CN1774383A - 电梯系统 - Google Patents

Abstract

在具有电梯工作控制单元11和气压控制单元12的电梯系统中，电梯工作状态监视器21监视电梯工作控制单元11的工作状态，气压控制状态监视器22监视气压控制单元12的工作状态。当检测到电梯工作故障或者气压控制故障时，次要/主要故障判断单元23判断该故障的严重程度，救援模式选择器24选择救援模式。在这种情况下，当气压控制异常时，判断为主要故障，并选择一个模式以保证电梯轿厢13的通风。这增强了高密封电梯，例如超高速高楼层电梯的安全性。

Description

电梯系统

技术领域

本发明涉及一种电梯系统，该系统具有空气压力控制单元，在电梯上下移动的时候控制电梯轿厢中的气压。

背景技术

近年来随着电梯在高层建筑中以超高速度工作，在上升和下降过程中电梯轿厢中的空气压力的变化不能忽略。如果电梯轿厢中的气压变化很大，会在乘客耳朵中引起不适而影响乘坐舒适性。

为了减轻电梯轿厢中气压变化的影响，考虑提供一种气压控制单元，在上下移动期间保持最优轿厢气压(例如，出版的日本专利No.10-87189)。气压控制单元解决了由于压力变化引起的不适，因而乘客可以舒适的使用电梯。在以1000m/min的速度和上升/下降距离达到400m的未来超高速电梯中需要这样的新技术。

在发生任何异常情况的时候，电梯系统需要采取快速和适当的措施来保证乘客的安全性，例如，当在电梯轿厢中发生了故障，而轿厢不能正常移动，或者电梯本身发生了异常情况。这样的意外情况也包括上述气压控制单元的故障。特别地，超高速电梯的轿厢是高度密封的，如果在也作为通风设备的气压单元中发生了故障，保证轿厢中的通风是重要的。

在常规的电梯系统中，没有建立对于气压控制单元和电梯本身故障的安全措施。

发明内容

本发明的目的是提供一种电梯系统，在发生故障时，根据电梯和气压控制单元的工作状态采用即时的可以保证电梯轿厢中的乘客的安全。

根据本发明的第一种形式，提出了一种电梯系统，该系统具有电梯工作控制单元，用于控制电梯的工作；和气压控制单元，通过操作安装在电梯轿厢中的吹风机来控制电梯轿厢中的气压；包含电梯工作状态监视装置，用于监视电梯工作控制单元的工作状态；气压控制状态监视装置，英语监视气压控制单元的工作状态；和救援控制装置，当通过电梯工作状态监视装置检测到电梯故障时，或者通过气压控制状态监视装置检测到空气压力的异常变化时，执行根据故障严重程度选择的特定的适当的救援过程。

在这一配置中，当故障发生的时候，故障严重程度由电梯工作状态和气压控制状态确定，并且根据故障严重程度迅速地执行合适的救援过程。

也就是说，当检测到气压控制中的故障时，判断状态为主要故障并执行强制通风模式以保证电梯轿厢中的强制通风。

当检测到电梯工作故障时，而电梯可以停在最接近的楼层或者特定的楼层，同时电梯轿厢门是正常的，不管气压控制状态如何，判断该状态为次要故障，并执行救援模式来让乘客在最接近的楼层或特定的楼层从电梯轿厢中出来。

当检测到电梯工作故障，而电梯不能停在最接近的楼层或者特定的楼层，或者电梯轿厢门异常，根据气压控制状态判断该状态为主要故障或次要故障。在这种情况下，如果气压控制正常，判断该状态为次要故障，并由气压控制单元执行通风控制模式，以保证电梯轿厢的通风。如果气压控制异常，则执行强制通风模式，以保证电梯轿厢中的强制通风。

