本发明涉及一种电梯系统，特别涉及具有安全监控系统的电梯系统。
背景技术：
一般来说，电梯系统用于在垂直方向上运送人员或物品。为了避免对人员或物品的危害，通常部署安全监控系统。这些系统监控电梯系统的当前操作状况，例如借助于检测安全功能部件，即例如借助于来自传感器或来自控制装置的数据或信号。例如，监控电梯轿厢的速度，或电梯系统的门的关闭状态。在临界操作状况的情况下，安全监控系统激活可以被激活的合适的安全功能部件，例如用于制动(也就是停靠电梯轿厢)的制动装置或防坠装置。在安全监控系统的可靠性和安全性方面，对安全监控系统施加最严格的要求。
传统的安全监控系统通常使用中央安全监控单元，其连接到已经布置在电梯系统内的各个位置的多个检测安全功能部件或可激活的安全功能部件。作为示例，检测安全功能部件可以被理解为指代例如控制装置的传感器或输出接口，该传感器或输出接口可以确定和输出提供关于电梯系统内的当前操作状况的信息的信号或数据。可激活的安全功能部件可以被理解为指代例如可以主动地影响电梯系统内的当前操作状况的致动器、电机或类似物。这里例如来自传感器的信号或数据在每种情况下已经被传输到中央安全监控单元并在那里被处理。如果已经基于处理结果识别出例如在电梯系统中存在安全临界操作状况，则中央安全监控单元将适当地控制一个或多个可激活的安全功能部件，以确保电梯系统的安全，特别是正被运输的人员的安全。例如，当检测到电梯轿厢的过高速度时，制动装置或防坠装置将被激活。由传感器产生的信号或数据将在未处理的情况下被传输到中央安全监控单元处理，并且专门在那里被处理，然后根据处理结果，将产生被传输到可激活的安全功能部件的控制信号，以便以合适的方式激活可激活的安全功能部件。
然而，这种中央监控和控制系统通常要求高度复杂的布线。另外，在本地提供的检测和可激活的安全功能部件和中央提供的安全监控单元之间可能发生显著的信号传播时间，由此安全监控系统对已经发生的危急情况作出充分的反应所需的反应时间能够被相当长地延长。此外，例如从多个分布式传感器到单个中央安全监控单元的信号和数据的传输以及在那里进行的中央数据处理可以导致相当长处理时间，从而可以进一步延长反应时间。
因此，ep2022742a1提出了一种具有分散式控制系统的电梯系统。分散式控制系统具有多个评估单元，其中可以通过评估单元之间的总线连接传输信号。与集中式系统相比，可以降低布线复杂性，缩短反应时间。
us2011302466a1描述了一种具有用于监控安全功能部件的安全监控系统的电梯系统。安全监控系统具有主单元和许多从属单元(slaveunit)。从属单元分别被分配传感器和开关并且接收信号，这些信号以特别良好安全的方式被传输到主单元。主单元处理这些数据并且按照需要激活例如用于停止电梯轿厢的适当的安全功能部件，。
在其他项目中，可能需要具有优化的且至少部分分散的安全监控系统的进一步改进的电梯系统。
这种要求可以由根据独立权利要求的电梯系统来满足。在从属权利要求中限定了实施例的有利形式。
技术实现要素：
根据本发明的一个方面，提出一种电梯系统，其具有：驱动器；轿厢；多个安全功能部件，其用于在电梯系统内的各个位置提供安全功能；以及安全监控系统，其用于监控所有安全功能部件。安全监控系统具有多个安全监控单元。轿厢与驱动器可操作地连接并且通过驱动器能够沿着行进路径被驱动。所述电梯系统的特征在于：所述安全监控单元的至少一些，优选地每一个具有用于读入数据或信号的输入接口。安全监控系统的安全监控单元中的至少一些经由数据交换通道而相互连接。这里，所述安全监控系统的安全监控单元以主-从层级的形式组织，其中所述安全监控单元中的一个被设计为主单元，以及安全监控单元中的至少一个被设计为从属单元。根据本发明，至少一个从属单元具有用于将数据或信号处理成控制信号的数据处理单元，以及输出接口，其用于将控制信号输出到被分配给相应的安全监控单元的至少一个安全功能部件。
与本发明的多种形式的实施例有关的想法尤其能够被想到是基于以下所述的思想和见解，然而该思想和见解不以任何方式限制本发明。
