EP1427660B1

EP1427660B1 - Überwachungssystem

Info

Publication number: EP1427660B1
Application number: EP02754114A
Authority: EP
Inventors: Philipp Angst; Romeo Deplazes
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2022-09-11
Also published as: US6988594B2; US20050029055A1; CN1314574C; HK1066780A1; JP2005502566A; EP1427660A1; ATE321722T1; CA2457551C; WO2003024854A1; CA2457551A1; DE50206243D1; CN1543425A

Description

Die Erfindung betrifft ein Überwachungssystem zur Überwachung einer Schacht- oder Kabinentüre eines Aufzugssystems.
US 5 644 111 offenbart ein Überwochungssystem gemäβ dein Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aufzugssysteme weisen heutzutage sogenannte Doppeltüren auf, das heisst sowohl Schachttüren wie auch an der Aufzugskabine angeordnete Kabinentüren. Das Öffnen und Schliessen der Schachttüren wird üblicherweise durch die Kabine oder die Kabinentüren veranlasst. Aus Sicherheitsgründen müssen im Betrieb alle Schachttüren stets geschlossen sein, mit Ausnahme der Schachttüre desjenigen Stockwerkes, in welchem die Aufzugskabine gerade anhält. Ebenso müssen die Kabinenturen geschlossen sein, wenn der Aufzug nicht gerade in einem Stockwerk anhält, um be- oder entladen zu werden bzw. um betreten oder verlassen zu werden. Zu Unterhaltszwecken können die Schacht- und/oder Kabinentüren natürlich auch geöffnet werden, wenn sich die Aufzugskabine andernorts als in den oben beschriebenen Lagen befindet. Der Zustand, d.h. die Stellung der Schacht- und Kabinentüren bzw. die Stellung von Riegeln, mit welchen die Schacht- und oder Kabinentüren in ihren Schliessstellungen verriegelbar sind, werden mit Hilfe von Überwachungssystemen überwacht. Hierzu sind Sensormittel, zum Beispiel in der Art von zwangsgeführten Einrichtungen mit Sicherheitskontaktstellen, vorgesehen. Die Sicherheitskontaktstellen sind in Serieschaltung in einem Sicherheitskreis integriert. Die Anordnung ist so, dass die Aufzugskabine nur dann verschoben werden kann, wenn der Sicherheitskreis und damit auch alle in ihm integrierten Sicherheitskontakte geschlossen sind.
Überwachungssysteme mit Sicherheitskreisen dieser Art sind mit zahlreichen Nachteilen behaftet, die im Folgenden kurz aufgeführt werden.

Jeder Sicherheitskreis weist inhärente Probleme auf; hierzu gehören die Länge der Verbindungen, der Spannungsabfall im Sicherheitskreis und der verhältnismässig hohe Montageaufwand.
Die einzelnen Sicherheitskontakte sind verhältnismässig störanfällig; es kommt daher häufig zu unnötigen Notstopps des Aufzugssystems.
Trotz eines Überwachungssystems mit einem Sicherheitskreis lassen sich unsichere bzw. gefährliche Situationen nicht vermeiden; einerseits lassen sich die Sicherheitskontakte einzeln oder gemeinsam verhältnismässig leicht überbrücken, was praktisch einem Nichtvorhandensein der Sicherheitsvorkehrungen gleichkommt; anderseits verhindert eine offene Schachttüre zwar eine Bewegung der Kabine, aber wenn sich die Kabine nicht bei der gerade offenen Schachttüre befindet, so besteht dennoch die Gefahr eines Absturzes durch die offene. Schachttüre.
Intelligente bzw. situationsgerechte Reaktionen, zum Beispiel bei offenem Sicherheitskreis, sind nicht möglich; insbesondere kann nicht vermieden werden, dass Personen in der Liftkabine ungewollt eingeschlossen werden.
Das Überwachungssystem erlaubt keine spezifische Diagnose; das heisst, dass bei offenem Sicherheitskreis nur festgestellt wird, dass mindestens ein Sicherheitskontakt und damit mindestens ein Riegel bzw. mindestens eine Schachttüre offen ist. Es kann aber nicht festgestellt werden, welcher bzw. welche Sicherheitskontakte geöffnet sind.
Eine vorsorgliche Wartung ist nicht möglich, da keine Anzeige über den Zustand der Sicherheitskontakte erfolgt; es ist also nicht möglich, das Aufzugssystem vorausschauend zu warten und abgenützte Sicherheitskontakte rechtzeitig aber zu einem Zeitpunkt, in dem das Aufzugssystem problemlos stillgelegt werden kann, zu ersetzen, es sei denn im Rahmen einer periodischen Revision, wobei aber in vielen Fällen eine an sich nicht notwendige Ausserbetriebssetzung des Aufzugssystems erfolgt.
Die Verfügbarkeit des Aufzuges wird eingeschränkt, da ein offener Sicherheitskontakt immer eine Ausserbetriebssetzung des Aufzugssystems zur Folge hat, auch wenn eine andere Lösung, zum Beispiel Absperrung des Zugangsbereiches zu einer nicht-schliessbaren Schachttüre, möglich wäre.

Die Aufgabe der Erfindung wird somit darin gesehen, ein verbessertes Überwachungssystem der eingangs genannten Art aufzuzeigen, mit welchem die Nachteile des Standes der Technik vermieden oder mindestens stark reduziert werden können. Insbesondere soll die Erfassung des Zustandes der Schacht- bzw. Kabinentüren durch die Sensormittel analysierbar und diagnosefähig sein. Ausserdem sollen sich graduelle Verschlechterungen einzelner Subsysteme erkennen lassen, so dass rechtzeitig ein präventiver Unterhalt eingeleitet werden kann.
Vorzugsweise soll das neue Überwachungssystem so wirken, dass Störungen oder Ausfälle einzelner Kontakte nicht zu einem Ausfall des gesamten Aufzugssystems führen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemässen Überwachungssystems sind durch die abhängigen Patentansprüche 2 bis 10 definiert.
Bei dem erfindungsgemässen Überwachungssystem für ein Aufzugssystem weisen die Schachttüren und/oder die Kabinentüren Sensormittel auf, mit welchen ihr Zustand, das heisst das Einnehmen ihrer Offen- oder Schliessstellung, detektiert wird. Das Überwachungssystem weist ferner ein mit den Sensormitteln verbundenes Auswertesystem auf, welches die von den Sensormitteln gelieferten Signale auswertet. Diese Auswertung erfolgt in kurzen Zeitabständen und erlaubt es, den Zustand der überwachten Schacht- oder Kabinentüre zu erfassen; ebenso können zeitliche Änderungen der Signalcharakteristik erfasst werden.
Die mit dem erfindungsgemässen Überwachungssystem erzielten Vorteile sind die Folgenden:
Anders als bei der Lösung mit einem Sicherheitskreis lässt sich nicht nur feststellen, dass ein Fehler aufgetreten ist, sondern die Auswerteeinheit kann aus den Signalen der Sensormittel einen Fehler auch lokalisieren und somit ist eine den Fehler betreffende Analyse und Diagnose möglich. Durch die Auswertung der Signalcharakteristiken der von den Sensormitteln gelieferten Signale können ausserdem zeitliche Qualitätsverminderungen detektiert werden, so dass vorsorgliche Unterhaltsmassnahmen eingeleitet werden können.
Vorzugsweise ist das Auswertesystem so ausgebildet, dass es insbesondere einen Fehler erkennen und lokalisieren kann und/oder einen Defekt eines Sensormittels feststellen kann und/oder feststellen kann, ob Sensormittel verschlissen sind und/oder Fehlmanipulationen an der einem bestimmten Sensormittel zugehörigen Schachttüre erkennen kann und/oder die Notwendigkeit einer Wartung erkennen kann und/oder eine Wartung empfehlen kann.
In einer ersten Ausbildung kann pro Stockwerk ein Auswertesystem vorgesehen sein; dieses Auswertesystem ist vorzugsweise über einen Datenbus mit einer Aufzugssteuerung verbunden.
In einer zweiten Ausführung kann für mehrere Stockwerke ein gemeinsames Auswertesystem vorgesehen sein; auch ein solches Auswertesystem ist vorzugsweise über einen Datenbus mit einer Aufzugssteuerung verbunden.
Bei einem bevorzugten Überwachungssystem weist das Auswertesystem einen lokalen Prozessor auf, um die Signale der Sensormittel auszuwerten.
Eine besonders günstige Anordnung erhält man, wenn das Auswertesystem des neuen überwachungssystems auch andere Signale bzw. Daten der Aufzugsanlage, das heisst andere Liftgrössen, verarbeiten kann. Auf diese Weise kann zum Beispiel eine Redundanz im Aufzugssystem genutzt werden, indem zum Beispiel einerseits ein Sensormittel die Schliessstellung einer Kabinentüre anzeigt und anderseits ein Inkrementalgeber des Türantriebs ebenfalls die Schliessstellung der Kabinentüre erfasst.
