Патент на изобретение №2292297

(54) ЗАЩИТНЫЙ КОНТУР ДЛЯ ДВЕРЕЙ ЛИФТА

(57) Реферат:

Изобретение относится к подъемным устройствам. Система лифта содержит установленную с возможностью перемещения в шахте кабину лифта. Имеются приводной блок и управляющее устройство для управления приводным блоком. Двери шахты лифта оборудованы устройствами блокировки для блокирования со стороны шахты. Контролирование положения устройств блокировки осуществляется датчиками блокировки. Предусмотрена шина данных, через которую датчики блокировки соединены с устройством управления. Датчики блокировки с короткими временными интервалами автоматически повторно опрашиваются устройством управления через шину данных для обеспечения возможности установления прерывания связи или ошибок передачи при передаче через шину данных. Проверяется работа датчика блокировки, а также интерфейсов шины посредством повторяющегося с более длительными временными интервалами автоматического опроса состояния датчика блокировки при открытой и закрытой двери шахты и передачи данных через шину данных в устройство управления. Предложенная система по сравнению с известными характеризуется меньшей стоимостью, но сохраняет высокую эксплуатационную безопасность. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предметом изобретения является система лифта, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Системы лифта имеют в настоящее время так называемые двойные двери, то есть как двери шахты, так и расположенные на кабине лифта двери кабины. Открывание и закрывание дверей шахты обычно вызывается с помощью кабины или кабинных дверей. Для безопасности пользователей и прохожих в содержащих системы лифта зданиях очень важное значение имеет согласованность соответствующего положения дверей шахты и кабины; то есть, двери шахты и кабины могут открываться только тогда, когда кабина лифта останавливается на предусмотренной для входа и выхода остановке, то есть на высоте этажа. Для этого контролируют положения как дверей шахты, так и дверей кабины.

Двери шахты обычно выполнены с возможностью их блокировки в положении закрывания с помощью механических устройств блокировки. Обычные системы контроля выполнены с возможностью контролировать положение дверей шахты с помощью защитных контактов; благодаря защитным контактам определяют занимают ли механические устройства блокировки свое положение блокировки или свое положение деблокирования. Защитные контакты замкнуты, когда устройства блокировки находятся в своем положении блокировки, а двери шахты закрыты. Защитные контакты интегрированы в защитный контур, который в свою очередь замыкается только при замкнутых защитных контактах. Защитный контур соединен с приводом системы лифта так, что кабина лифта при нормальной работе может подниматься вверх или опускаться вниз лишь при замкнутом защитном контуре. Если двери кабины открыты и их устройство блокировки находится в положении деблокирования, то соответствующие защитные контакты и тем самым защитный контур разомкнуты, что приводит к тому, что кабина лифта не может выполнять перемещения вверх или вниз, кроме как с помощью специального управления или вследствие того, что обслуживающий персонал соединяет перемычкой разомкнутый защитный контур.

Любая система лифта с таким обычным контролем имеет различные недостатки, которые более подробно указаны ниже:

– защитный контур в любом случае имеет присущие ему проблемы;

– сюда относится длина соединений, падение напряжения в защитном контуре и сравнительно большие затраты на монтаж;

– несмотря на систему контроля с защитным контуром не удается исключать ненадежные или опасные ситуации; с одной стороны, защитные контакты можно по отдельности или все вместе относительно просто соединять перемычкой, что практически означает отсутствие мер защиты; с другой стороны, открытая дверь шахты хотя и предотвращает движение кабины, но если кабина не находится непосредственно у открытой двери шахты, то существует все же опасность падения через открытую дверь шахты;

– разумные, соответственно, отвечающие ситуации ответные действия, например, при разомкнутом контуре защиты, невозможны, поскольку кабина в любом случае останавливается; в частности, нельзя предотвратить непреднамеренное запирание пассажиров в кабине лифта;

