一种电梯轿厢的防止意外移动系统及方法与流程

本发明涉及电梯安全保护设备技术领域，具体涉及一种电梯轿厢的防止意外移动系统及方法。

背景技术：

目前电梯都配备有限速器、安全钳等下行超速保护装置，上行超速保障装置，多指曳引机的制动器，由于曳引机制动器刹车片磨损以及其他机械故障引起的抱闸力不足，或者曳引机曳引轮和曳引绳使用时间过长，相互磨损，曳引绳油芯油渗出，导致曳引力不足，都会引发电梯轿厢意外移动事件，常见的电梯轿厢意外移动现象包括电梯轿厢在层门未锁紧和轿厢门未关闭情况下离开层站的意外移动、轿厢冲顶或蹲底；当电梯上下乘客或上下载客时，电梯轿厢发生意外移动会造成严重的人员伤亡事故，例如对乘客产生惨烈的剪切、挤压，近年随着电梯的普及此类事故急剧增加。

技术实现要素：

本申请提供一种设计准确、可提高电梯安全性的电梯轿厢的防止意外移动系统，同时还提供了一种实现基于上述电梯轿厢的防止意外移动系统的方法，其技术方案如下：

一种电梯轿厢的防止意外移动系统，包括控制器、与所述控制器连接的制动机构、设于电梯轿厢上的信息采集器；所述控制器包括中央处理器、通讯模块、电源模块、驱动模块，所述通讯模块分别与电梯轿厢内安装的电梯控制板及所述信息采集器通讯连接，并传输由所述信息采集器采集的电梯轿厢运行状态信息至中央处理器，所述中央处理器分别与所述通讯模块、电源模块、驱动模块相连，并依据电梯轿厢运行状态信息判断电梯是否处于意外移动状态，从而发送控制信号给所述驱动模块，所述驱动模块与所述曳引绳夹持器连接，用于接收到所述控制信号后发出驱动信号至所述曳引绳夹持器，所述曳引绳夹持器用于在接收到驱动信号后制停电梯轿厢。

作为优选，所述信息采集器采集的电梯轿厢运行状态信息包括电梯轿厢速度信息及电梯轿厢加速度信息，所述电梯轿厢速度信息通过设于电梯轿厢上的速度传感器采集，所述电梯轿厢加速度信息通过设于电梯轿厢上的加速度计采集。

作为优选，所述加速度计包括外壳、敏感质量、电位器、阻尼器、弹簧和信号输入端、输出端，所述输入端与所述电梯控制板连接、输出端与所述通讯模块连接。

作为优选，所述曳引绳夹持器包括触发机构、曳引绳夹板，所述触发机构为电磁铁或液压设备，当所述曳引绳夹持器接收到驱动信号后触发机构发生动作，带动所述曳引绳夹板夹紧曳引绳制停电梯轿厢。

作为优选，所述制动机构还包括安全开关，所述安全开关与设置在电梯轿厢内的安全回路连接，当所述曳引绳夹持器动作时，触发所述安全开关断开安全回路使电梯轿厢无法运行。

作为优选，所述制动机构还包括反馈开关，所述反馈开关与所述中央处理器相连，用于检测所述曳引绳夹持器是否已做动作。

作为优选，还包括救援开关，所述救援开关为常闭开关，当所述救援开关断开时，触发驱动模块带动曳引绳夹持器释放曳引绳，且不再检测电梯轿厢运行状态信息。

作为优选，所述电源模块还连接有蓄电池，当外界失电时，所述电源模块使用所述蓄电池的电力来供电。

一种电梯轿厢的防止意外移动方法，包括以下步骤：

（a）信息采集器采集电梯轿厢运行状态信息，其包括电梯轿厢速度信息、电梯轿厢加速度信息；

（b）控制器获取电梯轿厢运行状态信息来判断电梯轿厢是处于断电状态或电梯轿厢有电但电梯轿厢正常移动状态或电梯有电但电梯轿厢应停止状态；

（c）控制器根据电梯轿厢速度信息和电梯轿厢加速度信息来判断电梯轿厢是否处于意外移动状态；

（d）当判断出电梯轿厢处于意外移动状态，所述控制器通过驱动模块的驱动信号使得曳引绳夹持器做相应的动作来制停电梯轿厢。

作为优选，所述步骤（c）具体包括：当电梯轿厢处于电梯轿厢应停止状态时，控制器接收电梯轿厢速度不等于零，若电梯轿厢速度为正向速度且电梯轿厢加速度大于等于零时，则判定电梯轿厢处于意外移动状态；若电梯轿厢速度为正向速度但电梯轿厢加速度小于零，且电梯轿厢加速度超过设定值时，则判定电梯轿厢处于意外移动状态；若电梯轿厢速度为反向速度且电梯轿厢加速度小于等于零时，则判定电梯轿厢处于意外移动状态；若电梯轿厢速度为反向速度且电梯轿厢加速度大于零，且电梯轿厢加速度超过设定值时，则判定电梯轿厢处于意外移动状态。

