包括多个电梯轿厢和分布式安全系统的电梯系统的制作方法
本发明涉及一种电梯系统，该电梯系统包括多个电梯轿厢、允许电梯轿厢的循环运行的井系统、用以使电梯轿厢在井系统内运动的至少一个驱动系统、和具有多个安全节点的安全系统。电梯系统的安全系统被设计成在检测到偏离正常模式的电梯系统的运行模式的情况下使电梯系统进入安全运行模式。电梯系统的电梯轿厢、电梯系统的井系统和电梯系统的至少一个驱动系统在各种情况下均形成至少一个功能单元。
背景技术：
由于在这种电梯系统中若干电梯轿厢能够在井系统的共同的井中在很大程度上彼此独立地运动，因此这种电梯系统的问题是如何保证可靠地避免相邻的电梯轿厢之间的碰撞。
为此，通常必要的是记录并分析电梯系统的多个运行参数，尤其各个电梯轿厢的当前位置。电梯系统具有的电梯轿厢越多，要被处理并被传输的数据的量变得更复杂。
通过ep1562848b1已知一种具有至少一个井的电梯系统，至少两个电梯轿厢能够在至少一个井中沿共同的输送路径运动。在该电梯系统中，电梯轿厢各自被分配有控制单元、驱动单元和制动器。为了防止电梯系统的电梯轿厢之间的碰撞，相邻的电梯轿厢之间的距离分别被监测。如果不能满足规定的临界最短距离，则设想触发电梯轿厢的紧急停止。
通过ep0769468b1已知另一种电梯系统，在该电梯系统中多个电梯轿厢能够同时在至少一个井中运动。在该电梯系统中，每个电梯轿厢具有其自身的驱动单元和其自身的安全模块。安全模块被设计成触发相应电梯轿厢以及其他电梯轿厢的制动系统。为此，设想由一个安全模块记录/或分析的数据被传输至所有其他安全模块。ep0769468b1已知的一个问题是要被传输的数据量太大使得无法由安全模块恒定地传输和分析该数据，至少无法通过合理的技术努力实现数据的恒定传输和分析，这也是ep0769468b1建议以动态电梯模型的进行工作的原因。
技术实现要素：
考虑到这一点，本发明的一个任务是改进在开头提到的这种电梯系统。特别地，提供一种具有改进的安全系统的电梯系统。该电梯系统应优选地实现使用分布式系统架构的安全概念并且有利地实现短相应时间。为保证电梯系统的安全运行所引起的通信负载应优选地相比于之前已知的电梯系统减少。
为了解决该问题，提出一种电梯系统，该电梯系统包括多个电梯轿厢、允许电梯轿厢循环运行的井系统、用以使电梯轿厢在井系统内运动的至少一个驱动系统、和具有多个安全节点(sicherheitsknoten)的安全系统，该安全系统被设计成在检测到偏离正常模式的电梯系统的运行模式的情况下使电梯系统进入安全运行模式。电梯轿厢、井系统和至少一个驱动系统在各种情况下均形成至少一个功能单元。至少一个安全节点被分配给每个功能单元。每个功能单元因此有利地具有至少一个安全节点。安全节点通过至少一个接口连接至其他安全节点中的至少一个安全节点以传输数据。另外，每个安全节点包括用以记录相应地被分配的功能单元的运行参数。另外，每个安全节点包括至少一个控制单元，至少一个控制单元被设计成分析由相应安全节点的至少一个传感器记录的运行参数，并且考虑到、换句话说尤其考虑到从至少一个另外的安全节点传输的数据来决定关于偏离正常运行模式的运行模式。由安全节点传输的数据尤其是被分配至安全节点的功能单元的运行参数，优选地已经被分析的运行参数。
因此根据本发明的电梯系统有利地允许对电梯系统的功能单元的分布式(dezentrale)监测。关于由功能单元记录的运行参数，首先有利地不必被传输至中央控制单元而是能够由被分配至功能单元的安全节点的控制单元来直接分析。这有利地减少了要被传输的数据量并且因此减少了通信负载。
由于根据本发明的电梯系统还有利地允许在各个安全节点处检测偏离正常运行模式的运行模式、尤其如果功能单元不按照计划工作、例如如果电梯轿厢不能运动或者以过高的速度运动，因而能够有利地实现短响应时间，因此电梯系统的安全被进一步有利地提高。
按照根据本发明的电梯系统的有利的实施方式，设想至少一个驱动系统能够在井中被分部段地操作，有利地使得电梯轿厢能够在井系统的限定的部段中彼此独立地运动，各个限定的部段优选地是驱动系统的功能单元，各个限定的部段被分配至少一个安全节点。驱动系统优选地包括至少一个线性马达。电梯系统优选地具有作为一部分线性驱动器的轨道，电梯轿厢能够沿着轨道单独地运动。轨道有利地被分部段地通电(bestrombaren)，使得驱动系统被设计成能够在井中被分部段地操作。由于能够被分部段地通电的轨道，电梯系统的电梯轿厢能够有利地彼此独立地运动。特别地在这种情况下，能够被通电的这种轨道的部段是井系统的限定的部段，井系统的限定的部段在各种情况下形成驱动系统的功能单元。作为功能单元的驱动系统因此本身有利地具有多个功能单元，每个功能单元有利地被分配安全节点。
尤其设想能够被通电的线性驱动器的这种轨道部段在各种情况下形成功能单元。有利地，能够被激发的每个轨道部段或者能够被激发的多组轨道部段被分配安全节点作为功能单元。在该安全节点中的传感器有利地针对相关的运行参数检查轨道部段，尤其轨道部段是否适当工作和/或电梯系统中的电梯轿厢是否沿着轨道部段运动。
