電梯轎廂定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電梯轎廂定位系統(tǒng)，包括：當電梯轎廂工作狀態(tài)時，發(fā)送距離檢測開始指令的控制器；根據(jù)所述距離檢測開始指令，實時獲取電梯轎廂距離電梯井道底部的距離信息的測距裝置；所述測距裝置設置于所述電梯轎廂上且與所述控制器電性連接，用于輸出所述控制器計算獲得的距離信息對應的位置高度結(jié)果的輸出裝置，所述輸出裝置與所述控制器電性連接。應用本實用新型提供的電梯轎廂定位系統(tǒng)，能夠?qū)崟r獲得電梯轎廂的位置高度，在電梯正常運行時，能夠提醒乘客電梯的實際高度；當電梯發(fā)生故障時，也能夠為救援提供精準的轎廂高度，也就是轎廂實際處于電梯井道中的位置，進而為救援提供判斷依據(jù)，有效的提高電梯的安全性。
【專利說明】
電梯轎廂定位系統(tǒng)
技術(shù)領域
[0001] 本實用新型涉及電梯技術(shù)領域，更具體地說，涉及一種電梯轎廂定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電梯是我們?nèi)粘９ぷ魃罴敖ㄖ┕さ阮I域極為常用的設備。無論是居住用樓還 是商業(yè)用樓，電梯成為高樓層建筑必備的代步工具。垂直升降電梯一般具有一個轎廂，運行 在至少兩列垂直的或傾斜角小于15°的剛性導軌之間。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式以便于乘客出 入或裝卸貨物。
[0003] 因電梯異常運轉(zhuǎn)而導致的人員傷亡事故的發(fā)生，使得電梯安全日益被重視。然而 現(xiàn)有的電梯技術(shù)中樓層定位技術(shù)并不完善，樓層定位出錯時有發(fā)生。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，電梯定位系統(tǒng)的基本職能是定位轎廂是否到達樓層，但對于電梯在 電梯井道中的實際高度，也就是位置高度并不能精準的定位。因而，當轎廂在兩層樓之間 時，現(xiàn)有系統(tǒng)很難精準的判斷轎廂更加靠近上層還是下層。故在電梯出現(xiàn)故障時，電梯轎廂 未到達外召樓層，廳門就開了，乘客不注意就會墜落電梯井道。如:轎廂門打開，但電梯并沒 有到達指定樓層、就會導致人員墜落的事故。在消防方面也存在著重大的安全隱患。如:在 高層建筑中發(fā)生災情，在救援時如果發(fā)生樓層定位錯誤的問題，將導致十分嚴重的后果。
[0005] 綜上所述，如何有效地解決無法精確定位電梯轎廂高度及由此引起的安全隱患等 問題，是目前本領域技術(shù)人員急需解決的問題。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種電梯轎廂定位系統(tǒng)，該電梯轎廂定位 系統(tǒng)可以有效地解決無法精確定位電梯轎廂高度及由此引起的安全隱患的問題。
[0007] 為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：
[0008] -種電梯轎廂定位系統(tǒng)，包括：
[0009] 當電梯轎廂工作狀態(tài)時，發(fā)送距離檢測開始指令的控制器；
[0010] 根據(jù)所述距離檢測開始指令，實時獲取電梯轎廂距離電梯井道底部的距離信息的 測距裝置，所述測距裝置設置于所述電梯轎廂上且與所述控制器電性連接；
[0011] 用于輸出所述控制器計算獲得的距離信息對應的位置高度結(jié)果的輸出裝置，所述 輸出裝置與所述控制器電性連接。
[0012] 優(yōu)選地，上述電梯轎廂定位系統(tǒng)中，所述測距裝置為激光測距裝置。
[0013] 優(yōu)選地，上述電梯轎廂定位系統(tǒng)中，所述輸出裝置為顯示屏。
[0014] 優(yōu)選地，上述電梯轎廂定位系統(tǒng)中，所述控制器為根據(jù)所述位置高度結(jié)果判斷所 述電梯轎廂是否位于正常開啟高度的控制器。
[0015] 優(yōu)選地，上述電梯轎廂定位系統(tǒng)中，所述輸出裝置為在所述控制器判斷所述電梯 轎廂位于正常開啟高度時輸出第一預設信息、在所述控制器判斷所述電梯轎廂未位于正常 開啟高度時輸出第二預設信息的輸出裝置。
[0016]優(yōu)選地，上述電梯轎廂定位系統(tǒng)中，所述輸出裝置為在所述控制器判斷所述電梯 轎廂位于正常開啟高度時顯示第一預設狀態(tài)、在所述控制器判斷所述電梯轎廂未位于正常 開啟高度時顯示第二預設狀態(tài)的顯示屏。
