电梯传感器系统楼层映射的制作方法

本文所公开的主题一般涉及电梯系统，并且更具体来说，涉及使用电梯传感器的楼层映射。

背景技术：

电梯系统通常用各种传感器来操作，利用这些传感器来确定电梯轿厢在井道内的位置。同时，可以收集传感器数据以预测维护需求和操作条件的任何改变。当关系到电梯轿厢在井道内的位置时，从所述各种传感器收集的传感器数据是最有用的。

技术实现要素：

根据一个实施例，提供了一种系统。该系统包括固定到电梯系统的移动组件的传感器，其中传感器由控制器来操作，并且其中控制器配置成至少部分地基于传感器来确定电梯轿厢处于运动中。当电梯轿厢处于运动时至少部分地基于传感器来确定电梯轿厢的方向。当电梯轿厢处于运动时收集与电梯轿厢相关联的传感器数据，其中传感器数据包括当电梯轿厢处于运动时的行进时间。从与电梯轿厢相关联的行进时间简档访问电梯轿厢行进数据，并且将行进时间与电梯轿厢行进数据进行比较，以确定电梯轿厢在井道中的位置。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，系统的进一步实施例可以包括：电梯轿厢行进数据包括电梯轿厢在井道中的多个始发地-目的地对行进时间。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，系统的进一步实施例可以包括：电梯轿厢在井道中的多个始发地-目的地对行进时间包括：第一组始发地-目的地对行进时间，其包括由电梯轿厢服务的第一组楼层之间的实际行进时间；以及包括第二组始发地-目的地对行进时间，其包括由电梯轿厢服务的第二组楼层之间的计算的行进时间，其中计算的行进时间至少部分地基于实际行进时间。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，系统的进一步实施例可以包括：控制器进一步配置成通过传感器收集额外的传感器数据，并且将额外的传感器数据与电梯轿厢在井道中的位置相关联。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，系统的进一步实施例可以包括：额外的传感器数据包括电梯轿厢的振动数据。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，系统的进一步实施例可以包括：控制器进一步配置成基于确定电梯轿厢的振动数据超过阈值来传送警报。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，系统的进一步实施例可以包括：警报包括振动数据和电梯轿厢在井道中的位置。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，系统的进一步实施例可以包括：传感器包括加速度计。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，系统的进一步实施例可以包括：电梯轿厢行进数据进一步包括针对电梯轿厢在井道中的多个始发地-目的地对行进时间中的每个的置信区间。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，系统的进一步实施例可以包括：控制器进一步配置成基于确定行进时间在针对始发地-目的地对行进时间的置信区间之外来传送警报。

根据一个实施例，提供了一种方法。该方法包括：由控制器至少部分地基于传感器来确定电梯轿厢处于运动中。当电梯轿厢处于运动时至少部分地基于传感器来确定电梯轿厢的方向。当电梯轿厢处于运动时从传感器收集与电梯轿厢相关联的传感器数据，其中传感器数据包括当电梯轿厢处于运动时的行进时间。从与电梯轿厢相关联的行进时间简档访问电梯轿厢行进数据，以及将行进时间与电梯轿厢行进数据进行比较，以确定电梯轿厢在井道中的位置。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，该方法的进一步实施例可以包括：电梯轿厢行进数据包括电梯轿厢在井道中的多个始发地-目的地对行进时间。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，该方法的进一步实施例可以包括：电梯轿厢在井道中的多个始发地-目的地对行进时间包括：第一组始发地-目的地对行进时间，其包括由电梯轿厢服务的第一组楼层之间的实际行进时间；以及包括第二组始发地-目的地对行进时间，其包括由电梯轿厢服务的第二组楼层之间的计算的行进时间，其中计算的行进时间至少部分地基于实际行进时间。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，该方法的进一步实施例可以包括：从传感器收集额外的传感器数据，并且将额外的传感器数据与电梯轿厢在井道中的位置相关联。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，该方法的进一步实施例可以包括：额外的传感器数据包括电梯轿厢的振动数据。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，该方法的进一步实施例可以包括：基于确定电梯轿厢的振动数据超过阈值来传送警报。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，该方法的进一步实施例可以包括：警报包括振动数据和电梯轿厢在井道中的位置。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，该方法的进一步实施例可以包括：传感器包括加速度计。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，该方法的进一步实施例可以包括：电梯轿厢行进数据进一步包括针对电梯轿厢在井道中的多个始发地-目的地对行进时间中的每个的置信区间。