当发生电源故障时，不管电梯工作状态以及气压控制状态如何，判断该状态为主要故障，并执行强制通风模式，以保证电梯轿厢中的强制通风。

在强制通风模式，设置电梯轿厢的门可以用手动操作有限的打开，或者强制操作在轿厢内安装的吹风机，以保证电梯轿厢的通风。

附图说明

图1是表示根据本发明的一个实施例的电梯系统的简化配置的方框图；

图2是表示该电梯系统的功能配置的方框图；

图3是用于说明该电梯系统的工作的流程图；

图4是用于说明该电梯系统的工作的流程图；

图5是表示气压的变化和时间之间的关系的曲线图，用于说明气压控制操作；和

图6是表示气压的变化和时间之间的关系的曲线图，用于说明通风控制操作。

具体实施方式

下面将参考附图说明本发明的实施例。

图1是表示根据本发明的一个实施例的电梯系统的简化的配置的方框图。本电梯系统具有在普通的电梯系统上增加空气压力系统的配置。普通的电梯系统是涉及包括群控制的整个电梯的工作控制的系统。它是以安装在机房中的电梯工作控制单元11实现。这一电梯系统是公知的，因此省略其细节描述。

空气压力系统是在电梯上下移动的时候控制电梯轿厢13中空气压力的系统。这个空气压力系统包括一空气压力传感器14，用来检测轿厢13中的气压，进气吹风机15a，用来增加轿厢13中的气压，排气吹风机15b，用来降低轿厢13中的气压，管道系统16a和16b，用来把吹风机15a和15b连接到轿厢13，以及气压控制单元12，用来驱动和控制这些设备。

气压控制单元12安装在轿厢13内。为了改善在电梯在高楼层中以超高速度移动时轿厢13中受到气压变化影响的乘坐舒适性，气压控制单元12基于气压传感器14检测的空气压力以及轿厢13的位置和速度执行进气吹风机15a和排气吹风机15b的旋转速度的变换器控制。气压控制单元12可把轿厢中的气压保持在最优。同时，气压控制单元12通过旋转进气吹风机15a和排气吹风机15b调整轿厢13中的通风。

电梯工作控制单元11和气压控制单元12通过由相应程序控制的计算机实现。

图2是表示电梯系统的功能配置的方框图。

本发明的电梯系统具有上述电梯工作控制单元11和气压控制单元12。除此之外，该电梯系统由电梯工作状态监视器21，气压控制状态监视器22，次要/主要故障判断单元23，救援者模式选择器24，第一表25和第二表26构成。

电梯工作控制单元11控制该电梯工作。电梯工作控制单元11具有电梯工作状态监视器21，用于监视电梯工作状态(正常/异常)。气压控制单元12控制轿厢13中的气压，与电梯(轿厢13)的上下移动同步。气压控制单元12具有下列控制模式。

气压控制模式：根据电梯在高楼层中以超高速度移动期间的气压变化，如同图5中的实心曲线所示的，控制以把轿厢中的气压保持在最优，如同图5中的虚线所示的。

通风控制模式：对轿厢13通风不是通过气压控制来实现，而是根据工作条件或者当故障发生的时候，使用一定体积的空气进行进气/排气操作(使用一定体积的空气A/B进行进气/排气操作，如图6所示)来循环轿厢中的空气。

如同电梯工作控制单元11一样，气压控制单元12也配备气压控制状态监视器22来监视气压控制状态(正常/异常)。

次要/主要故障判断单元23，救援模式选择器24，第一表25，第二表26构成救援控制器27。当检测到电梯工作中的故障或者检测到气压控制中的异常情况时，救援控制器27根据故障严重程度选择并执行特定的救援过程。

次要/主要故障判断单元23分别从电梯工作状态监视器21和气压控制状态监视器22获得电梯工作状态和空气压力控制状态，而当检测到电梯工作和空气压力控制中至少一个发生故障时，通过查阅第一表25判断故障的严重程度。在这个实施例中，故障严重程度分为两类，次要故障和主要故障。第一表25包括前面列出的各种情况，在故障发生时根据电梯工作状态和气压控制状态判断主要或次要故障。

