CN110177917A - 用于检测门扇的掉落的设备、系统和方法 - Google Patents

用于检测门扇的掉落的设备、系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110177917A
CN110177917A CN201880006530.3A CN201880006530A CN110177917A CN 110177917 A CN110177917 A CN 110177917A CN 201880006530 A CN201880006530 A CN 201880006530A CN 110177917 A CN110177917 A CN 110177917A
Authority
CN
China
Prior art keywords
door leaf
acceleration
door
detection device
falls
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201880006530.3A
Other languages
English (en)
Inventor
达妮埃拉·沃格尔
卡尔·艾希施泰特尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
High Speed Safety Door Co Ltd
Efaflex Tor und Sicherheitssysteme GmbH and Co KG
Original Assignee
High Speed Safety Door Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by High Speed Safety Door Co Ltd filed Critical High Speed Safety Door Co Ltd
Publication of CN110177917A publication Critical patent/CN110177917A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/56—Operating, guiding or securing devices or arrangements for roll-type closures; Spring drums; Tape drums; Counterweighting arrangements therefor
    • E06B9/80—Safety measures against dropping or unauthorised opening; Braking or immobilising devices; Devices for limiting unrolling
    • E06B9/82—Safety measures against dropping or unauthorised opening; Braking or immobilising devices; Devices for limiting unrolling automatic
    • E06B9/84—Safety measures against dropping or unauthorised opening; Braking or immobilising devices; Devices for limiting unrolling automatic against dropping
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/09—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by piezoelectric pick-up
    • G01P15/0922—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by piezoelectric pick-up of the bending or flexing mode type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N11/00—Generators or motors not provided for elsewhere; Alleged perpetua mobilia obtained by electric or magnetic means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/56—Operating, guiding or securing devices or arrangements for roll-type closures; Spring drums; Tape drums; Counterweighting arrangements therefor
    • E06B9/80—Safety measures against dropping or unauthorised opening; Braking or immobilising devices; Devices for limiting unrolling
    • E06B2009/807—Brakes preventing fast screen movement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Operating, Guiding And Securing Of Roll- Type Closing Members (AREA)

Abstract

本发明涉及用于检测门(1)的门扇(2)的掉落的设备(100)，门优选地为高速工业门(1)，用于检测门扇的掉落的设备(100)被设置在门扇(2)上或被设置在门扇中。用于检测门扇的掉落的设备(100)包括用于检测所述设备(100)在设备(100)的至少一个掉落方向上的加速度的装置和无线通信单元(200)，该无线通信单元在明确地检测到门扇(2)的掉落的情况下发射掉落警告信号。基于在掉落的方向上检测到的加速度来明确地检测门扇(2)掉落。