这种安全节点的控制单元有利地根据电梯系统的电梯轿厢的当前位置设计，以停用不同的线性马达部段、尤其前述线性驱动器的轨道部段，从而尤其消除可能的差错源并且如果需要使电梯系统和/或相应的驱动系统的功能单元进入安全运行模式。
特别地，设想另一有利的实施方式，其中被分配给驱动系统的功能单元的安全节点的控制单元能够影响线性马达部段的控制。特别地，设想在被分配给该电梯轿厢的安全节点向被分配给该线性马达部段的安全节点发出碰撞风险的信号的情况下沿限定马达部段运动的电梯轿厢能够被制动。为了保证这种数据交换，安全节点有利地通过通信接口、例如通过通信总线或空中接口(luftschnittstelle)、尤其利用wlan(无线局域网)彼此连接。
根据本发明的电梯系统的另一尤其有利的实施方式，设想电梯系统的井系统包括至少两个竖向延伸的输送路径和用以使电梯轿厢在输送路径之间移位的至少两个转移单元，电梯轿厢能够沿着竖向延伸的输送路径竖向运动。每个转移单元有利地是井系统的各自被分配安全节点的功能单元。借助于转移单元，电梯轿厢能够有利地尤其在电梯系统的井系统中的井之间运动，每个井在此能够代表输送路径。然而，根据变型实施方式的井还能包括若干输送路径，优选地使得若干电梯轿厢能够在井中彼此相邻地并且连续地运动。
转移单元尤其设想为用于使电梯轿厢在电梯系统中循环运行的装置。这种循环运行尤其设想电梯轿厢仅在一个方向上、例如向上沿着井系统的至少一个输送路径运动，并且仅在不同的方向上、例如向下沿着井系统的至少另一个输送路径运动。
根据本发明的优选的实施方式，由于设想单独的转移单元或成组的转移单元各自被分配安全节点，因此转移单元的正确的功能有利地在转移单元处直接监测。这有利地进一步减少了要传输的数据量。如果转移单元中存在故障使得无法再以正常运行模式允许而只能进入安全运行模式，则故障信息被有利地通信至被分配至另外的功能单元的其他安全节点。因此电梯系统被有利地设计成使得电梯系统能够继续运行，从而电梯轿厢不再在有故障的或者不工作的转移单元处停止。
在根据本发明的电梯系统的尤其优选的实施方式中，设想井系统的输送路径是轨道，电梯轿厢借助于作为驱动系统的至少一个线性驱动器能够运动。每个导轨有利地设计有作为转移单元的能够转动至竖向输送路径的至少一个部段。这些可转动的部段能够相对于彼此布置为使得电梯系统的电梯轿厢能够沿着这些部段在轨道之间运动。
按照根据本发明的电梯系统的另一尤其有利的实施方式，电梯系统的功能单元分别具有至少一个安全装置。该至少一个安全装置在被触发的情况下能够有利地使各个功能单元进入安全运行模式。另外，有利地设想至少一个安全装置能够直接由被分配给相应的功能单元的安全节点的控制单元触发。制动器或安全机构尤其设想成用于电梯轿厢的安全装置。能够关闭功能单元的例如接触器电路的开关单元被尤其设想为用于驱动系统的功能单元的安全装置。能够将转移单元固定在限定位置的锁定机构被尤其设想为用于作为井系统的功能单元的转移单元的安全装置。
安全节点被有利地布置在功能单元上，优选地使得控制单元、至少一个传感器和至少一个安全装置一起被布置在功能单元上。因此，使功能单元以及因此电梯系统进入安全运行模式的决定能够有利地局部性地或者分布式地做出。这有利地导致安全系统的提高的稳健性。另外，安全相关的决定能够有利地同时做出。例如，能够通过触发制动器使电梯轿厢停止，并且同时负责使该电梯轿厢运动的驱动系统的相应的功能单元能够被停用。另外，通过所提出的电梯系统实现能够系统的高扩展性。对安全系统的改型、例如在更多电梯轿厢处对安全系统的改型能够有利地以相对少的工作完成。
根据本发明的电梯系统的另一尤其有利的实施方式提供了限定用于电梯系统的井系统的多个监测区域
本发明的有利的实施方式提供了监测区域具有固定的空间分配，优选地通过代表在电梯系统的井系统内位置的空间坐标。井系统可以尤其通过永久分配的网格表示。尤其适合于该目的的一个网格例如通过文件ep1719727b1已知。
作为另一有利的实施方式，设想将包括电梯轿厢的特定区域限定为监测区域，使得该监测区域可以说随着电梯轿厢移动。如果另外的电梯轿厢在该监测区域中运动，也有利地关于任何偏离正常运行模式进行监测。特别地，设想在该实施方式中监测区域总是被分配井系统的至少一个功能单元和驱动系统的至少一个功能单元，使得被分配的功能单元能够当电梯轿厢运动时改变。
特别地，井系统的井中的每个区域——其中一个电梯轿厢能移动至该区域中——被分配至少一个监测区域。
有利地，仅测定偏离正常运行模式的电梯系统的运行模式所需的运行参数在各个监测区域内的安全节点之间交换。仅当检测到偏离正常运行模式的运行模式时该信息被有利地被传输至监测区域之外到达其他安全节点。
根据本发明的进一步有利的实施方式，电梯系统被设计成能够局部地停用，尤其使得成组的功能单元中的单独的功能单元、尤其单独的电梯轿厢和/或驱动系统的功能单元能够被停用，电梯系统还被设置成以未被停用的功能单元继续运行。
有利地还设想在各种情况下，井系统的具有至少一个井门的部段是被分配至少一个安全节点的功能单元。该安全节点有利地设计成监测该功能单元是否正确工作。为此，该安全节点有利地具有用以记录该功能单元的运行参数的传感器。另外，尤其设想控制单元的安全节点被设计成分析运行参数并且分析从另外的功能单元的安全节点接收的数据，例如电梯轿厢的运行参数。
