CN209113272U - 一种电梯平层及楼层检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电梯平层及楼层检测系统，包括电梯井、控制柜和轿厢，电梯井的井壁上安装有导轨，电梯井的顶部安装有用于牵引轿厢的曳引机，导轨上对应每个楼层的位置均安装有阶梯式隔板，轿厢上安装有楼层感应器，楼层感应器上安装有若干对射式光电传感器，且划分为平层检测模组ELD和位置检测模组FLD，取代原电梯的平层感应器和再平层感应器，并能实现电梯轿厢的平层控制和位置检测，而本系统可独立于编码器工作，确保电梯发生打滑或断电等异常情况时，控制柜能够快速平层，并重新确认轿厢的绝对位置，具有结构简单、可靠性高的优点。

Description

一种电梯平层及楼层检测系统

技术领域

本实用新型涉及电梯楼层检测以及平层调节领域，特别是一种电梯平层及楼层检测系统。

背景技术

目前电梯行业平层检测应用技术中一般会使用井道隔板(或磁铁)以及轿顶平层感应器实现电梯平层，具体而言，是通过在井道的导轨上加装隔板(或磁铁)遮挡(靠近)安装在轿顶上的光电传感器，使控柜得到轿厢平层的信号，同时在平层感应器上下适当的位置各加装一个类似的传感器(再平层传感器)，即可实现电梯停止后，在装载或卸载期间(负重量改变)进行校正轿厢停止位置的再平层功能，

其中，平层原理是控柜得到轿厢平层的信号后进入爬行运行，并通过计数曳引机编码器脉冲数实现精确平层；再平层是当电梯停止后在装载或卸载期间，牵引绳延长或缩短，导致上/下再平层传感器失去检测信号，控制柜即可获得轿厢下沉/上浮的信息，从而发出再平层指令，直至重新获得两个再平层传感器检测信号，而日常运行，轿厢的楼层信息是通过微机实时读取曳引机的增值编码器配合程序内部储存的层高(调试获得)表进行查表判定，但该方案存在以下缺点：

1、控柜需要3个传感器与曳引机编码器配合才能完成平层和再平层功能，且电梯的平层装置依赖曳引机编码器工作，一旦曳引机的编码器出现异常情况，轿厢的平层精度亦无法得到保证。

2、无法获得轿厢的绝对位置——即所处楼层，若发生断电或者打滑等异常情况，控柜就会丢失轿厢的楼层信息，此时，电梯只能慢速行驶至端站，通过井道端站的极限传感器重新获得轿厢楼层信息，电梯重新确认位置不仅花费时间，在发生困人事件时，由于需要长时间慢速运行寻找位置，还会引起被困人员不必要的恐慌，特别是消防梯或者提升高度高的高速梯，在发生错层后，不允许通过井道端站的极限传感器重新确认轿厢楼层信息，目前的技术，是利用在限速器加装的SIE系统(增值编码器+电池)或SAE系统(绝对值编码器)，对轿厢的绝对位置进行记录和保存，为了保证产品在现场的高性能使用，对整套系统的质量要求与安装精度要求都很高。因此，现有技术在应对此种情况时，不仅极大的增加成本，还增加了系统的复杂度，理论上增加了系统故障率。

3、无法获得轿厢的移动方向，当电梯故障或曳引机编码器失效时，现有电梯的平层装置无法作为辅助用于紧急救援时轿厢的移动方向和平层精度的控制，特别是维护和救援不便的无机房系统。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种系统结构简单、节约成本、可靠性高的一种电梯平层及楼层检测系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电梯平层及楼层检测系统，包括电梯井、控制柜和轿厢，所述电梯井的井壁上安装有沿所述电梯井高度方向排布的导轨，所述电梯井的顶部安装有用于牵引所述轿厢沿所述导轨作纵向运动的曳引机，所述导轨上对应每个楼层的位置均安装有阶梯式隔板，所述轿厢上安装有与所述控制柜电连接的楼层感应器，所述楼层感应器为凹口能适应所述阶梯式隔板的叉形结构，所述楼层感应器的两侧叉枝上安装有若干对射式光电传感器，且划分为平层检测模组ELD和位置检测模组FLD，所述阶梯式隔板依据实际楼层数划分纵区，其中一纵区为平层检测区域，剩余纵区为位置检测区域，所述平层检测区域设置有若干沿所述阶梯式隔板的长度方向排布的斜梳齿，所述位置检测区域设置有若干长短不一的板条。

