电梯运行控制方法、控制设备及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及电梯控制技术领域，尤其是涉及一种电梯运行控制方法、控制设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

电梯载重检测是电梯控制系统中的一个重要组成部分，是能够保证电梯正常运行的一个重要环节。

目前，电梯控制系统通过称重传感器来判断轿厢的载重，载重检测方式主要分为模拟量检测方法和数字量检测方法。其中，模拟量检测方法需要安装人员在装梯时进行称重自学习，若要获得精确的称重数据还需要在每一层进行称重自学习，其实现过程较为繁琐。数字量检测方法是直接通过将高低电平给到电梯控制系统来判断当前是否超载或满载。

但是，现有的载重检测方案中使用称重传感器不仅增加了电气接口，而且加大了硬件成本和后期的维护费用，若不使用称重传感器，则很难对轿厢的实时载重进行高精度量化，无法保证系统运行时的安全。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电梯运行控制方法，能够节省硬件成本，并提高电梯载重的测量精度。

第一方面，本发明的一个实施例提供了电梯运行控制方法，包括：

电梯控制器在接收到启动信号后，控制电梯按第一运行曲线运行，并获取所述电梯在按第一运行曲线运行时，所述电梯的曳引电机输出的第一转矩；

获取所述电梯当前所在的楼层和运行方向对应的满载转矩；

通过比较第一转矩和满载转矩的大小确认所述电梯是否超载，并根据所述电梯的超载情况控制所述电梯按不同方式运行。

本发明实施例的电梯运行控制方法至少具有如下有益效果：本发明通过在电梯正常运行过程中加入第一运行曲线，并在电梯按照第一运行曲线运行的过程中获取第一转矩。在没有称重传感器的情况下，本发明通过比较每一楼层的第一转矩和满载转矩来判断出电梯是否超重，不仅节省了电梯的硬件成本，还提高了载重的测量精度。

进一步，所述控制电梯按第一运行曲线运行，并获取所述电梯在按第一运行曲线运行时，所述电梯的曳引电机输出的第一转矩，包括：

获取第一运行曲线，根据所述第一运行曲线向所述曳引电机输出驱动电压，以控制所述电梯向上或向下做微小移动；

在所述驱动电压达到预设频率时，获取所述曳引电机的输出转矩作为第一转矩。

进一步，所述满载转矩包括上行满载转矩和下行满载转矩，所述通过比较第一转矩和满载转矩的大小确认所述电梯是否超载，包括：

当所述电梯在任一楼层上行时，若所述第一转矩大于对应楼层的上行满载转矩，确认所述电梯超载，若所述第一转矩小于或等于对应楼层的上行满载转矩，确认所述电梯未超载；

当所述电梯在任一楼层下行时，若所述第一转矩大于对应楼层的下行满载转矩，确认所述电梯超载，若所述第一转矩小于或等于对应楼层的下行满载转矩，确认所述电梯未超载。

进一步，所述根据所述电梯的超载情况控制所述电梯按不同方式运行，包括：

在所述电梯未超载时，所述电梯控制器控制所述电梯运行至目标楼层；

在所述电梯超载时，所述电梯控制器控制所述电梯的轿厢运行到当前楼层的门区，并打开电梯门和发出超重警报信号。

进一步，所述电梯控制器控制所述电梯的轿厢运行到当前楼层的门区，包括：

电梯控制器生成第二运行曲线，并根据所述第二运行曲线控制所述轿厢运行至当前楼层的门区，所述第二运行曲线与所述第一运行曲线的方向相反。

进一步，所述方法还包括：

在电梯空载时，控制所述电梯以逐层停靠方式从底层运行至顶层，且在每一楼层启动阶段控制所述电梯按所述第一运行曲线运行，并获取所述曳引电机的输出转矩作为上行空载转矩；

在电梯空载时，控制所述电梯以逐层停靠方式从顶层运行至底层，且在每一楼层启动阶段控制所述电梯按所述第一运行曲线运行，并获取所述曳引电机的输出转矩作为下行空载转矩；

根据所述曳引电机在每一楼层的上行空载转矩和下行空载转矩进行拟合获取所述曳引电机在每一楼层的每一方向的满载转矩。

进一步，所述根据所述曳引电机在每一楼层的上行空载转矩和下行空载转矩进行拟合获取所述曳引电机在每一楼层的每一方向的满载转矩，包括：

根据每一楼层的上行空载转矩和下行空载转矩获取电梯在每一楼层的动摩擦力转矩；

根据所述动摩擦力转矩和所述电梯的平衡系数获取电梯满载时在每一楼层的满载摩擦转矩；

根据每一楼层的所述满载摩擦转矩、上行空载转矩和平衡系数获取所述曳引电机在每一楼层的第二转矩，所述第二转矩是电梯满载且没有外部摩擦力影响时电机输出的转矩；

根据每一楼层的所述第二转矩和满载摩擦转矩，获取每一楼层的满载转矩。

进一步，所述根据每一楼层的上行空载转矩和下行空载转矩获取电梯在每一楼层的动摩擦力转矩，包括：通过以下计算式获取电梯在每一楼层的动摩擦力转矩：

其中，t1是上行空载转矩，t2是下行空载转矩，tf是动摩擦力转矩；

所述根据所述动摩擦力转矩和所述电梯的平衡系数获取电梯满载时在每一楼层的满载摩擦转矩，包括：通过以下计算式获取每一楼层的满载摩擦转矩：

其中，tf是满载摩擦转矩，tf是动摩擦力转矩，k是平衡系数；

所述根据每一楼层的所述满载摩擦转矩、上行空载转矩和平衡系数获取所述曳引电机在每一楼层的第二转矩，包括：通过以下计算式获取所述曳引电机在每一楼层的第二转矩：

其中，tq是第二转矩，tf是满载摩擦转矩，tf是动摩擦力转矩，k是平衡系数；

根据每一楼层的所述第二转矩和满载摩擦转矩，获取每一楼层的满载转矩，包括：通过以下计算式获取每一楼层的满载转矩：

t＝tq±tf

其中，t是满载转矩，tq是第二转矩，tf是满载摩擦转矩。

第二方面，本发明的一个实施例提供了一种电梯运行控制设备，包括处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述处理器能够执行如上实施例所述的电梯载重的检测和处理方法。

第三方面，本发明的一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上实施例所述的电梯载重的检测和处理方法。

附图说明

图1是本发明实施例中电梯运行控制方法的一具体实施例流程示意图；

图2是本发明实施例中获取满载转矩的一具体实施例流程示意图；

图3是本发明实施例中获取上行空载转矩和下行空载转矩的一具体实施例流程示意图；

图4是图2中步骤s23的一具体实施例流程示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

电梯在正常运行状态时，电梯控制器根据接收到的启动信号控制电梯运行。本发明的电梯运行控制方法通过在电梯运行过程中增加预运行过程，并在预运行过程中采集电梯的运行数据，根据运行数据来检测电梯的载重情况和控制电梯的运行，具体如图1所示。

步骤s1，电梯控制器在接收到启动信号后，控制电梯按第一运行曲线运行，并获取电梯在按第一运行曲线运行时，电梯的曳引电机输出的第一转矩。

具体地，本发明实施例在现有的电梯运行时序的基础上增加一个预运行过程。预运行过程是电梯控制器根据电梯的实际参数或者用户设置来规划一段运行曲线，即第一运行曲线，在不同的楼层时，本发明实施例的第一运行曲线可以不相同，可根据不同的楼层的实际情况确定。电梯处于正常工作状态，启动时电梯控制器获取第一运行曲线，根据第一运行曲线向所述曳引电机输出驱动电压，以控制电梯轿厢向上或向下做微小移动；在驱动电压达到预设频率时，获取曳引电机的输出转矩作为第一转矩。上述第一曲线可根据电梯的应用场合等进行提前规划。

