CN110944923A - 电梯带位置跟踪系统 - Google Patents

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Abstract

一种电梯带位置跟踪系统，其包括：磁场发生器，其位于承载电梯带的电梯滑轮的可操作的附近，以产生围绕电梯带的磁场；磁传感器，其位于承载电梯带的滑轮的可操作的附近，该磁传感器包括沿着磁传感器的宽度间隔开的多个信号通道。当电梯带穿过由磁场发生器生成的磁场时，相应的信号通道通过电梯带接近该信号通道来激活，以确定电梯带在滑轮上的侧向位置。

Description

电梯带位置跟踪系统
申请的交叉引用
本申请通过引用将2014年2月25日提交的2015/0239708号美国专利申请公开整体并入。
技术领域
本公开总地涉及电梯系统的运行，并且更具体地涉及一种用于电梯系统的电梯带位置跟踪系统。
背景技术
当前的电梯系统通常包括可操作地连接到张紧单元或另一电梯轿厢的电梯轿厢，以使该电梯轿厢移动通过井道。电梯轿厢将个人移动到建筑物中的不同点。电梯轿厢和张紧单元或第二电梯轿厢常常与至少一个电梯带可操作地连接，该至少一个电梯带被引导越过设置在井道内的上部位置处的滑轮。提升电机可操作地连接到滑轮，以转动滑轮来移动其上的电梯带。当电梯带移动时，电梯轿厢在井道内移动。
滑轮通常是冠状滑轮，并且具有通常比电梯带宽约1.5-2倍的宽度。由于滑轮的延伸宽度，在电梯系统运行期间，电梯带能够在滑轮表面上侧向移动。电梯带可以从滑轮表面的中心朝向滑轮的外向凸缘或边缘向左或向右移动。通常，电梯带可以在滑轮上短距离地偏心移动，但不会移动到接触滑轮的凸缘或边缘的程度。然而，在电梯系统运行期间，电梯带可能在滑轮上变得不平衡，并且可能偏心移动得太远以致接触滑轮的凸缘或边缘。电梯带可能由于不良带质量、电梯带中的不等张力、与电梯带的对准问题、或者因缺陷或系统随时间的沉降而导致的偏离角而变得不平衡。基于系统中的不平衡，滑轮的冠部不使电梯带居中，并且带可能抵靠滑轮的凸缘或边缘运转，引起对带的损坏。与凸缘或边缘的接触可能引起电梯带的劣化，或者在极端情况下，可能引起电梯带的断裂。
发明内容
因此，本领域当前需要一种能够跟踪电梯带相对于滑轮的位置的电梯带位置跟踪系统。本领域还需要一种能够确定电梯带何时已经接触或抵靠滑轮的边缘或凸缘运转的电梯带位置跟踪系统。
在本公开的一个示例中，电梯带位置跟踪系统包括：磁场发生器，其位于承载电梯带的电梯滑轮的可操作的附近，以产生围绕电梯带的磁场；磁传感器，其位于承载电梯带的滑轮的可操作的附近，该磁传感器包括沿着磁传感器的宽度间隔开的多个信号通道，其中，当电梯带穿过磁场发生器生成的磁场时，相应的信号通道通过电梯带接近该信号通道来激活，以确定电梯带在滑轮上的侧向位置。
在本公开的另一示例中，带位置计算单元用于确定电梯带在滑轮上的侧向位置。可以设置接收带位置计算单元的输出的通知装置，该通知装置配置为向用户通知电梯带在滑轮上的侧向位置。该通知装置配置为当电梯带已经激活磁传感器上的最外部信号通道时或者当电梯带已经激活位于滑轮侧向中心点向左或向右电梯带的宽度的大约95％-105％处的信号通道时输出警报指示。该通知装置包括以下中的一个或多个：电梯系统的一个或多个显示器、远程监控站、移动装置、电梯轿厢控制器和主控制器。该磁传感器的宽度大于电梯带的宽度。该磁传感器的宽度至少与滑轮的相应部段的宽度一样宽。该磁传感器是巨磁阻传感器。当电梯带在滑轮上相对于磁传感器侧向移动时，多个信号通道被连续激活并且指示电梯带在滑轮上的侧向移动方向。
在本公开的另一示例中，电梯系统包括电梯轿厢、附接到电梯轿厢并且缠绕在电梯驱动滑轮上以使电梯轿厢移动通过井道的电梯带、可操作地连接到驱动滑轮以转动驱动滑轮的提升电机以及电梯带位置跟踪系统，该电梯带位置跟踪系统包括：磁场发生器，其位于承载电梯带的驱动滑轮的可操作的附近，以产生围绕电梯带的磁场；磁传感器，其位于承载电梯带的滑轮的可操作的附近，该磁传感器包括沿着磁传感器的宽度间隔开的多个信号通道，其中，当电梯带穿过磁场发生器生成的磁场时，相应的信号通道通过电梯带接近该信号通道来激活，以确定电梯带在驱动滑轮上的侧向位置。
在本公开的另一方面，电梯带包括至少一个内部磁性部件。带位置计算单元可以用于确定电梯带在驱动滑轮上的侧向位置。可以设置接收带位置单元的输出的通知装置，该通知装置配置为向用户通知电梯带在驱动滑轮上的侧向位置。该通知装置配置为当电梯带已经激活磁传感器上的最外部信号通道时或者当电梯带已经激活位于滑轮侧向中心点向左或向右电梯带的宽度的大约95％-105％处的信号通道时输出警报指示。通知装置包括以下中的至少一个：电梯系统的一个或多个显示器、远程监控站、移动装置、电梯轿厢控制器和主控制器。该磁传感器的宽度大于电梯带的宽度。该磁传感器的宽度至少与相应的驱动滑轮部段的宽度一样宽。该磁传感器是巨磁阻传感器。当电梯带在驱动滑轮上相对于磁传感器侧向移动时，多个信号通道被连续激活并且指示电梯带在驱动滑轮上的侧向移动方向。