除了上面所描述的特征中的一个或多个之外或作为备选，该方法的进一步实施例可以包括：基于确定行进时间在针对始发地-目的地对行进时间的置信区间之外来传送警报。

附图说明

本公开通过示例的方式来图示，并且本公开不限于附图，其中，类似的参考标号指示相似的元件。

图1是可以采用本公开的各种实施例的电梯系统的示意图。

图2描绘了供实现本公开的一个或多个实施例中使用的计算机系统的框图;

图3描绘了根据本公开的一个或多个实施例的具有用于确定电梯轿厢位置的传感器系统的电梯系统的框图;

图4描绘了根据本公开的一个或多个实施例的行进时间简档；以及

图5描绘了根据本公开的一个或多个实施例的用于确定电梯轿厢位置的方法的流程图。

具体实施方式

如在本文中示出和描述的，将呈现本公开的各种特征。各种实施例可以具有相同或相似的特征，并因此，相同或相似的特征可以用相同的参考标号来标注，但是指示其中示出该特征的图的不同第一编号在相同或相似的特征之前。因此，例如，图x中所示出的元件“a”可以被标注为“xa”，并且图z中的相似特征可以被标注为“za”。虽然相似的参考编号可以在一般意义上来使用，但是会描述各种实施例，并且，各种特征可以包括如本领域技术人员会意识到的、不论是明确描述的还是本领域技术人员会以其他方式意识到的改变、变更、修改等等。

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、绳索107、导轨109、机器111、位置编码器113和控制器115。电梯轿厢103和配重105通过绳索107彼此连接。绳索107可以包括或配置为例如绳、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同时地并且在相反方向移动。

绳索107接合机器111，机器111是电梯系统101的顶部结构的一部分。机器111配置成控制电梯轿厢103与配重105之间的移动。位置编码器113可以被装配在调速器系统119的上部滑轮上，并且可以配置成提供与电梯轿厢103在电梯井117内的位置相关的位置信号。在其它实施例中，位置编码器113可以被直接装配到机器111的移动组件，或可以位于如在本领域中已知的其它位置和/或配置中。

如所示出的，控制器115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的操作，并且具体来说，控制电梯轿厢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编码器113接收位置信号。当沿着导轨109在电梯井117内向上或向下移动时，电梯轿厢103可以按照控制器115控制的那样停止在一个或多个层站125处。虽然在控制器室121中示出控制器115，但本领域技术人员将意识到，控制器115能够位于和/或配置在电梯系统101内的其它位置（location或position）。

机器111可以包括发动机或相似的驱动机构。根据本公开的实施例，机器111配置成包括电驱动式发动机。用于发动机的电力供给可以是包括电网的任何电源，其与其它组件组合供应给发动机。

虽然用绳索系统示出和描述，但采用使电梯轿厢在电梯井内移动的其它方法和机构的电梯系统，诸如液压电梯和/或无绳电梯，可以采用本公开的实施例。图1仅仅是出于说明性和解释性目的而呈现的非限制性示例。

参考图2，示出用于实现本文中的教导的处理系统200的实施例。在此实施例中，系统200具有一个或多个中央处理单元（处理器）21a、21b、21c等等（统称为或一般称为（一个或多个）处理器21）。在一个或多个实施例中，每个处理器21可以包括精简指令集计算机（risc）微处理器。处理器21经由系统总线33耦合到系统存储器34（ram）和各种其它组件。只读存储器（rom）22耦合到系统总线33，并且可以包括对系统200的某些基本功能进行控制的基本输入/输出系统（bios）。

