用于紧急操作的电梯网络的制作方法

本发明总体涉及在网络中连接在一起的电梯的紧急操作控制。

背景技术：

已经提出了许多地震紧急操作控制系统，其中安装在各个区域中的相应电梯系统中的多个地震传感器经由通信网络连接到远程监控中心，并且该监控中心基于所获得的地震信息向网络中的电梯系统提供地震紧急操作控制。通过将各个区域中的电梯系统通过通信网络连接，所获得的地震检测数据可用于在地震到来之前向远程位置提供预警。然而，由于远程监控中心中的中央管理服务器必须处理大量数据流量，因此这种布置会对设施维护和管理增加高成本和复杂性。

还已知用于电梯的一些地震紧急操作控制系统利用由政府机构提供的实时地震信息来向网络中的电梯系统提供地震紧急操作控制。然而，这些系统对于与政府机构的长期合同以及设施的维护和管理同样需要很高的成本。

因此，在本领域中需要提供一种用于电梯的地震紧急操作控制系统，其可利用在地震到来之前获得的地震传播预测数据，而不产生很高的成本且不需要复杂性。在本领域中还需要提供一种适用于在网络中连接的任何电梯系统的地震紧急操作控制系统，而不管电梯系统是否具有其自身的地震传感器。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，公开了一种用于电梯的紧急操作控制器。控制器通过网络连接到其他电梯的相应紧急操作控制器，并且每个控制器构成网络中的节点。当控制器检测到紧急情况时，控制器生成紧急情况检测消息并向网络中构成控制器的相邻节点的其他控制器传输紧急情况检测消息，并且当其他控制器检测到紧急情况时，控制器从在网络中构成控制器的相邻节点的其他控制器接收紧急情况检测消息。紧急情况检测消息包括传播计数。每当一个控制器将紧急情况检测消息传输到构成之后的相邻节点的其他控制器，传播计数被配置成减一。紧急情况检测消息被连续传输，直到传播计数达到零。每个紧急操作控制器被配置成如果控制器在检测到紧急情况之前接收到紧急情况检测消息，则基于接收到的紧急情况检测消息执行紧急操作。

在一些实施方案中，紧急情况是地震，并且紧急情况检测消息是地震检测消息。

在一些实施方案中，如果每个紧急操作控制器在检测到地震时没有接收到任何地震检测消息，则该控制器基于其自身的地震检测来执行地震紧急操作。

在一些实施方案中，网络中的至少一个控制器包括安装在井道中的地震传感器。

在一些实施方案中，地震检测消息包括具有p波和s波的检测到的地震的类型，如果地震检测消息指示p波，则控制器在最近的楼层处停止电梯轿厢并在经过预定时间之后恢复操作，并且如果地震检测消息指示s波，则控制器完全停止电梯操作直到其被手动重置。

在一些实施方案中，生成地震检测消息的控制器根据检测到的地震的类型设置传播计数，并且s波的所述传播计数被设置为小于p波的传播计数的值。

在一些实施方案中，p波的传播计数被设置为在3和5之间的值，并且s波的传播计数被设置为1或2。

在一些实施方案中，控制器包括：信号处理部分，该信号处理部分用于接收来自地震传感器的地震信号；主控制部分，该主控制部分用于基于从信号处理部分接收到的地震信号生成地震检测消息，或者基于从其他控制器接收到的任何地震检测消息执行地震紧急操作；以及网络控制部分，该网络控制部分用于向/从构成网络中的相邻节点的其他控制器传输/接收地震检测消息。

在一些实施方案中，控制器被配置成在检测到紧急情况之前周期性地生成构成网络中的相邻节点的电梯的分布列表。

在一些实施方案中，紧急情况是洪水。

根据本发明的另一方面，公开了一种控制连接在网络中的多个电梯的紧急操作的方法。每个电梯构成网络中的节点。该方法包括：通过网络中的至少一个电梯检测紧急情况；通过所述至少一个电梯生成紧急情况检测消息，所述紧急情况检测消息包括传播计数；将紧急情况检测消息传输到网络中构成至少一个电梯的之后的相邻节点的其他电梯，并将传播计数减一；以及基于紧急情况检测消息执行紧急操作。执行传输紧急情况检测消息，直到传播计数达到零。

