具有载重视觉化的自学习型电梯系统的制作方法

1.本实用新型有关于一种电梯系统，特别是一种具有载重视觉化的自学习型电梯系统。


背景技术：

2.目前电梯系统的超载感测系使用接触式单触点微动开关来进行侦测；但是，由于在动作点与复归点之间存在着间隙，再加上不同的楼层高低会有钢索延伸的问题，因此载重还未达到真实超载标准时即产生误动作，此将导致电梯系统产生误判。例如，某个电梯的额定载重为3公吨，但在载重仅2.5公吨时电梯系统即检知超载，此将造成使用上的不方便，而经实证结果显示，2公吨以上的电梯重量即存在着结构上载重侦测问题。
3.上述问题是由多项机构所造成的，其原因是刚开始时无法准确地测量测试配重的有效资料，导致后续是否超载的标准不够准确；以运作于15层楼的电梯为例，电梯车厢停靠在1楼与停靠在15楼的资料差异甚大，而载重越大的电梯车厢偏差也越大；虽然在同一层楼的状况会呈现线性，但是不同楼层之间的偏移量与线性斜率皆为不同。其中，电梯的钢索头的弹簧在弹性限度内是会遵守虎克定律的，但是一旦受力超过弹性限度，则会产生永久形变而无法恢复原状。
4.在决定电梯是否超载的标准上，目前的电梯系统是以单一曲线及偏移量取得0％(空载)、50％(平衡)、85％(满载)及100％(超载)一共四个载重点作为电梯逻辑讯号；亦即，电梯不管楼层是高或低，皆仅使用这四个载重点；但是，这四个载重点会随着电梯楼层高低有所不同，因此目前的电梯存在着高低楼层超载误差大的问题，而目前的电梯记忆点取得的方式为：首先在电梯车厢内放入测试配重(超载或满载等等)，接着测试人员于钢索头安装微动开关，并调整微动开关至触发位置，即完成了一个载重点调整；因此，如果要求测试人员将例如10层楼5公吨载重的货梯逐层记录，每一层楼都搬测试配重测试，并且记录这四个载重点，实在是过于繁复(由于推高机无法进入多数楼层的电梯，而若以人力搬重则显耗时耗力，更不易达成)。
5.再者，目前的超载侦测的作法是，电梯于最低楼层放置配重(例如超载重量)，再调整微动开关顶杆，使其轻微触动微动开关，即调整好超载讯号，但是因为前述钢索延伸等等问题，会造成同样超载重量在高楼层不会动作的问题，但若改在高楼层调整超载讯号，则会在低楼层电梯车厢内还未达到真正的超载重量即发出警报。再者，设定好微动开关之后，若电梯车厢内无对应的超载重量，则不易后续的再校准；亦即当发生微动开关位置偏移、损坏或电梯钢索更换(需拆装钢索头)等等问题时，需重新搬入超载重量的配重进入电梯车厢以调整微动开关讯号，显得既费时又费力。
6.而且，目前电梯系统的最大问题是，电梯维护维修人员无法直接且容易地观看关于电梯系统的超载信息，此对于电梯的维护维修来说显得非常的不方便。


技术实现要素：

7.为解决上述问题，本实用新型目的在于提供一种具有载重视觉化的自学习型电梯系统。
8.本实用新型提供一种具有载重视觉化的自学习型电梯系统，包含：一电梯装置；一近接开关，该近接开关相对于该电梯装置而设置；一类比转数位转换器，该类比转数位转换器电性连接至该近接开关；一微处理器，该微处理器电性连接至该类比转数位转换器及该近接开关；及一显示器，该显示器电性连接至该微处理器，其中该电梯装置包含：一钢索头，该近接开关相对于该钢索头而设置，其中该近接开关被配置为侦测该近接开关与该钢索头之间的距离以相应地产生一类比电压讯号，并且该近接开关被配置为传送该类比电压讯号至该类比转数位转换器及该微处理器；该类比转数位转换器被配置为转换该类比电压讯号成为一数位讯号，并且该类比转数位转换器被配置为传送该数位讯号至该微处理器；该微处理器被配置为驱动该显示器以显示该类比电压讯号的一类比信息以及该数位讯号的一数位信息。
9.优选地，其中该微处理器更被配置为驱动该显示器以显示一当前载重行进记忆信息、一当前楼层载重百分比信息、一停靠楼层图形化信息、一电梯门开关图形化信息、一车厢内重量信息及一车厢内重量百分比信息。
10.优选地，其中该当前载重行进记忆信息为一当前载重上停记忆信息或一当前载重下停记忆信息。
11.优选地，其中该当前楼层载重百分比信息包含一当前楼层载重百分的零数值以及一当前楼层载重百分之百数值。
12.优选地，其中该显示器为一触控荧幕；该类比转数位转换器为一16位元类比转数位转换器。
13.优选地，该自学习型电梯系统为应用于一测试配重，该具有载重视觉化的自学习型电梯系统更包含：一存储器，该存储器系电性连接至该微处理器，其中该具有载重视觉化的自学习型电梯系统被配置为在不同高度及上行下行不同方向承载该测试配重以产生一学习曲线图；该存储器被配置为储存该学习曲线图。
14.优选地，其中该电梯装置更包含：一蜂鸣器，该蜂鸣器电性连接至该微处理器，其中该微处理器被配置为比较该数位讯号与该学习曲线图内的一相应信息；如果该数位讯号大于该学习曲线图内的该相应信息，则该微处理器被配置为传送一电梯超载讯号至该蜂鸣器以使该蜂鸣器发出声音。
15.优选地，该自学习型电梯系统也可应用于一楼层地板，其中该电梯装置更包含：一支架，该近接开关安装于该支架上以朝向该钢索头；一承载座，该承载座设置于该楼层地板上，该支架设置于该承载座上；及一钢索组，该钢索组的一端穿过该楼层地板及该承载座以连接至该钢索头。
16.优选地，其中该电梯装置更包含：一电梯车厢，该电梯车厢连接至该钢索组；一电梯主机装置，该电梯主机装置透过该钢索组连接至该电梯车厢；及一电梯配重，该钢索组的另一端经过该电梯车厢、该楼层地板、该承载座及该电梯主机装置连接至该电梯配重。
17.优选地，其中该钢索头包含：至少两个弹簧，该弹簧设置于该承载座上，其中该承载座包含：至少两个机械支持梁，该机械支持梁设置于该楼层地板上，该支架设置于该机械
支持梁上。
18.本实用新型的功效在于显示关于电梯系统的超载信息。
19.为了能更进一步了解本实用新型为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型的目的、特征与特点，当可由此得到深入且具体了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制者。
附图说明
20.通过附图中所示的本实用新型优选实施例的具体说明，本实用新型上述及其它目的特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
21.图1为本实用新型优选实施例具有载重视觉化的自学习型电梯系统的概略示意图。
22.图2为本实用新型优选实施例具有载重视觉化的自学习型电梯系统的电子部份的方块图。
23.图3为本实用新型优选实施例具有载重视觉化的自学习型电梯系统在该楼层地板上的示意图。
24.图4为图3的局部放大图。
25.图5为本实用新型优选实施例电梯超载自学习流程图。
26.图6为本实用新型优选实施例电梯自学习测试资料曲线图(学习曲线图)。
27.图7为本实用新型显示器之一实施例显示示意图。
28.图8为本实用新型优选实施例显示器组装至电路板上的示意图。
29.附图标记：
30.1:具有载重视觉化的自学习型电梯系统
31.2:测试配重
32.3:楼层地板
33.11:电梯装置
34.12:近接开关
35.13:微处理器
36.14:存储器
37.15:蜂鸣器
38.16:显示器
39.17:类比转数位转换器
40.18:电路板
41.1101:钢索头
42.1102:支架
43.1103:承载座
44.1104:钢索组
45.1105:电梯车厢
46.1106:电梯主机装置
47.1107:电梯配重
48.1108:弹簧
49.1109:机械支持梁
50.1201:类比电压讯号
51.1301:电梯超载讯号
52.1701:数位讯号
53.a1:第一曲线
54.a2:第二曲线
55.a3:第三曲线
56.a4:第四曲线
57.p1:第一点
58.s02:步骤
59.s04:步骤
60.s06:步骤
61.s08:步骤
62.s10:步骤
63.s12:步骤
具体实施方式