图2进一步描绘耦合到系统总线33的输入/输出（i/o）适配器27和网络适配器26。i/o适配器27可以是与硬盘23和/或磁带存储驱动器25通信的小型计算机系统接口（scsi）适配器或任何其它相似的组件。i/o适配器27、硬盘23以及磁带存储装置25在本文中统称为海量存储设备24。用于在处理系统200上执行的操作系统40可以存储在海量存储设备24中。网络通信适配器26将总线33与外部网络36互连，使数据处理系统200能够与其它此类系统通信。屏幕（例如，显示监测器）35通过显示适配器32连接到系统总线33，显示适配器32可以包括视频控制器和改进图形密集应用的性能的图形适配器。在一个实施例中，适配器27、26和32可以连接到一个或多个i/o总线，其经由中间总线桥（未示出）连接到系统总线33。用于连接诸如硬盘控制器、网络适配器和图形适配器之类的外围装置的适合的i/o总线通常包括公共协议，诸如外围组件互连（pci）。额外的输入/输出装置被示为经由用户接口适配器28和显示适配器32连接到系统总线33。键盘29、鼠标30以及扬声器31全部经由用户接口适配器28互连到总线33，用户接口适配器28可以包括例如将多个装置适配器集成到单个集成电路中的超级i/o芯片。

在示范性实施例中，处理系统200包括图形处理单元41。图形处理单元41是专用电子电路，其设计成操纵并且变更存储器，以使帧缓冲器中意在输出到显示器的图像的生成加速。一般而言，图形处理单元41在操纵计算机图形及图像处理方面是非常高效的，并且具有使其相比针对其中并行进行大块数据的处理的算法的通用cpu更有效的高度并行结构。本文中所描述的处理系统200仅仅是示范性的，而并非意在限制本公开的应用、使用和/或技术范围，本公开能够以本领域中已知的各种形式体现。

因此，如在图2中配置的那样，系统200包括：采取处理器21的形式的处理能力、包括系统存储器34和海量存储设备24的存储能力、诸如键盘29和鼠标30之类的输入部件以及包括扬声器31和显示器35的输出能力。在一个实施例中，海量存储设备24和系统存储器34的一部分共同地存储协调图2中所示的各种组件的功能的操作系统。图2仅仅是出于说明性和解释性目的而呈现的非限制性示例。

现在转到与本公开的方面更具体相关的技术的概览，电梯性能数据的收集对于预测电梯系统的维护需求能够是有用的。然而，为了帮助使电梯性能数据对于预测这些维护需求尽可能有用，该数据应该与电梯在电梯井道内的特定位置耦合。例如，可以基于关系到特定位置的电梯性能数据来导出确定需要维护的具体层站门的楼层。同样，维护可能想知道不良的门性能与所有层站门还是特定的层站门有关。通常，通过使用能够与电梯控制器进行通信的监测装置，或者当井道中存在增加的传感器来计算电梯轿厢正在经过或停驻哪个楼层时，电梯系统可以知道电梯位于哪个楼层。然而，安装与电梯控制器进行通信的这些传感器，特别是对于现有的电梯系统来说，可能是昂贵的。存在对于可以确定电梯轿厢在电梯井道内的位置的易于安装、低成本的系统的需要。

