Soluzioni di sensori per ascensori

Sono disponibili molti tipi di sensori per il rilevamento di persone/oggetti e auto/cabina. Questo articolo esamina alcune delle attuali soluzioni di sensori per ascensori.

di Jim Dunn

Panoramica tecnica

I dispositivi di rilevamento utilizzati negli ascensori possono essere suddivisi in due grandi categorie: sensori per il rilevamento di persone/oggetti e sensori per il rilevamento di auto/cabina. In passato, tra i sensori più comunemente usati per il rilevamento di persone/oggetti c'era un sensore fotoelettrico. Questi sensori utilizzano la luce per rilevare la presenza di un oggetto, solitamente dall'oggetto che interrompe il raggio. I sensori fotoelettrici sono costituiti da tre componenti essenziali: una sorgente luminosa (a volte chiamata trasmettitore o trasmettitore), un ricevitore (chiamato anche fotocollettore) e un'uscita (può essere un relè o un transistor/segnale di uscita elettronica). Sebbene esistano diverse opzioni di configurazione fisica, una disposizione comune è una coppia a sbarramento, in cui l'emettitore e il ricevitore si trovano in alloggiamenti fisici separati, generalmente posizionati alle estremità opposte dell'apertura della porta della cabina.

I sensori posizionano un raggio invisibile (infrarosso) di luce attraverso l'apertura della porta e quando una persona o un oggetto "spezza" il raggio passando tra i due, viene generato un segnale di uscita e inviato al controller, che di solito si tradurrà in la porta invertendo la corsa per aprirsi o rimanendo aperta per un determinato periodo di tempo dopo che la persona o l'oggetto è passato. Sebbene non siano più comunemente usati nelle porte degli ascensori, questi sensori possono essere trovati in uso sulle scale mobili.

Oggi, le aperture delle porte degli ascensori sono coperte utilizzando una variante di sensori fotoelettrici a sbarramento chiamati barriere fotoelettriche. Una barriera fotoelettrica è composta da due bastoncini che sono in genere alti due metri. Ogni stick contiene più raggi di luce fotoelettrica, che creano un effetto tenda incrociato attraverso l'apertura della porta. Un passeggero deve solo interrompere un singolo raggio per generare un'uscita. Le barriere fotoelettriche funzionano come sensori fotoelettrici ma offrono vantaggi aggiuntivi. In primo luogo, coprono o proteggono completamente su un'altezza di due metri (6.6 piedi) o più, dal pavimento alla parte superiore della porta della cabina, mentre un sensore fotoelettrico standard con un raggio singolo può proteggere solo uno spazio limitato attraverso la porta intervallo. In secondo luogo, una barriera fotoelettrica adeguatamente progettata continuerà a funzionare anche se parzialmente danneggiata, consentendo all'ascensore di rimanere in funzione in sicurezza fino a quando un tecnico non sarà in grado di fornire assistenza. Inoltre, le barriere fotoelettriche possono essere montate sulle porte della cabina e regoleranno automaticamente il loro livello di potenza quando le porte si aprono e si chiudono, consentendo un uso efficiente dell'energia e flessibilità per l'installazione. Carlo Gavazzi offre una serie di barriere fotoelettriche dedicate alle applicazioni per ascensori che non richiedono componenti aggiuntivi o esterni.

Sebbene i sensori fotoelettrici e le barriere fotoelettriche siano ideali per rilevare persone o oggetti nell'apertura della porta, non possono rilevare le persone che si avvicinano alla porta. Per questa applicazione, un sensore radar può essere montato sopra il telaio della porta dell'ascensore ed essere posizionato per rilevare le persone che si avvicinano alla porta dell'ascensore; questo può essere utilizzato per segnalare a un'auto di avvicinarsi al piano o per tenere aperta una porta. Il sensore radar, che opera secondo il principio Doppler che misura i cambiamenti nella frequenza delle onde relative al movimento di un oggetto o di una persona, può ignorare le persone che passano lateralmente davanti alla porta, ma reagire alle persone che si avvicinano alla porta. La serie RAD di Carlo Gavazzi è adatta a questa applicazione.

Un metodo ancora più avanzato per rilevare le persone che si avvicinano alla porta, e anche durante l'apertura della porta, è un sistema basato sulla visione che utilizza telecamere e software per rilevare il movimento verso la porta dell'ascensore. Il GUARDIAN1 di Carlo Gavazzi utilizza una telecamera al posto dei rilevatori a infrarossi. Il software analizza le immagini catturate dalla telecamera in tempo reale e le elabora per generare un output se una persona si muove verso la porta, ma ignora la persona che si muove lateralmente davanti alla porta. Inoltre, il sensore può essere regolato per ignorare i dispositivi mobili permanenti vicino all'apertura della porta (come una pianta o un'insegna rotante).