总之，已经认识到，如果以分散的方式设置多个安全监控单元，则可以特别安全有效地设计电梯系统的安全监控系统，安全监控单元中的至少一些不仅可以向中央单元转发信号(例如由传感器或其他控制装置提供的)，而且也能够自己处理这些信号并且因此可以控制安全功能部件。因此，这些分散式安全监控单元能够例如从传感器或控制装置读入本地数据，以便处理这些数据，并且然后控制相关的安全功能部件。然而，为了实现各个分散安全监控单元之间的通信，这些安全监控单元通过数据交换通道彼此连接，通过该数据交换通道可以传输数据或信号。因此，安全监控单元可以彼此通信。以这种方式，可以组合多个安全监控单元以形成总体的安全监控系统，借此可以监控整个电梯系统。
在这种情况下，已经发现以主-从层级结构的形式组织多个安全监控单元是特别有利的。这里安全监控单元中的一个被设计为主单元，而至少一个另外的安全监控单元被设计为从属单元。在这样的主-从层级中，主单元是一个从属单元或多个从属单元的上级，即它在信号和数据的请求、传输和/或进一步处理方面具有优先权，并且在安全功能部件的控制方面也具有优先权。
例如，主单元可以使从属单元承担特定的操作模式，其中在该特定的操作模式中，从属单元仅将信号或数据从其所分配的传感器或装置传输到主单元。主单元可以处理这些信号，然后指示从属单元以由主单元确定的方式控制相关的安全功能部件。替代地，主单元可以授权从属单元自身处理这些信号或数据，并且基于处理结果来独立地控制安全功能部件。
从属单元也可以只有一个输入接口，并将来自其所分配的传感器或装置的信号或数据转发到主单元或其他从属单元。
根据本发明的一种形式的实施例，所有从属单元可以具有用于将数据或信号处理成控制信号的数据处理单元，以及用于将控制信号输出到被分配给相应的安全监控单元的至少一个安全功能部件的输出接口。通过这种方式，可以实现安全监控单元之间的相互作用的最大灵活性。
换句话说，根据本发明的一种形式的实施例，至少一个从属单元可经被构造为经由输入接口读入指示电梯系统内的安全状况的数据或信号，并通过数据处理单元处理这些数据或信号，并且独立地基于处理结果来控制所分配的安全功能部件。因此，至少该一个从属单元能够独立地处理，例如由传感器传递的信号或数据，并独立地致动安全功能部件。因此，从属单元可以主动且独立地执行电梯系统中所需的安全监控的一部分。这里，从属单元可以与其所分配的检测和/或可激活的安全功能部件连接，并且可以优选地被布置在与所述安全功能部件接近的本地位置。因为这种本地接近，数据和信号传输的时间可以保持较短。特别地，可以在从属单元中以局部分散的方式处理数据，并且不需要在长距离上将数据传输到中央布置的数据处理装置。
根据本发明的一种形式的实施例的另一操作模式，相同的从属单元可被设计成经由输入接口读入指示电梯系统内的安全状况的数据或信号，并经由数据交换通道将其传输到主单位。然后，主单元可以被构造为通过其数据处理单元来处理所传输的数据或信号，并且经由数据交换通道将处理结果传输到从属单元。最后，从属单元可以被构造为基于传输的处理结果来控制所分配的安全功能部件。在这种情况下，从属单元以被动方式操作，并且仅将来自传感器或其他装置的信号或数据传输到主单元，并将控制命令从主单元转发到其所分配的安全功能部件上。然而，实际的数据处理不会在这种情况下是被动的从属单元中发生，而在主单元中发生。
如果需要，还可以在电梯系统中设置一个或多个从属单元，其被专门设计为在该被动模式下操作。然而，存在于电梯系统中的从属单元中的至少一个应当能够主动地即独立地处理信号和数据，并且能够从后者产生控制信号，通过该控制信号可以直接控制所分配的安全功能部件，而没有主控单位的参与。
然而，该从属单元也从属于主单元，因此根据本发明的一种形式的实施例，可以将该从属单元设计成独立地控制所分配的安全功能部件，只有当它已经被主单元预先授权这样做。换句话说，主单元可以适当地控制从属单元，以便从属单元或者采用独立控制其所分配的安全功能部件的操作模式，或者采用不独立操作而是例如以被动方式转发数据的操作模式。
因此，主单元可以决定是否集中执行某些控制功能，或者是否通过从属单元形式的下属安全监控单元以分散的方式执行这些功能。如果需要，主单元还可以指示从属单元如何执行控制功能。