Description

用于检测门扇的掉落的设备、系统和方法
技术领域
本发明涉及用于检测门扇的掉落的设备、用于检测门扇的掉落的系统和用于检测门、特别是高速工业门的门扇的掉落的方法。
背景技术
高速门是在实践中众所周知的并且已经经过长时间的试验和测试。高速门作为私人领域和商业领域中的各种门开口的封闭件。工业门通常用于将建筑物的内部和外部分离。例如，卷帘门和折叠门尤其被称为高速门。
例如，卷闸门的门扇在打开移动过程中向上卷到门楣区域中，或者被引导在圆形螺旋物或细长螺旋物中而不与其他卷绕层接触。由于后一种设计实现了高速移动，使用寿命长并且可靠，因此后一种设计特别用于工业目的。
这种高速工业门已被证明用于高频繁门开口的可靠封闭。这些工业门的门扇以大行程(通常为几米)移动。由于频繁地实现大于2m/s及更高的高致动速度，因此通常可以关闭叉车或类似车辆的两个连续通道之间的这种工业门，从而提供保护以免受天气影响、气流或室内空调环境的损失。
然而，门的驱动部件上的增加的、与快速的门移动相关的机械应力导致驱动部件的故障概率增加的问题。在最坏的情况下，牵引绳可能断裂，或甚至支架可能断裂，这导致门扇的意外掉落。
因此，基本需要在早期检测门扇的掉落。由于工业门的预期快速加速，因此也难以区分门扇的掉落与门扇的故意或故意移动。
另一基本问题是附接到门扇的传感器的电源。门扇上的传感器的电源供应由螺旋电缆或拖曳电缆定期提供，尤其由于移动负载高，因此该螺旋电缆或拖曳电缆在常规操作期间机械地老化。另外，这些电缆存在机械损坏的风险，并且电缆保持架的突出部分对高速门附近的人造成一定的伤害风险。
作为拖曳电缆的替代物，还使用传统的能量链，该能量链被安装在门扇中。这意味着这些连接件对操作员是不可见的。然而，能量链也表现出磨损和机械老化的问题。
另外，电缆和能量链的使用需要很高的设计成本。这是因为由门扇的移动引起的、并且在某些情况下由门的操作状况引起的高机械应力与对应的成本相关联。例如，当使用冷藏库或洗车行的门时，必须使用非常高质量的电缆或能量链。这与这些电缆和能量链的弯曲半径所需要的高的空间需求相关联。
发明内容
本发明的目标是提供可靠的和/或成本效益好的设备、系统和方法以提高门的操作安全性。
这些目标由独立权利要求的主题事项解决。其他方面和有利的进一步改进由从属权利要求的主题事项解决。
根据本发明的方面，提供了门扇掉落检测设备，以用于检测门的门扇的掉落，该门优选地为高速工业门，该门扇掉落检测设备被设置在门扇上或被设置在门扇中，该门扇掉落检测设备包括：加速度检测装置，该加速度检测装置用于检测该门扇掉落检测设备在门扇掉落检测设备的至少一个掉落方向上的加速度；无线通信单元，该无线通信单元用于在明确地检测到门扇的掉落的情况下传输掉落通知信号，其中，用于在明确地检测到门扇的掉落的情况下传输掉落通知信号的无线通信单元被提供，以用于检测优选地为高速工业门的门的门扇的掉落，该门扇掉落检测设备被设置在门扇上或者被设置在门扇中，该门扇掉落检测设备包括：加速度检测装置，该加速度检测装置用于检测该门扇掉落检测设备在门扇掉落检测设备的至少一个掉落方向上的加速度；无线通信单元，该无线通信单元用于在明确地检测到门扇的掉落的情况下传输掉落通知信号，其中，门扇的掉落被明确地检测。
本发明意义上的门扇的掉落是门扇的无意的移动或意外的移动。例如，通常的掉落方向由于重力是向下的。然而，如果例如由于保持力失效，平衡配重无意地将门向上拉，则门扇也可能“向上掉落”。在这方面，根据本发明，取决于门的设置方式和作用在门扇上的力，不仅可以发生向下掉落，还可以发生向上掉落或向侧面掉落。
门扇的“速度”被理解为相对于门扇的周围物体(优选地，相对于地面)的相对速度(以[m/s]为单位)。
术语“加速度”是通用的，即，也可以是“制动”或“减速”的意思。
“加加速度”是加速度随时间的导数，即速度的二阶时间导数，并且其物理意义与口语意义在很大程度上相同。
加加速度r(t)、加速度a(t)、速度v(t)与门扇的位置s(t)之间的关系在数学上可用如下方程式描述：
例如，加速度是速度的一阶导数(即，变化率)。
门扇掉落检测设备用于检测门扇的掉落。为此目的，记录和评估至少一个动力学(物理)量/值，优选地为加速度。这允许通过确定门的机械参数来有利地检测靠近门的门掉落，从而增加门的安全性。
根据进一步的改进，门扇掉落检测设备还可具有机电能量转换器，该机电能量转换器相对于门扇掉落检测设备具有可移动质块，门扇掉落检测设备的能量供应(优选地专门)由来自能量转换器的电能提供。
因此，为了达到门扇掉落检测设备的预期用途，门扇掉落检测设备被设计成能量自给。这消除了例如电池维护的需求，并且也可避免外部安装设备。另外，不需要布线以向门扇掉落检测设备供电，从而避免了较大的机械力以及电缆断裂的风险。与传统解决方案相比，用于给门扇掉落检测设备供电的电缆必须被设计成使得电缆也能承受门扇的行进距离和加速力。最后，根据这种改进，门扇掉落检测设备产生门扇掉落检测设备自身操作所需的能量。
门扇掉落检测设备具有至少一个动力学传感器，诸如加速度传感器。将动力学传感器的测量结果与加速度阈值进行比较，以便在超出加速度阈值时明确地检测到门掉落并传达掉落通知信号。更多细节可在下文中找到。
门扇掉落检测设备可位于热的门扇中(集成到门扇中)，或者门扇掉落检测设备可被安装在门扇上，例如被安装在单独的容置部中。
在示例性情况下，无线通信单元是用于具有标识符和数据内容(有效负载)的无线电信号的发射单元。此外，门扇掉落检测设备的这种示例性发射单元优选地为低功率无线电单元，该低功率无线电单元被优化以实现低能耗。如果存在对应的发射触发事件，即如果明确地检测到门掉落，则发射单元可独立发射与操作相关的参数。替代地，发射单元可以以固定的时间间隔进行发射(例如每隔一秒)使得互补的接收单元可检测门扇掉落检测设备的确定功能，在安全关键应用中可能需要该确定功能。
这使得门的操作更可靠并且优化了门的操作。例如，在信号线中的电缆断裂的情况下出现的门停机时间会减少。
门扇掉落检测设备的能量转换器被发明成电功率发生器或能量发生器，由此来自门扇的环境或来自门扇的移动的机械形式的能量被转换成电能，从而在门扇自身中产生电流。因此，根据本发明的能量转换器优选地将由于门扇的预期移动产生的机械能转换成电能，并且该能量转换器因此是机电设备。微型机电系统(也被称为MEMS)是优先的选择。
根据该改进的能量转换器尤其使用在门扇的每次关闭方法和打开方法以及相关联的加速过程期间产生的机械能。在关闭过程和打开过程期间，门扇可以例如以3m/s的最高速度进行数米的冲程。移动取决于被覆盖的门开口的高度以及打开和关闭的程度。关闭过程和打开过程可影响整个门开口，但也可以仅被部分地执行，并且不必在每个过程期间完全打开或关闭门。然而，在任何情况下，门扇均由驱动装置强烈地加速，即，首先使门扇达到最高速度然后使门扇制动以至停止。
门扇掉落检测设备中的能量转换器和负载被进一步设计成确保可靠的电源供应。为此目的，门扇掉落检测设备中的电子部件优选地/可选地被设计成使得所述电子部件具有非常低的功耗(优选地在μW范围内)并且还优选地仅在需要时通电。这些电子部件，诸如DC-DC转换器或微型处理器，可作为“超低功率”部件被使用。
由于能量转换器位于门扇的门扇掉落检测设备中，因此能量转换器随着门扇移动并相应地被加速。取决于门扇掉落检测设备在门扇中的位置和门引导件的设计，门扇掉落检测设备的移动可基本上是线性的和/或跟随门扇的卷绕移动。
通过使用能量转换器，门扇掉落检测设备是能量自给的，即不需要外部电源或门扇掉落检测设备的附加电源，并且由能量转换器产生的或从环境“收集”的能量就足以使门扇掉落检测设备的消耗装置工作。
此外，避免了成本高且易于出错的电池或电缆。因此，通过能量转换器实现门扇掉落检测设备的消耗装置的能量自给的供应降低了该设备的故障可能性。不使用电池也考虑到整体安全和环境方面，因为不需要运输、处理、维护，包括更换电池。
此外，不需要附加设备(诸如电感变压器)给门上的门扇掉落检测设备供电。门扇掉落检测设备的设计是紧凑的并因此可被集成到门扇中的有限的可用空间中，而不必对门扇的整体结构进行昂贵的改变。另外，这种设备是免维护的或维护费用低。
根据本发明，门扇掉落检测设备因此包括至少一个能量转换器、至少一个用于检测门扇掉落检测设备的加速度的加速度检测装置和至少一个无线通信单元。利用这些功能独立的部件，可以利用一个设备实现“智能”门扇，该设备可以检测门扇的掉落并且将门扇的掉落传输到第三方，并且该设备是能量自给的。
总之，基于本发明的门扇掉落检测设备是可靠的并且是低成本的。特别地，门的驱动链中的机械部件的故障可能导致门不受控制地向下掉落。这种掉落表对物体的危害，该掉落由门扇掉落检测设备检测。如果检测到门扇的掉落，则还可采取进一步的措施。例如，可触发紧急止挡机构。例如，门控制装置使驱动装置立即止挡门扇的移动并保持在当前位置。这种类型的掉落保护可防止人和物体发生意外。
根据本发明的进一步改进，提供了门扇掉落检测设备，用于检测门扇掉落检测设备的加速度的加速度检测装置例如是压电式加速度传感器或MEMS加速度传感器，该压电式加速度传感器或MEMS加速度传感器测量门扇掉落检测设备在掉落方向上的加速度。
利用这种传感器，可以非常准确地并且以高的采样率检测到门扇的加速度。这意味着也可以快速地且准确地检测到门扇的掉落。
根据本发明的进一步的改进，提供了门扇掉落检测设备，其中，用于检测门扇掉落检测设备的加速度的装置是模拟-数字转换器，该模拟-数字转换器检测能量转换器的输出的电压，其中，能量转换器的输出的电压是门扇掉落检测设备在掉落方向上的加速度的函数。
优选地，对于本发明的该进一步改进，不需要单独的加速度传感器，因为能量转换器的输出现在实现了双重目的。因此，能量(或电源)由能量转换器提供，并且另外，机电能量转换器的输出或输出电压是质块的加速度的函数，该质块被布置在能量转换器中。这允许得出关于门扇自身的加速度的结论。
例如，可通过实验校准能量转换器，从而确定并存储电压与加速度之间的关系。如果用A/D转换器对能量转换器的输出电压进行采样，则可使用存储在门扇掉落检测设备中的函数计算门扇的加速度。