在本公开的另一方面，监控缠绕在电梯驱动滑轮上的电梯带的位置的方法包括：在电梯带附近产生磁场；和利用磁传感器监控电梯带在驱动滑轮上的侧向运动，该磁传感器位于承载电梯带的驱动滑轮的可操作的附近，该磁传感器包括沿着磁传感器的宽度间隔开的多个信号通道，其中，当电梯带穿过由磁场发生器生成的磁场时，相应的信号通道通过电梯带接近该信号通道来激活，以确定电梯带在驱动滑轮上的侧向位置。
现在将在以下编号的条款中描述其他方面。
条款1：一种电梯带位置跟踪系统，其包括：磁场发生器，其位于承载电梯带的电梯滑轮的可操作的附近，以产生围绕电梯带的磁场；磁传感器，其位于承载电梯带的滑轮的可操作的附近，该磁传感器包括沿着磁传感器的宽度间隔开的多个信号通道，其中，当电梯带穿过磁场发生器生成的磁场时，相应的信号通道通过电梯带接近该信号通道来激活，以确定电梯带在滑轮上的侧向位置。
条款2：根据条款1所述的电梯带位置跟踪系统，还包括用于确定电梯带在滑轮上的侧向位置的带位置计算单元。
条款3：根据条款1或条款2所述的电梯带位置跟踪系统，还包括用于接收带位置计算单元的输出的通知装置，该通知装置配置为向用户通知电梯带在滑轮上的侧向位置。
条款4：根据条款1-3中任一项所述的电梯带位置跟踪系统，其中，通知装置配置为当电梯带已经激活磁传感器上的最外部信号通道时或者当电梯带已经激活位于滑轮侧向中心点向左或向右电梯带的宽度的大约95％-105％处的信号通道时输出警报指示。
条款5：根据条款1-4中任一项所述的电梯带位置跟踪系统，其中，通知装置包括以下中的至少一个：电梯系统的显示器、远程监控站、移动装置、电梯轿厢控制器和主控制器。
条款6：根据条款1-5中任一项所述的电梯带位置跟踪系统，其中，磁传感器的宽度大于电梯带的宽度。
条款7：根据条款1-6中任一项所述的电梯带位置跟踪系统，其中，磁传感器的宽度至少与滑轮的相应部段的宽度一样宽。
条款8：根据条款1-7中任一项所述的电梯带位置跟踪系统，其中，磁传感器是巨磁阻传感器。
条款9：根据条款1-8中任一项所述的电梯带位置跟踪系统，其中，当电梯带在滑轮上相对于磁传感器侧向移动时，多个信号通道被连续激活并且指示电梯带在滑轮上的侧向移动方向。
条款10：一种电梯系统，其包括电梯轿厢、附接到电梯轿厢并且缠绕在电梯驱动滑轮上以使电梯轿厢移动通过井道的电梯带、可操作地连接到驱动滑轮以转动驱动滑轮的提升电机以及电梯带位置跟踪系统，该电梯带位置跟踪系统包括：磁场发生器，其位于承载电梯带的驱动滑轮的可操作的附近，以产生围绕电梯带的磁场；磁传感器，其位于承载电梯带的滑轮的可操作的附近，该磁传感器包括沿着磁传感器的宽度间隔开的多个信号通道，其中，当电梯带穿过磁场发生器生成的磁场时，相应的信号通道通过电梯带接近该信号通道来激活，以确定电梯带在驱动滑轮上的侧向位置。
条款11：根据条款10所述的电梯系统，其中，电梯带包括至少一个内部磁性部件。
条款12：根据条款10或条款11所述的电梯系统，还包括用于确定电梯带在滑轮上的侧向位置的带位置计算单元。
条款13：根据条款10-12中任一项所述的电梯系统，还包括用于接收带位置单元的输出的通知装置，通知装置配置为向用户通知电梯带在驱动滑轮上的侧向位置。
条款14：根据条款10-13中任一项所述的电梯系统，其中，通知装置配置为当电梯带已经激活磁传感器上的最外部信号通道时或者当电梯带已经激活位于滑轮侧向中心点向左或向右电梯带的宽度的大约95％-105％处的信号通道时输出警报指示。
条款15：根据条款10-14中任一项所述的电梯系统，其中，通知装置包括以下中的至少一个：电梯系统的显示器、远程监控站、移动装置、电梯轿厢控制器和主控制器。
条款16：根据条款10-15中任一项所述的电梯系统，其中，磁传感器的宽度大于电梯带的宽度。
条款17：根据条款10-16中任一项所述的电梯系统，其中，磁传感器的宽度至少与相应的驱动滑轮部段的宽度一样宽。
条款18：根据条款10-17中任一项所述的电梯系统，其中，磁传感器是巨磁阻传感器。
条款19：根据条款10-18中任一项所述的电梯系统，其中，当电梯带在驱动滑轮上相对于磁传感器侧向移动时，多个信号通道被连续激活并且指示电梯带在驱动滑轮上的侧向移动方向。
条款20：一种监控缠绕在电梯驱动滑轮上的电梯带的位置的方法，包括：在电梯带附近产生磁场；和利用磁传感器监控电梯带在驱动滑轮上的侧向运动，该磁传感器位于承载电梯带的驱动滑轮的可操作的附近，该磁传感器包括沿着磁传感器的宽度间隔开的多个信号通道，其中，当电梯带穿过由磁场发生器生成的磁场时，相应的信号通道通过电梯带接近该信号通道来激活，以确定电梯带在驱动滑轮上的侧向位置。
