专利名称：用于确定升降机轿厢的移动和/或位置的方法和装置的制作方法
用于确定升降机轿厢的移动和/或位置的方法和装置说明书本发明涉及用于确定升降机系统的升降机轿厢的移动和/或位置、特别是用于确定升降机系统的一个可能的失误的一种方法及一种装置，并且涉及根据独立专利权利要求的前序部分的一种升降机系统。升降机轿厢的移动和位置在一个升降机系统中是基于传感器装置来检测的。在此情况下，典型的为升降机系统的一个可能的失误做出准备(例如升降机轿厢的一个正在发生的超速)，这也是要进行检测的以便能够启动必需的安全措施。
在一个升降机系统中用于测量速度并用于检测一个超速的一种方法和一种装置是在EP 0712804A1中描述的。通过这个已知的装置，对升降机轿厢在一个升降机竖井中被引导以及由一个驱动单元驱动的行进速度进行监控，以便在一个超速发生的情况下停止所述升降机轿厢。为此目的，将一个测量带安装到升降机竖井的一个墙壁上，所述测量带是由被连接到升降机轿厢上的一个叉状挡光板扫描的。该测量带具有一个测量轨，该测量轨带有多个凸缘，升降机轿厢的速度是基于该测量轨测量的。通过对测量速度与预定的最大速度进行比较，可以因此确认一个超速的可能发生并发出信号。这些凸缘的长度被对应地与相关竖井区中的升降机轿厢的最大速度相适配，即，这些凸缘段朝向竖井的顶端和底端变得越来越短。如果以设想的最大速度经过整个竖井区，那么这些单个凸缘的扫描持续时间因此是处于一个至少近似恒定的极限值。如果一个单个凸缘的扫描持续时间短于所述极限值，那么存在着最大速度的一个不可容许的超过。该测量带因此具有一个检查轨，该检查轨带有多个窗孔，这些窗孔被指定给一个对应的凸缘并且它们被安排在相同的水平上。如果测量带以及叉状挡光板被正确地安装，那么测量轨的以及检查轨的这些标志被正确地扫描。基于该检查轨的这些窗孔的扫描，因此做出一个检查以确定叉状挡光板是否足够深地接合在该测量带中，并且在升降机轿厢的行进过程中确保这些挡光板是由这些凸缘连续遮断的。检查轨的扫描可以此外确认该测量带上的个别凸缘是否丢失，其结果是将使速度测量恶化。在此情况下，测量轨的这些凸缘以及检查轨的这些窗孔的尺寸被确定和安排为使得至少一个挡光板总是被遮断。如果被指定到测量轨和检查轨上的挡光板未被同时遮断，因此存在故障，该故障例如是在叉状挡光板已经与测量带分离时发生的。在这个已知装置的一个优选的配置中，测量带除了测量轨和检查轨之外还具有一个安全轨，该安全轨在升降机竖井的上部和下部末端区域中用于升降机轿厢的另外的检查。此外，叉状挡光板具有一个第一和一个第二光学通道，这些通道带有相互独立的挡光板，挡光板的信号被馈送给一个第一和一个第二测量通道。如果这两个测量通道的测量结果彼此偏离，则鉴别一个故障，该故障例如可以归结于一个单个光学部件的失效。尽管这些不同的安全措施，甚至在该装置中，在具体的先决条件下，还会发生危及升降机系统的安全操作的故障。通过举例，同样的故障可以发生在叉状挡光板的两个通道中。此外，可以发生该测量带的损坏或异物的永久效应如果所述缺陷发生在叉状挡光板上或该测量带，那么测量带的这些标志不再被正确地扫描，因为这个缘故该速度的正确测量以及因此一个超速的检测都不再是可能的。在此情况下，被表示的状态(在某些环境下)不包含升降机系统的实际状态的一个直接明确指示。通过举例，可以发生一种状态，在该状态中所有的挡光板均被该测量带遮断。如果升降机轿厢被停止在升降机竖井内一个相应的位置上，那么这个状态可以发生一个相对长的时间。然而，如果升降机轿厢正在行进并且上述故障之一发生，那么同一种状态也会发生。因此，基于存在的信息不可能明白地确定升降机轿厢是否已经停止在一个具体位置或沿升降机竖井正在移动。因此，本发明是基于说明一种方法和一种装置的目的，该方法和装置用于可靠地确定一个升降机系统的升降机轿厢的移动和/或位置，通过该方法和装置避免了上述这些不足。此外，旨在对配备有这种装置并根据这种方法进行操作的一种升降机系统进行说明。该方法和装置(该方法和装置特别旨在允许升降机系统的失误具体是一个超速的 可靠检测)旨在能够通过简单的措施来体现并能够导致升降机系统监控的可靠性的显著改
口 O用于可靠地确定升降机系统的升降机轿厢的移动和/或位置的方法和装置，该升降机系统包括一个第一监控单元，该第一监控单元评估一个第一传感器装置的多个第一信号以便确定关于升降机轿厢移动和/或关于升降机轿厢位置的信息，并检测升降机系统的一个可能发生的失误，并启动相应的安全措施，这些安全措施例如关于多个安全开关元件的触发并因此关于升降机的停止。根据本发明，在此准备一个第二传感器装置，该第二传感器装置不是根据该第一传感器装置的原理来工作的，并且通过该第二传感器装置来检测在该升降机轿厢的移动状态中的变化，并且将多个相应的第二信号输出到一个第二监控单元上，该第二监控单元评估这些第二信号并检测在该升降机轿厢的移动状态中的变化，在这之后做出一个检查以便确定由第一监控单元确定的多个移动信号是否与关于由该第二监控单元检测的升降机轿厢的移动状态中的变化相一致。在缺乏一致性时生成一个第一故障信号。由于彼此独立操作的第一和第二监控单元的测量结果的一致性的检查，因此实现了升降机系统的升降机轿厢的移动和/或位置、并且具体是可能的失误、具体是不可容许的超速的确定的显著更高的可靠性。如果该第一监控单元基于一个光学第一传感器装置确定了例如升降机轿厢的速度，那么在那里发生的干扰(如上面已经描述的)是不与一个机电第二传感器装置相关的，第二监控单元基于该机电第二传感器装置检测该升降机轿厢的移动状态中发生的变化。相反，在机电第二传感器装置的情况下可能发生的干扰对于光学第一传感器装置而言是几乎不具有有效性的。