在一些实施方案中，紧急情况是地震，并且紧急情况检测消息是地震检测消息。

在一些实施方案中，该方法还包括如果在检测到地震时电梯没有接收到任何地震检测消息，则基于其自身的地震检测来执行地震紧急操作。

在一些实施方案中，地震检测消息还包括具有p波和s波的检测到的地震的类型。该方法还包括：如果地震检测消息指示p波，则在最近的楼层处停止电梯轿厢并在经过预定时间之后恢复操作；并且如果地震检测消息指示s波，则停止电梯的操作直到其被手动复位。

在一些实施方案中，该方法还包括：将p波的传播计数设置为在3和5之间的值；并且将s波的传播计数设置为1或2。

在一些实施方案中，该方法还包括周期性地生成构成网络中的相邻节点的电梯的分布列表。在检测到紧急情况之前，由网络中的电梯中的每个电梯执行生成分布列表。基于分布列表执行传输紧急情况检测消息。

在一些实施方案中，紧急情况是洪水。

通过下面的描述和附图，本公开的这些和其他方面将变得更加明显，这些附图可简要描述如下。

附图说明

图1是示出根据本发明的地震紧急操作控制系统的一种可能布置的示意图。

图2a是由本发明的地震紧急操作控制器执行的用于发送“确认查询”消息的示例性操作的流程图。

图2b是“确认查询”消息的示例。

图3a是由本发明的地震紧急操作控制器执行的用于发送“确认响应”消息的示例性操作的流程图。

图3b是“确认响应”消息的示例。

图4a至图4d示出了用于生成区域中的电梯系统的“分布列表”的过程。

图5a是由本发明的地震紧急操作控制器执行的用于发送“检测到地震”消息的示例性操作的流程图。

图5b是“检测到地震”消息的示例。

图6是由本发明的地震紧急操作控制器执行的用于响应于所接收到的“检测到地震”消息的示例性操作的流程图。

图7是区域中的地震紧急操作控制的示例性传播过程，其中“传播计数”被设置为2。

图8是区域中的地震紧急操作控制的示例性传播过程，其中“传播计数”被设置为3。

图9是区域中的地震紧急操作控制的示例性传播过程，其中多个检测点检测到地震。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的电梯系统1的地震紧急操作控制系统的各种部件的图示。电梯系统1包括电梯轿厢2，该电梯轿厢2被配置成在井道3内竖直向上和向下移动。电梯系统1还包括经由多个绳轮5可操作地连接到电梯轿厢2的配重4。

如图1所示，电梯系统1还包括布置在井道3内的用于检测地震纵波(p波)和地震横波(s波)的地震传感器6。由地震传感器6检测到的地震波被传输到主控制器7，该主控制器7通常设置在建筑物的顶层之上的机房8中或设置在布置在建筑物中任何特定位置处的操作控制面板中。

用于控制整个电梯系统1的操作的主控制器7包括根据本发明的地震紧急操作控制器9。地震紧急操作控制器9包括用于接收来自地震传感器6的地震信号的信号处理部分10，用于执行稍后描述的算法的主控制部分11，以及用于向/从经由通信网络13连接的其他电梯系统1传输/接收消息的网络控制部分12。

如图1所示，安装在各个区域中的建筑物中的多个电梯系统1经由网络13连接，并且它们的地震检测数据彼此共享。通过部署用于合并某个区域中的电梯系统1的数据以在检测到地震之前生成分布列表的算法，该分布列表可用于在有限范围内触发地震紧急操作控制。应当注意，网络13可包括安装在不具有任何地震传感器6的建筑物中的电梯系统1。

当安装在井道3内的地震传感器6检测到地震波时，所检测到的信号通过信号处理部分10传输到主控制部分11。然后，主控制部分11生成检测消息并基于存储在发送器电梯系统1的控制器9中的分布列表通过网络控制部分12将该检测消息发送到网络13中的其他电梯系统1。如稍后将描述的，检测消息数据包括预定的“传播计数”，每当一个电梯系统1从另一个电梯系统1接收到检测消息，该“传播计数”被设置为减一。执行该过程直到传播计数达到零。这个过程被称为地震检测算法。通过利用该算法，响应于地震紧急操作控制信号而控制的电梯将被限制在预定区域中。

接下来，将参考图2a至图3b描述用于合并各个区域中的电梯系统1的数据以生成分布列表的算法。

图2a是由一个电梯系统1的地震紧急操作控制器9执行的用于发送“确认查询(ackquery)”消息以生成安装在附近建筑物中的其他电梯系统1的分布列表的示例性操作的流程图。该过程开始于步骤101，其中控制器9确定是否是计划的查询时间。如果是，则流程前进到步骤102，其中如例如图2b中所示的确认查询消息在控制器9中生成。在步骤102处，在消息中设置“发送器的节点id”和“发送器的节点位置”。然后，在步骤103处，将“传播范围”设置为最小值，例如设置为在1km范围内。“传播范围”是指附近电梯系统1距生成“确认查询”消息的发送器电梯系统1的距离范围。