按照根据本发明的另外有利的方面，被分配至井系统的具有至少一个井门的作为功能单元的部段的安全节点具有至少一个传感器，该至少一个传感器被设计成记录该功能单元的偏离正常运行模式的运行模式。该电梯系统有利地、优选地该电梯系统的安全系统、尤其被分配给该功能单元的安全系统的安全节点被设计成在记录到偏离正常运行模式的运行模式的情况下停用该功能单元。电梯系统、尤其电梯系统的安全系统有利地进一步设置成仅在井系统的具有至少一个井门的该部段之外使电梯系统的电梯轿厢运动。
特别地，偏离正常运行模式的井门的打开被提供作为偏离正常运行模式的运行模式。为了对其进行监测，尤其设想到监测井门的打开和关闭的传感器。由于例如电梯轿厢在井门打开的井部段中的运动对于该电梯轿厢的乘用者而言是有潜在的危险的，因此该井部段有利地被停用。电梯系统被有利地设计成不再使电梯轿厢在该井部段内运动，而是至多仅使电梯轿厢运动至该井部段为止。
按照根据本发明的电梯系统的另一尤其优选的实施方式，被分配给作为功能单元的电梯轿厢的安全节点的控制单元被设计成连续地针对电梯轿厢的第一行进方向计算第一停止点，并且/或者针对电梯轿厢的第二行进方向连续地计算第二停止点。相应的停止点表示在各个行进方向上如果需要能够使电梯轿厢停止的位置。停止点通过分析由传感器记录的运行参数进行计算。该计算有利地基于借助于计算单元、尤其控制单元的计算单元实施的预测模型。该传感器优选地分析属于相同安全节点的这些被记录的运行参数。另外，尤其设想传输至安全节点的运行参数在该分析中被考虑到。在分析中被考虑的运行参数尤其是电梯轿厢的速度、电梯轿厢在井系统中的位置、电梯轿厢的加速度、电梯轿厢的承载能力和电梯轿厢的制动器的状态。这些运行参数和由其计算的停止点有利地以5ms至50ms(ms：毫秒)的预定的离散时间间隔被测定，例如这能够实现对停止点的准连续计算。
有利地，被分配至电梯轿厢的安全节点被设计成恒定地、即基本上意味着连续地计算针对该电梯轿厢的第一行进方向的停止点和针对第二行进方向的停止点。该停止点尤其提供该电梯轿厢在何处停止或者在制动后、尤其紧急制动后达到静止的信息。在以此方式确定停止点时有利地并非必须考虑用于其他电梯轿厢的运行参数、尤其其他电梯轿厢的运行参数。因此，通信负载有利地进一步减少。
作为电梯系统的尤其有利的另一实施方式，设想被分配给作为功能单元的电梯轿厢的安全节点被构造成使得所计算的初始停止点总是至少通过接口被传输至被分配至沿第一行进方向的相邻的电梯轿厢，并且被所计算的第二停止点总是至少通过接口被传输至沿第二行进方向的相邻的电梯轿厢。通过该方式，被分配至电梯轿厢的安全节点在任何时间有利地不仅获知该电梯轿厢的停止点，而且获知沿相应的行进方向与该电梯轿厢相邻的电梯轿厢的停止点。
根据本发明的电梯系统的进一步有利的实施方式，设想被分配至作为功能单元的电梯轿厢的安全节点的控制单元被设计成测定用于该电梯轿厢的第一停止点和沿第一行进方向的相邻的电梯轿厢的第二停止点之间的距离。另外，该控制单元有利地设计成测定该电梯轿厢的第二停止点和沿第二行进方向的相邻的电梯轿厢的第一停止点之间的距离。电梯系统的安全系统有利地设计成在测定到负值距离的情况下使电梯系统进入安全运行模式。
通过比较针对一个行进方向的电梯轿厢的停止点与相邻的电梯轿厢的停止点，能够有利且可靠地判定碰撞的风险。因此在该实施方式中，有利地仅停止点、尤其没有其他关于电梯轿厢的运行参数被传输，使得被传输的数据量有利地较少。因为尤其能设想仅相邻的电梯轿厢的停止点彼此相互比较，因此要被传输的数据量有利地进一步减少。
针对电梯轿厢的一个行进方向的当前的停止点尤其是从电梯轿厢的当前位置开始沿着该行进方向达到停止该电梯轿厢所需的距离。该距离优选地延伸一定的安全距离、优选地延伸固定的安全距离，使得该停止点相应地进一步远离电梯轿厢。根据电梯轿厢在电梯系统中的当前运行参数，电梯轿厢和相应的停止点之间的距离针对每个行进方向总是变化的。特别地，相应的停止点和电梯轿厢之间的距离在电梯轿厢运动的情况下随着电梯轿厢的速度增大。
两个相邻的电梯轿厢之间的最短距离取决于若干运行参数，尤其电梯轿厢在井系统中的当前位置、电梯轿厢的速度、电梯轿厢的加速度、电梯轿厢的承载能力和/或用于电梯轿厢的制动器的状态。这些运行参数优选地仅针对每个电梯轿厢单独地记录以通过用于各个电梯轿厢的这些运行参数来确定针对至少一个行进方向的相应的停止点。通过比较相邻的电梯轿厢的停止点，能够有利地检查电梯轿厢之间是否达到最短距离，该最短距离有利地通过对停止点的连续测定及其比较从而动态地调节。
如果当测定相邻的电梯轿厢的所计算的停止点之间的距离时测定到负值距离，换句话说电梯轿厢的停止点相比于相邻的电梯轿厢的停止点更远离该电梯轿厢，则有利地使该电梯系统进入安全模式，尤其通过对其停止点呈现负值距离的相应的相邻的电梯轿厢进行制动并因此使其停止，尤其通过触发这些电梯轿厢上的安全装置。应指出的是词语“负值距离”是指相邻的电梯轿厢的停止点相比于相邻的电梯轿厢的停止点更加远离该所讨论的电梯轿厢，尤其在前的电梯轿厢和在后的电梯轿厢。该距离是否在事实上是在负数意义上的负值取决于所使用的参考系。因此，“负值距离”也能够通过相应的参考系以正数表示。
