CN110304517B - 减少电梯系统中安全制动器的误致动的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种避免电梯系统中不必要的安全制动器致动的方法。该方法包括确定是否存在电梯轿厢的真实超速或过快加速状况。该方法还包括如果存在电梯轿厢的真实超速或过快加速状况，则启动电子安全致动器。

Description

减少电梯系统中安全制动器的误致动的方法和系统
背景技术
本公开总体涉及电梯系统，并且更特别地，涉及一种减少电梯安全制动器的误致动的方法和系统。
虽然安全装置是电梯系统的关键部件，但不需要的致动后可能出现的停机时段会造成操作麻烦。安全装置的误接合和/或轿厢超速调速器超速(OS)开关的误致动可能是因紧急停机或由于惯性冲量导致的电梯轿厢中的意外运动所引起的。例如，这可能是由于人们在电梯轿厢中跳动或者配重跳动而发生的。任何类型的跳动都可能足够高以引起电梯轿厢速度的瞬间增加，从而导致操作系统开关致动并伴随或紧接着实际的安全接合。操作系统开关致动是指在某些情况下的超速调速器超速开关。解决该问题可能需要机械师进行实地查看以重置和解救乘客。
发明内容
公开了一种避免电梯系统中不必要的安全制动器致动的方法。该方法包括确定是否存在电梯轿厢的真实超速或过快加速状况。该方法还包括如果存在电梯轿厢的真实超速或过快加速状况，则启动电子安全致动器。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括利用与电子安全致动器相关联的至少一个传感器来获得数据。还包括监测电梯轿厢的各种操作状况。还包括确定在各种操作状况期间电子安全致动器是否启动。还包括确定电子安全致动器的启动是否为误跳掣。还包括基于确定启动是否为误跳掣来更新数据模型。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括由至少一个传感器获得的数据是速度数据。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括速度数据与阈值速度进行比较以确定是否超过阈值速度或者是否超过阈值速度预定时间段。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括由至少一个传感器获得的数据是加速度数据。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括加速度数据与阈值加速度进行比较以确定是否应当应用安全制动器。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括必须超过阈值加速度预定时间段。
还公开了一种避免电梯系统中不必要的安全制动器致动的方法。该方法包括确定是否存在电梯轿厢的真实超速或过快加速状况。该方法还包括如果不存在电梯轿厢的真实超速或过快加速状况，则避免启动电子安全致动器。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括利用与电子安全致动器相关联的至少一个传感器来获得数据。还包括监测电梯轿厢的各种操作状况。还包括确定在各种操作状况期间是否启动了电子安全致动器。还包括确定电子安全致动器的启动是否为误跳掣。还包括基于确定启动是否为误跳掣来更新数据模型。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括由至少一个传感器获得的数据是速度数据，并且阈值状况是阈值速度。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括速度数据与阈值速度进行比较以确定是否超过阈值速度或者是否超过阈值速度预定时间段。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括由至少一个传感器获得的数据是加速度数据，并且阈值状况是阈值加速度。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括分析利用至少一个传感器所获得的数据是在远程站点进行的，该至少一个传感器与远程站点处的处理装置操作性地通信。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括分析利用至少一个传感器获得的数据由个人在现场进行。
