电梯绳索摇摆监测系统的制作方法

电梯绳索摇摆监测系统


背景技术：

1.电梯系统可用于在建筑物的不同楼层之间运送乘客和物品。高层建筑中的电梯系统通常基于牵引，并且包括悬挂电梯轿厢的绳索和配重。机器引起牵引绳轮的移动，这又引起绳索的移动，以按需要移动电梯轿厢。
2.电梯绳索布置结构可能会在各种条件下经历摇摆，尤其是在超高层建筑中。已经提出了多种方法来解决电梯绳索摇摆，包括在井道中使用阻尼器和控制电梯轿厢移动以减轻摇摆。一些已知方法的一个缺点在于关于绳索摇摆的信息是有限的或不精确的。例如，一些系统依赖于检测建筑物摇摆或外部风速并且推断电梯绳索的摇摆状况。


技术实现要素：

3.系统的说明性的示例实施例包括至少一个检测器，该检测器在选定竖直位置处检测电梯绳索的水平位置。检测器在两个维度中提供选定竖直位置处的水平位置的指示。处理器基于来自检测器的指示来至少确定电梯绳索在选定竖直位置处的在两个维度中的每个中的摇摆的幅度和频率。
4.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，电梯绳索包括多个细长部件，并且至少一个检测器为多个细长部件中的每个提供指示。
5.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，系统包括：电梯轿厢；配重；以及电梯控制器，其配置成控制电梯轿厢的移动和位置，其中，电梯绳索联接电梯轿厢和配重；并且电梯控制器基于所确定的电梯绳索的摇摆的幅度和频率来控制电梯轿厢的移动或位置中的至少一个。
6.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，电梯控制器基于电梯轿厢的位置来控制电梯轿厢的移动或位置中的至少一个，所述电梯轿厢的位置对应于所确定的电梯绳索在选定竖直位置处的摇摆的幅度和频率。
7.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，电梯控制器基于电梯绳索的确定幅度和频率的至少一个特征来改变电梯轿厢移动的速度、由电梯轿厢服务的楼层数量，以及电梯轿厢的潜在停靠位置的数量中的至少一个。
8.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，当至少一个特征满足预定标准时，电梯控制器使电梯轿厢置于停机模式中。
9.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，电梯绳索包括悬挂部件、补偿部件或调速器部件中的至少一个。
10.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，至少一个检测器包括：第一检测器，其在第一竖直位置处检测电梯绳索的水平位置，第一检测器在两个维度中提供第一竖直位置处的水平位置的指示；以及第二检测器，其在与第一竖直位置不同的第二竖直位置处检测电梯绳索的水平位置，第二检测器在两个维度中提供第二竖直位置处的水平位置的指示；并且处理器基于来自第一检测器和第二检测器的指示来至少确定电梯绳索在第一竖直位置和第二竖直位置中的每个处的在两个维度中的每个中的摇摆的幅度和频率。
11.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，处理器配置成确定沿电梯绳索的长度的至少一部分的电梯绳索摇摆的量；并且该长度的部分跨过的距离至少与从第一竖直位置到第二竖直位置的距离一样长。
12.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，系统包括至少一个附加检测器，其在与第一竖直位置和第二竖直位置不同的附加竖直位置处检测电梯绳索的水平位置，至少一个附加检测器在两个维度中提供附加竖直位置处的水平位置的指示。
13.监测电梯绳索摇摆的方法的说明性的示例实施例包括：使用至少一个检测器在选定竖直位置处检测电梯绳索的水平位置，所述检测器在两个维度中提供选定竖直位置处的水平位置的指示；以及基于来自至少一个检测器的指示来至少确定电梯绳索在选定竖直位置处的在两个维度中的每个中的摇摆的幅度和频率。
14.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，电梯绳索包括多个细长部件，并且检测包括在选定竖直位置处检测多个细长部件中的每个的水平位置。