这两个监控单元因此根据不同原理或在不同技术子领域中操作，由于这个缘故，当对这些相应的操作结果进行比较时，所产生的信息量是高于在相同技术子领域中另外获得的测量变量比较的情况的。因此，在EP 0712804A1的主题的情况下，在一个优选的配置中，除测量轨和检查轨之外提供一个安全轨，该安全轨的扫描提供了额外的信息。相反，全部三个轨的扫描可以同时受到相同原因的不利影响。通过举例，全部三个轨可以被异物覆盖。此外，所有这些光传感器可以同时受到漫射光的干扰，并且还有可能使所有这些光传感器被异物覆盖。此外，可以预期的是，在测量带损坏的事件中，全部三个轨将都被损坏，由此缘故补充具有同样被光学扫描的一个另外的轨不会产生期望的改善。在根据本发明的装置的情况下，第一和第二传感器装置的系统支配的分离导致了对同时发生的干扰的降低的敏感性。如果第一和第二监控单元另外被充分电气分离，那么在根据本发明的解决方案的情况下通过很少的费用导致了安全性的显著提高的增益。第一和第二监控单元的相互检查因此允许可能的故障被迅速发现，并使升降机系统免于危险。尽管不同的功能原理，一方面由第一传感器装置和第一监控单元确定的这些第一测量变量与另一方面由第二传感器装置和第二监控单元确定的这些测量变量之间具有一个直接关系，这两个测量变量都是关于升降机轿厢的移动的，所述直接关系允许这两个监控单元的相互检查。对于第一和第二监控单元的相互检查，已经足以监控两个监控单元的相互对应的 信号的相关或一致的发生。如果升降机轿厢被加速，例如光学第一传感器装置是沿着以固定形式支撑的一个测量带被引导的，并且如果两个传感器装置都起作用并因此相互一致地操作，则该机电第二传感器装置分别输出相互对应的第一和第二信号。假定存在着告知升降机轿厢的一个移动或一个移动变化的多个第一信号，检查是否还存在着告知升降机轿厢的一个相应的移动变化的多个第二信号，因此使之有可能检验这两个监控单元与这些相关的传感器装置是处于适当的操作。对于检查，可能包括表示相关状态的各种信号。此外，也可能在两个监控单元中计算运动学变量并将它们相互比较。在此情况下，告知升降机轿厢的移动或移动变化的两个监控单元的相关信号不必同时发生。由于不同类型的物理测量原理和不同的测量电路，相互对应的测量信号典型地是与可以同样在一个具体范围内变化的一个相互时间变化一起发生。在优选的配置中，因此准备至少一个时间窗口，在该时间窗口内对两个监控单元的两个相互对应的信号或消息的发生进行监控。时间窗口典型地是在一个对应的信号已经在这些监控单元之一中被检测到之后打开的。在一个优选的配置中，第二传感器装置包括至少一个机电移动传感器，如一个加速度传感器和/或一个速度传感器。一个加速度传感器是正常配备有一个试验质量，并通过在一个加速度或减速度发生时确定作用在试验质量上的惯性力来测量加速度的一个测量传感器。由于作用在试验质量上的重力的加速度优选被电气或电子补偿，从而使得由加速度传感器输出的这些信号表示了作用在加速度传感器上并可以典型地归因于驱动装置和制动装置的效果的进一步加速度。Tietze-Schenk, Halbleiter-Schaltungstechnik[半导体电路技术]，柏林海德堡施普林格出版社(Springer-Verlag, Heidelberg) 1999,第11版,1223页披露了一种加速度传感器,在该传感器中试验质量作用在配备有应变仪的一个薄膜上。此外，一个电容性的或电感性的操作传感器可以被用作加速度传感器，其中试验质量被弹簧弹性地悬挂并充当一个电容器的一部分或作为磁铁在一个线圈内移动。此外，压电加速度传感器是已知的。一个速度传感器可包括例如在升降机竖井中滚动并被连接到一个测量变换器上的一个推进器。这些机电传感器因此是根据与从EP 0712804A1中已知的光学传感器不同的原理来操作的，这些光学传感器在本发明的情况下优选被使用在第一传感器装置中。可替代地或额外地，第二传感器装置包括一个测量值采集器，该测量值采集器被连接到驱动和/或制动装置上并确认导致升降机轿厢的一个之后的移动变化的原因。
基于第二传感器装置，生成关于升降机轿厢移动状态变化的多个信号，这些信号在一个对应挑选的时间窗口内与第一传感器装置的这些对应的信号相比较，以便确认这些测量结果是否一致。时间窗口大小的挑选优选是根据升降机轿厢的设想速度、有待比较的这些信号以及所采用的测量和评估方法做出的。如果一个移动变化已经发生并由加速度传感器已经检测到，那么时间窗口被挑选为是相应小的。相反，如果用于起动该系统操作的一个控制命令已经在驱动和/或制动装置中被确定，那么时间窗口被挑选为是相应的较大的。在时间窗口大小的挑选中还考虑了所采用的测量方法。通过使用在引言中描述的叉状挡光板，时间窗口是根据测量带的这些标志的间隔来挑选的。优选的中，第一传感器装置是一个挡光板器件，该挡光板器件是被安装在升降机轿厢上并具有用于形成至少一个第一挡光板的多个第一光学元件，基于该第一挡光板，在、升降机轿厢的行进过程中，对以静止形式安装在升降机竖井中的一个测量带的测量轨的多个标志进行扫描。从由第一传感器装置输出的这些第一信号，这些第一激活信号是在该监控单元中被确定的。通过使用挡光板，表示挡光板的关闭或打开并因此表示升降机轿厢移动的信号列内的边缘过渡或移动信号发生。在此情况下，这些移动信号的时间间隔是与升降机轿厢的速度成反比。如果第二监控单元已经确定该升降机轿厢是从静止状态或者从以恒定速度行进的一个加速度，那么在一个相应的挑选的时间窗口内，第一监控单元必需确定挡光板的打开或一个遮断，并因此确定一个相应的移动信号。通过检查移动信号的到达，因此可能检验这两个监控单元的一致操作。