CN101683945B - 电梯的诊断运转装置及诊断运转方法 - Google Patents

Abstract

电梯的诊断运转装置及诊断运转方法，其可以根据电梯的规格等适当设定在诊断运转时用于判定异常的阈值，可以大幅提高诊断运转时的异常检测精度。在实施地震时管制运转后进行诊断运转，即，使电梯的轿厢(9)行进，同时测定齿轮传动卷扬机的转矩电流，并对该测定值和预定的参照模式进行比较，在其差值超过阈值时判定为异常。其中，在地震发生前，将包括卷扬机的齿轮(14)的齿轮比和驱动绳轮(12)的直径在内的预定的电梯信息存储在电梯信息存储部(4)中。在地震发生后的预定期间，检测电梯的预定的状态信息，以便获取因环境等而变动的电梯信息。根据所述电梯信息和所述状态信息，在开始诊断运转之前确定针对卷扬机的转矩电流的阈值。

Description

电梯的诊断运转装置及诊断运转方法

技术领域

本发明涉及在实施地震时管制运转后，为了使电梯再次开始运转而实施诊断运转的电梯的诊断运转装置及诊断运转方法。

背景技术

在具有地震探测器的电梯中，在探测到地震的摇动时，根据该地震的规模(建筑物的加速度的大小等)，实施被称为停靠最近楼层的旨在救援乘客的地震时管制运转。另外，根据地震的规模，在电梯的井道内有时会发生下述情况中的某种异常：轿厢和对重脱离导轨、导轨的接头产生变形、或者绳索类和线缆类勾挂在井道内的突起物上。因此，以往在由于地震的摇动有可能使电梯发生某种异常的情况下，即检测到预定规模以上的地震的情况下，上述结构的电梯在停靠最近楼层后处于运转停止状态，而且持续上述运转停止状态直到电梯的专业技术人员(电梯维修员等)实施检修作业为止。

在这种电梯中，在由于地震而陷入运转停止状态时，到再次开始正常运转为止需要相当长的时间，使得服务能力大幅降低。因此，最近为了解决上述问题，并且为了减轻地震发生后电梯维修员的负担，提出了一种电梯，它在地震时管制运转后，在预定条件下实施不需要维修员的检修作业的诊断运转，当在这种诊断运转中没有发现异常时，使电梯自动恢复。

在上述诊断运转中，例如在地震时管制运转结束后，作为余震对策，使轿厢在该层站再待机几分钟后，首先重置地震探测器。然后，使轿厢以比正常运转时慢的速度(以下称为“低速”)行进，同时进行规定设备类的动作判定，由此检测异常。例如，使轿厢低速行进同时测定电梯卷扬机的转矩电流，并将该转矩电流的测定值与预定的参照模式进行比较，在其差值超过规定阈值时判断为异常。

另外，所述参照模式可以通过在安装电梯时等实施学习运转而得到，在该学习运转中，使轿厢以与诊断运转相同的条件(相同的诊断区间和诊断速度)行进，同时在控制装置的存储器中存储卷扬机的转矩电流数据。在不实施学习运转的情况下，作为参照模式被存储在存储器中的数据也可以是预先设定的计算值。

这样，在诊断运转时，在根据卷扬机的转矩电流判定有无异常的情况下，检测地震发生后的异常(例如绳索类的勾挂等)作为作用于卷扬机的负荷的变动。因此，即使发生相同的异常负荷，在卷扬机的驱动绳轮的直径变化时，导致体现于卷扬机的转矩电流上的波动也变化。并且，在像齿轮传动(geared)卷扬机那样，通过齿轮(减速器)使卷扬机(的电动机)与驱动绳轮联动时，也会因为齿轮比变化而导致体现于卷扬机的转矩电流上的波动变化。基于这种原因，以往把在诊断运转时用于判定异常的阈值设定得比较大，由此使同一阈值适用于更多的电梯。

另外，作为有关诊断运转的现有技术，也提出了以下方案：即在地震发生后从监视中心向运转停止状态的电梯发送使诊断运转开始的指令(例如参照专利文献1)。在该诊断运转中，使轿厢低速行进同时测定声音，并将声音的测定值与预定的三级参照水平进行比较，根据该比较结果判定有无异常以及异常的状态。

专利文献1日本特开平6—247657号公报

像以往那样，把在诊断运转时用于判定异常的阈值设定得比较大时，检测异常的精度恶化，即使检测到异常，该检测也滞后，存在电梯的损伤较大的问题。

另外，专利文献1记载的诊断运转单纯地将声音的测定值与预定的三级参照水平进行比较，来判定有无异常，根据这种记载，不能导出用于解决上述问题的具体方案。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种电梯的诊断运转装置及诊断运转方法，其可以根据电梯的规格等适当设定在诊断运转时用于判定异常的阈值，可以大幅提高诊断运转时的异常检测精度。