根据本发明的进一步改进，提供了门扇掉落检测设备，因此，如果检测到的加速度偏离预定的加速度范围或者如果根据加速度(通过求积分)计算的速度超出或偏离预定的速度阈值，则明确地评定门扇掉落。
加速度阈值和速度阈值可被固定成使得操作者能够对门扇的正常操作与掉落进行区分。例如，如果门扇的通常的最大操作速度是1m/s，那么如本发明所设定的速度限制为3m/s。假设几乎没有摩擦的向下掉落，将在不到半秒内达到该限制，从而确保门扇掉落检测设备的快速响应。
根据本发明的进一步改进，提供了门扇掉落检测设备，其中，如果检测到的加速度在预定的第一时间段内处于不允许的加速度范围内，则明确地评估门扇掉落，其中，预定的第一时间段被设置成大于在门扇的正常操作期间检测到的加速度所处/所在的时间段。
这使得可以检测在操作期间或当由驱动装置驱动时比门扇的通常的动力学更慢的门掉落。因此，如果门扇的加速意外地比平时慢，则可以得出结论：门扇在没有驱动和无意的情况下向下“滑动”。例如，在处于几乎打开的位置的卷帘门中，当向下拉的质块与一般的滚动摩擦之间的比率仍然很差时，也就是说，门不会突然且快速地掉落，而是首先向下缓慢加速，存在门扇的这种滑动掉落。
根据本发明的进一步改进，提供了门扇掉落检测设备，其中，如果检测到的加速度在预定的第二时间段内处于不允许的加速度范围内，则明确地评估门扇掉落，其中，预定的第二时间段被设置成小于在门扇的正常操作期间检测到的加速度所在的时间段。
这可以用于检测门掉落，该门掉落在操作期间或当由驱动装置驱动时比门扇的通常的动力学更快地发生。
根据本发明的进一步改进，提供了门扇掉落检测设备，因此，如果检测到的加速度的实际变化率与门扇的加速度的标称变化率的偏差超出预定公差，则明确地评定门扇掉落。
加速度的变化率也被称为“加加速度”(或“跃度”)。因此，驱动装置的通常的加加速度是预先已知的或在一定范围内预先确定的(即加速度的标称变化率是预先已知的)。通过将测量的加速度的一阶导数(即加速度的实际变化率)与加速度的标称变化率进行比较，可以确定计算的加加速度是否在加速度的变化率的标称范围内。如果标称值与实际值之间存在偏差，则门扇掉落(或者至少以不希望的方式移动)。例如，这种比较可以通过使用至少一个阈值或更复杂的比较方法(例如使用神经网络的模型比较或计算)来进行。
根据本发明的进一步发展，提供了门扇掉落检测设备，其中，用于检测门扇掉落检测设备的加速度的装置是至少一个比较器，该至少一个比较器具有与至少一个预设的加速度阈值对应的预设的电压阈值，该至少一个比较器在该至少一个比较器的输入处连接到能量转换器的输出；并且如果超出电压阈值，则明确地评估门扇掉落。
这种类型的评估降低了门扇掉落检测设备的复杂性。同样，假设能量转换器的输出电压是门扇掉落检测设备的加速度的函数。
根据本发明的进一步改进，提供了门扇掉落检测设备，因此，能量转换器可被设置成使得能量转换器基于感应原理或压电原理。
在电磁感应中，当磁通密度改变时会产生电压，如上文更详细地描述。例如，可使用移动磁体。替代地，磁体也可以是固定的，而导体或线圈是移动的。
结果，能量转换器是用于产生电能的独立的、紧凑的系统。由于能量转换器仅取决于门扇的移动或加速度而不受其他环境参数影响，因此能量转换器可独立于其他设备而被安装在门扇中。由于门扇的引导和门扇的驱动类型，用于机电能量转换器的机械框架条件也恰好是已知的，这就是为此目的可以优化能量转换器的设计的原因。
还避免了门扇外部的其他辅助设备，诸如外部感应线圈。可紧凑地、牢固地且高效地实现根据感应原理的这种能量转换器。该能量转换器也增加了门扇掉落检测设备的可靠性。
替代地，能量转换器可根据压电原理操作。合适的压电元件例如可以是细长薄片形式的常见的弹性挠曲谐振器，该弹性挠曲谐振器被悬挂在一个端部(舌头状)处并且该弹性挠曲谐振器在弹性挠曲谐振器的另一自由端部处具有质块。当质块加速时，挠曲谐振器被设置成振荡。
能量转换器的紧凑设计对压电式元件也是特别有利的，因为能量转换器独立于除了门扇的移动以外的环境参数而产生电能。
根据本发明的持续改进，能量转换器是线性发生器并且能量转换器的质块的自由度是一(f＝1)。质块的自由度被设置成使得质块的自由度与门扇的关闭元件的基本的加速度方向对应(优选地在直线上对齐)。
根据本发明的进一步改进，提供了门扇掉落检测设备，其中，能量转换器是线性发生器，并且能量转换器的质块的自由度为f＝1，并且质块的自由度与掉落方向中的至少一个对应。
例如，能量转换器可被设计成线性发生器。由于质块在门扇的加速和减速期间的惯性，能量转换器中的质块沿直线偏移。该偏移例如可以使用感应原理或压电原理被转换成电能。
例如，在根据感应原理工作的线性发生器中，质块通常是磁体，优选地是具有高磁通密度的稀土磁体。质块或磁体将在一个或多个线圈中移动。通过感应效应，由门的加速度引起的质块与线圈之间的相对移动产生电压。在线性发生器的情况下，根据感应定律，对原则上可在磁体移动时产生的电压进行简单评估的结果为：
其中，是磁通量，A是线圈的横截面面积，B是磁感应强度，N是感应线圈的匝数，并且是线圈中的通量变化率。可获得若干伏的短期感应电压。
然后可根据以下公式对所产生的能量进行转换：
E＝L*I2/2，和 (方程式3)
L＝μ0*N2*A/l (方程式4)
对于充满空气的线圈，其中，L是线圈的以亨利为单位的电感，μ0是磁场常数，A是线圈的面积，并且l是线圈中通量的长度。实验表明，通过大尺寸的线圈和磁体，可以实现约几十或几百mA的短期电流。结果，例如每次门冲程可产生几十mWs。
通过要求门扇跟随门扇的引导件并因此执行精确限定的移动，质块和/或磁体的至少一个自由度f或预期的移动可能性可被限定成使得质块和/或磁体的至少一个自由度f或预期的移动可能性与门扇的基本加速度方向中的至少一个一致，以便使能量转换器能够有效地工作。
优选地，质块被悬挂在至少一个弹簧上，使得质块可以振动，具有f＝1的自由度(平移自由度)，并因此能够沿直线来回移动。
例如，如果门扇在门扇的引导件中沿直线向上或向下移动，则具有磁体的能量转换器被布置成使得当门扇打开或关闭时门扇中的磁体能够向上或向下移动。该能量转换器还在普通门的情况下(该普通门以向上移动的方式打开并且以向下移动的方式关闭)被布置成使得自由度与门的至少一个可能的掉落方向对应。因此，能量转换器更好地响应于掉落的动力学。
例如，磁体可被布置在能平移的线性引导件中。
作为悬挂在弹簧上的替代方案，磁体还可被安装在两个液压减震器或两个机械减震器之间，并且在这两个液压减震器或两个机械减震器之间自由地且沿直线来回移动。
由于工业门达到最高速度并且经受频繁的打开过程和关闭过程，从而经受加速度(这导致质块偏移)，因此将机械能转换成电能导致良好的效率。因此，每次移动门扇时，都会为预期的消耗装置产生电能，预期的消耗装置在门扇移动时也定期地需要该能量。甚至在门扇被长时间使用后，门在使用时(即通过门扇的初始加速度)也能获得能量。在这方面，根据门的需要提供电能。
电池由于其自放电而不能永久地满足该要求。因此，所发明的使用门扇的机械能来产生电能的能量转换器增加了操作的可靠性。
根据本发明的进一步改进，提供了门扇掉落检测设备，该门扇掉落检测设备包括：由能量转换器产生的用于存储的电能；和/或能量管理单元，该能量管理单元用于管理由能量转换器产生的能量；和/或整流器，该整流器用于整流由能量转换器产生的输出电压；和/或计算单元，该计算单元用于计算加速度值，该计算单元可选地包括信号处理单元。
本发明意义上的存储元件存储由能量转换器产生的电能，使得在能量转换器不转换任何能量的阶段也能获得电能。诸如为超级电容器(也被称为“法拉电容器”)的电化学电容器也可被用作存储元件。
根据本发明的能量管理单元管理由能量转换器产生的能量，使得根据需要和充电状态用从能量转换器产生的电能对存储元件进行充电。因此，能量管理单元可以接通或断开消耗装置。
本发明的门扇掉落检测设备的运算单元/计算单元根据需要转换由传感器检测到的物理量。例如，计算单元可对测量的加速度求积分使得门扇的速度是已知的。例如对于加速度传感器，为了节约能量，处理单元只能过滤出加速度的峰值并将该峰值传输到门控制装置。
根据本发明的进一步改进，门扇掉落检测设备可形成集成组件和/或门扇掉落检测设备可位于在门扇的端部元件中。
由于这些元件的集成结构，门扇掉落检测设备形成紧凑的系统组件。通过至少这三个元件的集成布置，可允许门扇掉落检测设备是能量自给的。这意味着在门扇中仅需要短的传输路径或电缆长度，这可降低门扇掉落检测设备对故障的敏感性。
此外，整个门扇掉落检测设备也可被布置在门扇的关闭元件中，即，例如碰撞传感器也被布置在关闭元件中。
根据本发明的进一步改进或方面，提供了用于门的掉落保护系统，该掉落保护系统包括：门、特别是高速工业门，该门具有门扇，门扇在侧向引导件中被引导并覆盖门开口，并且该门具有用于使门扇在打开位置与关闭位置之间移动的驱动装置；并且该门具有用于控制驱动装置的门控制装置，其中，门控制装置包括另一通信单元；以及该系统包括上文已经详细描述的门扇掉落检测设备。
本发明意义上的门是具有覆盖门开口的能移动门扇的设备。
这种门例如用作建筑物中的大厅封闭物或热隔离物(例如，在存储区域与冷却区域之间的隔离物)。
发明的门例如是卷帘门或折叠门，在该卷帘门或折叠门中，包括多个独立元件的门扇在侧向安装的引导件中被引导。门扇的这些独立元件(也被称为板条或门框架)以可移动的或成角度的方式彼此连接。
特别地，门可以是高速工业门，在该高速工业门中，门扇以例如大于1m/s、优选地大于2m/s的最高速度移动。门扇的速度不能超出工业门的最大速度。该移动是通过门的驱动装置实现的，该驱动装置例如具有大功率的电动电机、气动升降缸或液压系统。另外，驱动设备可具有其他机械部件，诸如齿轮、皮带或联接元件。
门还装备有门控制装置，该门控制装置半自动地或全自动地控制门。这种类型的门控制装置具有微型计算机，该微型计算机具有控制程序(软件)，该控制程序(软件)提供打开操作例行程序和关闭操作例行程序以及各种操作例行程序和/或安全例行程序。替代地，门控制装置可以以硬接线的方式被提供。
