CN1555338A - 竖井门的安全回路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电梯系统(10)，具有被驱动单元(14)在电梯竖井内移动的电梯轿厢(12)、用于控制驱动单元(14)的控制单元(16)、与控制单元(16)连接的数据总线(22)、用于将电梯竖井与外界隔离的竖井门(11)、用于从竖井侧闩锁竖井门(11)的闩锁装置(18)，和具有对闩锁装置(18)的位置进行监视的闩锁传感器(20)。闩锁传感器(20)通过数据总线(22)与控制单元(16)连接。闩锁传感器(20)以短的时间间隔反复自动地被控制单元(16)通过数据总线(20)问询，以便确定通过数据总线(22)进行传递时的通信中断或传输误差。对闩锁传感器(20)的功能进行检测，其中以长的时间间隔反复自动地对在开启和关闭竖井门时闩锁传感器(20)的状况进行问询和通过数据总线(22)将闩锁传感器(20)的状况提供给控制单元(14)。

Description

竖井门的安全回路

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的电梯系统。

目前，电梯系统都具有双门，也就是说，具有竖井门和设置在电梯轿厢上的轿厢门。通常由轿厢或轿厢门导致竖井门的开合。为保证电梯系统的使用人员和在安装有电梯系统的大楼内的行人的安全，重要的是，竖井门和轿厢门的状态必须与电梯轿厢所在的位置协调一致；即只有在电梯轿厢停靠在一规定的登梯或离梯站层，即停靠在楼层高度上时，竖井门和轿厢门才可以开启。为此既要监视竖井门，又要监视轿厢门。

竖井门通常被机械闩锁装置闩锁在其关闭位置。习用的监视系统利用安全触点监视竖井门的位置；所述的安全触点对机械闩锁装置是在闩锁位置，还是在解除闩锁位置进行检测。当闩锁装置在闩锁位置和竖井门关闭时，安全触点接通。安全触点被安装在一个安全回路内，所述安全回路只有在安全触点接通时才被接通。所以安全回路与电梯系统的驱动装置相连，正常工作时只有安全回路处于接通状态时电梯轿厢才能上下运行。当竖井门开启和竖井门的闩锁装置处于解除闩锁状态时，相应的安全触点和安全回路被断开，从而导致电梯轿厢不能上下运行，只有采用专门的控制或由专业维修人员将中断的安全回路短接的情况下，电梯才有可能运行。

具有这种通常的监视功能的各种电梯系统具有如下各种缺点。

在任何情况下安全回路都不可避免具有固有的问题：连接的长度、安全回路的压降和必须付出较高的安装代价。

虽然配备了具有安全回路的监视系统，仍然不能避免不安全或危险的状况的发生；一方面安全触点单独或共同很容易短路，这实际上等于不存在安全措施；另一方面开启的竖井门虽然可以防止轿厢的移动，但如果轿厢没有停靠在正好开启的竖井门的位置时，则存在通过开启的竖井门坠入竖井内的危险。

例如在安全触点断开时，由于在任何情况下轿厢都处于被掣停的状态，所以不可能实现智能的或与状况相关的反应；特别是不能避免人员被违背本意地关在电梯轿厢内。

监视系统不能实现专门的诊断功能；即在安全回路断路时，仅能确定至少一个安全触点被断开和因此至少一个闩锁装置或至少一个竖井门是开启的。但并不能判定哪个或哪些安全触点被断开。

由于不能实现对安全触点状况的显示，因而不可能采取预防性的维护措施；而且也不能对电梯系统进行预见性的维护和对磨损的安全触点及时地，而且在可以将电梯系统顺利掣停的时刻进行更换，而只能在对电梯系统进行定期检修时进行维护和对磨损的触点进行更换，但在许多情况下必须对电梯系统进行本没有必要的停机。

由于只要安全触点是断开的，就会导致电梯系统停机，因而电梯的可用度受到限制，即使在另一方案是可行的情况下，例如不驶过有关的竖井段，也是如此。

虽然可以采用数据总线对与竖井门位置的安全有关的数据进行采集和传递，可以实现一种改善功能的方案。但由于相应的数据是与安全相关的，所以必须采用安全总线。但这种安全总线，和特别是为此采用的安全总线节点相应较为昂贵，所以对于标准型的电梯系统几乎不加以考虑。

因此本发明的目的在于，提出一种经改进的电梯系统，其中一方面克服了现有技术就与竖井门相关的安全措施中存在的缺点和另一方面价格适中。

根据本发明，采用权利要求1特征部分的特征实现了所述目的。

在从属权利要求2-10中对本发明的电梯系统的有益的进一步设计做了说明。

本发明的电梯系统新颖地具有一个带有标准的数据总线的监视系统。通过该数据总线对与竖井门位置有关的数据进行采集或传递。替代安全数据总线采用一种通用的具有通长的标准总线节点的数据总线；其中可以是用于传递过程数据的在电梯竖井内已经设有的数据总线。通过采取相应的措施，保证了在本身不安全的数据总线上传输与安全相关的数据的安全，因而可以不必采用较为昂贵的安全数据总线以及所需的安全总线节点，所述的安全数据总线和安全总线节点往往由于传递的数据是与安全相关的原因是所必要的。