– система контроля не обеспечивает специальную диагностику, то есть при разомкнутом контуре защиты лишь устанавливается, что по меньшей мере один защитный контакт и тем самым по меньшей мере одно устройство блокировки разомкнуто, соответственно, по меньшей мере одна дверь шахты открыта, однако нельзя установить, какой, соответственно, какие защитные контакты разомкнуты;

– профилактическое обслуживание невозможно, поскольку не указывается состояние защитных контактов; таким образом, также невозможно выполнять профилактическое обслуживание системы лифта и своевременно, но при этом в то время, когда можно без проблем остановить лифт, заменять изношенные защитные контакты, за исключением плановой проверки, однако при этом во многих случаях выполняется не вызванное необходимостью отключение системы лифта;

– ограничение готовности лифта, поскольку разомкнутый защитный контакт всегда приводит к отключению системы лифта, хотя возможно другое решение, например, не использование соответствующего участка шахты.

Впрочем может быть достигнуто функционально лучшее решение, если для получения, соответственно, передачи относящихся к безопасности данных, связанных с положением дверей шахты, используется шина данных. Однако поскольку соответствующие данные относятся к безопасности, то необходимо использовать защищенную шину данных. Однако такая защищенная шина данных и, в частности, необходимые для этого защищенные узлы шины являются относительно дорогими и поэтому вряд ли подходят для стандартных систем лифта.

Поэтому в основу изобретения положена задача создания улучшенной системы лифта указанного в начале типа, с помощью которой, с одной стороны, устраняются относящиеся к мерам безопасности в связи с положением дверей шахты недостатки уровня техники, и, с другой стороны, эта система является относительно дешевой.

Решение этой задачи обеспечивается согласно изобретению с помощью признаков отличительной части пункта 1 формулы изобретения.

Предпочтительные модификации системы лифта согласно изобретению представлены в зависимых пунктах 2-10 формулы изобретения.

Система лифта согласно изобретению имеет новую систему контроля со стандартной шиной данных. Через эту шину данных получают, соответственно, передают данные, которые относятся к положению дверей шахты. Вместо защищенной шины данных используется обычная шина данных с обычными стандартными узлами шины, при этом речь может идти о такой шине данных, которая уже имеется в шахте лифта для передачи технологических данных. Применение относительно дорогой защищенной шины данных, включая необходимые для этого сложные защищенные узлы шины, которые необходимы, собственно, из-за связи с безопасностью подлежащих передаче данных, исключается за счет принятия подходящих мер для обеспечения защиты при передаче относящихся к безопасности данных через само по себе не защищенную шину данных.

Для определения состояния, соответственно, положения дверей шахты, соответственно, их устройства блокировки, каждой двери шахты, соответственно, каждому устройству блокировки соответствует датчик блокировки. Датчик блокировки соединен с обычной шиной данных, которая передает полученную информацию в блок управления или контроля. Затем блок управления, соответственно, контроля оценивает полученную информацию. Это происходит посредством того, что блок управления, соответственно, контроля опрашивает периодически, например, с интервалом в 20 мс, датчики блокировки. Таким образом, можно очень быстро обнаружить прерывание связи в зоне шины данных или узла шины. Кроме того, каждый датчик блокировки, включая соответствующий интерфейс, проверяют периодически, соответственно, с большим временным интервалом, например, один раз в течение 8 или 24 часов. Для этого открывают и снова закрывают соответствующие двери шахты или по меньшей мере приводят в действие контакты (размыкают, замыкают), и наблюдают, передавались ли при этом правильные данные в блок управления, соответственно, контроля. Этот тест можно проводить при открывании и закрывании дверей шахты во время нормальной работы. Если во время заданного промежутка времени, равного 8, соответственно, 24 часам, лифт не приезжал на этаж, то с целью проверки блок управления инициирует проверочную поездку на этот этаж (принудительная проверка). Выполнение всех проверок контролируется блоком управления и предпочтительно заносится в таблицу.

Для этажей, которые посещаются редко, датчик блокировки и соответствующий интерфейс предпочтительно выполняют с ориентацией на защищенность. Это особенно рекомендуется для этажей, для поездки на которые кабиной лифта нельзя управлять самостоятельно, поскольку, например, в квартиру, как например, в надстройку на крыше можно заходить непосредственно из шахты лифта.

