CN114834987B - 一种电梯轿厢位置识别装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯轿厢位置识别装置，其包括触发开关、指示灯、蓄电池、触发杆、滚轮、复位弹簧和旋转编码器；控制方法包括步骤S1‑S4，且在轿厢升降过程中，电脑终端记录旋转编码器的工作时间，并根据旋转编码器的工作时间和旋转信息得到滚轮的转动圈数，进而得到轿厢挤压滚轮后与旋转编码器的相对位移。本发明在日常使用时，该电梯轿厢位置识别装置可通过显示屏显示轿厢所在的楼层位置；而在电梯故障时，该电梯轿厢位置识别装置可通过电脑终端得到轿厢的精确位置，有利于救援人员根据轿厢的精确位置确定救援方案；而在断电情况下，指示灯亦可提供轿厢的位置，有利于救援人员快速且准确地确定轿厢的位置。

Description

一种电梯轿厢位置识别装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及垂直电梯技术领域，具体涉及一种电梯轿厢位置识别装置及其控制方法。

背景技术

垂直电梯是一种垂直运送人的运输设备，但电梯在发生故障后，常会停在电梯井道中，人也随之被困在电梯井道中；为了救援被困在轿厢内的乘客，救援人员首先需要通过电梯的位置识别装置确定轿厢的位置。

而在断电情况下，电梯的位置识别装置无法正常使用，救援人员只能通过开启厅门查看或者透过机房孔洞观察的方式确定轿厢位置，但是这两种方式无法快速且准确地确定电梯轿厢所在的楼层位置。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种快速且准确的电梯轿厢位置识别装置及其控制方法。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

第一方面，本方案提供一种电梯轿厢位置识别装置，其包括：

触发开关，其固定设置在每个厅门上方和下方的楼体中，其被按压后闭合，松开后断开；

指示灯，其数量与触发开关的数量匹配，其与触发开关电连接；

蓄电池，其与电源和触发开关电连接，其在断电时为指示灯供电；

触发杆，其滑动设置在触发开关的侧面，且其向靠近触发开关的一端滑动后挤压触发开关，其向远离触发开关的一端滑动后松开触发开关；

滚轮，其转动设置在触发杆靠近电梯井道的一端，其受到轿厢的挤压后推动触发杆向靠近触发开关的方向滑动；

复位弹簧，用于推动触发杆向远离触发开关的方向滑动。

采用上述技术方案的有益效果为：触发开关与指示灯一一对应，通过观察指示灯即可知道轿厢的位置；若楼层上方和下方的触发开关均被触发，则轿厢位于该楼层的平层位置，救援人员可直接打开该楼层的厅门进行救援；若楼层上方的触发开关被触发，且上一楼层下方的触发开关未被触发，则轿厢的底部高于该楼层厅门的底部，救援人员可直接打开上一楼层的厅门进行救援；若楼层上方的触发开关被触发，且上一楼层的下方触发开关被触发，则轿厢的顶部高于上一楼层厅门的底部，救援人员可直接打开上一楼层的厅门进行救援；

电梯正常使用时，电源为蓄电池供电，而在断电情况下，蓄电池为指示灯供电，确保在断电情况下救援人员仍能快速准确地确定轿厢的位置。

进一步地，电梯轿厢位置识别装置还包括旋转编码器，旋转编码器固定设置在触发杆上，旋转编码器的输出端与滚轮连接；旋转编码器与电脑终端和电源电连接；旋转编码器获取滚轮的旋转速度和旋转方向，并将这些旋转信息传输给电脑终端。