根据本发明的一个具体形式的实施例的，至少一个从属单元被设计成经由输入接口读入指示电梯系统内的安全状况的数据或信号，并且通过数据处理单元独立且连续地监控这些数据或信号，并且如果基于数据或信号识别出预定的临界安全状况，则经由数据交换通道将数据或信号专门传输到主单元。从属单元因此可以独立地执行相当大部分的监控工作，结果可以例如减轻主单元的负担。仅当从属单元例如根据由从属单元读入和连续监控的信号或数据检测到结论是电梯系统不处于正常状态中时，从属单元才将其报告给主机。为此，从属单元可将其已读入的信号或数据直接转发到主单元，或者可以对其进行预处理，并将预处理结果转发给主单元。只向主机传输一种警告信号也是可以想到的。然后，主单元可以决定如何继续进行，并且可以例如指示从属单元来采取措施，该措施通过适当地控制安全功能部件使得电梯系统重新进入正常状态或至少进入安全状态。
根据一种形式的实施例，每个从属单元可以经由数据交换通道与主单元交换信号或数据。换句话说，每个从属单元连接到主单元，使得可以在两个单元之间传输信号或数据。优选地，在每个从属单元和主单元之间仅存在单个数据交换通道。从主单元向多个从属单元提供单个公共数据交换通道也是可能的。用于数据传输的数据交换通道的释放优选地由主单元协调。
这里，数据交换通道可以以任何期望的方式构造，并且特别地可以适用于特定类型的数据传输或特定应用。
例如，根据本发明的一种形式的实施例，安全监控单元和数据交换通道可以被设计用于经由数据交换通道进行安全数据传输。例如，安全协议可以用于数据传输。在这种情况下，如果例如符合diniso61508标准或符合标准化的安全完整性级别sil3，则数据传输可以被认为是“安全的”。安全数据传输可以有助于安全监控系统的可靠性。特别地，可以识别数据传输的任何系统错误或操纵。
此外，根据本发明的一种形式的实施例，可以在数据交换通道内提供合适的总线系统，以便向或从一个从属单元进行数据或信号的特定分配。可以部署串行或并行总线系统。例如，可以提供can总线(控制器局域网)。总线系统可以提供可控的，快速的和/或可靠的数据传输，而不需要将每个单元直接连接到彼此。相反，总线系统可以例如以可控的方式向各参与者提供共享数据连接。
特别地，可以提供总线系统以用于在主单元和从属单元之间传输数据；这些允许特别快速的数据传输，以便能够确保安全监控系统内的短传输时间和快速的响应设施。
根据本发明的一种形式的实施例，数据交换通道可以被设计用于无线数据或信号传输。例如，数据和/或信号传输可以借助诸如wlan(无线局域网)，rf数据传输(射频)或光数据传输的技术，例如通过调制激光辐射进行。通过这种方式，电梯系统中布线的复杂性可以大大降低。例如在电梯轿厢和电梯井之间的无线数据传输可以例如使电梯系统可以不具有布线电缆。
替代地，信号或数据也可以沿着电缆传输，例如通过诸如以太网，uart(通用异步接收机发射机)之类的技术传输。也可以想到在实际上用于例如在电梯系统内供电的电力线上通过信息调制进行的数据传输。
根据本发明的一种形式的实施例，主单元的数据处理单元具有比从属单元的数据处理单元更快的数据处理速率。换句话说，主单元和从属单元在它们的数据处理能力方面是不同的。例如，从属单元仅用于接收和处理来自分配给它的特定传感器的数据或信号，然后控制其所分配的执行器。然而，主单元应该能够接收和处理来自各种源的数据和信号，并且将由此产生的控制信号转发到致动器。因此，在主单元的情况下要处理的数据量可以显著高于从属单元的情况。此外，主单元应优选地能够控制和协调从属单元的权限和任务。
根据本发明的一种形式的实施例，主单元布置在诸如机房，电梯井，电梯轿厢，配重或电梯井坑的中心部件上，以及至少一个从属单元布置在所述组的另一个外围部件上。因此，主单元可以布置成与从属单元中的一个或每一个相距一定距离。主从属单元之间的距离可以是几米，例如大于2米或10米，高达几百米，例如高达200米，500米甚至2000米。主单元或从属单元可以直接布置在所述部件中的一个上或附近，以便能够例如监控这些部件的功能。主单元和从属单元之间的距离可以远大于从属单元与其所分配的安全功能部件(即传感器和执行器)之间的距离。以这种方式，数据传输时间可以保持较短，特别是在独立操作的从属单元本地监控和控制安全功能部件的操作环境中。
