图说明
在下文中，将参考概念4的附图来描述本发明的有利的实施例。然而，附图和描述都不应该被认为限制本发明。
图1示出了升降机设备的组件。
图2示出了带状悬挂牵引装置的透视图。
图3示出了根据本发明的实施例的用于升降机设备的固定设备。
图4示出了用于根据本发明的另一个实施例的升降机设备的固定设备。
附图仅是示意性的，并不是按比例绘制的。相同的附图标记表示相同或相似的特征。
具体实施方式
图1示出了可以根据本发明实施的升降机设备1。升降机设备1包括升降机井3，在升降机井中设置有两个固定结构5。固定结构5仅是示意性地示出的并且可以包括承载结构25(该承载结构例如是布置和保持在例如升降机井3的天花板上的板)，或者附接到至少一条导轨的上端，即，安置在所述至少一条导轨的顶部。例如，由多个带或绳索形成的悬挂牵引装置7分别通过固定设备9附接到固定结构5。STM7布置成并且适于分别承载升降机轿厢11和配重15的负载。为此，STM7从相应的固定设备9分别向下延伸到升降机轿厢11和配重15，并且卷绕在设置于这些可移动升降机部件上的滑轮装置13上。然后，STM7再次朝向牵引滑轮23向上引导。牵引滑轮可以由驱动引擎17驱动旋转，该驱动引擎的操作由升降机控制器19控制。
STM7的完整性或状态可以由监测单元21监测，监测单元21电连接到包括在STM7中的导电缆线，并且可以监测在这些导电缆线中感应出的电流的特性。
图2示出了带状STM7的一部分的实例。STM7包括例如由金属电缆、编织物、绞合线或纤维制成的多条缆线27。缆线27被包围在外套29或外皮内。外套典型地设置有诸如聚合物材料等电隔离材料，使得它一方面可以保护内部缆线27免受例如环境的影响，并且另一方面将缆线27彼此电隔离并且与外部部件电隔离。在图中所示的实例中，带状STM7在其前侧接触面处包括轮廓31，带状STM7在该前侧接触面处接触例如牵引滑轮23的牵引面，而STM7的后侧33是平面状的。
图3示出了用于根据本发明的实施例的升降机设备1的固定设备9的细节。固定设备9包括夹持构件35、纵向连接构件39和上支撑构件37。夹持构件35包括楔形件40，楔形件40被包括在夹持壳体41中。其中，带状STM7可以形成包围楔形件40的环43，使得由于施加到STM7上的沿着向下方向的负载将楔形件40拉入渐缩状壳体41中，环43在楔形件40和壳体41之间楔入或倾斜(pitched)。
在夹持构件35的壳体41的上部设置下支撑构件49，用以机械地支撑夹持构件35。这种下支撑构件49例如可以是螺母51，该螺母固定地保持在壳体41中。替代性地，形成纵向连接构件39的螺纹杆可以(例如使用螺纹连接)直接地固定在夹具壳体41内。
纵向连接构件39可以是螺纹杆，该螺纹杆例如可以拧入螺母51中或者一体地设置在夹持壳体41中的内螺纹中。在其相反端处，连接构件40可以连接到上支撑构件37。例如，该上支撑构件37可以是另一个螺母44，形成连接构件39的螺纹杆被螺纹连接到该螺母44上。其中，上支撑构件37通过固定结构5布置在开口57的上侧。开口57可以是形成固定结构5的承载结构25的板中的孔。
当被夹持在夹持构件35中时，带状STM7的隔离外套29可能局部地受损，使得包括在其中的缆线27可以与夹持构件35的一些部分机械接触和电接触。典型地，夹持构件35必须是机械地稳定的，并且因此由诸如金属等承载材料制成。因此，露出的缆线27可能与夹持构件35的导电部分接触。
另一方面，为了在STM7和典型地电接地的固定结构5之间提供电隔离，固定设备9还包括一个或多个隔离构件45、53，这些隔离构件插设在承载路径中，STM7沿着该承载路径通过固定设备9机械地连接到固定结构5。
现有的方案是将楔形夹具的楔形件实施为非导电材料。然而，将楔形件从导电的楔形件改变为不导电的楔形件通常也需要替换STM。因此，在现代化改造中，导电的楔形件与非导电的楔形件的交换是不可行的。
在图3所示的实例中，这样的隔离构件45、53可以由电隔离垫圈47和电隔离垫圈55中的至少一者制成。其中，上隔离构件45可以插设在一侧的上支撑件构件37(即，螺纹连接到纵向连接构件39中的螺母44)和另一侧的固定结构5的承载结构25的上表面之间。
替代性地或附加地，可以在夹持构件35的一侧建立位于承载路径内的这种预期的电隔离。其中，电隔离垫圈55可以形成下隔离构件53，下隔离构件53插设在一侧的下支撑构件49(其由螺母51形成)与另一侧的夹持构件35的承载结构62之间。
上隔离构件45和/或下隔离构件53(即，垫圈47和/或垫圈55)可以适于：一方面，它们在机械上是足够稳定的，以便将作用在STM 7上的大部分机械负载经由固定设备9朝固定结构5传递。另一方面，这些上隔离构件和/或下隔离构件适于提供足够的电隔离性，从而不能建立朝向电接地的固定结构5的导电连接。
在图3所示的实施例中，上隔离构件45和/或下隔离构件53设置有简单的垫圈47、55。然而，当纵向连接构件39贯穿固定结构5中的开口57并且该开口57只比连接构件39的截面稍大时，可能存在如下风险：连接构件39的侧壁61与固定结构5中的开口57的内壁59接触。
因此，根据图4所示的实施例，提出了例如设置具有附加的套筒63的上隔离构件45。该套筒63在纵向连接构件39贯穿固定结构5的开口57的区域中包围纵向连接构件39。例如，套筒63可以具有圆柱形几何构造，并且形成连接构件39的螺纹杆可以贯穿该套筒63的空心的内部。
优选地，套筒63与垫圈47是一体的，使得上隔离构件45由包括水平地延伸的垫圈47和竖直地延伸的套筒63的单一部件形成。通过使用这种上隔离构件45，即使在纵向连接构件39可以在朝着固定结构5中的开口57的内壁59的方向上被按压的情况下，也可以一方面防止纵向连接构件39并且另一方面防止接地固定结构5之间的任何电连接。
替代性地或者附加地，也可以在形成下隔离构件53的垫圈55处提供套筒(该替代方案未在附图中示出)。
由于固定设备9与接地的固定结构5的电隔离或脱耦，所以即使在包括在STM7中的缆线27电连接到的固定设备9的部分情况下，监测单元21也可以监测STM7的与损坏有关的电接地连接。
因此，可以通过在初始安装之后例如在系统中添加监测单元21来检测STM7的故障的子集，特别是在固定设备9中的缆线27已经短路的情况下。因此，至少STM监测的缩减的选项可以作为一个相对简单的附加项提供给现有的升降机安装方式的客户。
附图标记列表
1 升降机设备
3 升降机井
5 固定结构
7 悬挂牵引装置
9 固定设备
11 升降机轿厢
13 滑轮装置
15 配重
17 驱动引擎
19 升降机控制器
21 监测单元
23 牵引滑轮
25 承载结构
27 缆线
29 外套
31 STM的异形前侧
33 STM的后侧
35 夹持构件
37 上支撑构件
39 纵向连接构件
40 楔形件
41 壳体
43 环
44 螺母
45 上隔离构件
47 垫圈
49 下支撑构件
51 螺母
53 下隔离构件
55 垫圈
57 开口
59 固定结构中的开口的内壁
61 连接构件的侧壁
62 承载结构
63 套筒
限定概念4的特征的手段可以定义如下：
1.升降机设备(1)，包括：
-升降机井(3)，所述升降机井包括至少一个固定结构(5)；
-悬挂牵引装置(7)，所述悬挂牵引装置包括多条导电缆线(27)；
-升降机轿厢(11)，所述升降机轿厢至少部分地由所述悬挂牵引装置(7)承载；
-固定设备(9)，所述固定设备用于将所述悬挂牵引装置(7)以承载方式固定至所述固定结构(5)；
其中，所述固定设备(9)适于在所述悬挂牵引装置(7)和所述固定结构(5)之间提供电隔离。
2.根据手段1所述的升降机设备，其中，所述固定设备(9)包括隔离构件(45、53)，所述隔离构件插入承载路径中，所述悬挂牵引装置(7)沿着所述承载路径通过所述固定设备(9)机械地附接到所述固定结构(5)，所述隔离构件(45、53)适于将所述悬挂牵引装置(7)与所述固定结构(5)电隔离。
3.根据手段1和2中的任何一种手段所述的升降机设备，其中，所述固定设备(9)包括：
-夹持构件(35)，所述夹持构件夹持所述悬挂牵引构件(7)，
-上支撑构件(37)，所述上支撑构件支撑在所述固定结构(5)上，以及
-纵向连接构件(39)，所述纵向连接构件以承载方式机械地连接所述夹持构件(35)和所述上支撑构件(37)。
4.根据手段3所述的升降机设备，其中，所述固定设备(9)还包括上隔离构件(45)，所述上隔离构件插设在所述上固定构件(37)与所述固定结构(5)处的承载结构(25)之间，所述上隔离构件(45)适于将所述上支撑构件(37)和/或所述纵向连接构件(39)与所述固定结构(5)电隔离。
5.根据手段3或4所述的升降机设备，其中，所述固定设备(9)还包括下支撑构件(49)和下隔离构件(53)，所述下支撑构件支撑所述夹持构件(35)，所述下隔离构件插设在所述下支撑构件(49)与所述夹持构件(35)处的承载结构(62)之间，所述下隔离构件(53)适于将所述下支撑构件(49)与所述夹持构件(35)和/或所述纵向连接构件(39)电隔离。
