專利名稱：無隨行電纜電梯、電梯控制信息傳輸系統以及電梯導軌的制作方法
技術領域：
本發明涉及電梯技術領域，尤其涉及一種無隨行電纜電梯、電梯 控制信息傳輸系統以及電梯導軌。
背景技術：
目前，全世界所有電梯運動的轎廂都拖著長長的隨行電纜，且其 數量眾多， 一般多達四、五十根。由于隨行電纜長達數十米或更長， 驅動它傳輸控制信息，就需要相對更高的驅動電壓和更大的驅動電 流。另外，利用隨行電纜傳輸的是以簡單的高或低的電平表示的邏輯 狀態，這種方式較易受到干擾，因此就采用平移邏輯電平到較高電壓 等級的方法來提高抗干擾能力，于是電壓就更高了，加之隨行電纜本 身就是一個電感量不小的電感性負載，當驅動它的電路作開關狀態動 作時，其愣次效應就更強一些，產生相對更強的干擾電磁諧波和電弧， 對電路形成更強的干擾且更易燒壞繼電器觸頭。因此這種控制系統有 著與身俱來，自相矛盾的內在.制約因素。發明內容本發明的目的提供無隨行電纜電梯、電梯控制信息傳輸系統以及 電梯導軌，去除了長長的隨行電纜，節省了成本，并且提高了信號的 抗干擾能力。為解決現有技術存在的問題，本發明提供一種無隨行電纜電梯， 電梯控制拒、電梯轎廂以及在所述電梯控制拒與所述電梯轎廂之間傳 輸電梯控制信息的電梯控制信息傳輸系統，其特征在于，所述電梯控制信息傳輸系統包括兩控制單元，分別安裝于電梯控制拒內以及轎廂頂部，分別在電 梯控制拒以及轎廂側控制電梯控制信息的傳輸；傳輸介質位于所述兩控制單元之間，為所述電梯控制信息的傳 輸提供承載通道。相應的本發明還提供一種電梯控制信息的傳輸系統，該系統主要 包括兩控制單元，分別安裝于電梯控制拒內以及轎廂頂部，分別在電 梯控制拒以及轎廂側控制電梯控制信息的傳輸；電梯導軌，位于所述兩控制拒之間，分別與所述控制拒以及轎廂 側的控制單元電連接，為所述電梯控制信息的傳輸提供承載通道。相應的，本發明還提供一種電梯導軌，主要包括絕緣板，安裝于所述轎廂機械導軌體的非機械導向面上，用于使 所述轎廂機械導軌體絕緣于供電部件；供電導軌，安裝于絕緣板上，與所述電梯的控制拒電連接，為所 述控制拒供電，并與所述電梯控制拒互傳電梯控制信息；導電輪機構，電耦合于所迷電梯的轎廂，具有至少兩個并聯的導 電輪，并隨所述電梯的轎廂在所述供電導軌上作直線運動，通過所述 供電導軌，在所述電梯控制拒與所述電梯轎廂之間傳輸電梯控制信上述技術方案中具有如下有益效果本發明的無隨行電纜電梯，通過分別安裝于電梯控制拒內以及轎 廂頂部的控制單元，在電梯控制拒以及轎廂側控制電梯控制信息的傳 輸，并通過紅外線、無線電磁波或電梯導軌傳輸電梯控制信息，從而 去掉了隨行電纜。另外，當以電梯導軌作為傳輸介質時，在電梯導軌的非機械導向 面安裝絕緣板，并在該絕緣板上安裝供電導軌，為所述控制拒供電， 并與所述電梯控制拒互傳電梯控制信息，以及在轎廂側，通過電耦合 于所述電梯轎廂的導電輪機構，隨所述電梯轎廂在供電導軌上作直線 運動，傳輸電梯控制信息。從而省去了長長的隨行電纜，提高了信號 的抗干擾能力。
圖1是本發明電梯控制信息傳輸系統第一實施例的示意圖； 圖2是本發明電梯控制信息傳輸系統第一實施例的中心控制單 元的示意圖；圖3是本發明電梯控制信息傳輸系統第一實施例的微控制器的 處理流程示意圖；圖4是本發明電梯導軌的結構示意圖；圖5是本發明電梯導軌的A部放大示意圖；圖6是本發明電梯控制信息傳輸系統的第二實施例示意圖；圖7是本發明電梯控制信息傳輸系統的第三實施例示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細說明。