Sensorlösungen für Aufzüge

Es gibt viele Arten von Sensoren für die Personen-/Objekt- und Fahrzeug-/Kabine-Erkennung. In diesem Artikel werden einige der aktuellen Aufzugssensorlösungen untersucht.

von Jim Dunn

Technische Übersicht

In Aufzügen verwendete Sensorgeräte können in zwei große Kategorien eingeteilt werden: Sensoren für die Personen-/Objekterkennung und Sensoren für die Kabinen-/Kabineerkennung. In der Vergangenheit gehörte ein photoelektrischer Sensor zu den am häufigsten verwendeten Sensoren zur Personen-/Objekterkennung. Diese Sensoren verwenden Licht, um die Anwesenheit eines Objekts zu erkennen, normalerweise dadurch, dass das Objekt den Strahl bricht. Optische Sensoren bestehen aus drei wesentlichen Komponenten: einer Lichtquelle (manchmal auch als Sender oder Sender bezeichnet), einem Empfänger (auch als Fotokollektor bezeichnet) und einem Ausgang (kann ein Relais oder ein Transistor/elektronisches Ausgangssignal sein). Obwohl es mehrere verschiedene physische Konfigurationsoptionen gibt, ist eine übliche Anordnung ein Durchgangsstrahlpaar, bei dem sich der Sender und der Empfänger in separaten physischen Gehäusen befinden, die im Allgemeinen an gegenüberliegenden Enden der Kabinentüröffnung platziert sind.

Die Sensoren platzieren einen unsichtbaren Lichtstrahl (Infrarot) über die Türöffnung, und wenn eine Person oder ein Objekt den Strahl „unterbricht“, indem sie zwischen den beiden hindurchgeht, wird ein Ausgangssignal erzeugt und an die Steuerung gesendet, was normalerweise zu dem Tür entweder Reversierfahrt zum Öffnen oder Offenbleiben für eine bestimmte Zeit nach dem Passieren der Person oder des Gegenstands. Diese Sensoren werden zwar nicht mehr häufig in Aufzugstüren verwendet, werden jedoch an Rolltreppen verwendet.

Heutzutage werden Aufzugstüröffnungen mit einer Variante von Einweg-Lichtschranken, sogenannten Lichtvorhängen, abgedeckt. Ein Lichtvorhang besteht aus zwei Stäben, die typischerweise zwei Meter hoch sind. Jeder Stick enthält mehrere photoelektrische Lichtstrahlen, die einen gekreuzten Vorhangeffekt über die Türöffnung hinweg erzeugen. Ein Passagier muss nur einen einzigen Strahl unterbrechen, um eine Ausgabe zu erzeugen. Lichtvorhänge fungieren als Lichtschranken, bieten aber zusätzliche Vorteile. Erstens decken oder schützen sie vollständig über eine Höhenspanne von zwei Metern oder mehr vom Boden bis zur Oberseite der Kabinentür, während eine Standard-Lichtschranke mit einem einzigen Strahl nur einen begrenzten Raum über der Tür schützen kann Spanne. Zweitens funktioniert ein richtig konstruierter Lichtvorhang auch bei teilweiser Beschädigung weiter, sodass der Aufzug sicher in Betrieb bleiben kann, bis ein Techniker die Wartung durchführen kann. Darüber hinaus können Lichtvorhänge an den Kabinentüren montiert werden und ihre Leistung beim Öffnen und Schließen der Türen automatisch anpassen, was eine effiziente Energienutzung und Flexibilität bei der Installation ermöglicht. Carlo Gavazzi bietet eine Lichtvorhangserie für Aufzugsanwendungen an, die keine zusätzlichen oder externen Komponenten erfordert.