在一个进一步优选的配置中，对由加速度传感器和/或由速度传感器和/或由测量值采集器输出的这些第二信号进行评估以便确定不可容许的操作状态，如处于一个极限值以上的加速度值、或处于一个极限值以上的速度值、或处于一个公差范围外的驱动变量，其中在确定了处于一个极限值或在公差范围外的值之后，生成一个第二故障信号。由此基于该第二监控单元可以及早地检测出失误，若在适当的情况下在一个超速已发生并且已经由该第一监控单元检测出之前。在此情况下，因此，第二监控单元不仅监控第一监控单元的正常功能，而且还独立地监控升降机系统的行为。在另外优选的配置中，第一和/或第二传感器装置与第一和/或第二监控单元具有至少部分冗余设计。这些装置的相互相应的冗余部分的输出信号被相互比较，其中在一个不同发生之后生成了一个第三故障信号。第一传感器装置和第二传感器装置的至少一部分优选被安排在一个共用外壳中。这样，传感器系统的一个紧凑构造是可能的。优选地，至少加速度传感器被构造为一个微机电系统(MEMS)，并例如被铸造在两个传感器装置的外壳之中。在没有任何问题的情况下可以被整合在第一传感器装置的外壳之中的相应的微机电传感器装置例如是在W02009117687A1 中描述的。与第一传感器装置的传感器系统相似，第二传感器装置的传感器系统也优选以冗余或多通道形式构造，这样可以通过对这些不同通道的信号进行比较来鉴别故障。优选地，单独或冗余设计的第一和/或第二监控单元也被整合在这些传感器装置的共用外壳之中。以此方式，总体上导致监控装置是可以通过例如一个叉状挡光板的形式来实现的整个监控装置的一个紧凑且成本有效的构造的。在一个优选的配置中，使用被相互分离或相互连接的类型的两个叉状挡光板。基于根据本发明的装置，有可能不只可靠地检测出升降机轿厢的超速。还可能确认如由第一监控单元报告的升降机轿厢停止是否实际存在。如果在升降机轿厢的行进过程中，一个以上描述的故障在第一监控单元、第一传感器装置或测量带中发生，可能的是移动信号不再来自第一监控单元。这可以被解释为升降机轿厢静止状态的发生，即使该轿厢实际上仍在行进。还在此情况下，根据本发明的对于第一和第二监控单元的测量结果一致性的检查允许对提及的故障进行鉴别。如果在升降机轿厢的行进操作之后由第一监控单元报告一次停机，那么做出一个检查从而确定一个相应的移动变化，特别是与升降机轿厢移动方向相反的一个加速度是否已经由第二监控单元确认以及一致性是否因此存在。如果在升降机轿厢的行进过程中在两个监控单元之一中确认了一个移动变化，那么时间窗口的大小优选是相应地进行了调试的，在该时间窗口内预期得到由另一监控单元检测的移动变化的一种一致性确认。由此有可能不仅确认这两个监控单元是否处于工作中，而且确认它们是否在正确地工作。根据本发明的方法可因此被有利地用于对升降机系统的状态变化以及监控装置 和控制装置的状态的变化进行检查。监控装置或至少在此提供的这些监控单元优选被连接到升降机系统的中央控制单元上和/或连接到一个竖井信息系统上，该竖井信息系统检测升降机轿厢的位置数据和/或移动信息，并将所述数据和/或信息传输到控制单元。这些传感器装置以及这些监控单元与控制单元和竖井信息单元之间的信息和信号的交换可以通过基于无线或有线的传输装置或它们的组合来实现的。此外，第二监控单元也可以替代地或还辅助地处理反映升降机系统状态的其他信息和信号，如位置信号和RFID信号。基于进一步到达的信息，有可能对这些测量结果进行进一步优化。通过举例，如果竖井信息系统已报告升降机轿厢位于升降机竖井的下端或上端区域中，那么公差范围例如时间窗口可被减小。本发明在以基于与附图
相关的多个示例性实施方案被予以更详细地说明。在附图中图I示出了根据本发明的一个升降机系统I的示意图解，该升降机系统包括具有一个第一和一个第二监控单元42、43的一个监控装置4，这两个监控单元被连接到传感器装置2、31、32、33上，基于这些传感器装置，在一个升降机竖井9中垂直可移动的一个升降机轿厢11的移动可以通过各种方式来进行检测；图2示出了由EP 0712804A1已知的一个叉状挡光板2 ；图3示出了具有一个测量轨51和一个检查轨52的一个测量带5，该测量轨和检查轨是通过由来自图2的叉状挡光板2的多个光学元件21A、22A ;23A、24A ;21B、22B ;23B、24B ;25A、26A ;25B、26B 形成的多个挡光板 LSm_A1、LSm_B1 ;LSm_A2、LSM_B2、LSKB_A、LSKB_B 进行扫描的；图4示出了来自图3的叉状挡光板2的这些挡光板LSm_A1、LSM_B1;LSm_A2、LSm_B2、LSm_A、LSk^b，这些挡光板一方面被测量带5遮断并且另一方面至少部分地由一个异物8遮断；图5示出了具有来自图3的叉状挡光板2的这些信号S-51、S_52的分布图，该图示出了这些相应的挡光板LS.A1和LSm_A是在一个时刻T2之后关闭的，并因此升降机轿厢11在一个具体位置被停止或一个故障已经发生；图6示出一个图，该图示出了来自图3的叉状挡光板2的这些第一信号S-51、S-52以及一个加速度传感器31和一个速度传感器32的第二信号S-31、S-32的分布，以及与极限值比较以便检查两个监控单元42、43的测量结果一致性的相应的计数器读数Z1、Z2的分布；并且图7示出了来自图I的监控装置4的详细功能框图。图I示出了一个升降机系统I的示意图，该升降机系统包括在一个升降机竖井9中垂直可移动的一个升降机轿厢11，所述升降机轿厢经由多个绳索14和一个驱动轮13被连接到一个驱动单元14上。升降机系统I此外配备有根据本发明的一个装置，通过该装置可以对升降机轿厢11的速度和可能的超速进行检测。在此情况下，根据本发明的装置被构造的方式为使得其中发生的一个故障可以被可靠鉴别并且升降机系统I可以得到相应的保护。