根据本发明的进一步改进，提供了一种设置有紧急止挡机构的系统，该紧急止挡机构通过门控制装置释放电机制动器和/或机械锁定螺栓，以在预定时间段内止挡门扇掉落。这不仅检测门掉落，并且尽可能快地阻止门掉落。
根据该系统的进一步改进，如果已经接收到掉落通知信号，则紧急止挡机构可通过直接从门扇掉落检测设备触发电机制动器和/或机械锁定螺栓，以在预定时间段内止挡门扇的掉落，以防止门扇掉落，其中，能量转换器被配置成使得能量转换器基于感应原理或压电原理。
该紧急止挡机构例如可以通过机械地激活(解锁)预张紧螺栓来实现。当这些螺栓被解锁时，会快速并有效地止挡门掉落。因此，只需要激活螺栓释放所需要的能量。
根据本发明的改进，本发明公开了一种能量自给的门扇掉落检测设备的使用，该门扇掉落检测设备被安装在门的门扇中，该门扇掉落检测设备具有机电能量转换器和用于检测门扇掉落检测设备的加速度以防止门扇掉落的加速度检测装置。
根据本发明的一个方面，公开了检测门的门扇的掉落的方法，该方法具有以下步骤：
通过机电能量转换器将门扇的加速功转换为电能；检测门扇的加速度；基于检测到的加速度评估门扇是否掉落；触发掉落互锁设备；如果评估步骤对门扇的掉落进行了明确地评估，则通过无线通信装置传输掉落通知信号，其中，检测步骤、评估步骤和传输步骤包括例如使用从门扇的移动产生的能量。
布置在门扇掉落检测设备中的能量转换器将来自环境的作为机械能的能自由使用的能量转换成电能。由于能量转换器被布置在门扇中，因此能量转换器例如可使用门扇的移动(或由驱动装置在门扇上执行的工作)。
然后，也位于门扇掉落检测设备中的存储元件存储由能量转换器产生的电能。存储元件优选地紧邻能量转换器定位。
然后通过门扇自身的加速度传感器或通过对能量转换器的输出处的电压水平进行评估来记录门扇的加速度。存在多种评估(判断)门扇是否掉落的方法，如上面通过示例更详细地描述的。
该方法实现了上述与门相关的相同的优点。
根据本发明的替代的改进，由加速度传感器测量的值/量可通过门扇掉落检测设备传输到门控制装置，其中，门控制装置通过将加速度值与至少一个预设的加速度阈值进行比较来评定门是否掉落。
以上详细描述的本发明的门扇掉落检测设备及其不同方面和进一步改进允许以可靠的方式执行门扇掉落检测。
附图说明
将在以下示例中通过附图详细解释根据本发明的门，附图示出了：
图1根据本发明的卷闸门1/卷帘门1的前视图；
图2包括门扇掉落检测设备100、门控制装置5和驱动装置4的门控制系统的原理图；
图3门扇在正常操作期间的动力学(速度、加速度和加加速度)示意图、门扇即将掉落时的动力学(速度、加速度和加加速度)示意图以及可能检测到门扇掉落时的动力学(速度、加速度和加加速度)示意图。
图4图1所示的电动门扇掉落检测设备100的功能组件的示意图；
图5根据本发明的一个方面的能量转换器21；
图6根据本发明的另一方面的能量转换器21。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的卷闸门1/卷帘门1的前视图。如图1所示，卷帘门1具有门扇2，该门扇被保持在侧向引导件3中并且包括多个板条12，该多个板条在门开口上垂直于引导件3延伸。
门扇2还可具有铰链合页14，该铰链合页14包括多个铰链链节。在每种情况下，彼此分配的两个铰链构件可通过横向延伸到侧向引导件3的加强轮廓彼此连接，从而使铰链带14与加强轮廓形成稳定的、成角度的框架。
作为板条12的替代物，门扇2可包括部段，该部段可在门1上方(例如在天花板上)的轨道系统中被引导，而不被卷起。门扇2还可被设计成由具有端部条带的柔性PVC(聚氯乙烯)制成的门帘。如果使用丙烯酸玻璃，则门扇2也可以是透明的。由于门1可被设计成内部门或外部门，因此门扇2还可包括窗户或门。
此外，门扇2具有端部元件7，该端部元件在地板侧上设置有橡胶密封件或类似物。端部元件7和铰链链节可与铰链链节的旋转轴线同轴地旋转。在端部元件7中，设置有门扇掉落检测设备100。
门扇2由图1所示的驱动装置4的电机10驱动，该驱动装置通过驱动轴以本身已知的方式传输电机功率。电机功率的规格被设计成使得卷闸门1可快速(>1m/s，优选地，>2m/s)地打开和关闭。
如果卷闸门1处于关闭状态，则端部元件7与卷闸门1的底侧元件接触。在这种情况下，卷闸门1的隔热效果或气密性是最好的，使得很大程度上或完全防止卷闸门1的第一侧与第二侧之间的空气交换。在完全打开的状态下，由卷闸门1释放的门开口的最大面积是最大的。然而，根据门控制装置5的程序设计，卷闸门1也可处于关闭状态与打开状态之间的任何其他状态。
图2示出了由电动门扇掉落检测设备100、门控制装置5和驱动装置4组成的系统的原理图。门扇掉落检测设备100被布置在如图1所示的门扇2中或上。门控制装置5也可连接到至少一个紧急止挡装置。该紧急止挡装置用于在(检测到)门扇2掉落的情况下止挡门扇2。例如，锁定设备可位于门扇2的引导件中或附近，并且如果被门控制装置5激活，则锁定设备可在掉落的情况下防止或止挡门扇2的移动。具体地，锁紧螺栓或制动蹄片可用于此目的。替代地，紧急止挡装置也可介入在门扇2的驱动装置4中，并且例如以适当的方式防止电机轴旋转。
驱动装置4和门控制装置5可被固定布置并且可被布置成邻近门扇2。门扇掉落检测设备100、门控制装置5与驱动装置4之间的通信可经由无线电双向或单向地进行。当门扇掉落检测设备100与门控制装置5之间的通信是单向的时，如图2中的箭头a)所示，门扇掉落检测设备100被形成有发射单元，并且门控制装置5被配置有接收单元。当门扇掉落检测设备100与门控制装置5之间的通信是双向的时，如图2中的箭头a)和箭头b)所示，门扇掉落检测设备100和门控制装置5分别被配置成发射和接收单元。在可选的传感器单元(记为25)的帮助下，参数经由门扇掉落检测设备100的通信单元200被传输到门控制装置的发射和接收单元。
第一发射和接收单元与第二发射和接收单元200(无线通信单元200的示例)之间的信号传输可经由双向无线电链路进行。例如，可用蓝牙进行传输。在经由相应的48位地址识别第一发射和接收单元或第二发射和接收单元200之后，经由数据包进行数据传输。例如，RS-232串联接口可用作微型控制器单元的接口。
优选地，可经由单向无线电链路进行信号传输。例如，在门控制装置5上仅设置一个接收单元，同时在门扇掉落检测设备上仅设置一个发射单元。例如，对于某些应用程序，单向数据传输可能就足够了。另外，由于门扇掉落检测设备100在准备接收数据或接收数据方面不消耗任何能量，因此与双向数据传输相比，这种类型的数据传输是节能的。
一般地，对于例如仅由具有识别码和数据字段的单个无线电信号(其中，明确地记录了门扇的掉落)组成的掉落通知信号，仅需要单向通信。为了确保掉落信号确实被接收到，可以重复多次(例如两次)单向通信。
诸如断路开关51、远程状态器或检测门开口范围的其他传感器等多个设备可连接到门控制装置5。门控制装置5将由这些其他设备接收的信息或与操作相关的参数考虑在内，并且控制驱动装置4，使得驱动装置根据所需的操作模式打开或关闭卷闸门1。
因此，这些传感器的门控制装置5进一步接收来自门扇掉落检测设备100的与操作相关的参数。当控制驱动装置4时，这些与操作相关的参数也被门控制装置5考虑在内。
门控制装置5与驱动装置4之间的连接可以经由电缆或无线的方式进行，例如经由如上所述的无线电进行。驱动装置4根据所接收的指令驱动门扇2。
图3示出了在正常操作中和在门扇掉落的情况下门扇的动力学(速度、加速度和加加速度)的示意图以及检测门扇掉落的装置的动力学(速度、加速度和加加速度)的示意图。
在图3的左侧，针对图1的门，给出了门扇的速度、加速度(双倍的)和加加速度作为时间(以秒为单位)的函数的示例(从上开始)。图3中所有四个图的时间尺度(水平线)是相同的，即所有四个图示出了随时间的推移的相同的过程。例如，根据速度曲线竖直向下示出了对应的加速度。
在标头“正在打开”的下方，针对上面列出的每个规格，表示了门扇的打开操作的过程，并且在标头“正在关闭”下方，针对上文列出的每个规格表示了门扇的关闭操作的过程。
例如，以图3的曲线a(由实线表示)为例，门扇被加速到预定速度，以该速度移动一段时间，然后被制动回到零速度以至停止。当门被关闭时，曲线b(由实线表示)也是如此。
曲线c、d、e和f也表示了在打开过程和关闭过程期间门扇上的加速度。在图3下方，用曲线g1、g2、h1、h2、i1、i2、j1和j2表示了与加速度相匹配的加加速度。
在正在打开与正在关闭之间，门被大部分或全部打开，即门扇2在顶部。在正在关闭之后，门被关闭，即门扇2在底部。
点虚线还表示意外情况下的门扇掉落。例如在点P1处，打开的门1的门扇2的拉绳或保持绳断裂。结果，门扇2通过重力向下加速并且将在点P2处撞击地面。通过将计算的门扇的绝对速度与预定速度阈值进行比较或者通过将测量的加速度与预定加速度阈值进行比较，可以在门扇撞击地面之前立刻检测到门扇的掉落，并且例如可以启动门扇的紧急止挡。在对速度进行比较的情况下，由点A表示明确地检测到掉落。在对加速度进行比较的情况下，用B点表示明确地检测到掉落。
另外或替代地，如果在预定的第一时间段内检测到的加速度处于不允许的加速度范围内，则可明确地评估门扇2掉落，其中，预定的第一时间段Δt1被设置成使得该预定的第一时间段大于(可能超出一个公差)时间段Δt-门，在门扇(2)的正常操作期间检测到的加速度处在该时间段Δt-门中。图3的第三幅图(从上数起)具体地示出了门扇2“缓慢地”(即，相对于由驱动装置驱动的正常移动更慢)掉落或滑动的情况。
这里，时间段Δt1被测量，在该时间段内门扇2的加速度处在预定加速度范围内，该时间段即例如从进入到退出预定加速度范围的时间段。将已确定的该时间段Δt1与时间段Δt-门进行比较，该时间段Δt-门由制造商预先校准一次或在前次的定期关闭方法期间被记录并且被存储在门扇掉落检测设备中。后一种方式的优点是考虑了门在使用寿命中的磨损。
