CN107922150B - 电梯控制系统和操作电梯系统的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种电梯控制系统，其配置成控制电梯轿厢（12）沿着电梯井道（26）在起始位置和目的地位置（L2）之间的移动，所述控制系统包括轿厢保持位置监视单元。所述轿厢保持位置监视单元配置成：从第一轿厢位置参考系统（40）接收第一触发信号（62）；在接收到所述第一触发信号时，从另外的轿厢位置参考系统接收信号以检测第一指示符（66）；在接收到所述电梯轿厢（12）的另外的服务呼叫时，从所述另外的轿厢位置参考系统接收另外的信号并从所述第一轿厢位置参考系统（40）接收第二触发信号（70A）以检测第二指示符（74A）；以及基于所述第一指示符（66）和所述第二指示符（74A）的比较来检测所述电梯轿厢（12）在所述保持时段（68）期间是否已经移动。

Description

电梯控制系统和操作电梯系统的方法

本公开涉及一种电梯控制系统和一种操作电梯系统的方法。

电梯系统沿着井道移动电梯轿厢以在不同层站之间运送乘客。在牵引式电梯中，轿厢通过牵引滑轮和张紧构件(例如，绳或带)之间的牵引而驱动。牵引滑轮由旋转地联接到牵引滑轮的马达驱动。牵引滑轮被张紧构件摩擦接合，使得牵引滑轮的旋转转移成张紧构件围绕牵引滑轮的线性移动。张紧构件联接到电梯轿厢并且在大多数情况下还联接到平衡配重，使得张紧构件的线性移动导致电梯轿厢在井道中的向上或向下移动。如果平衡配重存在，则电梯轿厢和平衡配重沿着井道在相反方向上移动。

当电梯轿厢已经到达期望的层站时，牵引滑轮的旋转停止。通常，牵引滑轮的旋转位置通过保持制动器固定，所述保持制动器接合牵引滑轮或马达与牵引滑轮之间的传动系。由于张紧构件与牵引滑轮的摩擦接合，即使对于较长的保持时间，轿厢的位置也保持在期望层站。

尽管传统上未涂覆的钢丝绳已经用作牵引驱动电梯中的张紧构件，但是近年来其他张紧构件配置已经变得流行。其中，具有承重绳索(例如由钢丝制成或者由合成纤维制成)以及在承重绳索周围具有涂层的张紧构件有多重配置。这样的张紧构件可以具有传统绳索的形状。一种特别流行的张紧构件配置包括涂覆的带张紧构件，所述带张紧构件具有带的形状并且包括彼此平行并排布置并由涂层分开的多根承重绳索(例如，由钢丝制成或由合成纤维制成)。在这种配置中，当张紧构件在牵引滑轮上延伸时，牵引滑轮的牵引表面摩擦地接合张紧构件的涂层。通常，涂层是聚合物涂层，例如，由聚氨酯和/或合成橡胶制成。

虽然已很好地理解钢丝绳和钢牵引滑轮之间的摩擦接合，但是聚合物涂覆的张紧构件与牵引滑轮的摩擦接合的经验较少。特别关注的是，在这样的配置中，摩擦接合是否可能在张紧构件长时间静态接合牵引滑轮的条件下发生变化。在电梯系统中，这种情况可能发生在以下情况中，其中轿厢在层站停靠较长的时段，直到新的呼叫分配给轿厢(例如，当电梯轿厢已经服务了最后一次呼叫并停留在目的地层站一夜没有使用时，直到第二天早上接收到第一个呼叫)。在这种情况下，张紧构件与牵引滑轮的摩擦接合必须足够大以平衡轿厢的重量或轿厢与平衡配重之间的任何重量差异。否则，轿厢会在井道中上下移动一段距离。如果有平衡配重并且轿厢是空的，则张紧构件与牵引滑轮之间的摩擦接合的失去通常会导致轿厢向上移动，因为平衡配重的重量通常等于空的轿厢的重量加上轿厢的标称负载的一半。当轿厢门响应于呼叫而打开并且轿厢已经向上移动了几厘米时，这将相对于层站地板形成台阶，并且因此对进入轿厢的乘客造成潜在的安全隐患。

提供电梯控制系统和电梯系统将是有利的，其允许检测牵引滑轮和张紧构件之间的摩擦接合在轿厢应当停靠在井道中的期望位置的情况下，甚至在轿厢意图长时间保持在井道中的一个位置的情况下是否足够大。

本文描述的实施方案提供了一种电梯控制系统，其包括配置成控制电梯轿厢沿着电梯井道在起始位置和目的地位置之间的移动的电梯控制系统，所述控制系统包括轿厢保持位置监视单元，所述轿厢保持位置监视单元配置成监视电梯轿厢在保持时段期间是否已经在井道中向上或向下移动。所述轿厢保持位置监视单元配置成：从第一轿厢位置参考系统接收第一触发信号；在接收到第一触发信号时，从另外的轿厢位置参考系统接收信号以检测第一指示符，第一指示符指示当接收到第一触发信号时电梯轿厢在井道中的位置与当在目的地位置停靠时电梯轿厢在井道中的位置之间的行进距离；在接收到电梯轿厢的另外的服务呼叫时，从另外的轿厢位置参考系统接收另外的信号并从第一轿厢位置参考系统接收第二触发信号以检测第二指示符，第二指示符指示在保持时段结束时电梯轿厢在井道中的位置与当电梯轿厢从第一轿厢位置参考系统接收到第二触发信号时电梯轿厢在井道中的位置之间的行进距离；以及基于第一指示符和第二指示符的比较来检测电梯轿厢在保持时段期间是否已经移动。

另外的实施方案可以包括电梯系统，所述电梯系统包括驱动机器、联接到驱动机器和电梯轿厢诸如以使电梯轿厢沿垂直方向在层站之间移动的张紧构件以及根据前述实施方案中任一实施方案所述的电梯控制系统。在另外的实施方案中，电梯系统可以是牵引驱动电梯系统，所述牵引驱动电梯系统包括驱动机器，所述驱动机器具有旋转地联接到驱动马达的牵引滑轮，张紧构件在牵引滑轮上延伸并且在其在牵引滑轮上延伸的部分中摩擦地接合牵引滑轮的牵引表面；电梯系统还包括保持制动器，所述保持制动器接合驱动机器以将电梯轿厢保持在期望位置。在实施方案中，保持制动器可以配置成接合牵引滑轮或牵引滑轮所旋转地联接的驱动轴。

