ES2350219B1 - Procedimiento para la deteccion de apertura de puertas en ascensores y circuitos para la puesta en practica del mismo. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la detección de apertura de puertas en ascensores y circuitos para la puesta en práctica del mismo.

El procedimiento consiste en introducir una señal periódica al comienzo de la línea de seguridad y añadir una circuitería adicional que introduzca un retraso a la señal por cada puerta abierta en el ascensor. Se utilizará el desfase añadido a la señal original por las puertas abiertas del ascensor como una monitorización del número de puertas abiertas. Para ello, se disponen condensadores (5) en paralelo con los contactos (4) de cada puerta, mientras que al inicio de la línea de seguridad, ya través de un condensador (9) se conecta un generador de una señal periódica (8) de diferente frecuencia a la señal AC (6) del circuito principal. El circuito incorpora un detector (10) medidor de desfase de señales conectado a salida o nodo (A) del generador de señales periódicas (8) y a la salida o nodo (B) de la línea de seguridad anteriormente a la bobina (7), permitiendo detectar el número de puertas abiertas.

Description

Procedimiento para la detección de apertura de puertas en ascensores y circuito para la puesta en práctica del mismo.

Objeto de la invención

La presente invención de refiere a un método para la detección del número de puertas abiertas de un ascensor. El método es de aplicación en la seguridad del ascensor, en concreto en la prevención de accesos no autorizados al hueco del ascensor.

De forma más concreta, el método propuesto está basado en la inyección de una señal periódica en la línea de seguridad del ascensor, por la que circula una corriente que se verá interrumpida al abrir una puerta. Adicionalmente, mediante una circuitería adecuada, se inducirá un desfase a la señal cada vez que se abra una puerta, utilizándose dicho desfase para monitorizar el número de puertas abiertas en un instante determinado.

Es asimismo objeto de la invención el circuito con el que llevar a cabo el procedimiento de detección de apertura de puertas.

Antecedentes de la invención

La prevención de accesos no autorizados al hueco del ascensor es un aspecto muy importante para la seguridad del mismo. Usualmente, para asegurar que no han existido intrusiones al hueco del ascensor, se impide la apertura no autorizada de las puertas del mismo. Actualmente existen numerosos métodos para impedir la apertura de una puerta no autorizada que serán comentados a continuación.

La mayor parte de estos métodos están basados en contactos eléctricos que se cierran al cerrar la puerta (ES 0332917) o en la existencia de mecanismos (como llaves de seguridad, o sensores que detectan la presencia de la cabina) que impidan la apertura no autorizada de una puerta (ES 2081552, ES 2281701, US 7237655, US 6006866). La invención propuesta añadiría seguridad adicional a estos métodos tradicionales con la ventaja de no necesitar una inversión significativa al aprovechar la infraestructura existente.

Otros métodos utilizados (US 7093693, US 5283400) implican la utilización de sensores o líneas de seguridad adicionales, lo que implica un aumento significativo de la complejidad y coste de la instalación del ascensor.

Otra posible medida de seguridad (US 5175400, US 5170865) consiste en controlar el motor eléctrico que realiza la apertura de puertas mediante un microcontrolador. Se manifestaría la apertura no autorizada de la puerta utilizando sensores que detecten si el motor es forzado. Esta solución implica añadir circuitería adicional a cada puerta, aumentando significativamente el coste de la instalación.

Por último, otro posible método consiste en incluir diferentes transmisores y receptores (US 4958707) en los diferentes elementos a controlar y conectarlos mediante líneas de transmisión. Esta medida también incrementaría mucho el coste de la instalación.

La técnica propuesta inyecta una señal periódica en un extremo de la línea de seguridad y detecta el desfase producido por una circuitería adicional del mecanismo de apertura de puerta. El valor de dicho desfase se puede relacionar con el número de puertas abiertas en un instante determinado. La ventaja principal de este método es que, al apoyarse en la infraestructura existente en el ascensor, el coste de su
implementación es muy bajo.

Descripción de la invención

El método que la invención propone consiste en inyectar una señal periódica en la línea de seguridad del ascensor. Adicionalmente, se modifica el hardware de apertura de puerta para que cada puerta abierta se comporte como un condensador en serie con la línea de seguridad (dicho condensador no compromete la seguridad del ascensor, ya que en caso de fallo del mismo, siempre se produce la apertura de este, jamás su cortocircuito). Como consecuencia, cada puerta abierta producirá un determinado desfase en la señal periódica que puede ser utilizado como alarma de intrusión no autorizada.

La operación del circuito se basa en la propiedad de un circuito RC de añadir un desfase a una señal periódica en función del valor de condensador utilizado. Se realizará un montaje tal que se forme un circuito RC entre la entrada de la línea de seguridad y la salida, de forma que el valor del condensador sea función del número de puertas del ascensor abiertas en un instante dado. Para ello sólo será necesario añadir un condensador al mecanismo de apertura de la puerta.