其中相同或 相似的附圖標號表示相同或相似的部件。下述說明旨在對本發明的構 思進行解釋，而不能理解為對本發明保護范圍的 一種限制。需要說明的，本發明的無隨行電纜電梯，去除現有技術中的隨行 電纜，取而代之的是，分別在控制拒內以及轎廂頂部安裝完全相同的 控制單元，并以無線電磁波、紅外線或本發明的電梯導軌作為傳輸介 質，在電梯控制拒以及轎廂之間傳輸電梯控制信息。這兩個控制單無 在無隨行電纜電梯的電梯控制信息傳輸系統中是成對使用的，二個電 路是完全相同的，對信息的傳輸是雙向全雙工的，為了區分兩端的控 制單元，將安裝在控制拒內的稱為控制單元A，將安裝在轎廂頂部的 稱為控制單元B。下面以電梯導軌作為傳輸介質為例對本發明的電梯控制信息傳 輸系統進行說明，參考圖1-5，該圖為本發明電梯控制信息傳輸系統 的第一實施例示意圖，控制單元ll、 12以及電梯導軌13。控制單元All安裝在控制拒15中，與控制拒內的電纜17相連， 控制單元B 12安裝在轎廂14頂部，與轎廂內部的電纜16相連。其 中，控制單元All具體還包括中心控制單元lll,載波控制單元112, 檢波控制單元113，以及耦合單元114，實際應用中，耦合單元114 可采用耦合電容來實現；同樣的，控制單元B12也包括，中心控制單元121,載波控制單元122，檢波控制單元123以及耦合單元124。具體實現時，當電梯控制信息從電梯控制拒側向電梯轎廂發送 時，控制單元Al 1從控制拒側的電纜17接收待發送的電梯控制信息， 并通過控制拒側中心控制單元111對待發送的電梯控制信息進行編 碼，通過載波控制單元112進行載波調制，最后由耦合電容114與電 梯導軌13連接，將來自載波控制單元112的控制信息耦合到電梯導 軌13上，同樣的，在轎廂側，控制單元B12也通過其自身的耦合電 容124連接到電梯導軌13上，從電梯導軌13接收來自控制拒側的電 梯控制信息，然后經檢波控制單元123將信號與載波分離，由轎廂側 中心控制單元121進行解碼，最后經轎廂電纜16發送給轎廂14進行 相應的動作。當控制信息從電梯轎廂發往電梯控制拒時，其過程是上述過程的 逆過程，在此不再進行詳細說明。本發明中的中心控制單元lll、 121采用現有技術中的MCU微處 理器并結合以 VHDL ( Very-High-Speed Integrated Circuit HardwareDescription Language)的，高集成度,軟、硬件可靈活酉己置 的復雜可編程邏輯器件(Complex programmable logic device, CPLD) 作為擴展I/0 口來構成一個完整的控制單元。其工作原理是如圖2所示，原系統的隨行電纜所傳輸的信息通 過"控制拒側中心控制單元lll的電平轉換電路llll進行電平轉換 后，再通過光電隔離電路1112，進入擴展I/0 口電路1113,再經微 控制器1114編碼處理后，送入串行總線節點電路1115，控制信息轉換為通訊用串行數據脈沖，再經由光電隔離電路1116和輸出電路 1117輸出。相應的，在轎廂側，經輸入電路1211、光電隔離電路1212、 和串行總線節點電路1214對信號進行變換后送入微控制器1214,微 控制器1214將信息解碼還原成進入控制拒側中心控制單元111之前 的狀態，再經由擴展I/O 口電路1215、光電隔離電路1216,最后經 由電平轉換電路1217輸出。由于控制拒側中心控制單元111和轎廂 側中心控制單元121是完全相同的，成對的，雙向傳輸的，因此信息 由轎廂側到控制拒側的過程是上述過程的逆過程，這里不再重復敘 述。