電梯門開意外防止裝置的制作方法

本實用新型有關于一種電梯門開意外防止裝置，尤指一種可以有效避免因電梯門開行走所致的重大意外事故發(fā)生的電梯安全技術(shù)。

背景技術(shù)：

隨著都會地區(qū)大樓林立，使得電梯設備儼然已成為進出樓層不可或缺的乘載工具。通過電梯設備的機電控制以及動力傳動機構(gòu)的運作，可讓電梯車廂承載人員而抵達目的的層站。再者，近年來，電梯重大的意外事故時有所聞，此類的電梯意外事故原因，大多以鋼索于槽輪打滑以及剎車制動器失靈等類型事故較為常見。具體的說，當鋼索于槽輪打滑時，旋轉(zhuǎn)編碼器與槽輪不轉(zhuǎn)動，而鋼索則持續(xù)位移，以致旋轉(zhuǎn)編碼器無法同步感測鋼索的實際位移量，因而造成電梯設備的機電控制單元的誤判，從而發(fā)生車廂踏板與抵達樓層的層站地板之間具有一定程度的高度差距，以致人員進出車廂時較容易引發(fā)跌入車廂或井道；或是自車廂跌入層站樓板等的受傷情事；至于剎車制動器失靈的原因，大多是剎車來令片磨損、剎車傳動軸制動彈簧疲乏；電磁線圈失效、釋放器卡住或是傳動軸卡住等因素造成，故障嚴重的話，甚至會造成電梯門開而車廂持續(xù)行走，從而發(fā)生電梯爆沖或是人員墜入井道等重大危險的意外事故；不僅如此，已知電梯裝置設備無法針對門開故障做出故障程度的分級，以致無法作為維修人員或是搭乘人員的搭乘參考依據(jù)，故而較容易因誤判機率升高所致的電梯搭乘上的不便與安全疑慮的困擾情事產(chǎn)生。

緣是，本實用新型發(fā)明人認為常用結(jié)構(gòu)確實未臻完善，仍有再改善的必要性。于是，本實用新型發(fā)明人經(jīng)不斷的努力研發(fā)之下，終于開發(fā)出一套可以改善常用結(jié)構(gòu)缺失的技術(shù)方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的，在于提供一種電梯門開意外防止裝置，主要是通過電梯門開行走故障的檢測機能建置，而可依據(jù)檢測結(jié)果做出相應的正常運作、門開警示或是緊急煞車的動作，以降低因電梯門開行走故障所致的危險意外發(fā)生機率，進而提升電梯搭乘的安全性。

為達到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種電梯門開意外防止裝置，包括一UCMP檢測單元，其包含一用以檢測電梯的內(nèi)門與外門開啟程度而產(chǎn)生門開度檢測訊號的電梯門開度檢測模組、一用以檢測制動器的剎車制動狀態(tài)與動作確實程度而產(chǎn)生剎車動作檢測訊號的剎車檢測模組，及一用以檢測車廂位移速度狀態(tài)而產(chǎn)生位移速度檢測訊號的車廂位移速度檢測模組；

一警示單元；

一備用制動器；及

一控制單元，其輸入端分別與該電梯門開度檢測模組、該剎車檢測模組及該車廂位移速度檢測模組電性連接，用以處理該門開度檢測訊號、該剎車檢測訊號及該位移速度檢測訊號而產(chǎn)生一第一控制訊號或至少一第二控制訊號；該控制單元的輸出端分別與該警示單元及備用制動器電性連接；該第一控制訊號用以操縱電梯正常運作；該第二控制訊號用以驅(qū)動該警示單元發(fā)出警告資訊，及驅(qū)動該備用制動器夾制電梯的一傳動鋼索。

進一步的，

所述第二控制訊號的產(chǎn)生為電梯發(fā)生門開行走故障。

所述門開行走故障包含輕度、中度及重度三種等級；于輕度等級，所述控制單元驅(qū)動所述警示單元發(fā)出輕度等級的門開行走警告資訊，并驅(qū)使電梯的一卷揚機馬達內(nèi)部的線圈短路，使車廂因電磁剎車作用而強制停車；于中度等級，所述控制單元驅(qū)動所述警示單元發(fā)出中度等級的門開行走警告資訊，并驅(qū)動所述備用制動器以夾制電梯的傳動鋼索；于重度等級，所述控制單元驅(qū)動所述警示單元發(fā)出重度等級的門開行走警告資訊，并驅(qū)動所述備用制動器以夾制電梯的傳動鋼索。