根据本发明的装置包括一个监控装置4，在该监控装置中提供两个相互独立的监控单 元42、43，在该优选配置中一个参考时钟tKEF将从一个共同使用的时基41被馈送给这两个监控单元。第一监控单元42被连接到在图2中所示的一个传感器装置2上，所述传感器装置在所示的配置中对应于由EP 0712804A1已知的叉状挡光板2。所述叉状挡光板2以两通道方式被构造，并包括成对的光学元件，即用于第一通道的多个发射器21A、23A、25A和多个接收器22A、24A和26A，以及用于第二通道的多个发射器21B、23B、25B和多个接收器22B、24B和26B,基于这些光学兀件,形成了用于第一通道的多个挡光板LSM_A1、LSm_A2、LSKB_A和用于第二通道的多个挡光板LSm_B1、LSm_B2、LSm_B。基于这两个通道A和B的挡光板所生成的这些测量信号被相互独立地处理，并可以基于一个比较器在第一传感器装置2中或在第一监控单元中被相互比较以便确认失误。为了下文中的考虑，考虑第一通道的第一和第三挡光板LSm_A1、LS
KB-A 是足够的。叉状挡光板2例如被安排在升降机轿厢11的顶部上，其方式为使它在一侧到达一条测量带5周围，该测量带在升降机竖井9中被垂直取向并以静止方式安装。在升降机轿厢11的行进过程中，叉状挡光板2对沿测量带5彼此平行延伸的一个测量轨51以及一个检查轨52的这些标志511、512进行扫描。测量轨51具有暴露的凸缘形式的多个标志511，其宽度朝向升降机竖井9的这些末端区域减少，在这些末端区域中规定了一个连续降低的最大速度。由于测量轨51的这些标志511的宽度适配于升降机轿厢11的最大速度，因此在以最大速度行进过程中，这些标志511的边缘总是由为此提供的第一挡光板LS.A1以相同长度的时间间隔穿过。在此情况下，几乎恒定的时间间隔还在由叉状挡光板2输出的这些信号的相应的边缘之间发生。所述恒定时间间隔在升降机轿厢11的最大速度时采用一个最小值，所述最小值被选择为一个极限值。如果所述最小值或极限值未达到，那么存在一个超速。在此情况下，第一监控单兀42输出一个故障信号F42到一个安全模块44,该安全模块随后例如启动多个安全开关元件的触发并使升降机轿厢11停止，如在EP 0712804A1中描述的。基于同样扫描测量轨51的第二挡光板LSm_A2,确认是否经过或者仅触碰一个标志 5110在检查轨52中，多个窗孔521被提供在用于测量轨的这些标志111的水平线处，所述窗孔是通过叉状挡光板2的挡 光板LSkb_a进行扫描的。如果检查轨52被正确扫描，那么确保测量带5充分深地接合在叉状挡光板2之中。相反，如果来自第三挡光板LSm_A的这些相应的信号未能出现，那么一个进一步的故障信号被输出到安全模块44。在图3中示出了测量带5的测量轨51和检查轨52的扫描。可以看到，测量轨51的每个标志511都与检查轨52的一个窗孔521相反。测量轨51的这些标志或凸缘511的宽度是大于这些窗孔521的宽度,为此缘故,确保了叉状挡光板2的第一或第三挡光板LSm_A1、LSkb^a在正常操作过程中总是被遮断。如果第一和第三挡光板LSm_A1、LSkb_a被同时打开，那么检测到一个故障。如在图4中所示，其中叉状挡光板2的第一和第三挡光板LSiaPLSia都被遮断的状态也是可能的。这种状态在升降机轿厢11停止在一个具体位置时是可以持续一个相对长的时间的，它因此不被解释为一个故障。然而，如在图4中所展示，该状态可以实际是有故障的，并由例如一个异物8导致。此外，一个光学元件21A、23A、25A和/或22A、24A、26A的一个缺陷或第一监控单元42中的一个缺陷可以引起所述状态。该状态因此不是明确的，所以导致相应的危害。图5示出了具有叉状挡光板2的信号S-51、S_52的图，从该图中可以看到这些相应的挡光板LSM_A1和LSkb_a是在时刻Tl和T2关闭的。在时刻Tl，挡光板LSM_A1和lskb_a都被测量带5关闭，并随后再次被打开，从而使得两个边缘信号S-51F和S-52F在第一监控单元42中是分别可检测的。在时刻T2之后，这些挡光板LSM_A1和LSm_A再次保持永久关闭，从而使得升降机轿厢在图4中所示的位置处停止或者一个安全相关故障已经发生。为消除该问题，监控装置4具有一个第二监控单元43，该第二监控单元被连接到一个第二传感器装置31、32、33上，通过第二传感器装置，对升降机轿厢11的移动状态的变化进行检测，并且相应的第二信号S-31 ；S-32 ；S-33被输出到第二监控单元43。在本配置中，第二传感器装置31、32、33包括被连接到升降机轿厢11上的一个加速度传感器31和一个速度传感器32。加速度传感器31是可以根据上述这些原理来操作的。速度传感器32具有被连接到一个推进器321上的一个测量变换器，该推进器是沿竖井壁(例如在一个轨道中)被引导的。机电移动传感器31、32都输出了告知升降机轿厢11的移动状态中的变化的信号S-31 ;S-32。此外，第二传感器装置包括一个测量值采集器33，该测量值采集器被连接到驱动装置14上并优选还被连接到制动装置上，并对指示该升降机轿厢11的移动的变化的引入的信号进行监控。第二监控单元43因此评估第二传感器装置31、32、33的这些信号S-31 ;S_32 ；S33,以便确定已经发生或预期发生的升降机轿厢11的移动的状态变化。在检测该升降机轿厢的移动状态的一个变化之后，如果适当的话仅依据从静止状态的一个加速度或者如果必要的话还依据在恒定速度行进的一个加速度或减速度，做出一个检查从而确定由第一监控单元42确定的这些移动信号S-51F和由第二监控单元43检测的升降机轿厢11的移动状态的变化是否相互一致，其中在缺少一致性的情况下生成一个故障信号。由这两个监控单元42、43确定的这些测量结果的一致性的检查可以受一个单个信号S-51F的约束或者包括进一步确定的运动学信息的比较。