上述串行總線節點電路1115、 1213可采用典型的控制器局域網 (CAN)節點電路實現，由于其為現有技術，在此不再進行贅述。微控制器1114、 1213分類處理的流程，如圖3所示步驟sl,進行初始化，對微控制器及整個電梯控制系統的初始狀 態、內部控制字初值以及標志位初態等進行設置；步驟s2，將系統中斷口開放，允許中斷；步驟s3,主程序進入串、并口掃描狀態；步驟s4，判斷是否有信號輸入，若無，則反復掃描等待輸入信號 到來，若是，則執行步驟s5;步驟s5,對輸入信息進行分類分析；步驟s6，判斷是否為串口信號，若是，則執行步驟s7，否則， 執行步驟s9;步驟s7,串口檢測是否出錯，若是，則執行步驟s7，否則，執步驟s8，進行出錯處理后，執行步驟sll; 步驟s9 ， 選擇控制信息通道；步驟s10,與并口信號一樣，各種不同的信息進入不同的處理程 序進行處理后，執行步驟sll; 步驟sll,輸出控制信息。需要說明的，安全信息的處理是優先的，通過中斷口輸入的，一 旦有安全信息輸入，主程序立即轉向中斷服務程序步驟s12，對安全 信息作出實時處理。檢波控制單元113、 123，也可采用現有技術中的信號與載波分 離的技術進行，在此不再詳細說明；載波控制單元112、 122，可采用PL2000A的低壓電力線載波通 信系統的原理，由于此部分是現有技術，在此也不再進行詳細說明。電梯導軌13，提供機械導向、電力供電以及載波通訊三重功能， 即為三復用導軌。如圖4所示，電梯的轎廂機械導軌體131，其機械 導向面1311、 1311'為轎廂提供機械導向，非機械導向面132上安裝 有絕緣板133,絕緣板133起到絕緣的作用，供電導軌1341、 1342、 1343安裝于絕緣板133上，接三相動力電源。與三個供電導軌對應 的，設置有三個導電輪機構135，其中每個導電輪機構內的三個導電 輪1352、 1353、 1354沿供電導軌上作直線運動，三個導電輪由接線 支架1351在電氣上將該三個導電輪并連起來，因此，當其中的一個 導電輪因斷電、電弧、干擾脈沖而不能正常工作時，其它導電輪仍能夠正常工作。每個導電輪與接線支架1351在機械上的連接關系，如 圖5所示導電軸1355, —端安裝于接線支架1351的內孔中，另一端與導 電輪的中心軸1356相連，以使接線支架1351與導電輪1352進行電 連接；支撐彈簧1357,安裝于導電軸1355上，其未端支撐于接線支架 內孔內壁1358，當供電導軌由于工作表面不光滑、平直或細小灰塵 等原因，產生輕微跳動時，由于支撐彈簧的存在，允許導電輪發生徑 向移動，〗吏供電導軌不致于由于跳動而發生損壞。另外，接線支架1351、導電軸1355、導電輪1352、中心軸1356、 支撐彈簧1357所采用的材料均應是導電性能良好，且不易生銹(或 鍍層處理過)的良導體，導電軸1355的外徑與接線支架1351內孔的 機械配合應是光潔度很好的過渡滑配合。同樣導電輪1352上的中心 軸安裝孔與導電軸1355的配合也應是過渡滑配合，而此軸孔的配合 不宜采用滾動軸承，通常采用軸瓦結構。另外，供電導軌表面處理的 硬度高于導電輪平面的硬度，以免在供電導軌表面滾出畫痕或溝槽。下面以傳輸介質是無線電磁波為例對本發明的電梯控制信息傳 輸系統進行說明，參考圖6，該圖為本發明電梯控制信息傳輸系統的 第二實施例示意圖，其主要包括發射天線23、 24以及控制單元21、 22，該控制單元是成對使用的，二個電路是完全相同的，對信息的傳 輸是雙向全雙工的，在本實施例中為了區分兩端的控制單元，將安裝 在控制拒中的控制單元稱為控制單元C21,將安裝在轎廂頂部的控制單元稱為控制單元D22;其中，控制單元C以及控制單元D與第一實施例中的控制單元 相同，在此不進行詳細i兌明。