带有TOF摄像机的绳索摇摆检测器制造技术

一种与建筑物摇摆有关的电梯的异常情况检测装置包括多个TOF摄像机，每个所述摄像机分别设置在井道中的不同高度处，并被构造为监控限速器绳索的绳索摇摆并且在所述TOF摄像机的每个高度处捕捉所述限速器绳索的图像；并且包括连接至所述TOF摄像机的绳索摇摆检测器，所述绳索摇摆检测器用于检测所述限速器绳索的绳索摇摆并且向电梯控制器传输异常情况检测信号。

Rope swaying detector with TOF camera

An elevator anomaly detection device related to building swing includes a plurality of TOF cameras, each of which is set at different heights in the shaft, and is constructed to monitor the swing of the speed limiter rope and capture the image of the speed limiter rope at each height of the TOF camera; and A rope swing detector connected to the TOF camera is included, which is used to detect the rope swing of the speed limiter rope and transmit an abnormal condition detection signal to the elevator controller.

【技术实现步骤摘要】
带有TOF摄像机的绳索摇摆检测器
本专利技术总体上涉及一种用于检测电梯系统的异常情况的设备。特别而言，本专利技术涉及一种与绳索摇摆有关的电梯系统的异常情况检测装置以及一种用于检测与绳索摇摆有关的电梯的异常情况的方法。
技术介绍
在安装在高层建筑物中的电梯中，当由于地震或强风造成建筑物摇摆或摇晃时，电梯绳索和缆线共振并且振荡的大小增大，这将引起绳索和缆线碰撞井道壁或被安装在井道内的电梯设备钩住。在这种情况下，不仅绳索和缆线会被损坏，而且电梯的操作可能也会受到干扰。出于这些原因，已经做出各种努力来检测与建筑物摇摆有关的异常。例如，JP-A-2009-166939公开了一种电梯系统，其用于使用安装在井道的靠近井道的顶部的水平面上的至少两个摄像机来检测绳索摇摆的异常，并且通过在同一水平面上从两个不同角度拍摄电梯绳索的图像并计算电梯绳索的当前位置与原始位置之间的差来实施异常检测。然而，在这样的构造中，尤其是在当电梯安装在高层建筑物中时的情况中，不仅难以准确估计多个电梯绳索的振动模式，而且也不可能在井道中延伸几百米长的极长电梯绳索同时晃动并且由于建筑物摇摆而相互接触时准确地检测到每根单绳索的异常情况。JP-A-2015-113182公开了一种方法，其用于通过相对于井道的垂直方向将摄像机安装在井道的中间并且相对于垂直方向倾斜地捕捉绳索的图像来用较少摄像积检测电梯绳索的异常。然而，当电梯安装在高层建筑物中时，无法沿从中间位置至井道的任一端(其可能距离安装在中间位置处的摄像机几百米)的整个长度监控多个电梯绳索的行为。在高层建筑物的黑暗井道中检测绳索摇摆特别困难。此外，由于电梯绳索的张力也根据电梯轿厢中乘客的数量而变化，所以构造能够处理所有这些因素的电梯异常检测系统涉及绳索摇摆检测装置或程序的复杂性。因此，本
中存在提供一种电梯系统的需要，该系统即使在高层建筑物中也能够以较不复杂结构检测与建筑物摇摆有关的异常情况，并且能够根据绳索或缆线的估计振幅来进行精确的电梯控制。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，公开了与绳索摇摆有关的电梯的异常情况检测装置。电梯包括具有缠绕在限速器绳轮和张力绳轮上的限速器绳索的限速器。异常情况检测装置包括：多个TOF摄像机，每个摄像机分别设置在井道中的不同高度处，并被构造为监控限速器绳索的绳索摇摆并且在TOF摄像机的每个高度处捕捉限速器绳索的图像。图像包括限速器绳索的图像数据和距离数据。异常情况检测装置还包括连接至TOF摄像机的绳索摇摆检测器，所述绳索摇摆检测器用于检测限速器绳索的绳索摇摆并且向电梯控制器传输异常情况检测信号。绳索摇摆检测器被构造为通过基于限速器绳索的振动模式和TOF摄像机的每个高度处的限速器绳索的振幅估计限速器绳索的最大振幅来检测限速器绳索的异常情况，并且根据在时间序列中的TOF摄像机的每个高度处的限速器绳索的振幅变化来计算限速器绳索的振动模式。在一些实施方案中，基于在时间序列中的TOF摄像机的每个高度处的限速器绳索的实际位置与正常位置之间的差来计算TOF摄像机的每个高度处的限速器绳索的振幅变化。在一些实施方案中，基于相对于每个TOF摄像机在横向方向上的限速器绳索的绳索摇摆和每个TOF摄像机与限速器绳索之间的距离来计算限速器绳索的实际位置。