垂直运输设备的地震检测传感器装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种垂直运输设备的地震检测传感器装置。该地震检测传感器装置包括具有不同灵敏度的两个加速度计。该地震检测传感器装置提供优良的精度和可操作性监控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及垂直运输安全系统，并且更具体地涉及升降梯和扶梯所用的地震检测传感器装置。
技术介绍
在地震期间，建筑物通常因地面加速度或者由于泄漏煤气(即，从破裂的煤气管道产生)所引起的后续火灾和爆炸而遭受损坏。较老的建筑物特别容易受到地面加速度所引起的结构损坏的影响，因而有时使用地震传感器来提高这些容易损坏的建筑物内的在使用中的诸如升降梯等的垂直运输设备(VTE)的安全性。这些地震传感器期望检测超过安全准则的地震加速度，之后安全地关闭VTE。在传统的地震单元中，加速度计通常提供地震单元的微控制器响应于地震事件而确定适当动作所使用的输出数据(例如，电压)。然而，加速度计可能提供不准确的读数并且完全无法工作，这导致传统的地震单元响应于地震事件而不起作用。这可能会危及建筑物居住者的安全和健康。
技术实现思路
在一个方面中，本专利技术包括一种地震检测传感器装置，包括：(i)第一加速度计，用于以相对较高的加速度灵敏度(例如，±3g)来检测加速度；(ii)第二加速度计，用于以相对较低的加速度灵敏度(例如，±5g)来检测加速度；以及(iii)处理器(例如，微控制器)，其被配置为分析所述第一加速度计和所述第二加速度计所获取到的加速度信息。另外，各加速度计可以是被配置为自动确定重力方向并且使坐标系与重力方向自动对准的三轴加速度计。本地震检测传感器装置使用灵敏度不同的两个加速度计，这有助于防止伪警报，促进针对加速度计的可操作性的监控，并且提高用以适应大地震事件和小地震事件这两者的不可预测性的动态范围。如此，地震检测传感器装置提供了可靠的升降梯(或扶梯)安全系统，其中该升降梯(或扶梯)安全系统提供低的伪警报率，容易适应新环境和不同的信号，并且高度可配置且与不同环境兼容。本地震检测传感器装置具有安装在现代建筑物结构中所需的特殊质量。例如，地震检测传感器装置可以可靠地进行工作。由于在地震检测系统中防伪警报至关重要，因此可以使用多于一个的传感器来收集警报条件信息。在这方面，地震检测传感器装置可以忽略来自诸如空气处理器或马达等的正常建筑物设备的震动。来自射频(即，RFI)或电磁源(即，EMI)的干扰通常不会触发地震检测传感器装置。地震检测传感器装置排除了其传感器壳体内的振动，以便于精确地测量建筑物的振动。通常采用刚性机架，使得不会将可能会引起伪警报的杂散振动或共振引入地震检测传感器装置。VTE环境往往是空间有限的，难以到达，并且对于人员而言可能是不安全的。因此，地震检测传感器装置具有鲁棒性并且能够在很少维护或无需维护的情况下在延长的时间段内进行工作。在地震检测传感器装置故障的情况下，能够进行自我诊断并报告其系统错误。如此，地震检测传感器装置可以以本地和远程这两种方式与人进行对接。地震检测传感器装置能够适应各种安装环境。在一些实施例中，特别地在极其狭窄的空间内，地震检测传感器装置包括用以缓解地震检测系统所施加的空间要求的辅助传感器头(例如，远程传感器)。地震检测传感器装置适合于针对地震信号的响应。例如，建筑物要求可能改变，因而地震检测传感器装置可被配置为经由促进自定义频率响应的可改变的用户定义配置文件来适应其警报阈值条件。地震检测传感器装置耗电低并且不易发生故障，但还包括足以在停电和/或地震事件期间和之后维持功能的电池备用电力。如果电池耗尽，则地震检测传感器装置可以发送使VTE置于自动防故障状态的信号。最后，地震检测传感器装置可经由一个或多个辅助传感器扩展至适应诸如火、水侵入、可燃气体、风条件、空气质量的检测以及/或者视觉监控等的其它形态，由此提高VTE安全性。地震检测传感器装置被配置为(例如，经由软件)来促进这些辅助传感器与主要的地震传感器的自定义集成，由此提供针对这些其它形态的灵活响应。根据本专利技术的一般加速度计在它们工作的范围(即，±3g或±5g)和它们的灵敏度之间具有直接关系。具有相对较大的范围(即，±5g)的加速度计的灵敏度与具有相对较小的范围(即，±3g)的加速度计的灵敏度相比通常更低、即更不准确。根据本专利技术，第一加速度灵敏度可以实质不同于第二加速度灵敏度，这意味着灵敏度至少可以以1.5倍的数量级不同。在本专利技术的方面中，提供一种地震检测传感器装置，包括：第一加速度计模块，用于以第一加速度灵敏度来检测加速度；第二加速度计模块，用于以第二加速度灵敏度来检测加速度，其中所述第二加速度计的第二加速度灵敏度不同于所述第一加速度计的第一加速度灵敏度；以及处理器模块，用于分析所述第一加速度计和所述第二加速度计所获取到的加速度信息。