进一步地，轿厢的上端和下端均设置有弧形部，且弧形部位于轿厢的四周，使滚轮能通过弧形部过渡到轿厢的侧面，确保轿厢能够平顺地上升和下降。

进一步地，电源电连接有无自锁能力的电动推杆，电动推杆的输出端作用于蓄电池的开关，开关为常闭式自回弹开关。

采用上述技术方案的有益效果为：电梯正常使用时，电动推杆的输出端作用于蓄电池的开关，蓄电池不工作；而在断电情况下，由于电动推杆无自锁能力，开关回弹并回到闭合状态，蓄电池开始为指示灯供电；即指示灯仅在断电后开始工作，避免指示灯长期工作导致指示灯的使用时长或次数超过规定的使用时长或次数。

进一步地，楼体靠近电梯井道的一端设置有凹槽，凹槽的长度与滚轮的直径匹配，确保滚轮能在凹槽中移动，且避免凹槽对滚轮的滚动产生影响。

进一步地，凹槽远离电梯井道的一端依次设置有第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔，触发杆滑动设置在第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔中，第三安装孔的底部设置触发开关；触发杆在第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔中滑动，当触发杆远离凹槽的一端滑动到第三安装孔的底部后，按压触发开关，使得蓄电池与指示灯之间的电路闭合。

进一步地，触发杆的中部设置有压板，压板的轮廓与第二安装孔的轮廓相匹配，且第二安装孔的底部与压板之间设置复位弹簧；滚轮受轿厢作用后，推动触发杆向触发开关方向移动，当滚轮失去轿厢作用后，复位弹簧通过推动压板使触发杆复位。

第二方面，本方案还提供了一种电梯轿厢位置识别装置的控制方法，包括以下步骤：

S1：电梯升降装置移动轿厢，轿厢作用于旋转编码器上的滚轮，旋转编码器采集滚轮的旋转信息，并发送给电脑终端；其中，滚轮的旋转信息包括旋转方向和旋转速度；

S2：电脑终端根据旋转信息判断轿厢是否正在升降：若是进入步骤S3，否则电脑终端调取轿厢停止升降前的位置信息，并在电梯的显示屏上显示轿厢的位置信息；

S3：电脑终端调取发生转动的旋转编码器的安装位置，并根据旋转编码器的安装位置和旋转信息确定轿厢的位置信息：

若楼层上方和下方的旋转编码器同时发生转动，则轿厢此时正位于该楼层的平层位置；

若楼层上方的旋转编码器发生转动且该楼层下方的旋转编码器未发生转动，或上一楼层下方的旋转编码器发生转动且上一楼层上方的旋转编码器未发生转动，则轿厢此时位于该楼层与上一楼层之间；

S4：电脑终端存储轿厢的位置信息，并在电梯的显示屏上显示轿厢的位置信息。

采用上述技术方案的有益效果为：显示屏可显示轿厢所在的楼层位置，此方法可作为日常使用时电梯的位置识别。

进一步地，在步骤S2中，若所有旋转编码器均未发生转动，则电脑终端判断轿厢停止升降；若任一旋转编码器发生转动，则电脑终端判断轿厢正在升降。

进一步地，轿厢升降过程中，电脑终端记录旋转编码器的工作时间，并根据旋转编码器的工作时间和旋转信息得到滚轮的转动圈数N，进而得到轿厢挤压滚轮后与旋转编码器的相对位移X；

电脑终端根据相对位移X与旋转编码器的安装位置，得到轿厢的精确位置；

其中，X＝2πRN，且R为滚轮的半径。

采用上述技术方案的有益效果为：能够得到轿厢的精确位置，有利于在电梯故障时根据轿厢的精确位置确定救援方案。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A处的结构示意图；

图3为图1中B处的结构示意图；

图4为本发明的第二种工作示意图；

图5为本发明的第三种工作示意图；

图6为本发明的第四种工作示意图；

图7为本发明中蓄电池处的结构示意图；

图8为本发明的电连接示意图；

其中，1、轿厢，2、厅门，3、楼体，4、滚轮，5、电梯井道，6、触发开关，7、触发杆，8、旋转编码器，9、凹槽，10、第一安装孔，11、压板，12、复位弹簧，13、第二安装孔，14、第三安装孔，15、蓄电池，16、开关，17、电动推杆。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1、图2和图8所示，本方案提供了一种电梯轿厢位置识别装置，其包括：