电梯带位置跟踪系统的这些和其他特点和特征以及系统的相关元件的操作方法和功能，将会在参照附图考虑以下描述和所附权利要求时变得更加明显，其全部形成本说明书的一部分，其中，相同的附图标记指示各个附图中对应的部件。然而，应当清楚地理解，附图仅是为了阐释和说明的目的，而不意图限定对公开内容的限制。除非稳重另外明确本规定，否则说明书和权利要求中使用的单数形式“一”、“一个”和“该”包含复数形式。
附图说明
图1是根据本公开的一个示例的电梯系统的示意图；
图2是在图1的电梯系统中使用的电梯滑轮的前视图，该电梯滑轮具有多个单独的滑轮和滑轮上的多个电梯带；
图3是与图1的电梯系统一起使用的电梯带位置跟踪系统的示意图；
图4是与图1的电梯系统一起使用的电梯带的剖视图；
图5A是用于处于图2的单独滑轮上的居中位置的电梯带的示例性积分信号；
图5B是用于在图2的单独滑轮上偏心到左侧位置的电梯带的示例性积分信号；和
图5B是用于在图2的单独滑轮上极端偏心到右侧位置的电梯带的示例性积分信号。
具体实施方式
下文中为了描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“侧向”、“纵向”及其衍生词应当按照其在附图中的定向来涉及本发明。然而，应当理解，本发明可以设想替代的变体和步骤顺序，明确相反规定的情况除外。还应当理解，附图中图示并在以下说明书中描述的具体系统和过程是本发明的简单示例性示例。因此，涉及本文公开的示例的具体尺寸和其他物理特征不应被视为限制。
在本文中使用的术语“通信”和“通讯”指的是接收、发送或传输一个或多个信号、消息、命令或其他类型的数据。一个单元或装置与另一个单元或装置通信意味着这一个单元或装置能够从另一个单元或装置接收数据和/或向另一个单元或装置发送数据。通信可以使用直接或间接连接，并且性质上可以是有线和/或无线的。此外，即使发送的数据可以在第一和第二单元或装置之间被修改、加密、处理、设置路线等，两个单元或装置也可以彼此通信。应当领会，许多布置方式是可能的。可以使用任何已知的电子通信协议和/或算法，比如UDP、TCP/IP(包括HTTP和其他协议)、WLAN(包括802.11和其他基于射频的协议和方法)、模拟传输、蜂窝网络和/或等等。
参考附图，其中相同的附图标记在其多个视图中指代相同的部件，本公开总地涉及用于电梯系统的电梯带位置跟踪系统，并且更具体地涉及配置为监控电梯带的完整性并跟踪电梯带在滑轮上的位置的电梯带位置跟踪系统。
参照图1，描述了具有电梯控制系统2的电梯系统1。电梯系统1示出为具有第一电梯轿厢4和张紧单元5。在一个示例中，电梯控制系统1可以包括单个电梯轿厢或多个电梯轿厢。电梯轿厢4可以沿竖直方向(y轴)、左右方向(x轴)、前后方向(z轴)或建筑内的任意多维方向向量在建筑中移动。电梯轿厢4可以使用本领域已知的或将来开发的用于移动电梯系统1的电梯轿厢4任意方法在建筑中移动。在一个示例中，至少一个电梯带14可操作地连接到第一电梯轿厢4和包括第二电梯轿厢4的张紧单元5并且在第一电梯轿厢4与张紧单元5之间延伸。在另一示例中，至少一个电梯带14将电梯轿厢4可操作地连接到包括配重的张紧单元5。在一个示例中，多个电梯带14用于使电梯轿厢4平移通过井道。每个电梯带14被引导越过驱动滑轮16，驱动滑轮16设置在电梯轿厢4所移动通过的井道中。驱动滑轮16通过提升电机18运行来在井道内升高和降低电梯轿厢4。在一个示例中，电梯系统1还包括安装到井道壁或电梯轿厢的一个或多个转向滑轮19。可以在转向滑轮19上方或下方引导多个电梯带14。
张紧单元5(比如配重)设置用于在电梯带14中产生张力。所产生的张力提供对电梯带14的行进控制度以控制电梯轿厢4的行进。虽然张力可以由被动重量系统产生，比如第二电梯轿厢4或配重，但张力也可以由机械张紧系统产生，比如弹簧系统或具有带槽带和卷轴设计的高牵引系统。此外，虽然本公开描述了使用电梯带14来使电梯轿厢4平移通过井道，但是封装在共用涂层中的载荷承载构件或绳索也可以与电梯系统1一起使用。如图4所示，电梯带14可以由涂覆有聚氨酯材料或一些其他包层或基质材料的多个磁性载荷承载构件15b制成。在另一示例中，电梯带14可以由涂覆有磁性材料的多个载荷承载构件15b制成。可以设置外罩15a来将载荷承载构件15b封装在其中。