有利地，电梯轿厢的水平的和竖向的运动能够被考虑，并且计算相应的停止点。有利地提供对可能碰撞的快速检测。
根据本发明的尤其有利的实施方式，设想每个电梯轿厢的停止点总是在假设当电梯系统的至少其中一个安全装置起作用时发生相应的电梯轿厢的最终停止的情况下进行计算的。该计算在这种情况下有利地是保守计算。尽管相邻的电梯轿厢之间的距离有时大于所需，这可靠地防止了相邻的电梯轿厢之间的任何碰撞。在这种情况下电梯系统上的安全装置尤其是制动装置，例如用于电梯轿厢的安全机构(fangvorrichtungen)和/或通过驱动系统提供的制动装置。如果用于电梯系统的驱动系统包括至少一个线性驱动器，则尤其提供一排线性驱动器的分部段的停用作为至少一个安全装置的干预。
本发明的进一步有利的实施方式设想在假设最坏情形的情况下计算每个停止点以在任何情况下可靠地防止相邻的电梯轿厢的碰撞。尤其设想在进一步假设在电梯系统的至少其中一个安全装置起作用前相应的电梯轿厢以电梯系统的最大可能的加速度进行加速的前提下计算每个电梯轿厢的停止点。对于能够在井中向上和向下运动的停止的电梯轿厢，有利地在假设电梯轿厢最初沿着“向上”行进方向被加速至其最大值，并且随后通过至少一个安全装置的干预而停止的情况下计算沿“向上”行进方向的停止点。在“向下”行进方向上，有利地在假设电梯轿厢最初沿着“向下”行进方向被加速至其最大值，并且随后通过至少一个安全装置的干预而停止的情况下计算沿“向下”行进方向的停止点。由于作用于电梯轿厢上的重力，该重力在计算停止点时有利地被考虑，沿“向上”行进方向的停止点与电梯轿厢的上端之间的距离小于沿“向下”行进方向的停止点与电梯轿厢的下端之间的距离。
尤其设想针对在电梯系统的井系统的其中有至少三个电梯轿厢运动的竖向井中的每个电梯轿厢连续地计算上停止点和下停止点。除了位于井中的最高点处的电梯轿厢和位于井中的最低点处的电梯轿厢，所有电梯轿厢具有上方相邻的电梯轿厢和下方相邻的电梯轿厢。因此有利地设想电梯轿厢的上停止点和上方相邻的电梯轿厢的下停止点之间的距离总是能够被测定。另外，电梯轿厢的下停止点和下方相邻的电梯轿厢的上停止点之间的距离有利地被测定。
停止点有利地由永久地分配给井系统的网格(raster)限定。大体上适合于该目的的一种网格例如通过文件ep1719727b1已知。
在这种固定的网格中，电梯轿厢能够在井系统中达到的最低点被优选地分配数值0。电梯轿厢能够在井系统中达到的最高点被优选地分配相应的最大值。如果电梯轿厢也能够侧向运动，则停止点能够尤其表示为坐标(x、y)或(x、y、z)。对于当前的行进方向优选地仅考虑相应的坐标，例如对于行进方向x仅考虑坐标x。尤其在行进方向改变的这些区域中，例如从行进方向x改变至行进方向y，有利地设想对于包括过渡区域的相应部段考虑一个以上坐标，参考上文示出的实例的坐标(x、y)。
当在电梯轿厢的上停止点大于在该电梯轿厢的上方运动的电梯轿厢的下停止点的情况下限定这种固定网格时存在碰撞的风险。在这种情况下，使电梯系统进入安全模式，尤其通过使这两个电梯轿厢中的至少一个电梯轿厢停止。这相应地同样适用于电梯轿厢的下停止点小于在该电梯轿厢的下方运动的电梯轿厢的上停止点的情况。
因此电梯轿厢与上方相邻的电梯轿厢和/或下方相邻的电梯轿厢之间的可能的碰撞的风险被可靠地检测，即通过检查所测定的距离是否为负值，换句话说进行比较的停止点具有重叠区域。如果测定到的是负值距离，则有利地使电梯轿厢从正常运行模式进入安全模式，尤其通过停止相应的电梯轿厢。其他的电梯轿厢有利地继续在限制模式下运行，停止的电梯轿厢限定限制区域，在该限制区域中仍处于运行状态的其他电梯轿厢仅能到达预定的距离。当使电梯系统进入安全模式时停止的电梯轿厢优选地被分配固定的停止点，使得电梯轿厢和停止的电梯轿厢之间的碰撞尤其通过适用相同的程序而被阻止。
被分配给电梯轿厢的每个控制单元有利地针对电梯轿厢的至少一个行进方向计算停止点、尤其上停止点和下停止点，并且与相邻的电梯轿厢的控制单元交换这些停止点。不是计算相邻的电梯轿厢之间的距离，而是有利地对停止点进行相互比较，如已在上文说明的。只要停止点不重叠，换句话说没有测定到负值距离，就不存在碰撞的风险。
如果在停止点之间测定到负值距离，则电梯轿厢的控制单元优选地触发用于电梯轿厢的安全装置，尤其设想触发安全装置使电梯轿厢停止。对电梯轿厢上的制动器的致动尤其被设想成用于对电梯轿厢的安全装置的触发。分配给电梯轿厢的控制装置有利地仅在对安全装置的触发方面对该电梯轿厢的安全装置负责，并且有利地不必制动其他电梯轿厢。这有利地减少了必须被传输的数据量。
尤其设想在各种情况下这些停止点是由相应的电梯轿厢的当前的运行参数计算出的。根据另一有利的实施方式变型，设想停止点是针对运行参数的所有量化组合被预先预定的。将停止点分配给这种运行参数的组合是通过查找表按照有利的实施方式进行的。特别地，根据另一有利的实施方式变型，这种分配被设想成对通过实时计算而计算得到的停止点进行的真实性检查(plausibilisierung)。如果测定到分配的停止点和计算的停止点之间的预定的偏离，则使电梯系统进入安全模式。