步骤s2，获取电梯当前所在的楼层和运行方向对应的满载转矩。

其中，满载转矩可在电梯安装完成后、正常载重使用前，通过自学习方式获取。具体地，当电梯安装完成后，使电梯处于空载状态，并通过手动设置功能码触发电梯进入载重检测自学习阶段。当然，在实际应用中，上述满载转矩也可通过其他任何现有方式获取。

在载重检测自学习阶段，电梯控制器获取曳引机在每一楼层上行或下行时输出的转矩数据，并将所有的转矩数据存储在存储单元中。在载重检测自学习结束后，电梯控制器所有的转矩数据进行处理，获得电梯多个满载转矩作为参照数据，并用来判断电梯正常工作时是否超重。

步骤s3，通过比较第一转矩和满载转矩的大小确认电梯是否超载，并根据电梯的超载情况控制所述电梯按不同方式运行。

当载重检测自学习阶段结束之后，电梯可以进入正常运行状态(即电梯开始载人/载物)。电梯每次启动时，电梯控制器按照第一运行曲线控制电梯运行并获取第一转矩，然后结合电梯当前所在的楼层和运行方向，将第一转矩与满载转矩进行大小比较，判断电梯是否超重。

具体地，当电梯在任一楼层上行时，若第一转矩大于对应楼层的上行满载转矩，确认电梯超载，若所述第一转矩小于或等于对应楼层的上行满载转矩，确认电梯未超载；当电梯在任一楼层下行时，若第一转矩大于对应楼层的下行满载转矩，确认电梯超载，若第一转矩小于或等于对应楼层的下行满载转矩，确认电梯未超载。其中，在电梯未超载时，电梯控制器控制电梯运行至目标楼层；在电梯超载时，电梯控制器控制所述电梯的轿厢运行到当前楼层的门区，并打开电梯门和发出超重警报信号。

其中，电梯控制器控制所述电梯的轿厢运行到当前楼层的门区包括：电梯控制器生成第二运行曲线，并根据第二运行曲线控制轿厢运行至当前楼层的门区，第二运行曲线与第一运行曲线的方向相反。在不同的楼层，本发明的第二运行曲线可以不相同，可根据不同的楼层的实际情况确定。

本发明实施例的满载转矩是通过载重检测自学习阶段获取，载重检测自学习阶段是在电梯开始正常工作前进行，具体如图2所示。

步骤s21，在电梯空载时，控制电梯以逐层停靠方式从底层运行至顶层，且在每一楼层启动阶段控制电梯按第一运行曲线运行，并获取曳引电机的输出转矩作为上行空载转矩；

步骤s22，在电梯空载时，控制电梯以逐层停靠方式从顶层运行至底层，且在每一楼层启动阶段控制电梯按所述第一运行曲线运行，并获取所述曳引电机的输出转矩作为下行空载转矩；

步骤s23，根据曳引电机在每一楼层的上行空载转矩和下行空载转矩进行拟合获取曳引电机在每一楼层的每一方向的满载转矩。

本发明实施例为了获得高精度的满载转矩，在载重检测自学习阶段获取电梯在所有楼层的满载转矩。具体如图3所示，本发明实施例的载重检测自学习阶段，电梯控制器控制电梯以最底层的楼层为起点，逐层停靠依次向上运行(即轿厢在每一个楼层的门区停止后，再启动向上运行)。在每一楼层启动时，电梯控制器控制电梯按照第一运行曲线运行，在驱动电压达到预设频率时，获取并保存曳引电机的输出转矩作为每一楼层的上行空载转矩，直至电梯运行至最高楼层。在最高楼层，电梯控制器控制电梯按照第一运行曲线运动，在获得最高楼层的上行控制转矩后不再向上运行。