在次要/主要故障判断单元23判断故障为主要或次要时，救援模式选择器24根据判断结果选择救援模式来保证轿厢13中乘客的安全。作为救援模式，有一个电梯救援工作模式，在可能的情况下，即使该电梯速度低，把电梯(电梯轿厢13)移动到最接近的楼层或者特定的楼层(指定为安全层)。另一个救援模式是通风控制模式，如果电梯不能移动，通过操作进气吹风机15a或排气吹风机15b保证轿厢13的通风。另一个通风模式是强制通风模式，如果通风控制不能实现，强制地通过手动操作打开门来保证通风。第二表26包括数据，用于根据情况以及前面列出的各种条件选择合适的救援模式。

包含次要/主要故障判断单元23，救援模式选择器24，第一表25和第二表26的救援控制器27通过软件实现，并且提供作为例如电梯操作控制单元11的一个功能。

在图2中，标记31代表电源，32代表变换器，33代表升降机。它们与电梯工作控制单元11一起安装在一个机房中。电源31是电梯驱动源。变换器32从电源31工作，并且根据电梯工作控制单元11的指示驱动升降机33。主绳索34缠绕在位于升降机33的旋转轴上的起重臂上。电梯轿厢13和与轿厢重量相等的配重35固定在主绳索34的两端。当驱动升降机33并旋转起重臂的时候，轿厢13和配重35象井里的吊桶一样在电梯升降机井中上下移动。

轿厢13配有气压传感器14，进气吹风机15a和排气吹风机15b。由气压传感器14检测的气压输入到气压控制单元12。进气吹风机15a和排气吹风机15b由气压控制单元12输出的驱动信号驱动。空气由进气吹风机15a吸入轿厢13，并由排气吹风机15b排出。

下面将说明这一系统的工作。

这个系统的工作分为(a)基本操作，(b)在电源故障时的操作，和(c)在故障时的操作。

(a)基本操作

电梯工作状态监视器21监视电梯工作状态(正常/异常)。当检测到电梯工作故障时，执行故障时的(c)操作。

气压控制状态监视器22监视气压控制状态(正常/异常)。当检测到气压控制状态故障的时候，执行故障时的(c)操作。

监视电源故障。电梯工作控制单元11检查电源故障。当电源故障发生的时候，执行在电源中断下的(b)操作。

(b)在电源故障时的操作

当发生电源故障时，电梯工作和气压控制同时故障。等待直到电源恢复并且重新启动电梯。否则，维护人员快速到达轿厢13并救援轿厢中的乘客。这种情况是一种主要故障。通过下面的方法保证轿厢13的通风。

当气压控制单元12中发生故障，包括电源故障时，不能在气压控制单元12的控制下通过操作进气吹风机15a和排气吹风机15b来对轿厢13进行通风。这样，例如，设置轿厢13的门可以用手动操作有限的打开，或者强制操作轿厢13内安装的进气吹风机15a和排气吹风机15b，从而保证轿厢13的强制通风。这称为强制通风模式。

(c)故障时的操作。

当发生故障并且电梯不能停在最接近的楼层或者特定的楼层(指定为安全层)或者电梯可以停在该楼层但是轿厢13的门不能打开，检查气压控制状态。如果气压控制状态异常，则判断该状态为主要故障，强制对轿厢13通风，并等待救援。

如果在上述状态中气压控制正常，轿厢13可以通风和尽管不能迅速地救援乘客但是可以保证乘客的安全。判断该状态为次要故障，在气压控制单元12控制下，操作进气吹风机15a和排气吹风机15b来对轿厢13进行通风，并等待救援。这称为通风控制模式。

当故障发生而电梯可以停在最接近的楼层或者特定的楼层，同时轿厢门正常(也就是说，电梯救援工作能够进行)时，不管气压控制状态如何，判断该状态为次要故障，把电梯停在最接近的楼层或特定的楼层，打开轿厢门并让乘客从轿厢13出来。这称为电梯救援工作模式。