依据上述技术方案，通过本发明的防止意外移动系统及方法，可以实现准确判定电梯轿厢是否处于意外移动状态，达到在电梯轿厢处于制动器动作失效或未动做时，曳引绳夹持器准确及时制停电梯轿厢，防止对乘客造成伤害，能够显著提高现有电梯的安全性。

附图说明

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的框架图；

图2为图1中加速度计的一种示意图；

图3为图1中曳引绳夹持器的一种结构示意图；

图4为本发明所述一种电梯轿厢的防止意外移动方法的流程示意图。

其中，1、控制器；11、中央处理器；12、通讯模块；13、电源模块；14、驱动模块；2、制动机构；21、曳引绳夹持器；22、安全开关；23、反馈开关；211、触发机构；212、曳引器夹板；3、电梯轿厢；31、信息采集器；32、电梯控制板；33、安全回路；311、速度传感器；312、加速度计；3121、外壳；3122、敏感质量；3123、电位器；3124、阻尼器；3125、弹簧；4、救援开关；5、蓄电池；6、曳引绳。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种电梯轿厢的防止意外移动系统，包括控制器1、与所述控制器1连接的制动机构2、设于电梯轿厢3上的信息采集器31；所述控制器1包括中央处理器11、通讯模块12、电源模块13、驱动模块14，所述通讯模块12分别与电梯轿厢3内安装的电梯控制板32及所述信息采集器31通讯连接，并传输由所述信息采集器31采集的电梯轿厢运行状态信息至中央处理器11，所述中央处理器11分别与所述通讯模块12、电源模块13、驱动模块14相连，并依据电梯轿厢运行状态信息判断电梯轿厢3是否处于意外移动状态，从而发送控制信号给所述驱动模块14，所述驱动模块14与所述曳引绳夹持器21连接，用于接收到所述控制信号后发出驱动信号至所述曳引绳夹持器21，所述曳引绳夹持器21用于在接收到驱动信号后制停电梯轿厢3。所述驱动模块14是由功率元件和驱动芯片所构成的电力电子驱动模块，用以驱动制动机构2中的曳引绳夹持器21，当所述中央处理器11确认需要进行夹紧动作时，所述驱动模块14可以输出一驱动信号，以使曳引绳夹持器21获得驱动信号，从而曳引绳夹持器21夹紧制停电梯轿厢3。

如图1所示，作为优选，所述信息采集器31采集的电梯轿厢运行状态信息包括电梯轿厢速度信息及电梯轿厢加速度信息，所述电梯轿厢速度信息通过设于电梯轿厢3上的速度传感器311采集，所述电梯轿厢加速度信息通过设于电梯轿厢3上的加速度计312采集。所述电梯轿厢运行状态还包括：电梯轿厢3处于断电状态、电梯轿厢3有电但电梯轿厢3正常移动状态、电梯轿厢3有电但电梯轿厢3应停止状态，其中电梯轿厢3处于断电状态包括电梯轿厢3处于停电自救运行状态、停电不自救状态；电梯轿厢3有电但电梯轿厢3正常移动状态为电梯轿厢3处于正常运行中，包括上行高速、上行加速、上行匀速、下行高速、下行加速、下行匀速等正常运行信息；电梯轿厢3有电但电梯轿厢3应停止状态包括电梯轿厢3处于待机、电梯轿厢3在门区且运行停止、故障禁止运行、安全回路断开等正常运行外的状态，根据电梯轿厢速度信息及电梯轿厢加速度信息可判断出电梯轿厢运行状态是否为电梯轿厢意外移动。

如图2所示，作为优选，所述加速度计312包括外壳3121、敏感质量3122、电位器3123、阻尼器3124、弹簧3125和信号输入端、输出端，所述输入端与所述电梯控制板32连接、输出端与所述通讯模块12连接。加速度计312是测量加速度的仪表，当物体具有很大的加速度时，物体及其所载的仪器设备和其他无相对加速度的物体均受到能产生同样大的加速度的力，即受到动载荷；根据牛顿定律，具有一定惯性的敏感质量3122力图保持其原来的运动状态不变，与壳体3121之间将产生相对运动，使弹簧3125变形，于是敏感质量3122在弹簧力的作用下随之加速运动，当弹簧力与敏感质量3122加速运动时产生的惯性力相平衡时，敏感质量3122与壳体3121之间便不再有相对运动，这时弹簧3125的变形反映被测加速度的大小，电位器3123作为位移传感元件把加速度信号转换为电信号，以供输出，加速度计312本质上是一个自由度的振荡系统，采用阻尼器3124来改善系统的动态品质。

如图3所示，作为优选，所述曳引绳夹持器21包括触发机构211、曳引绳夹板212，所述触发机构211为电磁铁或液压设备，当所述曳引绳夹持器21接收到驱动信号后触发机构211发生动作，带动所述曳引绳夹板212夹紧曳引绳6制停电梯轿厢3。所述曳引绳夹持器21的触发机构211、曳引绳夹板212之间通过摇臂传递动力，曳引绳夹板212包括静夹板、动夹板，所述摇臂一端连接触发机构211、另一端连接动夹板，曳引绳夹持器21在接收到驱动信号后触发机构211发生动作，通过摇臂带动动夹板向静夹板移动，最后夹紧曳引绳6制停电梯轿厢3，当电梯轿厢出现上行及下行意外移动时，本系统都可以进行检测，并且做出有效的判定及时可靠地制停电梯轿厢3。

如图1所示，作为优选，所述制动机构2还包括安全开关22，所述安全开关22与设置在电梯轿厢3内的安全回路33连接，当所述曳引绳夹持器21动作时，触发所述安全开关22断开安全回路33使电梯轿厢3无法运行。所述安全开关22串接在电梯轿厢3的安全回路33中，当电梯轿厢3处于曳引绳夹持器21刚动作时（包括未完全夹紧曳引绳6的情况），所述安全开关22会断开以切断电梯轿厢3的安全回路33，从而避免电梯轿厢3在曳引绳6处于夹紧状态下再次启动，并能够防止因误触动使电梯轿厢3运行而造成的意外风险。

作为优选，所述制动机构2还包括反馈开关23，所述反馈开关23与所述中央处理器11相连，用于检测所述曳引绳夹持器21是否已做动作。所述反馈开关23用以检测所述曳引绳夹持器21是否已做动作，若所述曳引绳夹持器21已做动作，所述反馈开关23发送一反馈信号至所述中央处理器11，也就是说当曳引绳夹持器21夹紧曳引绳6或曳引绳夹持器21刚刚动作时，所述反馈开关23检测出所述曳引绳夹持器21已做动作，于是所述反馈开关23导通，并返回一反馈信号至所述中央处理器11，若所述曳引绳夹持器21没有做动作，则所述反馈开关23不发送反馈信号，于是所述中央处理器11可以判断出此时曳引绳夹持器21没有做过动作。

作为优选，还包括救援开关4，所述救援开关4为常闭开关，当所述救援开关4断开时，触发驱动模块14带动曳引绳夹持器21释放曳引绳6，且不再检测电梯轿厢运行状态信息。电梯轿厢3正常运行时，通过闭合的所述救援开关4使所述中央处理器11获得的电压信号为高电平，而当需要进行人工救援时，断开所述救援开关4，则所述中央处理器11获得的电压信号变为低电平，从而使得所述中央处理器11确定此时的电梯轿厢3处于救援状态，并且通过驱动模块14驱动曳引绳夹持器21来执行释放动作，并且不再检测电梯轿厢运行状态情况，即停止根据电梯轿厢意外移动状态而触发曳引绳夹持器21制停电梯轿厢3的功能。

作为优选，所述电源模块13还连接有蓄电池5，当外界失电时，所述电源模块13使用所述蓄电池5的电力来供电。当外界失电时，所述电源模块13进行断电检测，并且使用所述蓄电池5的电力来供电，所述蓄电池5用以在电梯轿厢3断电后人工救援时候使用，同时还可以实现在电梯轿厢3停电后发生意外移动时，蓄电池5也能够为所述中央处理器11供电，进而判断电梯轿厢3是否处于意外移动状态，并可及时制停电梯轿厢3，另外由于设有蓄电池5，因此在电梯轿厢3异常后需要援救乘客时，可以操作救援开关4。

如图4所示，一种电梯轿厢的防止意外移动方法，包括以下步骤：

（a）信息采集器31采集电梯轿厢运行状态信息，其包括电梯轿厢速度信息、电梯轿厢加速度信息；

（b）控制器1获取电梯轿厢运行状态信息来判断电梯轿厢3是处于断电状态或电梯轿厢3有电但电梯轿厢3正常移动状态或电梯轿厢3有电但电梯轿厢3应停止状态；

（c）控制器1根据电梯轿厢速度信息和电梯轿厢加速度信息来判断电梯轿厢3是否处于意外移动状态；

（d）当判断出电梯轿厢3处于意外移动状态，所述控制器1通过驱动模块14的驱动信号使得曳引绳夹持器21做相应的动作来制停电梯轿厢3。

作为优选，所述步骤（c）具体包括：当电梯轿厢3处于电梯轿厢应停止状态时，控制器1接收的电梯轿厢速度不等于零，若电梯轿厢速度为正向速度且电梯轿厢加速度大于等于零时，则判定电梯轿厢3处于意外移动状态；若电梯轿厢速度为正向速度但电梯轿厢加速度小于零，且电梯轿厢加速度超过设定值时，则判定电梯轿厢3处于意外移动状态；若电梯轿厢速度为反向速度且电梯轿厢加速度小于等于零时，则判定电梯轿厢3处于意外移动状态；若电梯轿厢速度为反向速度且电梯轿厢加速度大于零，且电梯轿厢加速度超过设定值时，则判定电梯轿厢3处于意外移动状态。

本发明的一种具体实施方式如下：

在本文中统一用正向移动与反向移动来对应表示电梯轿厢3的向上移动和向下移动（即电梯轿厢3的运行方向）；所述信息采集器31采集的电梯轿厢运行状态信息包括电梯轿厢速度信息及电梯轿厢加速度信息，所述电梯轿厢速度信息通过设于电梯轿厢3上的速度传感器311采集，所述电梯轿厢加速度信息通过设于电梯轿厢3上的加速度计312采集，所述控制器1通过中央处理器11获得来自信息采集器31采集的电梯轿厢速度信息、加速度信息，电梯轿厢断电状态还包括是否处于停电自救运行状态或停电不自救状态，此适用于具备停电自救的电梯轿厢3；电梯轿厢3有电但电梯轿厢3正常移动状态为电梯轿厢3处于正常运行中，包括上行高速、上行加速、上行匀速、下行高速、下行加速、下行匀速等正常运行信息；电梯轿厢3有电但电梯轿厢3应停止状态包括电梯轿厢3处于待机、电梯轿厢3在门区且运行停止、故障禁止运行、安全回路断开等正常运行外的状态，此时电梯轿厢3的任何移动都需要进行意外移动判定，当电梯轿厢3处于电梯轿厢应停止状态时，中央处理器11接收的电梯轿厢速度不等于零，若此时电梯轿厢速度为正向速度且加速度大于等于零，则判定电梯轿厢3处于意外移动状态；若电梯轿厢速度为正向速度但加速度小于零，此时电梯轿厢3处于电梯轿厢应停止运行状态但电梯主机制动器已在作用，则继续计算电梯轿厢加速度是否小于一设定值，所述设定值是根据电梯主机制动器的参数来确定的，当所述电梯轿厢加速度在设定范围内时，则判定电梯轿厢3为可控溜梯，非意外移动，若所述电梯轿厢加速度超过设定值时，则判定为电梯轿厢3处于意外移动状态；若电梯轿厢速度为反向速度且电梯轿厢加速度小于等于零，则判定出电梯轿厢3反向加速或匀速中，即电梯轿厢3处于意外移动状态；若电梯轿厢速度为反向速度且加速度大于零，此时电梯轿厢3处于电梯轿厢应停止运行状态但电梯主机制动器已在作用，则继续计算电梯轿厢加速度是否大于一设定值，所述设定值是根据电梯主机制动器的参数来确定的，当所述电梯轿厢加速度在设定范围内时，则判定电梯轿厢3为可控溜梯，非意外移动，若所述电梯轿厢加速度超过设定值时，则判定电梯轿厢3处于意外移动状态；当判断出电梯轿厢3处于意外移动状态，所述控制器1通过驱动模块14的驱动信号使得曳引绳夹持器21作夹持动作，夹紧曳引绳6来制停电梯轿厢3。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。