在电梯轿厢4上设置有电梯轿厢控制器6。在其他实施例中，电梯轿厢控制器6可以位于远离电梯轿厢4处，例如在井道壁中。电梯轿厢控制器6可以用于与电梯控制系统2的其他部件通信。在一个示例中，电梯轿厢控制器6可以是作为控制面板的一部分的控制器，比如微处理器、微控制器、中央处理单元(CPU)和/或任意其他类型的计算装置。然而，通过信号将信息引导至其他控制系统的附加控制系统或部件也可以用于电梯轿厢控制器6。电梯轿厢控制器6可以与主控制器8无线通信。主控制器8可以从电梯轿厢控制器6接收和/或通信关于电梯轿厢4的当前位置和/或电梯轿厢4的行进速度的信息以及关于电梯轿厢4的其他信息。在一个示例中，主控制器8可以是作为控制面板的一部分的控制器，比如微处理器、微控制器、CPU和/或任意其他类型的计算装置。主控制器8可以与电梯系统1中包含的每个分离的电梯轿厢4有线和/或无线通信。同样预期主控制器8可以是电梯轿厢控制器6或者可以封装在电梯系统1的电梯轿厢4中的一者中。主控制器8可以与至少一个用户界面10有线和/或无线通信，该至少一个用户界面10设置在建筑之内的多个加载站中的一者或多者处，以供用户进入和退出电梯轿厢4。在一个示例中，用户界面10可以是允许用户选择建筑内的期望目的地和路线的控制面板或类似的显示器。用户界面10可以包括与主控制器8无线通信的CPU或其他控制器。来自主控制器8的关于电梯轿厢4的信息可以由用户界面10接收。同样预期每个电梯轿厢控制器6可以与用户界面10无线通信。每个电梯轿厢控制器6可以将关于电梯轿厢4的信息直接发送至用户界面10。
分析电梯带14的结构完整性、剩余寿命和位置是电梯系统1的安全运行的功能。当电梯轿厢4平移通过井道时，滑轮16、19周围的循环弯曲导致电梯带14的完整性退化。由于电梯带14在滑轮16、19上的偏心定位，电梯带14的完整性退化也可能增加。如图2所示，当在电梯系统1中使用例如冠状驱动滑轮16时，电梯带14可以从驱动滑轮16的中心侧向(向左或向右)移动。在一个示例中，冠状驱动滑轮16包括在驱动滑轮16的宽度上延伸的多个滑轮部段17a至17e。在一个示例中，电梯带14缠绕在每个滑轮部段17a至17e上。当电梯带14向左或向右移动时，电梯带14可以与驱动滑轮16上凸起的凸缘或边缘20接触。图2的第一电梯带示出为处于滑轮部段17a中向右的偏心位置。第二电梯带示出为处于滑轮部段17b中向左的偏心位置。第五电梯带示出为处于滑轮部段17e中向右的偏心位置，其中第五电梯带接触滑轮部段17e的边缘20。电梯带14的这种移动可能引起电梯系统1中的不平衡，导致电梯带14的损坏、电梯带14中的不等张力、与电梯带14的对准问题和/或由于缺陷或系统随时间的沉降而增加的偏离角。当电梯带14不在驱动滑轮16上居中并且抵靠边缘20运转时，会经历可能影响电梯带14的完整性的带破坏效应。
考虑到这种带破坏效应，可以监控电梯带14的完整性退化和在驱动滑轮16上的不对准。用于监控电梯带14的视觉检查方法可能受到电梯带14上的外部部分或涂层的限制。电梯带14的内部载荷承载构件15b可能经历不能通过对电梯带14的视觉检查来检测的损坏。参照图3，电梯带位置跟踪系统12(以下称为“系统12”)设置在电梯控制系统2中，用于(1)监控电梯带14的完整性和(2)跟踪电梯带14相对于电梯系统1的驱动滑轮16的位置。系统12包括磁场发生器22和磁传感器24。在一个示例中，磁传感器24是巨磁阻传感器(GMR)单元24。
电梯带位置跟踪系统12布置为使得缠绕在驱动滑轮16的每个滑轮部段17a至17e上的电梯带14相对于磁场发生器22和GMR传感器单元24移动。磁场发生器22和GMR传感器单元24定位在电梯带14的可操作的附近。在一个示例中，可操作的附近被理解为距电梯带14的最小距离，由此定位在驱动滑轮16上的每个电梯带14充分地围绕在由磁场发生器22生成的磁场内，并且与GMR传感器单元24可操作地相互作用以检测电梯带14相对于GMR传感器单元24的存在。在一个示例中，围绕被理解为意味着由磁场发生器22生成的磁场包围和/或穿透电梯带14。在一个示例中，磁场发生器22定位在电梯带14的一侧上，并且GMR传感器单元24定位在电梯带14的相对侧上。由与电梯带14相邻或在电梯带14的可操作的附近的磁场发生器22产生磁场。设置在磁场发生器22中的金属板用作磁导体来完成磁场发生器22的磁通量回路，以围绕电梯带14。
在运行期间，致动提升电机18来在顺时针或逆时针方向上转动驱动滑轮16。当驱动滑轮16转动时，缠绕在驱动滑轮16上的电梯带14在井道内移动，以使电梯轿厢4移动通过井道。当电梯带14通过驱动滑轮16的转动而移动时，电梯带14相对于磁场发生器22和GMR传感器单元24移动。电梯带14移动通过由磁场发生器22生成的磁场，引起电梯带14中的磁性载荷承载构件15b与磁场相互作用。
