用于从无机房式的电梯装置中援救受困乘客的电梯救援系统已经被采 用。一种系统包括采用位于远处的一个走廊操纵面板上的控制柄。例如， 在无机房式电梯装置中，控制柄经电缆连接到位于提升间内的电梯上的机 械制动器。将控制柄、电缆、机械接口和安装都包括在内的做法显著地增 加了电梯系统的成本。而且，这样一种系统既取决于操作人员来调控电梯 速度，也取决需额外成本的电动机短路电路。例如，为了使电梯厢在提升 间向上或向下移动，以达到最近的安全的电梯停止位，操作人员必须重复 地释放和施加制动器。执行这种操作过程中，操作人员必须是一个高度熟 练的电梯技工，否则就要小心，如使制动器不释放达一个足够长的时间周 期以致使电梯厢达到一个危险的速度，当施加制动器时，该速度会在电梯 厢的突然减速期间导致严重的伤亡。

因此，本发明的目的是提供一种电梯救援系统，它可避免与现有技术的 电梯救援系统有关的上述缺点。
根据本发明的一种用于救援被困于电梯厢内的乘客的方法，包括以下步 骤：(a)切换一个救援启动开关，使得在援救操作中将电力从后备电源的 电源传输到所述电梯厢的一个电动机制动器线圈，从而使获得能量的线圈 释放该电动机制动器，以将电梯厢移动到一个希望的停止位；(b)测量电 梯厢速度，并由此产生对应于电梯厢速度的一个速度控制信号；(c)监视 对于超速情况的所述速度控制信号，并且当所述速度控制信号低于一个预 定值时向电动机制动器线圈传输电力并且当所述速度控制信号高于一个预 定值时施加所述电动机制动器以使所述电梯厢停止。
根据本发明的一种具有一个救援系统的电梯，包括：一个电源；一个开 关，用于将电力从所述电源传输到电梯厢的一个电动机制动器线圈，从而 使获得能量的线圈释放该电动机制动器；一个速度检测器，用于产生对应 于所述电梯厢的速度的一个速度控制信号；一个超速检测电路，具有一个 用于从所述电源接收电力的第一输入端，一个用于接收所述速度控制信号 的第二输入端，和一个用于当所述速度控制信号低于一个预定值时向所述 电动机制动器线圈传输电力并且用于当所述速度控制信号高于一个预定值 时施加所述电动机制动器以停止所述电梯厢的输出端。
在本发明的一个方面，一种电梯救援系统，包括一个后备电力的电源。 一个手动操作的救援启动开关可切换地使得在援救操作中将电力从电源传 输到电梯厢的一个电动机制动器线圈，从而使获得能量的线圈释放该电动 机制动器，以将电梯厢移动到一个希望的停止位。一个速度检测器测量电 梯厢速度，并由此产生对应于电梯厢速度的一个速度控制信号。一个超速 检测电路具有一个用于当从电源接收电力时启动该电路的第一输入端，一 个用于接收速度控制信号的第二输入端，和一个用于当速度控制信号是低 于一个预定值时向电动机制动器线圈传输电力并且用于当速度控制信号是 高于一个预定值时自动停止电力的传输的输出端。一个手动操作的制动器 释放开关具有一个输入端和一个输出端。该输入端连接至超速检测电路的 输出端，而该制动器释放开关的输出端连接至电梯厢的电动机制动器线 圈，用于当制动器释放开关被闭合时传输电力，以释放电动机制动器。
在本发明的另一个方面，一种电梯救援系统，包括后备电力的一个电 源。一个手动操作的救援启动开关可切换地使得在援救操作中将电力从电 源传输到电梯厢的一个电动机制动器线圈，从而使获得能量的线圈释放该 电动机制动器，以将电梯厢移动到一个希望的停止位。一个速度检测器测 量电梯厢速度，并由此产生对应于电梯厢速度的一个速度控制信号。一个 超速检测电路具有一个用于当从电源接收电力时启动该电路的第一输入 端，一个用于接收速度控制信号的第二输入端，和一个用于当速度控制信 号是低于一个预定值时向电动机制动器线圈传输电力并且用于当速度控制 信号是高于一个预定值时自动停止电力的传输的输出端。一个手动操作的 制动器释放开关具有一个输入端和一个输出端。该输入端连接至超速检测 电路的输出端，该输出端连接至电梯厢的电动机制动器线圈，用于当制动 器释放开关被闭合时传输电力，以释放电动机制动器。一种门区域显示器， 当电梯厢通常处于一个希望的电梯停止位时它会显示。
附图说明
图1是实施本发明的电梯救援系统的一个示意性方框图。

参照图1，实施本发明的电梯救援系统通常以参考标号10来表示。系 统10包括以虚线12包围的部件，这些部件最好位于一个电梯停止位的容 易接触的一个紧急检测(E&I)服务面板的中央。