15.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，电梯绳索联接电梯轿厢和配重；并且该方法包括确定电梯轿厢的竖直位置；基于电梯轿厢的竖直位置和电梯绳索的幅度和频率来确定电梯绳索的摇摆状况；以及基于电梯绳索的摇摆状况来控制电梯轿厢的移动或位置中的至少一个。
16.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，控制电梯轿厢的移动或位置中的至少一个是基于电梯轿厢的竖直位置。
17.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，控制电梯轿厢的移动或位置中的至少一个包括基于电梯绳索的摇摆状况的至少一个特征来改变电梯轿厢移动的速度、由电梯轿厢服务的楼层数量，以及电梯轿厢的潜在停靠位置的数量中的至少一个。
18.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，控制电梯轿厢的移动或位置中的至少一个包括当至少一个特征满足预定标准时，使电梯轿厢置于停机模式中。
19.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，电梯绳索包括悬挂部件、补偿部件或调速器部件中的至少一个。
20.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，检测电梯绳索的水平位置包括：使用第一检测器在第一竖直位置处检测电梯绳索的水平位置，该第一检测器在两个维度中提供第一竖直位置处的水平位置的指示；以及使用第二检测器在与第一竖直位置不同的第二竖直位置处检测电梯绳索的水平位置，该第二检测器在两个维度中提供第二竖直位置处的水平位置的指示。至少确定电梯绳索在两个维度中的每个中的摇摆的幅度和频率包括基于来自第一检测器和第二检测器的指示来确定第一竖直位置和第二竖直位置中的每个处的幅度和频率。
21.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，该方法包括基于所确定的在第一竖直位置和第二竖直位置中的每个处的幅度和摇摆来确定沿电梯绳索的长度的至少一部分的电梯绳索摇摆的量，其中，该长度的部分跨过的距离至少与从第一竖直位置到第二竖直位置的距离一样长。
22.除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，该方法包括使用至少一个附加检测器在与第一竖直位置和第二竖直位置不同的附加竖直位置处检测电梯绳索的水平位置，该附加检测器在两个维度中提供附加竖直位置处的水平位置的指示。
23.通过以下详细描述，至少一个公开的示例实施例的各种特征和优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见。伴随详细描述的附图可简要描述为如下。
附图说明
24.图1示意性地示出了包括根据本公开的实施例设计的绳索摇摆检测系统的电梯的选定部分。
25.图2示意性地示出了在示例实施例中有用的电梯绳索摇摆检测器的操作。
26.图3是总结根据示例实施例的监测电梯绳索摇摆的方法的流程图。
27.图4是总结根据示例实施例的使用电梯绳索摇摆信息来控制电梯轿厢位置或移动的方法的流程图。
具体实施方式
28.图1示意性地示出了电梯20的选定部分。电梯轿厢22定位用于在井道24中沿竖直路径移动。电梯轿厢22由悬挂绳索30与配重28联接。出于论述目的，示出了1:1的绳索布置结构。一些实施例包括不同的绳索比。牵引绳轮32与机器(未具体示出)相关联，以引起悬挂绳索30的选定移动，以控制电梯轿厢22在井道24内的移动和位置。补偿绳索34与电梯轿厢22、补偿绳轮35和配重28相关联。调速器36包括调速器绳索38，该调速器绳索与电梯轿厢22一起移动，用于以本领域中的技术人员理解的方式激活安全装置(未示出)。本领域中已知的其它细长部件(诸如用于功率和通信的行进线缆)未在图1中示出以保持图示简化。
29.在本文献中使用的术语“绳索”是指细长部件，其可包括圆绳、平带或线缆。术语“绳索”不应理解为以任何严格意义进行限制。本领域中的技术人员知道哪些类型的细长部件可用于电梯系统内的牵引、悬挂、补偿或其它目的，因此这里不提供这些选项的列表。
30.电梯20包括摇摆监测系统，以监测井道24中的细长部件中的至少一个的摇摆。摇摆监测系统可用于监测悬挂绳索30、补偿绳索34、调速器绳索38或诸如行进线缆的其它细长部件。在一些实施例中，悬挂绳索30是唯一被监测的电梯绳索。在其它实施例中，监测超过一种类型的绳索的组合，用于确定井道24内的绳索摇摆状况。为了论述的目的，下面将考虑悬挂绳索30。