注意，“节点”是指网络中的一个接入点。因此，网络13内的每个电梯系统1构成节点，并且之后的节点是指网络13中直接连接到网络13中的发送器电梯系统1的之后的相邻电梯系统1。数据(在这种情况下为确认查询消息)可以被传输到之后的相邻节点，即之后的相邻电梯系统1。

然后，流程前进到步骤104，其中确认查询消息被传输到所有相邻节点，即在传播范围内直接连接到发送器电梯系统1的所有电梯系统1。在步骤105处，控制器等待来自接收器电梯系统1的“确认响应”消息一段时间。在步骤106处，如果没有发回确认响应消息，则控制器在步骤107递增“传播范围”，例如通过将范围从1km增加到2km，然后再次发送消息(步骤104)并等待预定的时间量(步骤105)。可以重复该过程，直到发送器控制器9收集到特定量的节点(即附近电梯系统1)并生成附近电梯系统1的分布列表。一旦发送器电梯1收集到特定量的节点，则流程前进到步骤108，以生成所确定的传播范围内的附近电梯系统1的分布列表。在步骤108处，如果存在在先前分布列表中列出但在当前没有响应的任何电梯系统1，则控制器9可从分布列表中删除其节点id。一旦执行了步骤108，算法就返回到步骤101以重复过程。

图3a是接收器电梯系统1在接收到“确认查询”消息时执行的示例性操作的算法。该过程开始于步骤201，其中控制器9确定其是否接收到“确认查询”消息。如果没有，则流程返回到步骤201以重复过程。如果控制器9接收到任何“确认查询”消息，则控制器9在步骤202处基于“发送器的节点id”和“发送器的节点位置”更新和分类发送器的节点。然后，算法前进到步骤203，其中“传播计数”递减到零，之后在步骤204处生成如例如图3b中所示的“确认响应”消息，包括关于“接收器的节点id”、“接收器的节点位置”和“传播计数”的数据。在步骤205处，确定接收器电梯系统1是否位于发送器电梯系统1的“传播范围”内。如果不是，则流程返回到步骤201以重复过程。如果接收器电梯系统1在“传播范围”内，则接收器电梯系统1的控制器9将更新的“确认响应”消息发送回发送器电梯系统1，并且算法返回到步骤201以重复过程。

注意，“传播计数”是指如图2b中所示的“确认查询”消息可从一个电梯系统传递到网络中连接的之后的相邻电梯系统(即网络中的之后的节点)的次数。因此，每当一个电梯系统从另一个相邻电梯系统接收到检测消息时，“传播计数”减一。在这种情况下，由于“传播计数”被设置为1，因此“确认查询”消息仅被传输到网络中的相邻电梯系统一次。

接下来，将参考图4a至图4d描述用于生成附近区域中的电梯系统1的分布列表的过程。

假设城市中有在网络13中连接在一起的十个电梯，并且一个id号为0的电梯(以下称为“电梯#0”)正在执行如图2a所示的分布列表生成算法，其中传播范围为1km。在这种情况下，如图4a所示，由于传播范围太小并且在该范围内没有电梯，因此没有“确认响应”消息被发送回电梯#0。然后电梯#0递增“传播范围”，例如通过从1km增加到2km，如图4b所示。在这种情况下，如图4c所示，由于在2km的传播范围内有三个电梯系统#1、#2和#3，电梯#0从电梯#1、#2和#3接收“确认响应”消息(图4d)，然后合并这些数据以生成分布列表。应当理解，网络13中的所有电梯系统1中的每个电梯系统都生成该算法，因此在网络13中连接的每个建筑物包括其自身的分布列表。

接下来，将参考图5a至图6描述根据本发明的地震紧急操作控制方法。

图5a是在检测到地震时由控制器9执行的示例性操作的流程图。该过程开始于步骤301，其中控制器9确定地震传感器6是否检测到地震。如果没有发生地震，则主控制器7保持在正常操作模式。如果地震传感器6检测到任何地震信号，则流程前进到步骤302，其中通过将其自身的“地震信号类型”、“检测到的时间”、“检测到的节点id”和“检测到的节点位置”设置为原始发送器，控制器9生成如例如图5b所示的“检测到地震”消息。“地震信号类型”是指由地震传感器6检测到的地震波的类型，基本上是p波和s波，如稍后将描述的。“传播计数”由原始发送器控制器9设置。“传播计数”构成“检测到地震”消息的一部分。然后流程前进到步骤303，其中“检测到地震”消息被传输到“分布列表”中列出的所有节点(即附近电梯系统1)。