在第二监控单元43中在升降机轿厢11的一个加速度或减速度的检测之后，如果第一监控单元42在起作用，该状态变化也应该由该第一监控单元记录。这两个监控单元42、43的测量结果因此在无干扰的操作期间是一致的，并被单方面或相互检查以便确认一个可能发生的故障。在所示的示例性实施方案中，由第一监控单元42确定的这些移动信号S-51F被传输到第二监控单元43并在那里检测一致性。相反，第二监控单元43的这些测量结果的有效性也可以由第一监控单元42来检查。在检测和测量多个边缘信号S-51F之后，做出一个检查从而确定由第二监控单元43确定的移动状态的变化是否关于此是一致。为此目的，第二监控单元43的这些测量结果S-43被传输到第一监控单元42并在那里被相应的评估。这些监控单元42、43可以因此被单方面地或相互检查。通过优选执行的相互检查，可以在第一或第二传感器装置2、31、32、33或第一或第二监控单元42、43中发生的故障在各自情况下都被迅速鉴别和告知。在一个优选配置中，这两个监控单元42、43的相互检查是在一个分离模块45中实现(见于图7)的。图I此外示出了监控装置4优选被连接到控制单元6和/或一个竖井信息系统7。基于控制单元6，当前操作数据(例如加速度和速度的变化最大值)可以被传输到监控装置
4。竖井信息系统7的数据也可以在这些第一或第二信号S51、S-31、S-32、S33的评估期间被用来个别考虑升降机轿厢11的对应位置。图6不出在时刻T2之后来自图5的这些信号的分布。对于一个第一考虑,假设升降机轿厢11在时刻T2被停止并且在时刻T3再次被加速。因此，在时刻T2和T3之间，在这些信号分布S-51、S-52中没有移动信号S-51F、S-52F发生。也在该时刻之后，由于第一和第三挡光板LSM_A1和LSm_A正常地是与测量带5的这些标志511、521的边缘相距一个距离，如在图4中所示，因此一个移动信号S-51F、S-52F不直接发生。在时刻T4,基于由加速度传感器31输出的信号S-31来确认升降机轿厢11的一个移动变化或一个加速度已经发生。在所述时刻T4，打开一个时间窗口 W，并且做出一个检查从而确定表不第一挡光板LSm_A1被打开或关闭的一个移动信号S-51F在所述时间窗口 W内是否从第一监控单元42到达。为此目的，应用到该参考时钟tKEF上的一个计数器(在图7中的计数器433)在时刻T4启动。随后将当前计数器的读数在各自情况下与一个极限值Gl进行比较，不容许超过该极限值，并且如果没有移动信号S-51F到达，那么该极限值在时刻T8达到。相反，如果极限值在时刻T8达到，那么第一故障信号Fl被输出到安全模块44，如在图7中所示。图6不出了然而在信号S-51的分布内，一个移动信号S-51F或第一挡光板LSm_A1的打开或关闭，并因此第一传感器装置2和第一监控单元42的合适功能在时刻T8之前(SP在时刻T7)已经达到。在这个示例性实施方案中，在检测了移动信号S-51F之后，计数器被复位并被重新启动，以便监控下一个边缘变化或下一个移动信号S-51F的发生。由于计数器的复位，一个新时间窗口 W被同时打开,在该时间窗口内对下一个移动信号S-51F的到达进行监控。在这个优选配置中，监控是仅在已经检测出升降机轿厢11停机时结束的。升降机轿厢11的停机进而可以通过各种已知方式来确认。如果移动信号S-51F不再从第一监控单元42到达，由此表示了升降机轿厢11的静止状态。优选地，第一和第二 监控单元42、43的这些测量结果的一致性是在此情况下检查的。在此情况下，做出一个检查从而确定第二监控单元43是否也确认可导致升降机轿厢11停顿的一个相应的移动变化或与升降机轿厢移动方向相反的一个加速度。相反，如果监控单元42、43的测量结果不一致，那么再次输出一个故障信号。如在图6中展示的，对在多个单个的时间窗口内的各种信号、事件和信息项的一致性进行相互比较。通过举例，在时刻T5，基于速度传感器32的这些信号S-32检测到一个速度变化。在速度变化的检测之后，启动一个第二计数器，并且将其计数器读数Z2被与一个极限值进行比较。所述第二计数器在信号S-52的一个下降沿S-52F发生时被复位。此外，图6中的图表示出一个极限值G2，该极限值限定升降机轿厢11的一个最大速度。如果计数器(见图7中的计数器423)没有在它被复位之前达到所述极限值G2，那么在这些移动信号S-51F之间的时间间隔过短，所以升降机轿厢11的行进速度是处于最大速度以上。优选地，在第二传感器装置31、32、33的这些信号S_31 ;S_32 ;S_33的评估期间，另外做出一个检查从而确定升降机系统I (并且特别是升降机轿厢11)的不容许操作状态是否存在。如果确认这些测量的加速度值或速度值是处于一个极限值以上或者多个驱动变量是处于一个公差范围之外，那么生成一个故障信号F43并被传输到安全模块44。在根据 本发明的监控装置4的配置中，失误(特别是超速)可以因此不仅由第一监控单元42而且由第二监控单元43确认并告知。图6基于由加速度传感器31以及由速度传感器32输出的这些信号S-31、S-32的分布展示了不同的干扰事件E1、E2、E3可发生，这些干扰事件是安全相关的并旨在作为故障被告知。由加速度传感器31输出的信号S-31的分布不出了过高加速度可以发生(事件El)或一个加速度可持续很长(事件E2)，所以应估算一个超速的发生。此外，示出了由速度传感器32输出的信号S-32的分布，最大速度超出极限值Gvmax是可从该分布中直接读取的。图7示出了来自图I的监控装置4的详细功能框图，该监控装置包括第一监控单兀42和第二监控单兀43,来自第一传感器装置2的多个信号S_51、S_52被馈送给该第一监控单元，来自加速度传感器31、来自速度传感器32以及来自测量值收集器33的信号S-31、S-32、S-33被馈送给该第二监控单元。