KR20130086039A - 엘리베이터 안전 시스템 및 방법 - Google Patents

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스티븐 디. 코스트
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Abstract

엘리베이터 안전 시스템은 제어기, 및 엘리베이터 승강로의 피트 부분에 배치되는 승강로 안전 노드를 포함한다. 승강로 안전 노드는 엘리베이터 피트에 배치되는 피트 안전 장치 및 하부 승강로 장치 중 하나에 작동가능하게 연결된다. 제 1 버스응 승강로 노드 및 제어기를 연결한다. 제 1 버스는 승강로 노드로부터 직접적으로 제어기로 통신 신호들을 전달한다. 차체 노드는 엘리베이터 차체에 배치된다. 차체 노드는 엘리베이터 차체에 배치되는 차체 안전 장치에 작동가능하게 연결된다. 제 2 버스는 차체 노드 및 제어기를 연결한다. 제 2 버스는 차체 노드로부터 직접적으로 제어기로 통신 신호들을 전달한다.

Description

엘리베이터 안전 시스템 및 방법{ELEVATOR SAFETY SYSTEM AND METHOD}
실시예들은 엘리베이터 시스템의 기술에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 엘리베이터 시스템을 위한 안전 시스템에 관한 것이다.
엘리베이터 시스템들은 작동 제어 및 구동 시스템(제어기), 모터, 및 하부 피트(pit) 바로 위에서부터 상부 층까지 승강로를 따라 엘리베이터 차체들을 이동 및 정지시키는 브레이크를 포함한다.
엘리베이터 시스템은 통상적으로 안전 체인 내에 배치되는 다양한 안전 장치들을 포함한다. 안전 체인은 출력 컨택트들(output contacts)이 직렬로 배치되는 다수의 안전 장치들을 포함한다. 안전 장치들 중 몇몇은 엘리베이터 머신 기구(elevator machine equipment), 예컨대 조속기(over speed governor) 부근에 배치되는 한편, 다른 장치들, 예컨대 스위치 및 잠금장치(lock)들은 엘리베이터 차체 도어들과 연관되고, 또 다른 장치들은 승강로 및 피트 내에 배치된다. 통상적으로, 안전 체인은 모터 및 브레이크로의 전력의 제어에 관련된다. 안전 체인을 따르는 여하한의 장치의 작동은 제어기가 메인 전원으로부터 모터 및 브레이크를 연결해제시키도록 한다. 전력은 엘리베이터 브레이크를 리프팅(lift)하는 데 필요하다. 그러므로, 안전 체인의 작동은 브레이크를 적용하고 구동 머신으로부터 전력을 제거함으로써, 엘리베이터 차체의 움직임을 방지한다.
현재, 엘리베이터 시스템은 상부 층이나 그 위, 통상적으로는 기계실 내에 배치되는 제어기를 포함한다. 엘리베이터 안전 코드들을 충족시키기 위한 안전 장치의 수리 또는 능동적 우회(active bypass)를 원활히 하기 위한 안전 체인 장치들의 모니터링은 안전 체인 내의 각각의 안전 장치로부터 제어기로 연장되는 분별력 있는(discreet) 컨덕터들을 필요로 한다. 이와 같이, 승강로를 따라 피트로부터, 이동 케이블 내에서 엘리베이터 차체로부터, 그리고 흔히 중간 층들로부터 제어기로 많은 수의 와이어들이 연장된다.
제어기, 엘리베이터 승강로의 피트 부분에 배치되는 승강로 안전 노드들을 포함하는 엘리베이터 안전 시스템에 대해 개시된다. 승강로 노드는 피트 안전 장치 및 엘리베이터 피트에 배치되는 하부 승강로 장치 중 하나에 작동가능하게 연결된다. 제 1 버스는 승강로 노드 및 제어기를 연결시킨다. 제 1 버스는 승강로 노드로부터 제어기로 직접적으로 통신 신호들을 전달한다. 차체 노드는 엘리베이터 차체에 배치된다. 차체 노드는 엘리베이터 차체에 배치되는 차체 안전 장치에 작동가능하게 연결된다. 제 2 버스는 차체 노드 및 제어기를 연결시킨다. 제 2 버스는 차체 노드로부터 제어기로 직접적으로 통신 신호들을 전달한다.
