电梯设备的运动监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种运动监控系统以及一种用于对电梯设备的电梯轿厢的运动加以监控的方法，以及涉及一种具有这种运动监控系统的电梯设备。
【背景技术】
[0002]电梯设备被安装在建筑物中或其上。电梯设备主要由轿厢组成，轿厢借助承载机构与对重或与第二轿厢连接。借助可选地作用于承载机构或直接作用于轿厢或对重的驱动装置，使轿厢沿着基本上竖向的导轨行驶。电梯设备被用于在建筑物内在一个个或多个楼层间运送人员和货物。
[0003]电梯设备包括用于在驱动装置、承载机构或其他电梯部件发生故障的情况下给电梯轿厢加保险的装置。一般来讲，为了发现这种错误，对电梯轿厢的行驶速度加以监控。当发现错误时，通常启动分多个阶段的安全措施。第一安全措施例如是关断电梯驱动装置或驱动装置的驱动马达并且对驱动装置制动器加以操作，以便使电梯轿厢停住。这例如通过中断电梯安全电路来实现。另一安全措施包括激活防坠装置或者相应的安全制动器。该防坠装置或者相应的安全制动器可以在必要的情况下将电梯轿厢在导轨上制动。(必要时与电梯轿厢的位置或运行模式相关的)行驶速度如今越来越多地通过所谓的电子限位器来监控，该电子限位器能够启动必需的安全措施。
[0004]由国际申请文件WO 2003/011733公知如下的装置，所述装置借助编码的绝对位置测量系统向电梯的控制器提供可靠的信息。由与时间相关的位置改变能够计算出所产生的行驶速度。因为电梯轿厢的位置同样是已知的，所以能够对整个行驶变化曲线加以调节和监控。
【发明内容】
[0005]在下面介绍的解决方案实现了如下的测量系统，所述测量系统对由行程测量系统或其他运动测量系统提供的行驶信息以如下方式加以优化:使该测量系统实现了对电梯轿厢行驶运动更为高效而且反应快速的监控。
[0006]根据解决提案的一个方面，运动监控系统为了对电梯设备的电梯轿厢的运动加以监控而具有第一运动检测模块，用以获取第一时间间隔内的经净化的第一运动参量。另外，运动监控系统包括用于检测电梯轿厢的第一加速度的第一加速度传感器。第一运动检测模块在此确定出第一时间间隔，用于与电梯轿厢的所检测到的第一加速度相关地获得电梯轿厢的经净化的第一运动参量。
[0007]运动监控系统例如包括作为第一运动检测模块的组成部分的第一运动传感器。第一运动传感器以预先确定的扫描频率对作为电梯轿厢运动参量的电梯轿厢行驶行程加以检测。第一计算单元基于第一运动传感器在时间间隔内的信号获取行驶速度。所述时间间隔一般是扫描频率的多倍。扫描频率是如下的时间节奏，以该时间节奏对电梯轿厢的行驶行程信息加以调取或评估。当然，各个行驶行程信息包含有误差。这个误差的原因例如归结为，行驶行程是以增量得到监测的，并且因而各个行驶行程信息与测量误差相对应地是不准确的。在检测和评估逻辑电路方面的时间延迟还使得信息发送延迟，并且由此检测不到在中间时间发生的改变，或者所述信息涉及的是在其间对行驶行程信息加以评估的时间间隔内的平均值。根据该解决方案，运动监控系统在这里包括第一加速度传感器，并且第一评估逻辑电路对第一时间间隔加以确定，用以与电梯轿厢的所检测到的第一加速度相关地获得第一行驶速度。因而总体说来，为了监控电梯轿厢的运动，对电梯轿厢的行驶行程或运动参量以预先确定的扫描频率加以检测，并且基于所确定的第一时间间隔来获得需要监控的经净化的第一运动参量。
[0008]在此情况下，需要注意的是:误差与电梯轿厢的运行或行驶状态相关地以不同方式产生影响。当行驶速度很低时，行驶行程信息的误差例如非常占主导地影响到所获取的行驶速度。时间间隔越短，基于该行驶信息获得的运动参量就越不准确。这对调节行驶变化曲线的调节算法提出高要求。相反地，随着加速度增加，也就是在行驶速度快速变化的情况下，时间延迟则越发占主导地影响到所获得的行驶速度。
[0009]借助由加速度传感器获得的第一加速度，在这里可以对用以获取经净化的运动参量或行驶速度的第一时间间隔以如下方式进行匹配:使得由行驶信息引起的误差和由时间延迟引起的误差的总和最小化。优选的是，计算算法以如下方式实施:对第一行驶速度或第一运动参量的获取总是以多个不同的时间间隔来执行。对应于不同的时间间隔的计算而得的当时的第一运动参量被暂时存储。基于电梯轿厢的由第一加速度传感器获得的第一加速度，确定出最佳的第一时间间隔。对应该最佳的第一时间间隔的、暂时的第一运动参量被从中间存储器中读取并且作为经净化的第一运动参量输出。可替换地，在多个后续的时间间隔期间，也可以对所获得的运动参量暂时存储。基于电梯轿厢的由第一加速度传感器获得的第一加速度，确定出最佳的第一时间间隔。对应该最佳的第一时间间隔的、所获取的运动参量被从中间存储器中读取，由此计算出经净化的第一运动参量并且作为经净化的第一运动参量加以输出或确定。
