HK1115744B - 电梯安全系统及其防止人员受伤的方法 - Google Patents

Description

电梯安全系统及其防止人员受伤的方法

本发明涉及对电梯安全性的改进，特别是涉及对电梯轿厢顶部上的人员的未授权存在情况的检测。

电梯设施中在电梯轿厢的常规行程上方设置非常小的空间变得越来越普遍，原因在于这降低了建筑成本，且增加了建筑设计可能获得的灵活性。然而，由于当轿厢接近最上部层站时，为站立在电梯轿厢顶部上的人员提供的避难空间变得更小，因此在低顶层电梯设施中进行作业存在受伤的风险。因此有必要设置一系列安全系统如可伸缩扶手栏杆和用于电梯控制器的防止轿厢行进至井道顶部的专用检查模式。这些措施允许站立在轿厢顶部上的工程师安全地实施经过授权的检查。然而，如果未全部适当地采用这些安全措施或者由于疏忽或故意的原因而对这些安全措施加以滥用，则增加了受伤的风险。这可能是由于工程师未坚持在批准的程序下实施检查过程而造成的或可能是由于未授权人员获得了接近轿厢顶部的机会而造成的。

就上述情况而言，所希望的是如果在轿厢顶部上存在人员则可自动地防止电梯轿厢移动至其行程的最上端。

从第一方面来看，本发明提供了一种包括井道和被布置以在所述井道内垂直地行进的电梯轿厢的电梯系统，所述井道进一步设有当所述轿厢接近所述井道顶部时用于检测所述轿厢顶部上的人员的存在情况的传感布置，所述电梯系统被布置以便在检测到人员的情况下限制所述轿厢产生进一步的向上移动。

从第二方面来看，本发明提供了一种防止站在低顶层电梯系统中的电梯轿厢顶部上的人员受伤的方法，所述方法包括当所述轿厢接近井道顶部时，利用设置在所述井道中的装置检测所述轿厢顶部上的人员的存在情况并且在检测到人员的情况下限制所述轿厢产生进一步的向上移动。

因此，本领域的技术人员将意识到，根据本发明，当所述电梯轿厢向上移动时，将检测到处于在所述井道的顶部处受伤的危险中的人员，且所述电梯系统将限制所述轿厢的向上移动以降低该人员受伤的危险。

用于检测所述轿厢顶部上的人员的装置可以是能够在有生命的人与无生命的物体之间加以区别的装置，以使得在正常运行过程中，所述装置不会感测到所述轿厢本身的存在。例如，所述传感布置可包括用于感测所述轿厢顶部上的人员的体热的无源红外传感器。然而，所述传感布置优选适于在所述井道的相关垂直点处检测物体的存在情况。

可选择在所述井道中的位于所述电梯的正常行程上方的点，但在极低顶层的设施中，这可能无法提供足够的距离以便在不导致轿厢顶部上的人员受伤的情况下安全地停止所述轿厢。因此，根据优选实施例，感测点位于所述轿厢的所述正常行程内且所述电梯系统被布置以便能够在站在所述轿厢顶部上的人员与在正常运行过程中已经行进至所述垂直感测点的所述轿厢本身之间加以区分。尽管存在多种实现上述目的的方式，但优选的方式是利用现有位置参考系统以确定所述轿厢的位置，并且根据本发明，只有当通过所述位置参考系统确定出所述电梯轿厢并未旨在处于将由所述传感布置检测到的位置处时，才限制所述轿厢的向上移动。实现上述目的的一种方式是通过所述传感布置将信号发送至所述电梯控制器且所述电梯控制器被布置以基于来自所述传感布置和所述位置参考系统的信号限制所述轿厢的向上移动。

另一种可选方式是，当所述电梯轿厢朝向所述井道的所述顶部移动但仍足够低以使得在所述轿厢的所述顶部与所述井道的所述顶部之间仍存在能够容纳人员的足够空间时，启动所述传感布置。例如，当所述电梯轿厢处于低于所述最上部层站下方的层站处时，可启动所述传感布置。通过将所述传感布置定位在启动所述传感布置时所述电梯轿厢所处的位置上方，所述传感布置将仅检测到位于所述轿厢顶部上的物体而不是所述轿厢本身。当然，如果所述传感布置的位置使得所述电梯轿厢在正常运行过程中将经过所述传感布置，则这不应引起所述安全系统对所述轿厢移动的限制。一种可能性是利用第二位置信号使所述传感器处于停用状态。另一种可选方式是，当所述电梯轿厢处于倒数第二层站上方时，进行时间测量以确定在将预期检测到所述轿厢本身之前是否检测到了物体的存在，此时可启动所述传感布置。

在检测到未授权人员位于所述轿厢顶部上时，存在多种采取行动以防止该人员受伤的可能性。例如，所述电梯控制器可通过切断所述电梯马达的电源并施加制动从而立即防止所述轿厢产生任何进一步的向上移动。此外，或另一种可选方式是，可自动地采用物理安全装置。

