一种双子电梯防碰撞控制方法及装置与流程

1.本发明涉及电梯技术领域，特别是涉及一种双子电梯防碰撞控制方法及装置。


背景技术：

2.双子电梯是指在同一井道内安装有两个轿厢的电梯系统，两个轿厢可以在同一个井道内上下各自独立运行。为了确保两个轿厢可以在井道内安全运行不发生碰撞，通常会动态的设置两轿厢之间的最小允许安全运行距离，当两个轿厢相对运行速度越低时，其允许的最小安全距离就越小。同时，系统会实时进行跟踪判断，一旦在设定的轿厢相对速度下，两个轿厢之间的安全距离小于最小允许安全运行距离，电梯即会立刻实行安全保护模式，确保两个轿厢更快的减速，进入允许的安全运行距离内，保证两个轿厢绝对不会相互碰撞，并且这种安全保护模式通常会由多重冗余设计来确保。此类保护依靠为依靠电气安全保护模式。
3.当安全保护模式失效的情况下，需要最后依靠机械特性将双轿厢保持在安全距离内，并且不能因为轿厢承载状态改变安全保护范围。目前成熟的双子电梯系统中暂未大量使用机械特性去保护运动中的双轿厢，确保两个轿厢在距离较近时不会发生意外。
4.公开日为2016年11月9日，公开号为cn205675953u的中国专利公开了一种双轿厢电梯，包括第一厢体；第二厢体，所述第一厢体、第二厢体在同一运行轨道中运行；电梯井信息系统，采集第一厢体、第二厢体的实时间距；安全装置，所述安全装置与电梯井信息系统连接，所述安全装置在所述第一厢体、第二厢体之间的实时间距不同或小于安全间距时，触发所述第一厢体和/或第二厢体停止移动。
5.现有技术只使用了电气系统对电梯进行控制，无法应对在电气系统失效的情况下完成对飞车电梯的减速与保护。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为解决现有技术所存在的电气保护不够完备的问题，提供一种双子电梯防碰撞控制方法及装置，具有使用机械特性和电气系统双重保护，比现有技术多提供一层电气保护的优点。
7.本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种双子电梯防碰撞控制方法，其中包括以下步骤：s1：判断主机是否正常工作；s2：若主机能正常工作，则将保证两轿厢之间的距离大于最小允许安全运行距离；若未能正常工作，则将主机产生的电能转化为磁场；s3：判断磁场检测传感器是否检测到有变化的磁场靠近；s4：若没有变化的磁场靠近，则不进行进一步操作；若有变化的磁场靠近，进行安全保护模式。通过在安全保护模式之外额外增加传感器，保证了主机未能正常工作的时候也能正常监测电梯状态，而且在最坏情况下，加长的导靴也可以作为机械缓冲装置减轻轿厢受损情况。
8.作为优选，在步骤s2中，所述两轿厢之间的距离由电气软件绝对位置编码器测量。使用电气软件绝对位置编码器进行测量可以保证在最大程度上获得精确的位置数据，避免
因为误差产生误判，在正常工作状态时错误地进入安全保护模式。
9.作为优选，在步骤s2中，所述未能正常工作是指两轿厢有位置数据发生错误，两轿厢失控运行的状态；所述两轿厢相向失控运行包括上轿厢低速运行、下轿厢发生轻载上行失控和下轿厢低速运行、上轿厢发生满载下行失控。低速运行包含了静止状态；轿厢相对失控运行是位置错误中最危险的情况，需要直接进入安全保护模式。
10.作为优选，在步骤s3中，所述是否检测到有变化的磁场靠近通过安装在导靴内的霍尔传感器实现。霍尔传感器是一个换能器，将变化的磁场转化为输出电压的变化。在已知磁场下，其距霍尔盘的距离可被设定。使用多组传感器，磁铁的相关位置可被推断出。通过导体的电流会产生一个随电流变化的磁场，并且霍尔效应传感器可以在不干扰电流情况下而测量电流，典型的构造为将其和绕组磁芯或在被测导体旁的永磁体合成一体。
11.作为优选，在步骤s4中，所述安全保护模式包括切断上下轿厢的安全回路和动力电源，将上下轿厢均抱死。切断动力电源以防止轿厢继续失控运行，抱死则提供了组织轿厢继续运行的阻力，方便轿厢减速，确保轿厢和其中的乘客的安全。
12.作为优选，在步骤s1中，所述判断主机是否正常工作为根据上下轿厢位置数据判断是否产生错误。是否产生错误取决于上下轿厢的间距是否满足安全运行的基本条件，即间距是否大于一个楼层的高度；间距大于一个楼层的高度是为了给电梯轿厢留出足够的减速空间，用于紧急情况下急刹减速确保安全运行。