Am vorteilhaftesten ist es, wenn das Auswertesystem so konzipiert ist, dass es auch die zeitlichen Veränderungen der Signalcharakteristik, das heisst der Charakteristik der auszuwertenden Signale, erfasst; dadurch lassen sich abnormales Prellverhalten von Sensormitteln oder abnormale dynamische Signalverläufe und/oder abnormale statische Zustände, zum Beispiel ein Spannungsabfall, an Sensormitteln erkennen. Damit ist es möglich, Diagnosen auf der Ebene einzelner Komponenten durchzuführen und eine vorsorgliche Wartung einzelner Sensoren in die Wege zu leiten.
Es ist empfehlenswert, ein Sensormittel zu wählen, das mindestens zwei redundante Sensoren umfasst; dadurch kann verhindert werden, dass der Ausfall eines einzigen Sensors zu einem Ausfall des gesamten Aufzugssystems führt, das mit dem neuen Überwachungssystem ausgestattet ist; zumindest kurzfristig kann das Aufzugssystem in Betrieb bleiben, wenn ein Sensor eines Sensormittels nicht mehr funktionsfähig ist.
Als besonders günstig hat sich ein Sensormittel erwiesen, das zwei Sensoren umfasst, die so im Bereich einer Schachttüre oder der Kabinentüre angeordnet sind, dass während des Schliessens oder Öffnens, oder während der Änderung des Zustandes der Schachttüre bzw. der Kabinentüre, erst einer der beiden Sensoren und später zeitlich versetzt der zweite der beiden Sensoren ein Signal liefert. Es kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass ein erster Sensor ein Signal abgibt, wenn eine Schacht- oder Kabinentüre bis auf einen restlichen Türspalt, etwa 10 mm, geschlossen ist, und dass der zweite Sensor ein Signal abgibt, wenn die Schacht- oder Kabinentüre vollständig geschlossen und verriegelt ist. Auf diese Weise lässt sich erkennen, ob eine Schacht- oder Kabinentüre vollständig schliesst oder wegen Verschmutzung, mechanischer Abnutzung, Deformation nicht mehr vollständig schliesst. Auf diese Weise erhält man eine Diagnose auf der Ebene der Subsysteme der Schacht- bzw. Kabinentüren. Das Überwachungssystem kann so konzipiert sein, dass kein Betriebsunterbruch erfolgt, wenn der restliche Türspalt einen Grenzwert nicht überschreitet, dass aber gleichzeitig ein Serviceruf generiert wird.
Nach dem Auswerten der Signale und ggfs. der Signalcharakteristiken löst das Auswertesystem vorteilhafterweise mindestens eine vordefinierte Reaktion aus, insbesondere die Lokalisierung eines Fehlers und/oder die Generierung eines Servicerufes und/oder das Speichern von Diagnoseinformation und/oder das Stoppen der Aufzugskabine oder die Ausführung einer andern situationsabhängigen Reaktion falls eine Schachttüre als offen erkannt wurde.
In einer bevorzugten Ausbildung des neuen Überwachungssystems ist pro Kabinentüre oder mindestens pro Kabine ein Auswertesystem vorhanden, welches vorzugsweise über einen Datenbus mit einer Aufzugsteuerung in Verbindung steht.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: eine Schacht- oder Kabinentüre eines Aufzugssystems mit einem ersten Überwachungssystem nach der Erfindung, in stark vereinfachter schematisierter Darstellung; und
Fig. 2: zwei Schacht- oder Kabinentüren eines Aufzugssystems mit einem zweiten Überwachungssystem nach der Erfindung, in gleicher Darstellung wie Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung mit dezentraler Auswertung. Ein nicht weiter dargestelltes Aufzugssystem weist eine Türe 10 auf, bei welcher es sich um eine Schachttüre oder eine Kabinentüre handeln kann. Dieser Türe 10 sind Sensormittel, nämlich ein erstes Sensormittel 12 und ein zweites Sensormittel 14, zugeordnet. Jedes der Sensormittel 12, 14 besitzt einen oder mehrere Sensoren (nicht gezeigt), die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Schalter ausgebildet und über Türelemente 11 betätigbar sind. Die Sensormittel 12, 14 sind über Verbindungen 16, 18 mit einem Auswertesystem 20 verbunden, welches nur für die Auswertung der Signale der Türe 10 bestimmt ist. Das Auswertesystem 20 ist über einen Busknoten 22 an einen Datenbus 24 angeschlossen, der mit einer zentralen Steuerung 26 verbunden ist. Zusätzlich zu den von den Sensormitteln 12, 14 gelieferten Signalen sind über weitere Verbindungen 30, 32 andere Signale, das heisst andere Liftgrössen, auf den Busknoten 22 geschaltet; auch eine Aufschaltung auf das Auswertesystem oder einen nicht dargestellten integrierten Rechner wäre möglich. Das Auswertesystem 20 kann auch im Busknoten 22 integriert sein.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung mit zentraler Auswertung. Vom nicht weiter dargestellten Aufzugssystem ist eine erste Türe 10 und eine weitere, ebenfalls mit 10 bezeichnete zweite Türe dargestellt. Jeder der Türen 10 sind Sensormittel, nämlich ein erstes Sensormittel 12 und ein zweites Sensormittel 14, zugeordnet. Jedes der Sensormittel 12, 14 besitzt einen oder mehrere Sensoren (nicht gezeigt), die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Schalter ausgebildet und über Türelemente 11 betätigbar sind. Die Sensormittel 12, 14 der Türen 10 sind über je zwei Verbindungen 16, 18 mit dem Auswertesystem 20 verbunden, welches für die Auswertung der Signale der beiden Türen 10 bestimmt ist. Das Auswertesystem 20 ist an einen Datenbus 24 angeschlossen, der mit einer Steuerung 26 verbunden ist. Zusätzlich zu den von den Sensormitteln 12, 14 gelieferten Signalen sind über weitere Verbindungen 30, 32 andere Signale, das heisst andere Liftgrössen, auf das Auswertesystem 20 geschaltet; auch eine Aufschaltung auf einen nicht dargestellten integrierten Rechner wäre möglich.
Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Anordnungen der Fig. 1 und 2 ist im Wesentlichen gleich. Die als Schalter ausgebildeten Sensoren der Sensormittel 12, 14 wirken mit den Türelementen 11 der Türen 10 zusammen. Die von den Sensormitteln 12, 14 generierten Signale beschreiben die Schaltzustände der entsprechenden Schalter, welche die Sensoren der Sensormittel 12, 14 bilden; diese Schaltzustände entsprechen den Zuständen bzw. Stellungen der Türe 10, das heisst, sie zeigen jeweils an, ob die Türe 10 offen oder geschlossen ist. Im Weiteren ergeben sich aus den von den Sensoren ausgehenden Signalen Signalcharakteristiken. Die Signale und Signalcharakteristiken werden im Auswertesystem 20 ausgewertet. Aufgrund der Ergebnisse der Auswertung werden geeignete Reaktionen eingeleitet; solche Massnahmen sind beispielsweise die Generierung eines vorsorglichen Servicerufes, die Speicherung von Diagnoseinformation oder die Stilllegung des Aufzugssystems. Die Auswertung kann gemäss Fig. 1 pro Türe, also dezentral, oder gemäss Fig. 2 für mehrere Türen, also zentral, erfolgen.
Beim Einsatz eines Datenbuses kann die Auswertung der Signale auch von den Busknoten übernommen werden. Die Busknoten bilden in diesem Fall also auch die Auswertesysteme. An die Zentralsteuerung wird dann zum Beispiel keine qualifizierte Angabe oder Diagnose sondern nur ein Status übertragen, etwa die Mitteilung ,Schalter geschlossen/Diagnose in Ordnung'.
Grundsätzlich ist es auch möglich, auf einen Datenbus zu verzichten und jeden Sensor einzeln direkt mit der zentralen Steuereinheit zu verdrahten; hierbei ist der Montageaufwand aber bedeutend grösser.