本发明的电梯的诊断运转装置，其在实施地震时管制运转后进行诊断运转，在该诊断运转中，使电梯的轿厢行进，同时测定齿轮传动卷扬机的转矩电流，并对该测定值和预定的参照模式进行比较，在其差值超过阈值时判定为异常，所述诊断运转装置具有：电梯信息存储部，其存储包括卷扬机的齿轮的齿轮比和驱动绳轮的直径在内的预定的电梯信息；状态信息检测单元，其检测电梯的预定的状态信息，以便获取因环境等而变动的电梯信息；阈值获取方案存储部，其存储有阈值获取方案，该方案至少把由状态信息检测单元所检测的状态信息作为一个变量，可以通过改变该变量的值来获取多个阈值；以及阈值确定部，其根据存储在电梯信息存储部中的电梯信息、由状态信息检测单元检测的状态信息、和存储在阈值获取方案存储部中的阈值获取方案，来确定针对卷扬机的转矩电流的阈值。

此外，本发明的电梯的诊断运转装置，其在实施地震时管制运转后进行诊断运转，在该诊断运转中，使电梯的轿厢行进，同时测定齿轮传动卷扬机的转矩电流，并对该测定值和预定的参照模式进行比较，在其差值超过阈值时判定为异常，所述诊断运转装置具有：电梯信息存储部，其存储包括卷扬机的齿轮的齿轮比和效率以及驱动绳轮的直径在内的预定的电梯信息；阈值获取方案存储部，其存储有阈值获取方案，该方案把存储在电梯信息存储部中的电梯信息的至少一个作为变量，可以通过改变该变量的值来获取多个阈值；以及阈值确定部，其根据存储在电梯信息存储部中的电梯信息、和存储在阈值获取方案存储部中的阈值获取方案，来确定针对卷扬机的转矩电流的阈值。

本发明的电梯的诊断运转方法，其在实施地震时管制运转后进行诊断运转，在该诊断运转中，使电梯的轿厢行进，同时测定齿轮传动卷扬机的转矩电流，并对该测定值和预定的参照模式进行比较，在其差值超过阈值时判定为异常，所述诊断运转方法包括以下步骤：在地震发生前，将包括卷扬机的齿轮的齿轮比和驱动绳轮的直径在内的预定的电梯信息存储在电梯信息存储部中的步骤；在地震发生后的预定期间，检测电梯的预定的状态信息，以便获取因环境等而变动的电梯信息的步骤；根据在地震发生前存储在电梯信息存储部中的电梯信息、和在地震发生后的预定期间检测的状态信息，在开始诊断运转之前确定针对卷扬机的转矩电流的阈值的步骤。

根据本发明，可以根据电梯的规格等适当设定在诊断运转时用于判定异常的阈值，可以大幅提高诊断运转时的异常检测精度。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的电梯的诊断运转装置的结构图。

图2是表示具有齿轮传动卷扬机的电梯的简要结构图。

图3是表示本发明的实施方式1的电梯的诊断运转装置的动作的流程图。

图4是表示动力运转时的涡轮效率的图。

图5是表示再生运转时的涡轮效率的图。

图6是表示本发明的实施方式1的电梯的诊断运转装置的另一动作的流程图。

图7是表示本发明的实施方式1的电梯的诊断运转装置的另一动作的流程图。

具体实施方式

为了更加具体地说明本发明，参照附图进行说明。另外，在各个附图中对相同或相当的部分赋予相同标号，并适当简化及省略重复说明。

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1的电梯的诊断运转装置的结构图。其中，在该电梯中设有地震探测器，该地震探测器具有在探测到预定规模的地震时进行使电梯轿厢内的乘客逃出到轿厢外的地震时管制运转的功能。并且该地震探测器具有以下功能，当探测到的地震是预定范围内的规模时，在地震时管制运转结束后进行诊断运转。

在上述诊断运转中，根据齿轮传动卷扬机的转矩电流进行异常判定。即，在诊断运转中，在地震时管制运转结束后，为了应对余震，使轿厢在该层站再待机几分钟后，首先重置地震探测器。然后，使轿厢低速行进，同时测定齿轮传动卷扬机的转矩电流，并将该转矩电流的测定值与预定的参照模式进行比较，在其差值超过阈值时判定为异常。以下说明该诊断运转装置的具体结构。