其上被馈送了来自一个共用时其41的时钟信号tKEF的两个监控单元42、43对馈送的这些信号S-51、S-52 ;S_31、S_32、S-33进行评估，并且还对这两个监控单元42、43之间交换的信号S-51F、S-43进行评估，以及在干扰的检测之后，将相应的故障信号或故障消息Fl, *··,Ρ5通信到安全模块44,该安全模块将相应的控制信号C通信到驱动装置14，并将相应的信息通信到控制单元6。由第一传感器装置2输出的这些第一信号S-51、S-52在第一监控单元42中被馈送给一个边缘检测器421，该边缘检测器将移动信号或边缘信号S-51F、S-52F通信到一个评估单元422。这些移动信号S-51F、S-52F发生的时间间隔是由评估单元422基于一个计数器423来检查的，以便确认这些时间间隔是否低于根据最大可容许速度挑选的一个极限值(见于图6中的极限值G2)。该评估单元422此外传输多个确定事件、移动信息或仅传输多个单个移动信号S-51F到第二监控单元43。由加速度传感器31、由速度传感器32以及由测量值收集器33输出的这些第二信号S-31、S-32、S-33在第二监控单元43中被馈送给一个检测器单元431，该检测器单元将相关的移动变化和状态变化通信到一个评估单元432。该评估单元433检查这些确认的移动变化和状态变化是否在定义的极限值和公差范围内。此外，该评估单元433检查这些确认的移动变化和状态变化是否关于事件、移动信息或由第一监控单元42报告的移动信号S-51F是一致的。由于在第一和第二监控单元42、43中确定的这些事件、信息和信号典型的是不同时发生的，因此提供一个计数器433，该计数器定义一个时间窗口 W，在该时间窗口内做出一个检查从而确定这些相互对应的事件、信息项和信号是否发生，以及第一和第二监控单元42、43是否一致地操作。图6此外示出了由第二监控单元43确定的移动变化和状态变化还通过一个消息S-43传送到第一监控单元42，对它来说，它检查传送的移动变化和状态变化是否关于它自己的测量值是一致的。以此方式，还有可能确认在第二传感器装置31、32、33中或在第二监控单元43中已经发生的一个失误。
在一个优选的配置中，这两个监控单元42、43的测量结果的一致性的检查是在一个分离检查模块45中执行的。这导致可通过任何期望的方式执行的一个简化的模块构造。检查模块45 (在检查所报告的测量结果的一致性时)可考虑例如由至少一个进一步的监控单元或控制单元6报告的进一步的数据。通过本发明的知识，升降机领域的普通技术人员可以通过任何希望的方式来改变利用的形式和安排。具体而言，有可能基于可以检测到的动力学变量来使用任何期望的传感器装置。根据本发明的解决方案可以通过任何期望的方式缩放，并且还可以另外考虑进一步的信息(例如竖井信息系统的信息)，并且因此与使用者的这些对应的需求相适配。在这些实例中展示了加速度传感器31、速度传感器32和测量值收集器33作为第二信号S-31、S-32、S-33的使用。不言而喻，升降机领域的技术人员可以组合使用这些不同传感器，但也可以单独使用。此外，第一和/或第二传感器装置2、31、32、33和/或第一和第二监控单元42、43可以任选地被整合在一个单元之中，例如整合在一个共用外壳之中或一个共用测量体中，从而形成使得一个单独的功能单元。图2示出了叉状挡光板2不仅包括用于实现这些挡光板LSM_A1、LSmb^bi;LSm_A2、LS醫、LSkb_a、LSkb_b 的多个光学元件 21A、22A ;23A、24A ;21B、22B ;23B、24B ;25A、26A ;25B、26B，还包括优选提供的用于一个第一通道的一个加速度传感器31A以及用于一个第二通道的一个加速度传感器31B，这两个传感器一起被整合在叉状挡光板2的主体28之中。此夕卜，第一和/或第二监控单元42、43也可以被整合在叉状挡光板2的主体28之中。由于加速度传感器31在一个外壳中包括用于测量加速度必需的全部元件(特别是试验质量)，因此其与以任何期望的方式被配置的一个第一传感器装置2 (特别是一个叉状挡光板)组合的使用是特别有利的。加速度传感器31合并在叉状挡光板2之中几乎不需要任何额外的空间。优选的是，加速度传感器31被铸成第一传感器装置2的主体28并且由此得到最佳保护。第一和第二传感器装置2、31的组合提供了一个完整的传感器单元，该传感器单元可监控它自身并且为此目的它不需要被外部馈送另外的信息。装置可靠性的显著提高仅是通过使用一个加速度传感器31实现的。如果期望测量结果的可靠性进一步提高，那么速度传感器32和测量值收集器33可以另外被使用。此夕卜，速度传感器32和/或测量值收集器33还可以用作加速度传感器31的一个替代。如提到的，第一和/或第二传感器装置2、31、32、33可以通过单通道或多通道方式来构造。图7因此仅示出了一个示例性实施方案，该实施方案仅示出了用于第二传感器装置使用的多个传感器31、32、33的可能性。在实际应用中，在每种情况下这些状态传感器31、32或33中的至少一个是存在的。
在一个进一步优选的配置中，至少该第二监控单元43具有一个滤波器级，通过该滤波器级消除了可能导致错误警告的干扰。通过整合在(例如检测器单元431中)的滤波器级，特别是可以归属于(例如无关振动)的信号受到了抑制。
权利要求