Выражение “с ориентацией на защищенность” применяется в последующем для средств управления, исполнительных механизмов и т.д., которые относятся к обеспечению безопасности людей и поэтому выполняются в виде компонентов с повышенной функциональной защитой. Такие “ориентированные на защищенность” компоненты отличаются, например, избыточными сбором данных, передачей данных и обработкой данных и/или проверкой на достоверность с помощью программного обеспечения собираемых, передаваемых и обработанных ими данных, и/или имеющимися избыточными исполнительными механизмами.

Если по соображениям защиты необходимо, то могут быть предусмотрены дополнительно к датчикам блокировки другие средства для определения состояния, в частности, положения дверей шахты; такие средства передают информацию о положении, соответственно, состоянии дверей в устройство управления либо через и без того имеющуюся шину данных, либо предусматривается ориентированное на защищенность выполнение с дополнительной защищенной шиной данных, включая защищенные узлы.

Двери шахты предпочтительно выполняются самозакрывающимися, то есть они закрываются автоматически, как только они перестают активно удерживаться в открытом состоянии. Блокировки также являются самозамыкающимися, когда закрывается дверь шахты. Активная блокировка не требуется.

По причинам безопасности используемые для блокирования дверей шахты устройства блокировки предпочтительно выполнены так, что они могут быть деблокированы, открыты или закрыты лишь с помощью предусмотренной на кабине лифта двери кабины, или что они могут быть деблокированы только с помощью специального инструмента и раздвинуты вручную.

Состояние двери шахты и ее устройства блокировки предпочтительно контролируется с помощью расположенного на этой двери шахты датчика блокировки.

В качестве датчиков блокировки можно использовать, например, контакты устройства блокировки, микропереключатели, индуктивные датчики, емкостные датчики или оптические датчики.

Управляющее устройство системы лифта предпочтительно выполнено с возможностью оценивать опрос датчиков блокировки для инициирования одной или нескольких заданных ответных действий, в частности, распознавания и локализации ошибки, инициирования вызова обслуживающего персонала, остановки кабины лифта или проведение другого соответствующего ситуации ответного действия при распознавании открытого состояния двери шахты.

Управляющее устройство может быть выполнено также с возможностью оценивать опрос датчиков блокировки, для того чтобы корректировать установленные ошибки передачи за счет оценки нескольких пакетов данных.

В отношении безопасности системы лифта особенно предпочтительно дополнительно к контролированию дверей шахты осуществлять контролирование дверей кабины, за счет этого можно с помощью проверки совпадаемости сигналов дверей шахты, с одной стороны, и дверей кабины, с другой стороны, получать информацию о работоспособности дверей шахты и/или датчиков блокировки дверей шахты.

Существенные преимущества системы согласно изобретению состоят в следующем:

– отпадает необходимость в защитном контуре обычной системы контроля, за счет этого исключаются соответствующие, присущие им недостатки, если дополнительно к этому используется уже имеющаяся шина данных, то затраты на соединения, соответственно, на монтаж являются небольшими;

– безопасность системы лифта увеличивается по сравнению с системой лифта с защитным контуром в системе защиты, хотя возможно соединение перемычкой контактов с помощью программного обеспечения, однако его можно распознавать и после заданного времени устранять, защита сохраняется также тогда, когда, например, возникает неисправность или выполняется обслуживание;

– система контроля обеспечивает проведение специальной диагностики, поскольку ошибку можно тотчас локализовать и дистанционно передавать;

– предполагается профилактическое техническое обслуживание, поскольку имеется возможность анализа состояния датчиков, в частности, датчиков блокировки;

– повышается готовность лифта.

Защищенность системы лифта можно повышать с помощью следующих мер:

контролирование дверей кабины можно реализовать с ориентацией на защищенность, за счет чего повышается надежность проверки на совпадение, для этого предусмотренные для дверей кабины датчики, а также подключенная шина данных и узлы шины должны быть выполнены с ориентацией на защищенность.

