電梯門系統控制器和智能門光幕的通訊方法及電梯門系統控制方法與流程

本發明涉及電梯通訊及控制技術，具體屬于一種電梯門系統控制器和智能門光幕的通訊方法以及基于該通訊方法的電梯門系統的控制方法，其中電梯門系統的智能門光幕具有監控出入口是否被物體遮擋、監控轎門是否處于關閉狀態以及進行故障自檢的功能。

背景技術：

在電梯的相關國家標準中，明確規定電梯系統必須安裝出入口保護裝置，目前一般采用電梯門光幕來保護出入電梯轎廂的乘客，其功能主要是檢測是否有人或物體進出轎門以防止被關閉過程中的轎門撞擊。

電梯轎門在電氣驅動裝置的控制下自動開關門，當電梯轎門處于關閉過程時，通過關門到位開關對電梯轎門的關閉狀態進行監控。當轎門未完全關閉時，關門到位開關即安全回路處于斷開狀態，此時電梯轎廂無法上下運行，只有當關門到位開關處于接通狀態時，電梯轎廂才能上下運行，這就預防了電梯轎門在打開狀態時乘客進出門區但電梯轎廂意外移動對人體造成傷害的情況發生。

然而，有些時候維修保養人員為了工作的方便會臨時違規短接電梯轎門的關門到位開關，當工作完成后又因疏忽而忘記將關門到位開關恢復到正常狀態，這樣就會導致電梯轎門在打開狀態時轎廂也會在外召作用下移動，進而對進出轎廂的乘客造成傷害。而智能門光幕則可以準確檢測轎門處于安全區域(轎門全閉或轎門間隙安全)還是處于危險區域(轎門打開或轎門間隙危險)，這樣防止了人故意或者無意短接門鎖的情況，額外增加了監控保護。

在en81-20標準中又提到在門光幕發生故障或不起作用的情況下，門光幕應該及時診斷出自身故障并把故障信號輸出到門系統，再由門系統發出警報信號提示并執行安全措施。

目前，常用的門系統控制器如果要同時辨識智能門光幕輸出的監控出入口是否被物體遮擋、監控轎門是否處于關閉狀態以及故障自檢三種不同的檢測信號，往往需要三個光幕信號輸出口，如第一光幕信號輸出口傳遞轎廂出入口是否被物體遮擋的監控信號，第二光幕信號輸出口傳遞轎門位置判斷信號，第三光幕信號輸出口傳遞光幕自身是否發 生故障的信號。三個光幕信號輸出口不但浪費了控制器電路板上的接口資源，增加了接插件材料成本，而且現場接線時容易造成錯誤連接。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種電梯門系統控制器和智能門光幕的通訊方法，可以減少控制器占用的接口數量，同時降低現場接線的難度。此外，本發明還提供一種基于前述通訊方法的電梯門系統控制方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的電梯門系統控制器和智能門光幕的通訊方法，所述智能門光幕監控轎廂出入口是否被遮擋、監控轎門是否處于關閉狀態并進行故障自檢，其中：

所述電梯門系統控制器和智能門光幕的通訊接口分別包括電源正極接口、電源負極接口、自檢指令接口和光幕信號接口，其中門系統控制器通過電源正極接口和電源負極接口為智能門光幕供電并通過自檢指令接口向智能門光幕發出自檢指令，智能門光幕將監控信號和自檢信號通過光幕信號接口以推挽方式輸出至門系統控制器，門系統控制器根據收到的信號判斷轎廂出入口是否被遮擋或轎門是否處于關閉狀態或智能門光幕是否發生故障；

所述智能門光幕采用推挽方式輸出的信號與檢測狀況之間的關系為：

當智能門光幕發生自檢斷開故障時，輸出持續低電平信號；

當智能門光幕自檢無故障且轎廂出入口被遮擋時，輸出持續低電平信號；

當智能門光幕自檢無故障且轎廂出入口未被遮擋時，轎門處于全閉狀態或門間隙安全位置輸出第一脈沖信號；

當智能門光幕自檢無故障且轎廂出入口未被遮擋時，轎門處于全開狀態或門間隙危險位置輸出第二脈沖信號，且第二脈沖信號與第一脈沖信號不同；

當智能門光幕觸點粘連時，輸出持續高電平信號；

當智能門光幕失電時，輸出持續低電平信號。

其中，所述門系統控制器通過改變自檢指令的方式對智能門光幕的自檢形式進行切換。例如，所述門系統控制器輸出到智能門光幕的自檢指令為高電平時，智能門光幕自行定期自檢；所述門系統控制器輸出到智能門光幕的自檢指令為低電平時，智能門光幕強制立即自檢。