系统10包括一个电池装载及监控器电路14、一个后备电源16，例如直 流电池、一个电压转换器电路18、一个超速检测电路20、一个速度编码器 22、一个救援启动开关24、一个供选用的超速安全开关26、一个第一制动 器释放开关28和第一制动器释放指示器30、一个供选用的第二制动器释放 开关32和一个供选用的第二制动器释放指示器34、一个速度指示器36、 和一个门区域指示器38。在一个援救操作中，系统10使与一个电梯厢(未 示出)相关的电动机制动器44的一个第一电动机制动器线圈40和一个供选 用的第二电动机制动器线圈42被重复地施加能量和去除能量，以使电梯厢 移动到一个希望的的停止位，最好是最近的电梯停止位。
电池装载及监控器电路14是一个传统的装载电路，它从一个交流电源 接收电力，并且连接至直流电池16的一个输入端，用于对电池充电并且监 视电池，以确保该电池维持其充电。电池16最好是12V直流电池，用于提 供约1.3安培、约130伏特的直流电的转换后的电力，总供电时间达到比 约十分钟的操作周期(即电池电力的非中断和中断的供电)多出约四分钟。
救援启动开关24最好是一个手动操作的、三位置键锁定按钮，它可在 三个位置之间切换：正常操作、救援操作、和制动器测试。电压转换器电 路18最好是一个从12V直流到130V直流的电压转换器，包括一个连接至 救援启动开关24的一个输出端50的第一输入端48、一个连接至电池16的 一个输出端的第二输入52、和一个输出端54。电压转换器电路18最好是 一个传统的直流到直流的电压转换器，当电压转换器电路被救援启动开关 24启动的情况下，它在其第二输入端52接收一个第一电压，并且在其输出 端54产生一个相对较高的第二电压。
超速检测电路20是一个传统的处理器，包括一个与电压转换器电路18 的输出端54相连接的一个第一输入端56，用于接收来自电池的、已转换成 适用于为驱动电动机制动器44的第一和第二线圈40、42提供电力的第二 电压电平的电力。超速检测电路20还包括一个第二输入端58，用于接收一 个来自速度编码器22的速度控制信号。
速度编码器22最好是一个速度编码器，但可以用其它类型的速度检测 器来替代。速度编码器22与一个传统的电梯机械滑轮(未示出)结合使用， 该滑轮具有一个接口，其中一个连接到其中一个机械滑轮凸缘的圆环具有 其直径例如大约是120mm内径、160mm外径的孔(未示出)，用于为速度编码 器提供反馈。速度编码器22最好包括一个马蹄形传感器，用于发送两个光 束穿过圆环中的孔。利用已知的方法，将传送过圆环的孔并且被速度编码 器接收的光脉冲次数用来确定电梯厢沿提升间的位置。而且，由速度编码 器22每单位时间所接收的光脉冲次数可被速度编码器用来产生一个具有对 应于电梯厢速度的信号幅度的速度控制信号。或者，门区域指示器传感器 45可连接至超速检测电路20，以当电梯厢已在门区域范围内并且与最近的 用于出入的安全停止位相对准时作出指示。
当超速检测电路20接收的由速度编码器22所产生的速度控制信号是低 于一个显示电梯厢是静止的或正沿提升间以安全速度移动至希望的作为出 入的停止位的预定值时，超速检测电路将在其第一输入端56所接收到的电 力传输到一个第一输出端60。当速度控制信号到达一个显示电梯厢已达到 一个第一最高安全速度的预定值时，比如约0.63m/s，超速检测电路20不 将在其第一输入端56所接收到的电力传输到其第一输出端60。
速度指示器36具有一个与超速检测电路20的一个第二输出端64相连 接的输入端62，并且最好包括多个可视的指示器66，66，例如发光二极管 (LED)，用于可视地指示电梯厢的速度。由可视指示器所覆盖的优选的速度 范围是大约正或负0.5m/s。速度显示器36最好还包括一个第一报警器67， 用于当电梯厢达到第一最高安全速度时发出可听的警报。例如，一个单一 的发光的可视指示器66可对应于一个静止状况或低速，两个发光的可视指 示器66、66可对应于稍快的速度，如此类推直至五个发光的可视指示器， 表示电梯厢正以第一最高安全速度运行，并且电动机制动器44应自动地或 手动地被施加，以停止电梯厢。