64.在本说明书当中，提供了许多特定的细节，以提供对本实用新型具体实施例的彻底了解；然而，本领域技术人员应当知晓，在没有一个或更多个该些特定的细节的情况下，依然能实现本实用新型的目的；在其他情况下，则未显示或描述众所周知的细节以避免模糊了本实用新型的主要技术特征。有关本实用新型的技术内容及详细说明，配合图式说明如下：
65.在本说明书当中，提供了许多特定的细节，以提供对本实用新型具体实施例的彻底了解；然而，本领域技术人员应当知晓，在没有一个或更多个该些特定的细节的情况下，依然能实践本实用新型；在其他情况下，则未显示或描述众所周知的细节以避免模糊了本实用新型的主要技术特征。有关本实用新型的技术内容及详细说明，配合图式说明如下：
66.请参考图1，其为本实用新型具有载重视觉化的自学习型电梯系统的概略示意图；并请同时参考图2，其为本实用新型具有载重视觉化的自学习型电梯系统的电子部份的方块图。本实用新型提供的具有载重视觉化的自学习型电梯系统1应用于一测试配重2及一楼层地板3，该具有载重视觉化的自学习型电梯系统1包含一电梯装置11、一近接开关12、一微处理器13、一存储器14、一显示器16及一类比转数位转换器17，该电梯装置11包含一蜂鸣器15、一钢索头1101、一支架1102、一承载座1103、一钢索组1104、一电梯车厢1105、一电梯主机装置1106、一电梯配重1107，该钢索头1101包含至少两个弹簧1108，该钢索组1104通常包含多条钢索。虽然图1及图2揭露了许多的元件及结构，但须知本实用新型仅需要该电梯装置11、该近接开关12、该微处理器13、该显示器16、该类比转数位转换器17及该钢索头1101即可达成本实用新型的目的及功效。
67.该类比转数位转换器17电性连接至该近接开关12；该微处理器13电性连接至该近接开关12、该存储器14、该蜂鸣器15、该显示器16及该类比转数位转换器17；该近接开关12相对于该电梯装置11的该钢索头1101而设置；该近接开关12安装于该支架1102上以朝向该钢索头1101；该承载座1103设置于该楼层地板3上；该支架1102设置于该承载座1103上；该钢索组1104的一端穿过该楼层地板3及该承载座1103以连接至该钢索头1101；该钢索组1104的另一端经过该电梯车厢1105、该楼层地板3、该承载座1103及该电梯主机装置1106连接至该电梯配重1107；该电梯车厢1105连接至该钢索组1104；该电梯主机装置1106透过该钢索组1104连接至该电梯车厢1105；该些弹簧1108设置于该承载座1103上。
68.该电梯主机装置1106由于降下或拉升该电梯配重1107而相应地使该电梯车厢1105上升或下降，同时该些弹簧1108会相应地改变，且该近接开关12与该钢索头1101之间的距离会改变。该近接开关12被配置为侦测该近接开关12与该钢索头1101之间的距离以相应地产生一类比电压讯号1201，并且该近接开关12被配置为传送该类比电压讯号1201至该类比转数位转换器17及该微处理器13；该类比转数位转换器17被配置为转换该类比电压讯号1201成为一数位讯号1701，并且该类比转数位转换器17被配置为传送该数位讯号1701至该微处理器13。
69.请参考图7，其为本实用新型的显示器之一实施例显示示意图；并请同时参考图2。该微处理器13被配置为驱动该显示器16以显示该类比电压讯号1201之一类比信息(亦即图7中显示为”侦测电压”的栏位)、该数位讯号1701之一数位信息(亦即图7中显示为”a/d数值”的栏位)、一当前载重行进记忆信息(亦即图7中显示为”上记忆”的位置)、一当前楼层载重百分比信息(亦即图7中显示为”a值1000”以及”b值2056”的位置)、一停靠楼层图形化信息(亦即图7中显示为”b1”的位置，代表目前电梯停在地下一楼)、一电梯门开关图形化信息(亦即图7中显示电梯门紧闭的位置)、一车厢内重量信息(亦即图7中显示为”车厢重量kg”的栏位)及一车厢内重量百分比信息(亦即图7中显示为”车厢重量％”的栏位)。