[0010]通过匹配于状况地对时间间隔加以确定，能够对用以监控电梯轿厢运动的运动监控系统的整体质量加以优化。通过对当时的第一运动参量的暂时存储，能够与由第一加速度传感器获取的第一加速度相关地直接调取与最佳第一时间间隔对应的当时的一个或多个运动参量，必要时对其加以计算和输出。由此，不必等待另一计算或检测周期，而是可以直接调用或计算经净化的第一运动参量。由此，能够快速或及时地进行安全评估。
[0011]行驶速度的由行驶信息获得的理想化的误差由测量误差的双倍量除以时间间隔来获得。由此看到:所得出的误差当时间间隔很小时变大，因为行驶行程信息的测量误差基于系统原因保持恒定。由时间延迟而得的误差近似地由加速度与半时间间隔相乘而得。由此得出:所得出的误差与加速度和时间间隔的乘积相对应地改变。按照最佳的方式，时间间隔与之相应地以如下方式选定:使误差总和最小。在所采用的测量误差为0.5mm时，当加速度很小时，最佳的时间间隔为约40毫秒，而最佳的时间间隔当所确认的加速度为Ig(重力加速度)时，处在10毫秒的范围内。数值表达当然与实际的测量误差相关。由此，第一运动检测模块优选缩短伴随着加速度增加的时间间隔，或者延长伴随着加速度减小的时间间隔。在理想情况下，最佳的时间间隔对应如下的间隔，在该间隔中，由行驶信息引起的误差等于由时间延迟引起的误差。
[0012]优选的是，由运动检测模块获得的经净化的第一运动参量是:第一行驶速度、第一行驶行程或电梯轿厢的第一位置，并且运动检测模块为此利用至少一个传感器来检测第一行驶速度、第一行驶行程或电梯轿厢在行驶数据中的第一位置。根据需要，当然可以借助所检测到的运动参量获得其他经净化的运动参量。于是，正如之前示例阐述地，运动模块对行驶行程加以检测并且借助运动参量来获得行驶速度。其他实施方案例如检测电梯轿厢在行驶竖井中的位置并且借助运动参量来获得行驶行程和行驶速度。最佳实施方案的选择基于用以检测电梯轿厢运动参量的传感器的设置和选择来获得。
[0013]优选的是，运动监控系统包括第二运动检测模块，用以在第二时间间隔中获取经净化的第二运动参量。在此情况下，第二运动检测模块确定出用以与电梯轿厢的由第一加速度传感器检测到的第一加速度相关地获取电梯轿厢的经净化的运动参量的第二时间间隔。可替换地，第二运动检测模块也可以将由第一运动检测模块提供的第一时间间隔转用作第二时间间隔。可替换地，第二运动检测模块当然也可以确定出用以与电梯轿厢的由第二加速度传感器检测到的第二加速度相关地获取电梯轿厢的经净化的第二运动参量的第二时间间隔。凭借该实施方案，电梯轿厢的运动双重地利用独立的模块以及必要时还有独立的传感器来检测。模块或传感器的故障或误差能够这样得到确定。由此，用于监控电梯轿厢运动的装置的安全性得到改善。
[0014]优选的是，用于监控电梯轿厢运动的运动监控系统将所获得的经净化的第一或第二运动参量(例如第一或第二行驶速度以及电梯轿厢在行驶竖井中的第一或第二位置)继续给送至电梯设备的电梯控制器。电梯控制器包括行驶过程调节器，该行驶过程调节器对电梯设备的驱动装置进行相应调节，以便遵循所设置的行驶变化曲线。可替换地或者作为补充地，运动监控系统还将所获得的、经净化的第一或第二运动参量(例如第一或第二行驶速度)与极限速度相比较，并且当超出极限速度时，触发安全措施。极限速度例如在行驶曲线计算机中提供。行驶曲线计算机获得了针对电梯轿厢在竖井中相应行驶位置而言可靠的第一(必要时还有第二或者其他)极限速度。当超出该极限速度时，触发适合该阶段的安全措施。可替换地，也可以将极限速度设置为固定数值。在此情况下，运动监控系统例如在供货商处被调整为固定数值。
[0015]在优选的构造方案中，运动检测模块的一个或多个传感器对电梯轿厢在行驶竖井中的绝对位置加以检测。这种绝对位置系统例如以传感器来工作，所述传感器接收磁信号、光学信号、声学信号或电信号并且与相应构造的信号发生器、信号载体和/或信号反射器相配合。磁系统例如利用布置在行驶竖井中的磁体带来工作，该磁体带具有磁性编码部。借助该编码部能够学习、存储并且还识别位置。用于获取相应运动参量的行驶行程信息从彼此跟随的绝对位置之间的差值来获得。光学系统例如凭借激光工作，激光检测距参照点的间距，或者该光学系统以由照相机抓拍到的照片图案来工作。按照与在磁性编码部的情况下相同的方式，在这里应用照片编码部，其中，照片信息可以是专门布置的照片(如条码)，或者可以应用随机任意的照片结构。行驶行程信息或运动参量也可以通过将彼此先后跟随的照片加