13.作为优选，在步骤s2中，所述最小允许安全运行距离为3.5米。这个间距是考虑到极限情况下的轿厢减速所需距离，用于保持轿厢间的安全距离并防止产生碰撞。
14.作为优选，在步骤s4中，所述变化的磁场为失控运行状态下的轿厢线圈在主机发电接入后产生的磁场随轿厢移动形成。主机发电接入线圈，通过电流的磁效应产生以线圈为中心的磁场，线圈随轿厢移动而移动，进而使磁场也随之移动，形成变化的磁场。
15.本技术实施例还提供一种双子电梯防碰撞装置，包括轿厢和导靴，所述导靴位于所述轿厢两侧和所述轿厢底部；所述上轿厢下导靴和所述下轿厢上导靴长度比上轿厢上导靴和下轿厢下导靴长1/2楼层高度；所述轿厢包括上轿厢和下轿厢，所述上轿厢底部和所述下轿厢顶部设有线圈。
16.作为优选，所述上轿厢的下导靴和所述下轿厢的上导靴设有压力传感器和霍尔传感器；所述压力传感器位于所述导靴的机械结构面；所述霍尔传感器位于所述导靴加长端内部。
17.本发明的有益效果是在现有电梯防撞设计的基础上，额外增加了电气和机械保护，使轿厢获得了更高的安全性，为乘员提供了更多的保护，而且实现方式简单，不易产生错误，可靠性高。
附图说明
18.图1是本发明一种双子电梯防碰撞控制方法的流程图；图2是本发明一种双子电梯防碰撞装置的结构图；图3是本发明一种双子电梯防碰撞装置的俯视图；图中：1.导靴，2.霍尔传感器，3.螺母，4.固定件。
具体实施方式
19.下面通过实施例，并结合附图对本发明技术方案的具体实施方式作进一步的说明。
20.实施例1如图1所示，一种双子电梯防碰撞控制方法，包括以下步骤：s1：判断主机是否正常工作；s2：若主机能正常工作，则将保证两轿厢之间的距离大于最小允许安全运行距离；若未能正常工作，则将主机产生的电能转化为磁场；s3：判断磁场检测传感器是否检测到有变化的磁场靠近；s4：若没有变化的磁场靠近，则不进行进一步操作；若有变化的磁场靠近，进行安全保护模式。
21.在步骤s1中，判断主机是否正常工作为根据上下轿厢位置数据判断是否产生错误。在电梯正常工作时，出现满载下行或者空载上行时，电梯主机为发电状态。
22.在步骤s2中，最小允许安全运行距离为3.5米。两轿厢之间的距离由电气软件绝对位置编码器测量。未能正常工作是指两轿厢有位置数据发生错误，两轿厢失控运行的状态；两轿厢相向失控运行包括上轿厢低速运行、下轿厢发生轻载上行失控和下轿厢低速运行、上轿厢发生满载下行失控。当出现上轿厢满载下行或者下轿厢空载上行时，将主机发的电力能源接入上轿厢轿底或者下轿厢轿顶的第二线圈，将电力转化为磁场。当上轿厢下行失控且下轿厢上行失控时，两个磁场距离越近力越大，在完全失去电气保护情况下，保护两个轿厢。
23.在步骤s3中，是否检测到有变化的磁场靠近通过安装在导靴内的霍尔传感器实现。磁场检测传感器安装在上轿厢的轿底导靴和下轿厢的轿顶导靴。
24.在步骤s4中，安全保护模式包括切断上下轿厢的安全回路和动力电源，将上下轿厢均抱死。变化的磁场为失控运行状态下的轿厢线圈在主机发电接入后产生的磁场随轿厢移动形成。
25.如图2-图3所示，一种双子电梯防碰撞装置，用于实施上述方法，包括轿厢和导靴，导靴位于轿厢两侧和轿厢底部；上轿厢下导靴和下轿厢上导靴长度比上轿厢上导靴和下轿厢下导靴长1/2楼层高度；轿厢包括上轿厢和下轿厢，上轿厢底部和下轿厢顶部设有线圈。在机械特性方面，上轿厢的下导靴和下轿厢的上导靴各加长1/2楼层长度。在上轿厢的下导靴和下轿厢的上导靴机械结构面增加压力传感器，压力传感器和霍尔磁场感应传感器均安装在加长的导靴端。
26.上轿厢的下导靴和下轿厢的上导靴设有压力传感器和霍尔传感器；压力传感器位于导靴的机械结构面；霍尔传感器位于导靴加长端内部。两个轿厢之间可以利用上下共四个加长导靴保持绝对的安全位置。在两个轿厢发生意外时，四根导靴是最后一道防线，所有保护均失效以后，在两个轿厢发生碰撞时起到缓冲作用。加长导靴可以用于安装压力传感器和霍尔磁感应传感器，安装传感器脱离轿顶，两个轿顶碰撞到之前，传感器先检测到危险数据，从而保护两个轿厢。

