用于基于电气安全链状况的维护的时域反射测量术的制作方法

本文公开的主题大体上涉及电梯系统的领域，并且具体地涉及用于评估电梯系统的电气安全链的方法和装置。

背景技术：

通常，电梯系统采用电气安全链系统来增强整体电梯系统的安全。电气安全链是串联开关连接的电路，其用作安全设备以促进电梯的安全操作。电气安全链通常在电梯井的长度上延伸，并且电气安全链具有位于每个层站处的电气开关。当门在层站处关闭时，电气开关闭合，从而使电气安全链电路接通。而当门在层站处打开时，电气开关断开，从而断开电气安全链。当门打开且电气安全链断开时，电气安全链电路防止电梯轿厢的运动。电气上断开的电气安全链停止整体电梯系统的操作。在电梯操作期间电气上断开电气安全链将导致电梯客舱（轿厢）的紧急停止。

技术实现要素：

根据实施例，提供了一种检查电梯系统的电气安全链的方法。所述方法包括：从时域反射计向电梯系统的电气安全链中发射电脉冲；使用所述时域反射计检测在所述电气安全链内反射的反射电脉冲；将所述反射电脉冲与基准反射电脉冲进行比较；以及响应于所述反射电脉冲和所述基准反射电脉冲来确定退化水平。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括：当所述退化水平大于选择的退化水平时激活警报。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括：确定所述反射电脉冲的反射时间；将所述反射时间与所述电气安全链的一个或多个基准反射时间进行比较；以及响应于所述反射时间和所述一个或多个基准反射时间来确定所述电气安全链内的位置。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括：确定所述位置处于电气开关处，其中所述电气开关还包括第一触点和第二触点，并且其中所述电气开关可操作地连接到电梯系统的门，使得当所述门打开时，所述第一触点和所述第二触点分离以断开所述电气安全链的电路。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括：从时域反射计向电梯系统的电气安全链中发射第二电脉冲；使用所述时域反射计检测在所述电气安全链内反射的第二反射电脉冲；将所述第二反射电脉冲与第二基准反射电脉冲进行比较；响应于所述第二反射电脉冲和所述第二基准反射电脉冲来确定第二退化水平；以及响应于所述退化水平、所述第二退化水平以及所述第一退化水平和所述第二退化水平之间的时间段来确定退化的速率。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括：当所述退化速率大于选择的退化速率时激活警报。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括所述退化水平是二元退化水平。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括所述退化水平是退化的程度。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括所述位置是所述电气安全链的电气开关或沿所述电气安全链的位置。

根据另一实施例，提供了一种用于检测电梯系统的电气安全链内的退化的系统。所述方法系统包括：处理器；以及存储器，所述存储器包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令当由所述处理器执行时使得所述处理器执行操作，所述操作包括：从时域反射计向电梯系统的电气安全链中发射电脉冲；使用所述时域反射计检测在所述电气安全链内反射的反射电脉冲；将所述反射电脉冲与基准反射电脉冲进行比较；以及响应于所述反射电脉冲和所述基准反射电脉冲来确定退化水平。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括，所述操作还包括：当所述退化水平大于选择的退化水平时激活警报。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括，所述操作还包括：确定所述反射电脉冲的反射时间；将所述反射时间与所述电气安全链的一个或多个基准反射时间进行比较；以及响应于所述反射时间和所述一个或多个基准反射时间来确定所述电气安全链内的电气开关的位置。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括，所述操作还包括：确定所述位置处于电气开关处，其中所述电气开关还包括第一触点和第二触点，并且其中所述电气开关可操作地连接到电梯系统的门，使得当所述门打开时，所述第一触点和所述第二触点分离以断开所述电气安全链的电路。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括，所述操作还包括：从时域反射计向电梯系统的电气安全链中发射第二电脉冲；使用所述时域反射计检测在所述电气安全链内反射的第二反射电脉冲；将所述第二反射电脉冲与第二基准反射电脉冲进行比较；响应于所述第二反射电脉冲和所述第二基准反射电脉冲来确定第二退化水平；以及响应于所述退化水平、所述第二退化水平以及所述第一退化水平和所述第二退化水平之间的时间段来确定退化的速率。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括，所述操作还包括：当所述退化速率大于选择的退化速率时激活警报。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括，所述退化水平是二元退化水平。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括，所述退化水平是退化的程度。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括，所述位置是所述电气安全链的电气开关或沿所述电气安全链的位置。

