HK1259051B - 电梯数据通信布置 - Google Patents

Description

电梯数据通信布置

背景技术

现代电梯涉及许多能够处理信息的装置。这样的装置可能涉及使用电梯的所有方面。例如，在所有现代电梯中，电梯中的控制键和信息显示器都是由计算机控制的。除了控制相关装置外，可能还有其他装置用于提供信息或娱乐目的。例如，可能存在具有变化内容比如广告的信息屏幕。除了上述信息外，现代电梯还涉及处理和传输安全相关信息。通常电梯包括各种安全装置，用于监测不同的物体。例如，存在安全装置监测电梯轿厢的门和/或楼层上的门是否未适当地打开或关闭。当检测到这种缺陷时，必须将警报或信息消息传送给维护人员。在某些情况下，可以防止电梯的操作。

如根据上面可以理解，从电梯轿厢发送的信息可以根据重要性分类。通常在安全关键信息和其他信息之间存在区分。安全关键信息是重中之重，必须可靠地提交到目的地，不得有任何延误。

提供安全关键信息的可靠和快速传输的传统解决方案是针对安全关键信息具有单独的专用通信布置。例如，可以使用用于楼宇自动化的公知的总线系统比如LON(本地操作网络)或CAN(控制器区域网络)来传输非安全关键的信息。然后，对于安全关键系统，已经引入了单独的布置。

发明内容

需要将电梯安全和安全相关信息可靠地发送到安全控制系统。现有电梯通信装置可以用于通过处理接收到的安全和安全相关信息并在处理它之后通过通信总线将其从电梯轿厢或楼层设备发送到控制设备来传输该信息。单独的通信单元可以用于接收和处理安全和安全相关的数据包，然后通过用于安全和安全非关键提交的公共总线来对它们进行传输。

在以下描述中，安全关键电梯部件可以包括：传感器，其可以是具有至少一个直接断开动作触点的安全开关；安全电路，比如安全继电器布置或者两个或更多个非安全开关的组合，例如与单独的非安全开关相比，具有改进的故障安全特性的组合；这些改进的故障安全特性可以例如通过两个或更多个非安全开关的串联连接来实现。传感器也可以是非接触式接近传感器或其他类型的测量安全关键信息的传感器。可以装配传感器来测量例如电梯井道的入口的状态、电梯轿厢门的状态、电梯轿厢在电梯井道中允许的移动的极限、电梯轿厢活门的状态、电梯的超速调节器的操作、电梯井道的端部缓冲器的状态、要在电梯井道中形成的临时维修空间、利用超速调节器启动的安全装置的状态等。

安全关键电梯部件还可以包括处理器和用于将传感器与处理器连接的接口电路。安全关键电梯部件还可以包括联接到处理器或作为处理器的一部分的通信电路，使得来自安全关键电梯部件的传感器的数据可被传送到通信总线，并且进一步经由通信总线传送到例如电梯控制单元和/或电子安全控制器。

在以下描述中，安全非关键电梯部件可以是用于控制从电梯的安全角度来看不关键的任务的部件，比如接收来自电梯乘客的呼叫、表示诸如电梯轿厢位置信息或屏幕上的呼叫信息之类的信息、分配要由电梯轿厢服务的呼叫、控制电梯运动以在楼层之间转移乘客、控制电梯轿厢的照明等等。电梯安全的主要原理是在安全非关键电梯部件的操作异常或故障情况下，停止电梯并使电梯进入安全状态是安全关键电梯部件的任务。

也可能是同一电梯部件具有安全关键和安全非关键功能两者。即使在这种情况下，安全关键结构和安全非关键结构之间的区分也是明确的：如果电梯部件的子结构或子电路执行一个或多个安全关键功能，则该子结构或子电路被理解为安全关键电梯部件。

在一实施例中，公开了一种设备。该设备包括：由相应的通信微控制器控制的通信总线；至少一个连接，其配置为连接安全非关键电梯部件；以及至少一个微控制器，其配置为与至少一个安全关键电梯部件通信，其中，所述至少一个微控制器的微控制器中的至少一个与所述通信微控制器联接。

在另一实施例中，所述设备还包括配置为与安全关键部件通信的至少两个微控制器，并且所述至少两个微控制器中的一个配置为接收并进一步发送来自配置为与安全关键电梯部件通信的另一微控制器的安全关键信息。

在另一实施例中，配置成接收并进一步发送安全关键信息的所述微控制器配置为：从接收的通信数据包中提取数据；生成包括来自多个接收的数据包的信息的新数据包；以及进一步发送生成的新数据包。