本发明的多种形式的实施例提供了各种优点。
例如，本文提出的用于电梯系统的分散式安全监控系统(该安全监控系统被细分为多个各种较低级别的安全部件(有时也称为ssu，安全监督单元))可以实现分布式系统的安全监控。这使得它特别适合于非常高的电梯，所谓的高层电梯。这里可以有利地利用主单元和至少一个从属单元经由通信通道相互连接并且可以相互交换信息的事实，其中这些主单元和从属单元组合中的每一个可以具有其自己的由从属单元监控的传感器系统。
通过部署各种监控单元，优选在空间上彼此分离，可以监控较大的系统，也就是说，例如较高的电梯井，和/或在本地或逻辑上对监控任务进行分组。
从系统的分散的分布式布置，可以实现更小的部分或传感器系统；这些可以以更高的数据传输速率或更高的数据处理速率操作。
此外，通过细分成具有其自己的安全监控单元的多个子系统，可以增加参与者的数量，也就是说，例如在电梯系统中被监控的安全功能部件的总数量。由此可以提高电梯系统的安全性。
可以设想各种拓扑结构或构造。
例如，多个相互依赖的安全监督单元(ssu)可以设置有主单元和一个或多个从属单元。这里优选仅仅可以主单元主动介入，也就是说，例如可以对电梯系统的安全电路施加影响。所有从属单元将其状态传达给主单元，然后主单元可以例如决定是否存在安全风险，并且可以启动适当的响应。在这种布置中，允许主单元组合来自各个单元的信息，并且相应地“更智能地”反应。可以整体实现综合优势。
或者，可以设置彼此独立的多个监控单元。这些单位中的每一个或一些可以有机会干预和响应安全风险。另外，例如，可以在单元之间交换信息，例如用于诊断目的。然而，在这样的布置中，作为一般规则，由于上级信息的组合，不存在综合优势。
一般来说，混合形式也可以从最后引用的两个拓扑结构中实现，也就是说，一个结构具有相互依赖的单元以及独立单元。
通过分布式系统，各种监控功能可以在分布式位置被观察，因此可以像“安全网”一样被铺设在整个电梯上。替代地或另外，来自各种单元的结果例如借助于信息的组合可以一起形成新的结果或监测功能，。
应当注意，本文参照各种形式的实施例描述了本发明的一些可能的特征和优点。本领域技术人员将认识到，可以适当地组合，调整或交换特征以实现本发明的另一实施例。
附图说明
现在将参考附图描述本发明的实施例的形式，其中附图和说明都不被解释为限制本发明。
图1示出了根据本发明的一种形式的实施例的电梯系统的功能示意图。
该附图只是原理图，没有按比例绘制。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的示例性形式的实施例的电梯系统1的示意图。电梯系统1具有驱动器3和轿厢5。轿厢5可以通过驱动器3沿着电梯井7内的行进路径移动。在滑轮23上引导的电缆21将轿厢5与配重17连接。
电梯系统1具有多个检测和/或可激活的安全监控部件9a-9p，其分布在整个电梯系统上并且布置在例如电梯井7内、其驱动器3上、或电梯井7或轿厢5的门上的各个位置上。
安全监控系统11用于监控电梯系统，以便例如检测安全-临界状况，并且如果需要采取适当措施。这里，安全监控系统11用于监控和协调各个安全功能部件9a-9p。
安全监控系统11具有多个安全监控单元13a至13e。安全监控单元13a至13e被布置在电梯系统1内的各个位置。
例如，第一安全监控单元13a被布置在轿厢5上，并且与也被布置在该轿厢5上的多个安全功能部件9c，9d，9e，9l，9k，9j连接。该连接可以沿着电缆，或者可以是无线的，并且允许数据或信号的交换。安全功能部件可以是检测的，并且可以例如被设计为可以被致动的传感器，检测器，触头或类似物，以便能够确定电梯系统1内的操作状况，也就是说，在这种情况下轿厢5上的操作状况。安全功能部件也可以被激活，并且例如可以被实施为执行器、马达或类似物，以便实现电梯系统1内的某些功能。例如，安全功能部件9c，9d，9e，9l，9k，9j可以被设计为防坠触头，紧急端触头，紧急制动开关，轿厢门触头或类似物形式的检测部件，或者作为激活制动装置或防坠装置的致动器的形式的可激活部件。
