基于人工智能的双向防坠保护电梯及其控制方法
阅读说明：本技术 基于人工智能的双向防坠保护电梯及其控制方法 (Bidirectional anti-falling protection elevator based on artificial intelligence and control method thereof ) 是由 吴建国 张然 于 2020-06-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于人工智能的双向防坠保护电梯及其控制方法,电梯包括有井道和控制系统,井道内设置有至少一个轿箱,控制系统控制轿箱在井道内上下和/或左右移动,井道上安装有导轨,轿箱沿导轨上下和/或左右移动；在导轨上设置有安全单元和检测单元,其中,安全单元由安全定位结构和双向安全座构成,安全定位结构具有安全RFID,检测单元具有检测RFID；安全RFID与检测RFID均能标注绝对楼层数值。安全RFID用于楼层检测、轿箱速度检测和轿箱平衡检测等；检测单元用于检测层间速度和校准楼层等,实现超速不过层；在上升、下降超速时,轿箱经过双向安全座时,轿箱会被拦截,停在确定位置,实现安全保护的目的,安全性能高。(The invention discloses a bidirectional anti-falling protection elevator based on artificial intelligence and a control method thereof, wherein the elevator comprises a hoistway and a control system, at least one car is arranged in the hoistway, the control system controls the car to move up and down and/or left and right in the hoistway, a guide rail is arranged on the hoistway, and the car moves up and down and/or left and right along the guide rail; the guide rail is provided with a safety unit and a detection unit, wherein the safety unit consists of a safety positioning structure and a bidirectional safety seat, the safety positioning structure is provided with a safety RFID, and the detection unit is provided with a detection RFID; and the safety RFID and the detection RFID can label absolute floor values. The safety RFID is used for floor detection, car speed detection, car balance detection and the like; the detection unit is used for detecting the interlayer speed, calibrating floors and the like, and realizing that overspeed is not excessive; when the lift car passes through the bidirectional safety seat during ascending and descending overspeed, the lift car is intercepted and stopped at a determined position, the purpose of safety protection is realized, and the safety performance is high.)
技术领域
