CN110740917B - 带有用于车辆的锁定监视器的索道 - Google Patents

Abstract

为了能够利用锁定监视器来在索道上的闭合设备没有锁定的情况下可靠地阻止车辆离开，规定了在第一接收设备(15)之后在车辆(4)的移动方向上提供第二接收设备(16)，并且在车辆(4)到达第一车站(2)之后，车辆(4)的应答器(9)进入第二接收设备(16)的有效范围，并且该应答器(9)将包含锁定状态的信号(14)传送到第二接收设备(16)，并且当给第二接收设备(16)的信号(14)指示错误的锁定时，索道(1)在车辆(4)离开第一车站(2)之前被停止。

Description

带有用于车辆的锁定监视器的索道

本发明涉及具有第一车站和第二车站的索道，其中至少一台车辆在第一车站和第二车站之间移动，其中闭合设备、锁定单元和锁定监视器被设置在车辆上，其中该闭合设备关闭第一车站中的车辆，该锁定单元锁定已关闭的闭合设备，并且该锁定监视器监视锁定状态并将所述状态传送到被布置在车辆上的应答器，该应答器将锁定状态用信号传送到被布置在第一车站中的第一接收设备。本发明进一步涉及一种用于操作这样的索道的方法。

索道通常被用于运送人员。为此目的，索道的数个缆线牵引的车辆在至少两个车站之间移动。典型的索道是车辆借助支撑或起重缆线被悬吊在空中的架空索道(诸如贡多拉、座舱或吊椅)，或者缆线牵引的车辆在轨道或其他导轨上行驶的铁路索道。索道的车辆通常包括闭合设备(诸如通常在贡多拉、座舱或铁路车辆的情形中的门，或者通常用于吊椅的约束杆)，这些闭合设备被设计成防止正被运送的人员在车站之间离开车辆。为此目的，已关闭的闭合设备在离开之前也被锁定在车站中，并且已锁定状态被监视以防止意外或不适当地打开闭合设备。车辆只有在已锁定状态被确认时才能离开车站。常见的锁定机构是当闭合设备被关闭时接合的机械锁定机构，例如扣拴、闩锁或止动器。接合状态也例如借助于辊杠杆来被频繁地机械地测试或扫描。然而，这些纯机械的解决方案在机械上是精心设计的、对调整很敏感，并且还可能导致意外的故障操作。例如，用户可能会犯在没有锁定门的情况下简单地重置锁定机构的机械设备的错误。

因此，电子或电气锁定监视器已变得已知。

例如，EP 2 155 527 B1描述了一种锁定监视器，其中车辆上的传感器检测锁定机构的位置或状态。传感器连接到具有无源应答器天线(即没有电源)的车辆。在车站中，布置了发射天线，当车辆离开该车站时，车辆的应答器天线经过该发射天线。发射天线传送查询信号，该查询信号被感应地传送到应答器天线。锁定机构的状态响应于查询信号而由应答器天线传送到发射天线并被评估。如果闭合设备没有被锁定，则车辆从车站离开被阻止。

EP 2 067 682 B1描述了一种锁定监视器，其中收发器单元被布置在车辆上，该收发器单元被连接至锁定机构并传送锁定状态。当车辆位于车站中时，车辆上的收发器单元从车站中的固定发射器单元接收第一信号。车辆借助于藉由车辆上的收发器单元传送的信号将锁定状态传送到车站的固定接收单元。当锁定机构被激活时，车辆离开车站并且车辆上的收发器单元继续将锁定状态传送到车站的固定接收单元。这用信号通知当车辆离开车站时闭合设备已被锁定。然而，为此目的，车辆必须具有有源发射天线，这需要车辆上的发射天线的电力供应。由于车辆上可靠的电力供应从技术上讲是针对索道精心设计的，尤其是对架空索道而言(因为能量存储设备必须被容纳在车辆中并沿途携带，其还必须在车站中、在仓库中或在行程期间被充电)并且因此是不利的，因此更优选地是避免车辆上的电力供应。