GMR传感器单元24配置为检测由磁场发生器22生成的磁场内的电梯带14的存在。GMR单元24还理想地配置为监控电梯带14的完整性。在一个示例中，GMR单元24包括GMR传感器26的阵列。该阵列提供相对于驱动滑轮16上的每个电梯带14定位的单个GMR传感器26。在另一示例中，GMR单元24是配置为监控和跟踪所有电梯带14的位置的单个GMR传感器26。
继续参照图3，GMR单元24理想地配置为检测电梯带14在驱动滑轮16上的相对位置。GMR传感器单元24将基于电梯带14的磁性载荷承载构件15b与由磁场发生器22生成的磁场的相互作用而获得仅指示驱动滑轮16上的电梯带14的存在的读数。使用GMR传感器单元24来检测驱动滑轮16上的电梯带14的存在，GMR单元24跟踪电梯带14相对于驱动滑轮16和/或GMR单元24的侧向位置。每个GMR传感器26包括检测并记录磁场在相应的电梯带14中的存在或不存在的若干信号通道28。基于电梯带14相对于GMR传感器26的相应信号通道28的位置，GMR传感器26能够确定电梯带14是否已经在驱动滑轮16的特定区段17a至17e上侧向偏心地移动。为了确定电梯带14相对于驱动滑轮16和/或GMR传感器26的移动，每个GMR传感器26可以具有大于电梯带14的宽度。在一个示例中，信号通道28沿着GMR传感器26的宽度间隔开，使得信号通道28的总数的组合宽度大于电梯带14的宽度。在一个示例中，信号通道28的总数的组合宽度基本等于驱动滑轮部段17a至17e的宽度。虽然图3绘示了每个GMR传感器26中的十个信号通道，但是还可以设想，如果GMR传感器26中的所有信号通道的总宽度大于电梯带14的总宽度，则在GMR传感器26中可以包括附加的或更少的信号通道。还可以设想，信号通道28的总数的宽度可以等于或小于电梯带14的宽度。在一个示例中，GMR传感器26上的最左侧和最右侧信号通道28对应于相应滑轮部段17a至17e的左边缘20和右边缘20。因此，当电梯带14已经在驱动滑轮16上移动来接触边缘20中的一个时，GMR传感器26的相应最外部信号通道28将被激活，指示需要对电梯系统1维护以将电梯带14返回到其中心位置。
基于电梯带14相对于GMR传感器26的信号通道28的位置，GMR单元24配置为检测电梯带14何时已经在驱动滑轮16上侧向移动。例如，图3中的第四电梯带14定位在驱动滑轮16的相应区段17d上的中心位置处。GMR传感器26的六个中间信号通道28被激活来指示电梯带14处于中心位置。当电梯带14在驱动滑轮16上向左或向右侧向移动时，GMR传感器26上的新信号通道28将被激活，而其他信号通道28将被停用。例如，部段17b中的第二电梯带14已经在驱动滑轮16的滑轮部段17b上向左侧向移动。由于电梯带14的这种从右到左的移动，GMR传感器26的右侧上的至少一个信号通道28已经被停用，并且GMR传感器26的左侧上的至少一个新信号通道28已经被激活。在另一示例中，部段17a中的第一电梯带14已经在驱动滑轮16的滑轮部段17a上向右侧向移动。由于电梯带14的这种从左到右的移动，GMR传感器26的左侧上的至少一个信号通道28已经被停用，并且GMR传感器26的右侧上的至少一个新信号通道28已经被激活。在另一示例中，部段17e中的第五电梯带14已经在滑轮驱动器16的滑轮部段17e上向右侧向移动得如此远以致接触驱动滑轮16的边缘20，这可能导致电梯带14在驱动滑轮16上的退化和不对准。由于第五电梯带14的从左到右的移动，在GMR传感器26的左侧上的至少一个信号通道28已经被停用，并且在GMR传感器26的右侧上的最右部的信号通道28已经被激活。
基于某些信号通道28的停用和激活，每个GMR单元24配置为确定电梯带14在驱动滑轮16上的侧向移动。监控每个GMR传感器26的相应信号通道28的激活和停用，并且将记录的信号30传输到计算单元33，如图3所示。信号30记录GMR传感器26的每个相应信号通道28的激活/停用，并且可以用于确定电梯带14在驱动滑轮16上的位置。当信号信道28被停用时，对于该信号信道28没有或很少记录信号30。当信号信道28被激活时，为该信号信道28记录和发送信号30。在一些示例中，信号30在被引导到计算单元33之前被从GMR传感器26引导到信号调节单元32。信号调节单元32可以滤除信号30中由其他电梯部件(比如提升电机18)贡献的噪声或毛刺。
信号30被引导通过计算单元33，计算单元33包含以下中的一个或多个：数字信号处理单元34和带位置计算单元38。在一个示例中，数字信号处理单元34对来自每个带14的所有信号30进行积分，以产生积分信号30′。可以使用算法基于进入数字信号处理单元34的信号30的组合和水平来确定带位置。
