CN102153001A

CN102153001A - 一种电梯绝对楼层定位装置

Info

Publication number: CN102153001A
Application number: CN2011100909824A
Authority: CN
Inventors: 王震洲; 马苗立
Original assignee: Hebei University of Science and Technology
Current assignee: Hebei University of Science and Technology
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2031-04-12
Also published as: CN102153001B

Abstract

本发明涉及一种电梯绝对楼层定位装置，它由楼层红外采集单元、单片机和显示屏组成；所述楼层红外采集单元由与每层楼层的层数相对应的红外挡板对、红外对管架和两对红外对管组成；所述红外挡板对包括楼层红外挡板和时序红外挡板；各楼层的红外挡板对的结构相同，并且固定在轿厢通道的侧壁上，所述红外对管架固定在轿厢的侧壁的下部。本发明的有益效果是能够准确、快速显示绝对楼层。

Description

一种电梯绝对楼层定位装置

技术领域

本发明涉及一种电梯绝对楼层定位装置。

技术背景

目前市场上普及着一种用于显示当前楼层的装置，这种装置是靠在电梯机房采集控制电梯动作信号（上、下运行信号）和位置信号（上、下平层信号，上、下强换信号）通过逻辑运算得到当前相对楼层和运行方向，这些信号对于不同的电梯采集会遇到不同的困难。由于电梯装机时的不同机械构造，有些电梯只能采集其中的部分信号，有的甚至采集的信号都不足以计算当前相对楼层和运行方向。即使采集到的信号可以通过逻辑运算得到楼层信号，但等单片机处理信号并显示出来后相对于实际情况也有半个楼层的延时，这种延时在快速运行的电梯里根本不能正确显示，即使在慢速运行的电梯里，这种延时也失去了他显示的意义。另外之所以得到的楼层信息是相对楼层信息是因为利用这些信号只能得到当前停靠的楼层相对上一个停靠的楼层是上升了还是下降了一个楼层然后根据上一个楼层数通过加一减一来得到当前楼层数，而基准楼层数要在得到上强换或者下强换信号时强制给楼层数值最大值或最小值获得。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供能够准确、快速显示楼层的一种电梯绝对楼层定位装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

一种电梯绝对楼层定位装置，其特征在于所述装置由楼层红外采集单元、单片机和显示屏组成；所述楼层红外采集单元的输出端接单片机的输入端，所述单片机的输出端接显示屏的输入端；

所述楼层红外采集单元由与每层楼层的层数相对应的红外挡板对、红外对管架和两对红外对管组成；各楼层的红外挡板对的结构相同，并且固定在轿厢通道的侧壁上，所述红外对管架固定在轿厢的侧壁的下部，当轿厢停稳在某楼层时，所述该层的红外挡板对的水平中心线到该层的地板的距离d1大于所述红外对管架的水平中心线到该层的地板的距离d2；

所述红外挡板对包括楼层红外挡板和时序红外挡板，所述楼层红外挡板和时序红外挡板通过带有孔的连接横板相连接；

在所述楼层红外挡板的上端部设有2个确认下行运行采样有效的矩形孔，在其底端设有1个确认上行运行的向下开口的矩形孔，在所述向下开口的矩形孔的上方设有2个确认上行运行采样有效的矩形孔，在所述楼层红外挡板的中部均布有确定楼层信息的矩形孔，确认楼层信息的矩形孔的个数n由下式确定：N=2ⁿ；式中：n：确认楼层信息的矩形孔的个数，N：总楼层数；

在所述时序红外挡板的顶端设有1个确定下行运行的向上开口的矩形孔，在所述向上开口的矩形孔的下方均布有产生时钟脉冲的矩形孔，所述产生时钟脉冲的矩形孔的个数为m，m=n+4-1；式中：n为确认楼层信息的矩形孔的个数；

位于时序红外挡板上的各矩形孔的底面的横向水平中心线与位于楼层红外挡板上的各矩形孔的中心线相重合；所述红外挡板对通过第二安装杆固定在轿厢通道的侧壁上；

所述红外对管架包括楼层红外对管架和时序红外对管架，所述楼层红外对管架与时序红外对管架的结构相同，所述时序红外对管架为左边中部开口的“口”字形框架，在其开口的一边的两端的轴线位置上分别设有安装红外发射管和红外接收管的安装孔，所述楼层红外对管架和时序红外对管架通过支座相连接；所述红外对管架通过第一安装杆固定在轿厢的侧壁上；

