電梯安全系統的製作方法
2023-12-11 11:30:07
專利名稱：電梯安全系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及對電梯安全性的改進，特別是涉及對電梯轎廂頂部上的人員的未授權存在情況的檢測。
電梯設施中在電梯轎廂的常規行程上方設置非常小的空間變得越來越普遍，原因在於這降低了建築成本，且增加了建築設計可能獲得的靈活性。然而，由於當轎廂接近最上部層站時，為站立在電梯轎廂頂部上的人員提供的避難空間變得更小，因此在低頂層電梯設施中進行作業存在受傷的風險。因此有必要設置一系列安全系統如可伸縮扶手欄杆和用於電梯控制器的防止轎廂行進至井道頂部的專用檢查模式。這些措施允許站立在轎廂頂部上的工程師安全地實施經過授權的檢查。然而，如果未全部適當地採用這些安全措施或者由於疏忽或故意的原因而對這些安全措施加以濫用，則增加了受傷的風險。這可能是由於工程師未堅持在批准的程序下實施檢查過程而造成的或可能是由於未授權人員獲得了接近轎廂頂部的機會而造成的。
就上述情況而言，所希望的是如果在轎廂頂部上存在人員則可自動地防止電梯轎廂移動至其行程的最上端。
從第一方面來看，本發明提供了一種包括井道和被布置以在所述井道內垂直地行進的電梯轎廂的電梯系統，所述井道進一步設有當所述轎廂接近所述井道頂部時用於檢測所述轎廂頂部上的人員的存在情況的傳感布置，所述電梯系統被布置以便在檢測到人員的情況下限制所述轎廂產生進一步的向上移動。
從第二方面來看，本發明提供了一種防止站在低頂層電梯系統中的電梯轎廂頂部上的人員受傷的方法，所述方法包括當所述轎廂接近井道頂部時，利用設置在所述井道中的裝置檢測所述轎廂頂部上的人員的存在情況並且在檢測到人員的情況下限制所述轎廂產生進一步的向上移動。
因此，本領域的技術人員將意識到，根據本發明，當所述電梯轎廂向上移動時，將檢測到處於在所述井道的頂部處受傷的危險中的人員，且所述電梯系統將限制所述轎廂的向上移動以降低該人員受傷的危險。
用於檢測所述轎廂頂部上的人員的裝置可以是能夠在有生命的人與無生命的物體之間加以區別的裝置，以使得在正常運行過程中，所述裝置不會感測到所述轎廂本身的存在。例如，所述傳感布置可包括用於感測所述轎廂頂部上的人員的體熱的無源紅外傳感器。然而，所述傳感布置優選適於在所述井道的相關垂直點處檢測物體的存在情況。
可選擇在所述井道中的位於所述電梯的正常行程上方的點，但在極低頂層的設施中，這可能無法提供足夠的距離以便在不導致轎廂頂部上的人員受傷的情況下安全地停止所述轎廂。因此，根據優選實施例，感測點位於所述轎廂的所述正常行程內且所述電梯系統被布置以便能夠在站在所述轎廂頂部上的人員與在正常運行過程中已經行進至所述垂直感測點的所述轎廂本身之間加以區分。儘管存在多種實現上述目的的方式，但優選的方式是利用現有位置參考系統以確定所述轎廂的位置，並且根據本發明，只有當通過所述位置參考系統確定出所述電梯轎廂並未旨在處於將由所述傳感布置檢測到的位置處時，才限制所述轎廂的向上移動。實現上述目的的一種方式是通過所述傳感布置將信號發送至所述電梯控制器且所述電梯控制器被布置以基於來自所述傳感布置和所述位置參考系統的信號限制所述轎廂的向上移動。
