专利名称：一种电梯轿厢非接触式信息传输方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在大楼等建筑物内的电梯或类似的升降机系统中，电梯轿厢与电梯主控制器之间以非接触方式进行信息传输的方法及其装置，属于电工电子新技术领域。
背景技术：
电梯或升降机系统都有一个在升降通路(井道)里上下移动的运载乘客或其他载荷的箱形空间，称作轿厢。如图5所示，电梯轿厢常规的供电方式和信息传输方式是通过一束悬挂在电梯井道16内的随行电缆38来完成的，这束电缆随轿厢的升降移动而在一定的范围内伸缩，其电能端头连接到轿厢电气盒35上给轿厢内负载39供电；其信息端头连接到轿厢内的控制信息操纵盘45上。这种供电和信息传输方式有明显的弊端随行电缆38因长期做伸曲运动其导体极易疲劳折断，绝缘也极易老化失效，尤其在气温寒冷的地区。如果是观光电梯，这种悬挂式随行电缆将有碍美观。电梯轿厢内负载的另一种供电方式(中国专利申请号201010125650.0)如图6所示。在电梯轿厢0 升降所经过的每一楼层安装一个生成高频电能的馈电部件(31)，在电梯轿厢上安装一个与每一楼层的馈电部件相对应的受电部件(33)，馈电部件和受电部件在轿厢平层静止时通过非接触的感应耦合的可分离电磁机构(3 来传送电能，受电部件 (33)将感应耦合得到的电能用于电梯轿厢内的负载(39)的驱动和蓄电池(37)的储能，蓄电池在电梯轿厢升降(可分离电磁机构分离)时维持轿厢内用电负载的供电。由图6可见， 这种按楼层非接触式的供电方式可完全摒弃常规供电方式中的那根随行电缆。鉴于此，电梯轿厢与电梯主控系统之间的信息传输也必须是非接触式的。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况做出的，其目的是在于提供一种用于电梯轿厢与电梯主控系统之间非接触式信息传输的方法和装置，该方法及装置摒弃了作为通信传输介质的悬挂式随行电缆，采用磁耦合滑动载波的方式进行信息传输，其技术方案是该非接触式信息传输装置由两组磁耦合器、两个通信盒和一个载波器组成；在轿厢上固定安装一组磁耦合器和一个通信盒，井道的一端固定安装另一组磁耦合器和另一个通信盒；两处通信盒各自的载波耦合接口分别连接到各处的磁耦合器的次级绕组，两处通信盒各自的总线通信接口分别连接电梯主控系统和轿厢内操作器的总线通信接口 ；载波器的金属导线穿过两处的磁耦合器作为它们的单匝初级绕组。由此该装置用非接触的方式连通了电梯主控系统和轿厢内操作器之间的现场总线，轿厢升降运动时，固定安装于轿厢上的那组磁耦合器在载波器的金属导线上滑动，通过非接触而磁耦合的方式传输信息。在本发明的技术方案中，所述的磁耦合器是一个具有初级绕组和次级绕组的高导磁率磁芯或磁环，它将穿心而过的滑动载波器的金属导线作为初级绕组，而将来自通信盒载波耦合接口的信号线绕成次级绕组，以此构成了一个用于信息传输的磁耦合器。这个磁耦合器可将来自通信盒的高频载波信号耦合到载波器的金属导线上去；也可将载波器金属导线上的高频载波信号耦合到通信盒的载波耦合接口。构成磁耦合器的磁芯或磁环可以是不开口的(如0字型)、也可以是开口的(如E字型、C字型等)；可以是一个磁芯、也可以是两个磁芯而他们初级次级绕组是串联工作的。在本发明的技术方案中，所述的通信盒是一个基于微处理器控制的通信节点，它具有载波耦合、总线通信两个对外的接口。载波耦合接口对外连接装置的磁耦合器，传送高频载波信号；总线通信接口对外连接电梯主控制器或轿厢内操作器的现场总线接口，传送相应总线规范的电梯操作信号；微处理器的作用是协调信号的接受和发送，以及控制调制解调模块(硬件或软件)对总线信号的调制和高频载波信号的解调。在本发明的技术方案中，所述的滑动载波器是一根头尾闭合的金属导线，其直径为作为磁耦合器的单匝的初级绕组能在其内滑动为宜，其长度为闭合后与电梯井道相当。 该金属导线可以是单芯线也可以是多芯绞合线，其头尾闭合可以是直接连接也可以是通过电容器连接。本发明的有益效果是，由于在电梯轿厢的信息传输方式上摒弃了悬挂式随行电缆而采用非接触式磁耦合滑动载波的方式，所以避免了悬挂式电缆的导体折断绝缘老化的弊病。另外，这种信息传输方式，极易对传统的悬挂式随行电缆的信息传输方式进行技术改造，使大量的传统电梯轿厢的信息传输方式得以升级换代，以适应电梯轿厢采用非接触供电方式后信息传输方式也进入非接触式。