具體實現時，當電梯控制信息從電梯控制拒發往電梯轎廂時，控 制單元C21對控制信息的傳輸進行控制，由發射天線23發射無線電 波，轎廂側的天線24接收來自控制拒側的無線電波，即接收相應的 電梯控制信息，然后由控制單元D22對接收到的電梯控制信息的傳 輸進行控制。當控制信息從電梯轎廂側發往電梯控制拒側時，其過程是上述過 程的逆過程，在此不再進行詳細說明。下面以傳輸介質是紅外線為例對本發明的電梯控制信息傳輸系 統進行說明，參考圖7，該圖為本發明電梯控制信息傳輸系統的第三 實施例示意圖，與第一實施例相同的是，同樣包4奮控制單元31、 32,在本實施例中為了區分兩端的控制單元，將安裝在控制拒中的控 制單元稱為控制單元E31，將安裝在轎廂頂部的控制單元稱為控制單 元F32，其具體的結構與第一實施例中的控制單元相同，在此不進行 詳細"i兌明。與第一實施例不同的是本實施例中通過紅外線發射管33、 34發射、接收電梯控制信息。 .具體實現時，當電梯控制信息從電梯控制拒發往電梯轎廂時，由 控制單元E31對控制信息的傳輸進行控制，由發射天線33發射無線 電波，轎廂側的天線34接收來自控制拒側的無線電波，即接收相應的電梯控制信息，然后由控制單元F 32對接收到的電梯控制信息進 行控制。當電梯控制信息從電梯轎廂側發往電梯控制拒側時的過程為上 迷過禾呈的逆過程，在此不再贅述。以上所迷是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域 的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若 干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍。
權利要求
1、一種無隨行電纜電梯，包括電梯控制柜、電梯轎廂以及在所述電梯控制柜與所述電梯轎廂之間傳輸電梯控制信息的電梯控制信息傳輸系統，其特征在于，所述電梯控制信息傳輸系統包括兩控制單元，分別安裝于電梯控制柜內以及轎廂頂部，分別在電梯控制柜以及轎廂側控制電梯控制信息的傳輸；傳輸介質，位于所述兩控制單元之間，為所述電梯控制信息的傳輸提供承載通道。
2、 根據權利要求1所述的無隨行電纜電梯，其特征在于，所述 傳輸介質為無線電磁波、紅外線或電梯導軌。
3、 一種電梯控制信息傳輸系統，其特征在于，包括 兩控制單元，分別安裝于電梯控制拒內以及轎廂頂部，分別在電梯控制拒以及轎廂側控制電梯控制信息的傳輸；電梯導軌，位于所述兩控制拒之間，分別與所述控制拒以及轎廂 側的控制單元電連接，為所述電梯控制信息的傳輸提供承載通道。
4、 根據權利要求3所述的電梯控制信息傳輸系統，其特征在于， 所述電梯導軌具體包括絕緣板，安裝于所述轎廂機械導軌體的非機械導向面上，使所述 轎廂機械導軌體絕緣于供電部件；供電導軌，安裝于絕緣板上，與所述電梯的控制拒電連接，為所 述控制拒供電，并與所述電梯控制拒互傳電梯控制信息；導電輪機構電耦合于所述電梯的轎廂，具有至少兩個并聯的導 電輪，并隨所述電梯的轎廂在所述供電導軌上作直線運動，通過所述供電導軌，在所述電梯控制拒與所述電梯轎廂之間傳輸電梯控制信 息。
5、 根據權利要求4所述的電梯控制信息傳輸系統，其特征在于， 所述導電輪機構具體包括至少兩個導電輪；接線支架，電耦合于電梯轎廂，具有與所述導電輪數目一致的內孔；導電軸， 一端安裝于所述接線支架的內孔中，另一端與所述導電 輪的中心軸相連，以使所述接線支架與所述導電輪進行電連接；支撐彈簧，安裝于所述導電軸上，未端支承于所述接線支架的凹 槽內壁。