Die Lichtschranken und Lichtvorhänge sind zwar ideal geeignet, um Personen oder Gegenstände in der Türöffnung zu erkennen, sie können jedoch keine Personen erkennen, die sich der Tür nähern. Für diese Anwendung kann ein Radarsensor über dem Aufzugstürrahmen montiert und positioniert werden, um Personen zu erkennen, die sich der Aufzugstür nähern; Dies kann verwendet werden, um einem Fahrkorb zu signalisieren, dass er in die Etage kommt, oder um eine Tür offen zu halten. Der nach dem Doppler-Prinzip arbeitende Radarsensor, der Änderungen der Wellenfrequenz relativ zur Bewegung eines Objekts oder einer Person misst, kann Personen, die seitlich vor der Tür vorbeigehen, ignorieren, aber auf Personen reagieren, die sich der Tür nähern. Für diese Anwendung ist die RAD-Serie von Carlo Gavazzi geeignet.

Eine noch fortschrittlichere Methode zur Erkennung von Personen, die sich der Tür nähern, und sogar beim Öffnen der Tür, ist ein Vision-basiertes System, das Kameras und Software verwendet, um Bewegungen in Richtung der Aufzugstür zu erkennen. Der GUARDIAN1 von Carlo Gavazzi verwendet eine Kamera anstelle von Infrarotdetektoren. Die Software analysiert die von der Kamera aufgenommenen Bilder in Echtzeit und verarbeitet sie zu einer Ausgabe, wenn sich eine Person auf die Tür zubewegt, die sich seitlich vor der Tür bewegende Person jedoch ignoriert. Darüber hinaus kann der Sensor so eingestellt werden, dass er sich ständig bewegende Vorrichtungen in der Nähe der Türöffnung (wie eine Pflanze oder ein rotierendes Schild) ignoriert.

Es gibt zwei gängige Geräte zur Kabinenerkennung: mechanische Endschalter und magnetische Sensoren. Endschalter verwenden einen Hebel oder Rollen, die mit der Kabine in Kontakt kommen, während sie im Aufzugsschacht fährt. Die Bewegung des Endschalterhebels wird auf einen Kontakt übertragen, der je nach Hebelbewegung öffnet oder schließt; Wenn das Auto den Schalter passiert, kehren der Hebel und die Kontakte in ihren normalen Zustand zurück. Mit diesem Schalter kann die erreichte Etage identifiziert werden. Eine Variation der Grenze wird zur Überfahrerkennung verwendet – wenn der Fahrkorb seine Ober- oder Untergrenze im Schacht überschritten hat. Dieser Schalter wird manuell zurückgesetzt, sodass der Schalter ausgelöst wird, wenn ein Auto seine normalen Fahrgrenzen überschreitet, wodurch ein Alarm gesendet wird, und dann deaktiviert bleibt, bis ein Wartungstechniker das Problem behoben und den Schalter manuell zurückgesetzt hat .

Magnetsensoren werden auch zur Erkennung der Kabine verwendet. Diese Geräte sind berührungslos, im Gegensatz zu Endschaltern, die auf physischen Kontakt mit der Kabine angewiesen sind. Der Magnetsensor besteht aus einem Reed-Schalter, der aktiviert wird, wenn ein Magnet mit richtiger Polarität in den Bereich des Sensors gelangt. Wenn die Kabine (und der Magnet) die Reichweite des Sensors verlassen, kehrt der Reedschalter in seinen normalen Zustand zurück oder bleibt, wenn es sich um einen bistabilen Schalter handelt, in seinem Zustand, bis die Kabine wieder in die entgegengesetzte Richtung passiert. was dann dazu führt, dass die Kontakte wieder den Zustand wechseln.

Anwendungen

Die Erkennung von Personen in der Nähe oder in einer Aufzugstüröffnung ist entscheidend für den sicheren Betrieb und den Komfort für die Fahrgäste. Zur Erkennung von Personen in der Türöffnung wurden in der Vergangenheit Endschalter und dann Lichtschranken verwendet. Obwohl diese Geräte funktionsfähig waren, hatten sie Einschränkungen; bei Endschaltern ist es erforderlich, dass eine Person oder ein Gegenstand die Tür berührt, um den Schalter zu aktivieren. Bei Standard-Lichtschranken war der Erfassungsbereich durch die Anzahl der Sensoren und deren Positionierung in der Türöffnung begrenzt. Bei einer unzureichenden Anzahl oder falscher Platzierung von Sensoren könnten Personen unbemerkt durch die Türöffnung gelangen, wodurch die Möglichkeit besteht, dass sich die Tür an der Person schließt, während sie sich noch in der Türöffnung befindet.