图1是本发明电梯轿厢非接触式信息传输方法及装置的实施方式的主要部分的示意图。图2是0型磁耦合器结构图。图3是E型和C型磁耦合器的结构图。图4是形成通信盒的各功能环节的结构框图。图5是电梯井道和轿厢工作示意、以及常规的轿厢供电和信息传输方式示意。图6是采用按楼层非接触式给电梯轿厢供电的示意图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明，本发明的目的和效果将变得更加明显。图1是本发明电梯轿厢非接触式信息传输方法及装置的实施方式的主要部分的示意图。大楼等建筑物内的电梯升降井道1的顶端装有卷扬机12 ；在卷扬机12的主滑轮5 和次滑轮6上挂设有主钢丝绳4，主钢丝绳4的一端是电梯轿厢2另一端是平衡锤3 ；这是电梯轿厢的位置示意。本发明“电梯轿厢非接触式信息传输方法及装置”由图1中所示的两个通信盒7a 和7b、两组磁耦合器IOa和10b、以及一个载波器9组成。安装于电梯井道一端的通信盒7a 的总线通信接口连接到用于电梯主控制器通信的现场总线8a上，7a的磁耦合接口连接到安装于井道一端的那组磁耦合器IOa的次级绕组；安装于电梯轿厢上的通信盒7b的总线通信接口连接到用于轿厢内操纵器12通信的现场总线8b上，7b的磁耦合接口连接到安装于电梯轿厢上的那组磁耦合器IOb的次级绕组。载波器9的金属导线穿过两组磁耦合器IOa 和IOb沿电梯井道垂直安装并闭合成回路，可在其闭合处串入电容器11。图2是磁耦合器10的0型结构图。图2中载波器9的金属导线22穿过0型磁芯 21形成磁耦合器的单匝初级绕组，图2中23为磁耦合器的次级绕组。安装的磁耦合器10， 可以是一个磁芯、也可以是两个磁芯(如图1中IOb所示，它们的初级和次级绕组是串联工作的)。图3所示是图1中磁耦合器10的E型和C型的结构图。如图3所示，载波器9 (图 1中)的金属导线32穿过E型磁芯31或C型磁芯31形成磁耦合器的单匝初级绕组，图3 中33为磁耦合器的次级绕组。图4所示是形成图1中通信盒7的各功能环节的结构框图。图4中载波耦合接口 41对外连接装置的磁耦合器10(图1中)的次级绕组，传送和接收已被调制的信号；总线通信接口 44是对外连接现场总线传送和接收相应的电梯操作信号的接口，这里所指的现场总线是电梯主控制器用于电梯系统内的通信接口标准(可以是RS232、RS485、CAN等)； 调制解调环节42用于非接触通信的信号调制工作；微处理器43的作用是协调信号的接受和发送，以及控制调制解调环节42对总线信号的调制和高频载波信号的解调。需要说明，图4所示的各个功能环节41、42、44也可以是由微处理器43单芯片上的在片功能部件和其中央处理器的软件指令所组成。还有，本发明并不只限于上述实施方式，上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权力要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电梯轿厢非接触式信息传输方法及装置，其特征是包括载波器，沿着电梯轿厢升降所经过的路径(井道)垂直安装一根头尾闭合的金属导线作为传输信息的载波器；磁耦合器，具有初级和次级绕组的磁耦合机构，那根金属导线构成的载波器穿过它作为单匝的初级绕组，缠绕在它上面与通信盒相连的是次级绕组；通信盒，把来自磁耦合器次级绕组的信息转换信息格式和传输方式，使之与电梯主信息系统兼容。
2.如权利要求1所述的电梯轿厢非接触式信息传输方法及装置，其特征在于，那根被称作为载波器的垂直安装的金属导线可以是单芯线也可以是多芯绞合线，其头尾闭合可以是直接连接也可以是通过电容器连接。
3.如权利要求1所述的电梯轿厢非接触式信息传输方法及装置，其特征在于，磁耦合器有两组，一组固定安装在轿厢上，另一组固定安装在称作载波器的那根金属导线的头尾衔接处(电梯井道的两端的任一处)。
4.如权利要求1所述的电梯轿厢非接触式信息传输方法及装置，其特征在于，两组磁耦合器的每组可以是一个或一对，耦合器的磁芯是不开口的(如0字型)、或开口的(如E字型、C字型等)。
5.如权利要求1所述的电梯轿厢非接触式信息传输方法及装置，其特征在于，通信盒与电梯主信息系统兼容的信息传输方式可以是RS232、RS485、CAN等现场总线。 通信盒中实现这些现场总线功能的系统，可以是采用带有这些总线接口功能的微处理器， 也可以是由独立的微处理器加独立的总线接口芯片来构成。
全文摘要
一种电梯轿厢非接触式信息传输方法及装置。本发明公开了一种实现电梯轿厢非接触信息传输的方法和装置，属于电工电子新技术领域。装置由两组磁耦合器、两个通信盒和一个载波器组成。在轿厢上安装一组磁耦合器和一个通信盒，电梯井道的一端安装另一组磁耦合器和另一个通信盒；两处通信盒各自的载波耦合接口分别连接到各处的磁耦合器的次级绕组，两处通信盒各自的总线通信接口分别连接电梯主控系统和轿厢内操作器的总线通信接口；载波器的金属导线穿过两处的磁耦合器作为它们的单匝初级绕组。由此，该装置用非接触的方式连通了电梯主控系统和轿厢内操作器之间的现场总线，轿厢升降运动时，安装于轿厢上的那组磁耦合器在载波器的金属导线上滑动，通过非接触而磁耦合的方式传输信息。
文档编号B66B3/00GK102320511SQ201110244538
公开日2012年1月18日 申请日期2011年8月23日 优先权日2011年8月23日
发明者潘文诚 申请人:浙江科技学院