Ниже приводится подробное описание изобретения на основе примера выполнения и со ссылками на чертеж, на котором изображена система лифта согласно изобретению с системой контроля в сильно упрощенном и схематичном виде.

Показанная система 10 лифта предназначена для обслуживания трех этажей А, В, С. На каждом из этажей А, В, С имеется дверь 11 шахты. Двери 11 шахты служат для отделения шахты лифта, в которой может двигаться вверх и вниз кабина 12 лифта с дверью 13 кабины от окружающего пространства. Движение кабины 12 лифта выполняется с помощью приводного блока 14 и управляется устройством 16 управления. Двери шахты принципиально должны быть открытыми только тогда, когда кабина 12 лифта находится на соответствующем этаже. Для этой цели дверь лифта управляется дверью 13 кабины 12 лифта, при этом она блокируется в своем закрытом положении с помощью устройства блокировки, которая в последующем называется устройством 18 блокировки. Для определения состояния, в частности, устройства 18 блокировки и тем самым двери шахты, предусмотрено в качестве датчика 20 блокировки контактное устройство с контактом блокировки. Контактное устройство с контактом блокировки через шину 22 данных соединено с устройством 16 управления. Кабина 12 лифта с целью управления также соединена с устройством 16 управления.

Указанная выше система 10 лифта работает следующим образом.

Каждое устройство 18 блокировки, соответственно, каждый предусмотренный на двери шахты датчик 20 блокировки, соответственно, контакт 20 устройства блокировки выдает данные, соответственно, информацию, относящуюся к состоянию устройства 18 блокировки, соответственно, двери шахты. Шина 22 данных передает эти данные, соответственно, информацию в устройство 16 управления, которое периодически оценивает полученные данные, соответственно, информацию. Устройство 16 управления через короткие интервалы времени, например, 20 мс, опрашивает датчики 20 блокировки, так что можно очень быстро обнаруживать прерывание связи в зоне шины 22 данных или узлов шины.

Дополнительно к указанному выше постоянно выполняемому тестированию выполняется тестирование с большими временными интервалами. Если кабина 12 лифта завершила прибытие на один из этажей А, В или С, то дверь кабины открывается. Дверь 11 шахты достигнутого этажа в нормальном случае деблокируется и открывается дверью 13 кабины. При этом примерно один раз в течение от 8 до 24 часов выполняется дополнительное тестирование. Тестируется контакт 20 устройства блокировки. Если устанавливается, что он в порядке, то выполняется соответствующая запись в таблице, при этом сохраняется сообщение “контакт в порядке” и время проведения теста. За счет внесения в таблицу обеспечивается контролирование проведения проверки.

Если дверь 11 шахты хотя и открывается, но проявляет при открывании не запланированное поведение, то это указывает на саму по себе незначительную неисправность, например, на износ или загрязнение в зоне дверей и/или устройства 18 блокировки. В этом случае система 10 лифта может по меньшей мере временно оставаться в работе, но рекомендуется предусмотреть в скором времени контроль и проверку обслуживающим персоналом.

Если контакт 20 блокировки не размыкается, то необходимо исходить из того, что контакт неисправен, но блокировка снята и дверь шахты открыта. В этом случае кабину 12 лифта больше нельзя включать в работу; систему 10 лифта необходимо выключить и незамедлительно вызвать обслуживающий персонал. В этом случае непреднамеренное открывание соответствующей двери больше нельзя распознать.

Перед отправлением с этажа дверь шахты принципиально закрывается и устройство 18 блокировки замыкается дверью 13 кабины и вступает в действие блокировка. При этом проверяется указывает ли контакт 20 устройства блокировки со стороны шахты, что дверь 11 кабины закрыта. Одновременно проверяется с ориентацией на защищенность закрытое состояние двери 13 кабины, за счет чего возможна проверка совпадения обоих процессов закрывания и тем самым повышается защита. Если результат этих обеих проверок является положительным, то кабину 12 лифта можно приводить в движение.