6.根据手段3至5中的任何一种手段所述的升降机设备，其中，所述上隔离构件(45)和所述下隔离构件(53)中的至少一个隔离构件包括由电隔离材料构成的垫圈(47、55)。
7.根据手段3至6中的任何一种手段所述的升降机设备，其中，所述固定结构(5)包括开口(57)，所述纵向连接构件(39)贯穿所述开口，所述上支撑构件(37)在所述开口的上侧附接到所述纵向连接构件(39)，其中，所述上隔离构件(45)包括电隔离套筒(63)，所述电隔离套筒在所述纵向连接构件(39)贯穿所述固定结构(5)的开口(57)的区域中包围所述纵向连接构件(39)。
8.根据手段3至7中的任何一种手段所述的升降机设备，其中，所述夹持构件(35)包括开口，所述纵向连接构件(39)贯穿所述开口，所述下支撑构件(49)在所述开口的下侧附接到所述纵向连接构件(39)，其中，下隔离构件(53)包括电隔离套筒，所述电隔离套筒在所述纵向连接构件(39)贯穿所述夹持构件(35)的开口的区域中包围所述纵向连接构件(39)。
9.根据手段7和8中的任何一种手段所述的升降机设备，其中，所述上隔离构件(45)和所述下隔离构件(53)中的至少一个隔离构件包括垫圈(47、55)，所述垫圈具有所述套筒(63)，所述套筒沿着轴向方向从所述垫圈延伸。
10.根据手段9所述的升降机设备，其中，所述垫圈(47、55)和所述套筒(63)形成整体式部件。
11.根据手段1至10中的任何一种手段所述的升降机设备，还包括监测单元(21)，所述监测单元电连接至所述悬挂牵引装置(7)的缆线(27)，所述监测单元适于向所述缆线(27)施加电压并且基于测量由所施加的电压产生的缆线(27)中电压的特征来监测所述悬挂牵引装置(7)的当前状态。
12.根据手段1至11中的任何一种手段所述的升降机设备，其中，所述悬挂牵引装置(7)包括至少一个带，所述至少一个带具有包括在电隔离外套(29)内的导电缆线(27)。
13.根据手段1所述的升降机设备，其中，所述固定设备(9)包括隔离构件(54、53)，所述隔离构件插设在承载路径中，所述悬挂牵引装置(7)沿着所述承载路径通过所述固定设备(9)机械地附接到所述固定结构(5)，所述隔离构件(45、53)适于将所述悬挂牵引装置(7)与所述固定结构(5)电隔离，其中，所述固定设备(9)包括：
-夹持构件(35)，所述夹持构件夹持所述悬挂牵引构件(7)，
-上支撑构件(37)，所述上支撑构件支撑在所述固定结构(5)上，
-纵向连接构件(39)，所述纵向连接构件以承载方式机械地连接所述夹持构件(35)和所述上支撑构件(37)，
其中，所述固定设备(9)还包括上隔离构件(45)，所述上隔离构件插设在所述上支撑构件(37)与所述固定结构(5)处的承载结构(25)之间，所述上隔离构件(45)适于将所述上支撑构件(37)与所述固定结构(5)电隔离，
其中，所述固定结构(5)包括开口(57)，所述纵向连接构件(39)贯穿所述开口，所述上支撑构件(37)在所述开口(57)的上侧附接到所述纵向连接构件(39)，其中，所述上隔离构件(45)包括套筒(63)，所述套筒在所述纵向连接构件(39)贯穿所述固定结构(5)的开口(57)的区域中包围所述纵向连接构件(39)，
其中，所述上隔离构件(45)包括垫圈(47)，所述垫圈具有所述套筒(63)，所述套筒沿着轴向方向从所述垫圈延伸。
14.一种使现有的升降机设备现代化的方法，
所述现有的升降机设备包括：
-升降机井(3)，所述升降机井包括至少一个固定结构(5)；
-悬挂牵引装置(7)，所述悬挂牵引装置包括多条导电缆线(27)；
-升降机轿厢(11)，所述升降机轿厢至少部分地由所述悬挂牵引装置(7)承载；
-固定设备(9)，所述同定设备用于将所述悬挂牵引装置(7)以承载方式固定至所述固定结构(5)；
其中，所述方法包括：
修改所述固定设备(9)，以便在所述悬挂牵引装置(7)与所述固定结构(5)之间提供电隔离。
15.根据手段14所述的方法，还包括：
为所述升降机设备提供监测单元(21)，所述监测单元(21)电连接至所述悬挂牵引装置(7)的缆线(27)，所述监测单元适于向所述缆线(27)施加电压并且基于测量由所施加的电压产生的缆线(27)中的电压的特征来监测所述悬挂牵引装置(7)的当前状态。
概念V
用于确定升降机的悬挂构件中的劣化状态的方法和装置
技术领域
根据概念5的本发明涉及用于确定升降机的悬挂构件设备中的劣化状态，特别是承载能力的劣化状态的方法和装置。
背景技术
涉及确定悬挂构件的劣化状态的概念5和对现有技术手段的一些参考的技术背景类似于概念1至概念3的描述的介绍性部分中描述的技术背景。
在这些具体的手段中，虽然确定了悬挂构件以及包括在其中的缆线的电特征，但不需要具体地测量缆线中的任何电阻或者流经缆线的任何电流，取而代之的是，可以通过关联例如各种电测量值并且解读来自这种相对的相关性的结果，能够获得关于悬挂构件的电特征的信息。换句话说，在这些手段中，可能没有必要对绝对电阻值或电流值有任何详细的了解，但将各种电测量值关联起来就足以获得悬挂构件中有关电特征的有价值信息，这允许确定关于这种悬挂构件的劣化状态的信息。
在另一种替代性手段中，悬挂构件的劣化状态不是通过测量悬挂构件本身的任何物理参数来检测的，而是假设悬挂构件随着时间劣化的原因主要是由于弯曲悬挂构件导致的磨损。例如在WO2010/007112A1中描述了这样的手段，该专利文献的内容通过引用的方式并入本文中。
可能需要替代性的方法和装置来确定用于升降机的悬挂构件设备中的劣化状态。具体地说，可能需要这样的方法和装置：该方法和装置能够满足高安全性要求、简单的实施方案和/或者低成本。
发明内容
这样的需求可以通过下文描述的概念5的手段的主题来实现。在下文描述的概念5的手段中以及下面的说明中限定了有益的实施例。
根据概念5的本发明的第一方面涉及一种用于确定用于升降机的悬挂构件设备中的劣化状态的方法。所述悬挂构件设备包括至少一个悬挂构件，所述悬挂构件包括多条导电缆线。所述法至少包括以下步骤：
-计算施加到所述悬挂构件的弯曲周期的次数；
-确定所述悬挂构件的电特征；
-执行：
(a)通过监测‘施加到所述悬挂构件上的弯曲周期的计算次数’和‘所述悬挂构件的确定的电特征’两者来确定严重劣化状态，和/或
(b)基于所确定的电特征来推导所述悬挂构件的当前实际的劣化状态，并且基于所述弯曲周期的计算次数来假设当前预期的劣化状态，并且将所述当前实际的劣化状态与所述当前预期的劣化状态进行比较，据此确定意外劣化状态；以及
-在确定所述严重劣化状态和所述意外劣化状态中的至少一种状态时启动已限定的过程。
在不以任何方式限制概念5的发明的范围的情况下，本发明的实施例的基本思想可以被理解为至少基于如下认识和发现：
一方面，在用于悬挂构件设备中的承载能力的劣化状态的常规手段中，例如在上述引言部分中指出的那些手段中的一些手段中，包括在悬挂构件中的缆线的电特征被认为是悬挂构件的劣化状态的变化的指标。在某些现有技术手段中，已经测量了电缆内的电阻或其它电特征，并且假定这种电阻的增大与悬挂构件中的承载能力的劣化有关。
然而，已经发现的是，仅基于在悬挂构件中测量电特征来为悬挂构件的严重的或意外的劣化状态限定足够精确的量化指标可能是非常困难的，甚至是不可能的。例如，磨损、疲劳现象和/或腐蚀可能会使悬挂构件特别是其承载能力慢慢地劣化。已经发现的是，由于这种缓慢作用而导致的悬挂构件的具体劣化可能很难被检测到。尽管假设这种效应可能会改变例如悬挂构件的缆线中的电阻，但几乎不可能确定任何明确的指标，所述指标例如是最大电阻值，当最大电阻值被超过时，必然表明悬挂构件的过度劣化。
另一方面，仅基于计算特定的劣化事件(例如计算悬挂构件的弯曲)来计算悬挂构件的劣化状态的替代性手段也可以被假定为不足以明确地指示悬挂构件的过度劣化。尤其是这样的手段主要依赖于特定条件下的磨损和劣化实验。
例如，在制造之后直接使用的新的悬挂构件，已经进行了实验，其中，将悬挂构件置于通过反复弯曲产生的实质性机械应力下，然后在悬挂构件损失了它的初始承载能力的例如20％或40％之后进行测试，这种损失被认为是过度的劣化。基于这样的实验，然后假设悬挂构件在过度劣化之前可以被弯曲至少特定的次数，从而悬挂构件例如需要被替换。
然而，由于这些实验通常是在特定的条件下进行的，一方面，假定悬挂构件在其初始状态是没有劣化的，另一方面，进一步假设在悬挂构件的劣化主要是由于其反复弯曲而发生的，所以用于确定劣化的这些手段通常可以忽略其它也可能使悬挂构件的质量劣化的影响。
例如，在例如将悬挂构件从制造现场运输到安装现场期间和/或在安装现场安装悬挂构件期间，不正确地处理悬挂构件可能会损坏悬挂构件的完整性。例如，在运输或安装过程中，作为悬挂构件的带可能被损坏，使得包围其缆线的聚合物外套被损坏。由于这种损坏，缆线可能例如被暴露，即，不再受到外套的保护，从而例如暴露的缆线的局部腐蚀可能使带的质量显著地劣化。
换句话说，已经发现当作为单一测量值时，常规手段(即，测量电特征以及计算悬挂构件的弯曲次数)可能无法可靠地指示悬挂构件的过度劣化。