또한, 엘리베이터 시스템의 엘리베이터 안전 정보를 통신하는 방법이 개시된다. 상기 방법은, 엘리베이터 피트에 배치되는 승강로 노드의 안전 장치로부터 정보를 수집하는 단계, 상기 승강로 노드에서의 정보를 통신 신호로 처리하는 단계, 상기 통신 신호를 상기 승강로 노드로부터 제 1 버스를 통해 직접 제어기로 전달하는 단계, 엘리베이터 차체에 배치되는 차체 노드의 차체 안전 장치로부터 추가 정보를 수집하는 단계, 상기 차체 노드에서의 상기 추가 정보를 다른 통신 신호로 처리하는 단계, 및 상기 다른 통신 신호를 상기 차체 노드로부터 제 2 버스를 통해 직접 상기 제어기로 전달하는 단계를 포함한다.
후속 설명은 어떠한 방식으로도 제한으로 간주해서는 안된다. 첨부 도면들을 참조하면, 같은 요소들에는 유사한 번호가 매겨져 있다.
도면은 실시예에 따른 엘리베이터 제어 시스템을 예시한 블록도이다.
본 명세서에서는 도면들을 참조하여 제한이 아닌 예시의 방법으로 개시된 장치 및 방법의 1 이상의 실시예들의 상세한 설명이 제시된다.
일 실시예에 따른 엘리베이터 제어 시스템이 도 1에서 2로 일반적으로 예시되어 있다. 엘리베이터 제어 시스템(2)은 추진 시스템(propulsion system; 10)에 작동가능하게 연결되는 제어기(4)를 포함한다. 추진 시스템(10)은 승강로(도시 안됨)를 따라 엘리베이터 차체(14)를 이동시키는 모터(12) 및 엘리베이터 차체(14)를 정지시키는 브레이크(13)를 포함한다. 또한, 제어기(4)는 안전 제어 노드(24)에 작동가능하게 연결된다. 안전 노드(24)는 안전 문제의 발생시에 추진 시스템(20)으로의 전력을 단절시키도록 구성되고 배치되는 전력 차단부(power disconnect; 26)를 포함한다. 제어기(4)는 승강로를 따라 원하는 위치에 엘리베이터 차체(14)를 위치시키도록 추진 시스템(10)을 작동시키는 한편, 안전 제어 모드(24)는 기계실 및 상부 승강로 안전 장치들(27)을 모니터링한다.
엘리베이터 제어 시스템(2)은 승강로의 하부 또는 피트 부분에 배치되는 승강로 안전 노드(30)를 포함한다. 승강로 안전 노드(30)는 다양한 구조적 요건들/제약들에 따라 승강로 내에, 승강로의 피트 부분 위에, 또는 승강로에 인접하게 배치될 수 있다. 승강로 안전 노드(30)는, 예를 들어 엘리베이터 유지보수 동안 유지보수 당사자가 추진 시스템(10)의 사용을 중단시킬 수 있게 하는 피트 스위치(33)를 포함하는 피트 및 하부 승강로 장치(32)에 연결된다. 또한, 피트 및 하부 승강로 장치(32)는 피트 검사 장치; 서비스 및 유지보수 작업 동안 느리고 제어된 속도로 엘리베이터를 이동시키기 위한 수동 제어부들, 하부 승강로 접근 키, 및 서비스 및 유지보수를 위해 피트 영역에 대한 접근을 허용하기 위해 승강로의 홀 측으로부터 엘리베이터를 이동시키기 위한 제어부들 중 1 이상을 포함할 수 있다. 피트 및 하부 승강로 장치들(32)은, 예를 들어 버퍼 스위치들, 보상 시브 스위치(compensation sheave switch), 조속기 인장 시브 스위치(governor tension sheave switch), 반동-방지 장치 스위치(anti-rebound device Switch) 등을 포함하는 해당지역 규정 당국(local code authority)에 의해 요구되는 스위치들을 더 포함할 수 있다. 엘리베이터 제어 시스템(2)은 35로 도시된 것과 같은 추가적인 승강로 안전 노드들을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 추가적인 승강로 안전 노드(35)는 상술된 것과 유사한 방식으로 추가적인 피트 안전 및 하부 승강로 장치들(37)에 연결된다.