31.电梯20包括用于检测摇摆的至少一个检测器。所示示例实施例包括多个检测器。第一检测器40在井道24内的第一竖直位置处检测悬挂绳索30的水平位置。第一检测器40在两个维度中提供第一竖直位置处的水平位置的指示。第二检测器42定位在沿井道24的第二竖直位置处。第二检测器42在第二竖直位置处检测悬挂绳索30的水平位置，并且在两个维度中提供该水平位置的指示。诸如第三检测器44的附加检测器定位在沿井道24的附加竖直位置处。第三检测器44检测悬挂绳索30的水平位置，并且在两个维度中提供该水平位置的指示。
32.检测器40,42和44中的每个将其相应的指示提供到处理器46，处理器46基于这些指示，至少确定悬挂绳索30在竖直位置中的每个处的在两个维度中的每个中的摇摆的幅度和频率。处理器46将关于所确定的幅度和频率的信息传送到电梯控制器48，该电梯控制器配置成基于来自处理器46的信息来控制电梯轿厢22的移动或位置。
33.图2示意性地示出了检测器的操作，使用第一检测器40作为示例。悬挂绳索30包括
多个细长悬挂部件30a,30b和30c，它们都在第一检测器40的视场50内。在一些实施例中，第一检测器40包括光检测和测距(lidar)传感器，其通过发射辐射并且检测从视场50内的物体(诸如悬挂绳索部件30a,30b和30c)反射的辐射来重复扫描视场50的区域。
34.尽管在一些实施例中使用了lidar检测器，但其它实施例包括不同类型的装置作为检测器40-44中的至少一个。其它示例性检测器包括立体相机、红绿蓝深度(rgb-d)相机或无线电检测和测距(radar)检测器。至少lidar和radar类型的检测器使用已知的飞行时间检测技术进行操作。相机检测器使用已知的图像处理技术。用作绳索摇摆监测系统的多个检测器的特定装置可变化以适应特别需要，只要传感器在两个维度中提供水平位置信息。
35.每个检测器(诸如图2中所示的第一检测器40)分别在两个维度中提供悬挂绳索部件30a-30c的水平位置变化的指示。例如，悬挂绳索部件30a-30c在图2中示出在有利条件下的期望或预期水平位置中。悬挂绳索部件30a-30c中任一个相对于第一检测器40从一侧到另一侧的任何横向移动将在第一维度52中发生。悬挂绳索部件30a-30c中任一个朝向或远离检测器40的任何移动在第二维度54中发生。第一检测器40在两个维度中52和54中的每个中提供悬挂绳索部件30a-30c中的每个的水平位置的指示。两个维度52和54垂直于彼此。
36.在一些实施例中，检测器在两个维度中提供总计或集体水平移动的指示。例如，检测器40提供被检测的绳索部件30a-30c的平均移动量的输出或指示。在一些实施例中，集体移动基于被检测的绳索部件的重心。
37.每个检测器40,42,44随时间而提供这样的指示，并且处理器46配置成基于多个这样的指示来确定每个悬挂绳索部件30a-30c移动的频率。处理器46还配置成确定两个维度52和54的每个中的从基线或期望位置的位移的幅度。
38.在一些实施例中，检测器40-44能够提供范围速率信息，该信息指示在检测器的对应竖直位置处的悬挂绳索部件30a-30c的部分的移动速度。在这样的实施例中，处理器46配置成使用范围速率信息来确定所考虑的绳索的摇摆移动的至少一个特征。
39.图3包括流程图60，其总结了监测电梯井道24内的电梯绳索摇摆的示例性方法。在62处，使用检测器40,42,44中的至少一个在选定竖直位置处检测电梯绳索的水平位置。在64处，检测器在两个维度中提供检测到的在选定竖直位置处的水平位置的指示。在66处，处理器46基于来自检测器的指示来确定电梯绳索在两个维度中的每个中的摇摆的幅度和频率。
40.由处理器46提供到电梯控制器48的信息的类型允许电梯控制器48做出关于控制电梯轿厢22的移动和位置的更明智的决定。鉴于电梯轿厢22对应于检测到的绳索摇摆(即，在检测到的绳索摇摆时)的位置，电梯控制器48能够确定最佳行动方案，以使对电梯轿厢22和电梯系统20的其它部分的否则可能会在当前绳索摇摆状况下产生的不利影响最小化。例如，针对给定的摇摆状况，与电梯轿厢22靠近井道的底部的状况相比，电梯控制器48可在电梯轿厢22靠近井道24的顶部时应用不同类型的控制。
41.关于电梯轿厢的位置的信息是确定检测到的电梯绳索的水平移动是否对应于所关注的或需要由电梯控制器48进行反应控制的摇摆状况的考虑因素。与当电梯轿厢22在沿井道24的第二不同位置时相比，对于电梯轿厢22的第一位置而言，悬挂绳索30的当前水平移动量可能不太重要。电梯控制器48配置成利用关于绳索摇摆的幅度和频率以及电梯轿厢