另一種可選方式是，當所述電梯轎廂朝向所述井道的所述頂部移動但仍足夠低以使得在所述轎廂的所述頂部與所述井道的所述頂部之間仍存在能夠容納人員的足夠空間時，啟動所述傳感布置。例如，當所述電梯轎廂處於低於所述最上部層站下方的層站處時，可啟動所述傳感布置。通過將所述傳感布置定位在啟動所述傳感布置時所述電梯轎廂所處的位置上方，所述傳感布置將僅檢測到位於所述轎廂頂部上的物體而不是所述轎廂本身。當然，如果所述傳感布置的位置使得所述電梯轎廂在正常運行過程中將經過所述傳感布置，則這不應引起所述安全系統對所述轎廂移動的限制。一種可能性是利用第二位置信號使所述傳感器處於停用狀態。另一種可選方式是，當所述電梯轎廂處於倒數第二層站上方時，進行時間測量以確定在將預期檢測到所述轎廂本身之前是否檢測到了物體的存在，此時可啟動所述傳感布置。
在檢測到未授權人員位於所述轎廂頂部上時，存在多種採取行動以防止該人員受傷的可能性。例如，所述電梯控制器可通過切斷所述電梯馬達的電源並施加制動從而立即防止所述轎廂產生任何進一步的向上移動。此外，或另一種可選方式是，可自動地採用物理安全裝置。
在一組優選的實施例中，所述傳感布置包括用於發射傳感射線的裝置和用於檢測發射出的射線以使得能夠檢測所述射線路徑中的物體的存在情況的裝置。所述傳感布置可使得感測到從受到檢測的本體反射回來的射線，但所述布置優選使得所述射線行進通過要進行檢測的所述井道從而使得由於本體存在於所述井道中的該垂直點處而中斷了對所述射線進行的感測。最優選地，所述傳感布置包括橫跨所述井道的多條射束以及被布置以檢測所述射束的一個或多個傳感器。
所採用的射線可具有任何適宜本徵，如超聲波、微波或可見光，但優選採用紅外射線，原因在於相關聯的傳感器和發射器在可靠的同時相對易於獲得且成本低廉。
下面將僅通過實例並結合附圖對本發明的優選實施例進行描述，其中
圖1是低頂層(low overhead)電梯井道的前視圖，圖中示出了位於轎廂頂部上的人員所處的危險狀態；圖2a和圖2b分別是體現本發明的電梯系統的前視圖和透視圖，圖中示出了啟動紅外簾幕(infrared curtain)的情況；圖3a和圖3b分別是前視圖和透視圖，圖中示出了檢測到位於所述轎廂頂部上的未授權人員的情況；和圖4是圖2和圖3所示實施例的前視圖，其中所述轎廂安全地停止以防止位於所述轎廂頂部上的人員受傷。
圖1示出了被布置以在井道4內垂直移動的電梯轎廂2。可以看到，當轎廂2鄰近最上部層站6時，在轎廂2的頂部與井道的頂板8之間存在非常小的空間7。特別是，沒有為碰巧位於轎廂頂部上的人員提供的避難空間。
在低頂層系統例如如圖所示的系統中，需要採取一些列安全措施以確保頂部上有人的轎廂不能到達最上部層站6。通常情況下，這些系統與特定條件相關聯，如將電梯置於專用檢測模式或檢測以未授權方式打開井道門的情況從而表明有未授權人員接近了轎廂頂部。
然而，檢測元件被濫用(overridden)或電梯未被適當地置於檢查模式都是有可能的。特別是，門檢測系統可被隨後可站在處於正常模式下的轎廂頂部上的未授權使用者濫用。從圖1中可以看到，這是極為危險並且可能是致命的。根據本發明可防止這種情況的發生，現在將結合圖2至圖5對本發明進行描述。
根據在此所述的本發明的實施例，在井道2的最上部分中，設置了紅外傳感器和發射器布置，所述布置包括通過被附接到相應的導軌14上而被水平地設置在電梯豎井內的細長的發射器陣列10和相應的細長的傳感器陣列12。在如圖所示的實施例中，發射器陣列10包括多個獨立的發射器，所述發射器發射出以多個不同角度橫跨井道且將要由位於井道另一側上的傳感器陣列12中的相應的多個傳感器感測到的紅外射束。通過設置多個獨立的發射器和傳感器，可降低對例如井道中的小塊碎片或飛動的昆蟲進行誤檢測的可能性。然而，設想可採用單條射束，所述單條射束可僅橫跨井道一次或另一種可選方式是可被反射一次或多次以提供更大的空間範圍。