因此，在本文中建议将这些常规手段组合起来，以便为确定悬挂构件设备中的劣化状态提供更可靠的方法。其中，将施加到悬挂构件的弯曲周期的次数作为一个测量值来计算，并且另外地确定悬挂构件的电特征作为另一个测量值。
然后，可以确定严重劣化状态，例如当弯曲周期的次数超过弯曲周期的特定最大允许数量或者测得的电特征偏离基准特征超过最大允许差异时。
替代性地或者附加地，一方面，可以通过基于确定的电特征推导出悬挂构件当前的实际劣化状态，另一方面，基于所计算的弯曲周期数来假设当前预期的劣化状态，最后将当前的实际劣化状态与当前预期的劣化状态进行比较。换句话说，验证当前测量的悬挂构件的电特征是否表示符合预期的劣化状态的实际劣化状态，这是因为可以假定是由于所计算的悬挂构件的弯曲次数(即“操作时间”)。
在确定严重劣化状态和/或意外劣化状态时，可以启动适当的规定程序，例如停止升降机的操作、充分修改其操作和/或通知第三方有关严重劣化状态和/或意外的劣化状态。
换句话说，为了最终确定悬挂构件是否过度地和/或意外地劣化，监测两个通常独立的指标，以便随后启动适当的措施，例如停止升降机的操作和/或更换悬挂构件和/或向操作人员或升降机的维修/维修人员提供相关信息。
在这样的组合手段中，一方面可以认为，悬挂构件的劣化主要受其反复弯曲的影响。因此，通过计算弯曲周期并且比较例如具有先前基于例如密集实验确定的弯曲周期的最大允许数量，可以提供用于区分悬挂构件的可接受的劣化和过度劣化的明确的标准。
然而，在本文提出的组合手段中，也考虑到这种假设一般只有在悬挂构件被正确地处理和操作并且不被重复弯曲之外的其它效果损坏的情况下才是真实的。因此，为了也考虑到这种附加的劣化效应，还要确定或测量悬挂构件的电特征，并且将其作为悬挂构件过度劣化的附加指标来考虑。如下面进一步详细描述的，这样的电特征可以提供指示悬挂构件的各种类型的损坏的可靠的指标；所有这些损坏可以立即减小例如悬挂构件中的承载能力，或者至少减少悬挂构件的生命周期。
换句话说，在本文提出的组合手段中，只要施加到悬挂构件的弯曲周期的数量不超过最大允许数量，就通常假定没有或仅有可接受的悬挂构件的劣化。然而，这仅在计算弯曲周期的同时测得的悬挂构件的电特征表明在悬挂构件上没有发生特定的损坏或特定的劣化的情况下才是正确的。然而，如果基于电测量值检测到这种特定的损坏或特定的劣化，则可以将其视为指示悬挂构件的过度或意外的劣化，或者替代性地，它们可以被视为至少影响悬挂构件的劣化状态，例如，弯曲周期的最大允许数量可以被调整或修正成较低的值。
因此，在使用本文提出的组合手段的情况下，与单独地应用单一手段的情况相比，可以显著提高确定悬挂构件中的过度劣化状态的可靠性。此外，在组合现有技术手段时，可能会出现协同效应，从而可能进一步增加升降机的操作安全性和/或允许经济效益。
根据本发明的实施例，考虑到施加到悬挂构件上的弯曲周期的计算计数，确定当前确定的电特征允许偏离基准特征的最大允许差异。
换句话说，在被认为指示严重劣化状态之前，目前测量的电特征可能偏离基准特征达最大允许差异，该最大允许差异可能不一定是固定数字或参数。相反地，考虑到悬挂构件已经被弯曲的频率，即，考虑与其可操作“年龄”有关的悬挂构件的特性，可以确定这样的最大允许差异。
例如，针对尚未由于反复弯曲而显著地劣化的相对新的悬挂构件，测得的特定电特征可能被认为尚未指示任何严重劣化状态，然而，测量陈旧的悬挂构件的相同的特定电特征可能被认为指示该陈旧的悬挂构件的实际的严重劣化状态，其中，该陈旧的悬挂构件已经被弯曲多次，因此已经显著劣化，并且接近其寿命周期的末尾。
因此，用于确定悬挂构件的严重劣化状态的两个标准，即，计数的弯曲周期次数和当前测量的电特征不一定必须彼此独立地解释，而是相反地，可以相互关联地解释。具体地说，当确定特定测量电特征是否应该被认为指示严重劣化状态时，可以考虑悬挂构件的计算的弯曲次数。
这可以有利地产生悬挂构件的扩展可用性，例如，是否存在严重劣化状态的决定，例如，可以基于更复杂的指示做出必须更换悬挂构件的决定。例如，悬挂构件在其生命周期开始时被测量的电特征的轻微差异不一定会对悬挂构件造成任何替换的后果，而在生命周期的后期阶段，可以将相同的电特征解释为指示严重劣化，需要立即更换悬挂构件。
替代性地，根据本发明的实施例，最大允许差异是固定地预先确定的。
换句话说，最大允许差异可以固定地设定，目前测得的电特征可以偏离基准特征达所述最大允许差异。例如，这样的最大允许差异可能是从前面的实验推导出来的。例如，测试或实验可能表明，悬挂构件的特定损伤或严重劣化随着电特征的变化而变化，以致当目前测量的悬挂构件的电特征改变这种特定的差异时，这可以被认为指示严重劣化状态。
假设固定地预定的最大允许差异可以以简单的方式来实现，例如，将相应的差异值存储在存储器中，该存储器包括在适于执行本文提出的监测方法的装置中。
根据本发明的实施例，考虑当前确定的悬挂构件的电特征来确定弯曲周期的最大允许数量。
换句话说，类似于上面进一步解释的实施例，所述两个确定标准可以被认为是相互影响的。在目前的情况下，悬挂构件由于其过度劣化而在假定其寿命终止之前可能弯曲的最大允许数量可能不是固定数量，而是其自身可能取决于当前测量的悬挂构件的电特征。
例如，当所测量的电特征表明悬挂构件虽然已经很陈旧并且已经弯曲很多次时却处于非常好的状态，则这个信息可以被用来增加弯曲的最大允许数量，使得悬挂构件被允许具有比如下悬挂构件更长的可操作寿命：对于该悬挂构件而言，所测量的电特征已经指示了一些显著但不严重的劣化。
相应地，悬挂构件的生命周期可以更好地适应其实际的劣化条件，并且悬挂构件因此可以潜在地被使用更长的时间段，而不会增大故障的风险。
替代性地，根据本发明的实施例，弯曲的最大允许数量是固定地预先确定的。
这种固定预定的最大数目可以例如从先前的实验或测试中导出。固定的数字可以容易地存储在例如装置的存储器中，以便随后反复地与当前计算的弯曲周期数进行比较。
根据本发明的实施例，基于在非劣化条件下测得的悬挂构件的电特征来确定当前已确定的电特征可以比较的基准特征。
换句话说，当确定所测量的电特征是否表示悬挂构件的严重劣化状态时，将当前测量的电特征与在悬挂构件没有劣化的状态下测量的参考电特征(例如在制造和测试了悬挂构件之后)进行比较。因此，通过将当前测得的电特征与悬挂构件的初始电特征进行比较，可以确定这些电特征是否已经显著地改变并且与初始电特征的差异已经超过了允许的差异。通过具体地将当前测量的电特征与非劣化的特征进行比较，可以确定例如悬挂构件是否已经例如在其运输、储存和/或安装期间被显著地损坏。
如本文中使用的，术语“弯曲周期”可以理解为例如指的是在横向于其纵向方向的方向上弯曲悬挂构件的至少一部分的过程。例如，当悬挂构件沿着牵引滑轮或滑轮装置行进时会弯曲。一个弯曲周期可以被认为是：所述悬挂构件的至少一部分弯曲一次而弯曲到弯曲方向上，并且随后再弯回来的结果。每一次来回弯曲通常显著地使悬挂构件承受应力并且引起磨损效果。
根据本发明的实施例，悬挂构件被细分为多个部分，并且为每个部分计算被施加到所述悬挂构件的每个部分的多个部分的弯曲周期。然后，施加到所述悬挂构件的弯曲周期的次数被设定为对应于针对所述悬挂构件的每个部分计数的弯曲周期的总数的最大值。
换句话说，悬挂构件的弯曲周期优选地不是被简单地独立于悬挂构件弯曲的位置而计数的。相反地，假定悬挂构件被细分为多个部分，然后确定悬挂构件在哪个部分处发生了弯曲。分别对每个部分计算弯曲周期。例如，在升降机的典型操作期间，悬挂构件的某些部分比其它部分弯曲得更频繁。这可能是由于例如升降机舱室更频繁地移动到诸如地面的特定楼层而不是其它位置。
用于指示是否已经达到严重劣化状态的弯曲周期的次数不一定等于施加到悬挂构件的整体的弯曲次数，而是与施加到所述悬挂构件的已经最频繁地弯曲的部分的弯曲的次数相对应。
相应地，由于施加到悬挂构件的各个部分的弯曲的次数典型地显著地低于施加到整个悬挂构件的总弯曲的数量，所以悬挂构件的生命周期可以显著地延长，同时提供非常高的操作安全性，这是因为悬挂构件的严重劣化状态可以被确定为其“最弱的部分”。即，悬挂构件的严重劣化状态是根据施加到最频繁地弯曲的部分的弯曲周期的计数来确定的。
本申请的申请人在以前的专利申请和/或专利WO2010/007112A1和EP2303749B1中已经描述了类似的手段，这些专利申请和/或专利的全部内容通过引用的方式并入本文中。应该特别指出的是，对于这些在先申请和/或专利中描述的这种特征，也可以或者可以寻求保护，并且这种特征可能有助于实现本发明的实施例的技术目的，并且因此可以包括在解决本申请的主题的发明的技术问题。具体地说，这样的特征可以隐含地明确地属于本申请中所包含的本发明的描述，并且因此属于所提交的申请的内容。这样的特征在参考文献中的全部技术信息中被精确地定义和识别。
在显著地简化的手段中，施加到悬挂构件的弯曲周期的次数可以被设定为等于升降机在一个运动方向上执行的行程的次数，然后反转运动方向。然后，假定在每一次行程中，悬挂构件至少在其一些部分中由于例如沿着牵引滑轮或滑轮装置被引导而弯曲。如果升降机的运动方向在稍后的时间点反转，并且沿着滑轮装置的牵引滑轮再次引导这些部分，则可能仅再次弯曲相同的部分。换句话说，在这种简化的手段中，弯曲次数可以被视为与升降机在其操作过程中运动方向的反转次数有关。