Если же по меньшей мере одна из указанных проверок дает отрицательный результат, то может быть выполнен процесс восстановления. Для этого выполняется многократное закрывание и открывание дверей. Если результатом попытки восстановления является закрывание и блокировка двери 11 шахты, то система 10 лифта может продолжать работу, но должно быть запланировано техническое обслуживание, по меньшей мере тогда, когда повторно необходимо проводить попытки восстановления.

Если же после выполнения попытки восстановления дверь 11 шахты все еще открыта, то систему лифта необходимо выключить и вызвать обслуживающий персонал.

Если дверь шахты открыта без прибытия кабины 12 лифта на соответствующий этаж, то на основании этого должен делаться вывод, что дверь шахты была открыта снаружи; это могло быть выполнено инструктированным лицом со специальным инструментом или незаконным путем с применением силы, поскольку невозможно открыть двери шахты непреднамеренно или за счет неправильного обращения с ними. Открытое состояние дверей шахты распознается только через не ориентированную на защищенность шину данных. Однако не ориентированное на защищенность определение этого состояния двери 11 шахты можно рассматривать как достаточное, а именно по следующим причинам: во-первых, этот случай проявляется чрезвычайно редко. Во-вторых, инструктированный персонал организационно знает о возможных опасностях и должен переключать систему лифта в режим обслуживания перед открыванием двери шахты. В-третьих, контакты блокировки регулярно, например, через каждые 8 часов, проверяют. В-четвертых, состояние контактов блокировки опрашивается устройством 16 управления с определенной частотой, так что ошибки передачи отфильтровываются и тем самым являются допустимыми. В-пятых, двери 11 шахты выполнены самозакрывающимися.

Если открывание двери 11 кабины не происходит с помощью кабины 12 лифта, то система лифта тотчас выключается из режима нормальной работы и не возвращается в него без обеспечения того, что дверь 11 кабины действительно закрывается. Поэтому систему лифта нельзя включить в работу за счет перемыкания контактов блокировки.

Существенные преимущества новой системы лифта состоят в следующем:

– для контроля на отдельных этажах не требуется ориентированное на защищенность соединение с шиной, а лишь обычное, не ориентированное на защищенность соединение с шиной. Обычные, не ориентированные на защищенность соединения с шиной уже и без того смонтированы на каждом этаже для приема вызовов и управления индикацией. Отсутствие многочисленных ориентированных на защищенность соединений с шиной приводит к значительному сокращению стоимости установки;

– каждый контакт блокировки считывается и проверяется по отдельности. Не только устанавливается то, что возникла помеха или неисправность, но точно локализуется помеха, соответственно, неисправность, за счет чего можно быстро провести диагностику в случае неисправности;

– можно не только устанавливать помехи и неисправности, в частности, выход из строя датчиков блокировки, соответственно, контактов блокировки, но также можно определять соответствующее состояние датчиков блокировки, соответственно, контактов блокировки, в частности, относительно дребезга контактов и падения напряжения, перед возникновением помехи.

На основе такой информации можно проводить профилактическое техническое обслуживание контактов блокировки. Во многих случаях можно за счет этого исключить возникновение помех и неисправностей вследствие выходящих из строя контактов блокировки:

– незаметное перемыкание контактов блокировки невозможно, поскольку устройство управления распознает смену сигнала, произошедшую в непредусмотренный момент времени. За счет этого дополнительно повышается надежность контролирования дверей шахты;

– при возникновении помехи, за счет того, что можно определить местоположение разомкнутых контактов блокировки, обеспечивается возможность движения кабины лифта на ближайший этаж без прохождения при этом через соответствующую дверь шахты с разомкнутыми контактами; таким образом, пассажиры могут в любом случае выйти из кабины и не оставаться длительное время в запертой кабине. Затем могут быть выполнены различные ответные действия: кабина лифта может оставаться на том этаже, на котором ее покинули пассажиры, и вызывается обслуживающий персонал; или же кабина лифта, если она находится ниже этажа с дефектным контактом блокировки, может быть перемещена в положение, в котором ее крыша находится немного ниже открытой двери шахты, так что устраняется опасность падения в шахту людей через открытую дверь шахты; или же кабина лифта может перемещаться с малой скоростью и предпочтительно в сопровождении акустического сигнала на соответствующий этаж с открытой дверью шахты. Можно выполнить попытку восстановления, и если она будет удачной, то система лифта снова готова к работе.

Формула изобретения

1. Система (10) лифта, содержащая приводной блок (14), установленную с возможностью перемещения в шахте лифта кабину лифта (12), управляющее устройство (16) для управления приводным блоком (14), шину (22) данных, которая соединена с устройством (16) управления, двери (11) шахты для закрывания шахты лифта, устройства (18) блокировки для блокирования со стороны шахты дверей (11) шахты и датчики (20) блокировки для контролирования положения устройств (18) блокировки, при этом датчики (20) блокировки соединены через шину (22) данных с устройством (16) управления, отличающаяся тем, что датчик (20) блокировки выполнен с возможностью с короткими временными интервалами автоматически повторно опрашиваться устройством (16) управления через шину (22) данных для обеспечения возможности установления прерывания связи или ошибок передачи при передаче через шину (22) данных, при этом проверяется работа датчика (20) блокировки посредством повторяющегося с более длительными временными интервалами автоматического опроса состояния датчика (20) блокировки при открытой и закрытой двери (11) шахты и передачи данных через шину (22) данных в устройство (16) управления.

2. Система (10) лифта по п.1, отличающаяся тем, что устройство блокировки является самозамыкающимся, когда соответствующая дверь (11) шахты закрыта.

3. Система (10) лифта по п.1, отличающаяся тем, что используемые для блокирования дверей (11) шахты устройства (18) блокировки выполнены с возможностью быть деблокированными, открытыми или закрытыми только с помощью предусмотренной на кабине (12) лифта дверью (13) кабины или с возможностью быть деблокированными с помощью специального инструмента и быть раздвинутыми вручную.

4. Система (10) лифта по п.1, отличающаяся тем, что через датчик (20) блокировки на одной из дверей (11) шахты обеспечивается возможность контролирования состояния (например, положения) устройства (18) блокировки этой двери (11) шахты и состояния (например, положения) этой двери (11) шахты.

5. Система (10) лифта по п.4, отличающаяся тем, что датчик (20) блокировки является контактом устройства блокировки, микропереключателем, индуктивным датчиком, емкостным датчиком или оптическим датчиком.

6. Система (10) лифта по п.4, отличающаяся тем, что управляющее устройство (16) выполнено с возможностью оценивать опрос датчиков (20) блокировки с целью обеспечения возможности инициирования одного или нескольких заданных следующих ответных действий: распознавания и локализации неисправности; инициирования вызова технического персонала; остановки кабины лифта или выполнения соответствующего ситуации ответного действия, если распознана открытая дверь шахты.

7. Система (10) лифта по п.6, отличающаяся тем, что управляющее устройство (16) выполнено с возможностью оценивать опрос датчиков (20) блокировки с целью корректировки установленных ошибок передачи за счет оценки нескольких пакетов данных.

8. Система (10) лифта по п.6, отличающаяся тем, что дополнительно к контролированию дверей (11) шахты выполняется контролирование двери (13) кабины для обеспечения с помощью проверки совпадения сигналов информации о работоспособности двери (11) шахты и/или датчика (20) блокировки двери (11) шахты.

9. Система (10) лифта по п.6, отличающаяся тем, что защищенная шина данных выполнена с возможностью контролировать двери (13) кабины для повышения безопасности.

10. Система (10) лифта по п.6, отличающаяся тем, что дополнительно к датчикам (20) блокировки имеются другие средства для определения состояния дверей (11) шахты, выполненные с возможностью передавать информацию о состоянии двери шахты через шину (22) данных или через защищенную шину данных в управляющее устройство (16).

РИСУНКИ