在电梯到达最高楼层后，电梯控制器控制电梯开始下行，与上行过程类似，电梯逐层停靠依次向下运行(即轿厢在每一个楼层的门区停止后，再启动向下运行)。在每一楼层启动时，电梯控制器控制电梯按照第一运行曲线运行，在驱动电压达到预设频率时，获取并保存曳引电机的输出转矩作为每一楼层的下行空载转矩，直至电梯运行至最低楼层。在最低楼层，电梯控制器控制电梯按照第一运行曲线运动，在获得最低楼层的上行控制转矩后不再向下运行。

参考图4，在载重检测自学习阶段结束后，电梯控制器分别对每一楼层的上行空载转矩和下行空载转矩进行拟合处理获取满载转矩。本发明以楼层是三楼为例，假设三楼的上行空载转矩为t1、下行空载转矩为t2，则三楼的满载转矩的计算过程如下：

步骤s231，根据每一楼层的上行空载转矩和下行空载转矩获取电梯在每一楼层的动摩擦力转矩。

具体地，获取在载重检测自学习阶段中获取的三楼的上行空载转矩为t1、下行空载转矩为t2，并通过以下计算式(1)获取电梯在三楼的动摩擦力转矩：

其中，t1是上行空载转矩，t2是下行空载转矩，tf是动摩擦力转矩。

步骤s232，根据动摩擦力转矩和电梯的平衡系数获取电梯满载时在每一楼层的满载摩擦转矩。

计算出三楼空载时动摩擦力转矩后，获取电梯的平衡系数，其中平衡系数的值由用户设置。根据动摩擦力转矩和平衡系数可推算出电梯在三楼满载时的满载摩擦转矩，具体通过以下计算式(2)获取三楼的满载摩擦转矩：

其中，tf是满载摩擦转矩，tf是动摩擦力转矩，k是平衡系数。

步骤s233，根据每一楼层的满载摩擦转矩、上行空载转矩和平衡系数获取曳引电机在每一楼层的第二转矩，第二转矩是电梯满载且没有外部摩擦力影响时电机输出的转矩。

具体地，根据力学方程，三楼空载时对应的输出转矩为(t1-tf)，结合电梯的平衡系数，则三楼在满载状态且不考虑外部摩擦力影响的情况下，通过以下计算式(3)获取所述曳引电机在三楼的第二转矩：

其中，tq是第二转矩，tf是满载摩擦转矩，tf是动摩擦力转矩，k是平衡系数。

步骤s234，根据每一楼层的第二转矩和满载摩擦转矩，获取每一楼层的满载转矩。

具体地，通过以下计算式(4)获取三楼的满载转矩：

t＝tq±tf(4)

其中，t是满载转矩，tq是第二转矩，tf是满载摩擦转矩。其中满载转矩包括上行满载转矩和下行满载转矩，根据计算式(4)可知，三楼的上行满载转矩tu和下行满载转矩td分别为根据以下计算式计算：

根据以上公式(1)-(5)，可计算获得每一楼层的上行满载转矩和下满空载转矩。

本发明通过在电梯正常运行时序中增加预运行过程，通过预运行过程获取曳引机的输出转矩来衡量的电梯的载重；并通过在载重检测自学习阶段加入预运行过程来获取曳引机的满载转矩。本发明在不增加称重传感器的情况下，通过比较曳引机正常工作时的输出转矩和载重检测自学习阶段的满载转矩来判断电梯是否超重，不仅节省了硬件成本，也提高了电梯载重检测的精度。

本发明的一个实施例提供的一种电梯运行控制设备，包括处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述处理器能够执行如上实施例所述的电梯载重的检测和处理方法。

本实施例中的电梯运行控制设备与上述图1-4对应实施例中的电梯运行控制方法属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。

本发明的一个实施例提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上实施例所述的电梯载重的检测和处理方法。

本实施例中的计算机可读存储介质与上述图1-4对应实施例中的电梯运行控制方法属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理器中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述设备中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的电梯运行控制方法、运行控制设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的电梯运行控制设备实施例仅仅是示意性的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理器中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或界面切换设备、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。