所述電梯門開度檢測模組包含復數(shù)層站門開合開關組以及車廂門開合開關組，所述門開度檢測訊號包含各層站門開合開關組所提供的層站門開合狀態(tài)訊號，及該車廂門開合開關組器所提供的車廂門開合狀態(tài)訊號；所述剎車檢測模組包含一用以產(chǎn)生所述剎車動作檢測訊號的制動器檢測開關組；所述車廂位移速度檢測模組包含一旋轉(zhuǎn)編碼器，該旋轉(zhuǎn)編碼器用以產(chǎn)生可供求出車廂位置及速度的編碼訊號。

所述UCMP檢測單元還包含一用以檢測電梯的門邊動作確認狀態(tài)而產(chǎn)生門邊動作檢測訊號的門邊動作確認檢測模組。

所述UCMP檢測單元還包含一用以檢測馬達狀態(tài)而產(chǎn)生馬達檢測訊號的馬達狀態(tài)檢測模組。

所述UCMP檢測單元還包含一用以檢測該車廂與抵達層站樓板之間是否存在門檻距離而產(chǎn)生門檻檢測訊號的樓平程度檢測模組。

所述樓平程度檢測模組包含各層站的定位開關組以及旋轉(zhuǎn)編碼器，所述門檻檢測訊號包含各定位開關組所提供的層站定位訊號以及該旋轉(zhuǎn)編碼器所提供的編碼訊號。

本實用新型的優(yōu)點是：

本實用新型的裝置可降低因電梯門開行走故障所致的危險意外發(fā)生機率，進而提升電梯搭乘的安全性。

附圖說明

圖1是本實用新型的第一實施例的功能方塊實施示意圖。

圖2是本實用新型的第二實施例的功能方塊實施示意圖。

圖3是本實用新型的第一實施例模糊控制運算的實施示意圖。

圖4是本實用新型的第二實施例模糊控制運算的實施示意圖。

圖5是本實用新型的電梯運行的具體實施示意圖。

具體實施方式

為讓貴審查員能進一步了解本實用新型的整體技術(shù)特征與達成本新型目的的技術(shù)手段，茲以具體實施例并配合附圖加以詳細說明如下：

請參看圖1、3及圖5所示為本實用新型的第一實施例，包括UCMP檢測單元10、控制單元20、警示單元30及備用制動器40等技術(shù)特征。UCMP檢測單元10包含一電梯門開度檢測模組11、一剎車檢測模組12及一車廂位移速度檢測模組13。電梯門開度檢測模組11用以檢測電梯1的內(nèi)門與外門開啟程度而產(chǎn)生門開度檢測訊號。剎車檢測模組12用以檢測制動器1b的剎車制動狀態(tài)與動作確實程度而產(chǎn)生剎車動作檢測訊號。車廂位移速度檢測模組13用以檢測車廂位移速度狀態(tài)而產(chǎn)生位移速度檢測訊號?？刂茊卧?0(如微處理器、微控制器MCU；或是FPGA)的輸入端分別與電梯門開度檢測模組11、剎車檢測模組12及車廂位移速度檢測模組13電性連接，用以處理門開度檢測訊號、剎車檢測訊號及位移速度檢測訊號而產(chǎn)生一第一控制訊號或至少一第二控制訊號；控制單元20的輸出端分別與警示單元30及備用制動器40電性連接；第一控制訊號用以操縱電梯1正常運作；第二控制訊號用以驅(qū)動警示單元30發(fā)出警告資訊，及驅(qū)動備用制動器40夾制電梯1的傳動鋼索1a。

一般來說，所述第二控制訊號的產(chǎn)生時機為電梯1發(fā)生門開行走故障的時候。再請參看圖1所示，控制單元20還包含一用以記載門開行走警告資訊的資料庫60；具體的說，控制單元20主要是將門開度檢測訊號、剎車檢測訊號及位移速度檢測訊號依序轉(zhuǎn)換為門開啟程度、剎車動作、車廂位移速度等資訊后執(zhí)行運算處理，并對運算結(jié)果做門開行走故障及等級的判斷，當判斷結(jié)果認定電梯1發(fā)生重度等級的門開行走故障時，則通過驅(qū)動模組50驅(qū)動警示單元30發(fā)出重度等級的門開行走警告資訊，并通過驅(qū)動模組50驅(qū)動備用制動器40以夾制電梯1的傳動鋼索1a，使電梯1強制停車而處于停用狀態(tài)。另，當控制單元20判定電梯1發(fā)生中度等級的門開行走故障時，通過驅(qū)動模組50驅(qū)動警示單元30發(fā)出中度等級的門開行走警告資訊，并通過驅(qū)動模組50驅(qū)動備用制動器40以夾制電梯1的傳動鋼索1a。又，當控制單元20判定電梯1發(fā)生輕度等級的門開行走故障時，則通過驅(qū)動模組50驅(qū)動警示單元30發(fā)出輕度等級的門開行走警告資訊，并驅(qū)使電梯1的卷揚機馬達內(nèi)部的線圈形成短路，使車廂1c因電磁剎車作用而達到強制停車的目的。