在另一实施例中，所述设备还包括配置为与第二通信总线通信的第二通信微控制器。在另一实施例中，所述设备进一步配置为接收并处理从所述第二通信总线接收的数据包，并将处理的数据包发送到所述第一通信总线。

在进一步的实施例中，所述设备进一步配置为接收并处理从所述第一通信总线接收的数据包，并将处理的数据包发送到所述第二通信总线。

在一实施例中，所述通信总线是本地操作网络(LON)总线或控制器局域网(CAN)总线。

在一实施例中，公开了一种用于电梯系统的通信方法，其中，所述方法在通信设备中执行。所述方法包括：由相应的通信微控制器控制通信总线；从电梯部件接收安全非关键通信数据包；接收来自电梯部件的安全关键通信数据包；以及将所述数据包发送到通信总线。

在另一实施例中，所述方法还包括：从接收的通信数据包提取数据；生成包括来自多个接收的数据包的信息的新数据包；以及进一步发送生成的数据包。

在另一实施例中，所述通信方法还包括与第二通信总线进行通信。在另一实施例中，所述方法还包括接收并处理从所述第二通信总线接收的数据包，并将处理的数据包发送到所述第一通信总线。在另一实施例中，所述方法还包括接收并处理从所述第一通信总线接收的数据包，并将处理的数据包发送到所述第二通信总线。

在一实施例中，上述方法被实现为计算机程序并存储在计算机可读介质上。

上述电梯数据通信系统的优点包括使用公共通信总线发送需要可靠和及时接收的信息的可能性。这有利于电梯系统，其中安全和/或安全相关的信息不需要它们自己的通信系统。因此，不必要的部件可以从电梯移除。上面描述的布置通过处理传输进一步改进了常用电梯通信系统的容量，使得现有数据包的有效载荷被更有效地使用，并且传输协议头的容量损失被最小化。上面公开的布置的另一个好处是它可以在不需要改变电梯系统中的其它部件的情况下实现。因此，无需重新设计其他部件就很容易实现。

附图说明

被包括以提供对电梯数据通信布置的进一步理解并且构成本说明书的一部分的附图示出了实施例，并且与描述一起帮助解释电梯数据通信布置的原理。在附图中：

图1是电梯数据通信系统的通信卡的框图，

图2是电梯数据通信系统的框图，

图3是在电梯数据通信系统中使用的数据包的图示，

图4是包括两个分段的电梯数据通信系统的框图，

图5是电梯数据通信系统中的中继器卡的框图，以及

图6是在电梯数据通信系统中使用的示例方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考实施例，其示例在附图中示出。

在下面的表述中，特征“微控制器”是指小型计算机或计算单元。微控制器通常包括至少一个可编程处理器、存储器和输入/输出外设。通常，微控制器在单个集成电路上实现，然而，对于布置的所讨论的电梯数据通信来说这不是必需的，但是能够提供相同功能的任何计算装置可以用于相同的目的。

在图1中，公开的框图公开了使用具有LON(本地操作网络)的电梯的布置。该布置包括设备10，有时称为通信卡或通信装置。在以下描述中使用表述通信卡，然而，应该在实现的功能的上下文中理解它。图1的通信卡通过使用串行总线12和LON微控制器13连接到LON总线11。这些通常用于非安全关键的装置，比如电梯的显示器14和控制按钮15。

图1的通信卡10已被进一步修改以传输安全关键信息。这通过在通信卡10上提供一个或多个微控制器16、17来布置。在图1中，示出了示例配置。在图1的通信卡中公开了两个安全相关的微控制器。第一微控制器16通过双向通信总线连接到LON微控制器13，然而，也可以使用单向通信总线，使得LON微控制器13仅接收来自第一微控制器16的通信。在图1中，第二微控制器17通过第一微控制器16联接到LON微控制器13，然而，也可以将第二微控制器17直接连接到LON微控制器13。

在图1中公开了分别联接到第一和第二微控制器16、17的两个安全电路。在该图中，这两个安全电路是相同的，并且每个都包括一个安全开关。本领域技术人员理解的是，安全电路可以是不同类型的，并且一个微控制器可以控制一个以上安全开关。在该图中使用了簧片开关18a、18b。簧片开关是由磁场操作的开关，例如常用于电梯门等。