在本专利技术的上下文中，还可以将模块、装置或设备等作为运行在处理器或处理器模块上的计算机程序来实现。在以下的详细说明及其附图中，进一步解释本专利技术的前述例示性的概述以及其它示例性目的和/或优点、和实现这些的方式。附图说明图1示意性示出地震警报安全系统的框图。图2示意性示出警报安全系统的状态图。具体实施方式本专利技术包括针对垂直运输设备(例如，升降梯)控制应用所设计的地震检测传感器装置。该装置对于来自地震事件的运动很灵敏。在来自地震事件的加速度超过诸如ASME A17.1和ASCE 25-97中所规定的安全推荐水平的情况下，触发警报并且向升降梯发送用以安全地关闭并允许乘客离开的信号。图1示出传感器系统的框图。地震检测传感器具有(i)传感器子系统、(ii)处理子系统、(iii)接口子系统和(iv)电力子系统这四个主要子系统。传感器子系统使用将地震运动所引起的加速度转换成三个模拟电压信号的变换器。这三个加速度相关信号表示加速度(即，在加速度计的x、y和z坐标系中表示的加速度)的方向的矢量分量。地震检测传感器装置利用具有不同的测量范围(即，灵敏度)的两个加速度计。这两个加速度计是集成微机电系统(即，MEMS)，因此小且高能效，并且使用传统的电路制造技术容易与其它电路组件集成。从概念上，这些装置利用了加速时偏移以至于恢复力能够以与装置壳体(例如，装置封装体)相同的速率使检测质量加速的检测质量(proof mass)。可以通过测量该检测质量位移来推导出该加速度。在分别通过引用而全部包含于此的ASME A17.1Safety Code for Elevators and Escalators(2013)和ASCE Standard 25-97Seismic Gas Shutoff Valves(2001)中规定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地震检测传感器装置，包括：第一加速度计，用于以第一加速度灵敏度来检测加速度；第二加速度计，用于以第二加速度灵敏度来检测加速度，其中所述第二加速度计的第二加速度灵敏度不同于所述第一加速度计的第一加速度灵敏度；以及处理器，用于分析所述第一加速度计和所述第二加速度计所获取到的加速度信息。

【技术特征摘要】
2014.01.31 US 61/934,343;2014.02.07 US 61/937,1301.一种地震检测传感器装置，包括：
第一加速度计，用于以第一加速度灵敏度来检测加速度；
第二加速度计，用于以第二加速度灵敏度来检测加速度，其中所述第二
加速度计的第二加速度灵敏度不同于所述第一加速度计的第一加速度灵敏
度；以及
处理器，用于分析所述第一加速度计和所述第二加速度计所获取到的加
速度信息。
2.根据权利要求1所述的地震检测传感器装置，其中，所述第一加速度
计和所述第二加速度计是被配置为使其坐标系与重力方向自动对准的三轴
加速度计。
3.根据权利要求1或2所述的地震检测传感器装置，其中，
所述第一加速度计和所述第二加速度计被配置为将加速度相关信号发
送至所述处理器，以及
所述处理器被配置为分析来自所述第一加速度计和所述第二加速度计
的各个加速度相关信号，以验证所测量到的加速度的准确度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的地震检测传感器装置，其中，
所述第一加速度计和所述第二加速度计被配置为将加速度相关信号发
送至所述处理器，以及
所述处理器被配置为分析来自所述第一加速度计和所述第二加速度计
的各个加速度相关信号，以验证所述第一加速度计的可操作性。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的地震检测传感器装置，其中，所
述第一加速度计和所述第二加速度计各自检测10Hz带宽内的大小为0.15g的
地震活动。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的地震检测传感器装置，其中，所
述处理器被配置为经由Goertzel算法来分析所述第一加速度计和/或所述第二

\t加速度计所获取到的加速度信息。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的地震检测传感器装置，其中，所
述处理器被配置为以超过Nyquist率的采样，来对所述第一加速度计和/或所
述第二加速度计进行加速度信息的过采样。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的地震检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·S·史密斯，
申请(专利权)人：德拉克电梯设备有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US