在图1中，1表示掌管电梯的整体控制的控制装置，具有CPU2和存储装置3。存储装置3具有电梯信息存储部4、由阈值获取方案存储部构成的阈值表存储部5、以及选择阈值存储部6。另外，在所述电梯信息存储部4中预先存储有预定的电梯信息。此外，电梯信息例如由卷扬机的齿轮的齿轮比和效率、驱动绳轮的直径等这些有关该电梯的各种信息构成。

在所述阈值表存储部5中预先存储有阈值获取方案。该阈值获取方案构成为把齿轮比这种电梯信息的至少一个作为变量，通过改变该变量的值而可以获得多个阈值的方案。例如，作为所述阈值获取方案存储有下述阈值表，该阈值表分别把存储在电梯信息存储部4中的齿轮的齿轮比和效率、驱动绳轮的直径作为变量，把将各个变量的值变为各种代表值时的阈值列表。并且，在选择阈值存储部6中存储有根据卷扬机的规格等选择(确定)的最适合于该电梯的阈值。即，在诊断运转中，使用存储在选择阈值存储部6中的阈值，进行转矩电流的异常判定。

在控制装置1的CPU2中设有由阈值确定部构成的阈值选择部7、和异常信号检测部8。阈值选择部7是用于选择(确定)针对卷扬机的转矩电流的阈值的单元，根据存储在电梯信息存储部4中的电梯信息，从存储在阈值表存储部5中的阈值表中选择(确定)最适合于该电梯的阈值。另外，由阈值选择部7选择出的阈值被存储在所述选择阈值存储部6中。异常信号检测部8是用于在地震发生后实施的诊断运转中判定转矩电流的异常的单元。即，当在轿厢低速行进时的转矩电流的测定值与预定的参照模式的差值超过存储在选择阈值存储部6中的阈值时，异常信号检测部8检测为有异常。

下面，说明用于确定针对卷扬机的转矩电流的所述阈值的具体方法。图2是具有齿轮传动卷扬机的电梯的简要结构图。在图2中，9表示电梯的轿厢，10表示在井道内与轿厢9反向升降的对重，11表示吊瓶式悬挂轿厢9和对重10的主绳索，12表示卷绕主绳索11的驱动绳轮，13表示卷扬机的电动机，14表示卷扬机的齿轮(减速器)。即，所述卷扬机表示齿轮传动卷扬机。

在此，如图2所示，在把卷扬机(电动机13)侧的转矩设为高速侧转矩TH、把通过齿轮14的电梯侧的转矩设为低速侧转矩TL时，根据力的平衡，两者满足以下关系式。

$T_H=\frac{T_L}{k\×\mathrm{\η}}$         (式1)

其中，k表示齿轮14的齿轮比，η表示齿轮14的效率。

并且，在由于地震的摇动发生线缆类的勾挂等，使得低速侧发生负荷变动F的异常时，在认为该负荷变动F与随之形成的高速侧转矩T_H的变动T_HF之间的关系与上述式(1)相同时，以下关系式成立。

$T_{\mathrm{HF}}=\frac{F\×r}{k\×\mathrm{\η}}$           (式2)

其中，r表示驱动绳轮12的半径。

根据上述式(2)可知，为了根据高速侧转矩T_H的变动T_HF检测低速侧的负荷变动F，需要k、η、r各个电梯信息。即，需要在控制装置1的电梯信息存储部4中预先存储齿轮14的齿轮比k和效率η、以及驱动绳轮12的半径r的各个电梯信息。并且，在阈值表存储部5中存储把上述k、η、r各个电梯信息作为变量的阈值表，使阈值选择部7根据上述k、η、r各个电梯信息，从上述阈值表中选择最佳的阈值。

并且，也可构成为，在阈值获取方案存储部中预先存储上述式(2)那样的关系式作为阈值获取方案，由阈值确定部运算高速侧转矩T_H的变动T_HF并获得适合于电梯的阈值。另外，用于获得高速侧转矩T_H的变动T_HF所需要的电梯信息，如果只利用在电梯安装后没有变动的信息构成，则也可以把已经运算出的值存储在存储装置3中。上述信息仅表示一个示例，为了获得更加具体的阈值来提高诊断运转中的异常检测精度，当然可以使用上述信息之外的电梯信息。

图3是表示本发明的实施方式1的电梯的诊断运转装置的动作的流程图。上述的阈值设定功能例如在电梯安装后的动作之前实施(S101、S102)。即，在电梯动作之前，预先在电梯信息存储部4中存储预定的电梯信息，并在阈值获取方案存储部中预先存储阈值获取方案。并且，根据所存储的电梯信息和阈值获取方案，确定适合于该电梯的阈值，并存储在选择阈值存储部6中。

并且，在开始正常运转后(S103)探测到地震时(S104)，首先实施地震时管制运转，使轿厢9停止在最近楼层(S105)。然后，使轿厢9低速行进，同时测定卷扬机的转矩电流，并对测定值和预定的参照模式进行比较，在其差值超过存储在所述选择阈值存储部6中的阈值时，判定为异常(S106)。另外，S102的阈值设定功能可以如上所述在安装电梯后马上实施，也可以在开始正常运转后的维护检修时或更新维护合同时等实施。

另一方面，在上述式(2)中，驱动绳轮12的半径r和齿轮14的齿轮比k在电梯安装后没有变动，但齿轮14的效率η在电梯安装后会由于各种原因而变动，这是公知事项。尤其采用涡轮作为齿轮14的齿轮传动卷扬机，转矩电流对一天的环境温度变化和电梯运行状况(拥挤、空闲等)的灵敏度较高，有时转矩电流会大幅变动。

图4和图5表示一般的涡轮的效率η和摩擦系数μ之间的关系。在图4和图5中，摩擦系数μ受到涡轮使用的润滑油的粘性的影响。一般，如果润滑油的温度上升，则摩擦系数μ减小，如果润滑油的温度下降，则摩擦系数μ增加。在图4所示的动力运转中，由于环境温度的上升和运转次数的增加，润滑油的温度上升、摩擦系数μ减小，从而齿轮的效率η提高。另外，所说上述动力运转指卷扬机的转矩的输出方向与驱动绳轮12实际旋转的方向相同的情况。例如，在轿厢9里没有乘客时，使电梯下降的运转相当于动力运转。

另一方面，在图5所示的再生运转中，由于环境温度的上升和运转次数的增加，润滑油的温度上升、摩擦系数μ减小，从而齿轮的效率η下降。另外，所说上述再生运转指卷扬机的转矩的输出方向与驱动绳轮12实际旋转的方向不同的情况。例如，在轿厢9里没有乘客时，使电梯上升的运转相当于再生运转。

这样，作为电梯信息之一的齿轮14的效率η在电梯安装后，也会因为电梯的运转状况和周围温度变化等而变动。因此，也可以考虑效率η的变动等来确定卷扬机的转矩电流的阈值。

在这种情况下，在CPU2设置状态信息检测单元(未图示)，利用该状态信息检测单元检测电梯的预定的状态信息。另外，所说上述状态信息指用于获得在电梯安装后也因环境等而变动的电梯信息(效率η等)的信息。例如，状态信息检测单元检测齿轮14使用的润滑油的温度作为上述状态信息。

并且，为了根据润滑油温度等的状态信息获取最佳阈值，需要把由上述状态信息检测单元检测的状态信息设定为阈值获取方案中的一个变量。例如，在检测润滑油温度作为电梯的状态信息时，把可以根据上述润滑油温度导出效率η的关系式等存储为阈值获取方案的一部分。然后，阈值确定部根据存储在电梯信息存储部4中的电梯信息、由状态信息检测单元检测出的状态信息、和存储在阈值获取方案存储部中的阈值获取方案，来确定该电梯的当前时刻的最佳阈值。

另外，在采用上述结构时，按照图6的流程图所示，在地震发生后开始诊断运转之前的预定期间，根据需要实施阈值再设定功能(S204～S207)。例如，在地震时管制运转后的预定期间，由状态信息检测单元进行电梯的状态信息的检测，在开始诊断运转之前求出当前的效率η等。并且，在所求出的当前的效率η等与以前设定阈值时的效率η等不同的情况下，由阈值确定部再次计算阈值，把适合于地震发生后的状态的阈值存储在选择阈值存储部6中。

并且，由于把阈值的设定只设为一次，所以也可以在地震发生后的预定期间进行电梯的状态信息的检测，根据检测出的状态信息等，在诊断运转之前确定阈值。图7表示这种动作。

另外，在图6和图7中表示在地震时管制运转后的预定期间检测电梯的状态信息的情况，但是该状态信息的检测也可以在地震发生后马上实施，还可以在时间上比较充裕的地震时管制运转中实施。另外，以上示出了利用齿轮14的效率η和润滑油温度之间的关系的示例，但是为了提高诊断运转中的异常检测精度，也可以检测除润滑油温度之外的其他状态信息、多种状态信息，从而获得更加具体的阈值。