本文公开的另外的实施方案涉及一种控制电梯轿厢沿着电梯井道在起始位置和目的地位置之间的移动的方法，所述方法包括通过实行以下步骤来监视电梯轿厢在保持时段期间是否已经在井道中向上或向下移动：从第一轿厢位置参考系统接收第一触发信号；在接收到第一触发信号时，从另外的轿厢位置参考系统接收信号以检测第一指示符，第一指示符指示当接收到第一触发信号时电梯轿厢在井道中的位置与当停靠在目的地位置时电梯轿厢在井道中的位置之间的行进距离，在接收到电梯轿厢的另外的服务呼叫时，从另外的轿厢位置参考系统接收另外的信号并且从第一轿厢位置参考系统接收第二触发信号以检测第二指示符，第二指示符指示在保持时段结束时电梯轿厢在井道中的位置与当电梯轿厢从第一轿厢位置参考系统接收到第二触发信号时电梯轿厢在井道中的位置之间的行进距离；以及基于第一指示符和第二指示符的比较来检测电梯轿厢在保持时段期间是否已经移动。

通过如图所示的示例性实施方案更详细地描述特定方面和实施方案。

图1是包括电梯轿厢和通过聚合物涂覆的张紧构件连接到电梯轿厢的平衡配重的电梯系统的透视图。

图2是用于控制电梯轿厢和平衡配重的移动的电梯起重机的示意图；

图3A是电梯系统的一部分的高度示意性图，其示出了起重机、张紧构件、平衡配重和包括基于井道的轿厢位置参考系统的位置感测单元的电梯轿厢；

图3B是电梯系统的一部分的另外的高度示意性图，其示出了井道壁、多个层站和基于井道的轿厢位置参考系统的附接到井道壁的多个轿厢位置开关元件；

图4是示出监视电梯轿厢在保持时段期间是否已经向上或向下移动的基本方式的示意图。

图1是电梯系统10的透视图，所述电梯系统包括电梯轿厢12、平衡配重14、张紧构件16、电梯起重机18、基于机器的轿厢位置参考系统20、限位开关22和控制器24。电梯轿厢12和平衡配重14与张紧构件16连接并悬挂在包括层站L1、L2和L3的井道26中。张紧构件16是聚合物涂覆的张紧构件，其具有聚合物涂层，在所述聚合物涂层中嵌有多根承重绳索。涂层由聚氨酯制成。承重绳索由绞合在一起形成股线的钢丝制成，所述股线分别绞合以形成承重绳索。张紧构件16分别具有带的构型，其中多根承重绳索彼此紧邻并排布置并由聚氨酯涂层分开。

电梯轿厢12和平衡配重14通过张紧构件16互连以在井道26内同时并且在相反方向上移动。在所示实施方案中，张紧构件16以1∶1绳捆的配置悬挂电梯轿厢12和平衡配重14。其他绳捆配置是可以想到的，特别是2∶1绳捆配置，或者甚至更高的绳捆配置，诸如4∶1绳捆。平衡配重14平衡电梯轿厢12的负载并且促进电梯轿厢12的移动。在一个实施方案中，平衡配重14的质量大约等于电梯轿厢12的质量加上电梯轿厢12的最大额定负载的一半。张紧构件16接合电梯起重机18，所述电梯起重机控制电梯轿厢12和平衡配重14的移动。

限位开关22由与电梯轿厢12一起搭载的凸轮(未示出)致动，以确保电梯轿厢12不会进入安装有电梯起重机18的井道的高架结构中。当电梯轿厢12向上移动经过顶部层站L3时，限位开关22被致动。限位开关22可以是机械致动的杠杆或开关，或者是在轿厢安装的凸轮与限位开关22电接触时被致动的电开关。当由电梯轿厢12致动时，限位开关22向电梯控制器24提供信号以移除起重机18的电力，这防止轿厢12和平衡配重14在任一方向上的所有进一步进。电梯系统10可以包括另外的限位开关以防止电梯轿厢12进入井道26的顶部或底部。

位于井道26中的控制器空间28中的控制器24向电梯起重机18提供信号以控制电梯轿厢12的加速、减速、调平和停靠。控制器24还从基于机器的轿厢位置编码器20和限位开关22接收信号。

图2是用于控制电梯轿厢12和平衡配重14的移动的电梯起重机18的详细透视图。电梯起重机18包括马达30、制动器32、驱动轴34以及牵引滑轮36。驱动轴34从马达30突出。牵引滑轮36固定地设置在驱动轴34上。在一些实施方案中，驱动滑轮36可以与驱动轴34一体地形成。制动器32在驱动轴34的相对于牵引滑轮36的相对端处邻近于马达30定位。制动器32可以另选地位于相对于马达30与牵引滑轮36相对的侧上。牵引滑轮36包括用于分别机械地接合张紧构件16(张紧构件16在图2中未示出)的牵引表面38。

驱动轴34由马达30驱动。这种旋转导致牵引滑轮36旋转。由于张紧构件16与牵引滑轮36的牵引表面38之间的摩擦，这导致电梯轿厢12和平衡配重14的线性移动。马达30基于从控制器24接收的信号来驱动驱动轴34。由马达30提供在张紧构件16上的力(即，转矩)的量值和方向控制电梯轿厢12的移动的速度和方向以及电梯轿厢12的加速和减速。