这种手段可能特别容易实现，这是因为许多升降机包括行程计数器，使得悬挂构件的弯曲次数可以容易地假定为对应于由行程计数器计数的行程次数。然而，这样的手段没有考虑到通常在每次行程期间，只有一部分而不是全部的悬挂构件的部分被弯曲。因此，这样简化的手段通常会比之前描述的更复杂的手段更早地导致严重劣化状态。
根据本发明的实施例，确定所述悬挂构件的电特征包括如下电特征中的至少一个电特征：
-指示所述悬挂构件中的至少一条缆线断裂的电测量值；
-指示‘用于向所述缆线中的至少一条缆线施加所述电压的电压源’和‘所述缆线中的至少一条缆线’之间的电连接被中断的电测量值；
-指示所述悬挂构件中的至少一条缆线电接地的电测量值；
-指示所述悬挂构件中的至少两条缆线发生短路的电测量值；
-指示贯穿所述悬挂构件的缆线中的至少一条缆线的电导率随着时间而改变的电测量值。
换句话说，测量悬挂构件的电特征的步骤可以包括一个或多个不同类型的电测量值，每种类型具体地涉及可能出现在悬挂构件内的特定类型的劣化或损坏。
例如，电测量值可能指示包括在悬挂构件中的缆线中的至少一条缆线断裂。在这种情况下，通过断裂的缆线的电连接通常被中断，这可以容易地被检测到，例如通过在缆线的一端处对缆线施加测试电压，并且例如在悬挂构件的相反端处检测所产生的电压。悬挂构件中的一条或多条断裂的缆线典型地表示悬挂构件的承载能力的严重劣化。
作为进一步的示例，可以使用电测量来测试用于将电压施加到至少一条缆线的电压源是否仍然正确地连接到相应的缆线或者是否存在电气中断。尽管这种中断可能不一定表明悬挂构件中的承载能力显著劣化，但升降机可能仍然表现出严重劣化状态，这是因为由于这种中断，在悬挂构件上不能进行有意义的电特征测量。因此，为了确保升降机的安全性，可能需要检测这种未连接的电压供应或电气中断。
作为第三个实例，电测量值可以指示包括在悬挂构件中的缆线中的至少一条缆线电接地。这种接地可能典型地是由于包围缆线的外套的损坏而发生的。由于这种损坏，一条或多条缆线可能会局部地暴露，因此可能会与升降机设备内的电接地的滑轮或滑轮装置或其它部件接触。因此，在检测到一条或多条缆线的任何电接地时，可以假定例如悬挂构件的外套被损坏，这种损坏可能立即或者在更长的时间内导致悬挂构件的劣化。
作为第四个实例，电测量值可以表示悬挂构件中的至少两条缆线彼此电连接，即短路。这种电短路可能典型地发生在相邻的缆线之间的外套的隔离部分被损坏的情况下。因此，检测这样的电短路可以被视为指示外套的可能导致悬挂构件劣化的损坏。
作为最后一个实施例，电测量值可以指示包括在悬挂构件中的缆线中的至少一条缆线中的电导率随着时间而改变，即，不再对应于缆线在其初始状态下的电导率。电连接性的这种变化可以是由于缆线的其它物理特征的改变，例如缆线的总体或局部腐蚀而导致的。相应地，电导率的变化可以间接地指示这些其它物理特征的变化，其中，这些变化可能与悬挂构件的严重劣化状态(特别是承载能力的降低)相关。
根据本发明的实施例，确定所述电特征包括如下步骤中的至少一个步骤：
-确定贯穿所述悬挂构件的电阻率，
-确定贯穿所述悬挂构件的电导率，
-确定贯穿所述悬挂构件的感应率，
-使用施加到所述悬挂构件的磁测量值来确定所述电特征，以及
-使用施加到所述悬挂构件的相测量值来确定所述电特征。
例如，在引言部分提到的那些现有技术手段教导了：基于通过悬挂构件的缆线来测量电阻，可以至少定量地甚至定量地确定悬挂构件的劣化状态。因此，例如通过测量这样的电阻，可以确定悬挂构件是否(例如由于连续的磨损)发生了严重劣化状态，使得例如甚至在达到允许的弯曲次数之前悬挂构件就应该被更换。替代性地，通过例如测量这种电阻，可以验证仅基于悬挂构件的操作年龄(即，施加到其上的弯曲周期的计算数量)所假定的悬挂构件的预期劣化状态是否对应于由电特征(即，在这种情况下测得的电阻)推导出的实际劣化状态。
根据本发明的实施例，在测量电特征时，测量与多相交变电流的全部相的净和相关的指示电流In，其中，多相变变电流的至少一相被施加到悬挂构件的缆线中的一条缆线。
根据本发明的更具体的实施例，测量所述悬挂构件的电特征包括：
-提供包括多条导电支路的多相交变电流电路；
-通过使所述悬挂构件的缆线中的至少一条缆线电连接至所述多相交变电流电路的支路中的一条支路，将所述多相交变电流中的至少一相施加到所述悬挂构件的缆线中的至少一条缆线；
-将所述多相交变电流中的至少另一相施加到所述悬挂构件的另外至少一条缆线中的至少一条缆线以及至少一个独立的电阻器，所述至少一条缆线和所述电阻器电连接至所述多相交变电流电路的至少一个其它支路，其中，每一相中的峰值电流相对于另一相中的峰值电流移位一相角；
-测量指示电流In，所述指示电流是如下电流中的至少一种电流：
所述多相交变电流的全部相的净和，以及
流经与所述多相交变电流电路并联的中性线的旁路电流；
-基于测得的指示电流来确定所述悬挂构件的测得的电特征。
本实施例与概念1的发明密切相关，并且在此对它的进一步的具体实施例进行详细的描述。
根据本发明的实施例，所述悬挂构件具有第一组和第二组导电缆线。其中，测量所述电特征包括：
-将第一交变电压U1施加到所述悬挂构件的第一组缆线的第一端；
-将第二交变电压U2施加到所述悬挂构件的第二组缆线的第一端，
其中，所述第一交变电压和第二交变电压具有相同的波形以及180°的相差；
-确定如下两种电压中的至少一种电压：
(i)和电压U+，所述和电压U+与第三电压U3和第四电压U4之和(U3+U4)相关，所述第三电压U3是所述第一组缆线的第二端与共用电位之间的电压，并且所述第四电压U4是所述第二组缆线的第二端与所述共用电位之间的电压；
(ii)差电压U-，所述差电压U-与所述第三电压U3和所述第四电压U4之间的差值相关；
-基于所述和电压U+和所述差电压U-中的至少一种电压来确定所述悬挂构件的电特征。
优选地，所述第一组缆线的第二端和所述第二组缆线的第二端通过连接电阻器(R5)而电连接。
优选地，基于所述和电压U+和所述差电压U-两者来确定所述劣化状态。
优选地，相对于如下状态的任何差异都被认为指示所述悬挂构件中的劣化：在所述状态下，所述和电压U+不包含交变电压分量U+，AC并且所述差电压U-包含交变电压分量U-，AC。
本实施例与概念2和概念3的发明密切相关，并且在此对它们的进一步的具体实施例进行详细的描述。
根据概念5的本发明的第二方面，提供了一种用于确定用于升降机的例如悬挂构件设备中的例如承载能力的劣化状态的监测设备。该悬挂构件包括多条导电缆线。监测设备被构造成执行根据上述概念5的本发明的上述第一方面的实施例的方法。
具体地说，根据本发明的实施例，所述监测设备可以包括：
-计算装置，所述计算装置被构造成用于基于从用于控制所述升降机的操作的升降机控制装置获得的信息来计算施加到所述悬挂构件的弯曲周期的次数；
-电测量装置，所述电测量装置电连接至所述悬挂构件中的缆线中的至少一条缆线，并且被构造成用于在向所述缆线中的至少一条缆线施加电压时测量所述悬挂构件的电特征；
确定装置，所述确定装置被构造成用于确定如下状态中的至少一种状态：
(a)通过监测‘施加到所述悬挂构件(11)上的弯曲周期的计算次数’和‘所述悬挂构件(11)的已确定的电特征’两者来确定所述悬挂构件的严重劣化状态；以及
(b)基于所确定的电特征来推导所述悬挂构件的当前实际的劣化状态，并且基于所述弯曲周期的计算次数来假设当前预期的劣化状态，并且将所述当前实际的劣化状态与所述当前预期的劣化状态进行比较，据此确定所述悬挂构件的意外劣化状态。
例如，所述确定装置可以被构造成用于基于以下各项来确定悬挂构件的严重劣化状态：
指示如下情况的信息：由计算装置计算出的施加到悬挂构件的弯曲周期的计算次数超过了最大允许数量，以及
指示如下情况的信息：由电测量装置测量的悬挂构件的测得的电特征与基准特征的差异超过了最大允许差异。
换句话说，可以使用特定的监测装置来连续地或者重复地监测升降机中的悬挂构件的劣化状态。一方面，该装置适用于计算施加到悬挂构件上的弯曲周期的数量。可以使用特定的计算装置来执行这种计数。另一方面，该装置适用于测量悬挂构件的电特征。然后，所述装置可以使用例如它的确定装置来确定悬挂构件的严重或意外的劣化状态是否实际地存在。
这样的决定可以基于例如指示所计数的弯曲周期的次数超过了最大允许数量的信息以及指示所测得的悬挂构件的电特征与基准特征的差异超过了最大允许差异的信息中的每个信息。
替代性地，例如，所述确定装置可以例如验证主要考虑了悬挂构件的可操作年龄而假定的悬挂构件的预期劣化状态(即，施加到其上的弯曲周期的计算次数)与从其确定的电特征推导出来的悬挂构件的实际劣化状态是否正确地相互对应。
计算装置、电测量装置、确定装置中的每个都可以连接到升降机控制器(其控制升降机的操作)，并且可以接收来自该升降机控制器的数据或信息，或者可以将它自身的数据或信息传送至升降机控制器。可以通过使用硬件连接或者可以无线地建立这样的数据交换连接。