進一步的，所述門系統控制器和智能門光幕還分別包括同步信號接口，該接口用于同步智能門光幕發射端各光眼發射的信號以及接收端各光眼接收的信號。

其中，所述第一脈沖信號和第二脈沖信號的頻率相同，但占空比不同。

其中，當門間隙小于50mm時處于門間隙安全位置，當門間隙大于等于50mm時處于門間隙危險位置。

此外，本發明還提供一種電梯門系統控制方法，包括以下步驟：

步驟一，門系統控制器在開門前發出自檢指令，智能門光幕收到自檢指令后立即進行故障自檢，自檢后智能門光幕輸出信號至門系統控制器；

如果門系統控制器接收到持續低電平信號或持續高電平信號，則判斷智能門光幕發生故障，發出警報信號并執行安全指令；如果門系統控制器接收到第二脈沖信號，則判斷轎門處于全開狀態或門間隙危險位置，此時轎廂不能上下移動；如果門系統控制器接收到第一脈沖信號，則判斷轎門處于全閉狀態或門間隙安全位置，后續進行正常開關門；

步驟二，轎門在打開過程中，如果門系統控制器接收到持續低電平信號，則判斷不會發生撞擊危險，繼續執行開門；如果門系統控制器接收到持續高電平信號，則判斷智能門光幕發生粘連故障，發出報警信號，正常執行開門但后續執行低速關門；如果門系統控制器接收到第一脈沖信號或第二脈沖信號，則判斷正常并繼續執行開門；

轎門在關閉過程中，如果門系統控制器接收到持續低電平信號，則判斷出入口被遮擋，執行反向開門；如果門系統控制器接收到持續高電平信號，則判斷智能門光幕發生粘連故障，發出報警信號并執行低速關門；

轎門關閉到安全位置后，如果出入口未被遮擋且智能門光幕正常，那么智能門光幕輸出第一脈沖信號，門系統控制器收到第一脈沖信號后電梯轎廂上下運行。

其中，轎門在關閉過程中，如果門系統控制器連續10秒接收到的都是持續低電平信號，則判斷智能門光幕發生斷開故障或轎門被故意遮擋，發出報警信號并執行低速關門。

進一步的，在電梯轎廂上下運行前，所述門系統控制器向智能門光幕發出自檢指令。

其中，在步驟一中，所述門系統控制器在開門前發出的自檢指令為低電平，而當電梯轎門不執行動作時，所述門系統控制器向智能門光幕發出的自檢指令為高電平，此時智能門光幕自行定期自檢。

進一步的，所述門系統控制器根據智能門光幕的輸出信號與關門到位開關的信號判斷關門到位開關是否被人為短接，當電梯轎門處于全閉狀態或門間隙安全位置，關門到位開關處于接通狀態，當電梯轎門處于打開全開狀態或門間隙危險位置，關門到位開關處于斷開狀態；當門系統控制器接收到第二脈沖信號時，如果關門到位開關輸出的是斷開信號，那么門系統控制器判斷關門到位開關未被短接，如果關門到位開關輸出的是接通信號，那么門系統控制器判斷關門到位開關被人為短接。

本發明的通訊方法中智能門光幕的三種信號(故障自檢信號、出入口是否被遮擋的監控信號以及轎門關閉狀態的監控信號)采用推挽式輸出，這樣使得門系統控制器僅需要1個光幕信號接口就可以判斷出智能門光幕是否故障、出入口是否有遮擋以及轎門是否處于關閉位置，這種通訊方法和控制方法可靠性好，門系統控制器的印板占用接口數量最少，可以減少現場接線的難度。

附圖說明

圖1為本發明中門系統控制器和智能門光幕的接口示意圖；

圖2為本發明中電梯轎門狀態、智能門光幕的檢測狀況及智能門光幕輸出信號的關系表；

圖3為本發明中第一脈沖信號和第二脈沖信號的波形比較圖；

圖4為本發明中門系統控制方法的時序圖；

圖5為本發明中門系統控制器對智能門光幕和關門到位開關的組合判斷圖。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

本發明的電梯門系統包括智能門光幕、門系統控制器，智能門光幕具有下述功能：1)可以監控轎廂出入口是否被遮擋；2)可以監控轎門是否處于關閉位置；3)可以進行故障自檢。其中，監控轎廂出入口是否被遮擋是市場上電梯門光幕的基本功能，利用電梯門光幕特性對電梯轎門是否處于關閉位置的方法也有相關的專利說明，故在此不加說明。故障自檢功能也是市場上電梯門光幕的成熟技術，常用的方法是自上而下或自下而上地讓每一個光眼進行通斷測試，這樣就可以知道任何一個光眼的故障情況。智能門光幕的容錯性能是做到無容錯，有任何一個光眼故障就整體報故障。

本發明中電梯門系統控制器和智能門光幕的通訊接口分別包括電源正極(如12v) 接口、電源負極(如0v)接口、自檢指令接口和光幕信號接口，如圖1所示，其中門系統控制器通過電源正極接口和電源負極接口為智能門光幕供電并通過自檢指令接口向智能門光幕發出自檢指令，智能門光幕將監控信號和自檢信號通過光幕信號接口以推挽方式輸出至門系統控制器，門系統控制器根據收到的信號判斷轎廂出入口是否被遮擋或轎門是否處于關閉狀態或智能門光幕是否發生故障；其中，智能門光幕的輸出電壓滿足的條件包括高電平>光幕供電電壓-2v且低電平<1v。

如圖2所示，智能門光幕采用推挽方式輸出的信號與檢測狀況之間的關系為：

當智能門光幕自檢發生斷開故障時，輸出持續低電平信號，即0v；

當智能門光幕自檢無故障且轎廂出入口被遮擋時，輸出持續低電平信號；

當智能門光幕自檢無故障且轎廂出入口未被遮擋時，轎門處于全閉狀態或門間隙安全位置輸出第一脈沖信號；

當智能門光幕自檢無故障且轎廂出入口未被遮擋時，轎門處于全開狀態或門間隙危險位置輸出第二脈沖信號，且第二脈沖信號與第一脈沖信號不同；

當智能門光幕觸點粘連時，輸出持續高電平信號；

當智能門光幕失電時，輸出持續低電平信號。

其中智能門光幕觸點粘連時的持續高電平信號和智能門光幕失電時的持續低電平信號屬于非主動輸出的信號，由門系統控制器識別，故未在圖2中示出。

在上述方法中，可以采用調相的方法使第一脈沖信號和第二脈沖信號為不同的脈沖。如圖3所示，第一脈沖信號和第二脈沖信號的方波周期是2ms(頻率500hz),第一脈沖信號在一個周期2ms中，高電平占到的時間寬度是666μs,而第二脈沖信號在一個周期2ms中，高電平占到的時間寬度是1337μs。門系統控制器收到脈沖信號后，可以通過計算單位時間的平均高電平來判斷是第一脈沖信號還是第二脈沖信號，具體方法是門系統控制器在十分之一的方波周期(0.2ms)對脈沖信號進行采樣，將采集到的高電平取平均值，就可以辨識出是第一脈沖信號還是第二脈沖信號。

為了減少對轎門關閉位置的判斷誤差，對智能門光幕的設計保證門間隙在50mm以內認為門間隙處于安全位置，轎門全閉以及門間隙安全位置都判斷為轎門關閉，而門間隙大于等于50mm時認為門間隙處于危險位置，轎門全開以及門間隙危險位置都判斷為轎門打開。

所述門系統控制器通過改變自檢指令的方式(高電平還是低電平)對智能門光幕的自檢形式進行切換。例如，所述門系統控制器輸出到智能門光幕的自檢指令為高電平時，智能門光幕自行定期自檢；所述門系統控制器輸出到智能門光幕的自檢指令為低電平時，智能門光幕強制立即自檢。

此外，所述門系統控制器還可以包括同步信號接口，該接口用于同步智能門光幕發射端各光眼發射的信號以及接收端各光眼接收的信號。

在此基礎上，本發明還提供一種電梯門系統控制方法，如圖4所述，包括以下步驟：

步驟一，門系統控制器在開門前發出自檢指令(如上所述，自檢指令為低電平)，智能門光幕收到自檢指令(低電平信號)后立即進行故障自檢，自檢后智能門光幕通過光幕信號接口輸出信號至門系統控制器；

如果門系統控制器接收到持續低電平信號(智能門光幕發生斷開故障)或持續高電平信號(智能門光幕觸點粘連)，門系統控制器判斷智能門光幕發生故障，電梯進入故障運行模式，即發出警報信號并執行低速關門等安全指令；如果門系統控制器接收到第二脈沖信號，門系統控制器判斷轎門處于全開狀態或門間隙危險位置(即轎門關閉未到位)，此時電梯進入打開位置門運行模式，即轎門可以繼續執行打開但是轎廂不能上下移動；如果門系統控制器接收到第一脈沖信號，門系統控制器則判斷轎門處于全閉狀態或門間隙安全位置，電梯進入關閉位置門運行模式，后續進行正常開關門；

步驟二，轎門在打開過程中，如果門系統控制器接收到持續低電平信號(被遮擋或斷電)，由于在開門過程中所以門系統控制器判斷遮擋不會發生撞擊危險，不做處理并繼續執行開門；如果門系統控制器接收到持續高電平信號，門系統控制器判斷智能門光幕發生粘連故障，電梯進入粘連故障門運行模式，即發出報警信號，正常執行開門但后續執行低速關門；如果門系統控制器接收到第一脈沖信號或第二脈沖信號，門系統控制器均判斷正常并繼續執行開門；

轎門在關閉過程中，如果門系統控制器接收到持續低電平信號，門系統控制器判斷出入口被遮擋，電梯進入間歇性遮擋門運行模式，即執行反向開門；如果持續的低電平時間過長，如連續10秒都是持續的低電平，門系統控制器判斷光幕有斷開故障(或轎門被故意遮擋)，電梯進入長時間遮擋門運行模式，即發出報警信號并執行低速關門；如果門系統控制器接收到持續高電平信號，則判斷智能門光幕發生粘連故障，電梯進入 粘連故障門運行模式，即發出報警信號并執行低速關門；

轎門關閉到安全位置(即門間隙小于50mm)后，如果出入口未被遮擋且智能門光幕正常，那么智能門光幕輸出第一脈沖信號，門系統控制器收到第一脈沖信號后電梯進入無遮擋門運行模式，電梯轎廂才可以上下運行。這也可以通過門系統控制器在電梯轎廂上下運動前再一次發出指令要求光幕進行自檢以提高電梯使用安全性。

當電梯轎門不執行動作時，所述門系統控制器向智能門光幕發出的自檢指令始終為高電平，此時智能門光幕自行定期自檢，一般可以設置每一小時進行一次自檢。

電梯門系統中的門系統控制器還可以根據智能門光幕的輸出信號與關門到位開關的信號判斷關門到位開關是否被人為短接，進一步防止關門到位開關被短接可能造成的危險。通常情況下，當電梯轎門處于全閉狀態或門間隙安全位置，關門到位開關處于接通狀態，當電梯轎門處于打開全開狀態或門間隙危險位置，關門到位開關處于斷開狀態。當門系統控制器接收到智能門光幕發來的第二脈沖信號時，門系統控制器將該信號與關門到位開關的信號進行比較，如果此時關門到位開關輸出的是斷開信號，那么門系統控制器判斷關門到位開關未被短接，如果關門到位開關輸出的是接通信號，那么與實際情況不符，門系統控制器判斷關門到位開關被人為短接，門系統控制器將執行故障模式，顯示錯誤代碼，嚴格禁止電梯上下移動，如圖5所示。

以上通過具體實施例對本發明進行了詳細的說明，所述實施例僅僅是本發明的較佳實施例，其并非對本發明進行限制。在不脫離本發明原理的情況下，本領域的技術人員做出的等效置換和改進，均應視為在本發明所保護的技術范疇內。