图6示出了在接收到来自附近电梯系统1的如图5b所示的“检测到地震”消息时由接收器电梯系统1的控制器9执行的示例性操作的流程图。该过程开始于步骤401，其中控制器9确定其是否从附近节点(即网络13中的任何电梯系统1)接收到任何“检测到地震”消息。如果没有，则过程返回到步骤401以重复过程。

如果控制器9从附近节点(即附近电梯系统1)接收到任何“检测到地震”消息，则流程前进到步骤402，其中控制器9检查是否存在具有在预定时间段内(例如在一分钟内)接收到的相同“检测到的节点id”的任何其他“检测到地震”消息(如例如图5b所示)。如果不存在，则控制器9执行步骤403以生成检测到的节点id的“已经接收到的列表”，并将消息中的“先前的节点id”添加到该“已经接收到的列表”。

另一方面，如果控制器9在一分钟内检测到存在具有相同“检测到的节点id”的任何其他“检测到地震”消息，则流程前进到步骤404，其中当前接收到的“检测到地震”消息中的“先前的节点id”被添加到检测到的相同节点id的现有的“已经接收到的列表”中。

例如，假设电梯#0最初检测到地震，然后其“检测到地震”消息首先被发送到三个电梯#3、#4和#5，然后电梯#3、#4和#5中的每个电梯在一分钟内将该“检测到地震”信息发送到附近电梯#7。在这种情况下，电梯#7接收到具有相同的“检测到的节点id”的三个类似消息，该“检测到的节点id”被列为0但具有被列为3、4和5的三个不同的“先前的节点id”。因此，电梯#7中的控制器9执行步骤404以将“先前的节点id”3、4和5添加到“检测到的节点id”(＝电梯#0)的“已经接收到的列表”。

另外，如果在生成“已经接收到的列表”之后经过了1分钟，则可以删除该列表，以便保存控制器9中的可用存储器。

在执行步骤403和步骤404之后，流程前进到步骤405以将“传播计数”减一。

注意，“传播计数”是指如图5b中所示的“检测到地震”消息可从电梯系统传递到在网络中连接的之后的相邻电梯系统(即网络中的之后的节点)的次数。因此，每当一个电梯系统从另一个相邻电梯系统接收到检测消息时，“传播计数”减一。执行该过程直到传播计数达到零。传播计数由原始发送器控制器9确定，其可以根据在网络13中连接的电梯1的总数、网络13的覆盖区域、地震波的类型、地震的震级等来选择。

随后，流程前进到步骤406，其中控制器9基于如图5b中所示的所接收到的“检测到地震”消息中的“地震信号类型”而启动地震紧急操作。

众所周知，主要有两种类型的地震波，即地震纵波(p波)和地震横波(s波)。p波具有较低的振幅并且涉及初期微震。相反，s波具有比p波明显更大的幅度并且涉及主破坏波。p波的行进速度比s波快得多，而s波以相对较慢的速度行进。因此，在p波到达和s波之间通常存在时滞，并且当检测点更远离地震的震中时，s波到达该点需要更长的时间。因此，通过在接收到p波检测时控制电梯系统1停在最近的楼层处，可以确保乘客安全。此外，由于检测消息的传输速度比s波速度快得多，因此确保在确保乘客安全的同时防止由s波引起的对电梯系统1的严重损坏。

如果所接收到的“地震信号类型”是“p”波，则控制器9触发p波操作以使电梯轿厢2停在最近的楼层处，以便允许乘客疏散。在经过预定时间之后，电梯系统1的操作可自动恢复。如果所接收到的“地震信号类型”是“s”波，则控制器9触发s波操作以立即将信号传输到主控制器7以完全停止电梯操作。s波操作通常可由电梯维护人员手动重置以恢复操作。

在步骤407处，控制器9检查“传播计数”是否不为零。如果“传播计数”达到零，则算法返回到步骤401以重复过程。如果“传播计数”未达到零，则算法前进到步骤408，其中控制器9通过用接收到的节点(即接收器电梯系统)自身的节点id和其自身的节点位置更新“先前的节点id”和“先前的节点位置”来更新所接收到的“检测到地震”消息。