可以看到，傳感器和發射器陣列10、12被設置在沿最上部層站空間6向上延伸的路徑的約三分之一的位置處。當電梯轎廂2鄰近最上部層站6下方的層站16時，傳感布置10、12被啟動。正如現在結合圖3A和圖3B可以看到地，當電梯轎廂向上移動超出倒數第二層站16時，位於轎廂頂部上的未授權人員18將阻斷髮射器陣列10與傳感器陣列12之間的紅外射束，這種情況將作為傳感器陣列信號中斷的情況而被傳感器陣列12檢測到。一旦已經檢測到這種情況，則將防止電梯轎廂2產生進一步的向上移動且將施加制動。從圖2A中可以看到，這意味著在轎廂2的頂部上方保留有足夠的空間以防止位於轎廂頂部上的未授權人員18受傷。儘管並非必要，但該系統可被布置以便在其可重新開始正常運行之前需要例如由授權工程師進行手動重置。
如果在轎廂頂部上沒有未授權人員，則當轎廂向上移動至最上部層站6時，轎廂頂部本身將最終阻斷髮射器陣列10與傳感器陣列12之間的射束。然而，這不會導致轎廂中止運行，原因在於位置參考系統(PRS)信號表明轎廂正按預期情況處於使其中斷射束的位置處。
本領域的技術人員應該意識到，可在不偏離本發明的範圍的情況下對所述實施例作出多種改變和變型。例如，可設置用於檢測轎廂頂部上的人員的存在情況的其它裝置，如可見光、超聲、微波或其它傳感器。此外，可利用定時信號而不是位置信號以在轎廂與位於轎廂頂部上的未授權人員之間加以區分。
權利要求
1.一種電梯系統，所述電梯系統包括井道(4)和被布置以在所述井道內垂直地行進的電梯轎廂(2)，所述井道進一步設有當所述轎廂接近所述井道頂部(8)時用於檢測所述轎廂頂部上的人員的存在情況的傳感布置(10、12)，所述電梯系統被布置以便在檢測到人員的情況下限制所述轎廂產生進一步的向上移動。
2.根據權利要求1所述的電梯系統，其中所述傳感布置(10、12)適於在所述井道的預定垂直點處檢測物體的存在情況。
3.根據權利要求1或2所述的電梯系統，其中所述預定垂直點位於所述電梯轎廂(2)的正常行程內，所述電梯系統被布置以便能夠在站在所述轎廂頂部上的人員與在正常運行過程中已經行進至所述點的所述轎廂本身之間加以區分。
4.根據權利要求3所述的電梯系統，所述電梯系統在使用過程中被布置以利用位置參考系統確定所述轎廂(2)的位置，並且只有當通過所述位置參考系統確定出所述電梯轎廂並未旨在處於將由所述傳感布置(10、12)檢測到的位置處時，才限制所述轎廂的向上移動。
5.根據權利要求4所述的電梯系統，其中所述傳感布置(10、12)被布置以將信號發送至電梯控制器，且所述電梯控制器被布置以基於所述信號和來自所述位置參考系統的輸出限制所述轎廂(2)的向上移動。
6.根據權利要求4所述的電梯系統，其中所述傳感布置(10、12)被布置以使得當所述電梯轎廂(2)朝向所述井道(4)的頂部移動但仍足夠低以使得在所述轎廂的所述頂部與所述井道的所述頂部之間仍存在能夠容納人員的足夠空間時，啟動所述傳感布置。
7.根據權利要求6所述的電梯系統，所述電梯系統被布置以使得當所述電梯轎廂處於低於最上部層站(6)下方的層站(16)處時，啟動所述傳感布置(10、12)處於使用狀態。
8.根據權利要求4至7中任一項所述的電梯系統，包括當所述轎廂(2)接近所述傳感布置時用於產生使所述傳感布置(10、12)處于禁用狀態的位置信號的裝置。
9.根據權利要求4至7中任一項所述的電梯系統，包括當所述轎廂(2)已經通過預定點時用於進行時間測量的裝置，所述電梯系統被布置以使得如果在將預期檢測到所述轎廂本身之前所述傳感布置(10、12)檢測到物體的存在，則限制所述轎廂的移動。
10.根據前述權利要求中任一項所述的電梯系統，包括在檢測到未授權人員位於所述轎廂頂部上時用於立即防止所述轎廂(2)產生任何進一步的向上移動的裝置。