触发开关，其固定设置在每个厅门2上方和下方的楼体3中，其被按压后闭合，松开后断开；

指示灯，其数量与触发开关6的数量匹配，其与触发开关6电连接；

蓄电池15，其与电源和触发开关6电连接，其在断电时为指示灯供电；

触发杆7，其滑动设置在触发开关6的侧面，且其向靠近触发开关6的一端滑动后挤压触发开关6，其向远离触发开关6的一端滑动后松开触发开关6；

滚轮4，其转动设置在触发杆7靠近电梯井道5的一端，其受到轿厢1的挤压后推动触发杆7向靠近触发开关6的方向滑动；

复位弹簧12，用于推动触发杆7向远离触发开关6的方向滑动。

触发开关6与指示灯一一对应，通过观察指示灯即可知道轿厢1的位置；如图1所示，若楼层上方和下方的触发开关6均被触发，则轿厢1位于该楼层的平层位置，救援人员可直接打开该楼层的厅门2进行救援；如图4所示，若楼层上方的触发开关6被触发，且上一楼层下方的触发开关6未被触发，则轿厢1的底部高于该楼层厅门2的底部，救援人员可直接打开上一楼层的厅门2进行救援；如图5所示，若楼层上方的触发开关6被触发，且上一楼层的下方触发开关6被触发，则轿厢1的顶部高于上一楼层厅门2的底部，救援人员可直接打开上一楼层的厅门2进行救援；如图6所示，若楼层上方的触发开关6未被触发，且上一楼层的下方触发开关6被触发，则轿厢1的底部高于该楼层的底部，救援人员可直接打开上一楼层的厅门2进行救援。

电梯正常使用时，电源为蓄电池15供电，而在断电情况下，蓄电池15为指示灯供电，确保在断电情况下救援人员仍能快速准确地确定轿厢1的位置。

实施时，本方案优选电梯轿厢位置识别装置还包括旋转编码器8，旋转编码器8固定设置在触发杆7上，旋转编码器8的输出端与滚轮4连接；旋转编码器8与电脑终端和电源电连接；旋转编码器8获取滚轮4的旋转速度和旋转方向，并将这些旋转信息传输给电脑终端。

在本发明的一个实施例中，轿厢1的上端和下端均设置有弧形部，且弧形部位于轿厢1的四周，使滚轮4能通过弧形部过渡到轿厢1的侧面，确保轿厢1能够平顺地上升和下降。

设计时，本方案优选电源电连接有无自锁能力的电动推杆17，且如图7所示，电动推杆17的输出端作用于蓄电池15的开关16，开关16为常闭式自回弹开关。

电梯正常使用时，电动推杆17的输出端作用于蓄电池15的开关16，蓄电池15不工作；而在断电情况下，由于电动推杆17无自锁能力，开关16回弹并回到闭合状态，蓄电池15开始为指示灯供电；即指示灯仅在断电后开始工作，避免指示灯长期工作导致指示灯的使用时长或次数超过规定的使用时长或次数。

如图2和图3所示，楼体3靠近电梯井道5的一端设置有凹槽9，凹槽9的长度与滚轮4的直径匹配，确保滚轮4能在凹槽9中移动，且避免凹槽9对滚轮4的滚动产生影响。

如图2和图3所示，凹槽9远离电梯井道5的一端依次设置有第一安装孔10、第二安装孔13和第三安装孔14，触发杆7滑动设置在第一安装孔10、第二安装孔13和第三安装孔14中，第三安装孔14的底部设置触发开关6；触发杆7在第一安装孔10、第二安装孔13和第三安装孔14中滑动，当触发杆7远离凹槽9的一端滑动到第三安装孔14的底部后，按压触发开关6，使得蓄电池15与指示灯之间的电路闭合；其中，第一安装孔和第三安装孔可设置为方形孔，以避免触发杆发生转动。

