用于检测门扇的掉落的设备、系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于检测门(1)的门扇(2)的掉落的设备(100)，门优选地为高速工业门(1)，用于检测门扇的掉落的设备(100)被设置在门扇(2)上或被设置在门扇中。用于检测门扇的掉落的设备(100)包括用于检测所述设备(100)在设备(100)的至少一个掉落方向上的加速度的装置和无线通信单元(200)，该无线通信单元在明确地检测到门扇(2)的掉落的情况下发射掉落警告信号。基于在掉落的方向上检测到的加速度来明确地检测门扇(2)掉落。

Equipment, system and method for detecting the falling of door fans

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测门扇的掉落的设备、系统和方法
本专利技术涉及用于检测门扇的掉落的设备、用于检测门扇的掉落的系统和用于检测门、特别是高速工业门的门扇的掉落的方法。
技术介绍
高速门是在实践中众所周知的并且已经经过长时间的试验和测试。高速门作为私人领域和商业领域中的各种门开口的封闭件。工业门通常用于将建筑物的内部和外部分离。例如，卷帘门和折叠门尤其被称为高速门。例如，卷闸门的门扇在打开移动过程中向上卷到门楣区域中，或者被引导在圆形螺旋物或细长螺旋物中而不与其他卷绕层接触。由于后一种设计实现了高速移动，使用寿命长并且可靠，因此后一种设计特别用于工业目的。这种高速工业门已被证明用于高频繁门开口的可靠封闭。这些工业门的门扇以大行程(通常为几米)移动。由于频繁地实现大于2m/s及更高的高致动速度，因此通常可以关闭叉车或类似车辆的两个连续通道之间的这种工业门，从而提供保护以免受天气影响、气流或室内空调环境的损失。然而，门的驱动部件上的增加的、与快速的门移动相关的机械应力导致驱动部件的故障概率增加的问题。在最坏的情况下，牵引绳可能断裂，或甚至支架可能断裂，这导致门扇的意外掉落。因此，基本需要在早期检测门扇的掉落。由于工业门的预期快速加速，因此也难以区分门扇的掉落与门扇的故意或故意移动。另一基本问题是附接到门扇的传感器的电源。门扇上的传感器的电源供应由螺旋电缆或拖曳电缆定期提供，尤其由于移动负载高，因此该螺旋电缆或拖曳电缆在常规操作期间机械地老化。另外，这些电缆存在机械损坏的风险，并且电缆保持架的突出部分对高速门附近的人造成一定的伤害风险。作为拖曳电缆的替代物，还使用传统的能量链，该能量链被安装在门扇中。这意味着这些连接件对操作员是不可见的。然而，能量链也表现出磨损和机械老化的问题。另外，电缆和能量链的使用需要很高的设计成本。这是因为由门扇的移动引起的、并且在某些情况下由门的操作状况引起的高机械应力与对应的成本相关联。例如，当使用冷藏库或洗车行的门时，必须使用非常高质量的电缆或能量链。这与这些电缆和能量链的弯曲半径所需要的高的空间需求相关联。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供可靠的和/或成本效益好的设备、系统和方法以提高门的操作安全性。这些目标由独立权利要求的主题事项解决。其他方面和有利的进一步改进由从属权利要求的主题事项解决。根据本专利技术的方面，提供了门扇掉落检测设备，以用于检测门的门扇的掉落，该门优选地为高速工业门，该门扇掉落检测设备被设置在门扇上或被设置在门扇中，该门扇掉落检测设备包括：加速度检测装置，该加速度检测装置用于检测该门扇掉落检测设备在门扇掉落检测设备的至少一个掉落方向上的加速度；无线通信单元，该无线通信单元用于在明确地检测到门扇的掉落的情况下传输掉落通知信号，其中，用于在明确地检测到门扇的掉落的情况下传输掉落通知信号的无线通信单元被提供，以用于检测优选地为高速工业门的门的门扇的掉落，该门扇掉落检测设备被设置在门扇上或者被设置在门扇中，该门扇掉落检测设备包括：加速度检测装置，该加速度检测装置用于检测该门扇掉落检测设备在门扇掉落检测设备的至少一个掉落方向上的加速度；无线通信单元，该无线通信单元用于在明确地检测到门扇的掉落的情况下传输掉落通知信号，其中，门扇的掉落被明确地检测。