另外，可视指示器66，66还可传递电梯厢向上还是向下移动的信息。 例如，一个中间的可视指示器66可以在电梯起动时首先发光。如果电梯厢 向上移动，下一个发光的可视指示器66可在中间的可视指示器66的右侧。 相反，如果电梯厢向下移动，下一个发光的可视指示器66可在中间的可视 指示器66的左侧。当然，将可视指示器66、66垂直地设置可直观地显示 电梯厢的移动方向可能是合乎希望的。
门区域指示器38具有一个与超速检测电路20的一个第三输出端70相 连接的输入端68，并且最好包括一个或两个可视指示器72，72，例如LED 指示器，用于可视地指示电梯厢是否已接近一个希望的电梯停止位，在该 处在电梯厢内受困的乘客可以出来。门区域指示器38最好包括一个第二可 听报警器73，用于在电梯厢进入一个门区域内发出警报。作为一个例子， 当电梯厢的地面大致上处于一个门区域中时，其中一个可视指示器72会发 光，该门区域定义为用于乘客从电梯厢离开的安全出口的停止位的地面高 度以上和/或以下的一个细小的预定距离处(即，在一或二英尺之内)。作为 另一个例子，当电梯厢的地面处于门区域范围内并且也与用于安全出入的 希望的停止位的地面水平相对地对准时，另一个可视指示器72或两个可视 指示器72，72会发光。在电梯厢的护趾板的低端低于停止位的地面处，最 好应使电梯厢停止。
假如超速检测电路20失效的话，超速安全开关26可选择地作为一个附 加装置，用于防止电梯厢超越一个比第一最高安全速度还高的第二最高安 全速度。超速安全开关26包括一个控制输入端74，它连接至在电梯系统中 已安装好的传统的调速器超速触点76。超速安全开关26还包括一个连接至 超速检测电路20的第一输出端60的输入端78，和一个输出端80，用于当 电梯厢以低于第二最高安全速度的速度行走时超速安全开关处于闭合状态 的情况下向电动机制动器44的电力制动器线圈40、42输送电力。如果由 于电梯厢处于第二最高安全速度而使调速器超速触点76断开达至少一个预 定的时间周期，例如100ms，已断开的调速器超速触点76会经器控制输入 端74使超速安全开关26断开，据此截断对制动器线圈40、42的电力，继 而使制动器线圈除去能亮，以施于电动机制动器44并停止电梯厢。在未授 权的美国专利申请号OT-4542对超速安全开关26有更详细的描述，该文件 于______提交，其名称为“电梯超速开关的遥控存储和重置”，其公开作 为参考而结合于本文。
第一制动器释放开关28包括一个连接至超速安全开关26的输出端80 的输入端82，和一个经第一制动器释放指示器30，例如LED，连接至电动 机制动器44的第一线圈40的输出端84。同样，第二制动器释放开关32包 括一个连接至超速安全开关26的输出端80的输入端86，和一个经第一制 动器释放指示器34，例如LED，连接至电动机制动器44的第二线圈42的 输出端88。第一和第二制动器释放开关28、32最好都是可复位的、手动操 作的、恒压的开关，该开关必需是手动地保持在一个闭合位置，以从电源 16向电动机制动器44的第一和第二电动机制动器线圈40，42输送电力。
图1中实施的本发明的操作将用于解释以下的情况，其中由于电梯系统 的故障，例如电力失效或安全链断开，使得电梯停于电梯提升间的楼层停 止位之间。本发明的系统10典型地被用于使电梯厢向上移动到距最近的安 全电梯停止位约11米的地方。当电梯安全设备正常操作并且没有与电梯轨 啮合时，本发明的操作可以实施。如果安全链不能正常发挥功能，必需采 取措施以确保电梯厢能安全移动，包括确保提升间上的所有门都关闭、锁 定、并标明“停止使用”。一个典型的救援情况是，由于电路故障或供应 安装该电梯系统的大楼的电力中断，所以用于驱动第一和第二线圈40、42， 或相关的驱动硬件、软件的电梯控制器90失效。
在一种紧急情况中，设置在紧急检则服务面板12中的救援启动开关24 从正常模式切换到救援模式，以便经其第一输入端48启动电压转换器38， 以将电源16产生的电力的电压电平转换到一个适合于激励第一和第二电动 机制动器线圈40，42的电平。更具体地，被启动的电压转换器18在其第 二输入端52接收具有从后备电池16产生的一个第一直流电压电平的电 力，该电池已经预先在交流电力供应时由电池装载及监控器电路14充电。 电压转换器18所接收的电力被转换为一个第二直流电压电平，该电平最好 高于第一电压电平，以便为电动机制动器44的第一和第二线圈40，42提 供能量。然后，第一和第二制动器释放开关28，32被手动地闭合，最好是 对该开关仅保持一个恒定压力的方式。第一和第二制动器释放开关28，32 最好根据对其插入一个钥匙而以按钮形式操作，使得救援系统10不会被未 授权人员操纵。