일 실시예에 따르면, 승강로 안전 노드(30)는 제 1 버스(40)를 통해 제어기(4)에 직접 연결된다. 제 1 버스(40)는 승강로 안전 노드(30)에서 처리되는 통신 신호들을 직접 제어기(4)로 전달한다. 또한, 제 1 버스(40)는 비-안전 관련 신호들, 예컨대 층간 버튼들로부터 제어기(4)로의 신호들을 전달하는 비-안전 노드(42)에 연결될 수도 있다. 제어기(4)는, 시동-전 점검 명령(pre-flight check command)을 승강로 안전 노드(30)에 통신하여 후속하는 엘리베이터의 시동 전에 모든 안전 신호들의 점검을 가능하게 하고, 또한 선택적 명령을 통신하여 하부 접근 키 스위치에 대한 피드(a feed to the lower access key switch)를 켜도록(turn on) 한다. "직접적으로 연결되는"이라는 용어는 제 1 버스를 통과한 통신 신호들이 제어기(4)에 도달하기 전에 어떠한 개입 노드도 통과하지 않는다는 의미로 이해하여야 한다. 본 실시예의 일 실시형태에 따르면, 제 1 버스(40)는 시리얼 버스이지만, 다른 타입의 통신 버스들도 채용될 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 상기 실시예에 따르면, 엘리베이터 제어 시스템(2)은 엘리베이터 차체(14)를 제어기(4)와 직접 연결시키는 제 2 버스(55)를 포함한다. 보다 구체적으로, 제 2 버스(55)는, 해당지역 규제 당국에 의해 요구되는 스위치들, 예컨대 차체 게이트 스위치(car gate switch), 안전 작동 스위치(safety operated switch), 비상 탈출 스위치(emergency escape switches), 차체-내 비상 정지 스위치들(in-car emergency stop switches), 도어 구역 센서들(door zone sensors), 비상 터미널 속도 제한 장치 센서들(emergency terminal speed limiting device sensors), 정상 터미널 정지 장치 센서들(normal terminal stopping device sensors) 등을 포함할 수 있는 차체 안전 장치들(64)에 연결되는 차체 안전 노드(60)로부터의 통신 신호들을 전달한다. 또한, 통신들은 엘리베이터의 다음 운행의 개시 이전에 모든 안전 신호들의 점검을 가능하게 하는 차체 노드(60)로의 여하한의 시동-전 점검 명령들을 포함할 수 있다. 상기 실시예의 일 실시형태에 따르면, 버스(55)는 차체 고정 전자기기들(car fixture electronics), 부하 중량 센서(load weighing sensor), 및 도어 제어기를 포함할 수 있는 비-안전 노드(69)에 연결된다. 상기 실시예의 다른 실시형태에 따르면, 제 2 버스(55)는 엘리베이터 차체(14)와 함께 승강로 내에서 선택적으로 이동가능한 제 2 엘리베이터 차체(90)로부터의 신호들을 전달한다. 상술된 것과 유사한 방식으로, 제 2 버스(55)는 차체 안전 노드(92)에서 처리되는 통신 신호들을 제어기(4) 및/또는 추진 시스템(10) 및 작동 제어 시스템으로 전달한다. 차체 안전 노드(92)는 차체 안전 장치들(94)을 포함한다. 또한, 버스(55)는, 예를 들어 차체 고정 전자기기들, 부하 중량 센서, 및/또는 도어 상태 센서를 포함하는 비 안전 노드(96)와 연결될 수 있다.