所述板条的数量与所述位置检测模组FLD的光电传感器数量相同。

所述阶梯式隔板划分的各纵区的中心均处于同一水平线上。

所述平层检测模组ELD的光电传感器数量为两个或两个以上。

所述楼层感应器安装在所述轿厢的顶部。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的包括电梯井、控制柜和轿厢，电梯井的井壁上安装有导轨，电梯井的顶部安装有用于牵引轿厢的曳引机，导轨上对应每个楼层的位置均安装有阶梯式隔板，轿厢上安装有楼层感应器，楼层感应器上安装有若干对射式光电传感器，且划分为平层检测模组ELD和位置检测模组FLD，取代原电梯的平层感应器和再平层感应器，并能实现电梯轿厢的平层控制和位置检测，而本系统可独立于编码器工作，确保电梯发生打滑或断电等异常情况时，控制柜能够快速平层，并重新确认轿厢的绝对位置，具有结构简单、可靠性高的优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是楼层感应器的俯视图；

图3是阶梯式隔板的结构示意图；

图4是本实施例电梯平层和再平层的工作原理示意图；

图5是本实施例电梯位置检测的工作原理示意图。

具体实施方式

参照图1，一种电梯平层及楼层检测系统，包括电梯井1、控制柜2和轿厢3，所述电梯井1的井壁上安装有沿所述电梯井1高度方向排布的导轨4，所述电梯井1的顶部安装有用于牵引所述轿厢3沿所述导轨4作纵向运动的曳引机5，所述导轨4上对应每个楼层的位置均安装有阶梯式隔板6，所述轿厢3上安装有与所述控制柜2电连接的楼层感应器7，所述楼层感应器7为凹口能适应所述阶梯式隔板6的叉形结构，保证电梯移动时，阶梯式隔板6刚好可以滑过叉形结构中间的凹口，并被楼层感应器7所检测，参照图2，所述楼层感应器7的两侧叉枝上安装有若干对射式光电传感器，且划分为平层检测模组ELD8和位置检测模组FLD9，参照图3，所述阶梯式隔板6依据实际楼层数划分纵区，其中一纵区为平层检测区域10，剩余纵区为位置检测区域11，所述平层检测区域10设置有若干沿所述阶梯式隔板6的长度方向排布的斜梳齿12，所述位置检测区域11设置有若干长短不一的板条13，所述楼层感应器7安装在所述轿厢3的顶部。

所述板条13的数量与所述位置检测模组FLD9的光电传感器数量相同。

所述阶梯式隔板6划分的各纵区的中心均处于同一水平线上，在电梯处于平层时，楼层感应器7能刚好对准于阶梯式隔板6的中位线上，楼层感应器7的检测信号统一发送至控制柜微机中，用于轿厢平层和楼层位置的测算处理。

所述平层检测模组ELD8的光电传感器数量为两个或两个以上。

所述该系统的平层检测与再平层控制实现流程如下：

(1)、定义平层检测区域的斜梳齿总长度为L，与水平形成的角度为α，单个梳齿长度为M，梳齿数量为K(数值应为大于二的奇数)，平层检测模组ELD的光电传感器个数为T以及光电传感器之间的距离值为H。