在一组优选的实施例中，所述传感布置包括用于发射传感射线的装置和用于检测发射出的射线以使得能够检测所述射线路径中的物体的存在情况的装置。所述传感布置可使得感测到从受到检测的本体反射回来的射线，但所述布置优选使得所述射线行进通过要进行检测的所述井道从而使得由于本体存在于所述井道中的该垂直点处而中断了对所述射线进行的感测。最优选地，所述传感布置包括横跨所述井道的多条射束以及被布置以检测所述射束的一个或多个传感器。

所采用的射线可具有任何适宜本征，如超声波、微波或可见光，但优选采用红外射线，原因在于相关联的传感器和发射器在可靠的同时相对易于获得且成本低廉。

下面将仅通过实例并结合附图对本发明的优选实施例进行描述，其中：

图1是低顶层(low overhead)电梯井道的前视图，图中示出了位于轿厢顶部上的人员所处的危险状态；

图2a和图2b分别是体现本发明的电梯系统的前视图和透视图，图中示出了启动红外帘幕(infrared curtain)的情况；

图3a和图3b分别是前视图和透视图，图中示出了检测到位于所述轿厢顶部上的未授权人员的情况；和

图4是图2和图3所示实施例的前视图，其中所述轿厢安全地停止以防止位于所述轿厢顶部上的人员受伤。

图1示出了被布置以在井道4内垂直移动的电梯轿厢2。可以看到，当轿厢2邻近最上部层站6时，在轿厢2的顶部与井道的顶板8之间存在非常小的空间7。特别是，没有为碰巧位于轿厢顶部上的人员提供的避难空间。

在低顶层系统例如如图所示的系统中，需要采取一些列安全措施以确保顶部上有人的轿厢不能到达最上部层站6。通常情况下，这些系统与特定条件相关联，如将电梯置于专用检测模式或检测以未授权方式打开井道门的情况从而表明有未授权人员接近了轿厢顶部。

然而，检测元件被滥用(overridden)或电梯未被适当地置于检查模式都是有可能的。特别是，门检测系统可被随后可站在处于正常模式下的轿厢顶部上的未授权使用者滥用。从图1中可以看到，这是极为危险并且可能是致命的。根据本发明可防止这种情况的发生，现在将结合图2至图5对本发明进行描述。

根据在此所述的本发明的实施例，在井道2的最上部分中，设置了红外传感器和发射器布置，所述布置包括通过被附接到相应的导轨14上而被水平地设置在电梯竖井内的细长的发射器阵列10和相应的细长的传感器阵列12。在如图所示的实施例中，发射器阵列10包括多个独立的发射器，所述发射器发射出以多个不同角度横跨井道且将要由位于井道另一侧上的传感器阵列12中的相应的多个传感器感测到的红外射束。通过设置多个独立的发射器和传感器，可降低对例如井道中的小块碎片或飞动的昆虫进行误检测的可能性。然而，设想可采用单条射束，所述单条射束可仅横跨井道一次或另一种可选方式是可被反射一次或多次以提供更大的空间范围。

可以看到，传感器和发射器阵列10、12被设置在沿最上部层站空间6向上延伸的路径的约三分之一的位置处。当电梯轿厢2邻近最上部层站6下方的层站16时，传感布置10、12被启动。正如现在结合图3A和图3B可以看到地，当电梯轿厢向上移动超出倒数第二层站16时，位于轿厢顶部上的未授权人员18将阻断发射器阵列10与传感器阵列12之间的红外射束，这种情况将作为传感器阵列信号中断的情况而被传感器阵列12检测到。一旦已经检测到这种情况，则将防止电梯轿厢2产生进一步的向上移动且将施加制动。从图2A中可以看到，这意味着在轿厢2的顶部上方保留有足够的空间以防止位于轿厢顶部上的未授权人员18受伤。尽管并非必要，但该系统可被布置以便在其可重新开始正常运行之前需要例如由授权工程师进行手动重置。

如果在轿厢顶部上没有未授权人员，则当轿厢向上移动至最上部层站6时，轿厢顶部本身将最终阻断发射器阵列10与传感器阵列12之间的射束。然而，这不会导致轿厢中止运行，原因在于位置参考系统(PRS)信号表明轿厢正按预期情况处于使其中断射束的位置处。

本领域的技术人员应该意识到，可在不偏离本发明的范围的情况下对所述实施例作出多种改变和变型。例如，可设置用于检测轿厢顶部上的人员的存在情况的其它装置，如可见光、超声、微波或其它传感器。此外，可利用定时信号而不是位置信号以在轿厢与位于轿厢顶部上的未授权人员之间加以区分。

Claims (26)

1.一种电梯系统，所述电梯系统包括井道(4)和被布置以在所述井道内垂直地行进的电梯轿厢(2)，所述井道进一步设有当所述轿厢接近所述井道顶部(8)时用于检测所述轿厢顶部上的人员的存在情况的传感布置(10、12)，所述电梯系统被布置以便在检测到人员的情况下限制所述轿厢产生进一步的向上移动，其特征在于：