位置的信息来选择如何控制电梯轿厢22的移动或位置。在一些状况下，当电梯绳索摇摆的幅度和频率的至少一个特征满足预定标准时，电梯控制器48将使电梯轿厢22置于停机模式中。
42.电梯控制器48配置成从若干控制特征或模式中进行选择。例如，电梯控制器48配置成基于所确定的电梯绳索的水平移动或摇摆的幅度和频率的至少一个特征来确定是否改变电梯轿厢移动的速度、可由电梯轿厢服务的楼层数量，以及电梯轿厢的潜在停靠位置的数量。
43.来自多个检测器40-42的摇摆指示和关于电梯轿厢22的位置的信息允许确定振动或摇摆的模式。针对摇摆和轿厢位置的不同组合，将出现不同的模式。在一些实施例中，模式信息是预先确定的，并且电梯控制器48在确定实施哪个控制选项时使用模式信息。这种方法允许避开特定楼层或以特定速度移动电梯轿厢22，例如，在特定振动或摇摆模式期间。
44.由于电梯控制器48配置成基于摇摆状况和电梯轿厢位置从若干控制选项中进行选择，因此所公开的示例实施例提供了优于要求电梯轿厢在任何摇摆状况下都停止的系统的改进方案。关于当前电梯轿厢位置的信息与绳索摇摆的幅度和频率相组合允许了电梯控制器48应用保守的控制策略，该策略可使电梯轿厢22保持在服务中，而不是总是要求使电梯轿厢22置于停机模式中。
45.图4包括流程图70，其总结了基于使用多个检测器获得的绳索摇摆信息来控制电梯轿厢22的位置或移动的示例性方法。在72处，第一检测器40在第一竖直位置处检测电梯绳索的水平位置，并且第二检测器42在不同的第二竖直位置处检测电梯绳索的水平位置。在74处，第一检测器40和第二检测器42在两个维度中提供检测到的在相应的竖直位置处的水平位置的指示。在76处，电梯控制器48例如使用来自已知轿厢位置传感器的信息来确定电梯轿厢22的竖直位置。在78处，基于所确定的在第一竖直位置和第二竖直位置中的每个处的在两个维度中的每个中的摇摆的幅度和频率来确定电梯绳索的摇摆状况。摇摆状况可由处理器46、电梯控制器48或它们的组合来确定。例如，尽管处理器46示意性地示出为与电梯控制器48分离的装置，但本说明书中提到的处理器46的处理能力可集成到执行电梯控制器48的功能的同一装置中。在80处，电梯控制器48基于电梯绳索的当前摇摆状况和电梯轿厢22的当前竖直位置来控制电梯轿厢22的移动和位置中的至少一个。
46.示例实施例包括在一个竖直位置或沿井道的多个位置处获得电梯绳索摇摆移动在两个维度中的直接测量的能力，以提供电梯绳索摇摆移动的精确测量。直接测量信息改进和优化了响应于绳索摇摆状况的电梯控制。
47.前面的描述本质上是示例性的而不是限制性的。对于本领域中技术人员而言，对所公开的示例的变型和修改可变得显而易见，这些变型和修改不一定脱离本发明的本质。给予本发明的法律保护范围只能通过研究以下权利要求来确定。

技术特征：
1.一种系统，所述系统包括：至少一个检测器，其在选定竖直位置处检测电梯绳索的水平位置，所述至少一个检测器在两个维度中提供所述选定竖直位置处的所述水平位置的指示；以及处理器，其基于来自所述至少一个检测器的指示来至少确定所述电梯绳索在所述选定竖直位置处的在所述两个维度中的每个中的摇摆的幅度和频率。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电梯绳索包括多个细长部件；并且所述至少一个检测器为所述多个细长部件中的每个提供所述指示。3.根据权利要求1所述的系统，所述系统包括：电梯轿厢；配重；以及电梯控制器，其配置成控制所述电梯轿厢的移动和位置，其中，所述电梯绳索联接所述电梯轿厢和所述配重；并且所述电梯控制器基于所确定的所述电梯绳索的摇摆的幅度和频率来控制所述电梯轿厢的移动或位置中的至少一个。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述电梯控制器基于所述电梯轿厢的位置来控制所述电梯轿厢的移动或位置中的至少一个，所述电梯轿厢的位置对应于所确定的所述电梯绳索在所述选定竖直位置处的摇摆的幅度和频率。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述电梯控制器基于所确定的所述电梯绳索的幅度和频率的至少一个特征来改变电梯轿厢移动的速度、由所述电梯轿厢服务的楼层数量，以及所述电梯轿厢的潜在停靠位置的数量中的至少一个。6.根据权利要求4所述的系统，其中，当所述至少一个特征满足预定标准时，所述电梯控制器使所述电梯轿厢置于停机模式中。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电梯绳索包括悬挂部件、补偿部件或调速器部件中的至少一个。