现在转到本公开的方面的概览，一个或多个实施例通过提供利用单个传感器的电梯轿厢位置感测系统来解决现有技术的上述缺点，所述单个传感器可基于从传感器收集的传感器数据来确定井道内的电梯轿厢位置。该系统可以利用能够检测电梯轿厢在井道中的运动和方向的传感器。该系统可以创建电梯行进时间简档，该电梯行进时间简档包括电梯轿厢的始发地目的地对行进时间。例如，始发地目的地可以是第一层和第五层。电梯轿厢可以具有针对电梯轿厢穿过从第一层到第五层的距离的相关联的行进时间。此外，电梯轿厢可以具有穿过从第五层到第一层的距离的行进时间，该行进时间可以与从第一层到第五层的行进时间不同。当电梯轿厢发起呼叫并且开始移动时，传感器可以在电梯轿厢处于运动时收集行进时间数据。该行进时间数据可以与电梯行进时间简档以及始发地-目的地对进行比较，以确定电梯轿厢在井道中的位置。

现在转到本公开的方面的更详细的描述，图3描绘了具有用于确定电梯轿厢位置的传感器系统的电梯系统300。系统300包括电梯控制器302、电梯轿厢304、网络320和维护系统330。此外，电梯系统300中包括用于确定电梯轿厢304在井道中的位置的传感器310。传感器310包括控制器312和存储器314。

在一个或多个实施例中，电梯控制器302和控制器312可以在图2中发现的处理系统200上实现。此外，云计算系统可以与系统300的一个或全部元件进行有线或无线电子通信。云计算可以补充、支持或替代系统300的元件的一些或全部功能性。此外，系统300的元件的一些或全部功能性可以实现为云计算系统的节点。云计算节点仅仅是适合的云计算节点的一个示例，并且不意在暗示对于本文所描述的实施例的功能性或使用范围任何限制。

在一个或多个实施例中，传感器310可以是物联网（iot）装置。术语“物联网（iot）装置”在本文中用于指代具有可寻址接口（例如，因特网协议（ip）地址、蓝牙标识符（id）、近场通信（nfc）id等）的任何对象（例如，电器、传感器等），并且可以通过有线或无线连接向一个或多个其它装置传送信息。iot装置可以具有诸如快速响应（qr）码、射频识别（rfid）标签、nfc标签之类的无源通信接口，或者诸如调制解调器、收发器、传送器-接收器之类的有源通信接口。iot装置可以具有属性（例如，诸如iot装置是接通还是断开、打开还是关闭、空闲还是活动、可用于任务执行还是忙碌之类的装置状态或状况、冷却或加热功能、环境监测或记录功能、发光功能、发声功能等）的特定集合，属性的特定集合可嵌入在中央处理单元（cpu）、微处理器、asic等中和/或由它们来控制/监测，并且被配置用于到诸如本地ad-hoc网络或因特网之类的iot网络的连接。

在一个或多个实施例中，传感器310可以固定到电梯轿厢304。在另一个实施例中，传感器310可以固定到电梯系统的移动组件。例如，传感器310可以固定到电梯系统中的滑轮或配重。在又一个实施例中，传感器310可以固定到电梯轿厢的门楣并且安置成使得传感器310可以在电梯轿厢304的门打开和关闭时收集振动数据。在一个实施例中，传感器310可以固定到电梯轿厢上的任何期望的位置。在一个或多个实施例中，传感器310包括三个加速度计，其可以收集由x轴、y轴和z轴定义的三维的平面中的移动数据。这允许传感器310在电梯轿厢304操作时收集电梯轿厢304的移动数据、电梯轿厢304的方向数据以及振动数据。该移动、方向和振动数据可以存储在存储器314中。控制器312可以分析该数据以确定电梯轿厢304在井道中的位置。此外，控制器312可以分析振动数据并且将振动数据耦合到电梯轿厢304在井道中的位置。当振动数据超过振动的阈值量时，控制器312可以通过网络320向维护系统330传送警报。该阈值可由维护人员或建筑管理者来设置。阈值可以是与由传感器310测量的电梯轿厢304的振动相比较的振动幅度。在一个或多个实施例中，控制器312可以基于通过传感器310收集的振动数据来向电梯控制器302传送警报以对电梯轿厢304采取行动。在一个或多个实施例中，控制器312可基于振动数据、移动数据和方向数据对电梯轿厢304采取行动。示例动作包括但不限于：向电梯轿厢304施加制动、使电梯轿厢304停止服务、通知维护人员、通知建筑管理者等。