如图2和图3所示，触发杆7的中部设置有压板11，压板11的轮廓与第二安装孔13的轮廓相匹配，且第二安装孔13的底部与压板11之间设置复位弹簧12；滚轮4受轿厢1作用后，推动触发杆7向触发开关6方向移动，当滚轮4失去轿厢1作用后，复位弹簧12通过推动压板11使触发杆7复位。

本方案还提供了一种电梯轿厢位置识别装置的控制方法，包括以下步骤：

S1：电梯升降装置移动轿厢1，轿厢1作用于旋转编码器8上的滚轮4，旋转编码器8采集滚轮4的旋转信息，并发送给电脑终端；其中，滚轮4的旋转信息包括旋转方向和旋转速度；

S2：电脑终端根据旋转信息判断轿厢1是否正在升降：若是进入步骤S3，否则电脑终端调取轿厢1停止升降前的位置信息，并在电梯的显示屏上显示轿厢1的位置信息；

S3：电脑终端调取发生转动的旋转编码器8的安装位置，并根据旋转编码器8的安装位置和旋转信息确定轿厢1的位置信息：

若楼层上方和下方的旋转编码器8同时发生转动，则轿厢1此时正位于该楼层的平层位置；

若楼层上方的旋转编码器8发生转动且该楼层下方的旋转编码器8未发生转动，或上一楼层下方的旋转编码器8发生转动且上一楼层上方的旋转编码器8未发生转动，则轿厢1此时位于该楼层与上一楼层之间；

S4：电脑终端存储轿厢1的位置信息，并在电梯的显示屏上显示轿厢1的位置信息。

具体地，在步骤S2中，若所有旋转编码器8均未发生转动，则电脑终端判断轿厢1停止升降；若任一旋转编码器8发生转动，则电脑终端判断轿厢1正在升降。

具体地，轿厢1升降过程中，电脑终端记录旋转编码器8的工作时间，并根据旋转编码器8的工作时间和旋转信息得到滚轮4的转动圈数N，进而得到轿厢1挤压滚轮4后与旋转编码器8的相对位移X；

电脑终端根据相对位移X与旋转编码器8的安装位置，得到轿厢1的精确位置；

其中，X＝2πRN，且R为滚轮4的半径。

电脑终端在计算滚轮4的转动圈数N时，可根据旋转编码器8的工作时间t和每一工作时间t所对应的旋转速度w计算得到此时滚轮4的转动圈数N；其中，且t₀为旋转编码器8开始旋转到此时的时间。

综上所述，日常使用时，该电梯轿厢位置识别装置可通过显示屏显示轿厢1所在的楼层位置；而在电梯故障时，该电梯轿厢1位置识别装置可通过电脑终端得到轿厢1的精确位置，有利于救援人员根据轿厢1的精确位置确定救援方案；而在断电情况下，指示灯亦可提供轿厢1的位置，有利于救援人员快速且准确地确定轿厢1的位置。

Claims (10)

1.一种电梯轿厢位置识别装置，其特征在于，包括：

触发开关(6)，其固定设置在每个厅门(2)上方和下方的楼体(3)中，其被按压后闭合，松开后断开；

指示灯，其数量与所述触发开关(6)的数量匹配，其与所述触发开关(6)电连接；

蓄电池(15)，其与电源和所述触发开关(6)电连接，其在断电时为指示灯供电；

触发杆(7)，其滑动设置在触发开关(6)的侧面，且其向靠近触发开关(6)的一端滑动后挤压触发开关(6)，其向远离触发开关(6)的一端滑动后松开触发开关(6)；

滚轮(4)，其转动设置在触发杆(7)靠近电梯井道(5)的一端，其受到轿厢(1)的挤压后推动触发杆(7)向靠近触发开关(6)的方向滑动；

复位弹簧(12)，用于推动触发杆(7)向远离触发开关(6)的方向滑动。

2.根据权利要求1所述的电梯轿厢位置识别装置，其特征在于，还包括旋转编码器(8)，所述旋转编码器(8)固定设置在触发杆(7)上，所述旋转编码器(8)的输出端与所述滚轮(4)连接；所述旋转编码器(8)与电脑终端和电源电连接。