本发明涉及机械技术领域，特别是涉及运用于新建的房屋结构，或用于现有老电梯的升级改造的基于人工智能的双向防坠保护电梯及其控制方法。
背景技术
我们都知道传统电梯的坠落，“电梯惊魂”经常上演。特别对严重超截等灾难性事件束手无策，究其原因是结构问题。电梯的传统防坠落安全结构与动作过程：限速器(超速触发)---钢丝绳---安全钳操控机构----安全钳(夹持摩擦导轨直至停止)。限速器是靠(超速)离心触发的，以2米/秒为例，合格的动作速度范围2.3～2.63米/秒，具体触发动作速度取决于限速器工况，钢丝绳的传导与安全钳操控机构的提拉所用时间不确定，安全钳夹持摩擦导轨直至停止消耗动能，滑行距离不确定。三个不确定最终导致无法准确定位轿厢能在何处停驻，若停在楼层中间，营救困难，乘员也会因被困时间过长或从轿厢爬出而出现二次受伤，对严重超截更是无法保护。
电梯是民用建筑的重要组成部分，是社会运行的重要设施；现有的电梯坠落安全防护装置实际使用过程中效果不是很理想，且结构复杂，安全性能不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种安全性能高，结构新颖的基于人工智能的双向防坠保护电梯。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，该基于人工智能的双向防坠保护电梯，包括有井道和控制系统，所述井道内设置有至少一个轿箱，所述控制系统控制所述轿箱在所述井道内上下和/或左右移动，其特征在于，所述井道上安装有导轨，所述轿箱沿所述导轨上下和/或左右移动；在所述导轨上设置有安全单元和检测单元，其中，所述安全单元由安全定位结构和双向安全座构成，所述安全定位结构具有安全RFID，所述检测单元具有检测RFID；所述安全RFID 与检测RFID均能标注绝对楼层数值。
在上述技术方案中，采用基于人工智能的安全单元和检测单元，其中，安全单元用于楼层检测、轿箱速度检测和轿箱平衡检测等；检测单元用于检测层间速度和校准楼层等，实现超速不过层；在常速运行时，轿箱经过安全单元时，轿箱下降顺利通行，在上升、下降超速时，轿箱经过双向安全座时，轿箱会被拦截，停在确定位置，实现安全保护的目的，安全性能高，结构新颖；采用安全RFID 与检测RFID，信息量更大，相应速度更快；本发明所指的双向是指上冲与坠落。
进一步的改进在于，所述安全定位结构上还设置有若干个安全定位固定孔，用于将所述安全定位结构与所述井道上的导轨固定连接；所述双向安全座具有导滑件、锁卡和安全座固定孔。
在下降超速时，轿箱下降经过双向安全座时，轿箱会被拦截，锁卡会将轿箱锁住，进而拦截住轿箱。
进一步的改进在于，所述导滑件分为上导滑固定块和下导滑固定块，所述锁卡活动固定在所述上导滑固定块和下导滑固定块之间；其中，所述锁卡由通过弹簧连接的两个半圆锁卡组成，所述半圆锁卡具有活动固定孔和半圆缺口，两个半圆缺口组合成所述锁卡的卡口；所述上导滑固定块和下导滑固定块均具有固定立柱嵌入至所述活动固定孔中。
导滑件与轿箱上的部件配合，在本发明中，采用导滑件先对轿箱的待锁部件进行导向，使得其快速与锁卡接触，并被锁卡锁住；两个半圆缺口组合成所述锁卡的卡口，轿箱上的待锁部件接触到卡口时，连接的两个半圆锁卡的弹簧因受挤压被迫向外，卡口增大，待锁部件完全进入卡口时，弹簧复位，完全锁住待锁部件；所述上导滑固定块和下导滑固定块均具有固定立柱嵌入至所述活动固定孔中，使得弹簧因受挤压被迫向外时，两个半圆锁卡在相对固定的位置具有向外移动的空间。
进一步的改进在于，所述上导滑固定块与下导滑固定块结构相同；所述上导滑固定块从上端开口处往内收缩至下端开口，所述上端开口和下端开口均呈圆形，所述下端开口靠近所述锁卡的卡口；相对应的，所述下导滑固定块的下端开口靠近所述锁卡的卡口。
上导滑固定块从上端开口处往内收缩至下端开口，能够较好的对轿箱上的待锁部件进行导向；上端开口和下端开口均呈圆形，减少构件对轿箱的阻碍，防止轿箱震动颠簸，引起轿箱内乘客的不安；下导滑固定块的下端开口靠近所述锁卡的卡口，当轿箱上行出现异常，也能对轿箱进行锁住，拦截轿箱。
进一步的改进在于，所述轿箱的底部或顶部设置有支架及控制部，所述支架及控制部上装有RFID读写检测器、智慧控制板、音圈电机和支架滑轮；安全推杆在所述智慧控制板的控制下，由所述音圈电机驱动，执行收进和推出动作；所述安全推杆上设置有圆锥杆，所述圆锥杆上下端均设置有与所述锁卡卡合的凹槽。
进一步的改进在于，所述支架及控制部包括有支架体，所述RFID读写检测器与所述支架体连接；还包括有推杆组件，所述推杆组件沿所述支架体上的支架滑轮收进或推出；所述安全推杆属于所述推杆组件的一部分。
进一步的改进在于，所述智慧控制板位于所述支架体内；所述音圈电机也位于所述支架体内，由所述智慧控制板的控制，驱动所述推杆组件沿所述支架滑轮执行收进和推出动作。
进一步的改进在于，所述检测单元上设置有若干个检测单元固定孔，用于将所述检测单元与所述井道上的导轨固定连接；所述轿箱上设置有导靴。
本发明要解决的另外一个问题是，提供一种基于人工智能的双向防坠保护电梯的控制方法，包括以下步骤：
S1：设定电梯轿箱在相邻楼层之间上下正常运行的速度；
S2：下行时，路过相邻上层安全单元，进行安全信号扫描，经过进入本层的检测单元，进行检测信号扫描，智慧控制板收到传输过来的安全信号和检测信号，即分析出记录电梯的运行态状；
正常运行停靠时，进入安全单元扫描区域，再次校准电梯处于正常运行态状，推出安全推杆，进行精确对准平层，校准记录停靠楼层，开门乘客进出电梯，等待轿箱关门，在此期间，安全推杆一直处于推出状态，对上、下客期间进保护，能有效防止超截等灾难性事件的发生，待安全关门后收进安全推杆，轿箱下行；
超速下行时，瞬间推出安全推杆对超速电梯进行拦截，发超速信息，轿箱被拦截停稳后开门，正是电梯正常开门位置，乘客走出电梯，待故障排除后复位；
上行时，上行期间，通过安全单元与检测单元检测到轿箱超速时即发上行超速信号，瞬间推出安全推杆对超速电梯进行拦截，发超速信息，轿箱被拦截停稳后开门，乘客走出电梯，待故障排除后复位。
进一步的改进在于，所述步骤S2中，安全推杆运行方式为：
S21：常推出，安全推杆经常处于推出状态，安全速度或时间通过安全单元时，安全推杆收进，轿箱顺利通过后安全推杆即推出；超速时安全推杆未收进，安全单元拦截超速轿箱；
S22：常收进，安全推杆经常处于收进状态，只有通过检测单元检测到轿箱超速，安全推杆推出，安全单元拦截超速轿箱，此状态在平层—>轿箱开门—> 轿箱关门期间安全推杆推出，保护防坠。
附图说明
下面结合附图和本发明的实施方式进一步详细说明：
图1是本发明基于人工智能的双向防坠保护电梯的整体结构图；
图2是图1中A部分放大结构示意图；
图3是图1中双向安全座结构示意图；
图4是图3中双向安全座的正面结构示意图；
图5是图4中A-A剖视图；
图6是图4中B-B剖视图；
图7是图3中双向安全座的分解装配结构示意图；
图8是双向安全座中半圆锁卡的结构示意图；
图9是检测单元结构示意图；
图10是图2中支架及控制部结构示意图；
图11是图2中推杆组件结构示意图；
图12是图11中圆锥杆端头部放大图；
图13是安全定位结构的结构示意图；
其中：1-井道；2-轿箱，201-导靴；3-导轨；4-安全单元，401-安全RFID， 402-双向安全座，403-安全定位固定孔，404-导滑件，405-锁卡，406-上导滑固定块，407-下导滑固定块，408-弹簧，409、4010-半圆锁卡，4011-活动固定孔， 4012-半圆缺口，4013-卡口，4014-固定立柱，4015-上端开口，4016-下端开口； 4017-安全定位结构；4018-安全座固定孔；5-检测单元，501-检测RFID，502-检测单元固定孔；6-支架及控制部；601-RFID读写检测器，602-智慧控制板，603- 音圈电机安装位，604-支架滑轮，605-安全推杆，606-支架体，607-推杆组件， 608-圆锥杆，609-凹槽。
具体实施方式
如图1所示是本发明的基于人工智能的双向防坠保护电梯，包括有井道1 和控制系统，所述井道1内设置有至少一个轿箱2，所述控制系统控制所述轿箱 2在所述井道1内上下和/或左右移动，所述井道1上安装有导轨3，所述轿箱2 沿所述导轨3上下和/或左右移动；上下和/或左右移动；在所述导轨3上设置有多个安全单元4和检测单元5，其中，所述安全单元4由安全定位结构4017和双向安全座402构成，所述安全定位结构4017具有安全RFID401，所述检测单元5具有检测RFID 501；所述安全RFID 401与检测RFID 501均能标注绝对楼层数值，如图9所示；安全单元4属于防坠落双向保护单元的组成部件。
如图13所示，安全定位结构4017上还设置有若干个安全定位固定孔403，如图3所示，用于将所述安全定位结构4017与所述井道1上的导轨3固定连接；所述双向安全座402具有导滑件404、锁卡405和安全座固定孔4018。
如图4-8所示，所述导滑件404分为上导滑固定块406和下导滑固定块407，所述锁卡405活动固定在所述上导滑固定块406和下导滑固定块407之间；其中，所述锁卡405由通过弹簧408连接的两个半圆锁卡409、4010组成，所述半圆锁卡409、4010均具有活动固定孔4011和半圆缺口4012，两个半圆缺口4012组合成所述锁卡405的卡口4013；所述上导滑固定块406和下导滑固定块407均具有固定立柱4014嵌入至所述活动固定孔4011中。
在本实施例中，所述上导滑固定块406和下导滑固定块407结构相同；所述上导滑固定块406从上端开口4015处往内收缩至下端开口4016，所述上端开口 4015和下端开口4016均呈圆形，所述下端开口4016靠近所述锁卡405的卡口 4013；相对应的，所述下导滑固定块407的下端开口靠近所述锁卡405的卡口4013。
如图1所示，轿箱的底部(也可以是顶部)设置有支架及控制部6，如图10-12 所示，所述支架及控制部6上装有RFID读写检测器601、智慧控制板602、音圈电机(为现有的，图10中示出音圈电机安装位603)和支架滑轮604；安全推杆605在所述智慧控制板602的控制下，由所述音圈电机驱动，执行收进和推出动作；所述安全推杆605上设置有圆锥杆608，所述圆锥杆608上下端均设置有与所述锁卡405卡合的凹槽609。
支架及控制部6包括有支架体606，所述RFID读写检测器601与所述支架体606连接；还包括有推杆组件607，所述推杆组件607沿所述支架体606上的支架滑轮604收进或推出，如图2所示；所述安全推杆605属于所述推杆组件 607的一部分。
智慧控制板602位于所述支架体606内；所述音圈电机也位于所述支架体606 内，由所述智慧控制板602的控制，驱动所述推杆组件607沿所述支架滑轮604 执行收进和推出动作。
检测单元5上设置有若干个检测单元固定孔502，用于将所述检测单元5与所述井道1上的导轨3固定连接，如图9所示；所述轿箱2上设置有导靴201，如图1所示。
本实施例中的基于人工智能的双向防坠保护电梯的控制方法，包括以下步骤：
S1：设定电梯轿箱2在相邻楼层之间上下正常运行的速度；
S2：下行时，路过相邻上层安全单元4，进行安全信号扫描，经过进入本层的检测单元5，进行检测信号扫描，智慧控制板602收到传输过来的安全信号和检测信号，即分析出记录电梯的运行态状；
正常运行停靠时，进入安全单元4扫描区域，再次校准电梯处于正常运行态状，推出安全推杆605，进行精确对准平层，校准记录停靠楼层，开门乘客进出电梯，等待轿箱2关门，在此期间，安全推杆605一直处于推出状态，对上、下客期间进保护，能有效防止严重超截等灾难性事件的发生，待安全关门后收进安全推杆605，轿箱2下行；
超速下行时，瞬间推出安全推杆605对超速电梯进行拦截，发超速信息，轿箱2被拦截停稳后开门，正是电梯正常开门位置，乘客走出电梯，待故障排除后复位；
上行时，上行期间，通过安全单元4与检测单元5检测到轿箱2超速时即发上行超速信号，瞬间推出安全推杆605对超速电梯进行拦截，发超速信息，轿箱 2被拦截停稳后开门，乘客走出电梯，待故障排除后复位。
所述步骤S2中，安全推杆605运行方式为：
S21：常推出，安全推杆605经常处于推出状态，安全速度或时间通过安全单元4时，安全推杆605收进，轿箱2顺利通过后安全推杆605即推出；超速时安全推杆605未收进，安全单元4拦截超速轿箱2；
S22：常收进，安全推杆605经常处于收进状态，只有通过检测单元5检测到轿箱2超速，安全推杆605推出，安全单元4拦截超速轿箱2，此状态在平层—>轿箱开门—>轿箱关门期间安全推杆推出，保护防坠。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，例如仅仅是简单的应用场景的替换，单独采用本发明中涉及到的可独立工作的部件；这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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