在一些实施方案中，限速器绳索以成圈的方式沿限速器绳轮与张力绳轮之间的第一路径和第二路径延伸。限速器绳索在邻近电梯轿厢的第二路径处附接至所述电梯轿厢，并且TOF摄像机被布置在邻近没有附接至电梯轿厢的限速器绳索的所述第一路径处。在一些实施方案中，每个TOF摄像机沿第一路径监控限速器绳索的绳索摇摆。在一些实施方案中，电梯控制器被构造为基于限速器绳索的最大振幅来控制电梯轿厢的操作。在一些实施方案中，绳索摇摆检测器被构造为如果最大振幅超过阈值则检测异常情况。在一些实施方案中，如果最大振幅超过第一阈值，则绳索摇摆检测器向电梯控制器传输使电梯轿厢立即停止的信号。在一些实施方案中，如果最大振幅超过小于第一阈值的第二阈值，则绳索摇摆检测器向电梯控制器传输使电梯轿厢在最近楼层处停止的信号。在一些实施方案中，如果最大振幅超过小于第二阈值的第三阈值，则绳索摇摆检测器向电梯控制器传输使电梯轿厢速度减小的信号。在一些实施方案中，限速器绳索还包括多个限速器绳索防护装置，所述多个限速器绳索防护装置沿井道的垂直方向布置，以便容纳没有附接至电梯轿厢的限速器绳索的第一路径。根据本专利技术的另一方面，描述了一种用于检测与绳索摇摆有关的电梯的异常情况的方法。方法包括以下步骤：使用多个TOF摄像机监控限速器绳索的绳索摇摆，每个所述摄像机分别设置在井道中的不同高度处；向绳索摇摆检测器发送由每个TOF摄像机拍摄的限速器绳索的图像，图像包括限速器绳索的图像数据和距离数据；基于在时间序列中的在限速器绳索的一个振动平面上TOF摄像机的每个高度处的限速器绳索的振幅变化来计算限速器绳索的振动模式；基于限速器绳索的振动模式和TOF摄像机的每个高度处的限速器绳索的振幅来估计限速器绳索的最大振幅；以及如果最大振幅超过阈值则检测电梯的异常情况。在一些实施方案中，方法还包括以下步骤：基于相对于每个TOF摄像机在横向方向上的限速器绳索的绳索摇摆和每个TOF摄像机与限速器绳索之间的距离，计算相对于TOF摄像机的每个高度处的井道的水平面中的正常位置在时间序列中的限速器绳索的实际位置。在一些实施方案中，方法还包括以下步骤：基于限速器绳索的实际位置与正常位置之间的差，计算时间序列中的TOF摄像机的每个高度处的限速器绳索的振动方向和振幅。在一些实施方案中，检测异常情况还包括如果最大振幅超过第一阈值，则向电梯控制器传输使电梯轿厢立即停止的信号。在一些实施方案中，检测异常情况还包括如果最大振幅超过小于第一阈值的第二阈值，则向电梯控制器传输使电梯轿厢在最近楼层停止的信号。在一些实施方案中，检测异常情况还包括如果最大振幅超过小于第二阈值的第三阈值，则向电梯控制器传输使电梯轿厢速度减小的信号。通过下面的描述和附图，本公开的这些和其它方面将变得更加明显，这些附图可简要描述如下。附图说明图1是电梯系统的示意图。图2是图1所示的电梯系统的井道的部分示意平面图。图3示出根据本专利技术的异常情况检测装置的一种可能布置。图4示出根据建筑物振荡的大小沿井道布置的限速器绳索的摆动。图5A示出由TOF摄像机在特定时刻获得的限速器绳索的图像。图5B示出相对于井道的水平面中的基准位置的图5A的限速器绳索的实际位置。图6是根据本专利技术的基于TOF摄像机的实时图像控制电梯系统的流程图。具体实施方式图1示出根据本专利技术实施方案的电梯系统1的示意图。图2示出图1中的A所示的井道的平面图(水平面)。电梯系统1包括被构造为在井道内上下垂直移动的电梯轿厢2。电梯系统1还包括经由多个绳轮4可操作地连接至电梯轿厢2的配重3。配重3在与电梯轿厢2的移动大致相反的方向上移动。此外，如图1所示，在电梯轿厢2和配重3的下侧上，电梯轿厢2和配重3由缠绕在补偿绳轮4′上并且从井道的底部延伸的多根补偿绳索5彼此连接，所述多根补偿绳索可用于抵消多根主绳索6的重量。此外，用于限制电梯轿厢2的速度的限速器7安装在井道中。如图1所示，限速器7包括大致位于井道顶部的机房中的限速器绳轮8、位于井道底部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种与绳索摇摆有关的电梯的异常情况检测装置，所述电梯包括具有缠绕在限速器绳轮和张力绳轮上的限速器绳索的限速器，所述异常情况检测装置包括：多个TOF摄像机，每个所述摄像机分别设置在井道中的不同高度处，并被构造为监控所述限速器绳索的绳索摇摆并且在所述TOF摄像机的每个高度处捕捉所述限速器绳索的图像，所述图像包括所述限速器绳索的图像数据和距离数据；和连接至所述TOF摄像机的绳索摇摆检测器，所述绳索摇摆检测器用于检测所述限速器绳索的绳索摇摆并且向电梯控制器传输异常情况检测信号，其中所述绳索摇摆检测器被构造为通过基于所述限速器绳索的振动模式和所述TOF摄像机的每个高度处的所述限速器绳索的振幅估计所述限速器绳索的最大振幅来检测所述限速器绳索的异常情况，并且根据在时间序列中的所述TOF摄像机的每个高度处的所述限速器绳索的振幅变化来计算所述限速器绳索的所述振动模式。