然后，在步骤409处，控制器9将更新的“检测到地震”消息发送到“分布列表”中列出的电梯系统1，除了“已经接收到的列表”中列出的电梯系统1。在执行步骤409之后，该算法完成并返回到步骤401以重复过程。

应当注意，每个控制器9被配置成如果控制器9在检测到地震时没有接收到任何地震检测消息，则基于其自身的地震检测来执行地震紧急操作。就此而言，控制器9可以启动如图5a所示的操作，同时启动其电梯系统自身的地震紧急操作控制。

接下来，将参照图7至图9描述根据本发明的网络中的地震紧急操作控制的传播过程。

图7示出了传播计数被设置为2的情况。当一个电梯#0检测到地震时(步骤a)，电梯#0将“检测到地震”消息发送到网络13中的之后的相邻电梯#1、#2和#3(之后的节点)，并且“传播计数”从2减到1(步骤b)。随后，所接收到的电梯#1、#2和#3进一步将所接收到的“检测到地震”消息发送到它们在网络13中的之后的相邻电梯#4、#5、#6和#7(之后的节点)(步骤c)，并且“传播计数”从1减到0。此时，由于“传播计数”达到零，地震紧急操作的传播过程停止，并且如步骤(d)所示，区域中留有在网络13中连接在一起的保持在正常操作模式的一些电梯#8、#9和#10。

图8示出了传播计数被设置为3的情况。在这种情况下，当一个电梯#0检测到地震时(步骤a)，电梯#0将“检测到地震”消息发送到网络13中的之后的相邻电梯#1、#2和#3，并且“传播计数”从3减到2(步骤b)。类似地，所接收到的电梯进一步将所接收到的“检测到地震消息”发送到之后的相邻电梯，直到“传播计数”达到零(步骤c和步骤d)。在步骤e处，停止传播过程，并且只有一个电梯#10留在区域中，该电梯#10保持在正常操作模式。

根据本发明，通过根据要覆盖的区域、在网络13中连接的电梯的总数、地震波的类型、地震的震级等适当地选择“传播计数”，响应于地震紧急操作控制信号而控制的电梯将被限制在预定区域中。例如，p波的“传播计数”可以设置为在3和5之间的值，并且s波的“传播计数”可以设置为1或2，以防止地震检测消息在网络13中无限地传输。应当理解，可以选择用于检测到的地震信号的任何“传播计数”，只要将s波的传播计数设置为小于p波的传播计数的值即可。

图9示出了传播计数被设置为2并且相对较大的地震冲击网络13所覆盖的区域的情况。在这种情况下，多个电梯系统#0和#9最初以微小的时间差检测地震，并基于它们相应的分布列表将“检测到地震”消息传输到之后的相邻电梯系统#1、#2和#3以及#4、#5、#6、#8和#10(步骤b)。因此，地震紧急操作控制信号立即被传输到网络中的全部电梯系统(步骤c)，并且每个电梯系统立即启动地震紧急操作(步骤d)。

类似地，当电梯系统#1、#2和#3中的每个电梯系统在电梯系统#0检测到地震之后检测到地震时，电梯系统#1、#2和#3中的每个电梯系统也生成“检测到地震”消息作为原始发送器。

根据本发明，地震紧急操作控制以所谓的对等方式控制，其中网络13中的每个电梯系统1执行其自身的地震紧急操作控制，并且网络13中的所有电梯系统1共享它们的地震检测数据。换句话说，网络中没有中央管理服务器。因此，通过利用根据本发明的地震紧急操作控制，与利用远程监控中心中的中央管理服务器的传统地震紧急操作控制系统相比，可以显著降低设施维护和管理所需的成本和复杂性。

此外，根据本发明的地震紧急操作控制可适用于在网络中连接的任何电梯系统，而不管电梯系统是否具有其自身的地震传感器。

另外，根据本发明的紧急操作控制系统也可以适用于其他紧急情况。例如，紧急操作控制器9可以包括安装在井道3中的洪水传感器，用于检测由于局部暴雨等引起的洪水情况。在这种情况下，控制器9可以向网络13中的其他控制器9传输指示该洪水情况的紧急情况检测消息，以向位于强降水区域的各种电梯系统1提供紧急操作控制，从而确保乘客安全。

虽然已经参考附图中示出的示例性实施方案具体示出并描述了本发明，但是本领域技术人员应认识到，可在不脱离如所附权利要求中所公开的本发明的精神和范围的情况下进行各种修改。