超速检测电路20在其第一输入端56接收已转换的电力。同时，速度编 码电路22通常首先将速度控制信号传送到超速检测电路20的第二输入端 58，以指示电梯厢是静止的。由于速度控制信号初始地具有一个低于与受 困的电梯厢的第一最高安全速度相对应的一个预定值的数值，超速检测电 路20将在其第一输入端56接收的电力传送到其第一输出端60。超速检测 电路20也将一个或多个控制信号经其第二输出端64传送到速度指示器 36，用于使一个或多个可视指示器66，66发光，而发光的可视指示器的数 目对应于电梯厢的速度。由于电梯厢的速度在初始时是零，没有或只有一 个可视指示器66会初始地发光。超速检测电路20也将一个或多个控制信 号经其第三输出端70传送到门区域指示器38的输入端68，以显示电梯厢 是否处于门区域内，并且电梯厢地面是否与用于乘客出入的一个希望的停 止位对准。
超速检测电路20的第一输出端60的电力通过超速安全开关26被传 输，该开关在安全电梯速度期间处于闭合状态。该电力进一步通过第一和 第二制动器释放开关32，34而传送，该两开关由于操作人员对开关维持压 力而被保持在闭合状态。于是，电力是这样被传送的，从电源16开始，通 过一系列相连接的部件，包括电压转换器18、超速检测电路20、超速安全 开关26，并通过第一和第二制动器释放开关28，32，以分别为第一和第二 电动机制动器线圈40，42提供能量，据此释放电动机制动器44以将电梯 厢移动到希望的的电梯停止位。第一和第二制动器释放指示器30，34会发 光，以显示第一和第二制动器释放开关28，32被闭合，并且将电力提供给 第一和第二电动机制动器线圈40，42。
如果包括乘客在内的电梯的重量大于电梯配重的重量，电梯厢会开始向 下移动。相反，如果包括乘客在内的电梯的重量是小于电梯配重的重量， 电梯厢会开始向上移动；如果包括乘客在内的电梯的重量与电梯配重的重 量相等，可以对电梯厢加上重量以产生用于移动电梯厢的不平衡。
当电梯厢开始向上或向下移动到所希望的用于出入的电梯停止位时，电 梯厢速度会逐渐增加。速度编码器22将检测速度增加，并且连续地向超速 检测电路发送更新的速度控制信号，该信号具有一个对应于电梯厢瞬时速 度的数值。超速检测电路20经其第二输出端64将速度信息传送到速度显 示器36的输入端62，以允许操作人员借助于已发光的可视指示器66，66的 数目来确定电梯厢的目前速度。可视指示器66，66提供一个附加的装置， 用于确定系统10是否正常发挥功能。例如，如果所有可视指示器66，66 都发光，则指示电梯厢正在以最高安全速度移动，操作人员则可释放来自 第一和第二制动器释放开关28、32的压力，以打开这些开关，并因此打开 从电源16至第一和第二电动机制动器线圈40，42的电路路径。利用切断 对第一和第二电动机制动器线圈40、42的电力，该线圈被除去能量，导致 应用电动机制动器44去停止电梯厢。
超速检测电路20还经其第三输出端70将门区域信息传送至门区域指示 器38的输入端68，以允许操作人员借助于已发光的可视指示器72、72来 确定电梯厢是否处于用于安全出入的希望的电梯停止位的一个门区域内。 例如，其中一个可视指示器72可发光，以指示电梯厢的地面处于最近的电 梯停止位的楼层的一个安全距离内，例如一或二英尺，或者另一个或两个 可视指示器72，72可发光，以指示电梯厢的地面是与最安全情况下乘客出 入的最近的电梯停止位大体上对准。当可视指示器72、72发光时，操作人 员可打开第一和第二制动器释放开关28、32，以使第一和第二电动机制动 器线圈40、42除去能量，据此应用电动机制动器44去停止电梯厢。操作 人员也可以闭合第一和第二制动器释放开关28、32，以继续将电梯移动到 另一个停止位，比如在这样的情况下，即第一个停止位是不安全的，或者 机械师需要将电梯厢移动到接近顶部停止位，以便能到达电梯的机件。