Se inyectará una señal periódica al comienzo de la línea de seguridad y se realizará un sensado simultáneo la señal inyectada y la señal existente en el otro extremo de la línea. El desfase existente entre estas dos señales será una medida de la cantidad de puertas abiertas en un momento dado, información de la que puede extraerse accesos no autorizados al hueco del ascensor.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- muestra un esquema eléctrico correspondiente a la realización preferente de la invención.

La figura 2.- muestra, según un esquema eléctrico, el funcionamiento convencional de la línea de seguridad.

La figura 3.- muestra, según un esquema eléctrico, una posible implementación del detector de fase.

La figura 4.- muestra un diagrama de Bode dónde se puede comprobar que el desfase introducido a la señal es diferente en función del número de puertas abiertas del ascensor.

La figura 5.- muestra la forma de las dos señales que procesa el detector de fase (señal original y señal tras pasar por la línea de seguridad) tras pasar por un comparador. Se puede comprobar que el desfase (nodos C y D) entre las dos señales puede obtenerse mediante un sencillo circuito digital que genera una señal modulada por anchura de pulso PWM (nodo E).

Realización preferente de la invención

En la figura 1 se muestra la realización preferente de la invención en un montaje completo sobre la línea de seguridad del ascensor. A continuación se explicará el funcionamiento del método propuesto, comentando previamente cómo actúa la línea de seguridad en una instalación convencional.

En la figura 2 se muestra el funcionamiento de la línea de seguridad convencional. Es muy importante que las puertas del ascensor disponga de dispositivos de seguridad eléctricos que impidan que funcione el ascensor si alguna de las puertas no está bien cerrada. Para ello las puertas de las cabinas cuentan con un contacto eléctrico (1) que sólo estará cerrado si la puerta está correctamente cerrada. Usualmente, estos contactos eléctricos están conectados en serie junto con otros dispositivos en lo que se denomina línea de seguridad.

Al principio de la línea se seguridad se proporciona una señal alterna (2), que en el presente caso, y únicamente a modo de ejemplo es de 110 V de amplitud y 50 Hz de frecuencia, pero que lógicamente podría variar sin afectar por ello a la esencia de la invención.

Si todos los contactos eléctricos se encuentran cerrados la señal alterna llegará a una bobina (3) que permitirá que funcione el ascensor. Por el contrario, si alguna de las puertas está abierta la señal no llegara a los contactores y el ascensor no podrá ponerse en marcha.

Observando el esquema de la figura 2 se puede comprobar que no existe ninguna diferencia entre los casos de una o más puertas abiertas. Es decir, en ambos casos no llegará señal AC a la bobina del contactor y se detendrá el ascensor. Es importante notar que, si una puerta del ascensor está abierta (en su funcionamiento normal) en un instante dado y simultáneamente otra puerta es forzada, sería imposible detectar que se ha producido una intrusión en el hueco del ascensor. Existe, por tanto, el riesgo de que se produzca un acceso no autorizado al hueco del ascensor con el consiguiente peligro de aplastamiento.

En la presente invención se pretende aprovechar esta infraestructura de seguridad existente en los ascensores para implementar de forma económica y segura un método que permita la detección del número de puertas abiertas simultáneamente. Esta información puede utilizarse para advertir la posibilidad de un acceso no deseado al hueco del ascensor.

De forma más concreta, y de acuerdo ya con la invención, en la figura 1 se ilustra la realización preferente de la invención. El método se basa en conectar en paralelo con el contacto eléctrico (4) de la puerta un condensador (5) de valor C_{P}. Dicho condensador tendrá un valor tal, que a la frecuencia de la señal de corriente alterna AC (6) que se inyecta en la línea de seguridad, se vea como una impedancia muy alta. De esta forma, ante la apertura de una puerta la señal AC no alcanzará la bobina (7), asegurándose de esta forma que el ascensor no pueda estar en marcha con alguna puerta abierta.

Se aplicará paralelamente una señal periódica (8) al punto de la línea de seguridad dónde comienzan la sucesión de puertas del ascensor a través del condensador (9) C_{D}. Esta señal periódica tendrá una frecuencia diferente a la señal AC (6) aplicada al principio de la línea de seguridad. A modo de ejemplo, se utiliza una señal senoidal de 20 KHz de frecuencia y 15 V de amplitud.

Un detector (10) realiza la medida del desfase entre dos señales: la señal original (8) inyectada en el nodo A y la señal existente en el otro extremo de la línea de seguridad (nodo B). Para evitar la influencia de la señal AC(6) de 50 Hz se realiza un filtrado analógico con un condensador C_{C} (11) y una resistencia R_{L} (12). Este filtrado podría realizarse también de forma digital. Otra posible implementación podría utilizar una bobina en lugar de la resistencia (12).

Para hacer más robusto el sistema es posible incluir una calibración (13) en el valor de la resistencia R1 (12) o del condensador Cc (11). Así mismo también se puede calibrar el sistema modificando la frecuencia de la señal (8) inyectada en el nodo A. Es posible realizar esta calibración de forma manual o, utilizando las medidas del desfase realizadas por el detector (10) ajustar una resistencia programable digitalmente (13). La calibración consistiría en escoger un valor de resistencia (12) adecuado para obtener el desfase esperado, y seleccionar el valor del desfase que maximice la diferencia entre el desfase obtenido con entre ninguna, una y dos puertas abiertas. Es posible también realizar el calibrado modificando la frecuencia de la señal (8) aplicada al nodo A.

Una posible implementación del detector (10) se muestra en la figura 3. Consiste en utilizar comparadores (14) y unas puertas XOR (15) para generar una señal PWM en la cual anchura del pulso es proporcional al desfase. Por otro lado, se puede utilizar la entrada PWM (16) de un microcontrolador para realizar el sensado del desfase. Existen otras formas de implementar el detector del desfase utilizando circuitos analógicos y digitales.

Otro posible parámetro que podría necesitar una calibración el nivel DC de las señales a la entrada de los comparadores. En este caso también se pueden utilizar potenciómetros programables. Se puede calibrar fácilmente este parámetro igualando la anchura de los pulsos obtenidos en los nodos C y D (ver figura 5).

Debido a que la capacidad equivalente entre los nodos A y B depende el número de puertas abiertas, entre ambos nodos se producirá un retraso que introducirá un desfase diferente en función del número de puertas abiertas en un determinado instante. En la figura 4 se puede observar el diagrama de Bode considerando la entrada del sistema en el nodo A y la salida en el nodo B. Se puede comprobar que el desfase obtenido será diferente para los siguientes casos estudiados: ninguna puerta abierta (18), una puerta abierta (19) y dos puertas abiertas (20). En una posible implementación se podría utilizar la capacidad de calibración del sistema (13) para conseguir la máxima diferencia de desfase a la frecuencia de la señal (8). Se podría utilizar otros elementos, diferentes a los condensadores (5), para introducir un retraso controlado en función del número de puertas (como por ejemplo líneas de retardo).

En la figura 5 se puede observar las señales obtenidas a las salidas de los comparadores del detector (nodos C y D). Se puede comprobar que el desfase existente entre las dos señales podría ser fácilmente sensado con un simple circuito digital como el de la figura 3.

Es posible que haya algún elemento dentro de la línea de seguridad que no admita la existencia de una señal de alta frecuencia en la misma. En este caso se podría utilizar un elemento aislador (17) compuesto por un condensador (21) y una bobina (22). Este aislamiento impediría que la señal inyectada en el nodo A pase a otras partes de la línea de seguridad fuera de zona de las puertas que está siendo monitorizada.

Claims (2)

1. Procedimiento para la detección de apertura de puertas en ascensores, del tipo de los que incorporan una línea o circuito de seguridad, en el que las puertas de las cabinas cuentan con un contacto eléctrico que sólo estará cerrado si la puerta está correctamente cerrada, estando dichos elementos conectados en serie, caracterizado porque consiste en la introducción de una señal periódica al comienzo de la línea de seguridad del ascensor, así como incluir una circuitería adicional generadora de un retraso en la señal por cada puerta abierta en el ascensor, de manera que dicho desfase se añade a la señal original en función de las puertas abiertas permitiendo la monitorización del número de puertas abiertas en función de la señal recibida al otro extremo de la línea.

2. Circuito para la puesta en práctica del procedimiento de la reivindicación 1ª, que partiendo de un circuito de seguridad en el que participa un generador de señales de corriente alterna AC (6), al que están conectados en serie tantos contactos eléctricos (4) como puertas existan en la instalación, y asociados a los mecanismos de apertura y cierre de las mismas, circuito que se conecta por su otro extremo a una bobina (7), caracterizado porque a cada contacto eléctrico (4) se le conecta en paralelo un condensador (5) de alta impedancia, habiéndose previsto que en el punto de la línea de seguridad donde comienza la sucesión de puertas del ascensor y correspondientes contactos eléctricos (4), se conecte en paralelo y a través de un condensador (9) un generador de una señal periódica (8) de diferente frecuencia a la señal AC (6), con la particularidad de que el circuito incorpora un detector (10) medidor de desfase de señales conectado a la salida o nodo (A) del generador de señales periódicas (8) y a la salida o nodo (B) de la línea de seguridad anteriormente a la bobina (7).