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个检测器包括：第一检测器，其在第一竖直位置处检测所述电梯绳索的水平位置，所述第一检测器在两个维度中提供所述第一竖直位置处的所述水平位置的指示；以及第二检测器，其在与所述第一竖直位置不同的第二竖直位置处检测所述电梯绳索的水平位置，所述第二检测器在两个维度中提供所述第二竖直位置处的水平位置的指示；并且所述处理器基于来自所述第一检测器和所述第二检测器的指示来至少确定所述电梯绳索在所述第一竖直位置和所述第二竖直位置中的每个处的在所述两个维度中的每个中的摇摆的幅度和频率。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述处理器配置成确定沿所述电梯绳索的长度的至少一部分的电梯绳索摇摆的量；并且
所述长度的部分跨过的距离至少与从所述第一竖直位置到所述第二竖直位置的距离一样长。10.根据权利要求8所述的系统，所述系统包括至少一个附加检测器，其在与所述第一竖直位置和所述第二竖直位置不同的附加竖直位置处检测所述电梯绳索的水平位置，所述至少一个附加检测器在两个维度中提供所述附加竖直位置处的水平位置的指示。11.一种监测电梯绳索摇摆的方法，所述方法包括：使用至少一个检测器在选定竖直位置处检测电梯绳索的水平位置，所述检测器在两个维度中提供所述选定竖直位置处的水平位置的指示；以及基于来自所述至少一个检测器的指示来至少确定所述电梯绳索在所述选定竖直位置处的在所述两个维度中的每个中的摇摆的幅度和频率。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述电梯绳索包括多个细长部件；并且所述检测包括在所述选定竖直位置处检测所述多个细长部件中的每个的水平位置。13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述电梯绳索联接电梯轿厢和配重；并且所述方法包括确定所述电梯轿厢的竖直位置；基于所述电梯轿厢的竖直位置和所述电梯绳索的幅度和频率来确定所述电梯绳索的摇摆状况；以及基于所述电梯绳索的摇摆状况来控制所述电梯轿厢的移动或位置中的至少一个。14.根据权利要求13所述的方法，其中，控制所述电梯轿厢的移动或位置中的至少一个是基于所述电梯轿厢的竖直位置。15.根据权利要求14所述的方法，其中，控制所述电梯轿厢的移动或位置中的至少一个包括基于所述电梯绳索的摇摆状况的至少一个特征来改变电梯轿厢移动的速度、由所述电梯轿厢服务的楼层数量，以及所述电梯轿厢的潜在停靠位置的数量中的至少一个。16.根据权利要求14所述的方法，其中，控制所述电梯轿厢的移动或位置中的至少一个包括当所述至少一个特征满足预定标准时，使所述电梯轿厢置于停机模式中。17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述电梯绳索包括悬挂部件、补偿部件或调速器部件中的至少一个。18.根据权利要求11所述的方法，其中，检测所述电梯绳索的水平位置包括：使用第一检测器在第一竖直位置处检测所述电梯绳索的水平位置，所述第一检测器在两个维度中提供所述第一竖直位置处的水平位置的指示；以及使用第二检测器在与所述第一竖直位置不同的第二竖直位置处检测所述电梯绳索的水平位置，所述第二检测器在两个维度中提供所述第二竖直位置处的水平位置的指示；以及至少确定所述电梯绳索在所述两个维度中的每个中的摇摆的幅度和频率包括基于来自所述第一检测器和所述第二检测器的指示来确定所述第一竖直位置和所述第二竖直位置中的每个处的幅度和频率。
19.根据权利要求18所述的方法，所述方法包括基于所确定的在所述第一竖直位置和所述第二竖直位置中的每个处的幅度和摇摆来确定沿所述电梯绳索的长度的至少一部分的电梯绳索摇摆的量，其中，所述长度的部分跨过的距离至少与从所述第一竖直位置到所述第二竖直位置的距离一样长。20.根据权利要求18所述的方法，所述方法包括使用至少一个附加检测器在与所述第一竖直位置和所述第二竖直位置不同的附加竖直位置处检测所述电梯绳索的水平位置，所述附加检测器在两个维度中提供所述附加竖直位置处的水平位置的指示。

技术总结
系统的说明性的示例实施例包括至少一个检测器，该检测器在选定竖直位置处检测电梯绳索的水平位置。检测器在两个维度中提供选定竖直位置处的水平位置的指示。处理器基于来自检测器的指示来至少确定电梯绳索在选定竖直位置处的在两个维度中的每个中的摇摆的幅度和频率。频率。频率。


技术研发人员：R
受保护的技术使用者：奥的斯电梯公司
技术研发日：2022.11.21
技术公布日：2023/7/31