在下面的例子中，假定簧片开关18a、18b附接到未正确关闭的同一电梯门上。因此，需要提高安全警报。微控制器16、17都接收来自门未被正确关闭的相应簧片开关的信息。第二微控制器17将消息发送给第一微控制器16。第一微控制器16从簧片开关18a和第二微控制器17接收消息。第一微控制器16提取从第二微控制器17接收到的消息包并且生成组合的消息包，其包括在一个消息包中的来自簧片开关16、17的信息。

在图2中，示出了包括三层的建筑物。每个楼层配备有通信卡20-22，其可以是图1的通信卡或包括相同功能的其他通信卡。通信卡之间的箭头表示信息流的方向。如上所述，例如通过使用LON总线来实现信息传输。最终，信息到达电梯安全模块24和电梯操作控制25。在电梯安全模块24处接收安全关键消息，并且在电梯操作控制25处接收其他消息比如按钮和显示信息。如上面参考图1所述，通信卡可以包括到各种不同类型的安全开关和其他部件的连接。这些部件通常在设计建筑物时选择，然而之后也可以添加新的开关和部件。从通信卡接收的通信可被复制或以其他方式分配给安全模块24和电梯操作控制25。在复制的情况下，这些实体处理所接收的通信并提取相关部分以供进一步处理。提取后，按照常规方法处理消息。

在图3中，示出了适用于上面公开的布置的协议的数据包结构。在该图中公开了LON包30。包30由两个安全包组成，如图所示。安全包封装在LON包30内，使得LON包30中的第一个是普通LON头31。之后LON头迎来两个安全包和LON CRC32。每个安全包包括ID33、序列号34、状态消息35(有效载荷)和自己的CRC36。从这个结构可以检测哪个包是安全包，哪个不是。图3的结构当然是一个示例，并且可以使用提供用于识别来自其他包的安全包的装置的任何其他结构。当安全包可被识别时，它们可被正确地分配，例如在图2所示的布置中。

在图4中，公开了高层建筑物中的布置。如前所述，消息被分给电梯运行控制器40和安全模块41。图4的示例中的建筑物具有48层。每个楼层包括通信卡42-48。为了清楚起见，图中仅示出了一些楼层。在附图的建筑物中，将通信卡布置成分段，使得第一分段包括楼层1-24，第二分段包括楼层25-48。如前面的示例那样，通过使用LON总线来布置通信，然而，每个分段连接到中继器装置48-49。在该图中，楼层1-24连接到第一中继器28，楼层25-48连接到第二中继器49。

图5公开了中继器卡50的示例。中继器卡50与先前示例的通信卡类似，然而，其配置为从分段中的其他通信卡接收信息。中继器卡50通过串行端口54和LON微控制器53连接到LON总线51。此外，中继器卡包括如上所述连接到LON微控制器53的两个安全微控制器55和56。安全微控制器55和56进一步联接到第二LON微控制器57，第二LON微控制器57进一步连接到串行端口58以通过第二LON总线52进行通信。第二LON总线52是分段的LON总线。因此，来自分段的所有信息都通过串行端口58和第二LON微控制器52而接收在中继器卡50处。

在图5中，公开了两个安全微控制器55、56。例如，可以对这些微控制器的操作进行划分，以便第一个负责外发消息，第二个负责收到消息，以便分段将得到服务。在这种配置中，第一个安全微控制器也将处理从分段到达的非关键控制消息。这些消息可以在没有进一步处理的情况下被转发，或者它们可以以与安全关键消息类似的方式被处理，使得来自分段的消息被打包到一个包中。处理也可能涉及压缩。

在图6中，公开了一种使用与上面讨论的电梯数据通信布置相类似的布置的方法。在该方法中，在步骤60检查第一安全电路。通常以规则间隔检查安全电路并且生成状态信号。状态信号指示是否一切正常，或者是否存在可能的问题。

当已经检查安全电路并且已经获取了相应的状态时，在步骤61中生成包括该信息的数据包。该包包括与识别指示可能的缺陷的安全开关相关的信息。通常这是通过控制安全电路的微控制器完成的。然后在步骤62中进一步发送所生成的包。如上所述，由于以规则间隔检查状态，所以还可以以规则间隔生成和发送数据包。生成和发送的频率可以由负责电梯安全的主管部门负责。因此，最佳频率可能会根据安装参数和安装国家而变化。