3.根据权利要求1所述的电梯轿厢位置识别装置，其特征在于，所述轿厢(1)的上端和下端均设置有弧形部，且所述弧形部位于轿厢(1)的四周。

4.根据权利要求1所述的电梯轿厢位置识别装置，其特征在于，所述电源电连接有无自锁能力的电动推杆(17)，所述电动推杆(17)的输出端作用于所述蓄电池(15)的开关(16)，所述开关(16)为常闭式自回弹开关。

5.根据权利要求1所述的电梯轿厢位置识别装置，其特征在于，所述楼体(3)靠近电梯井道(5)的一端设置有凹槽(9)，所述凹槽(9)的长度与所述滚轮(4)的直径匹配。

6.根据权利要求5所述的电梯轿厢位置识别装置，其特征在于，所述凹槽(9)远离电梯井道(5)的一端依次设置有第一安装孔(10)、第二安装孔(13)和第三安装孔(14)，所述触发杆(7)滑动设置在第一安装孔(10)、第二安装孔(13)和第三安装孔(14)中，所述触发开关(6)设置在第三安装孔(14)的底部。

7.根据权利要求6所述的电梯轿厢位置识别装置，其特征在于，所述触发杆(7)的中部设置有压板(11)，所述压板(11)的轮廓与所述第二安装孔(13)的轮廓相匹配，且所述第二安装孔(13)的底部与所述压板(11)之间设置所述复位弹簧(12)。

8.一种权利要求1-7任一项所述的电梯轿厢位置识别装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：电梯升降装置移动轿厢(1)，轿厢(1)作用于旋转编码器(8)上的滚轮(4)，旋转编码器(8)采集滚轮(4)的旋转信息，并发送给电脑终端；旋转信息包括旋转方向和旋转速度；

S2：电脑终端根据旋转信息判断轿厢(1)是否正在升降：若是进入步骤S3，否则电脑终端调取轿厢(1)停止升降前的位置信息，并在电梯的显示屏上显示轿厢(1)的位置信息；

S3：电脑终端调取发生转动的旋转编码器(8)的安装位置，并根据旋转编码器(8)的安装位置和旋转信息确定轿厢(1)的位置信息：

若楼层上方和下方的旋转编码器(8)同时发生转动，则轿厢(1)此时正位于该楼层的平层位置；

若楼层上方的旋转编码器(8)发生转动且该楼层下方的旋转编码器(8)未发生转动，或上一楼层下方的旋转编码器(8)发生转动且上一楼层上方的旋转编码器(8)未发生转动，则轿厢(1)此时位于该楼层与上一楼层之间；

S4：电脑终端存储轿厢(1)的位置信息，并在电梯的显示屏上显示轿厢(1)的位置信息。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在步骤S2中，若所有旋转编码器(8)均未发生转动，则电脑终端判断轿厢(1)停止升降；若任一旋转编码器(8)发生转动，则电脑终端判断轿厢(1)正在升降。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，轿厢(1)升降过程中，电脑终端记录旋转编码器(8)的工作时间，并根据旋转编码器(8)的工作时间和旋转信息得到滚轮(4)的转动圈数N，进而得到轿厢(1)挤压滚轮(4)后与旋转编码器(8)的相对位移X；

电脑终端根据相对位移X与旋转编码器(8)的安装位置，得到轿厢(1)的精确位置；

其中，X＝2πRN，且R为滚轮(4)的半径。