因此，例如，计算装置可以接收来自升降机控制器的关于在升降机中执行的行程的数据或信息，使得计算装置可以从这样的升降机控制信息推导出用于计算施加到悬挂构件的弯曲周期的次数的所需信息。类似地，电测量装置可以连接到升降机控制器，使得当执行电测量装置自身的电测量时，可以考虑到来自升降机控制器的信息或数据。确定装置也可以连接到升降机控制器，从而例如当检测到悬挂构件的严重劣化状态时，这种信息可以被传送到升降机控制器，使得升降机控制器例如可以随后停止升降机的操作、限制升降机的操作、向升降机的使用者或操作者输出警报、和/或采取任何其它适当的措施。
根据概念5的本发明的第三方面，提出了一种升降机。所述升降机包括根据概念5的发明的上述第二方面的实施例的装置。
应该指出的是，本发明的实施例的可能特征和优点部分地针对用于确定悬挂构件设备中的劣化状态的方法进行描述，并且部分地针对适于在升降机中执行或控制这种方法的监测设备进行描述。还参考包括这种监测设备的升降机描述了一些特征。本领域的技术人员将会认识到，这些特征可以适当地从一个实施例转移到另一个实施例，即从方法到装置，反之亦然，这些特征可以被修改、改变、组合和/或替换等，以实现本发明的进一步实的施例。
附图说明
在下文中，将参考概念5的附图来描述概念5的本发明的有利的实施例。然而，附图和描述都不应解释为限制本发明。
图1示出了可以应用根据本发明的实施例的方法的升降机。
图2示出了示例性悬挂构件。
图3示出了根据本发明的实施例的监测设备的示例性实施例。
图4示出了根据本发明的实施例的监测设备的替代性示例性实施例。
图5示出了根据本发明的实施例的用于监测设备的电测量装置的实例，该电测量设备用于测量悬挂构件中的电特征。
图6示出了根据本发明的实施例的用于监测设备的电测量装置的另一个实例，该电测量设备用于测量悬挂构件中的电特征。
图7示出了在利用如图6所示的电测量装置来测量悬挂构件的电特征期间所要感应的或者测量的电参数。
这些附图只是示意图，并不是按比例绘制的。在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的特征。
具体实施方式
图1示出了升降机1，在该升降机中可以实施根据本发明的实施例的方法。
升降机1包括舱室3和配重5，舱室3和配重5可以在升降机井7内竖直地移动。舱室3和配重5由悬挂构件设备9悬挂。该悬挂构件设备9包括一个或多个悬挂构件11，有时也被称为悬挂牵引媒介(STM)。这种悬挂构件11可以是例如绳索、带等。在图1所示的设备中，悬挂构件11的端部在升降机井7的顶部固定在升降机1的支承结构上。悬挂构件11可以使用升降牵引机13驱动牵引滑轮15来移动。舱室3和配重5可以通过将悬挂构件11卷绕在滑轮装置16上而由悬挂构件11保持。升降牵引机13的操作可以由控制装置18控制。例如，在悬挂构件设备9的相反的端部处，可以设置用于确定悬挂构件设备9中的劣化状态的监测装置17的部件。
可以注意到的是，升降机1特别是其悬挂构件11以及用于确定劣化情况的监测装置17可以以不同于图1所示的其它各种方式来构造和布置。
例如由牵引机13驱动的悬挂构件11可以利用金属缆线或绳索来支撑诸如由牵引机13移动的舱室3和/或配重5的悬挂负载。
图2示出了实施为具有带19的悬挂构件11的实例。带19包括多条彼此平行地且隔开地设置的缆线23。缆线23被包围在基体材料21中，基体材料21形成例如涂层或外套。这样的涂层可以机械地联接相邻的缆线23。涂层可以具有纹理化的或异形表面，该表面包括纵向引导槽。缆线23可以典型地由线构成或者包括线，该线由诸如钢等金属制成。基体材料21可以由塑料或弹性材料构成或者包含塑料或弹性材料。
因此，缆线23典型地是导电的，使得电压可以被施加到缆线，并且/或者电流可以通过缆线馈送而没有显著的损失。此外，缆线23优选地利用插设的电绝缘的基体材料21而彼此电隔离，使得只要涂层的完整性没有劣化，电流或电压就不能在相邻的缆线之间传输，即，没有显著的分路电流能够从一条缆线23流动到另一条缆线。
图3和图4示出了包括用于确定升降机1的悬挂构件11中的劣化状态的监测设备的示例性实施例，该监测设备包括控制装置18和监测装置17。监测设备(17+18)包括计算装置25、电测量装置27和确定装置29。这些装置25、27、29可以作为单独的单元来实现。替代性地，这些装置25、27、29可以整合成单独一个单元。此外，控制装置18和监测装置17可以被实现为分开的装置，或者可以被实现为单独的装置，例如全部并入升降机控制单元，以控制升降机的整体功能或操作。在一个实施例中，控制装置18可以与升降机控制单元基本相同，而在另一些实施例中，控制装置18可以是升降机控制单元的一部分或子系统。在进一步的实施例中，控制装置18可以与升降机控制单元分开。各个部分20可以分布在控制装置18和监测装置17之间。装置25-29可以用硬件中的不同的装置或单元实现，而作为计算机程序的实施例，因而例如计算单元(例如，升降机控制单元或者控制装置18或监测装置17)内的软件的实施例，也是可以想到的。
例如，在图3中，基本上所有上述装置25-29至少在逻辑上与监测装置17相关联。在图4中，例如，计算装置25可以至少在逻辑上与控制装置18相关联。此外，确定装置29的情况也类似。
在图3的示例性实施例中，计算装置25连接到升降机控制装置18，以便接收来自控制装置18的数据或信息，如箭头24所示。这样的数据或信息可以指示例如升降机是否正在操作，即，升降牵引机13当前是否在移动悬挂构件11。此外，控制装置18可以提供与舱室3和/或配重5的当前位置相关的数据或信息。在接收到这样的信息后，计算装置25可以推导出允许计算施加到悬挂构件11的弯曲周期的数量的信息。例如，每次在升降机1的行程期间或者每次升降机的运动方向反转时，施加到悬挂构件11的弯曲周期的次数增加。换句话说，增加弯曲周期的次数的一个替代方案可以被实现为行程计数器，即使连续的行程处于升降机/舱室运动的同一方向上，而另一个替代方案是仅计数，因此如果运动的方向发生变化，则增加弯曲周期计数。这可以在计算整个悬挂构件11的弯曲周期或者在分段方法期间应用。
优选地，计算装置25不仅简单地起到行程计数器的作用。相反地，通过例如考虑到所提供的关于舱室3和配重5的当前位置的信息，可以得到指示悬挂构件11的当前正在弯曲的位置的附加信息。因此，可以使计算装置25不是简单地计算整个悬挂构件11的弯曲周期，而是可以计算施加到形成整个悬挂构件11的多个部分中的每个部分的弯曲周期。例如，悬挂构件的一个部分可以对应于在建筑物的两个相邻楼层之间延伸的悬挂构件的一部分。这种优选的计算装置25以及由它执行的用于计算弯曲周期的方法的原理、进一步的细节以及可能的优点已经在申请人的在先专利申请WO2010/007112A1和EP2303749B1中公开，这些专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
如箭头26所示，施加到悬挂构件11上的弯曲周期的计算次数从计算装置25提供到确定装置29。
电测量装置27电连接到悬挂构件11。例如，电测量装置27包括电压源，该电压源用于产生电压V并且将该电压V施加到悬挂构件11的一条或多条缆线23上。优选地，电压源适于产生两相或更多相的交变电压，这些相相对于彼此移相，并且每一相被施加到一条或者一组缆线23，或者替代性地被施加到独立的电阻器。如下面进一步详述的，电测量装置27可以通过将电压施加到缆线23中的至少一条缆线并且然后通过监测缆线23中的电参数来测量悬挂构件的电特征。
然后，电测量装置27可以如箭头28所示地将关于悬挂构件11的电特征的信息提供给确定装置29。
确定装置29可以使用来自计算装置25和电测量装置27的信息/数据来确定悬挂构件11中是否存在严重劣化状态。
如果计算装置25提供的弯曲周期的次数超过最大允许数量，则假定存在这种严重劣化状态。例如，可以在正常操作条件下用示例性的非劣化的悬挂构件执行的实验的结果来预先确定这种弯曲周期的最大允许数量。在这样的实验中，在多次弯曲悬挂构件之后重复地测试悬挂构件是否仍具有大于其初始值的60％或大于其初始值的80％的足够的承载能力。典型地，弯曲周期的最大允许数量由这样的实验确定为在1500万次到2000万次弯曲周期的范围内，但也可以更高或者更低，这取决于特定的操作条件和/或特定类型的悬挂构件11的特性。因此，最迟在针对当前悬挂构件11计算出了弯曲周期的最大允许数量之后，确定装置29将会假定反复的弯曲将使悬挂构件11劣化到一定程度，使得已经达到严重劣化状态，并且典型地应该更换悬挂构件11。
作为第二个决定性参数，确定装置29考虑由电测量装置27测量和提供的电特征。只要这些电特征不过大地偏离基准特征，则假定悬挂构件11在正常操作条件下被操作，即，例如没有损坏或腐蚀得超出正常状态。只要的确如此，确定装置29就仅根据悬挂构件11是否已被弯曲超过允许的弯曲周期次数的确定来决定悬挂构件11是否可以进一步操作。然而，一旦这种情况不成立，即，在悬挂构件11中测得的电特征偏离基准特征超过最大允许差异，则可以假定悬挂构件11发生了明显的劣化或损坏，这不仅可以归因于其反复弯曲。基于与基准特征的差异的特定类型，确定装置29可以判断该差异是否表示应该直接停止升降机1的操作的严重劣化状态，或者是否应该启动其它策略。