所述2对红外对管分别安装在位于楼层红外对管架和时序红外对管架的红外发射管和接收管的安装孔内。

本发明的有益效果是能够准确、快速显示绝对楼层。

附图说明

图1为本发明的红外挡板对和红外对管架的安装位置示意图；

图2为本发明的红外挡板对的结构示意图（用于32层楼房，即在楼层红外挡板上设有5个楼层信息矩形孔）；

图3为红外对管架的结构示意图（俯视图）；

图4为楼层红外挡板和时序红外挡板上所开矩形孔的相对位置关系示意图（在楼层红外挡板上设有5个楼层信息矩形孔）；

图5为第一层楼层的红外挡板对的楼层红外挡板上所有的楼层信息矩形孔的分布情况，及其与时序红外挡板上的各矩形孔的位置关系示意图；

图6为图5所示的红外挡板对经红外对管对扫描后所产生的波形图，其中：A1为楼层红外挡板所产生的楼层信息脉冲，B1为时序红外挡板所产生的时钟脉冲；

图7为第二层楼层使用的红外挡板对上各矩形孔的分布情况及相对位置示意图；

图8为图7所示的红外挡板对所产生的波形图，其中A2、B2分别为楼层红外挡板和时序红外挡板所产生的波形；

图9为本发明的电路原理框图。

在图1-8中：1 红外对管架、2 红外挡板对、3 楼层的地板、4 轿厢通道、5 轿厢、6 确认下行运行采样有效的矩形孔、7 楼层红外对管架、8 确认楼层信息的矩形孔、9 楼层红外挡板、10 确认上行运行采样有效的矩形孔、11 确认上行运行的向下开口的矩形孔、12 连接横板、13 产生时钟脉冲的矩形孔、14 时序红外挡板、15 时序红外对管架、16 确认下行运行的向上开口的矩形孔、17 支座、18 第一安装杆、19 第二安装杆、20 红外发射管的安装孔、21 红外接收管的安装孔、22 楼层红外挡板上的各矩形孔的中心线、23 时序红外挡板上的各矩形孔的底面的横向水平中心线、24 第一层楼层的楼层信息的矩形孔、25 第二层楼层的楼层信息的矩形孔。

具体实施方式

下面的实施例为一座总楼层数N为32层的楼房设计的红外挡板对，由于N=32，所以，由公式N=2ⁿ可知，n=5，m=8（详见图2、图4、图5、图7）。

如图1- 9所示，本实施例由楼层红外采集单元、单片机和显示屏组成；所述楼层红外采集单元的输出端接单片机的输入端，所述单片机的输出端接显示屏的输入端；

所述楼层红外采集单元由与每层楼层的层数相对应的红外挡板对2、红外对管架1和两对红外对管组成；各楼层的红外挡板对2的结构相同，并且固定在轿厢通道4的侧壁上，所述红外对管架1固定在轿厢5的侧壁的下部，当轿厢停稳在某楼层时，所述该层的红外挡板对2的水平中心线到该层的地板3的距离d1大于所述红外对管架1的水平中心线到该层的地板3的距离d2；

所述红外挡板对2包括楼层红外挡板9和时序红外挡板14，所述楼层红外挡板9和时序红外挡板14通过带有孔的连接横板12相连接；

在所述楼层红外挡板9的上端部设有2个确认下行运行采样有效的矩形孔6，在其底端设有1个确认上行运行的向下开口的矩形孔11，在所述向下开口的矩形孔11的上方设有2个确认上行运行采样有效的矩形孔10，在所述楼层红外挡板9的中部均布有确定楼层信息的矩形孔8，确认楼层信息的矩形孔8的个数n由下式确定：N=2ⁿ；式中：n：确认楼层信息的矩形孔的个数，N：总楼层数；