为实现对竖井门或其闩锁装置的状态或位置的测定，为每个竖井门或每个闩锁装置配备有一个闩锁传感器。闩锁传感器接在通常的数据总线上，所述数据总线将获得的信息传递给控制或监视单元。控制或监视单元然后对接收到的信息进行评价。此点是通过控制或监视单元定期，例如以20微妙的间隔对闩锁传感器进行问询实现的。因而可以迅速地检测出在数据总线或总线节点范围内出现的通信中断。另外对每个闩锁传感器，其中也包括它的接口定期地或以较大的时间间隔，例如每8小时或每24小时进行一次测试。为此要对相应的竖井门进行开启和重新关闭或至少对触点进行控制(解除闩锁/闩锁)，并观察是否将正确的数据传递给控制或监视单元。可以在正常工作时通过对竖井门的开启和关闭进行该测试。如果在预定的8或24小时间间隔内没有电梯轿厢驶抵该楼层，则出于测试的目的由控制单元启动一次驶抵该楼层的测试运行(强制测试)。由控制单元对所有测试的实施进行监视和优选将其登录在一个表内。

对于被驶抵次数很少的楼层的闩锁传感器和相应的接口优选应针对安全性进行设计。例如由于可以由电梯竖井直接进入诸如楼顶间的住宅单元，所以特别是那些对电梯轿厢不能自动控制的楼层要针对安全性进行设计。

在下面针对控制机构、执行器件等采用术语“面向安全的”，所述控制机构、执行器件等与保证人员的安全是相关的和所以是工作安全性很高的部件。这种“面向安全的”部件的特征例如在于冗余数据采集、数据传递和数据处理和数据处理和/或在于对由所述部件进行采集、传递和处理的数据进行的采用软件的可信度复查和/或冗余的执行器。

如果出于对安全的考虑必要时，可以除了闩锁传感器还可以具有用于对竖井门的状态，特别是对其位置进行检测的其它的机构；所述机构或者通过已经有的数据总线，或者通过采用一个包括安全节点的附加的安全总线的面向安全的设计将有关竖井门的位置或状态的信息传递给控制单元。

所述竖井门优选是自动落闩的，即一旦竖井门不被主动地保持开启，自动门将自动关闭。而且当竖井门被关闭时，闩锁装置也自动落闩。所以不需要有源的闩锁。

出于对安全的考虑，用于对竖井门进行闩锁的闩锁装置的优选设计应使其只能被设置在电梯轿厢上的轿厢门解除闩锁、开启或关闭，或可以用一个专用工具对其解除闩锁和用手推入。

最好通过设置在竖井门上的闩锁传感器对竖井门和其闩锁装置的状态进行监视。

例如可以采用作为闩锁传感器的闩锁触点、微型开关、感应传感器、电容传感器或光学传感器。

电梯系统的控制单元的优选设计应使其对闩锁传感器的问询进行评价，以便可以启动预定反应中的一个或多个反应，尤其可对故障进行识别和定位；启动维护呼唤，一旦判定竖井门开启，对电梯轿厢进行掣停或实施其它的与状况适配的反应。

控制单元的设计应使其对闩锁传感器的问询进行评价，以便通过对多个数据集的评价对确定的传输误差进行修正。

考虑到电梯系统的安全，最好除了对竖井门进行监视外还对轿厢门进行监视，以便通过对竖井门和轿厢门的信号的重合检查，实现对竖井门和/或竖井门的闩锁传感器的效能的判定。

本发明装置的主要优点在于：

摈弃了通常的监视系统的安全回路，从而克服了相应固有的缺点，另外可以采用已有的数据总线，因而布线或安装费用低廉。

与具有在安全系统中的安全回路的电梯系统相比，电梯系统的安全性能得到提高。虽然有可能会由于软件出现触点的短接，但此短接是可以识别出的和在预定的时间后可以消除的。即使在例如出现故障或进行维护时，仍能保持安全性能不变。