根据另一实施例，提供了一种有形地体现在计算机可读介质上的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括指令，所述指令当由处理器执行时使得所述处理器执行操作，所述操作包括：从时域反射计向电梯系统的电气安全链中发射电脉冲；使用所述时域反射计检测在所述电气安全链内反射的反射电脉冲；将所述反射电脉冲与基准反射电脉冲进行比较；以及响应于所述反射电脉冲和所述基准反射电脉冲来确定退化水平。

除了本文中所述的特征中的一个或多个或备选特征之外，另外有实施例可包括，所述操作还包括：当所述退化水平大于选择的退化水平时激活警报。

本公开的实施例的技术效果包括利用时域反射测量术来检测电气安全链中的退化，并且定位故障的开关或物理损坏。

除非另外明确指示，否则前述特征和元件可以以各种组合进行组合而没有排他性。根据以下描述和附图，这些特征和元件及其操作将变得更加明显。然而，应当理解，以下描述和附图本质上旨在为说明性和解释性的，而非限制性的。

附图说明

本公开通过示例的方式来示出，并且不限于附图，在附图中相似的附图标记指示类似的元件。

图1是可以采用本发明的各种实施例的电梯系统的示意图；

图2a-2b是根据本公开的实施例的用于图1的电梯系统的电气安全链中的电气开关的示意图示；

图3a是根据本公开的实施例的在用于图1的电梯系统的电气安全链中传送和反射的电脉冲的图示；

图3b-3h是根据本公开的实施例的图1的电气安全链内传送的电脉冲和反射的电脉冲的示波器屏幕截图；以及

图4是按照本公开的实施例的检查图1的电梯系统的电气安全链的方法的流程图。

具体实施方式

图1是电梯系统101的透视图，电梯系统101包括电梯轿厢103、配重105、受拉部件107、导轨109、机器111、位置参考系统113以及控制器115。电梯轿厢103和配重105通过受拉部件107而彼此连接。受拉部件107可以包括或配置为例如绳索、钢缆和/或涂层钢带。配重105配置成使电梯轿厢103的负载平衡，并且配置成促进电梯轿厢103在电梯井117内并且沿着导轨109相对于配重105而并行地并且沿相反方向移动。

受拉部件107接合机器111，机器111是电梯系统101的顶盖结构的一部分。机器111配置成控制电梯轿厢103与配重105之间的移动。位置参考系统113可以装配于电梯井117的顶部处的固定部分（诸如，支撑件或导轨）上，并且可以配置成提供与电梯轿厢103在电梯井117内的位置有关的位置信号。在其它实施例中，如在本领域中已知的，位置参考系统113可以直接地装配到机器111的移动构件，或可以位于其它位置和/或配置中。如在本领域中已知的，位置参考系统113能够是用于监测电梯轿厢和/或配重的位置的任何装置或机构。如本领域技术人员将意识到的，例如，但不限于，位置参考系统113能够是编码器、传感器或其它系统，并且能够包括速度感测、绝对位置感测等等。

控制器115如图所示地位于电梯井117的控制器室121中，并且配置成控制电梯系统101以及具体地电梯轿厢103的操作。例如，控制器115可以将驱动信号提供给机器111，以控制电梯轿厢103的加速、减速、调平、停止等等。控制器115还可以配置成从位置参考系统113或任何其它期望的位置参考装置接收位置信号。当在电梯井117内沿着导轨109向上移动或向下移动时，电梯轿厢103可以如由控制器115控制那样停止于一个或多个层站125处。虽然在控制器室121中示出，但本领域技术人员将意识到，控制器115能够定位和/或配置于电梯系统101内的其它定位或位置中。在一个实施例中，控制器可以远程地定位或位于云中。

机器111可以包括马达或类似的驱动机构。根据本公开的实施例，机器111配置成包括电驱动式马达。用于马达的电源可以是任何功率源（包括电力网），其与其它构件组合而供应到马达。机器111可以包括曳引轮，该曳引轮对受拉部件107施加力，以使电梯轿厢103在电梯井117内移动。

虽然示出并且描述有包括受拉部件107的拉运系统，但采用使电梯轿厢在电梯井内移动的其它方法和机制的电梯系统可以采用本公开的实施例。例如，实施例可以在使用线性马达来对电梯轿厢施加运动的无绳索电梯系统中采用。实施例还可以在使用液压升降机来对电梯轿厢施加运动的无绳索电梯系统中采用。图1仅仅是出于说明性和解释性的目的而呈现的非限制性的示例。

现在参考图1、2a和2b，示出了电气安全链系统200。电梯系统101包括具有多个电气开关230的电气安全链系统200，所述多个电气开关230沿电气安全链210以串联连接。至少一个电气开关230位于每个层站125处，如图1中所示。电气安全链240形成从起点212到终点214的完整电路。要理解的是，为了清楚起见，图1仅示出了被包括在电气安全链240的布线中的部件的一部分，并因此电气安全链240的部件中的一些未被示出，诸如，例如停止驱动器和电梯的继电器或接触器。电气安全链210的起点212位于控制器220处，并且电气安全链210的终点214也可位于控制器220处。

如图2a和2b中所示，每个电气开关230包括第一触点240和第二触点250。当第一触点240和第二触点250以物理接触时，如图2a中所示，电可以在第一触点240和第二触点250之间通过。如图2a和2b中所示，电气开关230可以利用双插针“u”形插销260来使电路接通。双插针“u”形插销260并入两个插针262，当第一触点240和第二触点物理接触（即，闭合或合在一起）时，所述两个插针262使电气安全链210的电路接通。要理解的是，所示的电气开关230是示例，并且任何电气开关可以与本文公开的实施例一起被利用。此外，电气开关230可以位于电梯轿厢103的门104和/或每个层站125的门上。然而，当第一触点240和第二触点250没有在物理上接触时，如图2b中所示，电流可能不在第一触点240和第二触点250之间通过。具有没有在物理上接触的第一触点240和第二触点250的单个电气开关230可以防止电（例如，电脉冲）行进通过整体电气安全链210。

电气开关230位于每个层站125处。在每个层站125处的电气开关230可操作地连接到在层站125处的电梯系统101的门104，使得当门104打开时，第一触点240和第二触点250分离以断开电气安全链210的电路，但是当门104关闭时，第一触点240和第二触点250物理上接触以使电气安全链210的电路接通。

当电气安全链210是开路（即，电气开关203）时，电气安全链系统通知电梯系统101的控制器115。当门104打开并且电气安全链210的电路断开时，电气安全链系统200停止电梯轿厢103的运动。当电气开关230的层站125处的门104关闭时，在电气安全链210中提供假断开（falseopen）的电气开关230抑制整个电梯系统101的操作。电气开关230的退化可以降低、抑制和/或防止电流流过已经退化的电气开关。退化将采用开关的电阻随时间而增加或波动的形式。退化可包括剥蚀、腐蚀、裂纹、开关上堆积碎片、开关外壳或机构的机械退化、或本领域中技术人员已知的任何其它退化。

现在参考图1和3a-3h，继续参考图2a和2b。控制器220包括时域反射计222。时域反射计222配置成将电脉冲310（见图3a-3h）传送到电气安全链210中。在实施例中，电脉冲310是阶跃脉冲，如图3a中所示。在实施例中，电脉冲310可以具有最快的可能上升时间以不与初始反射冲突，并且电脉冲310的持续时间可能需要持续足够长以用于从最远的电气开关230或电气安全链210的末端反射。要理解的是，可以利用其它类型的电脉冲，并且本文中公开的实施例不限于阶跃脉冲。在另一实施例中，可以在选择的频率下利用多个电脉冲310。有利地，组合多个脉冲以提升反射的分辨率或清除虚反射。

由时域反射计222所传送到电气安全链210中的电脉冲310产生指示每个电气开关230的退化水平的反射电脉冲320。退化水平可以是退化的二元指示（例如，退化存在与否）或退化的程度（例如，在“1-10”的程度上退化有多严重，其中“10”是可能的最差退化而“1”是不存在退化）。电气开关230的退化增加了电气开关230的电阻。如果电气开关230中不存在退化，则电脉冲310可以仅稍微受电气开关230的正常电阻（即，基准电阻）的阻抗而行进通过电气开关230。随着电气开关230退化，反射电脉冲320的幅度将改变。不实地报告为断开的“断开”或高度退化的电气开关230可将在幅度上大约相等（当考虑到电气安全链210中的正常基准传输损耗时）的反射电脉冲320反射到从时域反射计222传送的电脉冲310。电脉冲310可以在期望的电压下通过电气安全链210来传送，并且如果用于特定电气开关的反射电脉冲320的幅度连续改变，则电气开关230可能需要在反射电脉冲320的某个幅度下被清理或更换。幅度增长的额外反射电脉冲320是由退化引起的。反射电脉冲320的这个幅度将增加，直到电气安全链210断开为止。

图3b-3h示出了可以使用时域反射计222反照（gleam）的数据的各种示例。图3b-3h中所示的所有图表示出了电压340相对于时间350图表上的电脉冲310和反射电脉冲320。图3b示出了不具有断开或退化的“闭合末端”系统，因此反射电脉冲320呈现为大约等同于从时域反射计222传送的电脉冲310。图3c示出了不具有断开或退化的“断开末端”系统，因此反射电脉冲320呈现为反向的，但大约等同于从时域反射计222传送的电脉冲310。图3d和3e示出了电脉冲310被反射回来所花费的时间t1、t2是如何可以用于确定电气开关230之间的物理距离。如在图3d和3e中可以见到的，第二反射时间t2大于第一反射时间t1，因此，导致第二反射时间t2的电气开关330可以被确定为比导致第一反射时间t1的电气开关330更靠近时域反射计222。反射时间t1、t2可以是电脉冲310的阶跃点312和反射电脉冲320的阶跃点322之间的时间。当电气安全链210被首次安装以确定沿电气安全链210的每个电气开关230的基准反射时间时，可以发生试运转运行。为了确定与电气开关230的反射（例如，反射电脉冲320）相关联的计时，可以使用试运转运行（即，学习运行）。在试运转运行之后存储该信息以标识哪一电气开关230正在创建在电脉冲310之后捕获的反射电脉冲320。试运转运行可以涉及一个接一个地断开每个电气开关310，结合当电气开关310处于断开位置中时被计时以标识从每个电气开关230反射的电脉冲320的计时的电脉冲310。

图3f、3g和3h示出了来自具有增加的电阻的退化的电气开关230的较小反射脉冲320。从脉冲边缘（即，阶跃点312）到反射脉冲320的时间定位在退化所处的位置。图3f示出了从112英尺进入电气安全链210中的退化反射脉冲320。图3g示出了从203英尺进入电气安全链210中的退化反射脉冲320。图3h示出了从275英尺进入电气安全链210中的退化反射脉冲320。该反射脉冲320的大小将随着增强的退化而增加。图3f、3g和3h示出了在100欧姆下的退化的固定水平。

现在参考图4，同时参考图1、2a、2b和3a-3h的组件。图4示出了检查电梯系统101的电气安全链210的方法300的流程图。检查可以包括检测电气开关230的退化、断开电气开关230或电气安全链210的断线。在实施例中，方法300可以由电气安全链系统200的控制器220来执行。

在框404，将电脉冲310从时域反射计222发射到电梯系统101的电气安全链210中。在框406，使用时域反射计222检测在电气安全链210内反射的反射电脉冲320。在框408，将反射电脉冲320与基准反射电脉冲进行比较，所述基准反射电脉冲可在试运转运行（即，学习运行）期间已经收集了。在框410，响应于反射电脉冲320和基准反射电脉冲来确定退化水平。退化水平可以是特定电气开关的退化水平。

方法400还可以包括：当退化水平大于选择的退化水平时激活警报。警报可以是可听的、可视的和/或振动的。警报可以是在计算设备上接收的文本消息、电子邮件、通知或警告。

另外，方法400还可以确定哪一电气开关230正在报告在框410处确定的退化水平或者在电气安全链210中的何处确定有退化（例如，电气安全链的电线中的断裂）。在电气安全链系统200的初始安装时，每个电气开关230的位置可以与每个电气开关230的反射时间t1、t2相关联。在安装电气安全链系统200时捕获的初始反射时间可以被认为是基准反射时间，未来反射时间可以与所述基准反射时间进行比较，以便标识哪个电气开关230正在产生反射电信号320。因此，方法400可以包括：确定反射电脉冲的反射时间320；将反射时间320与电气安全链210的一个或多个基准反射时间进行比较；以及响应于反射时间和一个或多个基准反射时间来确定电气安全链220内的位置。位置可以处于电气安全链的电气开关处（即，标识特定电气开关230或电气开关230的位置或沿电气安全链210的位置）。

此外，方法400还可以通过在一时段（aperiodoftime）内监测退化水平来确定对于电气开关230的退化速率。因此，方法400还可以包括：从时域反射计222发射第二电脉冲310到电梯系统101的电气安全链210中；使用时域反射计222检测在电气安全链210内反射的第二反射电脉冲320；将第二反射电脉冲320与第二基准电脉冲进行比较，所述第二基准电脉冲可在试运转运行（即，学习运行）期间已经收集了；响应于从时域反射器222传送的第二反射电脉冲320和第二电脉冲310来确定第二退化水平；以及响应于退化水平、第二退化水平和时间段来确定退化速率。当退化速率大于选择的退化速率时，可以激活警报。警报可以是可听的、可视的和/或振动的。警报可以是在计算设备上接收的文本消息、电子邮件、通知或警告。第二基准电脉冲可以是第一基准电脉冲。

虽然以上描述以特定顺序描述了图4的流程，但是应当领会，除非在所附权利要求中另外具体要求，否则步骤的顺序可以改变。

如上文中所描述的，实施例能够采取处理器实现的过程和用于实践那些过程的装置（诸如，处理器）的形式。实施例还能够采取计算机程序代码的形式，该计算机程序代码包含在有形介质（诸如，网络云存储设备、sd卡、闪存驱动器、软盘、cdrom、硬驱动器或任何其它计算机可读存储介质）中体现的指令，其中，当计算机程序代码装载到计算机中并且由计算机执行时，计算机成为用于实践实施例的装置。实施例还能够采取计算机程序代码（例如，不论是存储于存储介质中，装载到计算机中和/或由计算机执行，还是通过某一传输介质而传送，装载到计算机中和/或由计算机执行，还是通过某一传输介质（诸如，通过电气布线或布缆、通过光纤或经由电磁辐射）而传送）的形式，其中，当计算机程序代码装载到计算机中并且由计算机执行时，计算机成为用于实践实施例的装置。当在通用微处理器上实现时，计算机程序代码段将微处理器配置成创建具体的逻辑电路。

术语“大约”旨在包括与基于在提交申请时可利用的设备的制造公差和/或特定量的测量相关联的误差度。

本文中所使用的术语仅仅出于描述特定的实施例的目的，而不旨在限制本公开。如本文中所使用的，除非上下文另外清楚地规定，否则单数形式“一”、“一个”以及“该”旨在同样地包括复数形式。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括（comprises和/或comprising）”指定所阐明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、构件和/或以上项的组的存在或添加。

本领域技术人员将意识到，在本文中示出并且描述各种示例实施例，每个实施例具有特定的实施例中的某些特征，但本公开并未因而受限。更确切地说，能够修改本公开，从而将迄今为止尚未描述但与本公开的范围相称的任何数量的变体、变更、替代、组合、子组合或等同布置合并。另外，虽然已描述本公开的各种实施例，但将理解，本公开的方面可以仅包括所描述的实施例中的一些。因此，本公开将不被视为受限于前文的描述，而是仅受限于所附权利要求的范围。