还公开了一种避免无意中重置电梯系统的安全制动器的方法。该方法包括利用与电子安全致动器相关联的至少一个传感器获得数据。该方法还包括确定安全制动器的重置是否是基于将由传感器获得的数据与阈值状况进行比较的算法来进行的，如果超过阈值状况等于或大于预定的时间量，则重置安全制动器。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括由至少一个传感器获得的数据是速度数据，并且阈值状况是阈值速度。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括由至少一个传感器获得的数据是加速度数据，并且阈值状况是阈值加速度。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括分析利用至少一个传感器获得的数据。还包括基于安全制动器的实际使用来修改算法。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括分析利用至少一个传感器获得的数据是在远程站点进行的，该至少一个传感器与远程站点处的处理装置操作性地通信。
除上述一个或多个特征以外，或可选地，另外的实施方案可以包括分析利用至少一个传感器获得的数据由个人在现场进行。
附图说明
本公开通过示例的方式示出，并且不限于附图，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。
图1是电梯制动系统的透视图；
图2是电梯系统的示意图；
图3是电梯操作期间速度对时间的曲线图；
图4是电梯操作期间加速度对时间的曲线图；并且
图5是示出配重跳动状况的影响的力图。
具体实施方式
图1和图2示出了用于电梯系统12的制动组件10，其中图1示出了广泛的电梯系统12，并且图1描绘了图1的放大部分，特别是制动组件10。电梯系统包括移动通过电梯轿厢通道18(例如，井道)的电梯轿厢14。电梯轿厢14由连接到电梯轿厢通道18的侧壁的一个或多个导轨16引导。本文描述的实施方案涉及一种整体制动系统，其可操作以帮助电梯轿厢14的制动(例如，减慢或停止运动)。在一个实施方案中，相对于导轨16执行制动。制动组件10可以用于各种类型的电梯系统。
制动组件10包括各自操作性地联接到电梯轿厢14的安全制动器20和电子安全致动器22。在一些实施方案中，安全制动器20和电子安全致动器22安装到电梯轿厢14的轿厢框架23。安全制动器20包括制动构件24，诸如制动衬块或适于与导轨16重复制动接合的类似结构。制动构件24具有可操作以摩擦地接合导轨16的接触表面26。在一个实施方案中，安全制动器20和电子安全致动器22可以组合成单个单元。
安全制动器20可在非制动位置和制动位置之间操作。非制动位置是在电梯轿厢14的正常操作期间安全制动器20所设置的位置。特别地，制动构件24的接触表面26在非制动位置时不与导轨16接触或处于最小接触，因此不与导轨16摩擦地接合。在制动位置，制动构件24的接触表面26与导轨16之间的摩擦力足以使电梯轿厢14停止相对于导轨16运动。可以采用各种触发机构或部件来致动安全制动器20，从而使制动构件24的接触表面26与导轨16摩擦接合。在所示实施方案中，提供了连杆构件28，并且该连杆构件28联接电子安全致动器22和安全制动器20。连杆构件28的运动触发安全制动器20的制动构件24从非制动位置运动到制动位置。
在操作中，电子感测装置和/或控制器30被配置成监测电梯轿厢14的各种参数和状况，并将监测的参数和状况与至少一个预定状况进行比较。在一个实施方案中，预定状况包括电梯轿厢14的速度和/或加速度。在所监测的状况(例如，速度、加速度等)达到或超过预定状况的情况下，电子安全致动器22被致动以促使安全制动器20和导轨16接合。在一些实施方案中，电子安全致动器22具有速度传感器和加速度计。由控制器和/或电子安全致动器22分析数据以确定是否存在超速或过快加速状况。如果检测到此类状况，则电子安全致动器22启动，从而向上拉动连杆构件28并驱动制动构件24的接触表面26与导轨16摩擦接合-从而应用制动器。在一些实施方案中，电子安全致动器22将该数据发送到电梯控制器30，并且控制器将其发送回电子安全致动器22并告知其进行启动。
在一个实施方案中，提供了两个电子安全致动器22(每个导轨上一个)，这两个电子安全致动器22连接到电梯轿厢14上的控制器，该控制器从电子安全致动器22获得数据并出于同步目的发起对电子安全致动器22的启动。在另外的实施方案中，每个电子安全致动器22自行决定启动。更进一步地，一个电子安全致动器22可以是“智能的”并且一个是“非智能的”，其中智能的电子安全致动器收集速度/加速度数据并向非智能的电子安全致动器发送命令以与智能电子安全致动器一起启动。所示的安全制动器20和安全致动器22仅为可以在本文描述的实施方案中采用的设计的示例，并且应当理解的是，可以使用替代的设计。
本文描述的实施方案通过利用受到电子监测和控制的电子安全致动器22来减少安全制动器20误跳掣的可能性。误跳掣是指电子安全致动器22响应于并非真实的超速或过快加速状况的感知超速或过快加速状况来致动安全制动器20。例如，电梯轿厢14内的乘客的移动或跳动可能导致这种感知的而非实际的威胁。许多其他示例可能导致误跳掣，包括电梯轿厢14、配重或其他电梯系统设备的任何冲击运动。本文描述的实施方案提供了一种通过从基本理论算法(本文也称为“数据模型”)开始辨别误跳掣和真实的超速或过快加速状况的方法，该算法滤除已知导致误跳掣的事件，并且可以通过从已知为真实的超速或过快加速状况或误跳掣的事件中“学习”而在实际使用期间随时间推移动态地修改算法。如从本文的描述中将理解的，这些实施方案提供了对完全遵守额定状况的严格限定的设置的改进。