[0017]優(yōu)選地，上述電梯轎廂定位系統(tǒng)中，所述第一預設狀態(tài)為綠色，所述第二預設狀態(tài) 為紅色。
[0018] 優(yōu)選地，上述電梯轎廂定位系統(tǒng)中，所述測距裝置設置于所述電梯轎廂的底面。
[0019] 應用本實用新型提供的電梯轎廂定位系統(tǒng)，當電梯轎廂處于工作狀態(tài)時，控制器 發(fā)送距離檢測開始指令至測距裝置，測距裝置根據(jù)該距離檢測開始指令，實時獲取電梯轎 廂距離電梯井道底部的距離信息，控制器進而根據(jù)距離信息計算對應的位置高度結(jié)果并將 該結(jié)果通過輸出裝置輸出。因此，通過該電梯轎廂定位系統(tǒng)能夠?qū)崟r獲得電梯轎廂的位置 高度，在電梯正常運行時，能夠提醒乘客電梯的實際高度；當電梯發(fā)生故障時，也能夠為救 援提供精準的轎廂高度，也就是轎廂實際處于電梯井道中的位置，進而為救援提供判斷依 據(jù)，有效的提高電梯的安全性。
【附圖說明】
[0020] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021] 圖1為本實用新型提供的電梯轎廂定位系統(tǒng)一種【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 本實用新型實施例公開了一種電梯轎廂定位系統(tǒng)，以精確定位電梯轎廂高度，避 免由此引起的安全隱患。
[0023] 下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0024] 請參閱圖1，圖1為本實用新型提供的電梯轎廂定位系統(tǒng)一種【具體實施方式】的結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0025] 在一種【具體實施方式】中，本實用新型提供的電梯轎廂定位系統(tǒng)包括控制器101、測 距裝置102和輸出裝置103。
[0026]其中，控制器101用于在電梯轎廂工作狀態(tài)時，發(fā)送距離檢測開始指令，進而測距 裝置102接收到該距離檢測開始指令并開始檢測。需要說明的是，此處的工作狀態(tài)，既包括 電梯正常運行狀態(tài)，也應包括電梯故障狀態(tài)，也就是工作狀態(tài)是相對于電梯停機狀態(tài)而言 的。具體的控制器101可以采用微控制器，如意法半導體的STM32F107VCT6。微控制器以 STM32F107VCT6為核心進行設計。微控制器控制測距裝置102的工作狀態(tài)，接收測距裝置102 輸出的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行處理。測距裝置102用于根據(jù)距離檢測開始指令，實時獲取電梯轎 廂距離電梯井道底部的距離信息，一般將測距裝置102設置于電梯轎廂上便于距離檢測，且 將其與控制器101電性連接，進而能夠與控制器101間進行信號傳輸。輸出裝置103用于輸出 控制器101計算獲得的距離信息對應的位置高度結(jié)果，輸出裝置103與控制器101電性連接。 [0027] 具體的，測距裝置102可以為激光測距裝置，即通過激光測距原理進行距離檢測。 激光測距裝置接收微控制器的指令，進而進行距離檢測，并將檢測數(shù)據(jù)輸出至微控制器，微 控制器根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進行分析，計算電梯轎廂的位置高度，并將位置高度發(fā)送至輸出 裝置103進行輸出。通過激光測距裝置獲得電梯轎廂的位置高度結(jié)果，顯著提高了檢測精 度，其位置高度值可精確至毫米。
[0028] 測距裝置102-般設置于電梯轎廂的底面，如當測距裝置102為激光測距儀時，便 于測量電梯轎廂底面至電梯井道底面間的距離。當然，根據(jù)需要也可以將測距裝置102設置 于電梯轎廂的側(cè)壁上或其他位置，相應的對電梯轎廂位置高度的計算進行調(diào)整即可。