Esistono due dispositivi comuni utilizzati per il rilevamento della cabina: finecorsa meccanici e sensori magnetici. Gli interruttori di fine corsa utilizzano una leva o dei rulli che entrano in contatto con l'auto mentre viaggia nel vano dell'ascensore. Il movimento della leva del finecorsa è trasferito ad un contatto, che si apre o si chiude a seconda del movimento della leva; quando l'auto supera l'interruttore, la leva ei contatti tornano allo stato normale. Questo interruttore può essere utilizzato per identificare il piano che l'auto ha raggiunto. Una variazione del limite viene utilizzata per il rilevamento della corsa eccessiva, quando l'auto ha superato i suoi limiti superiore o inferiore nel vano. Questo interruttore avrà un ripristino manuale, in modo che se un'auto supera i suoi normali limiti di corsa, l'interruttore scatta, causando l'invio di un allarme, e quindi rimane disabilitato fino a quando un tecnico della manutenzione non ha risolto il problema e ripristina manualmente l'interruttore .

I sensori magnetici vengono utilizzati anche per rilevare la cabina. Questi dispositivi sono senza contatto, a differenza dei finecorsa che si basano sul contatto fisico con la cabina. Il sensore magnetico è costituito da un interruttore reed, che si attiva quando un magnete con la giusta polarità entra nel campo del sensore. Quando la cabina (e il magnete) escono dalla portata del sensore, l'interruttore reed torna al suo stato normale, oppure se è un interruttore bistabile, rimarrà nel suo stato fino a quando la cabina non ripasserà nella direzione opposta, che quindi fa sì che i contatti cambino nuovamente stato.

Applicazioni

Rilevare le persone vicino o all'interno dell'apertura della porta di un ascensore è fondamentale per un funzionamento sicuro, oltre che per la comodità dei passeggeri. Per il rilevamento di persone nell'apertura della porta in passato sono stati utilizzati finecorsa e poi sensori fotoelettrici. Sebbene funzionanti, questi dispositivi avevano dei limiti; per i finecorsa era necessario che una persona o un oggetto entrasse in contatto fisico con la porta per azionare l'interruttore. Per i sensori fotoelettrici standard, l'area di rilevamento era limitata dal numero di sensori e dal loro posizionamento nell'apertura della porta. Se si verificasse un numero insufficiente o un posizionamento improprio dei sensori, sarebbe possibile che le persone passino attraverso l'apertura della porta senza essere rilevate, creando la possibilità che la porta si chiuda sulla persona mentre è ancora nell'apertura della porta.

Oggi, le barriere fotoelettriche per ascensori offrono una copertura completa dell'apertura della porta, dal pavimento al soffitto, e possono continuare a funzionare in sicurezza anche se parzialmente danneggiate, consentendo una maggiore sicurezza ed efficienza. Questi dispositivi rileveranno efficacemente una persona o un oggetto in qualsiasi punto dell'apertura della porta, senza contatto fisico.

I sensori radar hanno la capacità di ignorare le persone che passano lateralmente davanti alla porta di un ascensore, ma reagiscono alle persone che si avvicinano alla porta. Questa funzione può essere utilizzata per tenere aperta una porta, consentendo a un passeggero di raggiungere l'auto prima che la porta si chiuda. In alcuni casi questo dispositivo potrebbe essere utilizzato come opzione alternativa o integrativa a un pulsante di chiamata, offrendo la comodità di chiamare un'auto al piano o aprire la portiera dell'auto, prima che il passeggero raggiunga la porta.

I sensori basati su telecamera forniscono sia il rilevamento di movimento che di presenza in un unico dispositivo. Ciò consente al sensore di rilevare le persone che si avvicinano alla porta e quindi di tenere la porta aperta fino a quando non raggiungono l'auto. Rileva anche se
persone o oggetti si trovano nell'apertura della porta, per evitare che la porta si chiuda su di esse. Poiché questo sensore è un dispositivo passivo che utilizza una telecamera al posto dei segnali radar o dei raggi fotoelettrici, è praticamente immune da qualsiasi tipo di interferenza.

Quando si tratta del rilevamento della cabina nel vano, come la presenza al piano o il controllo della velocità, vengono generalmente utilizzati sensori magnetici. I sensori magnetici sono montati all'esterno della cabina e i magneti appropriati sono posizionati nell'albero in varie posizioni, a seconda dell'applicazione specifica. Il feedback dei sensori può essere utilizzato per calcolare la velocità nel vano o se l'auto è livellata correttamente.

Nell'attuale clima di consapevolezza energetica, molti utenti stanno cercando modi per ridurre il consumo di energia. Un approccio innovativo per ridurre il consumo di energia nelle cabine degli ascensori, dove le luci sono generalmente accese anche quando la cabina non è in uso, consiste nell'utilizzare il sensore GUARDIAN1, in grado di rilevare il movimento all'interno della cabina. Quando non viene rilevato alcun movimento dopo un determinato periodo di tempo, il sensore può attivare un segnale per spegnere le luci dell'abitacolo, fino a quando le porte non si aprono nuovamente per l'ingresso di un passeggero, momento in cui le luci possono essere accese.

Carlo Gavazzi

Carlo Gavazzi si impegna a soddisfare le esigenze e le richieste dell'industria degli ascensori. Fondata nel 1931, l'azienda è un designer e produttore globale di elettronica per l'automazione industriale e degli edifici, con decenni di esperienza al servizio del mercato degli ascensori e delle scale mobili. Dispone inoltre di un gruppo di ricerca e sviluppo che è a conoscenza delle norme e dei regolamenti del mercato globale degli ascensori/ascensori.