JP4744826B2 - エレベータの異常診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータの各種装置に異常が発生しているか否かを診断するエレベータの異常診断装置に関する。

従来、エレベータの運転中において騒音や振動が生じるなどにより乗り心地が悪くなった場合、利用客に不快感や不安感を与えてしまう恐れがある為、エレベータの運転時の騒音や乗り心地振動は常に低い状態に維持しておく必要がある。

この騒音や乗り心地振動は、昇降動作させる巻上機やその制御装置の電気的特性、あるいは、案内用のガイドレールの固定状態や据付け精度、構造部品の機械的特性などに大きく依存することが知られている。

従来、エレベータの運転時の騒音や乗り心地振動は、エレベータの据付け完了時と、その後の定期的な保守点検時に、熟練した技術者が騒音計や振動計を用いて騒音や乗り心地振動を計測し、これらの騒音や振動が正常か異常かを判定していた。しかし、この判定方法では、経験が少ない技術者や保守技術に精通していない技術者の場合、計測手法やデータの判断の違いにより、判定結果が異なってしまうことがある。このため、エレベータの騒音や乗り心地振動を測定して、この測定した騒音や振動に基づいてエレベータが正常であるか異常であるかを診断する異常診断装置が考えられている（例えば特許文献１参照）。

このような異常診断装置では、エレベータの走行時の乗り心地振動や騒音を検出して、この検出出力に対するフーリエ変換による周波数分析を行ない、この分析結果に基づいてエレベータの各種装置のうち異常が発生した部位の特定を行なっている。
特開平１１−９２０４９号公報

しかし、エレベータの運転速度が急激に変化する加減速時、つまり速度の非定常状態において前述したフーリエ変換を行なっても、時々刻々と変化するスペクトルを精度よく求めることはできない。このため、サンプリングによるデータの欠如や精度の誤差が生じ、的確な周波数情報を得る事が困難となり、エレベータの異常診断による異常部位の特定結果に差が生じる場合がある。

また、フーリエ変換による周波数分析により得られた関数は、周波数座標のみの１次元関数である。つまり昇降路内での乗りかご位置が加味されておらず、時間依存性が判定できない。このような場合でも、熟練した技術者であれば、フーリエ変換による周波数分析により得られた分析結果をもとに異常部位を判定することができるが、経験が少ない技術者の場合には、フーリエ変換による周波数分析により得られた分析結果を用いてエレベータの異常部位を判定することは困難であった。

そこで、本発明の目的は、熟練した技術者でなくとも、エレベータの異常状態を的確かつ容易に診断する事が可能なエレベータの異常診断装置を提供することにある。

すなわち、本発明に係わるエレベータの異常診断装置は、エレベータの各種装置のうちいずれかに関わる振動加速度および騒音のうちいずれかの振幅値を検出する検出手段と、エレベータおよびその走行に関わる各種情報を入力する情報入力手段と、前記検出手段による検出出力に対するウェーブレット変換演算を行なうことで、ウェーブレットスペクトラムデータを生成するウェーブレット変換演算手段と、前記ウェーブレット変換演算手段により生成されたウェーブレットスペクトラムデータを分析して、このウェーブレットスペクトラムデータで表される振幅値のうち予め定められた許容基準値を超えた振幅値の座標と関わる座標の値を抽出する抽出手段と、前記情報入力手段により入力された各種情報をもとに、前記ウェーブレットスペクトラムデータ中の所定の種別の座標上の値および周波数座標上の各周波数の組合せのうち、振幅値の許容基準値が存在する前記所定の種別の座標上の値および周波数の組合せの情報と、該当する前記所定の種別の座標上の値および周波数において許容基準値を超える振幅値がみられる場合の異常発生部位と推測される部位の情報とを対応付けて記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された情報と前記抽出手段により抽出された情報とを照合することで前記エレベータにおける異常部位を判定する異常診断手段とを備えたことを特徴とする。

本発明に係わるエレベータの異常診断装置では、振動加速度および騒音のうちいずれかの振幅値の検出出力に対するウェーブレット変換演算を行なうことでウェーブレットスペクトラムデータを生成し、このデータで表される振幅値の大小に基づいてエレベータの異常の有無を診断するので、例えば、時間座標と周波数座標とを共に有するウェーブレットスペクトラムデータを生成すれば、時間経過にともなう各周波数の振幅値の大小をもとにして、エレベータの異常の有無の診断が行なえる。よって、熟練した技術者でなくとも、エレベータの各種装置に異常が発生しているか否かを容易に知ることができる。