例如，第二安全监控单元13b可以被布置在配重17上。例如，第三安全监控单元13c可以被布置在电梯井坑19中。第四安全监控单元13d可以用于例如监控电梯井7的门。这些安全监控单元13b，13c，13d中的每一个可以连接到本地设置的并被分配给安全监控单元的一个或多个安全功能部件9f，9g，9h，9i，9m，安全功能部件例如是如下的形式：松弛电缆触头，井坑的紧急制动开关，限速器的松弛电缆触头等。
第五安全监控单元13e被布置在驱动器3上，驱动器3例如设置在机房中。该安全监控单元13e连接到位于其附近的安全功能部件9a，9b，9n，9o，9p，安全功能部件例如是如下的形式：位于机房中的用于配重的防坠装置的触头，限速器的触头，紧急制动开关或类似物。
安全监控单元13a-13e中的每一个或至少一些具有其自己的数据处理单元20(仅针对安全监控单元13e示出)。数据处理单元可以包括例如处理器，cpu或类似物，以及可能的用于数据存储的存储介质。此外，安全监控单元13a-13e还可以具有输入接口21和输出接口22(仅针对安全监控单元13e示出)，经由输入接口21和输出接口22，数据可以例如被检测安全功能部件9a-9p中的一个读入，或者可以被输出到可激活的安全功能部件9a-9p中的一个。
安全监控单元13a-13e中的至少一些因此能够通过从例如传感器读入数据或信号、在数据处理单元中处理这些数据或信号，并且然后适当地激活致动器，而至少本地独立地执行安全监控任务。
安全监控单元13a-13e中的所有或至少一些通过数据交换通道15彼此连接。这里，数据交换通道15可以沿着电缆或无线地布置。经由数据交换通道将安全监控单元13a-13e彼此连接的距离通常明显大于安全监控单元13a-13e中的一个与分配给它的安全功能部件9a-9p之间的距离。数据交换通道15可以具有总线系统，借助于该总线系统可以控制数据传输或数据流。
在所示的示例中，第五安全监控单元13e被实现为主单元，而第一至第四安全监控单元13a-13d分别被实现为从属单元。在这里，主单元被看作是从属单元的上级。所有从属单元经由数据交换通道15与主单元直接或间接连接。因此，主单元可以从从属单元接收数据或信号，并且也可以向从属单元传输数据或信号。
这里，主单元尤其可以指定数据或信号以什么方式从从属单元中的一个传输到主单元，还是从属单元独立地操作。
例如，主单元可以规定：对于每个从属单元而言，该从属单元是否仅仅将其从分配给该从属单元的检测安全功能部件接收的数据或信号传输给主单元，或者该从属单元独立地部分或完全地处理这些数据或信号。也可以使用混合操作模式，在该模式中，例如某些数据可以由从属单元本身评估，但其他数据可以在未处理的状态下被转发到主单元。也可以想到在从属单元中对由从属单元接收的数据进行部分的预处理以及然后将预处理数据转发到主单元。
主单元还可以连接到设置在数据交换通道15中的总线系统，并且可以被授权以特别地控制通过数据交换通道15的数据流。
所提出的电梯系统1由于其设计可以配备安全监控系统11的分散式设计，该安装监控系统11具有以分布式方式布置在电梯系统1上的许多安全监控单元13a-13e；这些安全监控单元13a-13e以主-从层级结构组织，实现了可以适应各种环境状况的非常灵活的操作模式。特别地，可以在多个安全监控单元上以分布式的方式执行监控任务，其中然而主单元原则上可以始终保持对由从属单元执行的任务的类型和范围的控制。这确保了系统的高度安全性。然而，同时，主单元不一定必须具有非常高的数据处理能力，因为它可以将一部分安全监控任务留给从属单元。这尤其可以有助于降低成本。此外，由于数据传输距离可以保持较短，因此可以非常快速地执行由从属单元直接执行的监控任务。这反过来也有助于快速的反应时间，从而例如提高电梯系统的安全性水平，例如，如果快速识别到临界操作状况，那么然后可以启动诸如激活制动装置或防坠装置的措施。
最后应该指出的是，诸如“具有”，“包含”等术语不排除其他要素或步骤，诸如“一”等术语不排除复数。还应指出的是，已经参考上述实施例中的一个所描述的特征或步骤也可以与上述实施例的其它示例的其它特征或步骤组合使用。权利要求中的附图标记不被视为限制。