在一个或多个实施例中，控制器312可基于从传感器310收集的传感器数据以及与电梯轿厢304相关联的行进时间简档，确定电梯轿厢在井道中的位置。行进时间简档可存储在存储器314中并且由控制器312来访问以与从传感器310收集的传感器数据进行比较。在一个实施例中，时间简档可以存储在电梯控制器302、云320、维护系统330或任何其它期望的位置。图4描绘了根据一个或多个实施例的行进时间简档400。行进时间简档400包括始发地-目的地对与始发地-目的地对之间的相关联的行进时间。在所图示的示例中，在行进时间简档400中，从第一层到第五层的行进时间是三十三（33）秒。行进时间简档400是针对由电梯轿厢服务的五层建筑的非限制性示例。在一个或多个实施例中，行进时间简档400可以由电梯技术人员填充，行进时间简档400可以按照电梯轿厢行进到建筑中的各个和每个楼层以及从建筑中的各个和每个楼层行进来记录行进时间。然而，这对于具有若干楼层的高建筑而言特别耗时。在一个或多个实施例中，可以为建筑中的第一组始发地目的地对记录第一组行进时间402。该第一组楼层可以等于建筑中的楼层数量。在所图示的示例中，建筑是五层，并且第一组行进时间402对应于从顶（第五）层到底（第一）层并且然后从底层到第二层、从第二层到第三层并且第三层到第四层的行进。对于具有少于五层的建筑以及对于具有多于五层的建筑，可重复该序列。然后，可从第一组行进时间计算对于第二组始发地目的地对的第二组行进时间404。从顶层到底层的初始行进虑及了定义电梯系统额定速度。可以利用逻辑来支持楼层检测中的自调试或断定行进时间简档400中是否存在错误。例如，当电梯系统300随时间推移将周期性地迷失时。这意味着电梯系统300确定它在5层楼中的楼层4上并且将楼层数+2（这是不可能的，因为只有5层）。当这发生时，电梯系统300需要将它的新的最高楼层位置重置为最大楼层5而不是不存在的楼层6。此外，可以用相似的方式实现自调试。仅知道楼层的数量的情况下，电梯系统300可以在一定数量的运行之后映射建筑（在不知道楼层号的情况下）。例如，在三层建筑中，电梯系统300开始在未知楼层上并且将该楼层标注为楼层1。如果下一运行将是向下，我们知道该楼层不是楼层1但至少是楼层2，并且现在将新的层站标注为楼层2。接下来，电梯轿厢304向上行进，但行进了比它先前所花费的时间量短得多的时间量。这意味着在较早标注的楼层之间存在停止，并且现在电梯系统300确定所标注的楼层2是实际楼层1。此外，电梯系统300发觉楼层1和原来标注的楼层2之间的新楼层2，然后，将原来标注的楼层2标注为楼层3。以这样的方式在一段时间之后，电梯系统300可以填充行进时间简档400。在一个或多个实施例中，可以将神经网络和统计分析添加到行进时间计算算法，以帮助定义什么可以被认为是大堂楼层，以及哪些楼层是地下室楼层。

在一个或多个实施例中，在一个传感器310（例如，加速度传感器）的情况下，来自额外的传感器或输入的信息（例如气压、磁力计、光传感器）可以用于增加位置计算的精度。气压可以给出独立的高度信息，磁力计、光传感器以及其它将在井道中的位置给出触发点。此外，学习特定的传感器可以在行进期间收集信息。例如，x、y传感器可以收集指示特定轨道不均匀性的加速度，以给出楼层之间的额外高度信息。在一个或多个实施例中，行进时间数据可以用作电梯楼层位置的指示符。例如，作为加速度的二次积分的距离可用于计算位置。在井道调整期间，通过收集额外的信息来确认电梯（在一定行进时间、距离之后）在有效楼层（层站）的确认，所述额外的信息是：例如门移动（特定振动）、正确加速度、减速度简档）以及额外的信息（例如重量改变、重新调平等）。在一个或多个实施例中，判断关于楼层所需要的精度取决于层到层的距离、楼层的数量以及电梯急动度（jerk）、加速度和速度。典型的楼层距离大约为3米。然而小于1米的较短层站也是可能的。