由于可以立刻对故障进行定位和对数据进行远程传输，因而监视系统可以实现特殊的诊断。

由于可以对传感器，特别是对闩锁传感器的状况进行分析，因而可以采取预防性维护。

提高了电梯的可用度。

附加采取下述的措施可以提高电梯系统的安全性能：

可以面向安全地实现对轿厢门的监视，从而可以增强重合检查的说服力。为此必须面向安全地对配备给轿厢门的传感器以及连接的数据总线和总线节点进行设计。

下面对照实施例并结合附图对本发明加以说明。图中示出：

图1为具有监视系统的本发明的电梯系统的简要示意图。

图1所示的电梯系统10用于对三个楼层A、B、C提供服务。在每个楼层A、B、C具有一个竖井门11。竖井门11用于将电梯竖井与周围的空间隔离开，在所述电梯竖井内一具有轿厢门13的电梯轿厢12可以上下运行。电梯轿厢12的移动是利用一个驱动单元14实现的并被控制单元16控制。原则上讲，只有当电梯轿厢12位于相应的楼层上时，竖井门才可以是开启的。为此由电梯轿厢12的轿厢门13对竖井门进行控制，其中由一闩锁装置对处于关闭状态的竖井门进行闩锁，下面用18表示闩锁装置。为对闩锁装置18和随之的竖井门的状态，特别是位置加以确定，设置有作为闩锁传感器20的具有闩锁装置触点的触接装置。具有闩锁装置触点的触接装置通过数据总线22与控制单元16连接。而且电梯轿厢12的控制与控制单元16连接。

上述电梯设备10的作用方式如下：

配备给每个闩锁装置18或每个竖井门的闩锁触点20提供有关闩锁装置18或竖井门的状态的的数据或信息。数据总线22将该数据或信息传递给控制单元16，所述控制单元对接收到的数据或信息进行定期的评价。所述控制单元16以短的时间间隔，例如以30微妙间隔对闩锁传感器20进行问询，从而可以迅速地检测出在数据总线22或总线节点的范围内出现的通信中断。

除了进行上述持续的测试外，还进行以较大时间间隔的测试。当电梯轿厢12结束向一个楼层A、B、C的驶抵运行时，则轿厢门开启。在正常的情况下由轿厢门13解除被驶抵的楼层的竖井门11的闩锁。其中每隔8-24小时的时间间隔进行一次测试。对闩锁触点20进行测试。当所述闩锁触点被判定正常时，在一个表内进行相应的登录，其中对状态“触点正常”和测试时间进行存储。通过在表内的登录可以实现对测试进行检查。

在虽然竖井门11开启，但并未显示开启的预定的状态时，则表明存在一个微小的故障，例如表明在门和/或在闩锁装置18范围内存在磨损或污染。在此情况下至少可以暂时仍然保持工作，但建议接着由维护人员进行精确的检查和检修。

如果闩锁触点20没有断开，但由于触点失效，闩锁被释放和竖井门被开启。电梯轿厢12在此情况下不得再工作；必须断开电梯系统10的工作，和必须召唤维护人员。在此情况下不再能对有关竖井门的意想不到的开启进行识别。

在由一个楼层起动之前，原则上讲，竖井门和闩锁装置18通过轿厢门被关闭和闩锁落下。其中要检查竖井侧的闩锁触点20是否示出竖井门11被关闭。同时面向安全地还要对轿厢门13的关闭状态进行检查，从而可以对两个关闭过程进行重合检查并从而提高安全性能。如果所述两个检查的结果是肯定的，则才可以使电梯轿厢移动。

如果与上述相反，所述的检查中的至少一个检查是否定的，则可以进行复原尝试，使竖井门11被关闭和闩锁。为此可以对门进行多次的关闭和开启。如果复原尝试导致竖井门11被关闭和闩锁，则电梯系统10虽然仍然可以保持工作，但要考虑应进行维护，至少在必须反复进行复原尝试之后。

如果与此相反在进行复原尝试后竖井门11仍然处于开启状态，则必须停止电梯系统工作和召唤维护人员。

当竖井门被开启，但电梯轿厢12并未驶抵相应的楼层，则可以判定竖井门是由外部开启的；由于竖井门不可能意外地或由于误操作被开启，则竖井门是由授权的人员采用专用的工具或者是非法采用暴力被开启的。竖井门11的开启仅通过非面向安全的数据总线11识别。但对竖井门11的该状态的面向安全的采集可以被视为是充分的，其原因在于：首先这种情况很少出现。其二在被授权的人员将竖井门开启之前，有组织地指明潜在的危险和为此保持电梯系统接在维护工作方式。其三定期地，例如每8个小时对闩锁触点进行检查。其四由控制单元16以一定的频率对闩锁触点的状态进行问询，从而可以滤除掉传输误差并因而是容许的。其五竖井门11是自动落闩的。

在竖井门11不是被电梯轿厢12开启的时候，则电梯系统立刻断开正常的工作方式，如果不能确定竖井门11实际上已经被关闭，就不会恢复正常的工作方式。所以电梯系统不会由于闩锁触点被短接被置于工作状态。