特别地，根据本发明的电梯系统和尤其电梯系统的相应的部件被设计成执行结合本发明描述的过程步骤。
附图说明
本发明的实施方式的其他优点、特征、和细节将结合附图示出的实施方式更加深入地说明，在附图中：
图1以简化的示意布局示出了根据本发明的电梯系统的实施方式；
图2以简化的示意布局示出了根据本发明的电梯系统的实施方式变型的将安全节点分配给功能单元的实施方式；
图3以简化的示意布局示出了根据本发明的电梯系统的实施方式的细节；
图4以简化的示意布局示出了根据本发明的电梯系统的另一实施方式；
图5以简化的示意布局示出了用于图4示出的电梯系统的具有通过示例示出的停止点的电梯轿厢。
具体实施方式
图1示出了具有多个电梯轿厢2和井系统3的简化的电梯系统1。电梯轿厢2能够分开地、换句话说在很大程度上彼此独立地沿第一行进方向6(象征性地由单箭头6示出)和第二行进方向7(象征性地由双箭头7示出)运动。因此电梯轿厢2在每种情况下形成电梯系统1的功能单元。电梯系统1的井系统3被设计成使得电梯轿厢2的循环运行是可能的。这意味着电梯轿厢2尤其能够完全沿第一行进方向6或者完全沿第二行进方向7运动。
图1示出的电梯系统1包括具有多个用以使电梯轿厢2运动的线性马达部段4的线性驱动器，由此每个线性马达部段4是用于电梯系统1的驱动系统的一个功能单元。通过这些能够独立地启动和停用的线性马达部段4，电梯系统1的驱动系统被有利地设计成在井中被分部段地操作，尤其使得电梯轿厢2能够在井系统的限定部段中独立地运动，由此每个线性马达部段4形成一个这样的限定部段并由此成为驱动系统的一个功能单元。
电梯系统1的井系统3包括多个井门5，由此井系统3的包括一个井门5的各个部段分别形成电梯系统1的功能单元。
图1示出的电梯系统1还包括具有多个安全节点(未在图1中明确示出)的安全系统(未在图1中明确示出)。这些安全节点中的至少一个安全节点被分配于其中一个功能单元，换句话说尤其被分配给电梯轿厢2、至少一个线性马达部段4、和井的包括一个井门5的至少一个部段。安全节点因此有利地通过接口各自连接至其他安全节点中的至少一个安全节点以传输数据，例如通过通信总线或者经由空中接口的无线方式。
安全节点各自包括至少一个传感器(未在图1中明确示出)以记录相应被分配的功能单元的运行参数。例如可以设想将电梯轿厢的位置、速度、加速度和承载能力记录为运行参数。
另外，还能设想每个安全节点包括至少一个控制单元(未在图1中明确示出)，该至少一个控制单元被设计成分析由相应的安全节点的至少一个传感器记录的运行参数。控制单元还有利地被设计成基于该分析以及从至少一个另外的安全节点传输的数据做出关于偏离正常运行模式的运行模式的决定。
电梯系统1的安全系统因此被有利地设计成如果检测到电梯系统1的运行模式偏离正常的运行模式，则使得电梯系统进入安全运行模式。因此正常运行模式尤其是无差错的运行。电梯系统1的安全运行模式是在存在差错或危险的情况下使电梯系统1进入的运行模式。尤其能设想在这种安全运行模式下，电梯系统1的至少其中一个功能单元被停用。例如，至少一个线性马达部段4因此能够被关闭和/或至少一个电梯轿厢2通过触发紧急制动而停止和/或电梯轿厢2不能再接近井系统3的包括至少一个井门5的一个部段。
根据本发明设计的用于电梯系统的安全系统将在下文中参考图2详细说明。为此，图2示意性地示出了作为电梯系统的功能单元的多个电梯轿厢2，分别形成井系统的功能单元的多个井部段8、和被设计成在不同的输送路径之间、尤其在井系统的不同井之间转移电梯轿厢2的作为井系统的另外的功能单元的多个转移单元9。
功能单元2、8、9分别具有安全节点10、10’、10”，这些安全节点10、10’、10”是电梯系统的安全系统的一部分。安全节点10、10’、10”通过接口11彼此连接以传输数据(在图2中通过箭头26示意性地示出)，因此安全协议优选地被设想用于传输装置26。
安全节点10、10’、10”分别包括用以记录相应功能单元的运行参数的传感器。由安全节点10、10’、10”的传感器12、13、14、15、19、20、21记录的运行参数以及通过其他安全节点传送至安全节点的数据被传输至安全节点的控制单元(未在图2中明确示出)。控制单元、例如被相应地编程的微处理器电路分析数据。另外，控制单元被设计成触发被分配至相应功能单元2、8、9的安全装置，并且由此使得电梯系统进入安全运行模式。功能单元2、8、9中的数据的传输在图2中通过箭头27示意性地示出。数据传输也可以是双方向的，换句话说可以与箭头27的方向相反。
安全部件、尤其安全装置以及触发该安全装置的控制单元有利地在本地(lokal)位于功能单元2、8、9处，优选地直接位于致动器和传感器上。这有利地避免了通过长距离的实时通信。
安全节点有利地分布在电梯系统的井系统的竖向的井以及水平的井中。这些安全节点有利地记录井部件的状态。参考一直被分配有安全节点10’的功能单元井部段8，井门的状态例如由传感器15记录。
安全节点有利地设计成通过相应的控制单元和安全装置使电梯系统的功能单元停用，尤其是关闭驱动器。参考功能单元井部段8，这例如能够通过触发安全装置18、18’实现。安全装置18提供将驱动器切换为无效的所谓的“安全扭矩关闭”(sto)功能。安全装置18’有利地还提供通过保护马达开关来关闭驱动器的功能。
