CN112027831A - 一种电梯轿厢位置监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电梯轿厢位置监测系统，包括高度采集模块、光电信号采集模块和电梯控制系统，高度采集模块用于在必要时采集当前轿厢的高度数据；光电信号采集模块用于判断当前所述轿厢是否处于平层位置；电梯控制系统分别与高度采集模块和光电信号采集模块连接，电梯控制系统包括用于记录当前所述轿厢所处高度的高度计数据平层判断单元、用于存储所述轿厢运行到不同楼层时对应的高度数据的高度计楼层数据存储单元和用于计算当前距离所述轿厢的最近楼层的当前楼层位置计算单元。本发明提供的电梯轿厢位置监测系统解决了电梯错层后要慢速返回底层或顶层进行楼层复位而造成等待时间过长的问题，且成本较低，安装灵活。
Description
技术领域
本发明涉及电梯轿厢定位技术领域，具体涉及一种电梯轿厢位置监测系统。
背景技术
目前，电梯轿厢位置的获取是以主机侧旋转编码器的测量信号计算出曳引轮实际旋转的周长，从而折算出钢丝绳运动的距离及轿厢位置。电梯在运行过程中供电中断，会引起主机编码器信号的丢失；另由于惯性作用以及钢丝绳的打滑，电梯当前楼层信号也可能发生错层。当供电恢复或是应急电源接入后，电梯轿厢位置和楼层信息无法准确获悉。此时，电梯只能低速运行至电梯的顶楼或底楼，通过预设于电梯端站的开关信号，控制系统可实现楼层信息和编码器脉冲数据的复位。整个楼层位置重新确认的过程时间很长，会引起被困乘客的恐慌，减小了电梯的可用率。针对这一问题，目前业内普遍可采用的做法，是针对限速器加装绝对值编码器或是井道加装磁珊尺式绝对值编码器的方案，实现对轿厢在供电恢复后绝对位置及楼层的立即获取。而上述方案对安装精度、系统调试等要求都很高，不仅极大的增加了成本，还增加了系统的复杂度，处理不当还将引起故障率的上升。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种电梯轿厢位置监测系统，所述技术方案如下：
本发明提供了一种电梯轿厢位置监测系统，包括
高度采集模块，所述高度采集模块用于采集当前轿厢的高度数据并输出高度数据信号；
光电信号采集模块，所述光电信号采集模块用于判断当前所述轿厢是否在平层位置，当所述轿厢位于任一平层时，所述光电信号采集模块输出相应的平层信号；
电梯控制系统，所述电梯控制系统分别与所述高度采集模块和所述光电信号采集模块连接，所述电梯控制系统能够接收到所述高度采集模块输出的高度数据信号和所述光电信号采集模块输出的平层信号；所述电梯控制系统包括高度计数据平层判断单元、高度计楼层数据存储单元和当前楼层位置计算单元，所述高度计数据平层判断单元用于记录当前所述轿厢所在楼层的高度数据；所述高度计楼层数据存储单元用于存储所述轿厢运行到不同楼层时对应的高度数据；所述当前楼层位置计算单元用于计算当前距离所述轿厢的最近楼层。
进一步地，所述电梯控制系统还包括楼层信号丢失判断单元，所述楼层信号丢失判断单元用于监测电梯通电状态以及拉升轿厢的钢丝绳的移动状态，当电梯停电或者钢丝绳打滑时，所述楼层信号丢失判断单元触发所述高度采集模块采集当前所述轿厢的高度数据。
进一步地，所述当前楼层位置计算单元通过比对当前所述轿厢的高度与不同楼层的高度以输出当前距离所述轿厢的最近楼层。
进一步地，所述电梯控制系统还包括运行方向计算单元，所述运行方向计算单元用于控制当前所述轿厢移动至其最近楼层并输出所述最近楼层的信息。
进一步地，所述运行方向计算单元通过比对当前所述轿厢的高度与所述最近楼层的高度以输出当前轿厢运行的方向，若当前所述轿厢的高度大于所述最近楼层的高度，所述运行方向计算单元控制所述轿厢向下运行并输出所述最近楼层的数据；若当前轿厢的高度小于所述最近楼层的高度所述运行方向计算单元控制所述轿厢向上运行的信号并输出所述最近楼层的数据；若当前所述轿厢的高度等于某一楼层的高度，所述运行方向计算单元输出该楼层的数据。
进一步地，所述电梯控制系统还包括周期检测计算单元，所述周期检测计算单元用于定期更新所述高度计楼层数据存储单元中的存储数据。
进一步地，所述周期检测计算单元能够触发电梯全程运行，并能够将所述高度计数据平层判断单元中记录的当前数据逐步存储至所述高度计楼层数据存储单元。