另外，根据图4和图5可知，相对于摩擦系数μ的变动的效率η的变动，在动力运转时和再生运转时相反。因此，也可以构成为在阈值获取方案存储部中存储与动力运转相对应的阈值获取方案、和与再生运转相对应的阈值获取方案，在诊断运转时使用符合动力运转和再生运转的阈值。

根据本发明的实施方式1，可以根据电梯的规格等适当设定在诊断运转时用于判定异常的阈值，可以大幅提高诊断运转时的异常检测精度。对于齿轮传动卷扬机，阈值的合适值因齿轮14的齿轮比k和效率η等各种电梯信息而不同，所以比较适合。另外，也使得在齿轮传动卷扬机中特别困难的、高精度地实施全部异常检测成为可能。

另外，如果在地震发生后利用状态信息检测单元检测电梯的预定的状态信息，则可以在诊断运转时设定合适的阈值，所以能够进一步提高诊断运转时的异常检测精度。即，每当实施诊断运转时，可以设定符合电梯状态的最佳阈值。

Claims (6)

1.一种电梯的诊断运转装置，其在实施地震时管制运转后进行诊断运转，在该诊断运转中，使电梯的轿厢行进，同时测定齿轮传动卷扬机的转矩电流，并对测定值和预定的参照模式进行比较，在其差值超过阈值时判定为异常，其特征在于，所述诊断运转装置具有：

电梯信息存储部，其存储包括所述卷扬机的齿轮的齿轮比和驱动绳轮的直径在内的预定的电梯信息；

状态信息检测单元，其检测电梯的预定的状态信息，以便获取因环境温度的变化和电梯的运行状况而变动的电梯信息；

阈值获取方案存储部，其存储有阈值获取方案，该方案至少把由所述状态信息检测单元所检测的状态信息作为一个变量，可以通过改变该变量的值来获取多个阈值；以及

阈值确定部，其根据存储在所述电梯信息存储部中的电梯信息、由所述状态信息检测单元检测出的状态信息、和存储在所述阈值获取方案存储部中的阈值获取方案，来确定针对所述卷扬机的转矩电流的阈值。

2.根据权利要求1所述的电梯的诊断运转装置，其特征在于，状态信息检测单元检测卷扬机的齿轮使用的润滑油的温度，作为电梯的状态信息。

3.根据权利要求1或2所述的电梯的诊断运转装置，其特征在于，状态信息检测单元在地震发生后的预定期间检测电梯的状态信息，

阈值确定部在地震发生后开始诊断运转之前确定针对卷扬机的转矩电流的阈值。

4.一种电梯的诊断运转装置，其在实施地震时管制运转后进行诊断运转，在该诊断运转中，使电梯的轿厢行进，同时测定齿轮传动卷扬机的转矩电流，并对测定值和预定的参照模式进行比较，在其差值超过阈值时判定为异常，其特征在于，所述诊断运转装置具有：

电梯信息存储部，其存储包括所述卷扬机的齿轮的齿轮比和效率以及驱动绳轮的直径在内的预定的电梯信息；

阈值获取方案存储部，其存储有阈值获取方案，该方案把存储在所述电梯信息存储部中的电梯信息的至少一个作为变量，可以通过改变该变量的值来获取多个阈值；以及

阈值确定部，其根据存储在所述电梯信息存储部中的电梯信息、和存储在所述阈值获取方案存储部中的阈值获取方案，来确定针对所述卷扬机的转矩电流的阈值。

5.一种电梯的诊断运转方法，其在实施地震时管制运转后进行诊断运转，在该诊断运转中，使电梯的轿厢行进，同时测定齿轮传动卷扬机的转矩电流，并对测定值和预定的参照模式进行比较，在其差值超过阈值时判定为异常，其特征在于，所述诊断运转方法包括以下步骤：

在地震发生前，将包括所述卷扬机的齿轮的齿轮比和驱动绳轮的直径在内的预定的电梯信息存储在电梯信息存储部中的步骤；

在地震发生后的预定期间，检测电梯的预定的状态信息，以便获取因环境温度的变化和电梯的运行状况而变动的电梯信息的步骤；以及

根据在地震发生前存储在所述电梯信息存储部中的电梯信息、和在地震发生后的所述预定期间检测出的状态信息，在开始诊断运转之前确定针对所述卷扬机的转矩电流的阈值的步骤。

6.根据权利要求5所述的电梯的诊断运转方法，其特征在于，检测电梯的预定的状态信息的、地震发生后的预定期间是地震时管制运转中的预定期间。

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