一旦信号已经通过数字信号处理单元34和/或滤波单元36，带位置计算单元38接收信号30来确定驱动滑轮16上的电梯带14的绝对带位置。在一个示例中，带位置计算单元38利用积分信号30′来确定相应的电梯带14在相应的驱动滑轮部段17a至17e上的位置。这种处理可以利用GMR单元24上、电梯控制器6中或远程监控单元处的专用处理器来完成。在一个示例中，带位置计算单元38确定电梯带14已经在驱动滑轮16上偏心移动，并且向通知装置40发送警告或警报，通知装置40包括以下中的一个或多个：电梯轿厢控制器6、主控制器8、显示器41、远程监控站42、移动装置44，请求以下中的一个或多个：电梯系统1的维护或检查、利用位于每个电梯带终端处的致动器(未示出)来改变电梯带14的张力、将磁力引入到电梯带14或驱动滑轮16中来重新定位电梯带14、使电梯轿厢4减速、关闭电梯系统1和与其他电梯系统传感器(未示出)通信来找到原因。在一个示例中，带位置计算单元38确定电梯带14与相应的滑轮部段17a至17e的边缘20之间的具体距离。带位置计算单元38使用该具体距离确定电梯带14距相应的滑轮部段17a至17e的边缘20中的一个多近。基于该确定的距离，带位置计算单元38可以确定是否需要发送警告或警报。
图5A至图5C示出带位置计算单元38如何确定需要发送警告或警报的使用情况。带位置计算单元38将预定的左侧警报标记、右侧警报标记、左侧警告标记及右侧警告标记与电梯带14的积分信号30′重叠。预定标记的位置取决于比如带结构、带宽度、滑轮直径、滑轮宽度和冠部高度的参数。在一个示例中，左侧警报标记设定在驱动滑轮部段侧向中心点向左大约带宽度的35％-40％处，理想地大约带宽度的37.5％处。右侧警报标记设定在驱动滑轮部段侧向中心点向右大约带宽度的35％-40％处，理想地大约皮带宽度的37.5％处。在另一示例中，左侧警报标记设定在驱动滑轮部段侧向中心点向左大约带宽度的95％-105％处，理想地大约带宽度的100％处。右侧警报标记设定在驱动滑轮部段侧向中心点向右大约带宽度的95％-105％处，理想地大约带宽度的100％处。在图5A中，电梯带14在驱动滑轮部段17d上居中。左侧警告标记和右侧警告标记具有高信号读数。左侧警报标记和右侧警报标记具有低信号读数。该读数指示至少大约75％的电梯带14被认为在驱动滑轮部段17d上居中。带位置计算单元38可以存储该正常运行信息和/或将正常运行信息发送到通知装置40，通知装置40包括以下中的一个或多个：电梯轿厢控制器6、主控制器8、显示器41、远程监控站42和移动装置44。在图5B中，电梯带14在驱动滑轮部段17b上向左偏心。左侧警告标记具有高信号，右侧警告标记具有低信号，而左侧和右侧警报标记具有低信号。在一些示例中，当一个警告标记具有低信号时，带位置计算单元38可以立即发送警告。在其他示例中，带位置计算单元38将在发送警告之前允许一个警告标记上的低信号持续预设的运转时间，从而允许电梯带14在驱动滑轮16上的少量侧向游动。在其他示例中，带位置计算单元38在发送警告信号之前将仅允许以预定次数从警告值上的低信号变回到警告值上的高信号。在图5B所示的一个示例中，带位置计算单元38发送触发以下中的一个或多个的警告信号：改变电梯带14的张力的致动器、用于检查电梯带14的维护呼叫以及与系统传感器通信来说明电梯带14的侧向游动的更详细原因。在图5C中，电梯带14在驱动滑轮部段17e上极端向右偏心。右侧警报标记具有高信号，右侧警告标记具有高信号，左侧警报标记具有低信号，左侧警告标记具有低信号。电梯带14被认为具有不可接受量的对齐和/或侧向游动。当一个警报标记具有高信号时，带位置计算单元38可以立即发送警报信号。在图5C所示的一个示例中，带位置计算单元38发送触发以下中的一个或多个的警报信号：用于检查电梯带14的维护呼叫、电梯轿厢4的减速、电梯轿厢4的关闭、修改电梯系统1的运行使得电梯轿厢4仅在结果是可接受积分信号30′读数的区域中行进以及与系统传感器通信来说明电梯带14的侧向游动的更详细原因。
一旦带位置计算单元38已经确定了电梯带14在驱动滑轮16上的位置，通知装置40配置为生成关于电梯带14的位置的输出。在一个示例中，通知装置40包括用于每个GMR传感器26的一个显示器41，如图5A至5C所示，显示器41连续地图形绘示所有标记和积分信号30′。在其中电梯带14居中的一个示例中，通知装置40将基于正常运行信息来生成指示电梯带14居中的输出。还可以设想，在电梯带14已经从中心位置侧向移动之前，不会生成来自通知装置40的输出。在其中电梯带14已经在驱动滑轮16上偏心移动的另一示例中，通知装置40将基于警告信号或警报信号信息生成指示电梯带14已经在驱动滑轮16上向左或向右移动的输出。在若干示例中，将正常运行信息、警告信号信息和/或警报信号信息替代地/附加地发送到以下中至少一个：(1)与电梯系统1分离定位的远程监控站42、(2)电梯系统1的主控制器8、(3)电梯轿厢控制器6或(4)将输出发送到由负责监控电梯系统1的维护的个人来携带的移动装置44。