[0029] 進一步地，控制器101可以為根據(jù)位置高度結(jié)果判斷電梯轎廂是否位于正常開啟 高度的控制器101。即可通過預設的轎廂高度判定算法判定轎廂實時高度是否為正常轎廂 們開啟高度。具體的轎廂高度判定算法可以為:通過預先測得轎廂在最低層時轎廂底部到 轎廂井道底部的距離(假設電梯的最低層為1層，距離:D1)，作為轎廂高度的參考值。測量出 每層樓層至最低層的高度值Di，i表示第i層樓，則第二層為D2。即可計算出轎廂高度與樓層 高度的對比值。如：當測得即時轎廂位置高度為(13，(13〈01+02，則可判斷轎廂現(xiàn)位于1層和2 層中間。當測得即時轎廂位置高度為d4，d4 = Dl+D2,則可判斷轎廂出現(xiàn)2層轎廂門正常開啟 的位置。當然，根據(jù)需要也可以調(diào)整轎廂高度判定方法，如可以預設每層樓的樓高為Di、則 DiinDV，其中，n為第n層樓的樓層值。控制器101將判斷后的結(jié)果和當前電梯轎廂位置高 度結(jié)果發(fā)送至輸出裝置103。
[0030] 具體的，輸出裝置103可以為顯示屏，通過顯示屏將電梯轎廂的位置高度結(jié)果進行 顯示。當然，根據(jù)需要輸出裝置103也可以采用語音播報器等設備，對結(jié)果進行輸出。
[0031] 為了便于直觀提醒乘客，輸出裝置103可以為在控制器101判斷電梯轎廂位于正常 開啟高度時輸出第一預設信息、在控制器101判斷電梯轎廂未位于正常開啟高度時輸出第 二預設信息的輸出裝置103。即在實時輸出電梯轎廂位置高度結(jié)果的同時，根據(jù)控制器101 的判斷結(jié)果，實時提示電梯轎廂是否為轎廂安全打開高度。需要說明的是，此處的正常開啟 高度指電梯正常工作電梯門打開時，轎廂出現(xiàn)在電梯門的位置，此狀態(tài)下電梯轎廂對應的 位置高度即為安全高度。電梯轎廂未位于正常開啟高度，即位于非安全高度，指電梯轎廂位 于兩層樓之間的位置時，對應的所有的位置高度值均為非安全高度。
[0032] 第一預設信息和第二預設信息指輸出裝置接收判斷結(jié)果后進行對應結(jié)果的輸出， 以分別對應提示電梯轎廂處于正常開啟狀態(tài)和未處于正常開啟狀態(tài)。當輸出裝置103為顯 示屏時，則可在實時顯示電梯轎廂位置高度結(jié)果的同時，根據(jù)控制器101的判斷結(jié)果，實時 顯示第一預設狀態(tài)或第二預設狀態(tài)，以提示電梯轎廂是否為轎廂安全打開高度。即輸出裝 置103為在控制器101判斷電梯轎廂位于正常開啟高度時顯示第一預設狀態(tài)、在控制器101 判斷電梯轎廂未位于正常開啟高度時顯示第二預設狀態(tài)的顯示屏。具體的，電梯轎廂位于 正常開啟高度時顯示第一預設狀態(tài)，如底色顯示為綠色；而在電梯轎廂為處于正常開啟高 度時顯示第二預設狀態(tài)，如底色顯示為紅色。當然，根據(jù)需要也可以分別設置第一預設狀態(tài) 及第二預設狀態(tài)為其他不同顏色，或其他不同顯色狀態(tài)。進而在電梯故障時，最大限度的提 醒乘客，為乘客判斷電梯轎廂與電梯門是否平齊提供參考依據(jù)。
[0033] 為保證上述電梯轎廂定位系統(tǒng)的正常工作，為系統(tǒng)提供能量支持，其電源單元多 采用雙電源供電，主電源接電梯系統(tǒng)的電源，備用電源采用電池供電，電池供電能夠滿足系 統(tǒng)正常工作24小時。電源單元包括主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源。其中，主電路包 括輸入濾波、整流與濾波、輸出整流與濾波?？刂齐娐窂妮敵龆巳?，與設值進行比較，然后 去主電路，改變其脈寬或脈頻，使輸出穩(wěn)定。檢測電路提供保護電路中正在運行中各種參 數(shù)。輔助電源，作為備用電源，當主電源因意外情況停止電能供給時，備用電源提供電能供 給，可以滿足系統(tǒng)正常工作24小時。
[0034] 本實用新型提供的電梯轎廂定位系統(tǒng)工作時包括以下步驟：
[0035] S1:當電梯轎廂工作狀態(tài)時，發(fā)送距離檢測開始指令；
[0036]也就是當電梯轎廂工作時，發(fā)送距離檢測開始指令。工作狀態(tài)的含義請參考上述 電梯轎廂定位系統(tǒng)中的相關(guān)表述。具體的，當電梯運行時，可以采用微控制器發(fā)送控制信號 至測距單元。
[0037] S2:根據(jù)距離檢測開始指令，實時獲取電梯轎廂距離電梯井道底部的距離信息；
[0038]測距單元接收到距離檢測開始指令，則進行距離檢測，以實時獲取電梯轎廂距離 電梯井道底部的距離信息。電梯正常運行時，電梯轎廂距離井道底部的距離是實時變化的， 因而通過實時獲取電梯轎廂距離電梯井道底部的距離信息以獲得實時的轎廂位置高度。此 處的距離信息包括檢測獲得的能夠直接或間接反映電梯轎廂距離電梯井道底部距離的信 息。