利用控制器30和电子安全致动器22之间的有线或无线通信促进了对电子安全致动器22的监测和/或控制。在一个实施方案中，电子安全致动器可以通过蜂窝网络、蓝牙或任何其他无线连接来直接连接到诸如控制器30、机械师的维修工具(诸如移动电话、平板电脑、笔记本电脑或专用维修工具)、远程计算机或云服务器的处理装置，并且监测和/或控制可以由所连接的装置处理。电子安全致动器22的监测和/或控制可以由位于靠近或远离制动组件10和/或控制器30的个人通过手动命令来实施。在一个实施方案中，监测和/或控制可以由控制器30、云服务器或其他远程计算装置自动实施。当个人能够与制动组件10和/或控制器30物理地交互时，认为个人接近制动组件10。与制动组件10和/或控制器30的交互可以通过诸如利用工具来手动接触结构部件来实施，或者可以通过直接或通过本地网络与控制器30无线通信的移动装置来完成。这被认为是现场测试或维护。在其他实施方案中，在控制器30和未位于电梯系统12位置处的远程装置之间建立远程连接，以执行测试，该被称为远程测试。远程装置经由网络32或诸如蜂窝网络的一些其他远程无线连接连接到控制器30。在一些实施方案中，此类远程装置可以由远程操作员操作，而不需要远程操作员到达“现场”。
现参照图3和图4，示出了与电梯系统的实际使用相关联的速度和/或加速度曲线。数据从作为电子安全致动器22的一部分或与电子安全致动器22相关联的电子设备处获得。例如，所利用的设备可以是一个或多个传感器，诸如加速度计或速度传感器。如图所示，电子安全致动器设备监测速度和/或加速度的变化作为时间的函数。如图所示，在电梯系统的正常使用期间可能存在超过预定最大状况的短暂时间段。
图3是作为时间(T)的函数的电梯轿厢14的速度(V)的曲线图，并且示出了电梯轿厢额定使用的速度Vrated。如邻近区域100所示，可能由于多种原因而出现超过额定速度，不但包括上面讨论的那些，而且空轿厢在向上方向上或满载时在向下方向上的停止过程也是可能导致误跳掣的情形。通常，超过额定速度之上的阈值速度将触发安全制动器，从而导致误跳掣。当前方法利用考虑了发生速度变化的时间的算法。在所示实施方案中，阈值速度大于额定速度。在一些实施方案中，阈值速度范围为约1.40m/s至约1.50m/s，并且额定速度为约1.0m/s。如果在任何时间都超过阈值速度，则在一些实施方案中可能发生安全制动器调度，而不考虑超过阈值速度的时间量。然而，如果速度处于Vrated和阈值速度之间，并且发生的时间小于预定时间段ΔT，则避免误跳掣。预定时间段ΔT足以滤除不需要的安全制动器致动，但足以满足代码要求。预定时间段可以根据特定应用而变化，但示例性时间段为约0.040秒。
图4是作为时间(T)的函数的电梯轿厢14的加速度(a)的曲线图，并且示出了在可接受的加速度范围之外的操作102和104处具有多个短暂时段的加速度曲线，该范围用数字110表示。这种情况可能在诸如当乘客在电梯轿厢中跳动时电梯轿厢14的反弹期间出现。图4的曲线中所示的振荡导致利用数字102、104表示的短暂时段。例如，为了避免误跳掣，该方法和系统要求速度和/或加速度超过阈值一个时间段，这一时间段已知大于与乘客跳动相关联的短暂时段。在一些实施方案中，所需的时间段为约0.130秒。例如，如果当轿厢在楼层之间行进时，加速度处于额定加速度约0m/s2和阈值加速度约2m/s2至约3m/s2之间，并且发生的时间少于假设约0.150秒的预定时间段ΔT，则避免了误跳掣，但如果在任何时间都超过加速度阈值，则在一些实施方案中可能发生安全制动器调度。预定时间段ΔT足以滤除不需要的安全制动器致动，但足以满足代码要求。
现参照图5，示出了在“跳动”状况期间的配重200。如图所示，连接配重200和电梯轿厢14的缆索202可能由于各种原因而存在松弛。在张紧缆索202时，配重200可能使处于接合和制动状态的安全制动器20由于电梯轿厢14向上运动而重置。示出了与这一过程相关联的力。将上述过程描述为错误安全重置。电子安全致动器22的诸如加速度计的设备可以随时间观察电梯轿厢中的冲击响应，并且可以基于已知的与错误重置相关联的特性来减轻将导致其不期望的接合的状况。
本文描述的实施方案采用电子安全致动器22的技术来确定速度或加速度是否归因于实际的自由下坠事件，或者替代地，是否存在误跳掣或错误重置状况。另外，电梯系统动态地修改与制动器致动和重置相关联的算法和参数，以减少误跳掣和重置的可能性。可以将定期报告发送给客户和/或远程办公室以跟踪电子安全执行器的性能，这允许客户输入误跳掣和重置参数修改。
本文描述的系统和方法使用与电子安全致动器相关联的技术减少了不需要的致动和/或重置安全制动器的可能性。可能因为多种原因而存在这种问题。这在一些经常发生停电，从而在许多情况下导致误跳掣的国家中尤其成为问题。在某些国家/地区，每天可能发生多于20次的停电。