상기 실시예의 또 다른 실시형태에 따르면, 제어기(4)의 직접적인 통신과 더불어 제 2 버스(55)는 엘리베이터 차체(14)를 직접 전력 차단부(26)에 연결시키도록 구성될 수 있다. 이러한 방식에서는, 여하한의 잠재적인 안전상의 문제들이 있을 때 엘리베이터 차체(14)의 제어를 위해 추진 시스템(10)에 직접적으로 영향을 줄 수 있다. 즉, 차체 노드(60)로부터 기인한 안전상의 문제가 발생될 경우, 제 2 버스(55)는 제어기(4)를 우회해서 직접적으로 추진 시스템(10)에 신호를 보내 엘리베이터 차체(14)의 작동을 정지시킬 수 있다.
상기 실시예의 또 다른 실시형태에 따르면, 제 1 버스(40)는 승강로 안전 노드(30)를 전력 차단부(26)에 직접 연결하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식에서는, 잠재적인 안전상의 문제를 나타내는 신호들이 추진 시스템(10)에 직접 전송되어, 제어기(4)로부터의 입력 또는 지연을 요하지 않고 엘리베이터 차체(14)의 작동에 영향을 줄 수 있다. 즉, 승강로 안전 노드(30)로부터 기인한 안전 문제가 발생될 경우, 제 1 버스(40)는 제어기(4)를 우회해서 직접 추진 시스템(10)에 신호를 보내 엘리베이터 차체(14)의 작동을 정지시킬 수 있다.
승강로 안전 노드, 제어기, 및 추진 시스템 간의 직접적인 연결은 잠재적인 피트 및/또는 하부 승강로 안전 관련 신호들에 대한 신호 처리 시간을 단축시킨다. 또한, 직접적인 연결은 승강로를 통과하고 이동 케이블을 따르는 컨덕터들의 수 및 길이를 최소화한다. 이와 유사하게, 엘리베이터 차체, 제어기, 추진 시스템, 및 작동 제어부 간의 직접적인 연결은 잠재적인 차체 안전 신호들에 대한 신호 처리 시간을 단축시킨다. 또한, 직접적인 연결은 이동 케이블을 따라 나아가는 컨덕터의 수를 줄여준다. 이동 케이블에서의 컨덕터들의 수는 승강로를 따라 나아가는 전체 시스템의 무게를 줄여준다.
본 발명이 실시예 또는 실시예들을 기준으로 설명되었으나, 당업자라면 다양한 변경이 가해질 수 있으며, 그것의 요소들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않게 등가적 요소들로 대체될 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 본질적 범위를 벗어나지 않게 특정 상황 또는 재료가 본 발명의 개시내용들에 맞는 구성을 갖도록 많은 수정들이 가해질 수도 있다. 그러므로, 본 발명은 그를 수행하기에 최상의 모드로서 고려된, 개시된 특정 실시예들로만 제한되지 않고 청구범위에 속하는 모든 실시예들을 포괄하도록 구성되어 있다.

Claims (20)

  1. 엘리베이터 안전 시스템에 있어서,
    제어기;
    엘리베이터 승강로의 피트 부분(pit portion)에 배치되는 승강로 안전 노드(hoistway safety node) - 상기 승강로 안전 노드는 엘리베이터 피트에 배치되는 피트 안전 장치 및 하부 승강로 장치 중 하나에 작동가능하게 연결됨 - ;
    상기 승강로 안전 노드 및 상기 제어기를 연결하는 제 1 버스 - 상기 제 1 버스는 상기 승강로 안전 노드로부터 직접적으로 상기 제어기로 통신 신호들을 전달함 - ;
    엘리베이터 차체에 배치되는 차체 노드 - 상기 차체 노드는 상기 엘리베이터 차체에 배치되는 차체 안전 장치에 작동가능하게 연결됨 - ; 및
    상기 차체 노드 및 상기 제어기를 연결하는 제 2 버스 - 상기 제 2 버스는 상기 차체 노드로부터 직접적으로 상기 제어기로 통신 신호들을 전달함 - 를 포함하는 엘리베이터 안전 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엘리베이터 차체를 엘리베이터 승강로를 따라 이동시키도록 구성되는 모터 및 상기 승강로 내에서의 상기 엘리베이터 차체의 이동을 정지시키도록 구성되고 배치되는 브레이크를 포함하는 추진 시스템(propulsion system)을 더 포함하는 엘리베이터 안전 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 추진 시스템에 작동가능하게 연결되는 전력 차단부(power disconnect)를 더 포함하는 엘리베이터 안전 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 버스는 상기 전력 차단부를 통해 상기 추진 시스템에 직접 연결되며,