当电梯轿厢12停靠时(例如，如果其已经到达其目的地站层)，制动器32接合驱动轴34以防止电梯轿厢12作任何进一步移动。在一个实施方案中，制动器32可以是鼓式制动器，其包括具有两个内部垫的鼓，所述内部垫偏置成与重型弹簧接合，并且通过电磁力使其脱离。本领域中已知的其他制动器配置也是可以想到的。当接合制动器32时，由电梯轿厢12和平衡配重14的相对重量引起的转矩施加在制动器32上。具体来说，如果电梯轿厢12的总质量(即，电梯轿厢12的质量加上其中的负载)大于平衡配重14的质量，则沿一个方向将转矩施加在制动器32上。相反，如果平衡配重14的质量大于电梯轿厢12的整体质量，则沿相反方向将转矩施加在制动器32上。

基于机器的轿厢位置参考系统20安装到起重机18，诸如以检测起重机18的至少一个部件(例如驱动轴34或牵引滑轮36)的旋转角度。在一个实施方案中，基于机器的轿厢位置参考系统20可以包括安装在驱动轴34的一端例如与制动器32相对的端(图2中的前端)的旋转角度编码器，以及对应的旋转角度传感器。基于机器的轿厢位置参考系统20通过检测起重机的部件(驱动轴34或牵引滑轮36)的旋转角度，向控制器24提供与电梯轿厢12在井道26内的位置有关的信号。由此，基于机器的轿厢位置参考系统20配置成基于机器侧上的至少一个部件(即牵引表面38的驱动上游的部分)的旋转运动来提供连续的轿厢位置信息，其中牵引滑轮36的旋转运动传送给张紧构件16。

图3A和图3B是示出如用于电梯系统10中的基于井道的轿厢位置参考系统40的原理的示意图。基于井道的轿厢位置参考系统配置成检测电梯轿厢12的位置，或固定地联接到电梯轿厢12的任何部件相对于井道26的位置。图3A是电梯系统10的部分10A的高度示意性图，其示出了起重机18，所述起重机包括牵引滑轮36、张紧构件16、平衡配重14和电梯轿厢12。电梯轿厢12包括基于井道的轿厢位置参考系统40的轿厢位置感测单元。轿厢位置感测单元包括轿厢位置传感器42。图3B是电梯系统10的另外部分10B的另外的高度示意性图，其示出了井道壁26A、多个层站L1、L2、L3和多个层站位置指示器44、46、48。每个层站位置指示器44、46、48与相应的层站L1、L2、L3相关联。层站位置指示器44、46、48在与每个层站L1、L2、L3对应的相应位置处附接到井道壁26A。每个层站位置指示器44、46、48沿垂直方向从对应层站L1、L2、L3的位置下方的第一预定距离X1延伸到对应层站L1、L2、L3上方的第二预定距离X2。如图3B所示，层站位置指示器44、46、48可以相对于层站L1、L2、L3对称地布置。然后，第一和第二距离X1和X2可以彼此相等。在其他配置中，层站位置指示器可以相对于层站L1、L2、L3不对称地布置。那么，第一距离X1和第二距离X2通常将不彼此相等。类似地，如果轿厢没有精确地停靠在相应的层站位置指示器的相对端之间的中间位置，则第一距离X1和第二距离X2将不彼此相等。层站位置指示器具有基于井道的轿厢位置参考系统40的轿厢位置开关元件44、46、48的功能。每个层站位置指示器44、46、48可以沿着井道26的延伸部在其相应的相对端处包括开关元件。图3A和图3B所示的电梯系统10的部分10A和10B之间的距离是任意的。实际上，这个距离将被设定成使得当经过层站位置指示器44、46、48时，轿厢安装的位置传感器42可以与层站位置指示器44、46、48交互。

基于井道的轿厢位置参考系统40与电梯系统10结合使用，以尽可能直接准确地确定电梯轿厢12在井道26内的位置。基于井道的轿厢位置参考系统40包括安装到电梯轿厢12的至少一个轿厢位置传感器42。例如，轿厢安装的轿厢位置传感器42可以位于电梯轿厢12上的任何位置处，举例来说，诸如轿厢12的顶部或底部处。在图3A中，轿厢位置传感器42在邻近于安装有层站位置指示器44、46、48的井道壁26A的侧处安装到电梯轿厢12的底部。

基于井道的轿厢位置参考系统40包括位于电梯井道26的顶部附近、邻近于电梯系统10的顶部层站L3的顶部层站位置指示器48；以及位于井道26底部附近、邻近于底部层站L1的底部层站位置指示器44。在常规的电梯系统10中，当电梯轿厢12到达顶部或底部层站位置指示器48、44时，电梯系统10记录电梯轿厢12在井道12中的绝对位置。此外，相应的层站位置指示器46设置在电梯系统10中的每个其他层站L2处。在图3B中，仅示例性地示出具有其对应的层站位置指示器46的这些层站L2中的一个。取决于建筑物中层站的数量，层站位置指示器46的数量可以大于一或零。在一些实施方案中，顶部或底部层站位置指示器48、44可以非常长并且甚至与一个或几个层站重叠。例如，每个层站位置指示器44、46、48可以使用诸如安装支架等已知的安装装置安装到相应的层站门支柱或门槛。将层站位置指示器44、46、48安装到层站门支柱或门槛的优点在于，层站位置指示器44、46、48的位置将随着建筑物的沉降而改变，而层站位置指示器相对于相应的层站L1、L2、L3的距离将保持不变。因此，层站位置指示器提供了电梯轿厢相对于每个层站L1、L2、L3的位置的直接指示。另选地，层站位置指示器44、46、48可以安装在引导电梯轿厢12在井道26中的移动的导轨上。

层站位置指示器44、46、48可以包括本领域中已知的任何合适的位置指示器或智能叶片。层站位置指示器44、46、48不需要包括相对于安装有相应的层站位置指示器44、46、48的层站L1、L2、L3的任何唯一识别信息。这样，基于井道的轿厢位置参考系统40可以比依赖于以下指示器的系统更容易并且以更低的成本实施：包括关于其所安装到的层站L1、L2、L3的唯一可识别信息。层站位置指示器44、46、48仅向基于井道的轿厢位置参考系统40指示电梯轿厢12处于层站L1、L2、L3，而不指示在哪个层站L1、L2、L3。