在所述时序红外挡板14的顶端设有1个确定下行运行的向上开口的矩形孔16，在所述向上开口的矩形孔16的下方均布有产生时钟脉冲的矩形孔13，所述产生时钟脉冲的矩形孔13的个数为m，m=n+4-1；式中：n为确认楼层信息的矩形孔的个数；

位于时序红外挡板14上的各矩形孔的底面的横向水平中心线23与位于楼层红外挡板9上的各矩形孔的中心线22相重合（见图4）；所述红外挡板对2通过第二安装杆19固定在轿厢通道4的侧壁上；

所述红外对管架1包括楼层红外对管架7和时序红外对管架15，所述楼层红外对管架7与时序红外对管架15的结构相同，所述时序红外对管架15为左边中部开口的“口”字形框架，在其开口的一边的两端的轴线位置上分别设有安装红外发射管和红外接收管的安装孔20、21，所述楼层红外对管架7和时序红外对管架15通过支座17相连接；所述红外对管架1通过第一安装杆18固定在轿厢5的侧壁上；

所述2对红外对管分别安装在位于楼层红外对管架7和时序红外对管架15的红外发射管和接收管的安装孔20、21内。

下面以第一层和第二层的红外挡板对为例说明楼层定位原理：

（一）当红外挡板对为第一层楼层内的红外挡板对时（参见图2-6）：

在图2、图4和图5中，在楼层红外挡板9上开了一个确认第一层楼层信息的矩形孔24。该红外挡板9安装在第一层。

当红外对管对扫描到红外挡板对上的矩形孔时，红外输出信号为高电平“1”，当红外发射信号被红外挡板遮挡时，红外输出信号为低电平“0”。当红外对管对扫描至红外挡板对的上下两端之外的地方时，红外输出信号为高电平“1”。

图6中的A1、B1分别为当轿厢5在第一层中从上向下运行时红外对管对经过红外挡板对2后所产生的楼层信息脉冲A1和时钟脉冲B1（从左向右看）。

单片机的采样及处理过程如下：

1、轿厢从二楼下降至一楼：

当电梯从2楼进入一楼后，单片机首先检测到楼层红外对管的输出信号由高度低（红外发射被挡板上端挡住），即由“1”变为“0”（见图6中的A1，从左向右看），单片机由此确认电梯是向下运行的；在此后的采样过程中，单片机进一步确认时钟脉冲（图6中的B1，从左向右看）的下降沿为采样时刻，单片机接着采集带2个高电平“1”，此时认为采样有效，单片机继续在时钟脉冲的下降沿连续采集到5个楼层信息矩形孔的电平信息为二进制的 “00001”（见图6的A1），最后又连续采集到2个高电平“1”（见图6的A1）为确认采样有效的信息，当电梯停在第一层楼层时，显示屏显示当前的楼层为十进制的“1”。

2、轿厢从一层向上运行时：

单片机的采样及处理过程在下述（二）中论述。

（二）当红外挡板对为第二层楼层内的红外挡板对时（参见图7、图8）：

在图7中，在楼层红外挡板9上开了一个确认第二层楼层信息的矩形孔25（其位置见图7），该红外挡板对9安装在第二楼层。

当轿厢5从第三层下降至第二层并停稳时，红外对管对所扫描的波形如图8中的A2、B2（从左向右看），其中A2为楼层信息脉冲，B2为时钟脉冲。

单片机的采样及处理过程如下：

1、轿厢从三楼下降至二楼：

当电梯从三楼进入二楼后，单片机的采样过程同上述（一）中的“轿厢从二楼下降到一楼”的采样过程一样，单片机采集到的5个楼层信息矩形孔的电平信息为二进制的“00010”（见图8中的A2），此时显示屏显示当前的楼层为十进制的“2”。

2、轿厢从一楼上升至二楼：

当轿厢5从一楼停稳位置向上运行至二楼停稳位置停下时，位于轿厢壁上的红外对管对1首先从下向上扫描安装在第一层的红外挡板对，运行至二楼停下时，红外对管对位于第二层的红外挡板对的下方，也就是说，在这个过程中，只扫描了第一层的红外挡板对，而没有扫描第二层的红外挡板对。