深入的說，上述電梯門開度檢測模組11包含復數(shù)層站門開合開關組以及車廂門開合開關組，門開度檢測訊號包含各層站門開合開關組所提供的層站門開合狀態(tài)訊號，及車廂門開合開關組器所提供的車廂門開合狀態(tài)訊號。剎車檢測模組12包含一用以產(chǎn)生剎車動作檢測訊號的制動器檢測開關組；該車廂位移速度檢測模組13包含一旋轉(zhuǎn)編碼器，該旋轉(zhuǎn)編碼器用以產(chǎn)生可供控制單元20求出車廂1c位置及速度的編碼訊號。請參看圖1所示的實施例，還包含一資料庫60，當電梯1發(fā)生門開行走故障時，控制單元20則將各檢測訊號以及由判斷結(jié)果所產(chǎn)生的門開行走警告資訊記錄于資料庫60中。

請參看圖2、4及圖5所示為本實用新型的第二實施例，本實施例與上述第一實施例的技術(shù)架構(gòu)大致相同，技術(shù)差異在于，本實施例所示的UCMP檢測單元10除了包含上述的電梯門開度檢測模組11、剎車檢測模組12及車廂位移速度檢測模組13之外，還包含一門邊動作確認檢測模組14、一馬達狀態(tài)檢測模組15及一樓平程度檢測模組16等技術(shù)特征。門邊動作確認檢測模組14用以檢測電梯1的門邊動作確認狀態(tài)而產(chǎn)生門邊動作檢測訊號，以作為判定電梯1門邊是否有障礙物或人員阻擋的依據(jù)，該門邊動作確認檢測模組14可以是機械式安全履(即安全門邊)；或是電子式紅外線安全門履(即安全光幕)。至于馬達狀態(tài)檢測模組15則是用來檢測馬達狀態(tài)而產(chǎn)生馬達檢測訊號，且馬達狀態(tài)檢測模組15包含一訊號傳輸模組及一電壓/電流感測電路。訊號傳輸模組用以傳輸并擷取一機電控制單元所產(chǎn)生的馬達控速指令的訊號傳輸模組(如RS-232或USB)；此外，必須說明的是，當控制單元20取代電梯1原有建置的機電控制單元時，則可省略訊號傳輸模組的建置，因為僅需通過控制單元20即可直接解讀到各種檢測訊號、電梯運轉(zhuǎn)參數(shù)以及馬達的控速指令。另一方面，電壓/電流感測電路用以感測馬達(如卷揚機馬達或門開關器馬達)的電壓/電流狀態(tài)的電壓/電流感測電路，以作為馬達電源的監(jiān)控用途。

至于樓平程度檢測模組16則是用來檢測車廂1c與抵達層站樓板之間是否存在門檻距離而產(chǎn)生門檻距離檢測訊號，當電梯1停車抵達目的層站時，該控制單元20讀取樓平程度檢測訊號并判斷電梯車廂1c與抵達層站樓板之間是否存在門檻距離，當判斷結(jié)果為是，則驅(qū)動警示單元30發(fā)出一與門檻距離相應的門檻異常警告資訊，當門檻距離超過一危險閥值時，則強制關閉電梯1的內(nèi)、外門，并驅(qū)動警示單元30發(fā)出一門檻跌落危險資訊，至于樓平程度檢測模組16則是包含各層站的定位開關組以及旋轉(zhuǎn)編碼器，該門檻檢測訊號包含各定位開關組所提供的層站定位訊號，及旋轉(zhuǎn)編碼器所提供的編碼訊號。