在一个实施方案中，层站位置指示器或轿厢位置开关元件44、46、48可以具有机械开关元件的配置，例如，开关叶片。开关叶片44、46、48布置成使得包括在轿厢位置感测单元中的轿厢位置传感器42在其经过开关叶片44、46、48时与开关叶片44、46、48交互。例如，开关叶片44、46、48可以具有凸轮配置，当开关传感器42经过开关叶片时，所述凸轮移动轿厢安装的开关传感器42的部件，由此指示每当开关叶片44、46、48中的一个的凸轮致动轿厢安装的开关传感器42时电梯轿厢12相对于层站L1、L2、L3中的相应层站的绝对位置。在其他实施方案中，层站位置指示器或轿厢位置开关元件44、46、48可以是磁性或光学叶片。在层站位置指示器44、46、48是磁性的实施方案中，轿厢安装的位置传感器42可以是霍尔效应装置，其在放置成紧邻磁体时产生电输出信号。在层站位置指示器44、46、48是光学叶片的实施方案中，轿厢安装的位置传感器42可以是光学传感器，其使用从光学叶片反射的光来确定电梯轿厢12相对于层站L1、L2、L3的位置。如图3A和图3B所示，轿厢安装的位置传感器42和层站位置指示器44、46、48布置成使得当电梯轿厢12位于相应的层站L1、L2、L3处时轿厢安装的位置传感器42设置在多个层站位置指示器44、46、48中的一个附近。通过将轿厢安装的传感器42定向成诸如面向层站位置指示器44、46、48，当电梯车厢12和轿厢安装的传感器42在井道26内上下行进时，轿厢安装的位置传感器42可以检测每个层站位置指示器44、46、48的存在。

上述基于井道的轿厢位置参考系统40可以用于确定电梯轿厢12在电梯轿厢12意图在井道26中的位置处(特别是在层站L1、L2、L3中的一个处)保持静止不动的时段期间是否已经在井道26中垂直地(即向上或向下)移动。在这种情况下，接合制动器32使得牵引滑轮36的旋转被阻止。然而，可能发生的是，张紧构件16在由平衡配重16与包括其负载的轿厢12的不同重量产生的不平衡的情况下在牵引滑轮36上滑动。具体地，在聚合物涂覆的张紧构件16的情况下，已经观察到，在某些条件下，张紧构件与牵引滑轮36的牵引表面38的摩擦接合在张紧构件16长时间静态地接合牵引表面38时发生变化。

图4是示出监视电梯轿厢12在保持时段期间是否已经向上或向下移动的原理方式的示意图。在图4中示出了示例性情况，其中电梯轿厢12在沿向下方向移动时接近目的地层站L2，在目的地层站L2处停留保持时段68，并且然后沿向上方向离开目的地层站L2。不言而喻，对应的考虑适用于其他情况。

当电梯轿厢12接近目的地层站(例如，图3B中的层站L2)时，基于井道的轿厢位置参考系统40在基于井道的轿厢位置参考系统40的轿厢安装的位置传感器42开始与同目的地层站L2相关联的层站位置指示器46交互时产生第一触发信号。这种情况由图4中的附图标记62标记。电梯轿厢12进一步接近目的地层站L2，并且最终在目的地层站L2停靠。这种情况由图4中的附图标记64标记。在62和64之间的时间内，电梯轿厢12在井道26中行进距离X2。这个行进距离X2可以通过包括检测牵引滑轮36或驱动轴34的旋转的轿厢位置编码器的另外的基于机器的轿厢位置参考系统20或者通过配置成在电梯轿厢12沿着井道26行进时检测起重机18的旋转的任何另外的轿厢位置参考系统进行检测。在产生第一触发信号的时间62与电梯轿厢12在目的地层站L2处停靠的时间64之间检测由另外的基于机器的轿厢位置参考系统20传送的信号传送第一指示符66。

一旦电梯轿厢12已经到达目的地层站L2，则其在目的地层站L2处停靠一段保持时段。保持时段由图4中的附图标记68标记。在保持时段68期间，电梯制动器32被接合，并且因此电梯轿厢12意图在目的地层站L2处保持静止。在保持时段68结束时，电梯轿厢12已经接收到另一个呼叫并且开始向另一层站移动。这种情况由图4中的附图标记70标记。当电梯轿厢12在保持时段68结束后开始移动时，基于井道的轿厢位置参考系统40的轿厢安装的位置传感器42与层站位置指示器46之间的交互继续，直到电梯轿厢12再次到达层站位置指示器46结束的井道26中的位置。取决于电梯轿厢12是沿向上方向移动还是沿向下方向移动，这种情况由图4中的附图标记72A或72B标记。在时间72A或72B处，基于井道的轿厢位置参考系统40传送第二触发信号。在70与72A或72B之间的时间内，电梯轿厢12在井道26中行进一段距离。这个行进距离可以再次通过另外的基于机器的轿厢位置参考系统20检测。在电梯轿厢12在保持时段68之后开始移动的时间70与由基于井道的轿厢位置参考系统40产生第二触发信号的时间72A或72B之间检测由另外的基于机器的轿厢位置参考系统传送的信号传送第二指示符74A或74B(取决于电梯轿厢是沿向上方向移动还是沿向下方向移动)。如果电梯轿厢12在保持时段68期间在层站L2的位置处已经保持静止，则第二指示符74A或74B应该等于第一指示符66。如果第二指示符74A小于第一指示符66并且电梯轿厢12在保持时段68之后沿向上方向移动，则这指示电梯轿厢12在保持时段期间已经垂直向上移动。相应地，如果第二指示符74A大于第一指示符66并且电梯轿厢12在保持时段68之后沿向下方向移动，则这指示电梯轿厢12在保持时段68期间已经垂直向上移动。这样的向上移动是张紧构件16在保持时段68期间已经滑过牵引滑轮的牵引表面的指示。