图4示出了用于确定升降机1的悬挂构件11中的劣化状态的监测设备17的替代性实施例。其中，在仍然构成监测设备17的一部分的同时，计数器25不再被包括在相同的壳体中作为确定装置29和电测量装置27，而是构成升降机控制装置18的一部分。典型地，在这样的控制装置18中，计算这些行程中的升降机行程的次数或运动反向的次数，这样的信息可以如箭头26所示地提供给确定装置29。
此外，例如，控制装置18可以等同于升降机控制单元。这种升降机控制单元可以(已经)包括用于计算行程、弯曲周期和/或分段弯曲周期的计算装置25。在此，监测装置17可以仅向升降机控制器提供如箭头30所示的信号/信息，以指示所确定的电特征，或者指示悬挂构件的当前实际劣化状态。所述信息可以被提供给控制装置18/升降机控制单元，所述控制装置18/升降机控制单元依次评估信号/信息，并且执行控制装置18/升降机控制单元中的本发明的方法。因此，确定单元29至少在逻辑上与控制装置18/升降机控制单元相关联/布置在控制装置18/升降机控制单元中也是可行的。确定单元29甚至可以是控制装置18/升降机控制单元内的计算部分，例如体现在控制装置18/升降机控制单元的控制程序中。在这样的实施例中，如箭头26所示的信号/信息可能完全不存在，或者可以是对监测装置17的简单指示，即，应该执行电特征的确定。
在图5和图6中，示出了在电测量装置27的示例中要实施的可能的原理和特征。以上针对概念1进一步详细描述了图5所示的原理和特征。以上针对概念2和概念3进一步详细地描述了图6所示的原理和特征。附图是对应于概念1、概念2和概念3的附图，但已经分别通过在图5中添加前缀“1”(即“31”变成“131”)以及在图6中添加前缀“2”来修改附图标记。
最后，应该指出的是，诸如“包括”等术语不排除其它元件或步骤，并且诸如“一”或“一个”等术语不排除多个的情况。结合不同的实施例所描述的要素也可以进行组合。还应该注意的是，权利要求书中的附图标记不应该被认为限制权利要求书的范围。
附图标记列表
1 升降机
3 舱室
5 配重
7 升降机井
9 悬挂构件设备
11 悬挂构件
13 牵引机
15 牵引滑轮
16 滑轮装置
17 用于确定劣化情况的装置
18 升降机控制器
19 带
21 基体材料
23 缆线
24 去往计算装置的信息流
25 计算装置
26 去往确定装置的信息流
27 电测量装置
28 去往确定装置的信息流
29 确定装置
30 去往升降机控制器的信息流
127 支路
129 公共点
131 多相交变电流电路
133 电源侧
135 负载侧
137 中性线
a、b、c 支路的线路
Ya、Yb、Yc 交变电压
Ia、Ib、Ic 交变电流
Zya、Zyb、Zyc 支路中的电阻
In 旁路电流
Zn 中性线中的电阻
223 缆线
224a 第一组缆
224b 第二组缆线
225a 第一组缆线的第一端
225b 第二组缆线的第一端
227a 第一组缆线的第二端
227b 第二组缆线的第二端
229 确定单元
231 第一电压测量设备
233 第二电压测量设备
235a 第一电压确定单元
235b 第二电压确定单元
235c 第三电压确定单元
235d 第四电压确定单元
236 拉起电压源
237a 第一交变电压确定单元
237b 第一直流电压确定单元
237c 第二电压确定单元
238 中心点
239a、b 电容器
241 第一接地故障
243 第二接地故障
245 对称短路
247 非对称短路
限定概念5特征的手段可以定义如下：
1.一种用于确定用于升降机(1)的悬挂构件设备(9)中的劣化状态的方法，所述悬挂构件设备(9)包括至少一个悬挂构件(11)，所述至少一个悬挂构件包括多条导电缆线(23)，
所述方法包括：
-计算施加到所述悬挂构件(11)的弯曲周期的次数；
-确定所述悬挂构件(11)的电特征；
-执行如下选项中的至少一个选项：
(a)通过监测‘施加到所述悬挂构件(11)上的弯曲周期的计算次数’和‘所述悬挂构件(11)的确定的电特征’两者来确定严重劣化状态，以及
(b)基于所确定的电特征来推导所述悬挂构件的当前实际的劣化状态，并且基于所述弯曲周期的计算次数来假设当前预期的劣化状态，并且将所述当前实际的劣化状态与所述当前预期的劣化状态进行比较，据此确定意外劣化状态；以及
-在确定所述严重劣化状态和所述意外劣化状态中的至少一种状态时启动已限定的过程。
2.根据手段1所述的方法，其中，在选项(a)中，所述严重劣化状态是在如下两种情况中的至少一种情况发生时确定的：
-施加到所述悬挂构件(11)的弯曲周期的计算次数超过最大允许数量，以及
-所述悬挂构件(11)的确定的电特征相对于基准特征的差异超过最大允许差异。
3.根据手段2所述的方法，其中，所述最大允许差异是如下情况中的至少一种情况：
-考虑到施加到所述悬挂构件(11)的弯曲周期的计算次数而确定的，以及
-固定地预定的。
4.根据手段2和3中的任何一种手段所述的方法，其中，所述最大允许数量是如下情况中的至少一种情况：
-考虑到所述悬挂构件(11)的确定的电特征而确定的，以及
-固定地预定的。
5.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，所述基准特征是基于测量处于未劣化条件下的所述悬挂构件(11)的电特征而确定的。
6.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，所述悬挂构件被细分为多个部分，其中，为每个部分计算被施加到所述悬挂构件(11)的每个部分的弯曲周期的数量，并且其中，施加到所述悬挂构件(11)的弯曲周期的数量被设定为对应于针对所述悬挂构件(11)的每个部分计数的弯曲周期的总数的最大值。
7.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，确定所述悬挂构件(11)的电特征包括如下电特征中的至少一个电特征：
-指示所述悬挂构件(11)中的至少一条缆线(23)断裂的电测量值；
-指示‘用于向所述缆线(23)中的至少一条缆线施加所述电压的电压源’和‘所述缆线中的至少一条缆线’之间的电连接被中断的电测量值；
-指示所述悬挂构件(11)中的至少一条缆线(23)电接地的电测量值；
-指示所述悬挂构件(11)中的至少两条缆线(23)发生短路的电测量值；
-指示贯穿所述悬挂构件(11)的缆线(23)中的至少一条缆线的电导率随着时间而改变的电测量值。
8.根据前述手段中的至少一种手段所述的方法，其中，确定所述电特征包括如下步骤中的至少一个步骤：
-确定贯穿所述悬挂构件的电阻率，
-确定贯穿所述悬挂构件的电导率，
-确定贯穿所述悬挂构件的感应率，
-使用施加到所述悬挂构件的磁测量值来确定所述电特征，以及
-使用施加到所述悬挂构件的相测量值来确定所述电特征。
9.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，在确定所述电特征时，测量与多相交变电流的全部相的净和相关的指示电流(In)，其中，所述多相交变电流的多个相中的至少一相被施加到所述悬挂构件(11)的缆线(23)中的一条缆线。
10.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，测量所述悬挂构件(11)的电特征包括：
-提供包括多条导电支路(127)的多相交变电流电路(131)；
-通过使所述悬挂构件(11)的缆线(23)中的至少一条缆线电连接至所述多相交变电流电路(131)的支路(27)中的一条支路，将所述多相交变电流中的至少一相施加到所述悬挂构件的缆线中的至少一条缆线；
-将所述多相交变电流中的至少另一相施加到所述悬挂构件(11)的另外至少一条缆线(23)中的至少一条缆线以及至少一个独立的电阻器，所述至少一条缆线和所述电阻器电连接至所述多相交变电流电路(131)的至少一个其它支路(127)，其中，每一相中的峰值电流相对于另一相中的峰值电流移位一相角；
-测量指示电流(In)，所述指示电流是如下电流中的至少一种电流：
所述多相交变电流的全部相的净和，以及
流经与所述多相交变电流电路(131)并联的中性线(137)的旁路电流；
-基于测得的指示电流来确定所述悬挂构件(11)的测得的电特征。
11.根据手段9和10中的任何一种手段所述的方法，其中，所述指示电流(In)使用包括测量装置的测量设备进行测量，所述测量设备用于对导体设备中的电流进行非接触式测量，所述测量装置例如是电流互感器和霍尔效应电流传感器中的一种。
12.根据前述手段中的任何一种手段所述的方法，其中，所述悬挂构件(11)具有第一组和第二组(124a、124b)导电缆线(23)，
其中，测量所述电特征包括：
-将第一交变电压U1施加到所述悬挂构件的第一组缆线的第一端(125a)；
-将第二交变电压U2施加到所述悬挂构件的第二组缆线的第一端(125b)，
其中，所述第一交变电压和第二交变电压具有相同的波形以及180°的相差；
其中，优选地，所述第一组缆线的第二端和所述第二组缆线的第二端通过连接电阻器(R5)而电连接；
-确定如下两种电压中的至少一种电压：
(i)和电压U+，所述和电压U+与第三电压U3和第四电压U4之和(U3+U4)相关，所述第三电压U3是所述第一组缆线的第二端(127a)与共用电位之间的电压，并且所述第四电压U4是所述第二组缆线的第二端(127b)与所述共用电位之间的电压；
(ii)差电压U-，所述差电压U-与所述第三电压U3和所述第四电压U4之间的差值(U3-U4)相关；
-基于所述和电压U+和所述差电压U-中的至少一种电压，优选地基于所述和电压U+和所述差电压U-两者来确定所述悬挂构件(11)的电特征，
其中，优选地，相对于如下状态的任何差异都被认为指示与所述悬挂构件中的严重劣化状态有关的电特征：在所述状态下，所述和电压U+不包含交变电压分量U+，AC并且所述差电压U-包含交变电压分量U-，AC。
13.一种用于确定用于升降机(1)的悬挂构件设备(9)中的劣化状态的监测设备(17)，所述悬挂构件设备(9)包括至少一个悬挂构件(11)，所述至少一个悬挂构件包括多条导电缆线(23)，其中，所述监测设备被构造成执行根据前述手段中的任何一种手段所述的方法。
14.根据手段13所述的监测设备，包括：
-计算装置(25)，所述计算装置被构造成用于基于从用于控制所述升降机(1)的操作的升降机控制装置(18)获得的信息来计算施加到所述悬挂构件(11)的弯曲周期的次数；
-电测量装置(27)，所述电测量装置电连接至所述悬挂构件(11)中的缆线(23)中的至少一条缆线，并且被构造成用于在向所述缆线(23)中的至少一条缆线施加电压时测量所述悬挂构件(11)的电特征；
-确定装置(29)，所述确定装置被构造成用于确定如下状态中的至少一种状态：
(a)通过监测‘施加到所述悬挂构件(11)上的弯曲周期的计算次数’和‘所述悬挂构件(11)的确定的电特征’两者来确定所述悬挂构件(23)的严重劣化状态；以及
(b)基于所确定的电特征来推导所述悬挂构件的当前实际的劣化状态，并且基于所述弯曲周期的计算次数来假设当前预期的劣化状态，并且将所述当前实际的劣化状态与所述当前预期的劣化状态进行比较，据此确定所述悬挂构件(23)的意外劣化状态。
15.一种升降机(1)，包括根据手段13和14中的任何一种手段所述的监测设备(17)。
总结
简而言之，本申请涉及适用于在检测用于升降机的悬挂构件设备中的承载能力的劣化状态的多个概念。悬挂构件设备可以包括例如多个悬挂构件(11)，悬挂构件例如是带，该带包括整合到例如弹性材料中的导电缆线(23)。通过将交变电压(Va、Vb、Vc)施加到包括在电路(31)的支路(27)中的带的缆线，可以确定带中的劣化情况。考虑到交变电压之间的相移，例如通过确定和电压和/或差电压，可以获得关于带的状态的有价值的信息。悬挂构件设备的固定设备可以特别适于实现或者简化所提出的测量。此外，计算已执行的弯曲周期的次数可以为确定带当前的劣化状态提供要被考虑的进一步的信息。综合而言，可以容易地检测悬挂构件(11)中的劣化，例如缆线(23)断裂、缆线之间的分路、缆线与接地电位之间的连接、和/或由于缆线的腐蚀而引起的劣化。

Claims (46)

1.一种用于检测用于升降机(1)的悬挂构件设备(9)中的承载能力的劣化状态的方法，所述悬挂构件设备包括具有多条导电缆线(23)的至少一个悬挂构件(11)，所述方法包括：
设置包括多条导电支路(27)的多相交变电流电路(31)；
通过使所述悬挂构件(11)的缆线(23)中的至少一条缆线电连接至所述多相交变电流电路(31)的支路(27)中的一条支路，将多相交变电流中的至少一相施加到所述悬挂构件(11)的缆线(23)中的所述至少一条缆线；
将所述多相交变电流中的至少另一相施加到所述悬挂构件(11)的另外至少一条缆线(23)中的至少一条缆线以及至少一个独立的电阻器(49)，所述至少一条缆线和所述至少一个独立的电阻器电连接至所述多相交变电流电路(31)的至少一个其它支路(27)，其中，每一相中的峰值电流相对于另一相中的峰值电流移位一相角；
测量指示电流(In)，所述指示电流是所述多相交变电流的全部相的净和以及流经与所述多相交变电流电路(31)并联的中性线(37)的旁路电流中的至少一者；
基于测得的指示电流来确定所述劣化状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于测得的指示电流与基准电流值的差异来确定所述劣化状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，当测得的指示电流与所述基准电流值的差异大于预定差值时，检测到严重劣化状态。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，使用测量设备来测量所述指示电流，所述测量设备包括测量装置(39)，所述测量装置用于对导体设备中的电流进行非接触式测量。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，使用测量装置(39)测量所述指示电流，所述测量装置是电流互感器(41)和霍尔效应电流传感器中的一种。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述测量装置(39)布置在所述多相交变电流电路(31)和所述中性线(37)中的一者上。
7.根据权利要求1至3和6中的任一项所述的方法，其中，所述多相交变电流电路(31)设置成Y形结构。
8.根据权利要求1至3和6中的任一项所述的方法，其中，所述中性线(37)相应地连接在所述多相交变电流电路(31)的供电侧(33)和所述多相交变电流电路(31)的负载侧(35)的共用点之间。
9.根据权利要求1至3和6中的任一项所述的方法，其中，所述多相交变电流中的每一相被施加到所述悬挂构件(11)的缆线(23)中的至少一条缆线。
10.根据权利要求1至3和6中的任一项所述的方法，其中，在劣化之前的初始状态下，所述多相交变电流电路的每一条支路(27)中的电阻适于是相等的。
11.根据权利要求1至3和6中的任一项所述的方法，其中，所述悬挂构件(11)的多条缆线(23)连接成并联式布置和串联式布置中的至少一种布置。
12.根据权利要求1至3和6中的任一项所述的方法，其中，所述悬挂构件设备(9)包括多个悬挂构件(11)，并且其中，一个悬挂构件(11)的缆线(23)以并联式布置和串联式布置中的至少一种布置连接到另一个构件(11)的缆线。
13.根据权利要求1至3和6中的任一项所述的方法，其中，所述多相交变电流中的各相具有彼此相等的相差。
14.一种用于检测用于升降机(1)的悬挂构件设备(9)中的承载能力的劣化状态的装置，所述悬挂构件设备(9)包括具有多条导电缆线(23)的至少一个悬挂构件(11)，其中，所述装置被构造成执行根据前述权利要求中的任一项所述的方法。
15.根据权利要求14所述的装置，包括：
-多相交变电流电路(31)，所述多相交变电流电路包括多条支路(27)，每一条支路包括交变电压源(Va、Vb、Vc)，以便将多相交变电流的多个相中的每一相施加到所述支路(27)中的一条支路；
-连接设备，所述连接设备用于将所述多相交变电流电路(31)电连接至所述悬挂构件(11)，使得所述多相交变电流的至少一相被施加到所述悬挂构件(11)的缆线(23)中的至少一条缆线，并且使得所述多相交变电流中的至少另一相被施加到所述悬挂构件(9)的另外至少一条缆线(23)中的至少一条缆线以及至少一个独立的电阻器(49)；
-测量设备，所述测量设备被构造成用于测量指示电流，所述指示电流是所述多相交变电流的全部相的净和以及流经与所述多相交变电流电路(31)并联的中性线(37)的旁路电流中的至少一者；
-确定设备，所述确定设备用于基于测得的指示电流来确定所述劣化状态。
16.根据权利要求14和15中的任一项所述的装置，其中，所述测量设备包括测量装置(39)，所述测量装置用于对导体设备中的电流进行非接触式测量。
17.一种升降机，所述升降机包括根据权利要求14至16中的任一项所述的装置。
18.一种用于检测用于升降机(1)的悬挂构件设备(9)中的劣化状态的方法，所述悬挂构件设备(9)包括至少一个悬挂构件(11)，所述悬挂构件具有第一组和第二组(24a、24b)导电缆线(23)；
所述方法包括：
-将第一交变电压U1施加到所述悬挂构件的第一组缆线的第一端(25a)；
-将第二交变电压U2施加到所述悬挂构件的第二组缆线的第一端(25b)；
其中，所述第一交变电压和第二交变电压具有相同的波形以及180°的相差；
-确定如下两种电压中的至少一种电压：
(i)和电压U+，所述和电压U+与第三电压U3和第四电压U4之和(U3+U4)相关，所述第三电压U3是所述第一组缆线的第二端(27a)与共用电位之间的电压，并且所述第四电压U4是所述第二组缆线的第二端(27b)与所述共用电位之间的电压；
(ii)差电压U-，所述差电压U-与所述第三电压U3和所述第四电压U4之间的差值(U3-U4)相关；
-基于所述和电压U+和所述差电压U-中的至少一种电压来确定所述劣化状态。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一组缆线的第二端和所述第二组缆线的第二端通过连接电阻(R5)而电连接。
20.根据权利要求18和19中的任一项所述的方法，其中，基于所述和电压U+和所述差电压U-两者来确定所述劣化状态。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，相对于如下状态的任何差异都被认为指示所述悬挂构件设备中的劣化：在所述状态下，所述和电压U+不包含交变电压分量U+，AC并且所述差电压U-包含交变电压分量U-，AC。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述和电压U+包含交变电压分量并且所述差电压U-不包含交变电压分量的状态被认为指示：包括在一组缆线中的至少一条缆线断裂，并且包括在另一组缆线中的缆线都没有断裂。
23.根据权利要求21至22中的任一项所述的方法，其中，所述和电压U+不包含交变电压分量并且所述差电压U-不包含交变电压分量的状态被认为指示如下劣化状态中的至少一种劣化状态：
-包括在一组缆线中的至少一条缆线断裂，并且包括在另一组缆线中的至少一条缆线断裂；以及
-所述第一交变电压U1和所述第二交变电压U2的电压供应都被中断。
24.根据权利要求21至22中的任一项所述的方法，其中，所述和电压包含交变电压分量并且所述差电压包含交变电压分量的状态被认为指示：所述悬挂构件中的至少一条缆线电接地。
25.根据权利要求21至22中的任一项所述的方法，其中，所述和电压不包含交变电压分量而包含直流电压分量并且所述差电压不包含交变电压分量的状态被认为指示：包括在一组缆线中的一条缆线与包括在另一组缆线中的缆线以对称的方式发生短路。
26.根据权利要求21至22中的任一项所述的方法，其中，所述和电压包含交变电压分量和直流电压分量并且所述差电压不包含交变电压分量的状态被认为指示：包括在一组缆线中的一条缆线与包括在另一组缆线中的缆线以非对称的方式发生短路。
27.根据权利要求21至22中的任一项所述的方法，其中，在确定所述和电压及所述差电压的过程中，所述悬挂构件设备沿着所述升降机的滑轮装置移动。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，基于当确定了相应的状态时的时间点来确定如下位置：在该位置处，存在所述缆线中的一条缆线接地的情况以及两组缆线的缆线之间发生短路的情况中的至少一种情况。
29.根据权利要求18、19、21、22和28中的任一项所述的方法，其中，基于对所述和电压U+和所述差电压U-中的至少一种电压的交变电压分量U+，AC、U-，AC中的相的分析，推导出与所述劣化状态有关的信息。
30.根据权利要求18、19、21、22和28中的任一项所述的方法，其中，所述和电压及所述差电压的初始值被确定并存储在所述升降机的初始状态中，其中，在所述升降机的后续状态中确定所述和电压及所述差电压的后续值，并且其中，在所述后续状态期间，基于所述和电压及所述差电压的初始值与所述和电压及所述差电压的相应的后续值的比较结果来确定所述悬挂构件的劣化状态。
31.根据权利要求18、19、21、22和28中的任一项所述的方法，其中，另外，所施加的第一交变电压U1和第二交变电压U2的初始值被确定并存储在所述升降机的初始状态中，其中，在所述升降机的后续状态中确定所施加的第一交变电压U1和第二交变电压U2的后续值，并且其中，在所述后续状态期间，考虑到所施加的第一交变电压U1和第二交变电压U2的初始值与所施加的第一交变电压U1和第二交变电压U2的相应的后续值的比较结果，确定所述悬挂构件的劣化状态。
32.根据权利要求18、19、21、22和28中的任一项所述的方法，其中，所述悬挂构件设备包括多个悬挂构件，其中，按照实时偏移顺序在各个悬挂构件上施加所述第一交变电压U1和第二交变电压U2并且确定所述和电压U+及所述差电压U-。
33.一种用于检测用于升降机(1)的悬挂构件设备(9)中的劣化状态的装置(17)，所述悬挂构件设备(9)包括至少一个悬挂构件(11)，所述至少一个悬挂构件具有第一组(24a)和第二组(24b)导电缆线(23)；
所述装置包括：
-交变电压产生设备(G、G1、G2)，所述交变电压产生设备用于将第一交变电压U1施加到所述悬挂构件的第一组缆线的第一端(25a)并且用于将第二交变电压U2施加到所述悬挂构件的第二组缆线的第一端(25b)；
其中，所述交变电压产生设备(G、G1、G2)被构造成产生第一交变电压和第二交变电压，所述第一交变电压和所述第二交变电压具有相同的波形和180°的相差；
-以下设备中的至少一种设备：
(i)第一电压测量设备(31)，所述第一电压测量设备用于确定和电压U+，所述和电压U+与第三电压(U3)和第四电压(U4)之和(U3+U4)相关，所述第三电压是所述第一组缆线的第二端(27a)与共用电位之间的电压，并且所述第四电压(U4)是所述第二组缆线的第二端(27b)与所述共用电位之间的电压；以及
(ii)第二电压测量设备(33)，所述第二电压测量设备用于确定差电压U-，所述差电压U-与所述第三电压(U3)和所述第四电压(U4)之间的差值(U3-U4)相关；
-确定单元，所述确定单元用于基于所述和电压和所述差电压中的至少一种电压来确定所述劣化状态。
34.根据权利要求33所述的装置，还包括连接电阻器(R5)，所述连接电阻器将所述第一组缆线的第二端和所述第二组缆线的第二端电连接。
35.根据权利要求33和34中的任一项所述的装置，包括所述第一电压测量设备和所述第二电压测量设备两者。
36.根据权利要求35所述的装置，其中，所述确定单元适于基于与如下状态的任何差异来确定所述悬挂构件设备中的劣化情况：在所述状态下，所述和电压不包含交变电压分量U+，AC并且所述差电压包含非零的交变电压分量U-，AC。
37.根据权利要求33、34和36中的任一项所述的装置，其中，所述第一电压测量设备和所述第二电压测量设备中的至少一者适于测量交变(AC)电压分量和直流(DC)电压分量两者。
38.根据权利要求33、34和36中的任一项所述的装置，其中，所述第一电压测量设备和所述第二电压测量设备中的至少一者包括转换单元，所述转换单元用于将电压测量值从时间域转换到频率域。
39.根据权利要求33、34和36中的任一项所述的装置，其中，所述确定单元适于基于对所述和电压U+及所述差电压U-中的至少一种电压的交变电压分量U+，AC、U-，AC中的相的分析来得到关于所述劣化状态的信息。
40.根据权利要求33、34和36中的任一项所述的装置，其中，所述第一电压测量设备和所述第二电压测量设备中的至少一者包括频率滤波器，所述频率滤波器仅允许频率对应于所述第一交变电压U1的频率的交变电压分量通过。
41.根据权利要求33、34和36中的任一项所述的装置，其中，所述交变电压产生设备(G、G1、G2)包括至少一个微控制器(49)，所述微控制器使用脉宽调制(PWM)来产生交变电压。
42.根据权利要求33、34和36中的任一项所述的装置，其中，所述交变电压产生设备(G1、G2)适于产生具有如下频率的交变电压：所述频率既不是50Hz和60Hz中的一者的整数倍，也不是50Hz和60Hz中的一者的整数倍的倒数。
43.根据权利要求33、34和36中的任一项所述的装置，其中，所述悬挂构件设备包括多个悬挂构件，所述装置还包括多路复用设备(51)，所述多路复用设备用于将所述交变电压产生设备(G1、G2)以及所述第一电压测量设备和第二电压测量设备中的至少一种电压测量设备按照实时偏移顺序连接到各个悬挂构件。
44.根据权利要求33、34和36中的任一项所述的装置，还包括直流电压(DC)拉起电压源，所述直流电压拉起电压源通过高电阻率的电阻器(R1、R2)电连接到所述第一组缆线和第二组缆线的每个第一端。
45.根据权利要求33、34和36中的任一项所述的装置，还包括第三电压测量设备和第四电压测量设备，所述第三电压测量设备用于测量所述第一交变电压(U1)，并且所述第四电压测量设备用于测量所述第二交变电压(U2)。
46.根据权利要求33、34和36中的任一项所述的装置，还包括连接设备，所述连接设备用于建立所述悬挂构件中的所有序号为偶数的缆线的串联以及所述悬挂构件中的所有序号为奇数的缆线的串联，并且用于建立如下电连接：所述电连接用于将所述第一交变电压和第二交变电压(U1、U2)分别施加到所述序号为偶数的缆线的串联的第一端和所述序号为奇数的缆线的串联的第一端。
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