[发明专利]一种电梯轿厢非接触式信息传输方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及在大楼等建筑物内的电梯或类似的升降机系统中，电梯轿厢与电梯主控制器之间以非接触方式进行信息传输的方法及其装置，属于电工电子新技术领域。

背景技术

电梯或升降机系统都有一个在升降通路(井道)里上下移动的运载乘客或其他载荷的箱形空间，称作轿厢。如图5所示，电梯轿厢常规的供电方式和信息传输方式是通过一束悬挂在电梯井道16内的随行电缆38来完成的，这束电缆随轿厢的升降移动而在一定的范围内伸缩，其电能端头连接到轿厢电气盒35上给轿厢内负载39供电；其信息端头连接到轿厢内的控制信息操纵盘45上。这种供电和信息传输方式有明显的弊端：随行电缆38因长期做伸曲运动其导体极易疲劳折断，绝缘也极易老化失效，尤其在气温寒冷的地区。如果是观光电梯，这种悬挂式随行电缆将有碍美观。

电梯轿厢内负载的另一种供电方式(中国专利申请号201010125650.0)如图6所示。在电梯轿厢(22)升降所经过的每一楼层安装一个生成高频电能的馈电部件(31)，在电梯轿厢上安装一个与每一楼层的馈电部件相对应的受电部件(33)，馈电部件和受电部件在轿厢平层静止时通过非接触的感应耦合的可分离电磁机构(32)来传送电能，受电部件(33)将感应耦合得到的电能用于电梯轿厢内的负载(39)的驱动和蓄电池(37)的储能，蓄电池在电梯轿厢升降(可分离电磁机构分离)时维持轿厢内用电负载的供电。由图6可见，这种按楼层非接触式的供电方式可完全摒弃常规供电方式中的那根随行电缆。鉴于此，电梯轿厢与电梯主控系统之间的信息传输也必须是非接触式的。

发明内容

本发明是鉴于这样的情况做出的，其目的是在于提供一种用于电梯轿厢与电梯主控系统之间非接触式信息传输的方法和装置，该方法及装置摒弃了作为通信传输介质的悬挂式随行电缆，采用磁耦合滑动载波的方式进行信息传输，其技术方案是：该非接触式信息传输装置由两组磁耦合器、两个通信盒和一个载波器组成；在轿厢上固定安装一组磁耦合器和一个通信盒，井道的一端固定安装另一组磁耦合器和另一个通信盒；两处通信盒各自的载波耦合接口分别连接到各处的磁耦合器的次级绕组，两处通信盒各自的总线通信接口分别连接电梯主控系统和轿厢内操作器的总线通信接口；载波器的金属导线穿过两处的磁耦合器作为它们的单匝初级绕组。由此该装置用非接触的方式连通了电梯主控系统和轿厢内操作器之间的现场总线，轿厢升降运动时，固定安装于轿厢上的那组磁耦合器在载波器的金属导线上滑动，通过非接触而磁耦合的方式传输信息。

在本发明的技术方案中，所述的磁耦合器是一个具有初级绕组和次级绕组的高导磁率磁芯或磁环，它将穿心而过的滑动载波器的金属导线作为初级绕组，而将来自通信盒载波耦合接口的信号线绕成次级绕组，以此构成了一个用于信息传输的磁耦合器。这个磁耦合器可将来自通信盒的高频载波信号耦合到载波器的金属导线上去；也可将载波器金属导线上的高频载波信号耦合到通信盒的载波耦合接口。构成磁耦合器的磁芯或磁环可以是不开口的(如O字型)、也可以是开口的(如E字型、C字型等)；可以是一个磁芯、也可以是两个磁芯而他们初级次级绕组是串联工作的。

在本发明的技术方案中，所述的通信盒是一个基于微处理器控制的通信节点，它具有载波耦合、总线通信两个对外的接口。载波耦合接口对外连接装置的磁耦合器，传送高频载波信号；总线通信接口对外连接电梯主控制器或轿厢内操作器的现场总线接口，传送相应总线规范的电梯操作信号；微处理器的作用是协调信号的接受和发送，以及控制调制解调模块(硬件或软件)对总线信号的调制和高频载波信号的解调。

在本发明的技术方案中，所述的滑动载波器是一根头尾闭合的金属导线，其直径为作为磁耦合器的单匝的初级绕组能在其内滑动为宜，其长度为闭合后与电梯井道相当。该金属导线可以是单芯线也可以是多芯绞合线，其头尾闭合可以是直接连接也可以是通过电容器连接。

本发明的有益效果是，由于在电梯轿厢的信息传输方式上摒弃了悬挂式随行电缆而采用非接触式磁耦合滑动载波的方式，所以避免了悬挂式电缆的导体折断绝缘老化的弊病。另外，这种信息传输方式，极易对传统的悬挂式随行电缆的信息传输方式进行技术改造，使大量的传统电梯轿厢的信息传输方式得以升级换代，以适应电梯轿厢采用非接触供电方式后信息传输方式也进入非接触式。

附图说明

图1是本发明电梯轿厢非接触式信息传输方法及装置的实施方式的主要部分的示意图。

图2是O型磁耦合器结构图。

图3是E型和C型磁耦合器的结构图。

图4是形成通信盒的各功能环节的结构框图。