一种载重设备安全预警防护系统及方法与流程

本发明涉及载重技术，特别是涉及一种基于激光探测器的载重设备安全预警防护系统及方法。

背景技术：

当前的载重(含载人)设备如提升机、垂直升降电梯、手扶电梯、快速步行通道等,由多重安全预警和防护装置组成，但由于其限速器的安装与载重运行部位的安全钳（或其他制动装置）安装分离,从而导致其运行部位与紧急制动装置的安全预警和防护措施相对独立。因此，如出现载重运行部位断绳、超速运动、倒转的时候,运行部位和机房的电路控制系统通信信号中断或重叠,往往导致人员伤亡或财产损失。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种载重设备安全预警防护系统及方法，能够紧急报警，保证使用安全。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种载重设备安全预警防护系统，包括：

控制总机，设置于载重设备的固定部位，用于控制整个载重设备的运行状况；

正常运行通信系统，与控制总机的输出端连接，用于正常维持载重设备的运行部位运行；

传动系统，与正常运行通信系统的输出端连接，用于带动载重设备的运行部位运行；

故障提示模块，与正常运行通信系统的输出端连接，用于当载重设备出现故障时进行提醒；

第一激光探测器，设置于载重设备的运行部位底部，为测距传感器，用于探测载重设备的实时高度；

第二激光探测器，设置于载重设备的运行部位正对门口的位置，为红外传感器，用于识别载重设备运行中的指定标识；

光电计数器，用于计算相对运动速度和运动方向；

运行部位自控系统，用于在载重设备的运行部位运行过程中，进行判断是否发生异常运行情况；

紧急报警系统，与控制总机的输出端连接，用于进行紧急报警；

紧急通信系统，与运行部位自控系统的输出端连接，用于进行紧急通信联系；

紧急制动控制系统，与传动系统的输出端连接，用于在载重设备的运行部位出现故障时，进行紧急制动处理；

缓冲定位装置，与紧急制动控制系统的输出端连接，用于在载重设备的运行部位出现故障时，进行缓冲定位。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述紧急制动控制系统包括限速器及安全钳。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述光电计数器与第一激光探测器安装与载重设备的运行部位的轿厢底部，光电计数器通过随载重设备的动滑轮与轿厢运动的其中任意一条导轨进行绝缘常闭连接，第一激光探测器的安装与轿厢运动方向一致。

一种基于载重设备安全预警防护系统的防护方法，包括如下步骤：

步骤1.控制总机启动，载重设备的运行部位开始运行，第一激光探测器及第二激光探测器随控制总机一起启动；

步骤2.第一激光探测器实时获取载重设备的运行部位离原点的高度值，预先设定一原点高度值，第二激光探测器对载重设备的运行部位运行中的指定标识进行连续扫描；

步骤3.判断第一激光探测器实时获取的高度值及第二激光探测器扫描的指定标识是否为控制总机预定设置的停靠高度及停靠标识；

步骤4.若与控制总机预定设置的停靠高度及停靠标识一致，则载重设备的运行部位开门，若与控制总机预定设置的停靠高度及停靠标识不一致，则载重设备的运行部位关闭门，启动运行部位自控系统，使载重设备的运行部位停靠在控制总机预定设置的位置上，同时发射无线信号给控制总机，触发紧急报警系统；

步骤5.光电计数器在载重设备的运行部位运动时工作，获取当前载重设备运行部位相对运动速度和运动方向，将数据反馈至运行部位自控系统，与预先设定的数值进行匹配；

步骤6.根据匹配结果判断是否出现异常情况，若在正常范围内则继续运行，若发生异常情况则启动紧急制动系统，使运行部位停在程序设定的位置上，同时发射无线信号给控制总机，触发紧急报警系统。

