[发明专利]检测电梯轿厢绝对位置的方法及电梯绝对位置控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明与电梯检测控制技术有关，具体属于一种检测电梯轿厢绝对位置的方法、基 于该检测方法的电梯系统以及电梯控制方法。

背景技术

在现代社会中，电梯作为人们生活中上下楼宇的交通工具已经非常普遍，准确检测 轿厢的绝对位置对提高电梯的舒适性、安全性、性价比等具有重要意义。目前，在电梯 行业中，大多数电梯都采用编码器来检测电梯轿厢在井道中的位置信息。

如申请号为200980142115.1的发明专利申请，其公开了一种电梯装置，该装置在 井道内沿上下方向彼此隔开间隔地设置有多个位置传感器，编码器产生与轿厢的行驶相 对应的信号，轿厢位置检测装置基于预先测定的位置传感器的间隔、根据来自编码器的 信号获得的轿厢自停止状态起的行驶距离、以及来自位置传感器的信号判断轿厢处于井 道内的区域。

上述通过编码器检测轿厢绝对位置的方法以及通过编码器获得的信号获取轿厢速 度的方法均存在如下缺陷：1)在电梯的运行过程中，曳引轮的钢丝绳容易发生滑移；2) 校正位置麻烦；3)检测过程属于半开环系统，绝对位置反馈只有减速、门区位置等几 个点，系统速度控制的实时性和精确性有待提高；4)所需平层位置开关及相应导线构 成的系统较为复杂，且复杂度和成本随着楼层的增加而大幅增加。

鉴于上述情况，又发展出通过沿井道分布的二维码识别电梯轿厢绝对位置的位置环 控制方法，其缺点是只能测量电梯轿厢沿井道竖直方向的位置信息，无法同时对轿厢的 振动和导轨的偏移做出实时识别和抑制、修正。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测电梯轿厢绝对位置的方法，可以准确识 别电梯轿厢沿运行方向的绝对位置以及在与运行方向垂直的平面上的偏移。此外，本发 明还提供一种基于前述检测方法的电梯控制系统和电梯控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的电梯绝对位置控制系统，包括电梯控制柜、曳 引装置、无线波束发射器、无线波束接收器、位置检测处理器、轿厢和对重，其中无线 波束发射器安装在轿厢外侧顶部，无线波束接收器安装在井道顶部且与位置检测处理器 电性连接，所述位置检测处理器与电梯控制柜电性连接；所述无线波束接收器用于检测 调制波束从发射器到接收器的传播时间和产生的调制信号相位延迟，所述位置检测处理 器根据调制波束的传播时间和产生的调制信号相位延迟、调制波束的波长获得电梯轿厢 在运行方向上的绝对位置，该绝对位置作为电梯运行控制的输入信号，所述电梯控制柜 根据位置检测处理器获得的绝对位置信息控制轿厢的运行。

进一步的，所述无线波束接收器检测调制波束到达接收器的位置，所述位置检测处 理器根据调制波束在垂直于电梯轿厢运行方向的平面内的到达位置获得调制波束在该 平面内两个正交方向上的偏移位置。

在上述结构中，所述无线波束接收器在垂直于电梯轿厢运行方向的平面内的有效接 收面积大于调制波束在垂直于电梯轿厢运行方向的平面内的可能到达范围。

本发明还提供检测电梯轿厢绝对位置的方法，其中安装在轿厢外侧顶部的无线波束 发射器向安装在井道顶部的无线波束接收器发出无线波束，所述无线波束接收器检测调 制波束从发射器到接收器的传播时间和产生的调制信号相位延迟，一位置检测处理器根 据调制波束的传播时间和产生的调制信号相位延迟、调制波束的波长获得电梯轿厢在运 行方向上的绝对位置。

在上述方法中，所述无线波束接收器检测调制波束到达接收器的位置，所述位置检 测处理器对调制波束在垂直于电梯轿厢运行方向的平面内的到达位置进行正交分解并 获得调制波束在两个正交方向上的偏移位置。

本发明还提供基于前述检测方法的电梯控制方法，其中安装在轿厢外侧顶部的无线 波束发射器向安装在井道顶部的无线波束接收器发出无线波束，所述无线波束接收器检 测调制波束从发射器到接收器的传播时间和产生的调制信号相位延迟，一位置检测处理 器根据调制波束的传播时间和产生的调制信号相位延迟、调制波束的波长获得电梯轿厢 在运行方向上的绝对位置信息并计算得到电梯轿厢的速度信息、加速度信息，电梯控制 柜根据位置检测处理器提供的绝对位置信息、速度信息和加速度信息控制电梯轿厢的运 行，并与电梯马达、位置检测处理器、无线波束接收器和无线波束发射器构建电梯轿厢 在运行方向上的由位置控制环、速度控制环、电流控制环构成的电梯控制系统。