在另一示例中，输出可以存储于应用程序编程界面(API)中以允许任何个人从通知装置40检索输出信息。移动装置44可以是智能电话、平板电脑、膝上计算机、手表、个人数字助理(PDA)或通常由个人或维护人员携带的任何其他装置。输出、警告信号信息和/或警报信号信息可以包括指示灯的激活、电梯带14在驱动滑轮16上的位置的数字表示、指示电梯带14已经偏心移动的距离的数值或者电梯带14已经移动到偏心位置的听觉指示。在一个示例中，通知装置40配置为连续监控电梯带14在驱动滑轮16上的位置，以确定电梯带14何时已经在驱动滑轮16上移动。在另一示例中，通知装置40配置为周期性地监控电梯带14在驱动滑轮16上的位置。通知装置40可以配置为每天一次、每天两次、每小时、每半小时、或所期望的任何其他时间段来监控电梯带14的位置，以确定电梯带14何时已经移动。
在一个示例中，当电梯带14上的不规则或局部缺陷部位与磁场发生器22所生成的磁场相互作用时，由磁场发生器22所生成的磁场泄漏或偏离利用电梯带14的磁性载荷承载构件15b所产生的标准磁场路径。在一个示例中，由磁场发生器22所生成的磁场配置为穿透电梯带14的整个深度。电梯带的任何磁性部分的缺陷或损坏在磁场内产生变化，该变化可以由GMR单元24的GMR传感器26检测到。GMR单元24可以检测当电梯带14静止或移动时磁场的变化。GMR单元24配置为记录磁场中的不规则性，以允许个人在检查期间的稍后日期定位电梯带14中的不规则性。在本公开的一个示例中，GMR单元24识别电梯带14中在沿着电梯带14的长度、宽度和深度上的不规则性。不规则性可以包括线缆或电线的直径减小、由于微振磨损和应力疲劳而断裂的电线、孔、空隙、粗糙、腐蚀、断裂、变形和/或制造缺陷。系统12配置为检测和确定电梯带14中的不规则性或损坏的程度。基于对电梯带14中的不规则性的检测，对特定不规则性的针对性检查减少了识别电梯带14中的缺陷或损坏所需的例行检查的量。
虽然在附图中示出了电梯带位置跟踪系统的几个示例并且在上文中进行了详细描述，但是在不脱离本公开的范围和精神的情况下，本领域技术人员将明白并且容易做出其他方面。例如，虽然以上描述和图1涉及在驱动滑轮16上的电梯带监控，但是也可以设想，可以在转向滑轮19上监控电梯带14。此外，虽然以上描述针对的是冠状滑轮，但也可以设想，电梯带跟踪概念可以用在平滑轮上。还可以设想，当发送带跟踪警告和警报时，带位置计算单元38可以考虑带退化信息。例如，如果电梯带14的GMR读数指示电梯带14显示出缺陷的迹象，则带位置计算单元38可以立即触发警报而不是允许进一步的读数。相应地，前述描述旨在说明性的而非限制性的。上文所述的发明由所附权利要求来限定，并且落入权利要求的意义和等价范围之内的对本发明的所有改变都应包含在其范围之内。
附图标记表
电梯系统 1
电梯控制系统 2
第一电梯轿厢 4
张紧单元 5
电梯轿厢控制器 6
主控制器 8
用户界面 10
(电梯带位置跟踪)系统 12
电梯带 14
外罩 15a
磁载荷承载构件 15b
驱动滑轮 16
滑轮部段 17a-17e
提升电机 18
转向滑轮 19
凸缘或边缘 20
磁场发生器 22
磁传感器(GMR单元) 24
(单个GMR传感器)单元 26
信号通道 28
信号 30
信号调节单元 32
计算单元 33
数字信号处理单元 34
带位置计算单元 38
通知装置 40
显示器 41
远程监控台 42
移动装置 44

Claims (20)

1.一种电梯带位置跟踪系统(12)，包括：
磁场发生器(22)，其位于承载电梯带(14)的电梯滑轮的可操作的附近，以产生围绕所述电梯带(14)的磁场；
磁传感器，其位于承载所述电梯带的所述滑轮的可操作的附近，所述磁传感器包括沿着所述磁传感器的宽度间隔开的多个信号通道(28)，
其中，当所述电梯带穿过由所述磁场发生器(22)生成的磁场时，相应的信号通道(28)通过所述电梯带接近所述信号通道(28)来激活，以确定所述电梯带在所述滑轮上的侧向位置。
2.根据权利要求1所述的电梯带位置跟踪系统(12)，还包括用于确定所述电梯带在所述滑轮上的侧向位置的带位置计算单元(38)。
3.根据权利要求2所述的电梯带位置跟踪系统(12)，还包括用于接收所述带位置计算单元的输出的通知装置(40)，所述通知装置(40)配置为向用户通知所述电梯带在所述滑轮上的侧向位置。
4.根据权利要求3所述的电梯带位置跟踪系统(12)，其中，所述通知装置(40)配置为当所述电梯带已经激活所述磁传感器上的最外部信号通道时或者当所述电梯带已经激活位于滑轮侧向中心点向左或向右所述电梯带的宽度的大约95％-105％处的信号通道时输出警报指示。