如果闭合设备没有被锁定，则出于安全原因，从车站离开必须被阻止。如果没有被正确地锁定，则索道的操作人员一般会接收到错误消息，并且索道被停止。操作人员随后必须在车辆离开之前检查其闭合设备，并且在检查到或消除错误之后确收错误消息。只有在错误消息被确收之后，索道才能被重新启动并且车辆可以离开车站。然而，在实践中，已经显示出操作人员(尤其是在压力境况下)可能会犯错误并且只是不足地检查这样的错误、不校正错误、或者甚至在不检查的情况下就确收错误消息，这导致车辆在未锁定闭合设备的情况下离开车站。EP 2 067 682 B1或EP 2 155 527 B1的锁定监视都不能阻止这一点。EP2 067 682 B1至少仍将提供车辆在未被锁定的情况下已离开车站的信息。然而，在EP 2067 682 B1中没有提到针对这样的事件的动作。在最佳情形中，如果车辆已经离开车站，则索道可以被停止。

因此，本发明着眼于向索道提供锁定监视器的问题以及对应的方法，利用该方法可以可靠地防止车辆在未锁定闭合设备的情况下出发。

解决该问题的方式在于，在第一接收设备之后在车辆的移动方向上提供第二接收设备，并且在第一车站中的车辆启动之后，车辆的应答器进入第二接收设备的有效范围，并且应答器将具有锁定状态的信号传送到第二接收设备，并且在于当给第二接收设备的信号指示故障锁定机构时，索道在车辆离开第一车站之前就被停止。在这样的情形中，索道由索道的控制单元停止，索道的控制单元与第二接收设备处于通信并且从第二接收设备接收锁定状态。以此方式，即使在首次锁定错误消息由于错误而被确收、从而导致车辆启动的情况下，也确保了阻止车辆从具有故障锁定的车站出发。通过停止在车站区域内，操作人员可以容易地检查锁定机构和/或乘客可被提示离开故障车辆。因而，防止由两个车站之间的路线上具有打开的锁定机构的车辆导致的危险状况是可能的。

一种简单、低成本的实现在电磁信号(无线电)的基础上而变得可能，因为接收设备设置有连接到第一评估单元的发射天线，并且在应答器接收到发射天线的查询信号的情况下，该应答器将信号发送到发射天线。为此目的尤其有利的是使用市售的RFID技术。

另外，如果使用从查询信号回收用于传送信号的能量的无源应答器，则避免车辆上的应答器的分开的、精心设计的能量供应也是可能的。

在故障锁定的情况下，如果车辆在第二接收设备的有效范围中被停止在车站中，则这是尤其有利的。这确保了只要故障锁定状态继续，车辆就无法被启动。作为结果，可以以简单的方式实现非常高的安全系数。

在故障锁定的情形中，车辆也可以替代地返回到第一或第二接收设备的有效范围。具有故障锁定的车辆的离开因而也可以被安全地阻止。

在下文中，将参考图1更详细地描述本发明，图1藉由示例示出了本发明的示意性且非限制性的有利实施例。

图1示出了具有车辆的索道的车站。

在图1中，指示了索道1的第一车站2。还仅指示了索道1的缆线3。车站2中的索道1的众所周知的设备(诸如用于缆线3的缆线滑轮、用于缆线滑轮的驱动或张紧设备等)以及轨道上的众所周知的设备(例如带有用于缆线的支撑辊的缆车桥塔等)或第二车站由于它们与本发明无关而未被描绘。利用缆线3在第一车站2和第二车站(未描绘)之间运输至少一台车辆4。为此目的，以众所周知的方式，车辆4借助于弹簧致动的可拆卸抓紧件可以被永久地耦合至线缆3或者可以从缆线3解耦。车辆4到缆线3的连接(例如采取带有悬挂件的托架的形式)也是已知的且因此未被描绘。在下文中，将在不失一般性的情况下以座舱作为车辆4且以滑动门作为闭合设备5为例来描述本发明。

在车站2中，闭合设备5被打开以允许乘客上下车。为此目的，车辆4可以被停止在车站2中或者以低速移动通过车站2。在车站2的出口6之前，闭合设备5例如经由由车辆4的移动致动的机构来被关闭。在车辆4上提供了锁定单元7，闭合设备5利用该锁定单元7来被锁定，并因此阻止了闭合设备5的意外或不恰当的打开。锁定也可能被机械地影响。此外，车辆4设置有锁定监视器8，该锁定监视器8检测锁定单元7的状态。锁定监视器8优选地被设计为传感器(例如被设计为具有双接触(NC接触、NO接触)的限位开关)，其检测锁定单元7的状态(即锁定单元7是否被锁定)。