在一个或多个实施例中，控制器312可基于来自传感器310的加速度计数据来确定电梯轿厢304开始移动。在一个实施例中，该确定（或确定中的任何）可以由电梯控制器302、云320、维护系统330或在任何其它期望的位置进行。电梯轿厢304的方向（向上/向下）也由控制器312从加速度计数据确定。控制器312将先前楼层位置存储在存储器314中，并使用该已知楼层位置（例如，起始点）通过将行进时间与起始点位置进行比较来确定电梯轿厢的目的地楼层。例如，根据图4，如果电梯轿厢304从楼层2开始向上移动并且行进16秒，则控制器312可以确定电梯已经停在楼层4。在一个或多个实施例中，控制器312可以建立置信区间以确定楼层位置。例如，如果电梯轿厢从楼层5离开并且行进24秒，则即使行进时间简档中的行进时间将行进时间列为22秒，控制器312也可以确定电梯轿厢已停在楼层2。控制器312可以推断电梯轿厢304停在楼层2，因为行进时间在针对行进时间的置信区间内（例如，正或负2秒）。在一个或多个实施例中，行进时间中的重大偏差可使得控制器312警告维护人员对电梯系统执行维护和/或重新校准电梯的行进时间简档。例如，可以为行进时间简档中的行进时间建立置信区间。对于维护人员的置信区间可以是正或负2秒之外的值。在这种情况下，控制器312可能无法推断楼层位置并且将触发对维护人员的呼叫以进行调查。

图5描绘了根据一个或多个实施例的用于确定电梯轿厢位置的方法的流程图。方法500包括由控制器至少部分地基于传感器来确定电梯轿厢处于运动中，如框502所示。在框504处，方法500包括当电梯轿厢处于运动时至少部分地基于传感器来确定电梯轿厢的方向。在方框506处，方法500还包括当电梯轿厢处于运动时从传感器收集与电梯轿厢相关联的传感器数据，其中传感器数据包括当电梯轿厢处于运动时的行进时间。在框508处，方法500包括从与电梯轿厢相关联的行进时间简档访问电梯轿厢行进数据。并且在方框510处，方法500包括将行进时间与电梯轿厢行进数据进行比较，以确定电梯轿厢在井道中的位置。

还可以包括额外的过程。应当理解，图5中所描绘的过程表示图示，并且在不背离本公开的范围和精神的情况下，可以添加其它过程，或可以去除、修改或重新布置现有的过程。

所公开的设备和方法的一个或多个实施例的详细描述在本文中参考附图，通过举例而非限制的方式来呈现。

术语“大约”意在包括与基于在提交本申请时可用的装备的具体量的测量相关联的误差程度。

本文中所使用的术语仅仅出于描述具体实施例的目的，而并非意在限制本公开。如本文中所使用的，除非上下文另有清楚指明，否则单数形式“一”、“一个”以及“该”也意在包括复数形式。将进一步理解，术语“包含”和/或“包括”当在本说明书中使用时，指定所阐明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或以上各项的群组的存在或添加。

虽然已参考一个或多个示范性实施例来描述本公开，但本领域技术人员会理解，在不背离本公开的范围的情况下，可以进行各种改变，并且等同物可以代替其元件。另外，在不背离本公开的实质范围的情况下，可以进行许多修改，以使具体情形或材料适合于本公开的教导。因此，预期本公开不限于作为实施本公开所构思的最佳模式而公开的具体实施例，而本公开将包括落入权利要求的范围内的所有实施例。