6、 根據權利要求3-5中任一項所述的電梯控制信息傳輸系統， 其特征在于，所述兩控制單元均采用相同的控制單元，所述控制單元 具體包括中心控制單元，根據不同類別的控制信息進行不同的處理，若所 述控制信息來自于中斷口，則優先級最高進行優先處理，若所述控制 信息為串口信息，則由串口信號檢錯處理，并將待發送的控制信息轉換為不同的數字編碼信息后發送，或解碼接收到的控制信息；載波控制單元，位于所述中心控制單元與耦合單元之間，分別與所述中心控制單元以及耦合單元進行電連接，用于在發送信息時，載波調制來自所述中心控制單元的電梯控制信息；耦合單元，在發送信息時，將來自所述檢波控制單元的電梯控制信息耦合到電梯導軌上；在接收信息時，從電梯導軌上接收電梯控制 信息后，將所述電梯控制信息傳送出去；檢波控制單元，位于所述中心控制單元以及所述耦合單元之間， 分別與所述中心控制單元以及所述耦合單元進行電連接，在接收信息 時，將來自所述耦合單元的信號與載波分離，并獲取電梯控制信息后， 傳送給中心控制單元。
7、 根據權利要求6所述的電梯控制信息傳輸系統，其特征在于， 所述中心控制單元具體包括電平轉換電路、光電隔離電路、擴展1/0 口、微控制器、串行總線節點電路、光電隔離單元以及輸出電路；其中，控制信息首先經電平轉換電路轉換電平后，再通過光電隔 離電路進行隔離，再經擴展I/0 口電路進入微控制器進行編碼處理， 然后送入串行總線節點電路將控制信息轉換為通訊用串行數據脈沖， 再經由光電隔離電路和輸出電路輸出。
8、 根據權利要求7所述的電梯控制信息傳輸系統，其特征在于， 所述串行總線節點電路為控制器局域網CAN節點電路。
9、 一種電梯導軌，包括電梯的轎廂機械導軌體，其特征在于， 還包括絕緣板，安裝于所述轎廂機械導軌體的非機械導向面上，使所述 轎廂機械導軌體絕緣于供電部件；供電導軌，安裝于絕緣板上，與所述電梯的控制拒電連接，為所 述控制拒供電，并與所述電梯控制拒互傳電梯控制信息；導電輪機構，電耦合于所述電梯的轎廂，具有至少兩個并聯的導電輪，并隨所述電梯的轎廂在所述供電導軌上作直線運動，通過所述 供電導軌，在所述電梯控制拒與所述電梯轎廂之間傳輸電梯控制信 息。
10、根據權利要求9所述的電梯導軌，其特征在于，所述導電輪 機構具體包4舌至少兩個導電輪；接線支架，電耦合于電梯轎廂，具有與所述導電輪數目一致的內孔；導電軸， 一端安裝于所述接線支架的內孔中，另一端與所述導電 輪的中心軸相連，以使所述接線支架與所述導電輪進行電連接；支撐彈簧，安裝于所述導電軸上，未端支承于所述接線支架的凹 槽內壁。
全文摘要
本發明公開了一種無隨行電纜電梯，包括電梯控制柜、電梯轎廂以及在所述電梯控制柜與所述電梯轎廂之間傳輸電梯控制信息的電梯控制信息傳輸系統，另外，所述電梯控制信息傳輸系統包括兩控制單元，分別安裝于電梯控制柜內以及轎廂頂部，分別在電梯控制柜以及轎廂側控制電梯控制信息的傳輸；傳輸介質，位于所述兩控制單元之間，為所述電梯控制信息的傳輸提供承載通道。另外，本發明還公開了一種電梯控制信息傳輸系統。采用本發明省去了長長的隨行電纜，降低了成本，提高了信號的抗干擾能力。
文檔編號B66B1/00GK101219744SQ20071019432
公開日2008年7月16日 申請日期2007年12月13日 優先權日2007年12月13日
發明者席強華 申請人:西子奧的斯電梯有限公司