可以使用一种或多种技术来实施实施方案。在一些实施方案中，设备或系统可包括一个或多个处理器以及存储指令的存储器，这些指令在由一个或多个处理器执行时，使设备或系统执行如本文所述的一个或多个方法动作。在一些实施方案中可以使用本领域技术人员已知的各种机械部件。
实施方案可以实施为一个或多个设备、系统和/或方法。在一些实施方案中，指令可以存储在一个或多个计算机程序产品或计算机可读介质上，诸如暂态和/或非暂态计算机可读介质。指令在被执行时可以使实体(例如，处理器、设备或系统)执行如本文所述的一个或多个方法动作。
虽然已经结合仅有限数量的实施方案详细地描述了本公开，但是应当容易理解的是，本公开并不限于所述公开的实施方案。相反，可以对本公开进行修改以并入之前未曾描述但与本公开的范围相符的任何数量的变型、变更、替代或等效布置。另外，虽然已经描述了各个实施方案，但是应当理解的是，本公开的各方面可以仅包括所描述的实施方案中的一些。因此，本公开不应被视为受到前述描述限制，而是仅受所附权利要求书的范围限制。

Claims (18)

1.一种避免电梯系统中不必要的安全制动器致动的方法，所述方法包括：
确定是否存在电梯轿厢的真实超速或过快加速状况；
如果存在所述电梯轿厢的真实超速或过快加速状况，则启动电子安全致动器；
利用与电子安全致动器相关联的至少一个传感器获得数据；
监测所述电梯轿厢的各种操作状况；
确定在所述各种操作状况期间所述电子安全致动器是否启动；
确定所述电子安全致动器的启动是否为误跳掣；以及
基于所述确定所述启动是否为误跳掣来更新数据模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其中由所述至少一个传感器获得的所述数据是速度数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述速度数据与阈值速度进行比较以确定是否超过所述阈值速度或者是否超过所述阈值速度预定时间段。
4.根据权利要求1所述的方法，其中由所述至少一个传感器获得的所述数据是加速度数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述加速度数据与阈值加速度进行比较以确定是否应当应用所述安全制动器。
6.根据权利要求5所述的方法，其中必须超过所述阈值加速度预定时间段。
7.一种避免电梯系统中不必要的安全制动器致动的方法，所述方法包括：
确定是否存在电梯轿厢的真实超速或过快加速状况；以及
如果不存在所述电梯轿厢的真实超速或过快加速状况，则避免启动电子安全致动器；
利用与电子安全致动器相关联的至少一个传感器获得数据；
监测所述电梯轿厢的各种操作状况；
确定在所述各种操作状况期间所述电子安全致动器是否启动；
确定所述电子安全致动器的启动是否为误跳掣；以及
基于所述确定所述启动是否为误跳掣来更新数据模型。
8.根据权利要求7所述的方法，其中由所述至少一个传感器获得的所述数据是速度数据，并且阈值状况是阈值速度。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述速度数据与阈值速度进行比较以确定是否超过所述阈值速度或者是否超过所述阈值速度预定时间段。
10.根据权利要求7所述的方法，其中由所述至少一个传感器获得的所述数据是加速度数据，并且阈值状况是阈值加速度。
11.根据权利要求7所述的方法，其中分析利用所述至少一个传感器获得的所述数据是在远程站点进行的，所述至少一个传感器与所述远程站点处的处理装置操作性地通信。
12.根据权利要求7所述的方法，其中分析利用所述至少一个传感器获得的所述数据由个人在现场进行。
13.一种避免无意中重置电梯系统的安全制动器的方法，所述方法包括：
利用与电子安全致动器相关联的至少一个传感器获得数据；
基于将由所述传感器获得的所述数据与阈值状况进行比较的算法而确定是否存在电梯轿厢的真实超速或过快加速状况；以及
如果超过所述阈值状况等于或大于预定时间量，则重置所述安全制动器。
14.根据权利要求13所述的方法，其中由所述至少一个传感器获得的所述数据是速度数据，并且所述阈值状况是阈值速度。
15.根据权利要求13所述的方法，其中由所述至少一个传感器获得的所述数据是加速度数据，并且所述阈值状况是阈值加速度。
16.根据权利要求13所述的方法，其还包括：
分析利用所述至少一个传感器获得的数据；以及
基于所述安全制动器的实际使用来修改所述算法。
17.根据权利要求16所述的方法，其中分析利用所述至少一个传感器获得的所述数据是在远程站点进行的，所述至少一个传感器与所述远程站点处的处理装置操作性地通信。
18.根据权利要求16所述的方法，其中分析利用所述至少一个传感器获得的所述数据由个人在现场进行。
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