70.该当前载重行进记忆信息为一当前载重上停记忆信息(如图7中显示为”上记忆”，代表电梯采用上行记忆)或一当前载重下停记忆信息(会显示为”下记忆”，代表电梯采用下行记忆，但目前未显示于图7中；”上记忆”及”下记忆”只会择一显示与采用)；该当前楼层载重百分比信息包含一当前楼层载重百分之零数值(亦即图7中显示为”a值1000”的位置)以及一当前楼层载重百分之百数值(亦即图7中显示为”b值2056”的位置)。此外，按下图7中显示为”回首页”的位置则会回到操作画面的首页(未示于图7)。再者，该车厢内重量信息系为电梯系统依据斜率与当前该数位讯号1701之该数位信息计算所得，而该车厢内重量百分比信息则系为电梯系统依据记忆的空载数值、满载数值与当前该数位讯号1701的该数位信息计算所得。
71.请参考图8，其本实用新型显示器组装至电路板上的示意图。该显示器16组装至一电路板18上。
72.请复参考图2及图7，该显示器16可为例如但本实用新型不限定为一触控荧幕或一人机界面，该类比转数位转换器17可为例如但本实用新型不限定为一16位元类比转数位转换器，且采用i2c界面上传资料，而外部通讯界面则采用差动式传输rs485模式。请复参考图1及图2，该具有载重视觉化的自学习型电梯系统1被配置为在不同高度(亦即，不同楼层)及上行下行不同方向承载该测试配重2以产生一学习曲线图(容后详述)，而该存储器14被配
置为储存该学习曲线图；该微处理器13被配置为比较该数位讯号1701与该学习曲线图内的一相应信息；如果该数位讯号1701大于该学习曲线图内的该相应信息，则该微处理器13被配置为传送一电梯超载讯号1301至该蜂鸣器15以使该蜂鸣器15发出声音。
73.请参考图3，其为本实用新型具有载重视觉化的自学习型电梯系统在该楼层地板上的示意图；并请同时请参考图4，其为图3的局部放大图。该承载座1103包含至少两个机械支持梁1109，该些机械支持梁1109设置于该楼层地板3上，该支架1102设置于该些机械支持梁1109上。
74.请复参考图1，该具有载重视觉化的自学习型电梯系统1被配置为在不同高度(亦即，不同楼层)及上行下行不同方向承载该测试配重2以产生该学习曲线图，兹详述如下：
75.请参考图5，其为本实用新型电梯超载自学习流程图，借以产生该学习曲线图，并请同时参考图1与图2；本实用新型电梯超载自学习流程包含了下列步骤：
76.步骤s02：将该测试配重2放置于该电梯车厢1105内。接着，进入步骤s04。
77.步骤s04：该电梯车厢1105回到最低楼层。接着，进入步骤s06。
78.步骤s06：执行上行自学习阶段。在步骤s06当中，该电梯车厢1105将由最低楼层往上至最高楼层，且每层楼都停；在每层楼停留时，都会进行前述之类比数位讯号1701转换(亦即，该类比转数位转换器17转换该类比电压讯号1201成为该数位讯号1701)，以将数位值(亦即，该数位讯号1701)存入该微处理器13之该楼层上停暂存器，再判断目前所在楼层；如果判断不是在最高楼层，则该电梯车厢1105再往上层楼以重复类比数位讯号1701转换、将数位值存入该微处理器13之该楼层上停暂存器再判断目前所在楼层的动作；如果判断已经是最高楼层，则进入步骤s08。
79.步骤s08：执行下行自学习阶段。在步骤s08当中，该电梯车厢1105将由最高楼层往下至最低楼层，且每层楼都停；在每层楼停留时，都会进行前述类比数位讯号1701转换(亦即，该类比转数位转换器17转换该类比电压讯号1201成为该数位讯号1701)，以将数位值(亦即，该数位讯号1701)存入该微处理器13之该楼层下停暂存器，再判断目前所在楼层；如果判断不是在最低楼层，则该电梯车厢1105再往下层楼以重复类比数位讯号1701转换、将数位值存入该微处理器13之该楼层下停暂存器再判断目前所在楼层的动作；如果判断已经是最低楼层，则进入步骤s10。
80.步骤s10：产生超载曲线与补偿曲线(亦即，产生该学习曲线图)。接着，进入步骤s12。