作为本发明的较佳实施例，本发明步骤6所述的当发生异常情况时，紧急制动系统工作过程如下：载重设备的安全钳在限速器的操纵下，当载重设备的运行部位速度超过限速器设定的限制速度，或在悬挂绳发生断裂和松弛的情况下，将轿厢紧急制停并夹持在导轨上。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述安全钳为单向安全钳或双向安全钳。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在载重设备的运行部位发生异常时，例如当发生超速、怠速、倒转、断绳等情况时，立即在设定时间内或设定运动距离内采取紧急制动措施，让运动部分停在程序设定的位置上，能够保证载重设备的运行部位安全停靠，保证运行安全，能够有效防止发生意外。

附图说明

图1为本发明的系统原理框图；

图2为本发明的防护方法流程图。

具体实施方式

下面结合实施例参照附图进行详细说明，以便对本发明的技术特征及优点进行更深入的诠释。

本发明的整体结构示意图如图1所示，一种载重设备安全预警防护系统，包括：控制总机，设置于载重设备的固定部位，用于控制整个载重设备的运行状况，例如启动程序等，控制正常运行通信系统的运行情况，当出现异常时，发出紧急报警指令给紧急报警系统进行报警，紧急报警系统连接终端设备，提醒守卫人员进行处理。正常运行通信系统，与控制总机的输出端连接，用于正常维持载重设备的运行部位运行，例如电梯停靠的指令，运行到哪一层，上行或下行等；传动系统，与正常运行通信系统的输出端连接，用于带动载重设备的运行部位运行，通过传动系统带动载重设备的运行部位实现上行、下行或停靠；故障提示模块，与正常运行通信系统的输出端连接，用于当载重设备出现故障时进行提醒，能够感觉异常情况及时提醒守护人员，可以为发声或者发光提醒，例如采用现有技术中的扬声器及发光管进行发光提醒。

另外，还包括第一激光探测器，设置于载重设备的运行部位底部，为测距传感器，用于探测载重设备的实时高度，本发明所述光电计数器与第一激光探测器安装与载重设备的运行部位的轿厢底部，光电计数器通过随载重设备的动滑轮与轿厢运动的其中任意一条导轨进行绝缘常闭连接，第一激光探测器的安装与轿厢运动方向一致。第二激光探测器，设置于载重设备的运行部位正对门口的位置，为红外传感器，用于识别载重设备运行中的指定标识；光电计数器，用于计算相对运动速度和运动方向。第一激光探测器通过高频激光实时取得高度（或离原点）的数值，而特定的数值在程序设计上预先做标定；第二激光探测器对指定标识进行连续扫描。在运动过程中，由控制总机的控制程序发出指令，如指令与软件程序中第一激光探测器标定的数值不符合，则启动运行部分自控系统重新发出指令，不开门，让运动部分停在程序设定的位置上。同时，发射无线信号给总机，并触发报警。

本发明所述的运行部位自控系统，用于在载重设备的运行部位运行过程中，进行判断是否发生异常运行情况；对于运行部位进行自我控制运行情况，保证正常运行，当出现异常时，能够及时自我控制处理。紧急报警系统，与控制总机的输出端连接，用于进行紧急报警；紧急通信系统，与运行部位自控系统的输出端连接，用于进行紧急通信联系，特别是外部人员进行及时联系。紧急制动控制系统，与传动系统的输出端连接，用于在载重设备的运行部位出现故障时，进行紧急制动处理；本发明所述紧急制动控制系统包括限速器及安全钳。缓冲定位装置，与紧急制动控制系统的输出端连接，用于在载重设备的运行部位出现故障时，进行缓冲定位。