在步骤63中，在微控制器或类似的处理单元处接收包。微控制器在一段时间间隔内提取接收到的数据包，使得在步骤64中可以接收到在该间隔或时间段期间提取的多个包。接收并提取的数据然后用于生成作为包括多个接收和提取的数据包的组合包的新数据包。该生成可能具有与如上所述相同或不同的频率。例如，组合的数据包可能在指定的时间段过期后发送。在另一实施例中，组合包总是在预定数量的接收的包被提取之后生成。在另一实施例中，频率是上述的组合，其中当超过提取的包的阈值数量或者超过预定的时间间隔时总是生成组合包。例如，可以在每200ms或10个提取的包之后生成包。间隔和相关规则通常根据法规设定的需要确定。在步骤66中，在生成之后，包被进一步发送。

以上公开的方法公开在仅具有一个分段的环境中。当使用一个以上分段时，可以从安全电路和/或其他通信卡接收数据包。

上述方法可被实现为在能够与移动设备通信的计算设备中执行的计算机软件。当软件在计算设备中被执行时，其配置为执行上述发明方法。该软件包含在计算机可读介质上，使得它可被提供给计算设备，图1的通信卡10。

如上所述，示例性实施例的部件可以包括用于保存根据本发明的教导编程的指令并且用于保存此处描述的数据结构、表格、记录和/或其它数据的计算机可读介质或存储器。计算机可读介质可以包括参与向处理器提供指令以供执行的任何合适的介质。计算机可读介质的常见形式可以包括例如软盘、软(磁)盘、硬盘、磁带、任何其它合适的磁介质、CD-ROM、CD±R、CD±RW、DVD、DVD-RAM、DVD±RW、DVD±R、HD DVD、HD DVD-R、HD DVD-RW、HDDVD-RAM、蓝光光盘、任何其他合适的光学介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPROM、任何其他合适的存储器芯片或盒式磁带、存储卡或计算机可从中读取的任何其他合适的介质。

对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，电梯数据通信布置的基本思想可以以各种方式实现。电梯数据通信布置及其实施例因此不限于上述示例；相反，它们可以在权利要求的范围内变化。

Claims (13)

1.一种电梯数据通信设备，包括：

由相应的通信微控制器(13)控制的通信总线(11)；

至少一个连接，其配置为连接安全非关键电梯部件(14、15)，所述连接经由通信微控制器被连接到通信总线；以及

至少一个微控制器(16、17)，其配置为与至少一个安全关键电梯部件(18a、18b)通信，其中，所述至少一个微控制器(16、17)的微控制器(16、17)中的至少一个与所述通信微控制器(13)联接。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备包括配置为与安全关键部件(18a、18b)通信的至少两个微控制器(16、17)，并且所述至少两个微控制器中的一个(16)配置为接收并进一步发送来自配置为与安全关键电梯部件(18b)通信的另一微控制器(17)的安全关键信息。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，配置成接收并进一步发送安全关键信息的所述微控制器(16)配置为：

从接收的通信数据包中提取数据；

生成包括来自多个接收的数据包的信息的新数据包；以及

进一步发送生成的新数据包。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述设备还包括配置为与第二通信总线通信的第二通信微控制器(57)。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述设备进一步配置为接收并处理从所述第二通信总线接收的数据包，并将处理的数据包发送到第一通信总线。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述设备进一步配置为接收并处理从所述第一通信总线接收的数据包，并将处理的数据包发送到所述第二通信总线。

7.根据前述权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述通信总线是本地操作网络(LON)总线或控制器局域网(CAN)总线。

8.一种用于电梯系统的通信方法，其中，所述方法在通信设备中执行，所述方法包括：

由相应的通信微控制器控制通信总线；

经由连接到安全非关键电梯部件的至少一个连接通过通信微控制器从电梯部件接收安全非关键通信数据包，所述连接经由通信微控制器被连接到通信总线；

通过至少一个微控制器接收来自电梯部件的安全关键通信数据包；以及

将所述数据包发送到通信总线。

9.根据权利要求8所述的通信方法，还包括：

从接收的通信数据包提取数据；

生成包括来自多个接收的数据包的信息的新数据包；以及

进一步发送生成的数据包。

10.根据权利要求8或9所述的通信方法，其中，所述方法还包括与第二通信总线进行通信。

11.根据权利要求10所述的通信方法，其中，所述方法还包括接收并处理从所述第二通信总线接收的数据包，并将处理的数据包发送到第一通信总线。

12.根据权利要求11所述的通信方法，其中，所述方法还包括接收并处理从所述第一通信总线接收的数据包，并将处理的数据包发送到所述第二通信总线。

13.一种计算机可读介质，包括具有代码的计算机程序，所述代码适于当在数据处理系统上执行时实现根据权利要求8-12中任一项所述的方法。