(2)、当电梯将达到目的层时开始降速，对应的阶梯式隔板的平层检测区域滑入楼层检测感应器的凹口处，且区域内的斜梳齿被平层检测模组ELD的光电传感器所扫描而形成平层编码脉冲，其中，平层检测模组ELD的每个光电传感器均单独输出一路平层编码脉冲。

(3)、当平层检测模组ELD计算出的平层编码脉冲数为时，继续爬行，直至平层检测模组ELD所有的光电传感器均被遮挡，此时则判定轿厢处于该楼层的平层位置。

(4)、当电梯处于平层位置并在装载或卸载状态时，楼层感应器与阶梯式隔板因负重变化而发生相对位移，让平层检测模组ELD的某部分光电传感器不被遮挡，控制柜则控制电梯上行或下行，让轿厢重新恢复至平层状态，使得平层检测模组ELD的所有光电传感器重新被遮挡。

其中，每个阶梯式隔板的斜梳齿总长度L和梳齿数量K均相同不变，梳齿水平角α、单个梳齿长度M以及平层检测模组ELD的传感器距离值H用于在系统设计时根据实际的需求进行电梯平层控制精度的调整。

参照图4，在本实施例中，平层检测模组ELD的光电传感器个数T为2，梳齿数量K为5，分别为ELD1和ELD2，ELD1和ELD2之间的距离H越大，ELD1和ELD2产生被遮挡的信号重叠的精确平层区越小，则系统对轿厢平层精度控制越高，且再平层控制敏感度越高，但平层系统越不稳定；而H越大，ELD1和ELD2产生被遮挡的信号重叠的精确平层区越大，再平层区越小，则电梯系统对轿厢平层精度控制越低，且再平层控制敏感度越低，但平层系统越稳定，图4的A部分和B部分分别为电梯在下行和上行时，ELD1和ELD2所输出的平层编码脉冲，在平层编码脉冲检数为3且ELD1和ELD2的平层编码脉冲均为高电平时，则判定电梯进入精确平层区，并启动电梯在平层控制，当ELD1和ELD2输出的平层编码脉不再是高电平时，则判定电梯因装载或卸载发生相对位移，而控制柜会控制电梯位移，让ELD1和ELD2重新输出高电平平层编码脉冲。

所述该系统的轿厢位置检测实现流程如下：

(1)、定义楼层数为N、位置检测区域的板条数量与位置检测模组FLD的光电传感器数量为N，各个长短不一的板条划分为P₁、P₂、P₃···P_N，位置检测模组FLD的光电传感器划分为FLD₁、FLD₂、FLD₃···FLD_N。

(2)、以的方式将各个板条进行排列组合，构成信息总表，在信息总表中挑选出L条数据信息与各楼层号相匹对，构成楼层信息表。

(3)、以楼层信息表的楼层号将各阶梯式隔板安装在对应楼层位置，每个阶梯式隔板以相应的数据信息排列位置检测区域内各长短不一的板条位置。

(4)、在电梯爬行至平层位置时，阶梯式隔板的位置检测区域滑入楼层检测感应器的凹口处，位置检测模组FLD的光电传感器扫描位置检测区域内的各个板条，形成N路的位置编码脉冲。

(5)、对比各路位置编码脉冲的电平变换时间，以时序先后的方式进行排列，而每路位置编码脉冲代表一个独立的板条，从而测出该阶梯式隔板所携带的楼层信息，得到轿厢当前楼层位置。