进一步地，所述轿厢设置有高度计，所述高度采集模块通过所述高度计采集当前所述轿厢的高度数据。
进一步地，所述高度计至少以20Hz的频率采集当前所述轿厢的高度数据。
进一步地，所述轿厢上设有光电开关，所述电梯的井道在每个楼层均设有隔磁板，当所述光电开关移动至所述隔磁板时，所述光电信号采集模块输出当前所述轿厢相应所在楼层的平层信号至所述电梯控制系统。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：
(1)在现有设备中只需增加一高度计，改造成本低，安装灵活；
(2)在电梯遇到错层等丢失楼层信号的故障后，电梯能自动检测和恢复当前所处楼层信息，并且在自动释放被困人员后立即恢复正常状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中电梯轿厢位置监测系统的安装侧视示意图；
图2为本发明实施例中电梯轿厢位置监测系统的逻辑结构示意图。
其中，附体标记包括：1-高度计，2-光电开关，3-隔磁板，10-轿厢，11-高度采集模块，22-光电信号采集模块，100-电梯控制系统，101-高度计楼层数据存储单元，102-高度计数据平层判断单元，103-当前楼层位置计算单元，104-楼层信号丢失判断单元，105-运行方向计算单元，106-周期检测计算单元，201-第一平层，202-第二平层，203第三平层。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本发明的一个实施例中，提供了一种电梯轿厢位置监测系统，参见图1，包括高度采集模块11、光电信号采集模块22和电梯控制系统100，所述高度采集模块11能够采集当前轿厢10的高度数据并输出高度数据信号，具体地，所述高度采集模块11通过设置在所述轿厢10上的高度计1采集当前所述轿厢10的高度数据，所述高度计1至少以20Hz的频率采集至少0.1s，所述高度计1优选为基于检测气压转化为高度的传感器，其能够通过模拟或数字信号将高度数据输出；
所述光电信号采集模块22能够判断当前所述轿厢10是否处于平层位置并在处于平层位置时输出相应平层信号，具体地，所述轿厢10上设有光电开关2，光电开关2优选为2个并分布在轿厢10的上下层，所述电梯的井道在每个楼层均设有隔磁板3，当所述光电开关2移动至所述任一隔磁板3时，所述光电信号采集模块22输出当前所述轿厢10平层信号至所述电梯控制系统100。
所述电梯控制系统100分别与所述高度采集模块11和所述光电信号采集模块22通信连接，所述电梯控制系统100能够接收到所述高度采集模块11输出的高度数据信号和所述光电信号采集模块22输出的平层信号；
所述电梯控制系统100包括高度计数据平层判断单元102、高度计楼层数据存储单元101和当前楼层位置计算单元103，根据上述的高度数据信号和平层信号，所述高度计数据平层判断单元102能够记录当前所述轿厢10所在楼层的高度数据，根据所述高度计数据平层判断单元102记录的数据，所述高度计楼层数据存储单元101将能够存储所述轿厢10运行到不同楼层时对应的高度数据，所述当前楼层位置计算单元103通过将当前所述轿厢10的高度数据与所述高度计楼层数据存储单元101中存储的不同楼层高度数据进行比对，将能够得到当前距离所述轿厢10的最近楼层。在实施例中的高度采集模块11和光电信号采集模块22采集数据的设备及方式包括但不局限于此。
在电梯正常运行过程中，每当轿厢10刚好运行到相应楼层时，所述光电信号采集模块22才会输出当前相应的楼层数据至所述电梯控制系统100中，此时高度计数据平层判断单元102将触发所述高度采集模块11工作采集一组当前高度数据，并取其平均值以作为当前楼层的高度数据，随着轿厢10运行到不同的楼层，高度计楼层数据存储单元101将存储到不同的楼层的高度数据，需要注意的是，当轿厢10多次经过同一楼层时，高度计数据平层判断单元102每次记录的当前轿厢10的高度数据可能不一样，这是由于天气气温气压对高度计1造成测量误差，而高度计楼层数据存储单元101会存储最近一次轿厢10楼层的高度数据，即将同一楼层最新记录的高度数据更新至高度计楼层数据存储单元101中。