参考图3的第四幅图(从上面数起)，表示了门扇2在正常操作中的加加速度(参见例如曲线h1，“常规”曲线)，并且该加加速度用于与掉落情况下的加加速度进行比较(参见P1与P2之间的虚线，在掉落情况下的“实际”曲线)。因此，正常操作中的加加速度与掉落情况下的加加速度被明显地区分开，该掉落情况下的加加速度可通过合适的数学方法(例如，通过至少一个阈值或通过比较曲线轮廓)进行评估。
总的来说，存在用于记录门扇掉落的很多可能的评估选择，这些评估选择已经在上文被详细地描述。
图4示出了图1和图2所示的机电的门扇掉落检测设备100的功能组件的示意图。门扇掉落检测设备100具有能量转换器21、能量管理单元22、能量存储单元23、计算单元24、可选的传感器单元25和可选地至少一个致动器单元26。
例如，本发明的能量转换器21可以将门扇2的机械能转换成电能，以为门扇掉落检测设备100中的电气负载供电。在下文中详细描述了能量转换器21的可能的设计。
在打开过程和/或关闭过程期间，能量转换器21可以产生足够的功率以操作负载。例如，可产生大约10mW功率，这对相应的低功率部件是足够的。在能量管理单元22的控制下，由能量转换器21产生的功率可用于给能量存储单元23充电和/或给门扇掉落检测设备100的消耗装置供电。
本发明的能量管理单元22用作能量转换器21、能量存储单元23以及包含在门扇掉落检测设备100中的其他电气负载之间的接口。另外，能量管理单元22通常通过简单的电子电路将由能量转换器21产生的能量(电压、电流)转换成使得该能量能够在能量存储单元23中存储较长时间。例如，桥式整流器将由能量转换器21产生的AC电压转换成DC电压。能量管理单元22被设计成使得能量管理单元本身具有高的效率并且消耗能量少。
能量存储单元23优选地是具有大容量的电容器，例如是具有至少几mF的“法拉电容器”，该电容器用于由能量转换器21产生的电能的中间存储。能量存储单元23连接到能量管理单元22。因此，能量存储单元23旨在当能量转换器21不产生能量或产生很少的能量时，间或地为本发明的门扇掉落检测设备100的消耗装置提供能量。能量存储单元23优选地具有低的自放电率，使得存储的能量也能使用较长时间并且提高门扇掉落检测设备100的效率。
本发明的门扇掉落检测设备100的电气负载包括至少一个计算单元24和可选地至少一个传感器单元25。计算单元24具有无线通信单元200和信号处理单元242。信号处理单元242可经由微型控制器(诸如传统的8位微型控制器)实施或替代地经由DSP(数字信号处理器)实施。该信号处理单元242优选地采用“超低功耗”技术进行设计。
传感器单元25可选地具有至少一个传感器251和可选的信号调节单元252，该至少一个传感器用于检测门扇掉落检测设备100的动力学(即，以下参数中的至少一个：速度、加速度、加加速度)。信号调节单元252可以处理由传感器251输出的电信号(例如，数字加速度数据)，例如对该电信号进行滤波、放大或将该电信号转换成绝对测量值(例如，在G中)。如果检测到多个物理动力学参数，则信号调节单元252可对电信号进行多路传输。
计算单元24用于在一个应用程序案例中实施图3所述的过程。例如，运算单元可通过对加速度传感器251的数据求积分而将该数据转换成与门扇2相关的速度值。然后，运算单元可将该数字速度值与预定速度阈值进行比较。如果超出(或偏离)了预定速度阈值，则运算单元触发掉落通知信号，然后，该掉落通知信号在超出速度阈值之后立即从无线通信单元200传输到门控制装置5。然后，门控制装置可对门的掉落作出适当的反应。
在应用中，致动器单元用于门扇的紧急制动或紧急止挡。这可以通过机械预张紧螺栓来实现，在紧急情况下，该机械预张紧螺栓通过使机械预张紧螺栓解锁来介入框架中，并且使自由掉落的门扇锁定就位并立即停止掉落。这些螺栓优选地被安装在门扇的邻近门扇引导件的两侧。
在另一应用中，处理单元24仅用于处理传感器251的测量值，然后将该测量值传输到门控制装置。在这种情况下，门控制装置5然后可以执行图3所述的操作，以检测门掉落并对门掉落做出适当的反应。
图5和图6各自示出了能量转换器21的形式，该能量转换器将门扇20的机械能转换成电能。
图5所示的能量转换器21利用感应原理工作。为此目的，两个相对的弹簧211a和211b被布置在能量转换器21中的腔内，这两个相对的弹簧均沿这两个相对的弹簧的中心轴线偏移，这两个相对的弹簧的中心轴线沿同一方向延伸。弹簧211a和211b通过紧固件214a和214b稳固地连接到端部元件7。
磁体212被附接到弹簧211a和211b的自由的可移动端部。这允许磁体212沿一个弹簧211a的方向以及另一弹簧211b的方向移动，该磁体沿着弹簧211a和211b的中心轴线被悬挂。磁体212的自由度f为f＝1。这可例如通过磁体212的线性引导件(该线性引导件未被详细示出)或通过磁体212的双侧悬挂来实现。弹簧211a和211b的弹簧常数被设计成与磁体212的质量有关，使得该弹簧211a和211b允许磁体212的摆动式(阻尼)振荡。如果此时能量转换器21在磁体212可以沿其偏移的方向上加速，则机械能被供应到由弹簧211a、211b和磁体212组成的振荡系统。振荡系统将继续振荡，尤其是当能量转换器21的加速结束时。为了实现振荡系统的最大可能的振荡，可以作用在能量转换器21上的加速力的方向与磁体212可以沿其偏移的方向一致。
根据本发明的磁体212的悬挂允许磁体212的线性移位。端部元件7在大面积上的移动也是线性移动。因此，能量转换器21被布置在末端元件7中，使得磁体212的移动自由度(平移自由度f＝1)与打开方向和关闭方向对应。这优化了能量转换器21的效率。图5示出了能量转换器，该能量转换器的自由度与向下关闭并向上打开的门扇一致。
另外，线圈213被布置在能量转换器21中，使得磁体212沿线圈213的中心轴线移动。因此，磁体212至少部分地在线圈213中来回移动。当磁体212振荡时，通过电磁感应产生电能，该电能在能量转换器21的输出处以交流电压的形式被提供。根据本发明的线性能量转换器21的独特优点是该线性能量转换器适应于门扇2的确定性可预测的移动和相关的加速力，以实现最大效率。如果能量转换器21被布置在关闭元件7中，则是特别有利的，因为与门扇7的其他元件相比，关闭元件7的移动主要沿直线行进。因此，由于门扇2的移动而作用在磁体212上的惯性力平行于由于弹簧211a和211b而作用在磁体212上的力。作用在磁体212上的力的这种定线优化了向弹簧211a和211b的能量传递。这将最终导致高效的能量转换。
另外，能量转换器21的自由度也可与门扇2的掉落方向一致，如图5所示。因为当时能量转换器21将特别敏感地对门扇2的掉落的动力学作出反应。例如，当门扇2掉落时产生的加加速度(或相关联的加速度)(与由驱动装置4操作时的较低角速度相比)将导致磁体212产生特别大的偏移，这反过来导致在能量转换器21的输出处产生特别高的电压。现在，可通过适当限定的电压阈值和比较器来检测该异常高压，具有该异常高压的数字信号被施加到比较器的输出，该比较器指示门扇2的掉落。现在，计算单元24可以以适当的方式对该信号作出反应，例如通过经由无线通信单元200输出掉落通知信号(掉落警报信号)。因此可以省略传感器单元24，并且能量发生器24与比较器一起用于检测掉落，具有该能量发生器和比较器的经济且能量自给的门扇掉落检测设备100可以以有利的方式被实现。
图5所示的替代的能量转换器21根据压电原理操作。紧固元件223被布置在端部元件7中。包括挠曲谐振器元件221a和221b的挠曲谐振器221在一个端部处被附接到该紧固元件223。挠曲谐振器221优选地为现有技术已知的压电元件。质块222被附接到挠曲谐振器221的另一自由端部。挠曲谐振器221和质块222被布置成垂直于门扇2的移动方向，使得当门扇2加速时，挠曲谐振器221尽可能有效地偏移。
如果门扇2打开或关闭，则能量转换器21与门扇2一起加速。沿与加速度相反的方向作用在质块222上的惯性力使挠曲谐振器221偏移并再次使挠曲偏振器221以阻尼的方式振荡。因此，挠曲谐振器221产生交流电压，能量转换器21在能量转换器的输出处提供该交流电压。
根据本发明的挠曲谐振器221被布置成垂直于门扇2的运动方向，使得当门扇2加速时，挠曲谐振器221达到其最大偏移。挠曲谐振器221被布置成使得挠曲谐振器基本上仅具有一个平移自由度(f＝1)。由于挠曲谐振器被夹在一侧上，并且质块222被附接到挠曲谐振器的自由端部，因此该质块222可进一步增加挠曲谐振器221的偏移。质块222在挠曲谐振器221上的重力和施力点以及挠曲谐振器221本身的设计(诸如长度、厚度和弹性模量)被设计成使得所产生的电压最大。这里也是，如图6所示，自由度可优选地与门扇2的至少一个掉落方向一致。此外，比较器可用于以类似的方式记录掉落，如结合图6所描述的那样。
除了所描述的执行形式和方面之外，本发明还允许进一步的设计原则。因此，各种设计形式和方面的各个特征可根据需要彼此组合，只要这对专家来说是可行的。
替代地，其他结构也可用于机电能量转换器。例如，也可使用具有一个轴和偏心地附接到轴的质块的发电机。
本发明的在上文作为卷帘门阐述的门也可以是例如折叠门或铰链门。因此，根据本发明，所有的门都被覆盖，其中，门扇经历被限定的移动或预定的路径。
此外，门扇掉落检测设备可位于门扇上的任何位置，例如位于门扇中间。
原则上，门扇掉落检测设备还可具有诸如低能耗显示元件的其他组件。
另外，门扇掉落检测设备可具有作为附加能量转换器的热偶发生器。这种热/电压转换器是可以将温度差转换成电能的热电发生器。该热电发生器基于塞贝克效应或反向珀耳帖效应，其中，温度差导致布置在板形元件的相对侧上的两个电极处产生电压。例如，珀耳帖类的元件被安装在门扇的第一侧与第二侧之间的薄板中。半导体材料(诸如Bi2Te3、PbTe、SiGe、BiSb或FeSi2)可用作这里的材料。
图1所示的门扇可从底部移动到顶部，并且可以从顶部移动到底部。然而，本发明还包括其门扇可沿其他方向(例如，向侧面)移动的门。