本专利技术意义上的门扇的掉落是门扇的无意的移动或意外的移动。例如，通常的掉落方向由于重力是向下的。然而，如果例如由于保持力失效，平衡配重无意地将门向上拉，则门扇也可能“向上掉落”。在这方面，根据本专利技术，取决于门的设置方式和作用在门扇上的力，不仅可以发生向下掉落，还可以发生向上掉落或向侧面掉落。门扇的“速度”被理解为相对于门扇的周围物体(优选地，相对于地面)的相对速度(以[m/s]为单位)。术语“加速度”是通用的，即，也可以是“制动”或“减速”的意思。“加加速度”是加速度随时间的导数，即速度的二阶时间导数，并且其物理意义与口语意义在很大程度上相同。加加速度r(t)、加速度a(t)、速度v(t)与门扇的位置s(t)之间的关系在数学上可用如下方程式描述：例如，加速度是速度的一阶导数(即，变化率)。门扇掉落检测设备用于检测门扇的掉落。为此目的，记录和评估至少一个动力学(物理)量/值，优选地为加速度。这允许通过确定门的机械参数来有利地检测靠近门的门掉落，从而增加门的安全性。根据进一步的改进，门扇掉落检测设备还可具有机电能量转换器，该机电能量转换器相对于门扇掉落检测设备具有可移动质块，门扇掉落检测设备的能量供应(优选地专门)由来自能量转换器的电能提供。因此，为了达到门扇掉落检测设备的预期用途，门扇掉落检测设备被设计成能量自给。这消除了例如电池维护的需求，并且也可避免外部安装设备。另外，不需要布线以向门扇掉落检测设备供电，从而避免了较大的机械力以及电缆断裂的风险。与传统解决方案相比，用于给门扇掉落检测设备供电的电缆必须被设计成使得电缆也能承受门扇的行进距离和加速力。最后，根据这种改进，门扇掉落检测设备产生门扇掉落检测设备自身操作所需的能量。门扇掉落检测设备具有至少一个动力学传感器，诸如加速度传感器。将动力学传感器的测量结果与加速度阈值进行比较，以便在超出加速度阈值时明确地检测到门掉落并传达掉落通知信号。更多细节可在下文中找到。门扇掉落检测设备可位于热的门扇中(集成到门扇中)，或者门扇掉落检测设备可被安装在门扇上，例如被安装在单独的容置部中。在示例性情况下，无线通信单元是用于具有标识符和数据内容(有效负载)的无线电信号的发射单元。此外，门扇掉落检测设备的这种示例性发射单元优选地为低功率无线电单元，该低功率无线电单元被优化以实现低能耗。如果存在对应的发射触发事件，即如果明确地检测到门掉落，则发射单元可独立发射与操作相关的参数。替代地，发射单元可以以固定的时间间隔进行发射(例如每隔一秒)使得互补的接收单元可检测门扇掉落检测设备的确定功能，在安全关键应用中可能需要该确定功能。这使得门的操作更可靠并且优化了门的操作。例如，在信号线中的电缆断裂的情况下出现的门停机时间会减少。门扇掉落检测设备的能量转换器被专利技术成电功率发生器或能量发生器，由此来自门扇的环境或来自门扇的移动的机械形式的能量被转换成电能，从而在门扇自身中产生电流。因此，根据本专利技术的能量转换器优选地将由于门扇的预期移动产生的机械能转换成电能，并且该能量转换器因此是机电设备。微型机电系统(也被称为MEMS)是优先的选择。根据该改进的能量转换器尤其使用在门扇的每次关闭方法和打开方法以及相关联的加速过程期间产生的机械能。在关闭过程和打开过程期间，门扇可以例如以3m/s的最高速度进行数米的冲程。移动取决于被覆盖的门开口的高度以及打开和关闭的程度。关闭过程和打开过程可影响整个门开口，但也可以仅被部分地执行，并且不必在每个过程期间完全打开或关闭门。然而，在任何情况下，门扇均由驱动装置强烈地加速，即，首先使门扇达到最高速度然后使门扇制动以至停止。门扇掉落检测设备中的能量转换器和负载被进一步设计成确保可靠的电源供应。为此目的，门扇掉落检测设备中的电子部件优选地/可选地被设计成使得所述电子部件具有非常低的功耗(优选地在μW范围内)并且还优选地仅在需要时通电。