本发明与现有技术相比，具体为在载重设备的传统控制系统基础上添加传感器（第一激光探测器和第二激光探测器、光电传感器）并对其所获得的数据进行程序上的处理，主要由硬件和软件2部分组成。硬件部分，主要包含以下内容：1个光电计数器，用于计算相对运动速度和运动方向。第一激光探测器，为测距传感器，用于探测实时高度。第二激光探测器，为红外传感器，用于识别指定标识。另外设置一套运行部位自控系统（运行部位自控系统内含通信硬件和1个无线信号发射装置），其中一个通信通道与载重设备控制总机匹配通信，无线信号发射装置与载重设备控制总机进行应急通信。硬件设备的安装方法为：以上4个设备均安装在载重设备的运行部位（含轿厢）上，具体安装位置如下：光电计数器与第一激光探测器安装在载重设备的轿厢底部。其中，光电计数器通过特制的随动滑轮与轿厢运动的其中任意一条导轨进行绝缘常闭连接，第一激光探测器的安装必须与轿厢运动方向严格一致。运行部位自控系统（含通信硬件和1个无线信号发射装置）安装在轿厢顶部的任意空旷部位。第二激光探测器安装在轿厢内，正对门口。

本发明所述的防护方法如图2所示，一种基于载重设备安全预警防护系统的防护方法，包括如下步骤：

步骤1.控制总机启动，载重设备的运行部位开始运行，第一激光探测器及第二激光探测器随控制总机一起启动；

步骤2.第一激光探测器实时获取载重设备的运行部位离原点的高度值，预先设定一原点高度值，第二激光探测器对载重设备的运行部位运行中的指定标识进行连续扫描；

步骤3.判断第一激光探测器实时获取的高度值及第二激光探测器扫描的指定标识是否为控制总机预定设置的停靠高度及停靠标识；

步骤4.若与控制总机预定设置的停靠高度及停靠标识一致，则载重设备的运行部位开门，若与控制总机预定设置的停靠高度及停靠标识不一致，则载重设备的运行部位关闭门，启动运行部位自控系统，使载重设备的运行部位停靠在控制总机预定设置的位置上，同时发射无线信号给控制总机，触发紧急报警系统；

步骤5.光电计数器在载重设备的运行部位运动时工作，获取当前载重设备运行部位相对运动速度和运动方向，将数据反馈至运行部位自控系统，与预先设定的数值进行匹配；

步骤6.根据匹配结果判断是否出现异常情况，若在正常范围内则继续运行，若发生异常情况则启动紧急制动系统，使运行部位停在程序设定的位置上，同时发射无线信号给控制总机，触发紧急报警系统。

本发明步骤6所述的当发生异常情况时，紧急制动系统工作过程如下：载重设备的安全钳在限速器的操纵下，当载重设备的运行部位速度超过限速器设定的限制速度，或在悬挂绳发生断裂和松弛的情况下，将轿厢紧急制停并夹持在导轨上。本发明所述安全钳为现有技术中的单向安全钳或双向安全钳。

特别的具体工作过程为：对上述4个传感器所获取的数据进行了编程，并通过接口嵌入到载重设备的控制总机的控制程序中，程序实现以下功能：

首先，第一激光探测器和第二激光探测器随总机开启。第一激光探测器通过高频激光实时取得高度（或离原点，本发明预设一个原点）的数值，而特定的原点数值在程序设计上预先做标定；第二激光探测器对指定标识进行连续扫描，指定标识是指载重设备的运行部位的具体停靠标识，例如楼层标识，或者能够指示正确停靠的标识。在运动过程中，由控制总机的控制程序发出指令，如控制总机中的指令与软件程序中第一激光探测器标定的高度数值不符合，则启动运行部分自控系统重新发出指令，不开门，让运动部分停在程序设定的位置上。同时，发射无线信号给总机，并触发报警。

其次，光电计数器在载重设备的运动部位（含轿厢）运动时工作，其数据只反馈给上图红圈中的运行部位自控系统，与程序设定的数值进行匹配，当发生超速、怠速、倒转、断绳等情况时，立即在设定时间内或设定运动距离内采取紧急制动措施，让运动部分停在程序设定的位置上。同时，发射无线信号给总机，并触发报警。

通过以上实施例中的技术方案对本发明进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例为本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。