[0039]具體的，采用激光測距原理進行距離檢測時，實時獲取電梯轎廂距離電梯井道底 部的距離信息具體包括：向電梯井道底部射出一束很細的激光，由光電元件接收目標反射 的激光束，計時器測定激光束從發(fā)射到接收的時間。
[0040] S3:根據(jù)距離信息計算對應的位置高度結(jié)果；
[0041] 根據(jù)實時獲取的距離信息，計算出電梯轎廂對應的實時的位置高度結(jié)果。也就是 根據(jù)距離檢測開始指令，通過步驟S2和S3,以實時獲取電梯轎廂的位置高度結(jié)果。此處的位 置高度結(jié)果，用于表征電梯轎廂所處位置的實時高度，并非指電梯轎廂本身的高度。具體的 該位置高度結(jié)果既可以為電梯轎廂距離電梯井道的實際高度值，也可以為電梯轎廂距離一 樓地面的實際高度值等，具體可根據(jù)實際需要進行設置。在采用激光測距原理進行距離檢 測時，相應的上述根據(jù)距離信息計算對應的位置高度結(jié)果具體可以包括:根據(jù)激光束從發(fā) 射到接收的時間計算出電梯底部到電梯井道底部的高度。其計算采用相位式激光測距原理 具體可以為：
[0042] 測量光往返目標所需要時間，然后通過光速c = 299792458m/s和大氣折射系數(shù)n計 算出距離D。
[0043] 若調(diào)制光角頻率為《，在待測量距離D上往返一次產(chǎn)生的相位延遲為P，則對應時 間t為：
[0045] 距離D為：
[0047] 式中：
[0048] (p一一信號往返測線一次產(chǎn)生的總的相位延遲；
[0049] 〇 調(diào)制彳目號的角頻率，《 =2對；
[0050] N一一測線所包含調(diào)制半波長個數(shù)；
[0051 ] k(p _一一信號往返測線一次產(chǎn)生相位延遲不足JT部分；
[0052] A N一一測線所包含調(diào)制波不足半波長的小數(shù)部分；
[0053] 腿=(p IW。
[0054] S4:輸出位置高度結(jié)果。
[0055]對實時獲取的電梯轎廂位置高度結(jié)果進行輸出，具體的輸出形式可以為顯示，也 就是顯示位置高度結(jié)果。當然，也可以為語音播報等形式。但一般通過顯示的方式實時效果 更好。
[0056]通過該方法能夠?qū)崟r獲得電梯轎廂的位置高度并輸出，提高高度檢測的精度，且 在電梯正常運行時，能夠提醒乘客電梯的實際高度；當電梯發(fā)生故障時，也能夠為救援提供 精準的轎廂高度，也就是轎廂實際處于電梯井道中的位置，進而可快速判斷電梯轎廂的位 置，為救援提供判斷依據(jù)，有效的提高電梯的安全性。
[0057] 在上述實施例的基礎上，輸出位置高度結(jié)果還包括：
[0058] 根據(jù)每層樓層的高度值、電梯轎廂的高度值及位置高度結(jié)果判斷電梯轎廂是否位 于正常開啟高度，如果是，則輸出第一預設信息;如果否，則輸出第二預設信息。
[0059]也就是在實時顯示電梯轎廂位置高度結(jié)果的同時，對電梯轎廂是否位于正常開啟 高度的結(jié)果也進行輸出，具體的可以為顯示。此處的正常開啟高度和未正常開啟高度的含 義請參考上述電梯轎廂定位系統(tǒng)中的相關(guān)表述。根據(jù)獲得的電梯轎廂的位置高度結(jié)果，結(jié) 合每層樓的高度值、電梯轎廂的高度值能夠判斷出電梯轎廂是否位于正常開啟高度，進而 直接提醒乘客注意。
[0060] 具體的第一預設信息和第二預設信息的設置請參考上述電梯轎廂定位系統(tǒng)中的 相關(guān)表述，此處不再贅述。具體的，輸出第一預設信息可以為顯示第一預設狀態(tài)，輸出第二 預設信息可以為顯示第二預設狀態(tài)。當通過顯示屏對位置高度進行顯示時，第一預設狀態(tài) 可以為顯示屏底色顯示第一預設顏色，如綠色；相應的第二預設狀態(tài)可以為顯示屏底色顯 示第二預設顏色，如紅色。位置高度結(jié)果可以通過相對于底色的前景色進行顯示。當然，對 于第一預設狀態(tài)和第二預設狀態(tài)也可以通過其他方式進行顯示，如在顯示屏上設置單獨顯 示區(qū)域等。第一預設信息和第二預設信息也可以分別為正常語音提示和異常語音提示等。
[0061] 在上述各實施例的基礎上，實時獲取電梯轎廂距離電梯井道底部的距離信息具體 包括:實時獲取電梯轎廂的底面距離電梯井道底部的距離信息。也就是通過獲取電梯轎廂 底部距離電梯井道底部的距離信息來計算獲得電梯轎廂的位置高度結(jié)果。如采用激光測距 原理時，將激光發(fā)生器設置于電梯轎廂底部。當然，根據(jù)需要也可以實時獲取電梯轎廂的頂 面距離電梯井道底部的距離信息或電梯轎廂上特定位置距離電梯井道底部的距離信息。但 通過實時獲取電梯轎廂的底面距離電梯井道底部的距離信息，在計算電梯轎廂位置高度結(jié) 果時較為簡便，也便于距離信息的獲取。