技术特征：
1.一种双子电梯防碰撞控制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：判断主机是否正常工作；s2：若主机能正常工作，则将保证两轿厢之间的距离大于最小允许安全运行距离；若未能正常工作，则将主机产生的电能转化为磁场；s3：判断磁场检测传感器是否检测到有变化的磁场靠近；s4：若没有变化的磁场靠近，则不进行进一步操作；若有变化的磁场靠近，进行安全保护模式。2.根据权利要求1所述的一种双子电梯防碰撞控制方法，其特征在于：在步骤s2中，所述两轿厢之间的距离由电气软件绝对位置编码器测量。3.根据权利要求1所述的一种双子电梯防碰撞控制方法，其特征在于：在步骤s2中，所述未能正常工作是指两轿厢有位置数据发生错误，两轿厢失控运行的状态；所述两轿厢相向失控运行包括上轿厢低速运行、下轿厢发生轻载上行失控和下轿厢低速运行、上轿厢发生满载下行失控。4.根据权利要求1所述的一种双子电梯防碰撞控制方法，其特征在于：在步骤s3中，所述是否检测到有变化的磁场靠近通过安装在导靴内的霍尔传感器实现。5.根据权利要求1所述的一种双子电梯防碰撞控制方法，其特征在于：在步骤s4中，所述安全保护模式包括切断上下轿厢的安全回路和动力电源，将上下轿厢均抱死。6.根据权利要求1所述的一种双子电梯防碰撞控制方法，其特征在于：在步骤s1中，所述判断主机是否正常工作为根据上下轿厢位置数据判断是否产生错误。7.根据权利要求1所述的一种双子电梯防碰撞控制方法，其特征在于：在步骤s2中，所述最小允许安全运行距离为3.5米。8.根据权利要求1所述的一种双子电梯防碰撞控制方法，其特征在于：在步骤s4中，所述变化的磁场为失控运行状态下的轿厢线圈在主机发电接入后产生的磁场随轿厢移动形成。9.一种双子电梯防碰撞装置，用于实施权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于：包括轿厢和导靴，所述导靴位于所述轿厢两侧和所述轿厢底部；所述上轿厢下导靴和所述下轿厢上导靴长度比上轿厢上导靴和下轿厢下导靴长1/2楼层高度；所述轿厢包括上轿厢和下轿厢，所述上轿厢底部和所述下轿厢顶部设有线圈。10.根据权利要求9所述的一种双子电梯防碰撞装置，其特征在于：所述上轿厢的下导靴和所述下轿厢的上导靴设有压力传感器和霍尔传感器；所述压力传感器位于所述导靴的机械结构面；所述霍尔传感器位于所述导靴加长端内部。

技术总结
本发明公开了一种双子电梯防碰撞控制方法及装置，其中，方法包括以下步骤：S1：判断主机是否正常工作；S2：若主机能正常工作，则将保证两轿厢之间的距离大于最小允许安全运行距离；若未能正常工作，则将主机产生的电能转化为磁场；S3：判断磁场检测传感器是否检测到有变化的磁场靠近；S4：若没有变化的磁场靠近，则不进行进一步操作；若有变化的磁场靠近，进行安全保护模式。本发明具有安全性好，保护方式充分，除电气保护外提供了额外的机械特性保护。护。护。


技术研发人员：罗伟胜 张红兵 蒋挺飞 赵锴 董慧 周家豪 许加东
受保护的技术使用者：杭州西奥电梯有限公司
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/10/6