1.一种用于确定升降机系统(I)的升降机轿厢(11)的移动和/或位置的方法， 该升降机系统包括一个第一监控单元(42)，该第一监控单元评估一个第一传感器装置(2)的多个第一信号(S-51 ;S-52)以便确定关于该升降机轿厢(11)的移动和/或关于该升降机轿厢的位置的信息、并检测该升降机系统(I)的一个可能发生的失误，并启动相应的安全措施， 该升降机系统包括一个第二传感器装置(31，32，33)，该第二传感器装置不是根据该第一传感器装置(2)的原理来工作的，并且通过该第二传感器装置检测在该升降机轿厢(11)的移动状态中的变化，并且将多个相应的第二信号(S-31 ；S-32 ;S-33)输出到一个第二监控单元(43)上，该第二监控单元评估这些第二信号(S-31 ；S-32 ；S-33)并检测在该升降机轿厢(11)的移动状态中的一个正在发生的变化， 该方法包括以下步骤 在该第一或第二监控单元(42 ；43)中确定在该升降机轿厢(11)的移动状态中的一个变化的时刻(T4)， 监控在该时刻(T4)之后在至少一个时间窗口(W)内由该第二或第一监控单元(43 ；42)生成的至少一个第一移动或功能信号(S-51F，S-52F)的发生；并且 如果表示该相应的监控单元(42 ；43)的操作的一致模式的第一移动信号(S-51)不在该时间窗口(W)内发生,则生成一个第一故障信号(Fl)。
2.如权利要求I所述的方法，其中 该第二传感器装置(31，32，33)包括至少一个机电移动传感器，如一个加速度传感器(31)和/或一个速度传感器(32)和/或连接到该驱动和/或制动装置(14)上的一个测量值收集器(33)，通过该机电移动传感器使得在该升降机轿厢(11)的移动状态中的变化如加速度的变化和速度的变化、或在该驱动和/或制动装置(14)中的相应原因被检测出。
3.如权利要求2所述的方法，其中 对由该第一传感器装置(2)输出的这些第一信号(S-51 ;S-52)进行评估以便确定该升降机轿厢(11)的速度，若在适当的情况下的一个可能的超速；和/或 对由该加速度传感器(31)和/或由该速度传感器(32)和/或由该测量值收集器(33)输出的这些第二信号(S-31 ；S-32 ;S-33)进行评估以便确定不可容许的操作状态，如处于一个极限值以上的加速度值、或处于一个极限值以上的速度值、或处于一个公差范围之外的驱动变量，其中在确定了处于一个极限值以上或在该公差范围外的值之后，生成一个第二故障信号(F2)。
4.如权利要求I至3中任意一项所述的方法，其中 该第二监控单元(43 )包括一个检测器单元(431)，该传感器装置(31，32，33 )的这些第二信号(S-31 ；S-32 ;S-33)被馈送给该检测器单元，并且该检测器单元检测在该升降机轿厢(11)的移动状态中的一个变化并将其告知一个指定的评估单元(432)，该评估单元在接收一个相应的第三信号(4311)之后激活一个计数器单元(433 )并在由该计数器单元(433 )测量的时间窗口(W)内监控从该第一监控单元(42)接收的预期的第一移动或功能信号(S-51),并在该预期的第一移动信号(S-51)未能出现时生成该第一故障信号(Fl)并将其馈送给一个安全模块(44)。
5.如权利要求I至4中任意一项所述的方法，其中该第一和第二监控单元(42，43)的测量结果的一致性的监控是仅在该第二监控单元(43)中检测到该升降机轿厢(11)的一次停机时被终止的，该检测是将相应的移动变化、特别是与该升降机轿厢(11)的移动的方向相反指向的一个加速度的检测考虑在内而得到证实的；和/或， 在检测到这些监控单元(42 ；43)之一中的移动变化时，该时间窗口(W)的大小是相应地进行了调试的，在该时间窗口内预期得到由另一监控单元(43 ;42)检测的移动变化的一种一致性确认。
6.如权利要求I至5中任意一项所述的方法，其中 该第一传感器装置(2)是安装在该升降机轿厢(11)上的一个挡光板器件(2)并且优选具有多通道设计，所述挡光板器件具有用于形成至少一个第一挡光板(LSm^1, LSmb^bi ；LSmb-A2，LSm_B2)的多个第一光学元件(21A，22A ;23A，24A ；21B,22B ;23B，24B)，基于该第一挡光板对至少以静止形式安装的一条测量带(5)的测量轨(51)的多个标志(511)进行扫描并且形成多个相应的第一信号(S-51)，在该第一监控单元(42)中从这些第一信号上确定这些第一移动信号(S-51F)。
7.如权利要求6所述的方法，其中 该挡光板器件(2 )具有用于形成至少一个第二挡光板(LSm_A, LSKB_B)的多个第二光学兀件(25A，26A ;25B，26B)，基于该至少一个第二挡光板，对该测量带(5)的一条检查轨(52)的多个标志(512)进行扫描并且形成多个另外的第一信号(S-52)，在该第一监控单元(42)中从这些第一信号上确定多个第二移动信号(S-52F)。
8.如权利要求6或7所述的方法，其中 该第一监控单元(42 )包括一个边缘检测器(421)，该边缘检测器确定基于由该挡光板器件(2)输出的这些第一信号(S-51，S-52)的第一和/或第二部分而发生的这些挡光板(LSM_A1，LSmb^bi ;LSm_A2，LSm_B2，LSkb_a，LSkb_b)的状态变化，并将这些相应的第一和第二移动信号(S-51，S-52) 一方面馈送给该第二监控单元(43)，并且另一方面馈送给一个指定的评估单元(421)，该评估单元在接收由该测量轨(51)导致的一个第一移动信号(S-51)之后激活一个计数器单元(432)、并对一个定义计数器的读数是否被超过进行检查直至接收到随后的第一移动信号(S-51)，并且它在未达到所设想的计数器读数时生成一个第四故障信号(F4)并且将它馈送给该安全模块(44)，并且它在由该检查轨(52)导致的这些第二移动信号(S-52)未能出现时生成一个第五故障信号(F5)并将它馈送给该安全模块(44)。