当电梯工作正常，但是气压控制异常时，电梯可以停在最接近的楼层或者特定的楼层，并可以打开轿厢门。判断该状态为次要故障，并根据电梯救援工作模式从轿厢13中救援乘客。

现在，参考图3和图4的流程图详细说明上述系统的工作。

假设电梯在电梯工作控制单元11的控制下正常工作。在这时，由于电梯(轿厢13)上下移动，通过气压控制单元12的控制，轿厢13中的气压保持在最优值，从而防止在上下移动期间产生的不适，并保证轿厢13中的通风。

当电梯工作状态监视器21检测到电梯故障(步骤S11的结果为“是”)时，发送该状态到次要/主要故障判断单元23。电梯故障意味着电梯不能进行正常操作(响应来自平台或者轿厢的呼叫以额定的速度移动到目标楼层)。

当故障发生时，次要/主要故障判断单元23根据电梯和气压控制的状态判断次要或主要故障。如果电梯可以停在最接近的楼层或指定的楼层(安全楼层)(步骤S12的结果为“是”)并且轿厢13的门没有问题(步骤S13的结果为“否”)，次要/主要故障判断单元23利用这些条件搜索第一表25，判断该状态为次要故障，并把该状态通知救援模式选择器24(步骤S14)。

救援模式选择器24基于次要/主要故障判断单元23的判断结果选择适合该情况的救援模式。在这种情况下，救援模式选择器24利用电梯异常+主要故障的条件搜索第二表26，并选择称为电梯救援工作模式的特定工作模式(步骤S15)。移动电梯(轿厢13)到最接近的楼层或指定的楼层，并打开门，从而可以从轿厢中救出乘客。

当检测到电梯故障而电梯不能停在最接近的楼层或指定的楼层(步骤S12的结果为“否”)，或者电梯可以停在该楼层但是轿厢的门有问题(步骤S13的结果为“是”)，次要/主要故障判断单元23基于由气压控制状态监视器22监视到的气压控制状态判断主要或次要故障。在这种情况下，如果气压控制异常(步骤S16的结果为“否”)，次要/主要故障判断单元23利用这些条件搜索第一表25，判断该状态为次要故障，并把该状态通知救援模式选择器24(步骤S17)。

在这种情况下，救援模式选择器24利用电梯异常+气压控制正常+次要故障的条件搜索第二表26并选择通风控制模式(步骤S18)。在通风控制模式中，在气压控制单元12的控制下，操作安装在轿厢13中的进气吹风机15a和排气吹风机15b中的至少一个吹风机，保证轿厢13中的通风。

如果除了电梯故障之外，气压控制也是异常的(步骤S16的结果为“是”)，次要/主要故障判断单元23判断它为主要故障，并把该状态通知救援模式选择器24(步骤S19)。异常气压控制意味着安装在轿厢13中的进气吹风机15a和排气吹风机15b不能正常操作。在这种情况下，必须使用一切手段来保证轿厢13中的通风。

在这种情况下，救援模式选择器24利用电梯异常+气压控制异常+主要故障的条件搜索第二表，并选择强制通风模式(步骤S20)。具体地说，通过设置轿厢13的门为可以用手动操作打开，或使用电池电源强制操作轿厢13中的进气吹风机15a和排气吹风机15b来强制保证轿厢13中的通风。在这种强制通风模式，保证轿厢13中的强制通风并且可以保证乘客的安全，直到维护人员赶到现场。

在强制通风模式，如果门被设置为可以手动操作打开，存在乘客把门完全打开的危险。因此，最好对门的手动打开给出一个限制，从而门只能打开几厘米来保证通风。另外，当门打开的时候，会发出或者在屏幕上显示警告“小心开门”。在轿厢中可以配备紧急通风专用的小窗，并发出或者显示信息“打开通风窗”提示轿厢13中的乘客来给轿厢通风。

如果电梯正常(步骤S11的结果为“否”)，但是气压控制异常(步骤S12的结果为“是”)，次要/主要故障判断单元23查阅第一表25，判断该状态为次要故障，并把该状态通知救援模式选择器24。救援模式选择器24查阅第二表26，选择电梯救援模式，移动电梯(轿厢13)到最接近的楼层或指定的楼层，从轿厢中救出乘客。