[0062] 最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將 一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作 之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。
[0063] 本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0064] 對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新 型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定 義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因 此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理 和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種電梯轎廂定位系統(tǒng)，其特征在于，包括： 當電梯轎廂工作狀態(tài)時，發(fā)送距離檢測開始指令的控制器； 根據(jù)所述距離檢測開始指令，實時獲取電梯轎廂距離電梯井道底部的距離信息的測距 裝置，所述測距裝置設置于所述電梯轎廂上且與所述控制器電性連接； 用于輸出所述控制器計算獲得的距離信息對應的位置高度結(jié)果的輸出裝置，所述輸出 裝置與所述控制器電性連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯轎廂定位系統(tǒng)，其特征在于，所述測距裝置為激光測距裝 置。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯轎廂定位系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出裝置為顯示屏。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯轎廂定位系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器為根據(jù)所述位置 高度結(jié)果判斷所述電梯轎廂是否位于正常開啟高度的控制器。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電梯轎廂定位系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出裝置為在所述控制 器判斷所述電梯轎廂位于正常開啟高度時輸出第一預設信息、在所述控制器判斷所述電梯 轎廂未位于正常開啟高度時輸出第二預設信息的輸出裝置。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電梯轎廂定位系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出裝置為在所述控制 器判斷所述電梯轎廂位于正常開啟高度時顯示第一預設狀態(tài)、在所述控制器判斷所述電梯 轎廂未位于正常開啟高度時顯示第二預設狀態(tài)的顯示屏。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電梯轎廂定位系統(tǒng)，其特征在于，所述第一預設狀態(tài)為綠色， 所述第二預設狀態(tài)為紅色。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的電梯轎廂定位系統(tǒng)，其特征在于，所述測距裝置設置 于所述電梯轎廂的底面。
【文檔編號】B66B11/02GK205500482SQ201620183494
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月10日
【發(fā)明人】秦玉釗, 張德鋒, 石祚生, 段莉萍, 孫云玲, 唐彬, 唐晨羲
【申請人】昆山市工研院智能制造技術(shù)有限公司