Claims (17)

1.用于检测门(1)的门扇(2)的掉落的门扇掉落检测设备(100)，所述门优选地为高速工业门，所述门扇掉落检测设备(100)被设置在所述门扇(2)上或者被设置在所述门扇中，所述门扇掉落检测设备包括：
加速度检测装置，所述加速度检测装置用于检测所述门扇掉落检测设备(100)在所述门扇掉落检测设备(100)的至少一个掉落方向上的加速度；
无线通信单元(200)，所述无线通信单元在明确地检测到所述门扇(2)的掉落时用于传输掉落通知信号，其中
所述门扇(2)的掉落的明确检测是基于检测到的加速度实现的。
2.根据权利要求1所述的门扇掉落检测设备(100)，所述门扇掉落检测设备进一步包括：
机电能量转换器(21)，所述机电能量转换器具有能够相对于所述门扇掉落检测设备(100)移动的质块，其中
所述门扇掉落检测设备(100)的电源优选地仅由来自所述能量转换器(21)的电功率提供。
3.根据权利要求1或2所述的门扇掉落检测设备(100)，其中
用于检测所述门扇掉落检测设备(100)的加速度的所述加速度检测装置是压电式加速度传感器或MEMS加速度传感器，所述压电式加速度传感器或MEMS加速度传感器测量所述门扇掉落检测设备(100)在所述掉落方向上的加速度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的门扇掉落检测设备(100)，其中
用于检测所述门扇掉落检测设备(100)的加速度的所述加速度检测装置是模拟-数字转换器，所述模拟-数字转换器检测所述能量转换器的输出电压，其中，所述能量转换器的输出电压是所述门扇掉落检测设备(100)在所述掉落方向上的加速度的函数。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的门扇掉落检测设备(100)，其中
如果检测到的所述加速度偏离预定的加速度范围或者根据所述加速度计算的速度超出预定的速度阈值，则明确地评定所述门扇(2)掉落。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的门扇掉落检测设备(100)，其中
如果检测到的所述加速度在预定的第一时间段内处于不允许的加速度范围内，则明确地评估所述门扇(2)掉落，其中
所述预定的第一时间段被设置成大于检测到的所述加速度发生在所述门扇(2)的正常操作期间时所在的时间段。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的门扇掉落检测设备(100)，其中
如果检测到的所述加速度在预定的第二时间段内处于不允许的加速度范围内，则明确地评估所述门扇(2)掉落，并且
所述预定的第二时间段被设置成小于检测到的所述加速度发生在所述门扇(2)的正常操作期间时所在的时间段。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的门扇掉落检测设备(100)，其中
如果检测到的所述加速度的实际变化率与所述门扇(2)的加速度的期望变化率的偏差超出预定公差，则明确地评估所述门扇(2)掉落。
9.根据权利要求1所述的门扇掉落检测设备(100)，其中
用于检测所述门扇掉落检测设备(100)的加速度的所述加速度检测装置是至少一个比较器，所述至少一个比较器具有与至少一个预设的加速度阈值对应的预设的电压阈值，所述至少一个比较器以所述至少一个比较器的输入连接到所述能量转换器的输出；以及
如果超出所述电压阈值，则明确地评定所述门扇(2)掉落。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的门扇掉落检测设备(100)，其中
所述能量转换器(21)被设置成使得所述能量转换器基于感应原理或压电原理。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的门扇掉落检测设备(100)，其中
所述能量转换器(21)是线性发生器，以及
所述能量转换器(21)的质块的自由度为f＝1，以及
所述质块的自由度对应于所述掉落方向中的至少一个。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的门扇掉落检测设备(100)，所述门扇掉落检测设备包括：
能量存储单元(23)，所述能量存储单元用于存储由所述能量转换器(21)产生的电能；和/或
能量管理单元(22)，所述能量管理单元用于管理由所述能量转换器(21)产生的能量；和/或
整流器，所述整流器用于整流由所述能量转换器产生的输出电压；和/或
计算单元(24)，所述计算单元用于计算所述加速度值，
其中，所述计算单元(24)可选地包括信号处理单元。
13.门的掉落保护系统，所述掉落保护系统包括：
门(1)、特别是高速工业门，所述门具有门扇(2)，所述门扇在侧向引导件(3)中被引导并且覆盖门开口，并且所述门具有用于使所述门扇(2)在打开位置与关闭位置之间移动的驱动装置(4)；并且所述门具有用于控制所述驱动装置(4)的门控制装置(5)，所述门控制装置(5)具有另一通信单元；以及
根据权利要求1至12中的一项所述的门扇掉落检测设备(100)，其中，所述门扇掉落检测设备(100)的所述无线通信单元(200)在明确地检测到所述门扇(2)的掉落时向所述门控制装置(5)的所述另一通信单元发送掉落通知信号。
14.根据权利要求13所述的掉落保护系统，其中，
如果已经接收到所述掉落指示信号，则紧急止挡机构通过所述门扇掉落检测设备(100)触发电机制动器和/或机械锁定螺栓，以在预定的时间段内止挡所述门扇(2)的掉落，其中，所述能量转换器(21)被配置成使得所述能量转换器基于所述感应原理或所述压电原理。
15.根据权利要求13所述的掉落保护系统，其中
如果已经接收到所述掉落指示信号，则紧急止挡机构通过从所述门控制装置(5)释放电机制动器和/或机械锁定螺栓，以在预定时间段内止挡所述门扇(2)的掉落。
16.安装在门(1)的门扇(2)中的能量自主的门扇掉落检测设备(100)的使用，所述门扇掉落检测设备具有机电能量转换器(21)并且具有用于检测所述门扇掉落检测设备(100)的加速度的加速度检测装置，以用于保护所述门扇(2)免于掉落。
17.用于检测门的门扇(2)的掉落的方法，所述方法包括以下步骤：
利用机电能量转换器(21)将所述门扇(2)的加速功转换成电能；
检测所述门扇(2)的加速度；
基于检测到的加速度评估所述门扇(2)是否掉落，以及
触发掉落互锁设备，以及
如果评估步骤明确地评估出所述门扇(2)的掉落，则通过无线通信装置(200)传输掉落通知信号；
其中，仅使用由所述门扇(2)的移动产生的能量来执行检测步骤、评估步骤和传输步骤。
CN201880006530.3A 2017-02-09 2018-01-05 用于检测门扇的掉落的设备、系统和方法 Pending CN110177917A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017102614.2 2017-02-09
DE102017102614.2A DE102017102614A1 (de) 2017-02-09 2017-02-09 Vorrichtung zur Erfassung des Absturzes eines Torblatts, System zur Erfassung des Absturzes eines Torblatts, sowie Verfahren zur Erfassung des Absturzes eines Torblatts
PCT/EP2018/050283 WO2018145832A1 (de) 2017-02-09 2018-01-05 Vorrichtung zur erfassung des absturzes eines torblatts, system zur erfassung des absturzes eines torblatts, sowie verfahren zur erfassung des absturzes eines torblatts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110177917A true CN110177917A (zh) 2019-08-27