Claims

Überwachungssystem für eine Aufzugsanlage zur Überwachung einer Schachttüre [10], die den Zugang zu einem Auf zugschacht verschliesst, oder einer Kabinentüre [10] einer Aufzugkabine, wobei die Schachttüre [10] bzw. die Kabinentüre [10] mindestens ein Sensormittel [12, 14] zum Überwachen des Zustandes der Schachttüre [10] bzw. der Kabinentüre [10] und ein Auswertesystem [20] zum Auswerten der von den Sensormitteln [12, 14] verfügbar gemachten Signalen umfasst, wobei
und die Sensormittel [12, 14] mit dem Auswertesystem [20] verbunden sind , dadurch gekennzeichnet, dass
und das Auswertesystem [20] in kurzen Zeitintervallen Signale der Sensormittel [12, 14] auswertet, um den Zustand der überwachten Schachttüre [10] bzw. der überwachten Kabinen türe [10] und zeitliche Veränderungen einer Signalcharakteristik der Signale der Sensormittel [12, 14] zu erfassen.
Überwachungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Auswertesystem [20] mindestens einen der folgenden Zustände sicher erfassen kann:
i. Erkennen und Lokalisieren eines Fehlers,

ii. Sensormittel [12, 14] defekt, ausgefallen

iii. Sensormittel [12, 14] verschlissen,

iv. Fehlmanipulation der Schachttüre [10] in deren Bereich sich das Sensormittel [12, 14] befindet,

v. Wartung notwendig,

vi. Wartung empfohlen.
Überwachungssystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass für jedes Stockwerk oder für mehrere Stockwerke gemeinsam ein Auswertesystem [20] vorhanden ist, welches vorzugsweise über einen Datenbus [24] mit einer Aufzugsteuerung [26] in Verbindung steht.
Überwachungssystem nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Auswertesystem [20] in einem Busknoten des Datenbuses [24] integriert ist und/oder einen lokalen Prozessor aufweist, um die Auswertung der Signale der Sensormittel [12, 14] vorzunehmen.
Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4
dadurch gekennzeichnet,
dass das Auswertesystem [20] auch andere Liftgrössen, beispielsweise Signale eines Inkremental-Positionsgebers an einem Türantrieb, verarbeitet.
Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Auswertesystem [20] die zeitliche Veränderungen der Signalcharakteristik erfasst, um abnormales Prellverhalten des Sensormittels [12, 14] oder abnormale dynamische Signalverläufe, zum Beispiel das Prellverhalten des Sensormittels [12, 14], und/oder abnormale statische Signalzustände, zum Beispiel ein Spannungsabfall, an dem Sensormittel [12, 14] zu erkennen.
Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sensormittel [12, 14] zwei oder mehr redundante Sensoren umfasst, damit ein Ausfall eines der Sensoren nicht zu einem Ausfall der gesamten Aufzuganlage führt, die mit dem Überwachungssystem [20] ausgestattet ist.
Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sensormittel [12, 14] jeweils zwei Sensoren umfasst, die derart im Bereich der Schachttüre [10] und/oder der Kabinentüre angeordnet sind, dass während des Schliessens der Schachttüre [10] oder der Kabinentüre [10] erst einer der beiden Sensoren und dann zeitlich versetzt der zweite der beiden Sensoren ein Signal verfügbar macht.
Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Auswertesystem [20] die Signale und die Signalcharakteristik auswertet, um eine oder mehrere der folgenden vordefinierten Reaktionen auslösen zu können:
- Lokalisieren eines Fehlers;

- Serviceruf auslösen;

- Speichern von Diagnoseinformation;

- falls Offenstehen einer Schachttüre erkannt wurde, Aufzugkabine stoppen oder eine situationsabhängige Reaktion ausführen.
Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Auswertesystem [20] pro Kabinentüre [10] oder zumindest ein Auswertesystem pro Kabine vorhanden ist, wobei das Auswertesystem [20] vorzugsweise über einen Datenbus [24] mit einer Aufzugsteuerung [26] in Verbindung steht.