当发生电源故障时(步骤S24的结果为“是”)，电梯工作控制和气压控制都不能工作，次要/主要故障判断单元23判断该状态为主要故障，并把该状态通知救援模式选择器24。在电源故障时，救援模式选择器24选择强制通风模式，并使用电池强制操作安装在轿厢13中的进气吹风机15a和排气吹风机15b。因此，对轿厢13进行强制通风并且可以保证乘客的安全，直到维护人员赶到现场。

如上所述的，监视电梯工作状态和气压控制状态。。当发生故障的时候，选择适合该情况的救援模式，可以保证轿厢中乘客的安全。具体而言，当气压控制出现异常时，最优先考虑轿厢中的通风。这增强了高密封电梯，例如超高速高楼层电梯的安全性。

在上述实施例中，当电梯或气压控制中出现故障的时候，根据该情况判断故障为主要故障或次要故障。故障严重程度可以以等级1到5进行判断，并且可以选择救援模式来满足每个等级。这可以通过在第一表25和第二表26中设置每个等级的条件和救援过程来实现。

简而言之，本发明不局限于前述的实施例。在不偏离其精神和基本特征的前提下，本发明可以用其他形式实现。

工业实用性

如前所述，根据本发明，在装备气压控制单元的电梯系统中，当故障发生时，不仅通过电梯工作状态而且还通过气压控制状态判断故障严重程度，并且执行与故障严重程度相适应的救援过程。这样，可以保证电梯轿厢中乘客的安全。具体地说，当气压控制出现不正常时，最优先考虑轿厢中的通风。这增强了高密封电梯，例如超高速高楼层电梯的安全性。

Claims (9)

1.一种电梯系统，该系统具有电梯工作控制单元，用来控制电梯的工作；和气压控制单元，通过操作安装在电梯轿厢中的吹风机来控制该轿厢中的气压；包括：

电梯工作状态监视装置，用于监视电梯工作控制单元的工作状态；

气压控制状态监视装置，用于监视气压控制单元的工作状态；和

救援控制装置，当由电梯工作状态监视装置检测到电梯故障时，或者由气压控制状态监视装置检测到空气压力的异常变化时，执行根据故障严重程度选择的特定的救援过程。

2.根据权利要求1所述电梯系统，其中当检测到气压控制故障时，救援控制装置判断该状态为主要故障，并且执行强制通风模式，以保证电梯轿厢中的强制通风。

3.根据权利要求1所述电梯系统，其中当检测到电梯工作故障和电梯可以停在最接近的楼层或者特定的楼层，而电梯轿厢门是正常时，不管气压控制状态如何，该救援控制装置判断该状态为次要故障，并执行救援模式让乘客在最接近的楼层或特定的楼层从电梯轿厢出来。

4.根据权利要求1所述电梯系统，其中当检测到电梯工作故障和电梯不能停在最接近的楼层或者特定的楼层或者电梯轿厢门异常时，该救援控制装置根据气压控制状态判断该状态为主要故障或次要故障。

5.根据权利要求4所述电梯系统，其中当气压控制正常，该救援控制装置判断该状态为次要故障，并由气压控制单元执行通风控制模式，以保证电梯轿厢的通风。

6.根据权利要求4所述电梯系统，其中当气压控制异常时，该救援控制装置判断该状态为主要故障，并执行强制通风模式，以保证电梯轿厢中的强制通风。

7.根据权利要求1所述电梯系统，其中当发生电源故障时，不管电梯工作状态以及气压控制状态如何，该救援控制装置判断该状态为主要故障，并执行强制通风模式，以保证电梯轿厢中的强制通风。

8.根据权利要求2，6和7之一的所述电梯系统，其中在强制通风模式中，设置电梯轿厢的门可以用手动操作有限的打开。

9.根据权利要求2，6和7之一的所述电梯系统，其中在强制通风模式中，强制操作安装在该轿厢内的一个吹风机。

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