    상기 승강로 안전 노드는 안전 문제가 발생될 경우 상기 전력 차단부에 직접 신호를 보내 상기 추진 시스템의 작동을 정지시키도록 구성되고 배치되는 엘리베이터 안전 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 버스는 상기 전력 차단부를 통해 상기 추진 시스템에 연결되며,
    상기 차체 노드는 안전 문제가 발생될 경우 상기 전력 차단부에 직접 신호를 보내 상기 추진 시스템의 작동을 정지시키도록 구성되고 배치되는 엘리베이터 안전 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 버스는 시리얼 버스(serial bus)인 엘리베이터 안전 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 버스는 시리얼 버스인 엘리베이터 안전 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    엘리베이터 승강로의 피트 부분에 배치되는 다른 승강로 안전 노드를 더 포함하며,
    상기 다른 승강로 안전 노드는 상기 엘리베이터 피트에 배치되는 피트 안전 장치 및 하부 승강로 장치 중 하나에 작동가능하게 연결되는 엘리베이터 안전 시스템.
  9. 엘리베이터 안전 시스템의 엘리베이터 안전 정보를 통신하는 방법에 있어서,
    상기 방법은,
    엘리베이터 피트에 배치되는 승강로 노드의 안전 장치로부터 정보를 수집하는 단계;
    상기 승강로 노드에서의 정보를 통신 신호로 처리하는 단계;
    상기 승강로 노드로부터 제 1 버스를 통해 직접적으로 제어기에 상기 통신 신호를 전달하는 단계;
    엘리베이터 차체에 배치되는 차체 노드의 차체 안전 장치로부터 추가 정보를 수집하는 단계;
    상기 차체 노드에서의 추가 정보를 다른 통신 신호로 처리하는 단계; 및
    상기 차체 노드로부터 제 2 버스를 통해 직접적으로 상기 제어기에 상기 다른 통신 신호를 전달하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 버스를 통해 적어도 하나의 비 안전 노드(non safety node)로부터 상기 제어기로 정보를 전달하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 승강로 노드로부터 추진 시스템에 작동가능하게 연결되는 전력 차단부에 직접적으로 정보를 전달하는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    피트 안전 장치의 작동을 감지하는 단계; 및
    상기 피트 안전 장치의 작동에 반응하여, 상기 전력 차단부를 통해 상기 승강로 노드로부터 상기 추진 시스템으로의 전력 차단을 조성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    전력 차단부를 통해 상기 차체 노드로부터 상기 엘리베이터 시스템의 추진 시스템에 직접적으로 상기 추가 정보를 전달하는 단계를 더 포함하는 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    차체 안전 장치의 작동을 감지하는 단계; 및
    상기 차체 안전 장치의 작동에 반응하여, 상기 전력 차단부를 통해 상기 차체 노드로부터 상기 추진 시스템으로의 전력 차단을 조성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 정보를 통신 신호로 처리하는 단계는 상기 정보를 시리얼 통신 신호로 처리하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 추가 정보를 다른 통신 신호로 처리하는 단계는 상기 정보를 시리얼 통신 신호로 처리하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 엘리베이터 피트에 배치되는 다른 승강로 노드의 안전 장치로부터 정보를 수집하는 단계를 더 포함하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 다른 승강로 노드에서의 정보를 통신 신호로 처리하는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 다른 승강로 노드로부터 상기 제 1 버스를 통해 직접적으로 상기 제어기에 상기 통신 신호를 전달하는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 제 9 항에 있어서,
    다른 엘리베이터 차체에 배치되는 다른 차체 노드의 차체 안전 장치로부터 추가 정보를 수집하는 단계를 더 포함하는 방법.
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