如果电梯轿厢12比平衡配重14重，则电梯轿厢12在保持时段68期间向下移动也是可能的。如果电梯轿厢12从上方接近层站L2并且沿向上方向离开层站L2，则电梯轿厢12的这种移动可以通过第二指示符74A比第一指示符66大来检测。相应地，如果电梯轿厢12从上方接近层站L2并且沿向下方向离开层站L2，则电梯轿厢12的这种移动可以通过第二指示符74B比第一指示符66小来检测。

层站位置指示器叶片46相对于其对应的层站L2不对称地定位的配置也是可以想到的。在这样的配置中，引起与基于井道的轿厢位置参考系统40的轿厢安装的传感器42开关交互的层站位置指示器46的相对端与层站L2的位置相距不同的距离X1、X2。在这样的配置中，层站L2的位置与对应的层站位置指示器叶片46的下端之间的距离X1将与层站L2的位置与对应的层站位置指示器叶片46的上端之间的距离X2不同，并且因此，如果电梯轿厢12从上方接近层站L2，在保持时段68期间在层站L2处保持静止，并且在保持时段68之后沿向下方向离开层站L2，则第一指示符66和第二指示符74A或74B之间的预定差异将不同于零(反之亦然)。在这种情况下，如果第一指示符66和第二指示符74A或74B之间的差异对应于预定差异，则确定电梯轿厢12在保持时段68期间在井道26中已经保持静止。如果第一指示符66和第二指示符74A或74B之间的差异不同于预定差异，即小于或大于预定差异，则确定电梯轿厢12在保持时段68期间已经沿着井道26移动。

如上文公开的实施方案提供了一种电梯控制系统和一种电梯系统，其允许检测牵引滑轮和张紧构件之间的摩擦接合在电梯轿厢应当停靠在井道中的期望位置的情况下，甚至在轿厢意图长时间保持在井道中的一个位置的情况下是否足够大。

本文描述的实施方案提供了一种电梯控制系统，其包括配置成控制电梯轿厢沿着电梯井道在起始位置和目的地位置之间的移动的电梯控制系统，所述控制系统包括轿厢保持位置监视单元，所述轿厢保持位置监视单元配置成监视电梯轿厢在保持时段期间是否已经在井道中向上或向下移动。所述轿厢保持位置监视单元配置成：从第一轿厢位置参考系统接收第一触发信号；在接收到第一触发信号时，从另外的轿厢位置参考系统接收信号以检测第一指示符，第一指示符指示当接收到第一触发信号时电梯轿厢在井道中的位置与当在目的地位置停靠时电梯轿厢在井道中的位置之间的行进距离；在接收到电梯轿厢的另外的服务呼叫时，从另外的轿厢位置参考系统接收另外的信号并从第一轿厢位置参考系统接收第二触发信号以检测第二指示符，第二指示符指示在保持时段结束时电梯轿厢在井道中的位置与当电梯轿厢从第一轿厢位置参考系统接收到第二触发信号时电梯轿厢在井道中的位置之间的行进距离；以及基于第一指示符和第二指示符的比较来检测电梯轿厢在保持时段期间是否已经移动。

术语井道在本文中以一般意义使用，也包括玻璃井道或全景电梯，其中电梯轿厢沿着垂直路径移动而不受一侧或多侧上的井道壁的限制。

保持时段是电梯轿厢意图在目的地位置保持静止的时段。典型地，电梯轿厢将通过接合电梯系统的保持制动器而固定。在实施方案中，保持制动器可以接合电梯系统的驱动机器，例如驱动滑轮或驱动轴。尽管牵引滑轮的旋转被保持制动器阻止，但是如果张紧构件滑过牵引滑轮，则仍可能发生电梯轿厢的不希望的垂直移动。

第二指示符指示在保持时段结束时电梯轿厢到达的井道中的位置与当接收到第二触发信号时电梯轿厢到达的井道中的位置之间的行进距离。在保持时段期间，电梯轿厢意图在目的地位置保持静止。在这种情况下，第二指示符将具有与目的地位置和井道中产生第二触发信号的第一轿厢位置参考系统的开关元件的位置之间的距离对应的预定值。如果电梯轿厢在一个方向上行进时到达目的地位置并且在沿与电梯轿厢已经接近目的地位置所沿方向相反的方向行进时离开目的地位置，则第一触发信号和第二触发信号可以在电梯轿厢通过第一轿厢位置参考系统的相同开关元件时产生。在该情况下，当电梯轿厢在保持时段期间在井道中已经保持静止时，第一和第二指示符应该相等。因此，如果没有检测到第一指示符和第二指示符之间的差异，则这指示电梯轿厢在保持时段期间确实尚未沿着井道移动，并且因此指示张紧构件在牵引滑轮上没有发生滑动。第一指示符和第二指示符之间的任何非零差异将指示电梯轿厢在保持时段期间已经沿着井道移动，例如，由于保持时段间发生的张紧构件相对于牵引滑轮的滑动现象，从而引起电梯轿厢在保持时段期间在井道中向上或向下移动。如上所述，特别是在使用具有聚合物涂层(例如聚氨酯涂层)的张紧构件的牵引驱动电梯中，可能出现这种滑动现象，如在使用涂层钢带张紧构件的牵引驱动电梯的情况下。

在电梯轿厢经过第一轿厢位置参考系统的不同于产生第一触发信号的开关元件的开关元件时产生第二触发信号的情况下，当轿厢在保持时段中已经在井道中保持静止时，第一指示符和第二指示符可以彼此相差预定差异。预定差异取决于第一轿厢位置参考系统的相应开关元件距离层站位置的距离。一个实例可以是这样的实施方案，其中层站位置指示器叶片的相对端用作第一轿厢位置参考系统的开关元件，并且层站位置指示器叶片相对于层站不对称地安装，使得其上端距离层站位置的距离不同于其下端距离层站位置的距离。在这种配置中，如果轿厢从上方接近层站并向下离开层站，则第一指示符和第二指示符之间的预定差异将不同于零(反之亦然)。电梯轿厢在保持时段期间的移动通过确定第一指示符和第二指示符之间的差异是否对应于预定差异(在该情况下，确定电梯轿厢已经保持静止)，或者这种差异是否不同于预定差异(在该情况下，确定电梯轿厢已经移动)而检测。