这些电子部件，诸如DC-DC转换器或微型处理器，可作为“超低功率”部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于检测门(1)的门扇(2)的掉落的门扇掉落检测设备(100)，所述门优选地为高速工业门，所述门扇掉落检测设备(100)被设置在所述门扇(2)上或者被设置在所述门扇中，所述门扇掉落检测设备包括：加速度检测装置，所述加速度检测装置用于检测所述门扇掉落检测设备(100)在所述门扇掉落检测设备(100)的至少一个掉落方向上的加速度；无线通信单元(200)，所述无线通信单元在明确地检测到所述门扇(2)的掉落时用于传输掉落通知信号，其中所述门扇(2)的掉落的明确检测是基于检测到的加速度实现的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.09 DE 102017102614.21.用于检测门(1)的门扇(2)的掉落的门扇掉落检测设备(100)，所述门优选地为高速工业门，所述门扇掉落检测设备(100)被设置在所述门扇(2)上或者被设置在所述门扇中，所述门扇掉落检测设备包括：加速度检测装置，所述加速度检测装置用于检测所述门扇掉落检测设备(100)在所述门扇掉落检测设备(100)的至少一个掉落方向上的加速度；无线通信单元(200)，所述无线通信单元在明确地检测到所述门扇(2)的掉落时用于传输掉落通知信号，其中所述门扇(2)的掉落的明确检测是基于检测到的加速度实现的。2.根据权利要求1所述的门扇掉落检测设备(100)，所述门扇掉落检测设备进一步包括：机电能量转换器(21)，所述机电能量转换器具有能够相对于所述门扇掉落检测设备(100)移动的质块，其中所述门扇掉落检测设备(100)的电源优选地仅由来自所述能量转换器(21)的电功率提供。3.根据权利要求1或2所述的门扇掉落检测设备(100)，其中用于检测所述门扇掉落检测设备(100)的加速度的所述加速度检测装置是压电式加速度传感器或MEMS加速度传感器，所述压电式加速度传感器或MEMS加速度传感器测量所述门扇掉落检测设备(100)在所述掉落方向上的加速度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的门扇掉落检测设备(100)，其中用于检测所述门扇掉落检测设备(100)的加速度的所述加速度检测装置是模拟-数字转换器，所述模拟-数字转换器检测所述能量转换器的输出电压，其中，所述能量转换器的输出电压是所述门扇掉落检测设备(100)在所述掉落方向上的加速度的函数。5.根据权利要求1至4中任一项所述的门扇掉落检测设备(100)，其中如果检测到的所述加速度偏离预定的加速度范围或者根据所述加速度计算的速度超出预定的速度阈值，则明确地评定所述门扇(2)掉落。6.根据权利要求1至5中任一项所述的门扇掉落检测设备(100)，其中如果检测到的所述加速度在预定的第一时间段内处于不允许的加速度范围内，则明确地评估所述门扇(2)掉落，其中所述预定的第一时间段被设置成大于检测到的所述加速度发生在所述门扇(2)的正常操作期间时所在的时间段。7.根据权利要求1至6中任一项所述的门扇掉落检测设备(100)，其中如果检测到的所述加速度在预定的第二时间段内处于不允许的加速度范围内，则明确地评估所述门扇(2)掉落，并且所述预定的第二时间段被设置成小于检测到的所述加速度发生在所述门扇(2)的正常操作期间时所在的时间段。8.根据权利要求1至7中任一项所述的门扇掉落检测设备(100)，其中如果检测到的所述加速度的实际变化率与所述门扇(2)的加速度的期望变化率的偏差超出预定公差，则明确地评估所述门扇(2)掉落。9.根据权利要求1所述的门扇掉落检测设备(100)，其中用于检测所述门扇掉落检测设备(100)的加速度的所述加速度检测装置是至少一个比较器，所述至少一个比较器具有与至少一个预设的加速度阈值对应的预设的电压阈值，...

【专利技术属性】
技术研发人员：达妮埃拉·沃格尔，卡尔·艾希施泰特尔，
申请(专利权)人：艾富来高速安全门有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE