电梯门反转数据的监测 本发明涉及到电梯门的监测，特别是对电梯门系统的反转数据的监测。
在许多远端现场操作的电梯门系统可以用设在远端现场的传感器，并且发送在现场系统操作期间的大量参数的当前状态信息来监测。在惯用的电梯门监测系统中是采用信号处理器来分析这些参数，以便确定各个参数的状态是否发生了变化。如果是，就将发生变化的参数的当前值代入一个决定一种报警条件的布尔表达式，从而确定是否满足这一布尔表达式，在满足时就会出现报警状态。如果是，就发送一个报警状态，并且显示报警信息。
本发明的目的之一是为电梯门系统的监测提供一种改进地装置。
本发明的另一目的是提供一种用来分析电梯门系统的反转数据的装置。
本发明的再一目的是提供一种装置，用于把门的故障信息与有效的乘客反应区别开来。
按照本发明，用于监测电梯门系统的电梯门反转监测装置包括：用于提供传感信号的多个传感器；一个门反转状态机，用于响应传感信号而提供门的反转数据；一个输出模块，用来收集门的反转数据；以及输出处理模块，用来响应收集到的门反转数据，从中确定电梯门系统的状态。
图1是电梯监测系统的一个示意图；
图2是一个简化的框图，用来表示按照本发明的门反转诊断模块的一个实施例；以及
图3是按照本发明一个实施例的门反转状态机模型的示意图。
图1表示一种远程电梯监测系统10该系统，用来监测位于远方的大楼12中的各个电梯，并且向有关的本地监测中心14发送报警和性能数据。远端大楼与各个本地局之间的通信方式是一种双向通信系统，用来识别不工作的电梯，并且通过使用可以还包括射频传输路径的本地电话线路将各个电梯门的性能信息发送给本地监测中心。需要指出的是，尽管此处所述的远程电梯监测系统利用了特定的本地监测中心及其有关的远方大楼所处的社区之内现有的公共交换电话网，其他等效的通信方式也是可供使用的。例如，在本发明中也可以使用诸如互连网或是内部网通信系统等等其他通信系统。
远程电梯监测系统的每个远方大楼包括一个主台18和一或多个附属台20。各个附属台20被直接连接到与一个相关电梯和电梯门相联系的传感器。附属台20通过一对线构成的通信线路22来发送表示选定的参数状态的信号。在主台18及其相应的附属台20之间使用的双线的通信线路提供了一种廉价的数据传输手段，并且能够用廉价的方式将主台设在远离附属台的位置。举例来说，如果所有附属台都被装在电梯竖井顶部具有不利环境的电梯机房中，就可以用廉价的方式将主台设在大楼中环境比较好的位置。在上文所述的一栋远方大楼内部的远程电梯监测系统的构造中，虽然主台和一或多个附属台之间的通信采用了有效的双线通信线路，也可以使用其他的数据通信和传输手段，其中包括那些效果比较差的装置，这一点对于本领域的技术人员是显而易见的。另外还需要注意到，由于能够连接到给定通信线路上的附属台数量是有限的，在一栋远方大楼内部可能需要采用一个以上的主台-附属台编组。
每个主台18包括一个微处理器，用来根据微处理器内部软件中被编码的一种状态机模型计算出性能数据。微处理器通过信号处理器来处理由各个附属台20提供的输入。然后，状态机按照下文所述的方式利用这些输入来确定门的状态。由于附属台是直接连接到传感器的，状态机可以直接响应被监测的实际设备。这样就能避免电梯控制器可能造成的任何错误。与通过电梯控制器的输入间接地响应传感器的惯用远程监测系统相比，这是本发明的一个优点。微处理器在处理这些输入时可以将各种事件和状态记录并存储在存储器中。
在一个实施例中，每个附属台也包括一个微处理器，用来根据微处理器内部软件中被编码的状态机模型计算出运行数据。
每个远方大楼12与其相应的本地监测中心14进行通信，向其提供报警和性能数据。具体地说，每个主台18连接到一个调制解调器24，后者向有关的本地监测中心14中的调制解调器26发送报警和性能数据。在本地处理器28内部存储恢复的数据，并且在出现有助于确定报警原因的报警条件和性能数据时向本地人员发出警报。本地处理器28通过打印机30向本地人员报告这些情况。当然，在方便时还可以使用诸如CRT等等其他装置与本地人员进行联系。需要指出的是，尽管本发明使用了图示的打印机和CRT，仅仅使用其中之一其实就足够了。各个本地处理器28可以通过调制解调器26向位于数据存储装置40内部的另一调制解调器32发送报警和性能数据。然后可以将报警和性能数据存储在数据库34中用于长期的计算。当然，本领域的技术人员认识到还可以将本发明用于各式各样的监测系统。
在图2中提供了一种门反转的诊断逻辑，用来收集，存储并且分析来自电梯门系统的门反转诊断数据。为了简化，电梯门系统是参照一个电梯轿厢来说明的。这种电梯门系统包括一个电梯轿厢门控制器及其设在井道中多个平台上的相关的井道门机组。如下所述，门反转诊断逻辑需要获得大量的门信号以及其他现有的远程电梯监测信号。门反转诊断逻辑被分成了三个模块；这就是一个门反转状态机，一个输出模块，以及一个输出处理模块。
门反转状态机是核心的逻辑和算法，它对电梯系统中各个门系统的反转过程建立模型。如果门系统中的一个电梯门不能执行正常的序列，或是不能满足反映正常操作的连续状态之间的过渡条件，如下文所述，通过从正常序列状态到无效或报警状态的转变就可以检测到无效状态或是故障状态。
输出模块可以收集用于分析的反转数据。例如，输出模块收集门系统中各个门的各种反转类型数量( ″计数″)，门系统在一个门循环(″顺序反转″)中重复反转的次数，以及门系统是否不能关闭(″门被卡住″)。输出模块还要记录在门系统中哪一个门已经发生门反转现象。这些数据被传送到输出处理模块。
输出处理模块分析从输出模块接收到的数据，从中确定门系统的当前状态。例如，输出处理模块使用反转状态机存储的历史数据来辨别轿厢门的故障和井道门系统的故障。输出处理对计数器C2计数的与乘客反转有关的所有数据忽略不计。
在一个实施例中，门反转诊断逻辑是在各个主台18中实现的。在另一个实施例中，门反转诊断逻辑是在各个主台18和各个附属台20中实现的。在又一个实施例中，输出处理模块是在一个监测中心14中实现的，而门反转状态机和输出模块是在各个主台18或是各个主台18及各个附属台20中实现的。在另一个实施例中，门反转诊断逻辑被用作一种检修逻辑，在怀疑有反转故障时将其下载给电梯门系统。然而，本领域的技术人员显然可以意识到，这种门反转诊断逻辑或者任何部件可以在电梯监测系统中的任何部位实现，此类实施方案都没有脱离本发明的精神和范围。
参见图3，门反转状态机是由节点和矢量构成的。一个节点是门系统中发生的一系列事件导致的门的最终状态。用一个圆圈示意性地表示电梯门可能出现的每一种状态。在圆圈内使用的助记符号表示下述的一种状态。
一个矢量是系统在响应由输入或是其他被检测的一些其它参数表示的一组条件时必须采取的动作或是路径。每个矢量具有以下特征：
a)转移到一个节点-一旦满足了一个矢量的条件，状态就被更新到这一新的节点。
b)矢量优先权-从一个节点发出的所有矢量是按照矢量编号来排列优先权的；最低的编号具有最高的优先权。
c)矢量条件-所有矢量具有以下条件：
1)单输入条件-每个输入可以是真或是假，即在执行转移矢量之前，这种条件必须是真的。例如，一个矢量可以与下述条件关联：V1：DS(T)，它的意思是如果信号DS等于真的逻辑值，就执行矢量1；V1：DS(F)，它表示如果信号DS等于假的逻辑值，就执行矢量1。
2)一个矢量上的多个条件-如果对一个矢量出现了多个条件，就需要对所有条件采用一个逻辑″AND″，以便更新到一个新的节点，也就是说，在执行转移矢量之前，所有条件必须都是真的。
d)数据功能-每个矢量可以向存储器输出一些输出数据。矢量的输出能力包括对代表特定事件的数据的计数，例如特定的状态计数。顺序计数还可以用来跟踪报警状态。
门状态机可以对门反转操作的不同状态建立模型。每一种状态是先前的状态和已经获得的一种给定条件(也就是一个输入的变化)的结果。如下文所述，门状态机使用多个门传感器信号来确定是否获得了一种状态。
需要指出的是，状态机的实际硬件实现需要由一个程序员根据使用的具体硬件用特殊语言对状态机的所有要求进行编码；然而，本文没有说明这种编码的细节，因为所选择的具体硬件和采用的编程技术本身并不包含创造性的概念。有一点是应该记住的，那就是状态机具有监测功能，电梯的实际故障是其构成要素，而检测仅仅是电梯系统的一种监测功能。
在表I中表示了供门反转状态机使用的输入。在表II中表示了节点的助记符号。表I 输入助记符号 说明 DS DC DOL DO 门开关 关门继续(Door Close Relay) 开门限度 开门继续(Door Open Relay) 定时器 说明 R1 R2 R3 R4 定时器R1-机械反转 设备故障门限 定时器R2-平均关门时间 定时器R3-门卡死定时器 定时器R4-反转卡死定时器 计数器 说明 C1 C2 C3 CoRC 短时反转计数器 乘客反转计数器 长时反转计数器 连续反转计数器表II 助记符号 说明 START DCG NC DSC DRC LR DSTK DFR 开始反转诊断状态 关门 正常关门操作 门停止关闭 重新开门指令 有限反转 门在反转过程中卡死 门完全被重新打开
门反转状态机的操作方式如下。门反转状态机从起始节点开始操作。当门正在打开，打开，或是关闭时，状态机处在起始节点中。这一起始节点被用来同步和等待门开始关闭。关门指令(DC(T)或是DO(F))会触发反转状态机，使其开始记录反转事件。
一旦门正在关闭，状态机就更新到关门节点DCG，并且等待门停止关闭DC(F)。门反转状态机根据门在发生反转之前运行的距离对反转的类型分类。因此，一旦门停止关闭，马上就要进行计算，测量出开始关门到结束关门(停止关门)之间的时间。根据开始关门到结束关门之间的测量时间将三个计数器C1，C2，C3之一更新。
如果所测量的时间处于第一确定时间R1之内，就确定发生了短时反转，并且更新第一计数器C1。短时反转的原因可能是机械故障，乘客卡住了门，或是乘客检测系统出现了故障。如果所测量的时间处于第一确定时间R1和第二确定时间R2之间，就确定发生了正常的反转，并且更新第二计数器C2。C2定时器可以滤除与反转有关的乘客操作。此时，CoRC也被设定为零，因为此时不会出现各种反转类型的连续操作。如果所测量的时间大于第二确定时间R2，就确定发生了长时反转。这种长时反转发生在门的正常关门时间之后。值得注意的是，R1和R2定时器是针对各个电梯和门的类型来选择设定的，这样就能准确地选择对乘客行为的敏感性。
接着，反转状态机移动到停止关门节点DCS。在这一节点上，如果确定了门已经关闭DS(T)，就将前面已被递增的C1，C2或C3中的最后一个计数器递减，并且使连续反转计数器CoRC复位到0。这种情况不是一次反转，而是正常的关门操作。连续反转计数器CoRC被用来确定在正常关门之前发生的反转次数。如果状态机检测到一次重新开门DO(T)，状态机就被更新到重新开门指令节点DRC，并且使连续反转计数器CoRC递增。
在重新开门指令节点DRC上，状态机等待开门。如果状态机检测到门已经完全打开，状态机就移动到完全开门节点DFR。如果状态机在第四确定时间R4之后没有检测到门已经完全打开，就确定门被卡住了，此时，状态机就更新到门卡死节点DSTK。
在重新开门指令节点DRC上，如果在达到完全打开位置之前状态机检测到门开始关闭，就确定门系统正在使用有限的反转特性，并且将状态机更新到有限反转节点LR。在某些门系统中使用了有限反转特性，在诸如障碍物检测装置等等反转设备指示出乘客或是障碍物妨碍了反转进程时停止门的反转。
在重新开门指令节点DRC或是门卡死节点DSTK上，如果状态机检测到DC(T)信号，它就返回到起始(START)状态。
门反转诊断逻辑的输出处理模块对反转数据进行分析，以便确定是否存在故障状态。它使用反转状态机提供的反转数据，并且观察用输出模块收集到的历史反转数据，从而确定出现了与长时反转(来自计数器C3)和短时反转(来自计数器C1)等等类似的事件。对于所有反转数据来说，这种决定是根据同一楼层或是电梯的各个楼层上的图形来确定的。由此就能确定轿厢门系统或是井道门系统中存在故障。这种分析是按照表III来执行的。表III 监测的故障 需要的数据 决定 ·一个特定楼层上的门锁 ·长时反转次数(C3) ·发生每次反转的楼层号(平台) ·各个门的连续反转次数(CoRC) 如果多次长时反转(即C3＞1和CoRC＞0)发生在同一楼层上(即历史的分析显示出在同一楼层上发生了多次反转)，则确定该楼层上的门锁有故障 ·轿厢门出入口开关 ·长时反转次数(C3) ·每次反转发生的位置(平台) ·各个门的连续反转次数(CoRC) 如果多次长时连续反转(即C3＞1和CoRC＞0)以及历史分析显示出反转发生在各个楼层上，就确定一个电梯轿厢门存在故障 ·井道门系统 ·短时反转次数(C1) ·每次反转发生的位置(平台) ·各个门的连续反转次数(CoRC) 如果多次短时连续反转(即C1＞2和CoRC＞0)以及历史分析显示出反转发生在同一楼层上，就确定井道门系统已经劣化 ·轿厢门反转设备 ·短时反转次数(C1) ·每次反转发生的位置(平台) ·各个门的连续反转次数(CoRC) 如果多次短时连续反转(即C1＞2和CoRC＞0)以及历史分析显示出反转发生在同一电梯的各个楼层上，就确定乘客检测系统已经劣化 ·轿厢门系统 ·短时反转次数(C1) ·长时反转次数(C3) ·每次反转发生的位置(平台) ·各个门的连续反转次数(CoRC) 如果发生了多次短时连续反转(即C1＞2和CoRC＞0)和多次长时连续反转，并且历史分析显示出在同一电梯的各个楼层上都出现了这两者反转，就确定轿厢门系统已经劣化 ·门故障 ·门卡死(DSTK) 电梯门被卡死。这是一种综合的门系统故障
本发明的优点在于提供了详细的门反转数据，这些数据可以反映某种倾向，或是直接被用作性能指示器。例如，如果惯用的远程监测系统通过无效信号报告了电梯停运情况，它传达的基本信息就是门不能响应关门信号的指令关闭。然而，本发明还提供了关于所有楼层上的反转的详细信息。在门反转诊断数据的输出处理部分中包含了在收到反转事件报告时自动执行历史分析的逻辑。这种历史分析在预定的时间之内对出现的(短时或是长时连续反转)事件进行分析；在一个实施例中，确定的时间周期是一个星期。一旦在预定时间周期中检测到某一条件已经成立，就对检测到这一条件的大楼中的分布状态进行分析。如果仅仅在一个楼层上检测到这种条件，就可以确定故障是涉及这一特定楼层的，例如是井道门的故障。如果在多个楼层上检测到这种条件，就可以确定故障不是涉及一个特定楼层，而是涉及到一个电梯轿厢；也就是轿厢的门。乘客计数器C2可以除去乘客干扰的噪声，这样就能作出上述的决定。这样就有可能在存储器中仅仅存储始终如一的非随机图形。与电梯门的操作相比，乘客行为通常是随机和不规则的。
对于本发明领域中的普通技术人员来说，在不脱离本发明精神和范围的条件下显然还可以对上述内容进行各式各样的修改。