第一轿厢位置参考系统和另外的位置参考系统不必是独立的系统。第一轿厢位置系统可以配置成尽可能直接地检测电梯轿厢或者直接联接到电梯轿厢的部件相对于井道的移动。因此，第一轿厢位置参考系统可以称为基于井道的轿厢位置参考系统。在大多数情况下，第一轿厢位置参考系统将配置成诸如当电梯轿厢在井道中经过预定参考位置时传送信号。典型地，这种基于井道的轿厢位置参考系统的垂直分辨率将是相对粗略的，例如，只传送指示接近或已经经过特定层站的一个或两个触发信号。另外的位置参考系统可以配置成当轿厢沿着井道移动时通常甚至连续地或准连续地传送表示轿厢的位置的具有高垂直分辨率的信号。例如，另外的轿厢位置参考系统可以是配置成检测驱动电梯轿厢的起重机的至少一个部件的移动的基于机器的轿厢位置参考系统。因此，另外的轿厢位置参考系统将通过检测起重机的部件的运动以更间接的方式提供轿厢在井道中的位置的指示。如果第一轿厢位置参考系统能够传送表示轿厢在井道中的位置的垂直分辨率足够高的信号，则这两个系统可以是相同的，例如在包括用于检测轿厢在井道中的位置的调速器安装的编码器的电梯系统中。

轿厢保持位置监视单元可以实施为电梯控制系统中的软件功能。软件功能可以比较在电梯轿厢的入口处由基于机器的轿厢位置参考系统传送到基于井道的轿厢位置参考系统的层站位置指示器叶片中直到电梯轿厢在目的地层站处停靠为止的编码器计数与在电梯轿厢开始再次移动后直到其再次到达层站位置指示器叶片为止在电梯轿厢从目的地层站的下一出口处计数的编码器计数。在长的休息时段之后与预期计数差别很大指示张紧构件相对于牵引滑轮的滑动问题并且可以用于激活对策。差异的程度也可能有利于衡量对策。这样可以在对乘客显而易见之前识别和解决任何潜在的安全隐患。特别的有益效果在于，只有在安装时和在张紧构件滑动现象已经发生并避免使用不需要的对策惩罚其他电梯系统的情况下才需要采取对策。

特定实施方案可以单独或组合地包括以下可选特征中的任一个：

在实施方案中，轿厢保持位置监视单元可以配置成如果第一指示符和第二指示符之间的差异不同于预定差异，则检测到电梯轿厢在保持时段期间已经沿着井道移动。在当电梯轿厢距离目的地位置的距离相同时产生第一触发信号和第二触发信号的配置中，预定差异可以为零。然而，其中预定差异由于当电梯轿厢距离目的地位置的距离大于或小于当产生第二触发信号时电梯轿厢距离目的地位置的距离而不是零的配置也是可以想到的。

在实施方案中，基于井道的轿厢位置参考系统可以包括多个开关元件，所述开关元件配置成与安装到电梯轿厢的传感器交互，每个开关元件沿着井道定位在预定位置处。开关元件可以是常规已知的基于井道的轿厢位置参考系统的层站位置指示器。

开关元件可以是机械开关(例如与作为传感器的开关交互的叶片)、磁性开关、电开关、光学开关或其他开关，其以预定的垂直位置安装到井道壁。对应的传感器单元可以安装到电梯轿厢，诸如以在电梯轿厢在井道内移动期间经过所述开关元件中的一个时产生触发信号。通常，这样的开关元件用于检测轿厢接近所述层站中的一个，并且在电梯轿厢接近目的地层站时起始电梯轿厢的减速。

在实施方案中，目的地位置可以是井道中的层站位置，并且基于井道的轿厢位置参考系统可以是层站位置参考系统。

在实施方案中，触发信号可以指示电梯轿厢正在接近目的地层站，并且另外的触发信号可以指示电梯轿厢已经离开目的地层站。

在实施方案中，另外的位置参考系统可以是基于机器的位置参考系统。例如，另外的位置参考系统可以配置成检测牵引滑轮或驱动马达的旋转。例如，另外的位置参考系统可以具有检测驱动马达的驱动轴的旋转的编码器的配置。牵引滑轮与驱动马达的驱动轴旋转地联接。编码器可以是磁性编码器、光学编码器等。

在实施方案中，电梯控制系统可以配置成如果检测到电梯轿厢在保持时段期间已经在井道中移动了等于或大于预定阈值的偏移距离，则阻止打开轿厢门和/或层站门。这在电梯轿厢在保持时段期间已经移动了例如几厘米并且在层站地板和电梯轿厢的地板之间形成了台阶的情况下避免了进入电梯轿厢的乘客的任何潜在的安全隐患。例如，如果在先前停靠处已经检测到保持时段期间电梯轿厢在井道中移动了等于或大于预定阈值的偏移距离，则每当轿厢已经在层站停靠了预定保持时段或更长时，可以阻止打开轿厢门和/或层站门。

为了去除这样的台阶，如果轿厢保持位置监视单元检测到电梯轿厢在保持时段期间已经在井道中移动，则可以起始再调平操作。作为更简单的对策，电梯控制系统可以配置成如果轿厢保持位置监视单元检测到电梯轿厢在保持时段期间已经在井道中移动，则在打开轿厢门和/或层站门之前执行电梯轿厢在井道中的校正移动。例如，校正移动可以与在将轿厢门和层站门打开之前将电梯轿厢驱动到另一层站并返回到其开始时的层站使得乘客可以进入轿厢那样简单。在校正移动完成后，任何台阶都将消失。例如，如果在先前停靠处已经检测到保持时段期间电梯轿厢在井道中移动了等于或大于预定阈值的偏移距离，则每当电梯轿厢已经在层站处停靠预定保持时段或更长时，可以实行轿厢的校正移动。

在实施方案中，电梯控制系统可以配置成根据保持时段的持续时间来评估在保持时段期间电梯轿厢的偏移距离。这种评估可以用于识别发生滑动现象的电梯，并且也可以用于确定滑动现象的程度。如果有必要，则可以基于评估为电梯系统安排具体的维护程序。这个安排可以由电梯控制系统自动完成。维护计划表可以自动修改(例如，电梯控制系统可以创建特定的非常规维护任务)。

另外的实施方案可以包括电梯系统，所述电梯系统包括驱动机器、联接到驱动机器和电梯轿厢诸如以使电梯轿厢沿垂直方向在层站之间移动的张紧构件以及根据前述权利要求中任一权利要求所述的电梯控制系统。在实施方案中，电梯系统是牵引驱动电梯系统，所述牵引驱动电梯系统包括驱动机器，所述驱动机器具有旋转地联接到驱动马达的牵引滑轮，张紧构件在牵引滑轮上延伸并且在其在牵引滑轮上延伸的部分中摩擦地接合牵引滑轮的牵引表面；电梯系统还包括保持制动器，所述保持制动器接合驱动机器以将电梯轿厢保持在期望位置。在实施方案中，保持制动器可以配置成接合牵引滑轮或牵引滑轮所旋转地联接的驱动轴。

本文公开的另外的实施方案涉及一种控制电梯轿厢沿着电梯井道在起始位置和目的地位置之间的移动的方法，所述方法包括通过实行以下步骤来监视电梯轿厢在保持时段期间是否已经在井道中向上或向下移动：从第一轿厢位置参考系统接收触发信号；在接收到触发信号时，从另外的轿厢位置参考系统接收信号以检测第一指示符，第一指示符指示当接收到触发信号时电梯轿厢在井道中的位置与当停靠在目的地位置时电梯轿厢在井道中的位置之间的行进距离，在接收到电梯轿厢的另外的服务呼叫时，从另外的轿厢位置参考系统接收另外的信号并且从第一轿厢位置参考系统接收第二触发信号以检测第二指示符，第二指示符指示在保持时段结束时电梯轿厢在井道中的位置与当电梯轿厢从第一轿厢位置参考系统接收到另外的触发信号时电梯轿厢在井道中的位置之间的行进距离；以及基于第一指示符和第二指示符的比较来检测电梯轿厢在保持时段期间是否已经移动。

在实施方案中，所述方法还可以包括：如果第一指示符和第二指示符之间的差异不同于预定差异，则检测到电梯轿厢在保持时段期间已经沿着井道移动。

在实施方案中，目的地位置可以是井道中的层站位置，第一轿厢位置参考系统可以是基于井道的轿厢位置参考系统，例如层站位置参考系统，并且触发信号指示电梯轿厢正在接近目的地层站。

在实施方案中，另外的位置参考系统可以是配置成检测驱动电梯轿厢的起重机的至少一个部件的移动的基于机器的轿厢位置参考系统。

在实施方案中，所述方法还可以包括：如果检测到电梯轿厢在保持时段期间已经在井道中移动了等于或大于预定阈值的偏移距离，则阻止打开轿厢门和/或层站门。

在实施方案中，所述方法还可以包括在打开轿厢门和/或层站门之前执行电梯轿厢在井道中的校正移动。

在实施方案中，所述方法还可以包括根据保持时段的持续时间来评估在保持时段期间电梯轿厢的偏移距离。

虽然已经通过参考具体的示例性实施方案描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于这些实施方案，并且由所附权利要求的范围限定。

参考标记列表：

10：电梯系统

12：电梯轿厢

14：平衡配重

16：张紧构件

18：起重机

20：基于机器的轿厢位置参考系统

22：限位开关

24：电梯控制器

26：井道

L1：层站

L2：层站

L3：层站

30：驱动马达

32：制动器

34：驱动轴

36：牵引滑轮

38：牵引表面

40：基于井道的轿厢位置参考系统

42：轿厢安装的位置参考传感器

44：层站位置指示器

46：层站位置指示器

48：层站位置指示器

62：接收到第一触发信号

64：电梯轿厢到达目的地层站L2

66：第一指示符

68：保持时段

70：保持时段结束

72A/72B：接收到第二触发信号

74A/74B：第二指示符

X1：层站位置与对应的层站位置指示器(＝基于井道的轿厢位置参考系统的第一开关元件)的上端之间的距离

X2：层站位置与对应的层站位置指示器(＝基于井道的轿厢位置参考系统的第二开关元件)的下端之间的距离

Claims (20)

1.一种电梯控制系统，其配置成控制电梯轿厢（12）沿着井道（26）在起始位置和目的地位置（L2）之间的移动，所述控制系统包括轿厢保持位置监视单元，所述轿厢保持位置监视单元配置成监视所述电梯轿厢（12）在保持时段（68）期间是否已经在所述井道（26）中向上或向下移动；

所述轿厢保持位置监视单元配置成：

- 从第一轿厢位置参考系统（40）接收第一触发信号（62），

- 在接收到所述第一触发信号（62）时，从另外的轿厢位置参考系统接收信号以检测第一指示符（66），所述第一指示符指示当接收到所述第一触发信号（62）时所述电梯轿厢（12）在所述井道（26）中的位置与当在所述目的地位置（64）处停靠时所述电梯轿厢（12）在所述井道（26）中的位置之间的行进距离（X2），

- 在接收到所述电梯轿厢（12）的另外的服务呼叫时，从所述另外的轿厢位置参考系统接收另外的信号并从所述第一轿厢位置参考系统（40）接收第二触发信号（72A、72B）以检测第二指示符（74A、74B），所述第二指示符指示在所述保持时段（68）结束时所述电梯轿厢（12）在所述井道（26）中的位置与当所述电梯轿厢（12）从所述第一轿厢位置参考系统（40）接收到所述第二触发信号（72A、72B）时所述电梯轿厢（12）在所述井道中的位置之间的行进距离；以及

- 基于所述第一指示符（66）和所述第二指示符（74A、74B）的比较，检测所述电梯轿厢（12）在所述保持时段（68）期间是否已经移动。

2.根据权利要求1所述的电梯控制系统，其中所述轿厢保持位置监视单元配置成如果所述第一指示符（66）和所述第二指示符（74A、74B）之间的差异不同于预定差异，则检测到所述电梯轿厢（12）在所述保持时段（68）期间已经在所述井道（26）中移动。