9.如权利要求6至8中任意一项所述的方法，其中 通过在该第一监控单元(42)中使用至少一个挡光板(LSM_A1，LSmb^bi ;LSm_A2，LSm_B2)的该至少一个时间窗口(W)的长度是以取决于该测量轨(51)、该检查轨(52)和/或一条安全轨的这些标志(511，521)之间距离的方式来挑选的。
10.一种如权利要求I至9中任意一项所述的用于确定升降机系统(I)的升降机轿厢(11)的移动和/或位置的装置， 该装置包括一个第一监控单元(42)，该第一监控单元可以评估一个第一传感器装置(2)的多个第一信号(S-51 ;S-52)以便确定关于该升降机轿厢(11)的移动和/或关于该升降机轿厢的位置的信息，并检测该升降机系统(I)的一个可能发生的失误，并启动相应的安全措施，该装置包括一个第二传感器装置(31，32，33)，该第二传感器装置不是根据该第一传感器装置(2)的原理来工作的并且用于检测在该升降机轿厢(11)的移动状态中的变化，并且用于将多个相应的第二信号(S-31 ；S-32 ;S-33)输出到一个第二监控单元(43)，通过该第二监控单元可以对这些第二信号(S-31 ；S-32 ;S-33)进行评估，并且 该装置包括一个模块(45)，该模块检查由该第一监控单元(42)确定的这些移动信号(S-51F)以及由该第二监控单元(43)检测的该升降机轿厢(11)的移动状态的变化是否相互一致，并且通过该模块在缺少一致性的情况下可以生成一个第一故障信号(F1)， 其特征在于，在该第一监控单元(42)中确定的这些移动信号(S-51F，S-52F)以及在该第二监控单元(43)中检测的升降机轿厢(11)的移动状态的这些变化的一致性是可以在该模块(45)中优选地基于一个计数器(433)来检测的，通过该计数器可以确定一个时间窗口(W)。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，该第二传感器装置(2)是安装在该升降机轿厢(11)上的一个挡光板器件(2)，并优选具有多通道设计，所述挡光板器件具有用于形成至少一个第一挡光板(LSm_A1, LSm_B1 ;LSm_A2, LSm_B2)的多个第一光学兀件(21A, 22A ；23A,24A ；21B,22B ;23B，24B)，基于该第一挡光板可以对以静止形式安装的一个测量带(5)的一个测量轨(51)的多个标志(511)进行扫描，并且其特征在于该挡光板器件(2)具有用于形成至少一个第二挡光板(LSm_A, LSm_B)的多个第二光学兀件(25A,26A ;25B,26B),基于该第二挡光板可以对该测量带(5)的一个检查轨(52)的多个标志(512)进行扫描。
12.如权利要求10或11所述的装置，其特征在于，该第二传感器装置(31，32，33)包括至少一个机电移动传感器，如一个加速度传感器(31)和/或一个速度传感器(32)和/或被连接到该驱动和/或制动装置(14)上的一个测量值收集器(33)，通过该机电移动传感器可以对该升降机轿厢(11)的移动状态中的变化，如加速度的变化和速度的变化、或者一个驱动和/或制动装置(14)中的相应的原因进行检测。
13.如权利要求10至12中任意一项所述的装置，其特征在于， a)该第一传感器装置(2)以及该第二传感器装置(31，32，33)的至少一部分是被安排在一个共用外壳(28)内，和/或 b)该第一传感器装置(2)以及该第一监控单元(42)是被安排在一个共用外壳(28)内，和/或该第二传感器装置(31，32，33)以及该第二监控单元(43)是被安排在一个共用外壳(28)内，和/或 c)具有单一的或冗余设计的这些第一和第二监控单元(42，43)是被安排在一个共用外壳(4)内，和/或 d)该模块(45)被实施为一个分离部件或者作为一个组成部分被整合在该第一或第二监控单元(42，43)之中、或者整合在该共用外壳(4)之中。
14.如权利要求10至13中任意一项所述的装置，其特征在于，该第一和/或该第二监控单元(42 ;43)是被连接到该升降机系统(I)的一个中央控制单元(6)和/或被连接到一个竖井信息系统(7)上，该竖井信息系统(7)检测该升降机轿厢(11)的位置数据和/或移动信息并将所述数据和/或信息传输到该控制单元(6)。
15.一种升降机系统(1)，包括如权利要求10至14中任意一项所述的装置。
全文摘要
一种用于确定升降机系统(1)的升降机轿厢(11)的移动和/或位置的方法和装置，该升降机系统具有一个第一监控单元(42)，该第一监控单元评估一个第一传感器装置(2)的多个第一信号(S-51；S-52)以便确定关于该升降机轿厢(11)的移动和/或位置的信息、并检测该升降机系统(1)的一个可能的失误，并启动相应的安全措施。根据本发明，在此提供了一个第二传感器装置(31，32，33)，该第二传感器装置不是根据与该第一传感器装置(2)的相同原理来工作的，并且通过该第二传感器装置来检测在该升降机轿厢(11)的移动状态中的变化，并且将多个相应的第二信号(S-31；S-32；S-33)输出到一个第二监控单元(43)上，该第二监控单元评估这些第二信号(S-31；S-32；S-33)并检测在该升降机轿厢(11)的移动状态中的变化，因此检查出了由该第一监控单元(42)确定的这些移动信号(S-51)是否与由第二监控单元(43)检测的升降机轿厢(11)的移动状态的变化相一致，其中如果不存在一致性则产生一个第一误差信号(F1)。
文档编号B66B1/34GK102666341SQ201080057877
公开日2012年9月12日 申请日期2010年12月10日 优先权日2009年12月22日
发明者丹尼尔·阿诺德, 埃利克·比勒尔 申请人:因温特奥股份公司