被分配给井系统的功能单元的安全节点优选地直接连线至井部件。
特别地，提供转移单元9用于将电梯轿厢从一个井水平地转移至另一个井。这种转移单元9有利地通过被分配给相应的转移单元9的其中一个安全节点10”监测。限位开关19、用以记录锁定机构状态的装置20、和绝对位置传感器21作为本实施方式的安全节点的传感器连续地记录转移单元9的运行参数。如果通过安全节点10”或安全节点10”的控制单元测定到偏离正常运行模式的运行模式，则被分配给转移单元9的安全装置、优选地具有耦合的驱动断路器17’的工作制动器17有利地被触发，该安全装置尤其能够作为“安全扭矩关闭”(sto)功能实现。
被分配给电梯轿厢2的安全节点10尤其包括用以记录与相应的电梯轿厢2相关的运行参数的传感器12、13、14，尤其用以记录电梯轿厢的位置的传感器12、用以记录电梯轿厢门的状态、尤其状态“关闭/打开”的传感器13、用以记录电梯轿厢2的承载能力的传感器14。另外的运行参数有利地通过另外的安全节点被传输至电梯轿厢的相应的安全节点10。通过分析运行参数，安全节点10做出关于偏离正常运行模式的运行模式的决定。如果检测到偏离正常运行模式的运行模式，安全节点10关于偏离正常运行模式的运行模式做出决定。如果测定到偏离正常运行模式的运行模式，安全节点10或者用于该安全节点10的控制单元有利地触发用于电梯轿厢2的安全装置16、16’。这使得电梯系统进入安全运行模式。用于电梯轿厢的安全装置尤其是工作制动器16和冗余安全机构16’。
为了进一步降低用于各个安全节点的处理负载，尤其能设想避免或至少减少在电梯系统的安全系统内的多个相同计算或相同决定。这是安全节点10、10’、10”被有利地设计成在本地做出决定、尤其关于触发安全装置的决定以及向其他安全节点输送相应的结果、状态和/或决定的原因。
功能单元2、8、9的安全节点10、10’、10”有利地设有将在下文列出的至少信息和/或运行参数。
电梯轿厢2的安全节点10有利地可以使用以下参数：
·电梯轿厢的x、y、z位置、速度和加速度；
·电梯轿厢的承载能力；
·电梯轿厢门的状态；
·致动器系统和/或安全装置、尤其工作制动器和安全机构的状态；
上述信息和参数有利地由安全节点的传感器提供；
·井门的状态；
该信息优选地由井系统的功能单元8的安全节点10’提供；
·与另一电梯轿厢2可能碰撞的信息；
安全节点10有利地设置有来自于与安全节点10相邻的电梯轿厢2的运行参数、尤其停止点以产生该信息，(如在上文中以及在下文中参考图4和图5说明的)；和
·转移单元9的状态；
该信息优选地通过被分配给转移单元9的安全节点10提供。
安全节点、尤其在限定的监测区域(如上文说明的)内的安全节点的相互作用将基于两个实例更加详细地说明。为了更好地理解，将参考图1和图2示出的元件。
第一实例-在检测到碰撞风险的情况下电梯轿厢的紧急停止
被分配给作为功能单元的电梯轿厢2的每个安全节点10基于其自身的传感器12、13、14产生与可能的碰撞相关的信息并且通过接口11将该信息分布至已经被分配给作为功能单元的电梯轿厢的所有其他安全节点。
被分配给作为功能单元的电梯轿厢2的每个安全节点10基于从已经被分配给作为功能单元的电梯轿厢2的其他安全节点接收的信息来检查碰撞的风险。如果检测到可能的碰撞，则电梯轿厢2的安全模式被初始化——有利地由相应的安全节点10的控制单元触发。
只要不需要实现或者不必实现安全模式，已被分配给作为功能单元的电梯轿厢2的安全节点10对已被分配给驱动系统的功能单元4的所有安全节点授权许可，以启动驱动系统的相应的功能单元4。驱动系统的功能单元4能够例如在线性驱动器用作驱动系统的情况下通过使相应的线性马达部段通电而启动。
如果电梯轿厢2进入安全运行模式，则被分配给该电梯轿厢2的安全节点10有利地向被分配于驱动系统的功能单元4的所有安全节点通知负责该电梯轿厢2的驱动系统的功能单元4要被停用，例如在线性驱动器被用作驱动系统的情况下通过关闭相应的线性马达部段。
被分配给驱动系统的功能单元4的所有安全节点基于从被分配给电梯轿厢2的安全节点10经由接口11传输的信息来检查对电梯轿厢2的响应性。根据该检查的结果，启动或者停用驱动系统的相应的功能单元4。
第二实例-电梯轿厢进入转移单元
被分配给作为井系统的功能单元的转移单元9的每个安全节点10基于其自身的传感器19、20、21产生与转移单元9的当前状况有关的信息，并且将该信息发送给已经被分配于作为功能单元的电梯轿厢的所有其他安全节点10。
被分配于作为功能单元的电梯轿厢2的每个安全节点10基于从已被分配于相应的转移单元9的安全节点10接收的信息来检查与转移单元9碰撞的风险。如果检测到可能的碰撞，则使电梯轿厢2进入安全运行模式。
只要不必进入安全运行模式，被分配给电梯轿厢2的安全节点10对被分配给驱动系统的功能单元4的所有安全节点授权许可，以启动驱动系统的相应的功能单元4，例如在线性驱动器被用作驱动系统的情况下许可使相应的线性马达部段通电。
如果要使电梯轿厢2进入安全模式，则被分配给电梯轿厢2的安全节点10向被分配给驱动系统的功能单元4的所有安全节点通知负责该电梯轿厢2的驱动系统的功能单元4要被停用。如果例如线性驱动器被用作驱动系统，则发送信息以关闭线性马达部段。
被分配给驱动系统的功能单元4的所有安全节点基于该信息来检查其对该电梯轿厢2的响应性，并且停用驱动系统的相应的功能单元4、例如线性马达部段，或者允许启动驱动系统的相应的功能单元4、例如线性马达部段。如果对转移单元9运行模式的改变造成对电梯轿厢2或者通过该电梯轿厢输送的人员的危险，则被分配给该转移单元9的安全节点10”不允许针对转移单元9状态的改变。优选地启动安全装置17、17’以防止针对转移单元9状态的改变。特别地，一种这样的安全装置17’是锁定机构。
在图3中部分地示出的电梯系统1中，井系统3的一部分与两个电梯轿厢2一起示出，电梯轿厢2可以在井系统3的该部分中独立地运动，换句话说基本上彼此独立地运动。井系统3具有作为功能单元的井系统3的具有井门5的部段8。该井部段8被分配有安全节点(未在图3中明确示出)。该安全节点包括被设计成针对该功能单元8记录偏离正常运行模式的运行模式，由此电梯系统1被设计成如果被记录有偏离正常运行模式的这样的运行模式，则停用该功能单元8，并且有利地仅使电梯系统1的电梯轿厢2在井系统3的具有至少一个井门5的该部段8的外部运动。
在图3示出的实施方式中，传感器尤其监测井门相对于井部段8的正确的打开和关闭。如在图3中通过示例示出的，如果传感器作为运行参数记录井门5在安全节点处或在井部段8的安全节点的控制单元处的不成功的关闭，则控制单元有利地停用该井部段8。其结果是电梯轿厢2不再能进入该井部段8。该信息最迟在电梯轿厢2进入限定的监测区域28时被传输至电梯轿厢2的信号节点(未在图3中明确示出)。电梯系统1和/或电梯系统1的安全系统被有利地设计成使得在限定的监测区域中的所有安全节点相互更换信息。有利地，相应的监测区域被限定用于整个井系统3。
通过停用井部段8，沿向上行进方向6运动的电梯轿厢2能够最多运动至由线29示出的部段8的下限。沿向下行进方向7运动的电梯轿厢2能够最多运动至由线29’示出的部段8的上限。除此之外，电梯系统1有利地仍处于准备运行的状态。
图4示出的电梯系统41包括具有两个竖向井412和两个连接井413的井系统42，图4为了呈现更好的概观而没有按比例示出。另外，电梯系统41包括能够连续操作的在井系统42中独立地运动的多个电梯轿厢43(例如在图4中示出了八个电梯轿厢)，换句话说，多个电梯轿厢43能够在井412或井413中运动。
电梯轿厢43能够在井412中沿第一行进方向44向上运动(在图4中通过箭头44示意性地示出)并且沿第二行进方向45向下运动(在图4中通过箭头45示意性地示出)。在连接井413——电梯轿厢43能够经由连接井413在井412之间转换——中，电梯轿厢还能够沿第三行进方向410(在图4中通过箭头410示意性地示出)并且沿第四方向411(在图4中通过箭头411示意性地示出)横向地运动，。
尤其能设想的是，电梯系统包括作为驱动系统的至少线性马达(在图4中未明确示出)，电梯轿厢43能够借助于该线性马达在井系统42内运动。
图4中示出的电梯系统41以如下方式操作，以使得针对沿第一可能行进方向为每个电梯轿厢43连续地计算第一停止点46并且针对第二可能行进方向连续地计算第二停止点47。因此，针对至少一个行进方向为每个电梯轿厢43计算停止点。因此，上停止点(stoppunkt)被计算作为用于电梯轿厢43在竖向井412中的第一停止点46，并且下停止点被计算作为第二停止点47。在连接井413中，相应的电梯轿厢43的沿行进方向的停止点被计算作为停止点46’，并且与相应的电梯轿厢42的行进方向相反的第二停止点被计算作为停止点47’。
特别地，停止点能通过坐标(x，y)限定，横向停止点通过x坐标限定并且竖向停止点通过y坐标限定。例如，图4中的点a能够被分配坐标(0，0)。
两个停止点46、47以及46’、47’从相应的电梯轿厢43的当前位置开始分别指定假定最坏的情况下电梯轿厢43分别沿行进方向44、45以及410、411能够停止的最终点。特别地，上停止点46是针对向上行进的电梯轿厢43’考虑到当前运行参数、如电梯轿厢43’的行进方向、速度和承载能力来进行计算、即预先确定的，如果电梯轿厢43’沿行进方向被加速至其最大值并随后被制动则电梯轿厢43’将停止。电梯轿厢43’的下停止点47是针对最坏情形假设来计算的，即假设驱动器失效，电梯轿厢43’因此下坠(absackt)并且电梯轿厢43’在随后被制动。
针对电梯系统的另外的电梯轿厢43连续地执行相应的预测。所述另外的电梯轿厢43为此有利地具有控制单元，例如被设计成控制单元的微处理器电路(未在图4中明确示出)。
针对沿初始的行进方向具有相邻电梯轿厢的每个电梯轿厢43测定从电梯轿厢的第一停止点6至第二电梯轿厢的第二停止点47之间的距离。另外，针对沿第二行进方向具有相邻第二电梯轿厢的每个电梯轿厢43测定从电梯轿厢第二停止点47至第二电梯轿厢的第一停止点46。