11.根據前述權利要求中任一項所述的電梯系統，包括在檢測到未授權人員位於所述轎廂(2)的頂部上時用於自動地採用物理安全裝置的裝置。
12.根據前述權利要求中任一項所述的電梯系統，其中所述傳感布置包括用於發射傳感射線的裝置(10)和用於檢測發射出的射線以使得能夠檢測所述射線路徑中的物體的存在情況的裝置(12)。
13.根據權利要求12所述的電梯系統，其中所述傳感布置(10、12)使得所述射線大體上水平地行進穿過所述井道(4)。
14.根據權利要求12或13所述的電梯系統，其中所述傳感布置(10、12)包括橫跨所述井道的多條射束以及被布置以檢測所述射束的一個或多個傳感器(12)。
15.根據權利要求12、13或14所述的電梯系統，其中所述射線是大體上的紅外射線。
16.一種防止站在低頂層電梯系統中的電梯轎廂(2)的頂部上的人員受傷的方法，所述方法包括當所述轎廂接近井道頂部(8)時，利用設置在所述井道中的裝置(10、12)檢測所述轎廂頂部上的人員的存在情況並且在檢測到人員的情況下限制所述轎廂產生進一步的向上移動。
17.根據權利要求16所述的方法，包括在所述井道(4)的預定垂直點處檢測物體的存在情況。
18.根據權利要求16或17所述的方法，包括在站在所述轎廂(2)的頂部上的人員與所述轎廂本身之間加以區分。
19.根據權利要求18所述的方法，包括利用位置參考系統確定所述轎廂(2)的位置，並且只有當通過所述位置參考系統確定出所述電梯轎廂並未旨在處於將由所述傳感布置(10、12)檢測到的位置處時，才限制所述轎廂的向上移動。
20.根據權利要求19所述的方法，包括將信號發送至電梯控制器，所述電梯控制器基於所述信號和來自所述位置參考系統的輸出限制所述轎廂(2)的向上移動。
21.根據權利要求19所述的方法，包括當所述電梯轎廂(2)朝向所述井道(4)的頂部移動但仍足夠低以使得在所述轎廂的所述頂部與所述井道的所述頂部之間仍存在能夠容納人員的足夠空間時，啟動所述傳感布置(10、12)。
22.根據權利要求21所述的方法，包括當所述電梯轎廂(2)處於低於最上部層站(6)下方的層站(16)處時，啟動所述傳感布置(10、12)。
23.根據權利要求19至22中任一項所述的方法，包括當所述轎廂(2)接近所述傳感布置時產生使所述傳感布置(10、12)處于禁用狀態的位置信號。
24.根據權利要求19至22中任一項所述的方法，包括當所述轎廂(2)已經通過預定點時進行時間測量，並且如果在將預期檢測到所述轎廂本身之前所述傳感布置(10、12)檢測到物體的存在，則限制所述轎廂的移動。
25.根據權利要求16至24中任一項所述的方法，包括在檢測到未授權人員位於所述轎廂頂部上時立即防止所述轎廂(2)產生任何進一步的向上移動。
26.根據權利要求16至25中任一項所述的方法，包括在檢測到未授權人員位於所述轎廂(2)的頂部上時自動地採用物理安全裝置。
27.根據權利要求16至24中任一項所述的方法，包括發射傳感射線並檢測發射出的射線由此檢測所述射線路徑中的物體的存在情況。
全文摘要
一種電梯系統，所述電梯系統包括井道(4)和被布置以在所述井道內垂直地行進的電梯轎廂(2)，所述井道設有當所述轎廂接近所述井道頂部(8)時用於檢測所述轎廂頂部上的人員的存在情況的傳感布置如紅外簾幕(10、12)。所述電梯系統被布置以便在檢測到人員的情況下限制所述轎廂產生進一步的向上移動。
文檔編號B66B5/00GK101084157SQ200480044658
公開日2007年12月5日 申請日期2004年12月21日 優先權日2004年12月21日
發明者J·卡韋勒洛, R·卡娜, A·蒙松, A·塞爾維亞 申請人:奧蒂斯電梯公司