Family

ID=61188746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880006530.3A Pending CN110177917A (zh) 2017-02-09 2018-01-05 用于检测门扇的掉落的设备、系统和方法

Country Status (16)

Country Link
US (1) US20200024899A1 (zh)
EP (1) EP3580422B1 (zh)
JP (1) JP7109449B2 (zh)
CN (1) CN110177917A (zh)
AU (1) AU2018217585B2 (zh)
CA (1) CA3046865C (zh)
DE (1) DE102017102614A1 (zh)
DK (1) DK3580422T3 (zh)
EA (1) EA038751B1 (zh)
ES (1) ES2912381T3 (zh)
HU (1) HUE059134T2 (zh)
PL (1) PL3580422T3 (zh)
PT (1) PT3580422T (zh)
RS (1) RS63278B1 (zh)
SI (1) SI3580422T1 (zh)
WO (1) WO2018145832A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111501684A (zh) * 2020-04-28 2020-08-07 国网新源水电有限公司富春江水力发电厂 一种溢洪门提升后防坠落方法
CN112192622A (zh) * 2020-09-29 2021-01-08 深圳素士科技股份有限公司 抗摔剃须刀

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114729555A (zh) * 2019-11-20 2022-07-08 亚萨合莱自动门系统有限公司 角部支架
JP2021138264A (ja) * 2020-03-04 2021-09-16 ナブテスコ株式会社 状態判定装置、ドア制御装置、状態判定方法、及び状態判定プログラム
DE102020122719A1 (de) 2020-08-31 2022-03-03 EFAFLEX INŽENIRING d.o.o. Ljubljana Sicherheitssystem für einen ein umlaufendes Zugmittel aufweisenden Antrieb eines Tores, insbesondere eines Hubtores, weiter insbesondere eines schnelllaufenden Hubtores, sowie Tor aufweisend das Sicherheitssystem

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2488068Y (zh) * 2001-03-27 2002-04-24 南京师范大学 差动式压电加速度传感器
CN1444800A (zh) * 2000-05-24 2003-09-24 恩洋股份有限公司 能量自给的高频发射器
JP2005312269A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Nec Corp 振動による発電方法および振動式発電機および振動式発電装置
EP2067922A1 (fr) * 2007-12-07 2009-06-10 Delta Dore Système de rideau roulant
CN103449271A (zh) * 2013-08-20 2013-12-18 哈尔滨东建机械制造有限公司 基于dsp的变频施工升降装置的控制装置及采用该控制装置实现升降装置自动平层的方法
CN105840086A (zh) * 2016-04-14 2016-08-10 上海大学 自动卷帘门控制装置及方法