5.根据权利要求3或4中任一项所述的电梯带位置跟踪系统(12)，其中，所述通知装置(40)包括以下中的至少一个：电梯系统(1)的显示器(41)、远程监控站(42)、移动装置(44)、电梯轿厢控制器(6)和主控制器(8)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电梯带位置跟踪系统(12)，其中，所述磁传感器的宽度大于所述电梯带的宽度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电梯带位置跟踪系统(12)，其中，所述磁传感器的宽度至少与所述滑轮的相应部段的宽度一样宽。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电梯带位置跟踪系统(12)，其中，所述磁传感器是巨磁阻传感器。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电梯带位置跟踪系统(12)，其中，当所述电梯带在所述滑轮上相对于所述磁传感器侧向移动时，所述多个信号通道(28)被连续激活并且指示所述电梯带在所述滑轮上的侧向移动方向。
10.一种电梯系统，包括：
电梯轿厢(4)；
电梯带，其附接到所述电梯轿厢(4)并且缠绕在电梯驱动滑轮(16)上以移动所述电梯轿厢(4)通过井道；
起升电机(18)，其可操作地连接到所述驱动滑轮(16)以转动所述驱动滑轮(16)；和
电梯带位置跟踪系统(12)，其包括：
磁场发生器(22)，其位于承载所述电梯带的所述驱动滑轮(16)的可操作的附近，以产生围绕所述电梯带的磁场；
磁传感器，其位于承载所述电梯带的所述驱动滑轮(16)的可操作的附近，所述磁传感器包括沿着所述磁传感器的宽度间隔开的多个信号通道(28)，
其中，当所述电梯带穿过由所述磁场发生器(22)生成的磁场时，相应的信号通道(28)通过所述电梯带接近所述信号通道(28)来激活，以确定所述电梯带在所述驱动滑轮(16)上的侧向位置。
11.根据权利要求10所述的电梯系统(1)，其中，所述电梯带包括至少一个内部磁性部件。
12.根据权利要求10或11中任一项所述的电梯系统(1)，还包括用于确定所述电梯带在所述驱动滑轮(16)上的侧向位置的带位置计算单元(38)。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的电梯系统(1)，还包括用于接收所述带位置单元的输出的通知装置(40)，所述通知装置(40)配置为向用户通知所述电梯带在所述驱动滑轮(16)上的侧向位置。
14.根据权利要求13所述的电梯系统(1)，其中，所述通知装置(40)配置为当所述电梯带已经激活所述磁传感器上的最外部信号通道时或者当所述电梯带已经激活位于滑轮侧向中心点向左或向右所述电梯带的宽度的大约95％-105％处的信号通道时输出警报指示。
15.根据权利要求13或14所述的电梯系统(1)，其中，所述通知装置(40)包括以下中的至少一个：所述电梯系统(1)的显示器(41)、远程监控站(42)、移动装置(44)、电梯轿厢控制器(6)和主控制器(8)。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的电梯系统(1)，其中，所述磁传感器的宽度大于所述电梯带的宽度。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的电梯系统(1)，其中，所述磁传感器的宽度至少与相应的驱动滑轮(16)部段的宽度一样宽。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的电梯系统(1)，其中，所述磁传感器是巨磁阻传感器。
19.根据权利要求10至18中任一项所述的电梯系统(1)，其中，当所述电梯带在所述驱动滑轮(16)上相对于所述磁传感器侧向移动时，所述多个信号通道(28)被连续地激活并且指示所述电梯带在所述驱动滑轮(16)上的侧向移动的方向。
20.一种监控缠绕在电梯驱动滑轮(16)上的电梯带的位置的方法，包括：
在所述电梯带附近产生磁场；和
利用磁传感器监控所述电梯带在所述驱动滑轮(16)上的侧向运动，所述磁传感器位于承载所述电梯带的所述驱动滑轮(16)的可操作的附近，所述磁传感器包括沿着所述磁传感器的宽度间隔开的多个信号通道(28)，
其中，当所述电梯带穿过由所述磁场发生器(22)生成的磁场时，相应的信号通道(28)通过所述电梯带接近所述信号通道(28)来激活，以确定所述电梯带在所述驱动滑轮(16)上的侧向位置。
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