所述电梯系统被布置成能够在站在所述轿厢顶部上的人员与正常运行过程中已经行进至预定点的所述轿厢本身之间加以区分。

2.根据权利要求1所述的电梯系统，其中：所述预定点是处于所述井道上的预定垂直点，在该预定垂直点处所述传感布置(10、12)适于检测物体的存在情况。

3.根据权利要求2所述的电梯系统，其中：所述预定垂直点位于所述电梯轿厢(2)的正常行程内。

4.根据权利要求3所述的电梯系统，所述电梯系统在使用过程中被布置以利用位置参考系统确定所述轿厢(2)的位置，并且只有当通过所述位置参考系统确定出所述电梯轿厢并未旨在处于将由所述传感布置(10、12)检测到的位置处时，才限制所述轿厢的向上移动。

5.根据权利要求4所述的电梯系统，其中所述传感布置(10、12)被布置以将信号发送至电梯控制器，且所述电梯控制器被布置以基于所述信号和来自所述位置参考系统的输出限制所述轿厢(2)的向上移动。

6.根据权利要求4所述的电梯系统，其中所述传感布置(10、12)被布置以使得当所述电梯轿厢(2)朝向所述井道(4)的顶部移动但仍足够低以使得在所述轿厢的所述顶部与所述井道的所述顶部之间仍存在能够容纳人员的足够空间时，启动所述传感布置。

7.根据权利要求6所述的电梯系统，所述电梯系统被布置以使得当所述电梯轿厢处于低于最上部层站(6)下方的层站(16)处时，启动所述传感布置(10、12)处于使用状态。

8.根据权利要求4所述的电梯系统，包括当所述轿厢(2)接近所述传感布置时用于产生使所述传感布置(10、12)处于禁用状态的位置信号的装置。

9.根据权利要求4所述的电梯系统，包括当所述轿厢(2)已经通过预定点时用于进行时间测量的装置，所述电梯系统被布置以使得如果在预期检测到所述轿厢本身之前所述传感布置(10、12)检测到物体的存在，则限制所述轿厢的移动。

10.根据权利要求1所述的电梯系统，包括在检测到未授权人员位于所述轿厢顶部上时用于立即防止所述轿厢(2)产生任何进一步的向上移动的装置。

11.根据权利要求1所述的电梯系统，包括在检测到未授权人员位于所述轿厢(2)的顶部上时用于自动地采用物理安全装置的装置。

12.根据前述权利要求1所述的电梯系统，其中所述传感布置包括用于发射传感射线的装置(10)和用于检测发射出的射线以使得能够检测所述射线路径中的物体的存在情况的装置(12)。

13.根据权利要求12所述的电梯系统，其中所述传感布置(10、12)使得所述射线大体上水平地行进穿过所述井道(4)。

14.根据权利要求12或13所述的电梯系统，其中所述传感布置(10、12)包括横跨所述井道的多条射束以及被布置以检测所述射束的一个或多个传感器(12)。

15.根据权利要求12或13所述的电梯系统，其中所述射线是大体上的红外射线。

16.一种防止站在低顶层电梯系统中的电梯轿厢(2)的顶部上的人员受伤的方法，所述方法包括当所述轿厢接近井道顶部(8)时，利用设置在所述井道中的传感布置(10、12)检测所述轿厢顶部上的人员的存在情况并且在检测到人员的情况下限制所述轿厢产生进一步的向上移动，其特征在于：

包括在站在所述轿厢(2)的顶部上的人员与所述轿厢本身之间加以区分。

17.根据权利要求16所述的方法，包括在所述井道(4)的预定垂直点处检测物体的存在情况。

18.根据权利要求16所述的方法，包括利用位置参考系统确定所述轿厢(2)的位置，并且只有当通过所述位置参考系统确定出所述电梯轿厢并未旨在处于将由所述传感布置(10、12)检测到的位置处时，才限制所述轿厢的向上移动。

19.根据权利要求18所述的方法，包括将信号发送至电梯控制器，所述电梯控制器基于所述信号和来自所述位置参考系统的输出限制所述轿厢(2)的向上移动。

20.根据权利要求18所述的方法，包括当所述电梯轿厢(2)朝向所述井道(4)的顶部移动但仍足够低以使得在所述轿厢的所述顶部与所述井道的所述顶部之间仍存在能够容纳人员的足够空间时，启动所述传感布置(10、12)。

21.根据权利要求20所述的方法，包括当所述电梯轿厢(2)处于低于最上部层站(6)下方的层站(16)处时，启动所述传感布置(10、12)。

22.根据权利要求18所述的方法，包括当所述轿厢(2)接近所述传感布置时产生使所述传感布置(10、12)处于禁用状态的位置信号。

23.根据权利要求18所述的方法，包括当所述轿厢(2)已经通过预定点时进行时间测量，并且如果在预期检测到所述轿厢本身之前所述传感布置(10、12)检测到物体的存在，则限制所述轿厢的移动。

24.根据权利要求16所述的方法，包括在检测到未授权人员位于所述轿厢顶部上时立即防止所述轿厢(2)产生任何进一步的向上移动。

25.根据权利要求16所述的方法，包括在检测到未授权人员位于所述轿厢(2)的顶部上时自动地采用物理安全装置。

26.根据权利要求16所述的方法，包括发射传感射线并检测发射出的射线由此检测所述射线路径中的物体的存在情况。