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6479664A (en) * 1987-09-22 1989-03-24 Nagano Keiki Seisakusho Kk Accelerometer
JP3240390B2 (ja) * 1992-03-04 2001-12-17 オムロン株式会社 変位検出センサ
US7386401B2 (en) * 1994-11-21 2008-06-10 Phatrat Technology, Llc Helmet that reports impact information, and associated methods
FR2740825B1 (fr) 1995-11-03 1998-01-23 Somfy Installation de commande d'elements de protection solaire
JP3810249B2 (ja) * 2000-04-06 2006-08-16 アイシン精機株式会社 加速度検知装置
JP2001337108A (ja) * 2000-05-29 2001-12-07 Tokai Rika Co Ltd 加速度スイッチ
JP3514240B2 (ja) * 2001-02-19 2004-03-31 株式会社村田製作所 加速度センサ
TW546477B (en) * 2001-08-09 2003-08-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Drop impact determination system and acceleration sensing element used in the drop impact determination system
DE10302812B4 (de) 2003-01-24 2006-10-05 Hörmann KG Antriebstechnik Überwachungsvorrichtung und Überwachungsverfahren für einen motorisch angetriebenen Gebäudeabschluss
JP2005065789A (ja) * 2003-08-20 2005-03-17 Pegasus Net Kk 磁気平衡型３軸加速度センサ及び該センサを使用した体動検出装置
US7119681B2 (en) * 2004-05-11 2006-10-10 Honeywell International, Inc. MEMS based garage door sensor
JP2005351793A (ja) 2004-06-11 2005-12-22 Mn Engineering Kk 加速度計測装置
US7394610B2 (en) * 2005-06-28 2008-07-01 Kyocera Corporation Acceleration sensor and magnetic disk device using the same
JP2007011815A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology ドライビングレコーダ
US7621185B2 (en) * 2005-07-28 2009-11-24 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Acceleration sensor and electronic device comprising the same
US7562575B2 (en) * 2005-08-05 2009-07-21 Hitachi Metals, Ltd. Impact-resistant acceleration sensor
DE102005049585B3 (de) * 2005-10-17 2007-07-19 Efaflex Inzeniring D.O.O. Gewichtsausgleichseinrichtung für ein Hubtor
WO2007057943A1 (ja) * 2005-11-15 2007-05-24 Appside Co., Ltd. 起歪体、静電容量式力センサー及び静電容量式加速度センサー
JP2007209550A (ja) 2006-02-09 2007-08-23 Pegasus Net Kk 動電型加速度センサを使用した振動検出機能付きｒｆｉｄタグシステム
JP2007315069A (ja) 2006-05-26 2007-12-06 Mitsuba Corp 車両用自動開閉装置
JP5116385B2 (ja) * 2007-07-19 2013-01-09 株式会社Ｌｉｘｉｌ鈴木シャッター 発電手段を備えるシャッター装置
JP5043549B2 (ja) * 2007-07-30 2012-10-10 キヤノン株式会社 電子機器および撮像装置、電子機器の制御方法
US7786738B2 (en) * 2007-09-19 2010-08-31 Robert Bosch Gmbh Cancelling low frequency errors in MEMS systems
WO2009117687A1 (en) * 2008-03-21 2009-09-24 Analog Device, Inc. System and method for capturing an event in mems inertial sensors
FR2941991B1 (fr) 2009-02-06 2011-02-25 Somfy Sas Procede de detection de la presence d'un element entre un seuil d'une ouverture et une extremite d'un ecran domotique motorise.
DE202009009058U1 (de) 2009-06-30 2009-09-24 Deutsche Post Ag Wechselbrücke
DE202010009055U1 (de) * 2010-06-15 2010-08-26 Sommer Antriebs- Und Funktechnik Gmbh Tor
DE102010062673B4 (de) * 2010-12-08 2014-02-20 Hörmann KG Antriebstechnik Torflügel, Schließeinrichtung sowie Verfahren zum Erkennen einer Blockierung
JP6479664B2 (ja) 2012-10-16 2019-03-06 ジ アベル ファウンデーション， インコーポレイテッド 海洋熱エネルギー変換パイプ接続
JP6076684B2 (ja) * 2012-10-19 2017-02-08 学校法人 関西大学 無給電センサ及びこれを用いた無線センサネットワーク
US20140293289A1 (en) 2013-03-27 2014-10-02 Kabushiki Kaisha Topcon Method for Generating Two-Dimensional Images From Three-Dimensional Optical Coherence Tomography Interferogram Data
DK2887535T3 (en) * 2013-12-23 2018-05-22 Gabrijel Rejc Gmbh & Co Kg Drive and control system for lifting gates
JP2015137527A (ja) 2014-01-24 2015-07-30 有限会社 和晃 電動シャッター
US20160040469A1 (en) * 2014-08-06 2016-02-11 Ben Lietz Methods and Systems to Indicate the Status of Door Operations
DE102015000582A1 (de) 2014-09-12 2016-03-17 Hörmann KG Antriebstechnik Steuervorrichtung und Betriebsverfahren für einen Abschlussantrieb sowie Abschlussantrieb und damit angetriebener Abschluss
JP2016142554A (ja) 2015-01-30 2016-08-08 Ntn株式会社 振動測定装置および振動測定システム
CN205053225U (zh) * 2015-10-21 2016-03-02 夏瑞君 一种折叠式圆桌板
US10705231B1 (en) * 2017-09-25 2020-07-07 State Farm Mutual Automobile Insurance Company Systems and methods for detecting seismic events

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1444800A (zh) * 2000-05-24 2003-09-24 恩洋股份有限公司 能量自给的高频发射器
CN2488068Y (zh) * 2001-03-27 2002-04-24 南京师范大学 差动式压电加速度传感器
JP2005312269A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Nec Corp 振動による発電方法および振動式発電機および振動式発電装置
EP2067922A1 (fr) * 2007-12-07 2009-06-10 Delta Dore Système de rideau roulant
CN103449271A (zh) * 2013-08-20 2013-12-18 哈尔滨东建机械制造有限公司 基于dsp的变频施工升降装置的控制装置及采用该控制装置实现升降装置自动平层的方法
CN105840086A (zh) * 2016-04-14 2016-08-10 上海大学 自动卷帘门控制装置及方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111501684A (zh) * 2020-04-28 2020-08-07 国网新源水电有限公司富春江水力发电厂 一种溢洪门提升后防坠落方法
CN111501684B (zh) * 2020-04-28 2021-11-05 国网新源水电有限公司富春江水力发电厂 一种溢洪门提升后防坠落方法
CN112192622A (zh) * 2020-09-29 2021-01-08 深圳素士科技股份有限公司 抗摔剃须刀
CN112192622B (zh) * 2020-09-29 2022-04-12 深圳素士科技股份有限公司 抗摔剃须刀

Also Published As

Publication number Publication date
PL3580422T3 (pl) 2022-08-22
JP7109449B2 (ja) 2022-07-29
CA3046865A1 (en) 2018-08-16
RS63278B1 (sr) 2022-06-30
WO2018145832A1 (de) 2018-08-16
EP3580422B1 (de) 2022-04-20
AU2018217585B2 (en) 2020-08-13
AU2018217585A1 (en) 2019-06-27
PT3580422T (pt) 2022-05-04
DK3580422T3 (da) 2022-07-04
US20200024899A1 (en) 2020-01-23
DE102017102614A1 (de) 2018-08-09
EA038751B1 (ru) 2021-10-14
SI3580422T1 (sl) 2022-09-30
JP2020505534A (ja) 2020-02-20
ES2912381T3 (es) 2022-05-25
EP3580422A1 (de) 2019-12-18
EA201991184A1 (ru) 2020-01-09
CA3046865C (en) 2021-01-12
HUE059134T2 (hu) 2022-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110177917A (zh) 用于检测门扇的掉落的设备、系统和方法
AU2018219550B2 (en) Door with an intelligent door leaf which has an electrically autonomous door leaf device, and method for same
CN103998362B (zh) 电梯设备及其部件借助传感器的故障诊断
WO2011118693A1 (ja) 振動検出装置、空気圧検出端末および加速度検出システム
EP1982035B1 (en) Movable partition monitoring system and method
CN108025892B (zh) 用于电梯设备的监控装置
WO2007120237A2 (en) Monitoring status of railyard equipment using wireless sensing devices
US20160013682A1 (en) System and method for a linear based charger and a wireless charger
JP2017179736A (ja) 開閉装置及び該開閉装置を監視するための開閉装置監視システム
CN114051551B (zh) 具有监控装置的弹簧、包括门和具有监控装置的弹簧的系统及其方法
US11199038B2 (en) Door operator
EP3040506A1 (en) Monitoring device with a laser sensor for motorized doors
JP7070966B2 (ja) 開閉装置及び開閉システム
JP2007177480A (ja) 無線防犯装置
ITFI20040052U1 (it) Serramento con sensore antieffrazione incorporato

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination