DE102020133872A1

DE102020133872A1 - Verfahren zum Betreiben einer Aufzuganlage sowie Aufzuganlage mit Datenübertragung über ein Mobilfunknetz

Info

Publication number: DE102020133872A1
Application number: DE102020133872.4A
Authority: DE
Inventors: Daniel Bauer; Max Mairle; Boris Rohde
Original assignee: TK Elevator Innovation and Operations GmbH
Current assignee: TK Elevator Innovation and Operations GmbH
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2022-06-23
Also published as: WO2022129214A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Aufzuganlage (1), insbesondere einer Aufzuganlage mit mehreren in einem Aufzugschacht verfahrbaren Aufzugkabinen (2), wobei Komponenten der Aufzuganlage (1) Daten über ein Kommunikationsnetz (20) übertragen. Die Daten umfassen dabei von Aufzugnutzern gesendete und/oder empfangene Bediendaten und von den Bediendaten verschiedene Betriebsdaten. Für die Übertragung der Daten nutzt das Kommunikationsnetz (20) ein Mobilfunknetz mit einer Mobilfunk-Basisstation (22), wobei die Betriebsdaten zumindest teilweise über das Mobilfunknetz übertragen werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Aufzuganlage (1), welche ausgebildet ist, nach einem solchem Verfahren betrieben zu werden. Dazu umfasst die Aufzuganlage (1) entsprechend ausgebildete Antennen (37, 38) und Wellenleiter (32).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Aufzuganlage, insbesondere einer Aufzuganlage mit mehreren in einem Aufzugschacht verfahrbaren Aufzugkabinen, wobei Komponenten der Aufzuganlage Daten über ein Kommunikationsnetz übertragen. Die zu übertragenden Daten umfassen dabei von Aufzugnutzern gesendete und/oder empfangene Bediendaten sowie von den Bediendaten verschiedene Betriebsdaten. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine für einen verfahrensgemäßen Betrieb ausgebildete Aufzuganlage.
Bei herkömmlichen Aufzuganlagen, bei denen eine Aufzugkabine in einem Aufzugschacht verfahren wird, wird eine Datenverbindung zwischen der Aufzugkabine und einer Steuereinheit der Aufzuganlage üblicherweise über ein Hängekabel realisiert. Auch Aufzuganlagen mit Seilantrieb, bei denen zwei Aufzugkabinen individuell in einem Aufzugschacht verfahren werden, werden solche Hängekabel eingesetzt.
Bei schachtwechselnden Mehrkabinenaufzuganlagen, bei denen mehrere Aufzugkabinen insbesondere in einem Umlaufbetrieb verfahren werden können, wie beispielsweise in der DE 10 2014 220 966 A1 offenbart, ist eine Datenübertragung zwischen Aufzugkabine und Steuereinheit der Aufzuganlage über ein Hängekabel nicht möglich.
In der DE 10 2016 223 147 A1 wird daher zur Übertragung von Daten bei einer schachtwechselnden Mehrkabinenaufzuganlage ein Funksystem mit einer im Aufzugschacht installierten Schlitzhohlleiteranordnung vorgesehen. Dies setzt aber voraus, dass sorgfältig ausgerichtete Schienen durch den kompletten Schacht verlegt werden und alle Aufzugkabinen mit entsprechenden Abnehmern ausgestattet werden müssen, welche den Kontakt zu den Schlitzhohlleitern nicht verlieren dürfen. Zudem ist die Bandbreite hierbei begrenzt.
Aus der EP 1 749 775 A1 ist zudem ein Verfahren zum Betreiben einer Aufzuganlage bekannt, bei dem ein Aufzugnutzer mittels eines Mobiltelefons Eingaben zum Absetzen eines Zielrufs tätigen kann. Zwischen dem Mobiltelefon des Aufzugnutzers und einer Steuereinheit können dabei Bediendaten über ein Mobilfunknetz übertragen werden, insbesondere Bediendaten wie ein von dem Mobiltelefon an die Aufzugsteuerung gesendeter Zielruf, eine Quittierung eines von der Aufzugsteuerung empfangenen Zielrufs von der Aufzugsteuerung an das Mobiltelefon oder ein von der Aufzugsteuerung an das Mobiltelefon gesendeter Hinweis über das Eintreffen einer dem Zielruf zugeordneten Aufzugkabine am Startstockwerk. Diese Übertragung von Bediendaten über das Mobilfunknetz dient der besseren Kommunikation zwischen Aufzugnutzer und Aufzuganlage bei Aufzuganlagen mit Zielrufsteuerung, wobei ein Aufzugnutzer insbesondere verbessert über das Erreichen seines Zielstockwerks informiert werden soll. Die Kommunikation zwischen Komponenten der Aufzuganlage, insbesondere zwischen Aufzugkabine und Aufzugsteuereinheit erfolgt dabei aber auf herkömmliche Weise.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Übertragung von Daten zwischen Komponenten einer Aufzuganlage zu ermöglichen, bei der insbesondere keine Hängekabel zur Datenübertragung benötigt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden ein Verfahren zum Betreiben einer Aufzuganlage und eine Aufzuganlage gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung beschrieben sowie in den Zeichnungen der Figuren dargestellt.
Die vorgeschlagene Lösung sieht ein Verfahren zum Betreiben einer Aufzuganlage vor, insbesondere einer Aufzuganlage mit mehreren in einem Aufzugschacht verfahrbaren Aufzugkabinen, wobei Komponenten der Aufzuganlage Daten über ein Kommunikationsnetz übertragen. Die Daten umfassen dabei von Aufzugnutzern gesendete und/oder empfangene Bediendaten, insbesondere von Aufzugnutzern abgesetzte Rufe sowie Signale, mit denen der Empfang eines Rufs quittiert wird oder auf eine zugewiesene Aufzugkabine aufmerksam gemacht wird. Darüber hinaus umfassend die Daten von den Bediendaten verschiedene Betriebsdaten, insbesondere Signale, die für die Ansteuerung der für das Verfahren einer Aufzugkabine notwendigen Komponenten, insbesondere der Antriebseinheit, notwendig sind. Das Kommunikationsnetz nutzt dabei ein Mobilfunknetz für eine Datenübertragung, wobei die Betriebsdaten zumindest teilweise über das Mobilfunknetz übertragen werden. Die Bediendaten werden vorteilhafterweise ebenfalls über das Mobilfunknetz übertragen. Durch eine Übertragung insbesondere der Betriebsdaten über das Mobilfunknetz ist vorteilhafterweise kein Hängekabel für eine Datenübertragung notwendig. Die vorgeschlagene Lösung eignet sich somit insbesondere für Aufzuganlagen mit schachtwechselnden Aufzugkabinen, welche insbesondere mittels eines Linearmotorantriebs vorteilhafterweise im Wesentlichen unabhängig voneinander verfahren werden können. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Komponenten und/oder Gruppen von Komponenten über eine Sende-/Empfangseinheit verfügen, um Daten über das Mobilfunknetz übertragen zu können.
Insbesondere wird als Mobilfunknetz ein zur echtzeitfähigen Übertragung von Daten ausgebildetes Mobilfunknetz verwendet, insbesondere ein Mobilfunknetz gemäß einem 5G-Standard. Für den 5G-Standard gilt dabei die zum Prioritätszeitpunkt dieser Anmeldung gültige Definition durch die Standardisierungsorganisation 3GPP. Ein solches Mobilfunknetz zeichnet sich durch eine hohe Übertragungsbandbreite aus, sodass auch große Datenmengen in kurzer Zeit über das Mobilfunknetz übertragen werden können. Der Begriff „echtzeitfähig“ bezieht sich dabei auf den Begriff „Echtzeit“, welcher zur Charakterisierung des Betriebs von informationstechnischen Systemen verwendet wird. Eine echtzeitfähige Übertragung ist insofern insbesondere eine zuverlässige Übertragung von Daten innerhalb eines fest vorbestimmten Zeitintervalls.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante der Erfindung werden die Betriebsdaten Echtzeitdaten und Nicht-Echtzeitdaten zugeordnet. Echtzeitdaten sind dabei solche Daten, die in Echtzeit über das Kommunikationsnetz, insbesondere das Mobilfunknetz, übertragen werden. Echtzeitdaten sind dabei insbesondere unmittelbar für den Betrieb der Aufzuganlage notwendige Daten, insbesondere Steuerungsdaten, sowie insbesondere für die korrekte Funktion der Sicherheitseinrichtungen der Aufzuganlage notwendige Daten. Dagegen sind Nicht-Echtzeitdaten solche Daten, bei denen eine Übertragung in Echtzeit über das Kommunikationsnetz nicht sichergestellt sein muss. Diese Daten können insofern insbesondere auch mit zeitlicher Verzögerung über das Kommunikationsnetz übertragen werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass Wartungsdaten der Aufzuganlage als Betriebsdaten erfasst und den Nicht-Echtzeitdaten zugeordnet werden. Diese Wartungsdaten, die insbesondere von Sensoren der Aufzuganlage erfasst werden und insbesondere die Anzahl von Nutzungen und/oder den Verschleiß von bestimmten Aufzugkomponenten betreffen, können insbesondere mit zeitlicher Verzögerung über das Kommunikationsnetz, insbesondere das Mobilfunknetz, übertragen werden.
Vorteilhafterweise weist das Mobilfunknetz eine physische Netzwerkinfrastruktur auf, wobei die physische Netzwerkinfrastruktur in dedizierte virtuelle Netzwerkelemente partitioniert wird, in denen unterschiedliche Funktionen bereitgestellt werden. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Echtzeitdaten ersten virtuellen Netzwerkelementen und die Nicht-Echtzeitdaten zweiten virtuellen Netzwerkelementen für die Übertragung zugeordnet werden, wobei die ersten virtuellen Netzwerkelemente vorteilhafterweise eine Echtzeitübertragung als Funktion bereitstellen. Auf diese Weise werden vorteilhafterweise die für den Betrieb der Aufzuganlage notwendigen Daten unter Einhaltung aller Anforderungen über das Mobilfunknetz übertragen. Gleichzeitig werden vorteilhafterweise weniger relevante Daten gegebenenfalls mit zeitlichem Versatz über das Mobilfunknetz übertragen. Vorteilhafterweise wird für das partitionieren der physischen Netzwerkinfrastruktur in dedizierte virtuelle Netzwerkelemente die sogenannte Netzwerk-Slicing-Technik eingesetzt. Vorteilhafterweise können sich somit zeitkritische und nicht-zeitkritische Anwendungen für das Übertragen der Echtzeitdaten bzw. der Nicht-Echtzeitdaten das gleiche Übertragungsmedium teilen. Denn die Übertragung der kritischen Echtzeitdaten wird durch die ersten virtuellen Netzwerkelemente sichergestellt. Die Nicht-Echtzeitdaten werden auf die verbliebenen virtuellen Netzwerkelemente, insbesondere die zweiten Netzwerkelemente, aufgeteilt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in Aufzugkabinen der Aufzuganlage eine Kommunikationsverbindung für mobile Endgeräte von Aufzugnutzern zur Übertragung von mobilen Daten bzw. Sprache, die wiederum in Daten umgewandelt werden, bereitgestellt wird, wobei die mobilen Daten über die zweiten virtuellen Netzwerkelemente übertragen werden. Die Übertragung der Echtzeitdaten über die ersten virtuellen Netzwerkelemente bleibt hierdurch vorteilhafterweise unbeeinflusst.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvariante sieht vor, dass die Echtzeitdaten zusätzlich oder alternativ über Schlitzhohlleiter übertragen werden. Bei dieser Ausgestaltungsvariante ist insbesondere vorgesehen, alle unmittelbar für den Betrieb des Systems notwendigen Daten, insbesondere Functional-Safety-Daten und notwendige Steuerungsdaten, als Echtzeitdaten zusätzlich oder alternativ über Schlitzhohlleiter zu übertragen. Diese Übertragung über Schlitzhohlleiter erfolgt dabei insbesondere wie in der Druckschrift DE 10 2016 223 147 A1 offenbart, auf welche hiermit vollumfänglich referenziert wird. Die zusätzliche Übertragung der Echtzeitdaten über Schlitzhohlleiter erhöht dabei vorteilhafterweise die Verfügbarkeit des Systems. Insbesondere hat eine Übertragung der Echtzeitdaten über Schlitzhohlleiter den Vorteil, dass diese eine ähnliche Störfestigkeit aufweist, wie eine kabelgebundene Datenübertragung. Darüber hinaus ist die Übertragung der Daten über Schlitzhohlleiter nicht auf zur Benutzung freigegebene Frequenzen beziehungsweise Frequenzbänder beschränkt. Darüber hinaus ist vorteilhafterweise auch eine Manipulation von Daten, welche mittels Schlitzhohlleiter übertragen werden, von außen fast ausgeschlossen.
Eine zusätzliche Übertragung der Echtzeitdaten über Schlitzhohlleiter stellt vorteilhafterweise sicher, dass die Aufzuganlage auch bei Beeinträchtigung der Übertragung der Daten über das Mobilfunknetz funktionsfähig bleibt. Vorteilhafterweise kann das Schlitzhohlleitersystem nicht benötigte Kapazitäten als Backupmedium für eine ausgefallene Mobilfunkverbindung, insbesondere eine ausgefallene 5G-Mobilfunkverbindung, bereithalten. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Aufzugkabinen in diesem Fall einen Access-Point mit 5G aufweisen, wobei die Mobilfunkversorgung von Aufzugnutzern in den Aufzugkabinen der Aufzuganlage mittels dieser Access-Points mit 5G realisiert wird.
Bei einer Einrichtung der Aufzuganlage für eine Übertragung von Daten sowohl über das echtzeitfähige Mobilfunknetz als auch über das Schlitzhohlleitersystem werden vorteilhafterweise die mobilen Daten der Aufzugnutzer sowie die nicht für den eigentlichen Betrieb der Aufzuganlage notwendigen optionalen Daten, also insbesondere die Nicht-Echtzeitdaten, effizient, mit wenig Material- und Installationsaufwand über das Mobilfunknetz übertragen. Bei einem Ausfall des Schlitzhohlleitersystems als Übertragungssystem wird zudem vorteilhafterweise das echtzeitfähige Mobilfunknetz als Backupmedium genutzt, wobei vorteilhafterweise die für den eigentlichen Betrieb der Aufzuganlage notwendigen Echtzeitdaten über eine Echtzeitübertragung ermöglichende erste virtuelle Netzwerkelemente übertragen werden.
Die zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe weiter vorgeschlagene Aufzuganlage umfasst eine Vielzahl von Komponenten, die Daten über ein Kommunikationsnetz senden und/oder empfangen, wobei die Aufzuganlage ausgebildet ist, nach einem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren betrieben zu werden, insbesondere einem der vorstehend beschriebenen Verfahren. Die Aufzuganlage ist insbesondere eine schachtwechselnde Mehrkabinenaufzuganlage, wobei die Aufzugkabinen insbesondere mittels eines Linearmotorantriebs in den Aufzugschächten verfahren werden. Insbesondere umfasst die Aufzuganlage keine Hängekabel für eine Datenübertragung. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Kommunikationsnetz der Aufzuganlage ein Mobilfunknetz für die Übertragung von Daten nutzt, insbesondere ein echtzeitfähiges Mobilfunknetz, weiter insbesondere ein Mobilfunknetz gemäß einem 5G-Standard.
Die Aufzuganlage umfasst insbesondere ein Schachtsystem mit wenigstens einem Aufzugschacht. Das Schachtsystem der Aufzuganlage umfasst vorteilhafterweise für die Übertragung der Daten in dem wenigstens einen Aufzugschacht Wellenleiter für elektromagnetische Wellen. Die Wellenleiter sind dabei für die Herstellung einer Funkverbindung in dem Schachtsystem zwischen den Komponenten der Aufzuganlage eingerichtet, damit die Komponenten Daten senden und/oder empfangen können, insbesondere für den Betrieb der Aufzuganlage notwendige Daten. Zu diesen Komponenten zählen insbesondere Aufzugkabinen, Schachtwechseleinheiten, ansteuerbare Linearmotorabschnitte, Positionsbestimmungseinheiten und/oder Bedienterminals. Als Wellenleiter sind insbesondere Leckwellenleiter vorgesehen, insbesondere 7/8" Leckwellenleiter.
Die Wellenleiter stellen dabei vorteilhafterweise die Datenübertragung in den Aufzugschächten sicher, insbesondere sowohl in den vertikalen Aufzugschächten als auch in den horizontalen Aufzugschächten.
Insbesondere ist vorgesehen, dass in dem Schachtsystem jeweils zwei Wellenleiter in zwei ersten Ecken eines Aufzugschachts des Schachtsystems angeordnet sind. Das heißt, dass in jedem Aufzugschacht, in dem eine Übertragung über Wellenleiter vorgesehen ist, in zwei Ecken dieses Aufzugschachts je ein Wellenleiter angeordnet ist. Vorteilhafterweise sind in dem Schachtsystem jeweils zwei weitere Wellenleiter in zwei zweiten Ecken eines Aufzugschachts des Schachtsystems angeordnet. Das heißt, dass in jedem Aufzugschacht, in dem eine Übertragung über Wellenleiter vorgesehen ist, in insgesamt vier Ecken dieses Aufzugschachts je ein Wellenleiter angeordnet ist. Vorteilhafterweise sind miteinander verbundene Wellenleiter über Splitter und/oder über Koaxialkabel miteinander verbunden. Insbesondere ist vorgesehen, dass Wellenleiter, insbesondere Leckwellenleiter, in abzweigenden oder benachbarte Aufzugschächte über Splitter und/oder Koaxialkabel an Wellenleiter der Hauptschächte angeschlossen werden. Auf diese Weise wird vorteilhafterweise jede Stelle des Schachtsystems mit dem Funksignal für die Übertragung der Daten versorgt. Vorteilhafterweise müssen Leckwellenleiter im Vergleich zu Schlitzhohlleitern weniger präzise ausgerichtet werden, sodass der Installationsaufwand reduziert ist und Kosten gespart werden können.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Wellenleiter zur Übertragung von Daten an eine Mobilfunk-Basisstation, insbesondere eine Mobilfunk-Basisstation gemäß einem 5G-Mobilfunkstandard, angeschlossen sind, wobei die Mobilfunk-Basisstation zur Umwandlung von Daten von einem physischen Übertragungsmedium auf Funkwellen ausgebildet ist. Vorteilhafterweise umfasst die Mobilfunk-Basisstation mehrere Sendeeinheiten, wobei jeder Wellenleiter der Aufzuganlage mit einer dedizierten Sendeeinheit verbunden ist. Dabei können zwar alle Sendeeinheiten in einem einzigen Gehäuse untergebracht sein, allerdings ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass jede Wellenleiter, insbesondere jeder Leckwellenleiter, von einer dedizierten Sendeeinheit versorgt wird. Dies sorgt vorteilhafterweise für eine zusätzliche Übertragungssicherheit durch Redundanz.
Weiter ist insbesondere vorgesehen, dass zwischen der Mobilfunk-Basisstation und den Wellenleitern wenigstens ein Gateway zwischengeschaltet ist. Das wenigstens eine Gateway umfasst vorteilhafterweise eine erste Schnittstelle für stationäre Steuerungseinheiten der Aufzuganlage und eine zweite Schnittstelle für einen Mobilfunk-Provider. Vorteilhafterweise kann auf diese Weise neben einer Übertragung von für den Betrieb der Aufzuganlage erforderlichen Daten auch für Aufzugnutzer in den Aufzugkabinen der Aufzuganlage eine Übertragung mobiler Daten von mobilen Endgeräten ermöglicht werden. Vorteilhafterweise werden die Echtzeitanforderungen der Kommunikation mittels Network Realtime Slicing erfüllt werden, wobei das Funksignal in zeitliche „Scheiben“ aufgeteilt wird, die für die unterschiedlichen Anwendungszwecke genutzt werden. Insbesondere ist dabei ein Slice für die Übertragung der betriebskritischen Echtzeitdaten reserviert, während vorteilhafterweise die zeitlich nicht kritische Versorgung der mobilen Endgeräte der Aufzugnutzer in den Aufzugkabinen und/oder der Maintenance- und Infotainment-Daten im Rest-Slice stattfindet. Somit können vorteilhafterweise kritische Echtzeitdaten und nicht zeitkritische Daten, insbesondere Nicht-Echtzeitdaten, über das gleiche Übertragungsmedium übertragen werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass auf einer Aufzugkabine der Aufzuganlage jeweils wenigstens eine Antenne für eine Übertragung von Daten zwischen dem Schachtsystem und der Aufzugkabine angeordnet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Antenne eine SKAeG-Antenne ist. Weiter vorteilhaft ist auf einer Aufzugkabine der Aufzuganlage jeweils zusätzlich eine MIMO-Panelantenne (MIMO: Multiple Input Multiple Output) angeordnet. Die MIMO-Panelantenne bündelt vorteilhafterweise die mittels der Antenne, insbesondere der SKAeG-Antenne, empfangenen Signale und führt diese zusammen. Vorteilhafterweise wird auf diese Weise eine wünschenswerte Bandbreitenbündelung erreicht. Vorteilhafterweise wird zudem eine Redundanz erzielt, die die Aufzuganlage weiter störunempfindlicher macht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst eine Aufzugkabine der Aufzuganlage wenigstens eine dedizierte Kabinen-Antenne, wobei die Kabinen-Antenne an die jeweilige MIMO-Antenne angeschlossen ist. Hierdurch kann vorteilhafterweise eine Mobilfunkversorgung für Aufzugnutzer in den Aufzugkabinen bereitgestellt werden, sodass Aufzugnutzer in der Aufzugkabine mobile Daten mittels eines mobilen Endgerätes, insbesondere mittels eines Smartphones, senden und/oder empfangen können.
Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die Aufzugkabinen der Aufzuganlage für Funksignale durchlässig ausgebildet sind. Auch durch diese Ausgestaltung wird vorteilhafterweise eine Mobilfunkversorgung für Aufzugnutzer in den Aufzugkabinen bereitgestellt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind Schlitzhohlleiter in dem Schachtsystem angeordnet, wobei Echtzeitdaten, insbesondere für den Betrieb der Aufzuganlage notwendige Daten, alternativ oder zusätzlich über die Schlitzhohlleiter übertragen werden. Die Nicht-Echtzeitdaten werden vorteilhafterweise unter Nutzung des Mobilfunknetzes übertragen, insbesondere unter Nutzung der Wellenleiter.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten, Merkmale und Ausgestaltungsdetails der Erfindung werden im Zusammenhang mit den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:

1 in einer vereinfachten schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Aufzuganlage;
2 in einer vereinfachten Darstellung einen Ausschnitt aus einem weiteren Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Aufzuganlage;
3 in einer vereinfachten schematischen Draufsicht ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung von Wellenleitern im Aufzugschacht;
4 in einer vereinfachten Darstellung einen Ausschnitt aus einem weiteren Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Aufzuganlage.

In 1 ist schematisch eine Aufzuganlage 1 dargestellt. Die Aufzuganlage 1 ist dabei als schachtwechselnde Mehrkabinenaufzuganlage ausgebildet. Die Aufzuganlage 1 umfasst dabei ein Schachtsystem 3, in welchem eine Mehrzahl von Aufzugkabinen 2 individuell verfahren werden können. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Aufzugkabinen 2 mittels eines Linearmotorantriebs (in 1 nicht explizit dargestellt) verfahren werden. Die aktuellen Fahrtrichtungen der Aufzugkabinen 2 sind in 1 schematisch durch einen in die Aufzugkabinen 2 eingezeichneten Pfeil dargestellt.
Das Schachtsystem 3 der Aufzuganlage 1 umfasst vertikale Aufzugschächte 6 sowie horizontale Aufzugschächte, welche die vertikalen Aufzugschächte 6 miteinander verbinden. Darüber hinaus umfasst die Aufzuganlage 1 eine Mehrzahl von Schachtwechseleinheiten 4, welche in diesem Ausführungsbeispiel als sogenannte Exchanger ausgebildet sind, und einen Wechsel der Aufzugkabinen 2 zwischen den Aufzugschächten 6 ermöglichen.
Darüber hinaus umfasst die Aufzuganlage 1 eine Steuerungseinheit 7, welche insbesondere für das Steuern des Verfahrens der Aufzugkabinen 2 ausgebildet ist. Insbesondere steuert die Steuereinheit 7 die Aufzugkabinen 2 in Abhängigkeit von von Aufzugnutzern abgesetzten Rufen, insbesondere Zielrufen. Die Steuerungseinheit 7 ist in 1 lediglich schematisch dargestellt und kann insbesondere auch als dezentrale Steuerung ausgebildet sein.
Für den Betrieb der Aufzuganlage 1 ist es erforderlich, dass Komponenten der Aufzuganlage 1, wie insbesondere die Aufzugkabinen 2, die Schachtwechseleinheiten 4, die Schachtabschnitte 5 und die Steuerungseinheit 7, Daten miteinander austauschen und diese dafür über ein Kommunikationsnetz der Aufzuganlage 1 übertragen. Das Senden von Daten ist in 1 an beispielhaften Stellen symbolisch als Funkwellen mit den Bezugszeichen 11, 12 und 16 und als Doppelpfeil mit den Bezugszeichen 13, 14 dargestellt.
Die Daten, die über das Kommunikationsnetz der Aufzuganlage 1 übertragen werden, umfassen unter anderem von Aufzugnutzern gesendete und/oder empfangene Bediendaten 11. Die von Aufzugnutzern gesendeten Bediendaten 11 umfassen insbesondere von Aufzugnutzern abgesetzte Rufe, insbesondere über ein mobiles Endgerät 40, insbesondere ein Smartphone, abgesetzte Zielrufe. Das Absetzen eines Rufs und Übertragen des Rufs an die Steuereinheit 7 kann dabei insbesondere alternativ auch über Bedienterminals (in 1 nicht explizit dargestellt) erfolgen. Von einem Aufzugnutzer empfangene Bediendaten 11 sind insbesondere auf dem mobilen Endgerät 40 und/oder auf dem Bedienterminal angezeigte Quittierungsinformationen, die signalisieren, dass ein Ruf korrekt abgesetzt wurde. Darüber hinaus umfassen empfangene Bediendaten 11 insbesondere Informationen hinsichtlich einer einem Aufzugnutzer zugewiesenen Aufzugkabine.
Die Daten, die über das Kommunikationsnetz der Aufzuganlage 1 übertragen werden, umfassen darüber hinaus von den Bediendaten 11 verschiedene Betriebsdaten 12. Die Betriebsdaten 12 umfassen insbesondere für den Betrieb der Aufzuganlage 1 notwendige Daten, wie insbesondere Daten bezüglich der Position und der Fahrgeschwindigkeit der Aufzugkabinen 2, Steuerungssignale zum Ansteuern des Antriebs der Aufzuganlage 1, insbesondere zum Ansteuern der den unterschiedlichen Schachtabschnitten 5 zugeordneten Linearmotorantriebe, Steuerungssignale zum Ansteuern der Schachtwechseleinheiten 4, sicherheitsrelevante Daten, die insbesondere im Zusammenhang mit einem Sicherheitssystem stehen, das eine Kollision von Aufzugkabinen 2 verhindert.
Das Kommunikationsnetz der Aufzuganlage 1 nutzt dabei für die Datenübertragung ein Mobilfunknetz 21, wobei die Betriebsdaten 12 zumindest teilweise über das Mobilfunknetz 21 übertragen werden. Das Mobilfunknetz 21 ist dabei ein zur echtzeitfähigen Übertragung von Daten ausgebildetes Mobilfunknetz, insbesondere ein Mobilfunknetz gemäß einem 5G-Standard. Das Mobilfunknetz 21 weist eine physische Netzwerkinfrastruktur auf, wobei die physische Netzwerkinfrastruktur in dedizierte virtuelle Netzwerkelemente partitioniert wird, in denen unterschiedliche Funktionen bereitgestellt werden. Dabei ist vorgesehen, dass erste virtuelle Netzwerkelemente 25 (in 1 lediglich symbolisch dargestellt) und zweite virtuelle Netzwerkelemente 26 (in 1 lediglich symbolisch dargestellt) durch das Mobilfunknetz 21 bereitgestellt werden. Die ersten virtuellen Netzwerkelemente 25 sind dabei derart ausgebildet, dass eine Übertragung von Daten in Echtzeit sichergestellt ist. Die zweiten virtuellen Netzwerkelemente 26 sind ebenfalls für die Datenübertragung zuständig. Diese zweiten virtuellen Netzwerkelemente 26 garantieren allerdings keine Datenübertragung in Echtzeit.
Die beim Betrieb der Aufzuganlage 1 anfallenden Betriebsdaten 12 werden Echtzeitdaten 13, welche über die ersten virtuellen Netzwerkelemente 25 übertragen werden, und Nicht-Echtzeitdaten 14, welche über die zweiten virtuellen Netzwerkelemente 26 übertragen werden, zugeordnet. Insbesondere werden Wartungsdaten 16, die von Sensoreinheiten 9 (in 1 nur symbolisch dargestellt) der Aufzuganlage 1 als Betriebsdaten 12 der Aufzuganlage 1 erfasst werden, den Nicht-Echtzeitdaten zugeordnet. Die Wartungsdaten16 umfassen dabei insbesondere Sensordaten hinsichtlich der Nutzungsintensität und des Verschleißes von Teilen der Aufzuganlage 1.
Bei der in 1 beispielhaft dargestellten Aufzuganlage 1 wird zudem eine Kommunikationsverbindung für mobile Endgeräte von Aufzugnutzern in den Aufzugkabinen 2 der Aufzuganlage 1 zur Übertragung von mobilen Daten 15 bereitgestellt. Diese mobilen Daten 15 werden dabei ebenfalls über die zweiten virtuellen Netzwerkelemente 26 übertragen. Auf diese Weise können Aufzugnutzer in den Aufzugkabinen 2 wie gewohnt ihre mobilen Endgeräte, insbesondere Smartphones, nutzen, um Daten zu senden und zu empfangen, insbesondere um zu telefonieren und/oder zum Abruf von Internetdaten.
Unter Bezugnahme auf 2 wird nachfolgend für eine Aufzuganlage 1 exemplarisch eine Übertragung der Funksignale des von dem Kommunikationsnetz 20 genutzten Mobilfunknetzes näher erläutert. Dabei zeigt 2 einen Ausschnitt aus einer Aufzuganlage 1, wobei zwei Aufzugschächte nebeneinander angeordnet sind. In jedem der Aufzugschächte ist dabei eine Aufzugkabine 2 dargestellt. Für die Übertragung der Daten in den Aufzugschächten sind dabei in den Ecken eines jeweiligen Aufzugschachts Wellenleiter 32, insbesondere 7/8" Leckwellenleiter, angeordnet. Eine beispielhafte Anordnung der Wellenleiter 32 ist in 3 schematisch in einer Draufsicht dargestellt. Dabei sind in den Ecken 8 eines Aufzugschachts 6 jeweils Halterungen 33 montiert, welche eine Anordnung der Wellenleiter 32 im Aufzugschacht 6 entlang der Ecken 8 des Aufzugschachts 6 ermöglichen. Es sind allerdings auch abweichende Konfigurationen für die Anordnung von Wellenleitern 32 in dem Aufzugschacht 6 denkbar.
Die in 2 gezeigten Wellenleiter 32, insbesondere die 7/8" Leckwellenleiter, sind dabei zur Übertragung der Daten, insbesondere der beim Betrieb der Aufzuganlage 1 zu sendenden Daten, an eine Mobilfunk-Basisstation 22, insbesondere eine Mobilfunk-Basisstation gemäß einem 5G-Mobilfunkstandard angeschlossen. Die Mobilfunk-Basisstation 22 ist dabei zur Umwandlung der Daten von einem physischen Übertragungsmedium auf Funkwellen ausgebildet und an einer zentralen Stelle der Aufzuganlage 1 an das Leckwellenleitersystem angeschlossen. Insbesondere umfasst die Mobilfunk-Basisstation 22 mehrere Sendeeinheiten (in 2 nicht explizit dargestellt), wobei jeder Wellenleiter 32 der Aufzuganlage mit einer dedizierten Sendeeinheit der Mobilfunk-Basisstation 22 verbunden ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass weitere Leckwellenleiter 32 in horizontale Schächte abzweigen kann, wie beispielhaft in 2 dargestellt. Insbesondere ist vorgesehen, dass zwischen der Mobilfunk-Basisstation 22 und den Wellenleitern 32 ein Gateway (in 2 nicht explizit dargestellt) zwischengeschaltet ist, wobei das Gateway eine erste Schnittstelle für stationäre Steuerungseinheiten der Aufzuganlage 1, umfasst und eine zweite Schnittstelle für einen Mobilfunk-Provider umfasst. Über die erste Schnittstelle werden dabei insbesondere die Echtzeitdaten, welche für den Betrieb der Aufzuganlage 1 notwendig sind, übertragen. Über die zweite Schnittstelle können insbesondere mobile Daten von Aufzugnutzern in den Aufzugkabinen 2 gesendet und/oder empfangen werden.
Für die Kommunikation zwischen Aufzugschacht und Aufzugkabine 2 sind in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel auf den Aufzugkabinen 2 jeweils vier SKAeG-Antennen 37 angeordnet. Darüber hinaus ist auf den Aufzugkabinen 2 jeweils eine MiMo-Panelantenne 38 angeordnet. Die MiMo-Panelantenne 38 sammelt die empfangenen Signale und führt diese wieder zusammen. Auf diese Weise wird eine Bandbreitenbündelung und Redundanz erreicht. Zur Mobilfunkversorgung der Aufzugnutzer im Inneren der Aufzugkabinen 2 ist insbesondere vorgesehen, dass jeweils eine dedizierte Aufzugkabinen-Antenne an die MiMo-Panelantenne 38 angeschlossen ist. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Aufzugkabinen 2 für Funksignale durchlässig ausgebildet sind.
In 4 ist eine vorteilhafte Ausgestaltungsvariante dargestellt, wobei in 4 ebenfalls nur ein Ausschnitt einer Aufzuganlage 1 gezeigt ist. Ergänzend zu der Ausgestaltung gemäß 2 ist bei der in 4 gezeigten Ausgestaltungsvariante vorgesehen, dass in den Aufzugschächten Schlitzhohlleiter 30 angeordnet sind, die über Antennen-Schlitzhohlleiter 31 an das Kommunikationsnetz 20 angebunden sind. In diesem Ausführungsbeispiel werden dabei, im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 2, alle unmittelbar für den Betrieb der Aufzuganlage 1 notwendigen Daten über die Schlitzhohlleiter 30 übertragen. Durch die Verwendung der Schlitzhohlleiter 30 ist dabei sichergestellt, dass die Aufzuganlage 1 auch bei Beeinträchtigung einer Datenübertragung über das Mobilfunknetz funktionsfähig bleibt. Zudem wird das Schlitzhohlleitersystem dafür genutzt, nicht benötigte Kapazitäten als Backupmedium für eine ausgefallene Mobilfunkverbindung bereitzuhalten, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass eine Mobilfunkversorgung von Aufzugnutzern in den Aufzugkabinen 2 mittels eines Access-Points mit 5G in den Aufzugkabinen 2 realisiert wird.
Im Normalbetrieb, also dann wenn keine Störung der Aufzuganlage 1 und des Kommunikationsnetzes 20 der Aufzuganlage 1 vorliegt, können durch eine Mobilfunkübertragung gemäß 5G-Standard alle Daten der Aufzugnutzer und die nicht für den eigentlichen Betrieb der Aufzuganlage 1 als notwendigen optionalen Daten, insbesondere Wartungsdaten, effizient, mit wenig Material- und Installationsaufwand und ebenfalls mit Echtzeit-Garantien übertragen werden. Sollte das Schlitzhohlleitersystem als Übertragungsmedium ausfallen, so übernimmt die Mobilfunkübertragung gemäß 5G-Standard als redundantes Backupmedium die Funktion des Schlitzhohlleitersystems und erhöht auf diese Weise die Verfügbarkeit des Gesamtsystems.
Die beschriebene Auftrennung der Daten basierend auf deren Wichtigkeit für den Betrieb des Systems auf unterschiedliche Kommunikationssysteme ermöglicht eine Frequenz- und somit Länderunabhängigkeit der Funktion und bietet einen zusätzlichen Schutz gegen Angriffe von außen. In Extremfällen, insbesondere wenn lokal keine 5G-Frequenzen zur Verfügung stehen, ist ferner insbesondere vorgesehen, alle Daten mittels Schlitzhohlleitern 30 zu übertragen, was durch den Einsatz zusätzlicher Schlitzhohlleiter 30 zur Erreichung der notwendigen Redundanz und Bandbreite und/oder durch Verzicht auf Funktionalität erreicht wird.
Die in den Figuren dargestellten und im Zusammenhang mit diesen erläuterten Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend.
Bezugszeichenliste

1: Aufzuganlage
2: Aufzugkabine
3: Schachtsystem
4: Schachtwechseleinheit
5: Schachtabschnitt
6: Aufzugschacht
7: Steuerungseinheit
8: Ecke eines Aufzugschachts (6)
9: Sensoreinheit
11: Bediendaten
12: Betriebsdaten
13: Echtzeitdaten
14: Nicht-Echtzeitdaten
15: mobile Daten
16: Wartungsdaten
20: Kommunikationsnetz
21: Mobilfunknetz
22: Mobilfunk-Basisstation
25: erste virtuelle Netzwerkelemente
26: zweite virtuelle Netzwerkelemente
30: Schlitzhohlleiter
31: Antennen-Schlitzhohlleiter
32: Wellenleiter
33: Halter für Wellenleiter (32)
35: Splitter
36: Koaxialkabel
37: Antenne
38: MIMO-Panelantenne
40: mobiles Endgerät

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014220966 A1 [0003]
DE 102016223147 A1 [0004, 0013]
EP 1749775 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Aufzuganlage (1), insbesondere einer Aufzuganlage mit mehreren in einem Aufzugschacht verfahrbaren Aufzugkabinen (2), wobei Komponenten (2, 4, 5) der Aufzuganlage (1) Daten über ein Kommunikationsnetz (20) übertragen, wobei die Daten von Aufzugnutzern gesendete und/oder empfangene Bediendaten (11) und von den Bediendaten (11) verschiedene Betriebsdaten (12) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsnetz (20) ein Mobilfunknetz (21) für eine Datenübertragung nutzt, wobei die Betriebsdaten (12) zumindest teilweise über das Mobilfunknetz (21) übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mobilfunknetz (21) ein zur echtzeitfähigen Übertragung von Daten ausgebildetes Mobilfunknetz, insbesondere ein Mobilfunknetz gemäß einem 5G-Standard, verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsdaten (12) Echtzeitdaten (15) und Nicht-Echtzeitdaten (14) zugeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Wartungsdaten (16) der Aufzuganlage (1) als Betriebsdaten (12) erfasst und den Nicht-Echtzeitdaten (15) zugeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilfunknetz (21) eine physische Netzwerkinfrastruktur aufweist, wobei die physische Netzwerkinfrastruktur in dedizierte virtuelle Netzwerkelemente partitioniert wird, in denen unterschiedliche Funktionen bereitgestellt werden, wobei die Echtzeitdaten (15) ersten virtuellen Netzwerkelementen (25) und die Nicht-Echtzeitdaten (14) zweiten virtuellen Netzwerkelementen (26) für die Übertragung zugeordnet werden, wobei die ersten virtuellen Netzwerkelemente (25) eine Echtzeitübertragung als Funktion bereitstellen.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Aufzugkabinen (2) der Aufzuganlage (1) eine Kommunikationsverbindung für mobile Endgeräte (40) von Aufzugnutzern zur Übertragung von mobilen Daten (15) bereitgestellt wird, wobei die mobilen Daten (15) über die zweiten virtuellen Netzwerkelemente (26) übertragen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Echtzeitdaten (13) zusätzlich oder alternativ über Schlitzhohlleiter (30) übertragen werden.
Aufzuganlage (1) umfassend eine Vielzahl von Komponenten (2, 4, 5), die Daten über ein Kommunikationsnetz (20) senden und/oder empfangen, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzuganlage (1) ausgebildet ist, nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 betrieben zu werden.
Aufzuganlage (1) nach Anspruch 8 mit einem Schachtsystem (3) umfassend wenigstens einen Aufzugschacht (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Schachtsystem (3) für die Übertragung der Daten in dem wenigstens einen Aufzugschacht (6) Wellenleiter (32) für elektromagnetische Wellen, insbesondere Leckwellenleiter, weiter insbesondere 7/8" Leckwellenleiter, für die Herstellung einer Funkverbindung in dem Schachtsystem (3) zwischen den Komponenten (2, 4, 5) der Aufzuganlage (1) umfasst.
Aufzuganlage (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schachtsystem (3) jeweils zwei Wellenleiter (32) in zwei ersten Ecken (8) eines Aufzugschachts (6) des Schachtsystems (3) angeordnet sind.
Aufzuganlage (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schachtsystem (3) jeweils zwei weitere Wellenleiter (32) in zwei zweiten Ecken (8) eines Aufzugschachts (6) des Schachtsystems (3) angeordnet sind.
Aufzuganlage (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenleiter (32) zur Übertragung von Daten an eine Mobilfunk-Basisstation (22), insbesondere eine Mobilfunk-Basisstation (22) gemäß einem 5G-Mobilfunkstandard, angeschlossen sind, wobei die Mobilfunk-Basisstation (22) zur Umwandlung von Daten von einem physischen Übertragungsmedium auf Funkwellen ausgebildet ist.
Aufzuganlage (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilfunk-Basisstation (22) mehrere Sendeeinheiten umfasst, wobei jeder Wellenleiter (32) der Aufzuganlage (1) mit einer dedizierten Sendeeinheit verbunden ist.
Aufzuganlage (1) nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Mobilfunk-Basisstation (22) und den Wellenleitern (32) wenigstens ein Gateway (34) zwischengeschaltet ist, wobei das wenigstens eine Gateway (34) eine erste Schnittstelle für stationäre Steuerungseinheiten der Aufzuganlage (1) umfasst und eine zweite Schnittstelle für einen Mobilfunk-Provider umfasst.
Aufzuganlage (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Aufzugkabine (2) der Aufzuganlage (1) jeweils wenigstens eine Antenne (37) für eine Übertragung von Daten zwischen dem Schachtsystem (3) und der Aufzugkabine (2) angeordnet ist, insbesondere eine SKAeG-Antenne.
Aufzuganlage (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Aufzugkabine (2) der Aufzuganlage (1) zusätzlich eine MIMO Panelantenne (38) angeordnet ist, welche die mittels der Antenne (37) empfangenen Signale bündelt und zusammenführt.
Aufzuganlage (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufzugkabine (2) der Aufzuganlage (1) wenigstens eine dedizierte Kabinen-Antenne umfasst, wobei die Kabinen-Antenne an die jeweilige MIMO-Antenne (38) angeschlossen ist.
Aufzuganlage (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzugkabinen (2) der Aufzuganlage (1) für Funksignale durchlässig ausgebildet sind.