新的电梯系统的主要优点在于：

为进行监视并不需要在各个楼层设置面向安全的总线接头，而仅需要通常的非面向安全的总线接头。为采集呼唤和对显示进行控制，在每个楼层安装有通常的非面向安全的总线接头。由于节省了无数面向安全的总线接头，因而将导致设备费用的明显的降低。

对每个闩锁触点将分别进行阅读和检查。不仅对故障或误差的出现进行确定，而且还可以对故障或误差精确地进行定位，因此在出现故障时可以加速诊断过程。

不仅可以对闩锁传感器或闩锁触点的故障和误差，特别是失效进行识别，而且还可以在出现故障之前还可以对闩锁传感器或闩锁触点的状态，特别是振动特性和电压降进行检测。

根据这些信息可以对闩锁触点采取预防性的维护。在许多情况下因此可以避免由于闩锁触点失效出现故障和误差。

由于控制单元可以对非预定的时刻出现的信号变化进行识别，所以在闩锁触点短接时，不被察觉是不可能的。

当出现故障时，可以实现对开路的闩锁触点的定位，将电梯轿厢驶向一最近的楼层，其中不得驶越过有关的触点开路的竖井门；乘客在任何情况下都可以离梯并且不会较长时间地被关在轿厢内。接着可以采取各种反应：电梯轿厢可以停留在乘客离梯的楼层，和呼唤维护人员；或当电梯轿厢停靠在具有失效的闩锁触点的楼层的下面时，则将电梯轿厢驶到一个位置，在该位置轿厢顶部略低于开启竖井门，从而可以避免人员通过开启的竖井门坠入电梯竖井内；或电梯轿厢以低速和优选伴随以声响信号驶抵有关的竖井门被开启的楼层。可以进行复原尝试，和如果复原成功，则电梯系统重新处于可以工作的状态。

Claims (10)

1.一种电梯系统(10)，具有被驱动单元(14)在电梯竖井内移动的电梯轿厢(12)、用于控制驱动单元(14)的控制单元(16)、与控制单元(16)连接的数据总线(22)、用于关闭电梯竖井的竖井门(11)、用于从竖井侧闩锁竖井门(11)的闩锁装置(18)，和具有对闩锁装置(18)的位置进行监视的闩锁传感器(20)，其中闩锁传感器(20)通过数据总线(22)与控制单元(16)连接，其特征在于，闩锁传感器(20)以短的时间间隔反复地被控制单元(16)通过数据总线(20)自动问询，以便可以确定通过数据总线(22)进行传递时的通信中断或传输误差，对闩锁传感器(20)的功能进行检测，其中在开启和关闭竖井门时以长的时间间隔反复自动地对闩锁传感器(20)的状况进行问询和通过数据总线(22)将闩锁传感器(20)的状况提供给控制单元(16)。

2.按照权利要求1所述的电梯系统(10)，其特征在于，在相应的竖井门(11)关闭时，闩锁装置自动落闩。

3.按照权利要求1或2的电梯系统(10)，其特征在于，用于闩锁竖井门(11)的闩锁装置(18)的优选设计应使其只能被设置在电梯轿厢(12)上的轿厢门(13)解除闩锁、开启或关闭，或可以采用专用工具将其解除闩锁和用手推开。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的电梯系统(10)，其特征在于，通过在一扇竖井门(11)上的闩锁传感器(20)对竖井门(11)的闩锁装置(18)的状况(例如状态)和竖井门的状况(例如位置)进行监视。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的电梯系统(10)，其特征在于，闩锁传感器(20)是闩锁装置触点、微型开关、感应传感器、电容传感器或光学传感器。

6.按照权利要求1至5中任一项所述的电梯系统(10)，其特征在于，控制单元(16)对闩锁传感器(20)的问询进行评价，以便可以启动下述的预定反应中的一个或多个反应：

对故障进行识别和定位；

启动维护呼唤；

一旦判定竖井门开启，对电梯轿厢进行掣停或实施与状况适配的反应。

7.按照权利要求1至6中任一项所述的电梯系统，其特征在于，控制单元(16)对闩锁传感器(20)的问询进行评价，以便通过对多个数据集的评价对确定的传输误差进行修正。

8.按照权利要求3至7中任一项所述的电梯系统(10)，其特征在于，除了对竖井门(11)进行监视外还对轿厢门进行监视，以便通过对竖井门(11)和轿厢门(13)的信号的重合检查，实现对竖井门(11)和/或竖井门(11)的闩锁传感器(20)的效能的判定。

9.按照权利要求8所述的电梯系统(10)，其特征在于，采用一个安全总线实施对轿厢门(13)的监视，以便提供安全性能。

10.按照权利要求1所述的电梯系统(10)，其特征在于，除了闩锁传感器(20)外还具有用于检测竖井门(11)的状况的其它器件，所述器件将有关竖井门的状况的信息通过数据总线(22)或通过安全总线传递给控制单元(16)。

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