【技术特征摘要】
2017.04.19 US 15/4910241.一种与绳索摇摆有关的电梯的异常情况检测装置，所述电梯包括具有缠绕在限速器绳轮和张力绳轮上的限速器绳索的限速器，所述异常情况检测装置包括：多个TOF摄像机，每个所述摄像机分别设置在井道中的不同高度处，并被构造为监控所述限速器绳索的绳索摇摆并且在所述TOF摄像机的每个高度处捕捉所述限速器绳索的图像，所述图像包括所述限速器绳索的图像数据和距离数据；和连接至所述TOF摄像机的绳索摇摆检测器，所述绳索摇摆检测器用于检测所述限速器绳索的绳索摇摆并且向电梯控制器传输异常情况检测信号，其中所述绳索摇摆检测器被构造为通过基于所述限速器绳索的振动模式和所述TOF摄像机的每个高度处的所述限速器绳索的振幅估计所述限速器绳索的最大振幅来检测所述限速器绳索的异常情况，并且根据在时间序列中的所述TOF摄像机的每个高度处的所述限速器绳索的振幅变化来计算所述限速器绳索的所述振动模式。2.根据权利要求1所述的装置，其中基于在时间序列中的所述TOF摄像机的每个高度处的所述限速器绳索的实际位置与正常位置之间的差来计算所述TOF摄像机的每个高度处的所述限速器绳索的所述振幅变化。3.根据权利要求2所述的装置，其中基于相对于每个TOF摄像机在横向方向上的所述限速器绳索的绳索摇摆和每个TOF摄像机与所述限速器绳索之间的距离来确定所述限速器绳索的所述实际位置。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述限速器绳索以成圈的方式沿所述限速器绳轮与所述张力绳轮之间的第一路径和第二路径延伸，所述限速器绳索在邻近所述电梯轿厢的所述第二路径处附接至所述电梯轿厢，并且所述TOF摄像机被布置在邻近没有附接至所述电梯轿厢的所述限速器绳索的所述第一路径处。5.根据权利要求4所述的装置，其中每个TOF摄像机沿所述第一路径监控所述限速器绳索的绳索摇摆。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述电梯控制器被构造为基于所述限速器绳索的所述最大振幅来控制所述电梯轿厢的操作。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述绳索摇摆检测器被构造为如果所述最大振幅超过阈值则检测所述异常情况。8.根据权利要求7所述的装置，其中如果所述最大振幅超过第一阈值，则所述绳索摇摆检测器向所述电梯控制器传输使所述电梯轿厢立即停止的信号。9.根据权利要求8所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫岛弘光，山田敦，
申请(专利权)人：奥的斯电梯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US