3.根据权利要求1或2所述的电梯控制系统，其中所述第一轿厢位置参考系统（40）是基于井道的轿厢位置参考系统。

4.根据权利要求3所述的电梯控制系统，其中所述第一轿厢位置参考系统（40）包括配置成与安装到所述电梯轿厢（12）的传感器（42）交互的多个开关元件（44、46、48），所述开关元件（44、46、48）中的每个沿着所述井道（26）定位在预定位置（L1、L2、L3）处。

5.根据权利要求1所述的电梯控制系统，其中所述目的地位置（L2）是所述井道（26）中的层站位置（L1、L2、L3），并且所述第一轿厢位置参考系统（40）是层站位置参考系统。

6.根据权利要求5所述的电梯控制系统，其中接收到所述第一触发信号（62）指示所述电梯轿厢（12）正在接近目的地层站（L2），并且接收到所述第二触发信号（72A、72B）指示所述电梯轿厢（12）已经离开所述目的地层站（L2）。

7.根据权利要求1所述的电梯控制系统，其中所述另外的位置参考系统是基于机器的轿厢位置参考系统，所述基于机器的轿厢位置参考系统配置成检测驱动所述电梯轿厢（12）的起重机（18）的至少一个部件（30、34、36、38）的移动。

8.根据权利要求7所述的电梯控制系统，其中所述另外的位置参考系统检测牵引滑轮（36）或驱动马达（30）的旋转。

9.根据权利要求1所述的电梯控制系统，其配置成如果检测到所述电梯轿厢（12）在所述保持时段（68）期间已经在井道（26）中移动了等于或大于预定阈值的偏移距离，则阻止打开轿厢门和/或层站门。

10.根据权利要求9所述的电梯控制系统，其配置成在打开所述轿厢门和/或所述层站门之前，执行所述电梯轿厢（12）在所述井道（26）中的校正移动。

11.根据权利要求1所述的电梯控制系统，其配置成根据所述保持时段（68）的持续时间来评估所述电梯轿厢（12）在所述保持时段（68）期间的偏移距离。

12.一种电梯系统（10），其包括起重机（18）、联接到所述起重机（18）和电梯轿厢（12）诸如以使所述电梯轿厢（12）沿垂直方向在层站（L1、L2、L3）之间移动的张紧构件（16）以及根据前述权利要求中任一项所述的电梯控制系统。

13.根据权利要求12所述的电梯系统（10），其中所述电梯系统（10）是牵引驱动电梯系统，所述牵引驱动电梯系统包括起重机（18），所述起重机具有旋转地联接到驱动马达（30）的牵引滑轮（36），所述张紧构件（16）在所述牵引滑轮（36）上延伸并且在其在所述牵引滑轮（36）上延伸的部分中摩擦地接合所述牵引滑轮（36）的牵引表面（38）；所述电梯系统（10）还包括保持制动器（32），所述保持制动器接合所述起重机（18）以将所述电梯轿厢（12）保持在期望位置。

14.一种控制电梯轿厢（12）沿着井道（26）在起始位置和目的地位置（L2）之间的移动的方法，所述方法包括通过实行以下步骤来监视所述电梯轿厢（12）在保持时段（68）期间是否已经在所述井道（26）中向上或向下移动：

- 从第一轿厢位置参考系统（40）接收第一触发信号（62），

- 在接收到所述第一触发信号时，从另外的轿厢位置参考系统接收信号以检测第一指示符（66），所述第一指示符指示当接收到所述第一触发信号（62）时所述电梯轿厢（12）在所述井道（26）中的位置与当在所述目的地位置（64）处停靠时所述电梯轿厢（12）在所述井道（26）中的位置之间的行进距离（X2）；

- 在接收到所述电梯轿厢（12）的另外的服务呼叫时，从所述另外的轿厢位置参考系统接收另外的信号并从所述第一轿厢位置参考系统（40）接收第二触发信号（72A）以检测第二指示符（74A），所述第二指示符指示在所述保持时段（68）结束时所述电梯轿厢（12）在所述井道（26）中的位置与当所述电梯轿厢（12）从所述第一轿厢位置参考系统（40）接收到所述第二触发信号（72A）时所述电梯轿厢（12）在所述井道（26）中的位置之间的行进距离；以及

- 基于所述第一指示符（66）和所述第二指示符（74A）的比较来检测所述电梯轿厢（12）在所述保持时段（68）期间是否已经移动。

15.根据权利要求14所述的方法，其还包括：

如果所述第一指示符（66）和所述第二指示符（70A）之间的差异不同于预定差异，则检测到所述电梯轿厢（12）在所述保持时段（68）期间已经在所述井道（26）中移动。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其中所述目的地位置（L2）是所述井道（26）中的层站位置（L1、L2、L3），所述第一轿厢位置参考系统（40）是层站位置参考系统，并且接收到所述第一触发信号（62）指示所述电梯轿厢（12）正在接近目的地层站（L2），并且接收到所述第二触发信号（72A、72B）指示所述电梯轿厢（12）已经离开所述目的地层站（L2）。

17.根据权利要求14所述的方法，其中所述另外的位置参考系统（22）是基于机器的位置参考系统，所述基于机器的位置参考系统配置成检测驱动所述电梯轿厢（12）的起重机（18）的至少一个部件（30、34、36、38）的移动。

18.根据权利要求14所述的方法，其还包括：

如果检测到所述电梯轿厢（12）在所述保持时段（68）期间已经在所述井道（26）中移动了等于或大于预定阈值的偏移距离，则阻止打开轿厢门和/或层站门。

19.根据权利要求18所述的方法，其还包括：

在打开所述轿厢门和/或所述层站门之前执行所述电梯轿厢（12）在所述井道（26）中的校正移动。

20.根据权利要求14所述的方法，其还包括：

根据所述保持时段（68）的持续时间，评估所述电梯轿厢（12）在所述保持时段（68）期间的偏移距离。

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