现在回到这样的情况，即救援启动开关24被设置在救援位置，并且第 一和第二制动器释放开关28，32被手动地被保持在一个闭合位置，以向第 一和第二电动机制动器线圈40，42提供电力，速度编码器22将产生并且 通常连续地向超速检测电路20发送更新的速度控制信号。当超速检测电路 20接收具有指示电梯厢已到达第一最高安全速度的值的速度控制信号时， 超速检测电路不会将电力从其第一输入端56输送到其第一输出端60，据此 自动停止向第一和第二电动机制动器线圈40，42的电力供应。因此，被除 去能量的线圈40，42导致应用电动机制动器44去停止电梯厢。经过一个 预定的时间周期之后，例如一秒钟，超速检测电路20最好能自复位到一个 将电力传输给其第一输出端60的状态，以便重新对第一和第二制动器线圈 40，42提供能量，据此释放电动机制动器44并且开始将电梯厢再移动到最 近的用于安全出入的停止位。由于电梯厢在到达停止位之前会被起动和停 止若干次，于是出现了在自动化特性和到达最近电梯停止位之前的平滑行 驶之间的协调，该自动化特性用于防止电梯速度变成危险的高速。
如果超速检测电路20对停止为第一和第二电动机制动器线圈40，42 提供电力的操作失效的话，电梯厢会以超越第一最高安全速度的方式继续 增加速度。如果速度指示器36仍正常发挥功能的话，操作人员可以从可视 指示器66，66见到电梯厢已到达第一最高安全速度，于是通知他要打开第 一和第二制动器释放开关28，32，以停止对第一和第二电动机制动器线圈 40，42的电力供应，据此应用电动机制动器44并且停止电梯厢。如果速度 指示器36与超速检测电路60同时失效的话，一旦电梯厢到达更高的第二 最高安全速度，作为传统的电梯系统的构成部分的调速器超速触点76会自 动打开超速安全开关26，以停止对第一和第二电动机制动器线圈40、42的 电力供应，以便应用电动机制动器44并且停止电梯厢。超速安全开关26 最好是可复位的，以便恢复第一和第二电动机线圈40、42的能量供应。
救援系统10也可以用于测试一个单一的与电动机制动器线圈相关的电 动机制动器蹄片是否会停止电梯厢。在这种情况下，救援启动开关24被切 换到使超速检测电路失效的制动器测试位置。对电梯控制器90提供的电力 被切断，同时第一和第二制动器释放开关28，32的其中之一保持在一个闭 合状态，以便对各电动机制动器线圈40、42提供能量，从而使与该线圈相 关的那个制动器蹄片保持在一个释放状态，以便确定是否在另一个制动器 蹄片失效时，只有一个制动器蹄片也足以停止电梯厢。
本发明的优点是系统10利用现有的部件以提供一种低廉的、可靠的方 法，用于将受困的电梯厢安全地移动到最近的乘客可安全出入的停止位。
本发明的第二个优点是超速检则电路是自动的，并且因此无需依赖人工 监示，用于在电梯厢到达一个不安全速度之前减慢其速度。
本发明的第三个优点是，如果超速检测电路20未能更好地确保电梯厢 在到达最高安全速度时会被自动停止，超速安全开关26提供额外的安全程 度。因此，无需通知有经验的电梯技工，以致引起在解救受困乘客上的延 误。只有较少甚至没有技术训练的人员，例如已在旁的大堂接待员或护卫 人员，可安全地操作本发明，从而节省在解救乘客上的宝贵时间。
本发明的第四个优点是可视指示器提供另一个安全性，在电梯厢一旦达 到过大速度时，允许操作人员手动停止电梯厢。
本发明的第五个优点是，通过消除要联系和等待电梯技工的到达，系统 10可以在救援工作开始后十五分钟内救出受困的乘客。
虽然已参照一个解释性的实施例对本发明进行了表示和描述，对于本领 域的普通技术人员来说，应该理解到，在不偏离本发明的精精和范围的情 况下，可在形式和细节上作出上述和许多其它的更改、删除或增加。例如， 可以通过只对一个电动机线圈提供和除去能量来采用本系统。速度和门区 域指示器可以采用其它的形式，例如以数字数目显示电梯厢速度和距电梯 停止位的距离。还有，其它的速度检测器可以替代速度编码器。因此，如 解释性的实施例所示和描述的本发明已经以说明而非限制的方式得到表 达。
本发明申请是申请日为2000年3月20日、申请号为00807846.7、发 明名称为“电梯救援系统”的专利申请的一个分案申请。