当轿厢从一楼停稳位置开始上升，单片机首先检测到时序红外对管对的输出信号由高电平变为低电平即由“1”变为“0”（图6中的B1，安装在一楼的红外挡板对的时序红外挡板所产生的时钟脉冲，而且是从右向左看的脉冲），单片机由此确认电梯是向上运行的，在此后的采样过程中，单片机进一步确认时钟脉冲（图6中的B1，从右向左看）的上升沿为采样时刻，单片机接着采集到2个高电平“1”，此时认为采样有效，单片机继续在时钟脉冲的上升沿连续采集到5个楼层信息矩形孔的电平信息为二进制的 “10000”（见图6中的A1，从右向左看）最后又连续采集到2个高电平“1”（见图6中的A1，从右向左看）为确认采样有效的信息，当轿厢在二楼停稳时，此时红外对管对没有采集到位于二楼红外挡板对，那么，这时显示屏所显示的楼层数需要单片机进一步进行如下处理：首先将扫描的楼层电平信息“10000”反过来读作为“00001”，然后将其转换为十进制的“1”，最后在此基础上加“1”即1+1=2，显示屏显示当前的楼层数为2.

从上述单片机的采样和处理过程可知，当轿厢下降运行时，红外对管对所采集的是所要显示的楼层中的红外挡板对的信息；当轿厢上升运行时，红外对管对所采集的是所要显示的楼层的下一层的红外挡板对的信息，单片机首先要把所采集的二进制代码进行反过来读的处理，然后再将得到的楼层数加一后再显示。

Claims

1.一种电梯绝对楼层定位装置，其特征在于所述装置由楼层红外采集单元、单片机和显示屏组成；所述楼层红外采集单元的输出端接单片机的输入端，所述单片机的输出端接显示屏的输入端；

所述楼层红外采集单元由与每层楼层的层数相对应的红外挡板对（2）、红外对管架（1）和两对红外对管组成；各楼层的红外挡板对（2）的结构相同，并且固定在轿厢通道（4）的侧壁上，所述红外对管架（1）固定在轿厢（5）的侧壁的下部，当轿厢停稳在某楼层时，所述该层的红外挡板对（2）的水平中心线到该层的地板（3）的距离d1大于所述红外对管架（1）的水平中心线到该层的地板（3）的距离d2；

所述红外挡板对（2）包括楼层红外挡板（9）和时序红外挡板（14），所述楼层红外挡板（9）和时序红外挡板（14）通过带有孔的连接横板（12）相连接；

在所述楼层红外挡板（9）的上端部设有2个确认下行运行采样有效的矩形孔（6），在其底端设有1个确认上行运行的向下开口的矩形孔（11），在所述向下开口的矩形孔（11）的上方设有2个确认上行运行采样有效的矩形孔（10），在所述楼层红外挡板（9）的中部均布有确定楼层信息的矩形孔（8），确认楼层信息的矩形孔（8）的个数n由下式确定：N=2ⁿ；式中：n：确认楼层信息的矩形孔的个数，N：总楼层数；

在所述时序红外挡板（14）的顶端设有1个确定下行运行的向上开口的矩形孔（16），在所述向上开口的矩形孔（16）的下方均布有产生时钟脉冲的矩形孔（13），所述产生时钟脉冲的矩形孔（13）的个数为m，m=n+4-1；式中：n为确认楼层信息的矩形孔的个数；

位于时序红外挡板（14）上的各矩形孔的底面（23）的横向水平中心线（23）与位于楼层红外挡板（9）上的各矩形孔的中心线（22）相重合；所述红外挡板对（2）通过第二安装杆（19）固定在轿厢通道（4）的侧壁上；

所述红外对管架（1）包括楼层红外对管架（7）和时序红外对管架（15），所述楼层红外对管架（7）与时序红外对管架（15）的结构相同，所述时序红外对管架（15）为左边中部开口的“口”字形框架，在其开口的一边的两端的轴线位置上分别设有安装红外发射管和红外接收管的安装孔（20、21），所述楼层红外对管架（7）和时序红外对管架（15）通过支座（17）相连接；所述红外对管架（1）通过第一安装杆（18）固定在轿厢（5）的侧壁上；

所述2对红外对管分别安装在位于楼层红外对管架（7）和时序红外对管架（15）的红外发射管和接收管的安装孔（20、21）内。