81.步骤s12：将该测试配重2自该电梯车厢1105移出。至此，结束了本实用新型电梯超载自学习流程，而该电梯车厢1105可正常使用。
82.关于图5的详细说明，补充如下：
83.1.首先，在该电梯车厢1105内无载重(空载)时，启动电梯空载自学习。该电梯车厢1105自动运行至最低楼层，再依序往上运行且每层楼停靠，学习空载楼层上升停靠曲线。当该电梯车厢1105达到最高楼层时，反转往下运行，每层楼停靠，学习空载楼层下降停靠曲线。
84.2.接着，在该电梯车厢1105内放入满载重量，启动电梯超载自学习，以如上述(空载)运作方式。
85.3.学习好上述第1点的空载曲线与第2点的满载曲线之后，系统可计算50％、85％、
120％等等数值，并纪录100％相对差值，以提供电梯系统判断比较。
86.4.结束重量自学习后，电梯正常运作依电梯停靠楼层并判断当前为上停或下停，依照目前感测之载重数值比较对应之超载数值。
87.请参考图6，其为本实用新型电梯自学习测试资料曲线图(学习曲线图)。图6为举例测试7层楼，而由于上行下行都要分别测试，所以图6实际上有许多条曲线(数列)，只是大部分的曲线彼此重叠了，因此看起来大约只有4条曲线。在图6当中，第一曲线a1代表10％下降、第二曲线a2代表10％上升、第三曲线a3代表0％下降、第四曲线a4代表0％上升；此处的下降或上升代表该电梯车厢1105是下行或上行。图6的详细说明如下：
88.1.图6为电梯0％载重与10％载重情况下，电梯于每楼层纪录之上、下停层之钢索头位移纪录值，其中x轴为楼层，而y轴为钢索头位移数位数值(不是重量公斤单位)。
89.2.当电梯自学习流程结束后，电梯系统将纪录”楼层数乘以4再减2”个纪录点(因为最低楼层无下停之纪录，而最高楼层无上停之纪录)；以7层楼为例，会纪录26组纪录点。
90.3.若以10％载重学习曲线作为超载判断曲线，则在图6当中4楼往下停车时(亦即，该第一曲线a1)，若检测出之钢索头位移讯号大于310(或305，大约在图6当中的第一点p1)时，电梯系统即发出超载警报。
91.4.前述习知的电梯超载侦测技术为使用单一的微动开关，纪录单点动作节点；不论在那一楼层建立节点，都存在着极大的误差。由于微动开关仅有on/off讯号，因此电梯系统无法判断电梯车厢内重量，故也无法显示任何数值以提供操作者判读。
92.再者，该电梯车厢1105停靠楼层不同将会造成该测试配重2的基准不同，因此需计算或实测每层楼的变动量；量测资料符合以下公式：量测资料＝该电梯车厢1105的重量 该钢索组1104的长度重量 活动电缆长度重量＊条数 该测试配重2，其中该电梯车厢1105的重量为固定值，该钢索组1104的长度重量会随着该电梯车厢1105停留楼层不同而改变，活动电缆长度重量亦会随着该电梯车厢1105停留楼层不同而改变。对于不同重量的电梯(例如2公吨、3公吨、5公吨、8公吨、12公吨及15公吨)来说，电梯高载重特性机构上的变化、挂数比及钢索特性、材质、数量、长度(钢索张力)皆无法一体适用，因此会形成不同之载重曲线；其中，高挂数比压缩量对物理拉伸量的反应会变得微弱。再者，如果该电梯车厢1105具有大面积或狭长型面积，或是其结构为双轨式或四轨式，都将形成不同程度的干涉而造成该电梯车厢1105与轨道之间的阻尼不同而影响安装精确度，因此亦影响了载重曲线。再者，该电梯车厢1105上行或下行会因该钢索组1104张力呈现拉或放而出现不同阻尼，这意谓着上行或下行曲线必须分开纪录。
93.本实用新型的功效在于显示关于电梯系统的超载信息。
94.然以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，当不能限定本实用新型的实施范围，即凡依本实用新型权利要求所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本实用新型的专利涵盖范围意图保护的范畴。以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。