Heute decken Aufzugslichtvorhänge die Türöffnung vom Boden bis zur Decke vollständig ab und können den Betrieb auch bei teilweiser Beschädigung sicher fortsetzen, was zu mehr Sicherheit und Effizienz führt. Diese Geräte erkennen effektiv eine Person oder ein Objekt überall in der Türöffnung, ohne physischen Kontakt.

Radarsensoren haben die Fähigkeit, seitlich vor einer Aufzugstür vorbeikommende Personen zu ignorieren, aber auf Personen zu reagieren, die sich der Tür nähern. Diese Funktion kann verwendet werden, um eine Tür offen zu halten, sodass ein Passagier das Auto erreichen kann, bevor sich die Tür schließt. In einigen Fällen könnte diese Vorrichtung als alternative oder ergänzende Option zu einer Ruftaste verwendet werden, um eine Kabine zum Stockwerk zu rufen oder die Kabinentür zu öffnen, bevor der Fahrgast die Tür erreicht.

Kamerabasierte Sensoren bieten sowohl Bewegungs- als auch Anwesenheitserkennung in einem einzigen Gerät. Dadurch kann der Sensor Personen erkennen, die sich der Tür nähern und die Tür so offen halten, bis sie das Auto erreichen. Es erkennt auch, wenn
sich Personen oder Gegenstände in der Türöffnung befinden, um ein Schließen der Tür zu verhindern. Da dieser Sensor ein passives Gerät ist, das eine Kamera anstelle von Radarsignalen oder Lichtschranken verwendet, ist er praktisch immun gegen jede Art von Störungen.

Bei der Kabinenerkennung im Schacht, wie beispielsweise der Anwesenheit am Stockwerk oder der Geschwindigkeitsregelung, kommen typischerweise Magnetsensoren zum Einsatz. Die Magnetsensoren werden außen an der Kabine montiert und je nach Anwendungsfall an verschiedenen Stellen im Schacht entsprechende Magnete platziert. Das Feedback der Sensoren kann verwendet werden, um die Geschwindigkeit im Schacht zu berechnen oder ob die Kabine richtig nivelliert ist.

Im heutigen Klima des Energiebewusstseins suchen viele Benutzer nach Möglichkeiten, den Energieverbrauch zu reduzieren. Ein innovativer Ansatz zur Reduzierung des Energieverbrauchs in den Aufzugskabinen, in denen das Licht normalerweise auch dann brennt, wenn die Kabine nicht benutzt wird, ist die Verwendung des GUARDIAN1-Sensors, der Bewegungen in der Kabine erkennen kann. Wenn nach einer bestimmten Zeit keine Bewegung erkannt wird, kann der Sensor ein Signal zum Ausschalten der Kabinenbeleuchtung aktivieren, bis sich die Türen wieder öffnen, damit ein Passagier einsteigen kann. Zu diesem Zeitpunkt kann die Beleuchtung eingeschaltet werden.

Carlo Gavazzi

Carlo Gavazzi ist bestrebt, die Bedürfnisse und Anforderungen der Aufzugsindustrie zu erfüllen. Das 1931 gegründete Unternehmen ist ein weltweit tätiger Entwickler und Hersteller von Elektronik für die Industrie- und Gebäudeautomation mit jahrzehntelanger Erfahrung im Aufzugs- und Fahrtreppenmarkt. Es verfügt auch über eine F&E-Gruppe, die sich mit den Normen und Vorschriften des globalen Aufzugs-/Aufzugsmarktes auskennt.