在此基础上，如果遇到突发状态时，如停电，高度采集模块11会立刻采集当前所述轿厢10的高度数据，楼层位置计算单元103将能通过比对当前所述轿厢10的高度与不同楼层的高度以输出当前距离所述轿厢10的最近楼层。需要说明的是，高度采集模块11也能整天一直采集，但是减少存储压力以及避免不必要的损耗，高度采集模块11的运行是有条件触发，一般是在所述轿厢10到达相应楼层或遇到突发状况时，当然也可以在控制室通过手动触发采集。电梯存在自学习功能，从下往上学习，将每层对应的高度数据存储至所述高度计楼层数据存储单元101。
在本发明的一个实施例中，所述电梯控制系统100还包括楼层信号丢失判断单元104，所述楼层信号丢失判断单元104能够全天实时监测电梯通电状态以及拉升轿厢10的钢丝绳的移动状态等运行状况，具体地通过平层信号是否丢失进行判断，当电梯停电或者钢丝绳打滑时，所述楼层信号丢失判断单元104触发所述高度采集模块11采集当前所述轿厢10的高度数据并给出所述高度采集模块11需要采集的时长，所述高度采集模块11在给定的时长内采集多组当前轿厢10的高度数据并输出至所述电梯控制系统100，对所述高度数据取平均值作为当前轿厢10的高度，随后所述当前楼层位置计算单元103通过比对当前所述轿厢10的高度与不同楼层的高度以输出当前距离所述轿厢10的最近楼层，如果所述轿厢10正好位于两个楼层的中间时，输出楼层序号为前的。这样在遇到丢失楼层的突发状态时，控制系统即可立即恢复当前楼层信息，而不需要通过将所述轿厢10开到井道端部来进行楼层信息的复位。所述的突发状态包括上述但不局限于上述。
在本发明的一个实施例中，所述电梯控制系统100还包括运行方向计算单元105，所述运行方向计算单元105用于控制当前所述轿厢10移动至其最近楼层并输出所述最近楼层的信息。所述运行方向计算单元105通过比对当前所述轿厢10的高度与所述最近楼层的高度以输出当前轿厢10运行的方向，若当前所述轿厢10的高度大于所述最近楼层的高度，所述运行方向计算单元105控制所述轿厢10向下运行并输出所述最近楼层的数据；若当前轿厢10的高度小于所述最近楼层的高度所述运行方向计算单元105控制所述轿厢10向上运行的信号并输出所述最近楼层的数据；若当前所述轿厢10的高度等于某一楼层的高度，所述运行方向计算单元105输出该楼层的数据。这样当电梯断电恢复后，所述轿厢10可以马上移动至最近楼层离开。所述运行方向计算单元105输出所述最近楼层的信息是通过所述光电信号采集模块22的平层信号实现的，所述轿厢10移动至所述最近楼层对应的隔磁板3时，所述光电信号采集模块22输出平层信号至所述电梯控制系统100。
在本发明的一个实施例中，所述电梯控制系统100还包括周期检测计算单元106，所述周期检测计算单元106能够定期更新所述高度计楼层数据存储单元101中的存储数据。所述周期检测计算单元106能够触发电梯全程运行，并能够将所述高度计数据平层判断单元102中记录的当前数据逐步存储至所述高度计楼层数据存储单元101。如果电梯使用频率较低，无法及时更新高度计楼层数据存储单元101，可设定周期T＝24h，只要高度计楼层数据存储单元101中存在某一楼层的高度数据24小时未更新，所述周期检测计算单元106可在电梯低峰使用段调动电梯全程运行，例如楼层总共三层，当第一层201、第二层202白天经停过，而第三层203整天没有经停过，那么周期检测计算单元106将控制电梯凌晨3点全程运行一次，使得高度计楼层数据存储单元101更新，当三层白天都有经停，那么白天高度计楼层数据存储单元101已经更新过，无需控制电梯全程运行。需要说明的是所述周期的设定以及全程运行的时段包括但不限于上述，所述周期还可以是一周、一月、一季度。
本发明提供的电梯轿厢位置监测系统只需增加一个高度计，成本较低，安装灵活，解决了电梯错层后要重新慢速返回底层或顶层寻找站点等待时间过长的问题。当电梯丢失楼层数据时，可通过轿厢上的高度计采集气压数据，对比周期内采集的存储站点高度数据，得出就近站点，轿厢向就近站点平层，并得到该平层的楼层号，快速的恢复正常使用。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电梯轿厢位置监测系统，其特征在于，包括
高度采集模块(11)，所述高度采集模块(11)用于采集当前轿厢(10)的高度数据并输出高度数据信号；
光电信号采集模块(22)，所述光电信号采集模块(22)用于判断当前所述轿厢(10)是否在平层位置，当所述轿厢(10)位于任一平层时，所述光电信号采集模块(22)输出相应的平层信号；
电梯控制系统(100)，所述电梯控制系统(100)分别与所述高度采集模块(11)和所述光电信号采集模块(22)连接，所述电梯控制系统(100)能够接收到所述高度采集模块(11)输出的高度数据信号和所述光电信号采集模块(22)输出的平层信号；所述电梯控制系统(100)包括高度计数据平层判断单元(102)、高度计楼层数据存储单元(101)和当前楼层位置计算单元(103)，所述高度计数据平层判断单元(102)用于记录当前所述轿厢(10)所在楼层的高度数据；所述高度计楼层数据存储单元(101)用于存储所述轿厢(10)运行到不同楼层时对应的高度数据；所述当前楼层位置计算单元(103)用于计算当前距离所述轿厢(10)的最近楼层。
2.根据权利要求1所述的电梯轿厢位置监测系统，其特征在于，所述电梯控制系统(100)还包括楼层信号丢失判断单元(104)，所述楼层信号丢失判断单元(104)用于监测电梯通电状态以及拉升轿厢(10)的钢丝绳的移动状态，当电梯停电或者钢丝绳打滑时，所述楼层信号丢失判断单元(104)触发所述高度采集模块(11)采集当前所述轿厢(10)的高度数据。
3.根据权利要求2所述的电梯轿厢位置监测系统，其特征在于，所述当前楼层位置计算单元(103)通过比对当前所述轿厢(10)的高度与不同楼层的高度以输出当前距离所述轿厢(10)的最近楼层。
4.根据权利要求1所述的电梯轿厢位置监测系统，其特征在于，所述电梯控制系统(100)还包括运行方向计算单元(105)，所述运行方向计算单元(105)用于控制当前所述轿厢(10)移动至其最近楼层并输出所述最近楼层的信息。
5.根据权利要求4所述的电梯轿厢位置监测系统，其特征在于，所述运行方向计算单元(105)通过比对当前所述轿厢(10)的高度与所述最近楼层的高度以输出当前轿厢(10)运行的方向，若当前所述轿厢(10)的高度大于所述最近楼层的高度，所述运行方向计算单元(105)控制所述轿厢(10)向下运行并输出所述最近楼层的数据；若当前轿厢(10)的高度小于所述最近楼层的高度所述运行方向计算单元(105)控制所述轿厢(10)向上运行的信号并输出所述最近楼层的数据；若当前所述轿厢(10)的高度等于某一楼层的高度，所述运行方向计算单元(105)输出该楼层的数据。
6.根据权利要求1所述的电梯轿厢位置监测系统，其特征在于，所述电梯控制系统(100)还包括周期检测计算单元(106)，所述周期检测计算单元(106)用于定期更新所述高度计楼层数据存储单元(101)中的存储数据。
7.根据权利要求6所述的电梯轿厢位置监测系统，其特征在于，所述周期检测计算单元(106)能够触发电梯全程运行，并能够将所述高度计数据平层判断单元(102)中记录的当前数据逐步存储至所述高度计楼层数据存储单元(101)。
8.根据权利要求1所述的电梯轿厢位置监测系统，其特征在于，所述轿厢(10)设置有高度计(1)，所述高度采集模块(11)通过所述高度计(1)采集当前所述轿厢(10)的高度数据。
9.根据权利要求8所述的电梯轿厢位置监测系统，其特征在于，所述高度计(1)至少以20Hz的频率采集当前所述轿厢(10)的高度数据。
10.根据权利要求1所述的电梯轿厢位置监测系统，其特征在于，所述轿厢(10)上设有光电开关(2)，所述电梯的井道在每个楼层均设有隔磁板(3)，当所述光电开关(2)移动至所述隔磁板(3)时，所述光电信号采集模块(22)输出当前所述轿厢(10)相应所在楼层的平层信号至所述电梯控制系统(100)。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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