锁定监视器8被连接到车辆4上的应答器9，该应答器9能传送包含关于锁定状态的信息的信号。由应答器9传送的信号可以由被布置在车站2中的接收设备15接收和评估，以便检测锁定单元7的锁定状态。接收设备15被连接到索道1的控制单元12，并且可以将锁定状态转发到控制单元12。

在优选实施例中，应答器9被设计为无线电应答器，并且接收设备15被设计为第一发射天线10(其中评估单元11被连接到第一发射天线10)，其中评估单元11被连接到索道1的控制单元12。发射天线10优选地是在车辆4的移动方向上延长的天线，以便能够在车辆4的大行驶范围上从应答器9接收信号。应答器9优选地是其自身没有能量供应的无源应答器9。在该情形中，当应答器9在发射天线10的有效范围中时，应答器9从由发射天线10发射的查询信号13中获取所需能量。应答器9可以具有传感器输入，该传感器输入可以被连接到作为锁定监视器8的外部传感器，以便在这样的情形中查询锁定监视器8的状态。在限位开关作为传感器的情形中，若应答器9可以读取两个接触便足够了。

在特别有利的实施例中，应答器9是RFID(射频标识)应答器(通常也被称为RFID标签)，优选地是无源RFID应答器。在该情形中，评估单元11是RFID接收设备，其经由发射天线10发射电磁波作为查询信号13。无源RFID应答器从接收到的电磁波中获得用于操作RFID应答器的电能。此类也带有传感器输入的RFID应答器是市售组件，作为评估单元11的RFID接收设备或者作为发射天线10的RFID天线同样也是市售组件。

当然，接收设备15与应答器9之间的优选无线通信也可以以其他方式建立(例如借助于激光、红外、超声波等)，其中应答器9在这样的情形中可能不被设计为无源应答器。接收设备15接着被相应地设计，以便能够从应答器9接收信号。

发射天线10或接收设备15一般被布置在车站2的区域中，在该区域中车辆4的闭合设备5被关闭。在该区域中，接收设备15从应答器9接收信号。在发射天线10的情形中，发射天线10向应答器9发送查询信号13，该应答器9位于发射天线10的有效范围中并且用信号14进行响应，锁定监视器8的状态随用信号14来传送。发射天线10将接收到的信号14转发至评估单元11，该评估单元11从信号14中解码接收到的锁定信息并将其转发至控制单元12。

如果闭合设备5的锁定被确认，则车辆4可以离开车站2。如果指示锁定还没有被正确地执行，则索道1被停止。仅当该错误消息由操作人员确收时，索道1才能被重新启动并且车辆4可以离开车站2。

为了防止车辆4从车站2离开，而不管用于操作错误或其他错误而导致的不正确地锁定闭合设备5，在出口6之前的车站2中以及在第一接收设备15之后的车辆4的移动方向上布置第二接收设备16。第二接收设备16再次被设计为例如第二固定发射天线20，该第二固定发射天线20具有与之连接的第二评估单元21。第二接收设备16再次被连接至索道1的控制单元12。当然，仅一个接收设备或仅一个评估单元被用于两个发射天线10、20也是可能的，该仅一个接收设备或仅一个评估单元因此评估两个信号。接收设备15、16或评估单元11、21也可以被集成到索道1的控制单元12中，并因此不必作为分开的组件存在。

当车辆4朝出口6加速时，车辆上的应答器9进入第二接收设备16的有效范围(例如，第二发射天线20的发射范围)，第二发射天线20再次传送查询信号13。应答器9再次传送带有锁定监视器8的锁定信息的信号14，其由第二接收设备16接收并被转发至控制单元12。接收到的锁定信息在控制单元12中被评估。如果检测到锁定单元7的不正确锁定，则索道1被立即停止以便防止车辆4离开车站2。为此目的，第二接收设备16被布置在车站2中，以使得车辆4仍能被安全地停止在车站2中，而不管加速已在进行中(图1中用虚线的车辆4指示)。