参照图5，在本实施例中的楼层数L为5、位置检测区域的板条数量与位置检测模组FLD的光电传感器数量N为5，各个长短不一的板条划分为P₁、P₂、P₃、P₄和P₅，位置检测模组FLD的光电传感器划分为FLD₁、FLD₂、FLD₃、FLD₄和FLD₅，以的方式将各个板条排列组合出120条板条信息，构成信息总表，在信息总表中挑选出5条数据信息与各楼层号相匹对，构成楼层信息表，分别为P₁P₂P₃P₄P₅-5FL、P₁P₂P₃P₅P₄-4FL、P₁P₂P₄P₅P₃-3FL、P₁P₃P₄P₅P₂-2FL和P₂P₃P₄P₅P1-1FL，5个阶梯式隔板的5个长度不一的板条对应楼层信息表的数据信息进行排列设置；图5的C部分为电梯爬行时，FLD₁、FLD₂、FLD₃、FLD₄和FLD₅扫描各个阶梯式隔板所输出的位置编码脉冲，图4的D部分为楼层感应器7所检测出的板条排列信息，图5的E部分为系统所检测得出的电梯位置；若发生急停或者停电等打滑异常情况，控柜丢失轿厢的楼层信息，重新上电后，电梯将慢速起动，楼层感应器辅助系统对电梯实行平层控制并寻获平层编码脉冲，电梯完成平层后，即可重新获得轿厢的绝对位置，以便下次电梯正常投入服务，若轿厢刚好位于上/下端站，则通过传统方法撞击极限开关获得楼层信息，该过程电梯至多慢速行驶一个楼层即可重新确认轿厢的绝对位置，极大地缩短电梯重新搜寻位置的时间。

当电梯发生严重故障或断电而引发困人事件时，由于曳引机编码器失效，且曳引机编码器涉及电梯运行控制，一般不允许驳接和转接，在盘车救人过程中，可通过对本系统单独供电，并转接获取信号，通过楼层感应器辅助判断轿厢的移动方向和速度以及平层情况，对电梯受困人员的救援极为有利。

本实用新型使用一种阶梯式隔板替代电梯的普通隔板，并通过轿顶的楼层感应器取代平层感应器和再平层感应器，无需多个传感器即可实现电梯轿厢的平层控制和位置检测，而本实用新型可独立于编码器工作，确保电梯发生打滑或断电等异常情况时，控制柜能够快速平层，并重新确认轿厢的绝对位置，具有成本低、可靠性高的优点。

以上的实施方式不能限定本实用新型创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本实用新型创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本实用新型创造涵盖的范围之内。

Claims (5)

1.一种电梯平层及楼层检测系统，包括电梯井（1）、控制柜（2）和轿厢（3），所述电梯井（1）的井壁上安装有沿所述电梯井（1）高度方向排布的导轨（4），所述电梯井（1）的顶部安装有用于牵引所述轿厢（3）沿所述导轨（4）作纵向运动的曳引机（5），其特征在于所述导轨（4）上对应每个楼层的位置均安装有阶梯式隔板（6），所述轿厢（3）上安装有与所述控制柜（2）电连接的楼层感应器（7），所述楼层感应器（7）为凹口能适应所述阶梯式隔板（6）的叉形结构，所述楼层感应器（7）的两侧叉枝上安装有若干对射式光电传感器，且划分为平层检测模组ELD（8）和位置检测模组FLD（9），所述阶梯式隔板（6）依据实际楼层数划分纵区，其中一纵区为平层检测区域（10），剩余纵区为位置检测区域（11），所述平层检测区域（10）设置有若干沿所述阶梯式隔板（6）的长度方向排布的斜梳齿（12），所述位置检测区域（11）设置有若干长短不一的板条（13）。

2.根据权利要求1所述的一种电梯平层及楼层检测系统，其特征在于所述板条（13）的数量与所述位置检测模组FLD（9）的光电传感器数量相同。

3.根据权利要求2所述的一种电梯平层及楼层检测系统，其特征在于所述阶梯式隔板（6）划分的各纵区的中心均处于同一水平线上。

4.根据权利要求3所述的一种电梯平层及楼层检测系统，其特征在于所述平层检测模组ELD（8）的光电传感器数量为两个或两个以上。

5.根据权利要求1所述的一种电梯平层及楼层检测系统，其特征在于所述楼层感应器（7）安装在所述轿厢（3）的顶部。