于一種具體運作的實施例中，當制動器1b的剎車來令片磨損、剎車傳動軸制動彈簧疲乏、電磁線圈失效、釋放器卡住或是傳動軸卡住而造成制動器1b剎車失靈時，由于大多電梯車廂1c抵達目的層站時，電梯門大多會自動開啟，于是會造成電梯門開而車廂1c持續(xù)行走的意外事件，此時，電梯門開度檢測模組11則會檢測出電梯門為開啟狀態(tài)，剎車檢測模組12則會檢測出制動器1b為剎車制動狀態(tài)或動作確實程度異常狀態(tài)；當車廂位移速度檢測模組13檢測出車廂1c為異?？焖傥灰茽顟B(tài)(即向上暴沖)時，上述檢測訊號經(jīng)控制單元20運算后即判定電梯1發(fā)生重度等級的門開行走故障，此時，控制單元20則會在第一時間立即驅(qū)動警示單元30發(fā)出重度等級的故障警告資訊，同時立即驅(qū)動備用制動器40(即夾繩器)夾制電梯1的傳動鋼索1a，使電梯1強制停車而處于停用狀態(tài)，于此，即可避免因電梯門開走移所致的電梯爆沖或是人員墜入井道等重大危險的意外事故；同理，當車廂1c位移速度檢測模組13檢測出車廂1c抵達目的層站后仍持續(xù)異常慢速位移時，控制單元20經(jīng)運算后，則會判定電梯1發(fā)生中度等級的門開行走故障，同樣于第一時間立即驅(qū)動警示單元30發(fā)出中度等級的故障警告資訊，并立即驅(qū)動備用制動器40(即夾繩器)夾制電梯1的傳動鋼索1a，使電梯1強制停車而處于停用狀態(tài)；除此之外，當車廂位移速度檢測模組13檢測出車廂1c抵達目的層站后仍持續(xù)異常緩慢位移后停止時，控制單元20經(jīng)運算后，即判定電梯1發(fā)生輕度等級的門開行走故障，并于第一時間立即驅(qū)動警示單元30，以發(fā)出輕度等級的故障警告資訊；緊接著，控制單元20則會讀取樓平程度檢測訊號并判斷電梯車廂1c與抵達層站樓板之間是否存在可運作范圍的門檻距離，當判斷結(jié)果為是，則驅(qū)動警示單元30發(fā)出一與門檻距離相應的門檻異常警告資訊，于此，即可通知維修人員前往維修，但是在維修之前，電梯搭乘時則必須保持高度警戒的狀態(tài)，直到電梯1維修妥善為止；另外，當門檻距離超過危險閥值時，則強制關閉電梯1的內(nèi)、外門，并驅(qū)動警示單元30發(fā)出一門檻跌落危險資訊，同時強制電梯1停用。

除上述因素造成門開行走故障之外，當各層站的門開關器或是車廂門開關器故障時，仍會造成門開行走故障的情事產(chǎn)生，控制單元20同樣可以依據(jù)門開啟程度來判定門開行走故障的故障等級。

請參看圖3、4示為本實用新型的其中一種可行實施例，本實施例的控制單元20可以是一種包含有模糊運算模組21及判斷模組22的實施技術(shù)架構(gòu)，其中，模糊運算模組可將前述的各檢測訊號轉(zhuǎn)換為模糊輸入?yún)?shù)后執(zhí)行模糊運算，判斷模組22依據(jù)模糊運算結(jié)果而進行判斷，進而輸出判斷結(jié)果資訊。進一步而言，模糊控制理論所描述的模糊性是隸屬程度上的不確定而言，并可通過隸屬函數(shù)(member-ship function)來表達。再者，控制單元20的模糊理論是以模糊集合(fuzzy set)為基礎架構(gòu)，并可將各種檢測訊號量化成控制單元20可以處理的訊息，如圖3所示的模糊運算模組是將門開度檢測訊號、剎車動作檢測訊號及車廂位移速度檢測訊號依序量化為門開度輸入?yún)?shù)、剎車動作輸入?yún)?shù)以及車廂位移速度輸入?yún)?shù)，并同時與電梯1預設的運轉(zhuǎn)參數(shù)或是控制旗標一同執(zhí)行模糊控制運算，判斷模組22再依據(jù)模糊控制運算結(jié)果執(zhí)行包括門開行走故障等級、是否記錄、是否警告、電梯是否停用以及是否啟動備用制動器40。除此之外，如圖4所示的模糊運算模組21則將門開度檢測訊號、剎車動作檢測訊號、車廂位移速度檢測訊號、門邊動作檢測訊號、門檻距離檢測訊號以及馬達狀態(tài)檢測訊號依序量化為門開度輸入?yún)?shù)、剎車動作輸入?yún)?shù)、車廂位移速度輸入?yún)?shù)、門邊動作確認輸入?yún)?shù)、樓平程度輸入?yún)?shù)以及電壓/電流回授輸入?yún)?shù)，并同時與電梯1預設的運轉(zhuǎn)參數(shù)或是控制旗標一同執(zhí)行模糊控制運算，判斷模組22再依據(jù)模糊控制運算結(jié)果進行包括門開行走故障等級、是否記錄、是否警告、電梯1是否停用以及是否啟動備用制動器40。

以上所述，僅為本實用新型其中一種的可行實施例而已，并非用以限定本實用新型的專利范圍，凡舉依據(jù)下列權(quán)利要求項所述的內(nèi)容、特征以及其精神而為的其他變化的等效實施，皆應包含于本實用新型的專利范圍內(nèi)。本實用新型所具體界定于權(quán)利要求項的結(jié)構(gòu)特征，未見于同類物品，且具實用性與進步性，已符合新型專利要件，爰依法具文提出申請，謹請鈞局依法核予專利，以維護本申請人的合法權(quán)益。