例如，针对沿第二行进方向44具有第二相邻的电梯轿厢43”的电梯轿厢43’测定从电梯轿厢43’的上停止点46至电梯轿厢43”的下停止点47之间的距离48。为此，电梯轿厢43”的下停止点47有利地被传送至电梯轿厢43’的控制单元(未在图4中明确示出)。在该实例中测定的距离48是正值。因此不存在关于电梯轿厢43’和电梯轿厢43”碰撞的风险。
另外，电梯轿厢43’沿另一行进方向45具有相邻的电梯轿厢43”’。因此，针对电梯轿厢43’测定从电梯轿厢43’的下停止点47至电梯轿厢43”’的上停止点46之间的距离49。为此，电梯轿厢43”’的上停止点46有利地被传送至电梯轿厢43’的控制单元(未在图4中明确示出)。在该实例中测定的距离49是负值，换句话说，电梯轿厢43”’的上停止点46位于电梯轿厢43’的下停止点47的上方(über)。因此存在关于电梯轿厢43’和电梯轿厢43”碰撞的风险。由于电梯轿厢43’的下停止点47与电梯轿厢43”’的上停止点46之间的距离49，电梯系统进入安全模式，尤其通过启动这些电梯轿厢上的制动器，优选由被分配至相应的电梯轿厢43’和43”’的控制单元触发。
由于仅一个停止点从两个相邻的电梯轿厢被传送至电梯轿厢43，因此所采用方法的通信负载是有利低的。
参考图5，其进一步说明了根据本发明的方法针对电梯轿厢43计算停止点。图5示出了具有整体电梯轿厢高度417和入口阈值420的电梯轿厢43。
针对能够沿行进方向44和行进方向45运动的电梯轿厢43，示出了针对每个行进方向44、45计算的停止点46、47的实例(图5中通过箭头44、45示意性地示出的行进方向)。示出了针对行进方向44的上停止点46以及针对行进方向45的下停止点47。
上停止点46表示从当前运行参数开始并且假设沿行进方向44会出现最坏情形的情况下电梯轿厢43通过电梯轿厢上端421能够停止的最终点。在该实施方式中示出的停止点46与电梯轿厢上端421之间的距离是由可选择限定的电梯轿厢43不会向下掉落的最短距离415和在假定发生最坏情形的情况下通过当前行进参数计算的制动距离418的总和得到的。停止点例如借助于相应地构造的预测模型来计算。
下停止点47表示从当前运行参数开始并且假设沿行进方向45会出现最坏情形的情况下电梯轿厢43通过电梯轿厢下端422能够停止的最终点。在该实施方式中示出的停止点47与电梯轿厢下端422之间的距离是由可选择限定的电梯轿厢下端422不会向下掉落的最短距离416和在假定发生最坏情形的情况下通过当前行进参数计算的制动距离419的总和得到的。
停止点的位置根据各自的当前运行参数改变。如果电梯轿厢处于静止，则停止点将移动至更接近电梯轿厢的位置。如果电梯轿厢以高速向上、换句话说沿行进方向44运动，则上停止点将进一步上移。该情况尤其以如下方式出现，即，即使在高速下，下停止点47仍在位置414被测定，因为即使在最坏情形的情况下，也能够被排除沿行进方向45的运动。
这种上停止点和下停止点是针对每个在图5中示出的这种电梯轿厢43来计算的。在各种情况下，电梯轿厢的上停止点46和位于该电梯轿厢上方的相邻的电梯轿厢的下停止点47’或47”之间的距离以及该电梯轿厢的下停止点47和位于该电梯轿厢下方的相邻的电梯轿厢的上停止点46’或46”之间的距离被测定。通过非关键的操作，因为47”大于46并且47大于46”，因而距离48为正值。而另一方面，在负值距离的情况下存在碰撞的风险。如果46大于47’或者46’大于47，则会产生这种负值距离。如果测定到这种负值距离，电梯系统进入安全运行状态，尤其进入安全模式。
在附图中示出并且结合附图进行说明的实施方式用于描述本发明但不限于此。为了更好的概观，所说明的实施方式不是按照图中的真实比例。
附图标记：
1电梯系统
2电梯轿厢
3井系统
4驱动系统
5井门
6初始行进方向(通过单箭头示出)
7第二行进方向(通过双箭头示出)
8包括至少一个井门的作为井系统功能单元的井部段
9作为井系统功能单元的转移单元
10安全节点
10’安全节点
10”安全节点
11接口
12传感器
13传感器
14传感器
15用以记录井门的状态的传感器
16安全装置
16’安全装置
17安全装置
17’安全装置
18安全装置
18’安全装置
19传感器
20传感器
21传感器
26安全节点之间的数据传输
27安全节点中的内部数据传输
28监测区域
29井部段(8)的下限(通过线示意性地示出)
29井部段(8)的上限(通过线示意性地示出)
41电梯系统
42井系统
43电梯轿厢
43’电梯轿厢
43”电梯轿厢
43”’电梯轿厢
44初始行进方向
45第二行进方向
46第一停止点
46’第一停止点
46”第一停止点
47第二停止点
47’第一停止点
47”第一停止点
48所计算的停止点之间的正值距离
49所计算的停止点之间的负值距离
410第三行进方向
411第四行进方向
412竖向井
413连接井
414对于可能的停止点的极限位置
415与轿厢要保持的最短距离
416与轿厢要保持的最短距离
417电梯轿厢高度
418所计算的制动距离
419所计算的制动距离
420入口阈值
421电梯轿厢上端
422电梯轿厢下端
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