电梯传感器解决方案

有许多类型的传感器可用于人/物体和汽车/客舱检测。 本文研究了一些当前的电梯传感器解决方案。

通过吉姆邓恩

技术概述

电梯中使用的传感设备可分为两大类：用于人/物体检测的传感器，以及用于汽车/客舱检测的传感器。 过去，用于人/物体检测的最常用传感器之一是光电传感器。 这些传感器使用光来检测物体的存在，通常是通过物体打破光束。 光电传感器由三个基本组件组成：光源（有时称为发射器或发送器）、接收器（也称为光电收集器）和输出（可以是继电器或晶体管/电子输出信号）。 虽然有几种不同的物理配置选项，但常见的布置是一对对射光束，其中发送器和接收器位于单独的物理外壳中，通常放置在机舱门开口的相对端。

传感器将一束不可见的光束（红外线）穿过门洞，当一个人或物体在两者之间通过时“破坏”光束，就会产生一个输出信号并将其发送到控制器，这通常会导致门可以反向打开，或者在人或物体通过后保持打开特定的时间。 虽然不再常用于电梯门，但这些传感器可以在自动扶梯上使用。

如今，电梯门的开口使用一种称为光幕的对射式光电传感器进行覆盖。 光幕由两根通常两米高的棍子组成。 每根灯杆都包含多个光电光束，在门洞上形成纵横交错的窗帘效果。 乘客只需打破单个光束即可产生输出。 光幕用作光电传感器，但提供额外的好处。 首先，它们完全覆盖或保护从地板到舱门顶部两米（6.6 英尺）或更高的高度跨度，而带有单光束的标准光电传感器只能保护门上的有限空间跨度。 其次，设计合理的光幕即使在部分损坏的情况下也能继续发挥作用，使电梯能够保持安全运行，直到技术人员能够提供服务。 此外，光幕可以安装在舱门上，并在舱门打开和关闭时自动调整其功率水平，从而实现高效能源利用和安装灵活性。 Carlo Gavazzi 提供专门用于电梯应用的光幕系列，无需额外或外部组件。

虽然光电传感器和光幕非常适合检测门洞中的人或物体，但它们无法检测到接近门的人。对于这种应用，可以将雷达传感器安装在电梯门框上方，并定位以检测接近电梯门的人员；这可用于向汽车发出信号以使其到达地板或保持门打开。雷达传感器根据多普勒原理运行，测量相对于物体或人的运动的波频率变化，可以忽略横向通过门前的人，但会对接近门的人做出反应。 Carlo Gavazzi 的 RAD 系列适用于该应用。

一种更先进的检测接近门的人的方法，甚至是检测开门的人，是一种基于视觉的系统，它使用摄像头和软件来检测朝向电梯门的运动。 Carlo Gavazzi 的 GUARDIAN1 使用相机而不是红外探测器。 该软件实时分析摄像头捕获的图像，如果有人朝门移动，则对其进行处理以生成输出，但忽略门前横向移动的人。 此外，可以调整传感器以忽略门洞附近的永久移动固定装置（例如植物或旋转标志）。

用于客舱检测的常用设备有两种：机械限位开关和磁传感器。限位开关使用杠杆或滚轮，当轿厢在电梯井中行驶时与轿厢接触。限位开关杆的运动被传递到一个触点，该触点根据杠杆的运动打开或关闭；当汽车通过开关时，拉杆和触点恢复正常状态。此开关可用于识别轿厢已到达的楼层。限制的变化用于超行程检测 - 当汽车超出其在竖井中的上限或下限时。该开关将具有手动复位功能，因此如果汽车超出其正常行驶限制，则开关会跳闸，从而发出警报，然后将保持禁用状态，直到维护工程师清除问题并手动复位开关.

磁传感器也用于检测机舱。这些设备是非接触式的，不像限位开关依赖于与机舱的物理接触。磁性传感器由一个簧片开关组成，当具有正确极性的磁铁进入传感器范围时，该开关被激活。当机舱（和磁铁）超出传感器的范围时，簧片开关返回其正常状态，或者如果它是双稳态开关，将保持其状态，直到机舱再次以相反的方向通过，然后导致触点再次切换状态。

应用

检测电梯门洞附近或内部的人员对于安全操作和方便乘客至关重要。过去检测开门时的人员是使用限位开关，然后是光电传感器。虽然功能正常，但这些设备有局限性。对于限位开关，需要人或物体与门进行物理接触才能激活开关。对于标准光电传感器，检测区域受限于传感器数量及其在门洞中的位置。如果发生传感器数量不足或放置不当，人们可能会在未检测到的情况下通过门洞，从而造成门在门洞中关闭的可能性。

如今，电梯光幕可以全面覆盖从地板到天花板的门洞，即使部分损坏也可以安全地继续运行，从而提高安全性和效率。 这些设备将有效地检测门洞中任何地方的人或物体，而无需物理接触。

雷达传感器能够忽略横向通过电梯门前的人，但会对接近门的人做出反应。 此功能可用于保持车门打开，允许乘客在车门关闭之前到达汽车。 在某些情况下，该装置可用作呼叫按钮的替代或补充选项，提供在乘客到达门之前将轿厢呼叫到楼层或打开轿厢门的便利。

基于摄像头的传感器在单个设备中提供运动和存在检测。 这允许传感器检测到接近车门的人，从而保持车门打开，直到他们到达汽车。 它还检测是否
人或物体在门洞中，以防止门被他们关上。 由于该传感器是使用摄像头而不是雷达信号或光电束的无源设备，因此它几乎不受任何类型的干扰。

当涉及到竖井中的客舱检测时，例如在地板上的存在或速度控制，通常会使用磁传感器。 磁传感器安装在机舱外部，并根据具体应用将适当的磁铁放置在轴的不同位置。 来自传感器的反馈可用于计算竖井中的速度，或者汽车是否正确调平。

在当今的能源意识氛围中，许多用户正在寻求减少能源消耗的方法。 一种减少电梯轿厢能耗的创新方法是使用 GUARDIAN1 传感器，该传感器可以检测轿厢中的运动，电梯轿厢通常即使在不使用时也会亮起灯。 当在特定时间后没有检测到运动时，传感器可以激活信号以关闭机舱灯，直到车门再次打开让乘客进入，此时可以打开灯。

卡罗·加瓦齐

Carlo Gavazzi 致力于满足电梯行业的需求和要求。 该公司成立于 1931 年，是工业和楼宇自动化电子产品的全球设计者和制造商，拥有数十年服务电梯和自动扶梯市场的经验。 它还拥有一支精通全球电梯/升降机市场规范和法规的研发团队。