最有利地，第二接收设备16被布置和设计成使得在不恰当的锁定的情况下，车辆4仍被停止在第二接收设备16的有效范围中。在具有第二发射天线20的第二接收设备16的情形中，第二发射天线20优选地在车辆4的移动方向上延长，以便获得长的有效范围。因为车辆4由此在第二接收设备16的有效范围中，只要锁定没有被恰当地完成并被报告，车辆4便无法被重新启动。即使索道1的操作员要确收由于失去锁定而导致的错误消息，该错误状态仍将被维持并继续被第二接收设备16检测到且被传送到控制单元12。作为结果，只要闭合设备5未被锁定，控制单元12便继续阻止车辆4的重新启动。

如果第二接收设备16由于不恰当的锁定而触发错误消息，则操作员优选地必须执行以下步骤：

a)纠正错误状态，例如，移除已阻止闭合设备5的关闭和锁定的对象。

b)手动地关闭并锁定闭合设备5。

c)确收错误消息。

d)重新启动索道1。

因为车辆4仍处于第二接收设备16的有效范围中，因此这种简单的规程是可能的。车辆4因此当然仍在车站2中，并且如果需要的话，乘客仍然可以在车站2中下车。即使操作人员犯了错误，车辆4不管怎样将不会启动。

即使车辆4是在第二接收设备16的有效范围之外、但至少是在车站2中被停止的，车辆4从车站2离开也可以被阻止。在这样的情形中，可提供不同的措施。例如，错误消息可以被发出，该错误消息再次由第二接收设备16触发并且必须在索道1被重新启动之前由操作人员再次确收。因为第二错误消息是在短时间内被发出的，可以假定操作人员现在将更彻底地探究错误的原因。然而，也可以规定，甚至可能在错误消息被确收之前，车辆4必须再次被返回到第二接收设备16或者甚至第一接收设备15的区域。在该情形中，当锁定监视器8仍指示不恰当的锁定时，车辆4将在重新启动期间被再次停止。在该情形中，对于未锁定的车辆4而言，离开车站2也是不可能的。

如果错误仍然持续并且不能被校正，则触发错误的车辆4可以从当前运营中被取出，以便能够在没有车辆4的情况下重新启动索道1。

接收设备15、16(例如具有评估单元11、21的发射天线10、20)以及车辆4上的应答器9被布置在合适的位置处，以使得确保对应答器9的读取。因为发射天线10、20的发射范围(但主要是无线电应答器9的发射范围)通常非常小，发射天线10、20和应答器9必须被布置得足够近。

这两个接收设备15、16被优选地布置成使得它们的有效范围不交叠。这意味着这两个接收设备15、16中只有一个接收设备可以接收应答器9的信号14。

延长的发射天线10、20还使得执行对应答器9的多次查询以便排除或检测例如由中断的无线通信信道造成的故障通信是可能的。

对索道1的车辆2的闭合设备5的锁定机构的验证优选地在每个车站2(在该车站中乘客可以上车)中被执行。在其中乘客仅可以离开的车站中，检查闭合设备5的锁定机构并非绝对必要的，因为车辆2可以只是在清空的时候离开车站，并且由于不恰当的锁定而导致的危险状态可由此不会发生。还可以规定，在车站2中对锁定机构的验证可以由操作人员打开或关闭。

通信路径(即控制单元12，接收设备15、16(评估单元11、21、发射天线10、20)、应答器9)当然也可以例如根据所需的安全完整性等级(SIL)来被设计为功能上有安全保障的，以便在功能安全的意义上确保安全(即，在错误被立即检测到且系统随后优选地切换至安全状态的意义上)通信。为此目的，众所周知的特征(诸如，多通道硬件、数据中的冗余、数据传输中的错误检测和错误校正方法等)可以被提供。以下特征可以被实现：

例如，时间戳可以被添加到每个信号14或其中所携带的数据。如果接收设备15、16和控制单元12的时基被同步，则时间戳与经同步的控制时间的偏离可以被检测到并且例如导致索道1的关闭。

可以进一步规定，从特定的时间点开始(例如从闭合设备的关闭开始)，接收设备15、16必须在预定的时间段内接收特定数目的信号14，并且信号14的内容必须匹配，以便能够假定锁定机构的状态的正确传输。

信号14中传送的数据可以通过冗余数据(例如通过CRC(循环冗余码))来被保护。

当然，也可以构想进一步的措施以确保功能安全。

Claims (12)

1.一种用于操作索道（1）的方法，所述索道（1）具有在所述索道（1）的第一车站（2）和第二车站之间移动的至少一台车辆（4），其中至少在所述第一车站（2）中，所述车辆（4）的闭合设备（5）被关闭并且已关闭的闭合设备（5）由锁定单元（7）锁定，其中锁定状态由锁定监视器（8）检测并且经由所述车辆（4）上的应答器（9）用锁定信号（14）传送到被布置在所述第一车站（2）中的第一接收设备（15），其特征在于，在所述第一接收设备（15）之后在所述车辆（4）的移动方向上提供第二接收设备（16），并且在所述第一车站（2）中的所述车辆（4）启动之后，所述车辆（4）的所述应答器（9）进入所述第二接收设备（16）的有效范围，并且所述应答器（9）将带有所述锁定状态的锁定信号（14）传送到所述第二接收设备（16），并且当给所述第二接收设备（16）的所述锁定信号（14）指示故障锁定时，所述索道（1）在所述车辆（4）离开所述第一车站（2）之前被停止。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一接收设备（15）是被连接至第一评估单元（11）的第一发射天线（10），并且当所述应答器（9）从所述第一发射天线（10）接收查询信号（13）时，所述应答器（9）将所述锁定信号（14）传送到所述第一发射天线（10）。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二接收设备（16）是被连接至第二评估单元（21）的第二发射天线（20），并且当所述应答器（9）从所述第二发射天线（20）接收查询信号（13）时，所述应答器（9）将所述锁定信号（14）传送到所述第二发射天线（20）。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，无源应答器（9）被使用，所述无源应答器（9）从所述查询信号（13）中恢复用于传送所述锁定信号（14）的能量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在故障锁定的情形中，所述车辆（4）在所述第二接收设备（16）的所述有效范围中被停止。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在故障锁定的情形中，所述车辆（4）被返回到所述第一接收设备（15）或所述第二接收设备（16）的有效范围。

7.一种具有第一车站（2）和第二车站的索道，其中至少一台车辆（4）在所述第一车站（2）和所述第二车站之间移动，其中闭合设备（5）、锁定单元（7）和锁定监视器（8）被设置在所述车辆（4）上，其中所述闭合设备（5）在所述第一车站（2）中关闭所述车辆（4），所述锁定单元（7）锁定已关闭的闭合设备（5），并且所述锁定监视器（8）监视锁定状态并将所述状态传送到被布置在所述车辆（4）上的应答器（9），所述应答器将所述锁定状态用锁定信号（14）传送到被布置在所述第一车站（2）中的第一接收设备（15），其特征在于，在所述第一接收设备（15）之后在所述车辆（4）的移动方向上在所述第一车站（2）中提供第二接收设备（16），当所述车辆的所述应答器（9）在所述车辆（4）在所述第一车站（2）中一旦启动就进入所述第二接收设备（16）的有效范围时，所述第二接收设备（16）从所述车辆（4）上的所述应答器（9）接收带有所述锁定状态的锁定信号（14），所述第二接收设备（16）评估接收到的锁定信号（14）并将所述锁定状态传送到所述索道的控制单元（12），并且当所述锁定信号（14）指示故障锁定机构时，所述控制单元（12）在所述车辆（4）离开所述第一车站（2）之前停止所述索道（1）。

8.根据权利要求7所述的索道，其特征在于，所述第一接收设备（15）被设计成具有被连接至第一评估单元（11）的第一发射天线（10），并且当所述应答器（9）从所述第一发射天线（10）接收到查询信号（13）时，所述应答器（9）将所述锁定信号（14）传送到所述第一发射天线（10）。

9.根据权利要求7所述的索道，其特征在于，所述第二接收设备（16）被设计成具有被连接至第二评估单元（21）的第二发射天线（20），并且当所述应答器（9）从所述第二发射天线（20）接收到查询信号（13）时，所述应答器（9）将所述锁定信号（14）传送到所述第二发射天线（20）。

10.根据权利要求8或9所述的索道，其特征在于，所述应答器（9）是无源应答器（9），所述无源应答器（9）从所述查询信号（13）中恢复用于传送所述锁定信号（14）的能量。

11.根据权利要求8所述的索道，其特征在于，所述应答器（9）和具有所述第一评估单元（11）的所述第一发射天线（10）是基于RFID技术来设计的。

12.根据权利要求9所述的索道，其特征在于，所述应答器（9）和具有所述第二评估单元的（21）的所述第二发射天线（20）是基于RFID技术来设计的。

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