以下図面により本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置の構成例を示すブロック図である。

図１に示すように、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置は、振動加速度センサ１、騒音センサ２、フィルタ３、増幅器４、Ａ／Ｄ変換器５、データ記録部６、日時入力部７を有する。

振動加速度センサ１は、エレベータの乗りかご（図示せず）の運転時の乗り心地振動の振幅値、または、エレベータの動力装置である巻き上げ機（図示せず）の振動の振幅値を検出し、この値の情報を含んだアナログ信号を出力する。

騒音センサ２は、乗りかごの昇降時の騒音を検出し、この値の情報を含んだアナログ信号を出力する。また、フィルタ３は、振動加速度センサ１および騒音センサ２のいずれかからのアナログ信号を入力して、この信号のうち、所定の周波数帯域成分のみを通過させる。増幅器４はフィルタ３からの入力信号を増幅する。

Ａ／Ｄ変換器５は、増幅器４から入力したアナログ信号を所定時間ごとにサンプリングすることで、アナログ−ディジタル変換を行なう。データ記録部６はＡ／Ｄ変換器５からのディジタルデータを記録する。日時入力部７は、図示しないタイマにより現在の日付および時刻を計時し、この計時したデータをデータ記録部６に出力する。

また、図１に示した異常診断装置は、ウェーブレット変換演算部８、異常診断部９、基本情報入力部１０、診断データベース部１１および表示部１２をさらに有する。前述したデータ記録部６はウェーブレット変換演算部８と接続される。ウェーブレット変換演算部８は異常診断部９を介して表示部１２と接続される。基本情報入力部１０は診断データベース部１１を介して異常診断部９と接続される。診断データベース部１１の機能については後述する。

ウェーブレット変換演算部８は、入力データである時間関数に対するウェーブレット変換の演算を行なって、ウェーブレットスペクトラムデータを生成する。第１の実施形態では、ウェーブレット変換演算部８は、時間座標と周波数座標を含んだウェーブレットスペクトラムデータを生成する。時間座標は、エレベータの昇降開始からの経過時間の座標である。

異常診断部９は、ウェーブレット変換演算部８により生成したウェーブレットスペクトラムデータに、エレベータの異常な振動や騒音を示す成分が含まれているか否かを判定する機能を有する。異常な振動や騒音を示す成分とは、ウェーブレットスペクトラムデータで表される振動や騒音の振幅値のうち、予め定められた許容基準値を超えた振幅値である。許容基準値は、例えば乗客が不安を感じる、または不快に感じる振動や騒音の値である。

また、異常診断部９は、エレベータの異常な振動や騒音を示す成分がウェーブレットスペクトラムデータに含まれている、つまり、エレベータの各種装置に異常が発生していると判定した場合に、当該異常の発生部位を判定する機能をさらに有する。異常の発生部位とは、例えば乗客が不安を感じる、または不快に感じる振動や騒音の原因となっている部位である。異常の発生部位は単一の箇所である場合もあれば複数の箇所である場合もある。

基本情報入力部１０は、エレベータの乗りかごの形状、乗りかごの重量、定格速度、昇降路の高さ、および、巻上機の回転周波数などの、エレベータおよびその走行に関する各種情報（基本情報）の入力を受け付けて、これを診断データベース部１１に出力する。
表示部１２は、異常診断部９による異常有無およびその発生部位の判定結果を報知する。具体的には、表示部１２は、前述した判定結果を例えばメッセージなどの形式で表示する。

図２は、図１に示した異常診断装置の一部の詳細な構成例を示すブロック図である。図２に示すように、異常診断部９は、特徴量判定部１４および異常部位判定部１５を有する。特徴量判定部１４および異常部位判定部１５の機能については後述する。

また、診断データベース部１１は、基本情報入力部１０からの情報を入力し、この入力した情報の種別をもとに、異常部位データベース（図３参照）を記憶する。この異常部位データベースでは、ウェーブレットスペクトラムデータ中の時間座標上の各時刻および周波数座標上の各周波数の組合せのうち、振動や騒音の振幅値の許容基準値が存在する時刻および周波数の組合せの情報と、該当する時刻および周波数において許容基準値を超える振幅値がみられる場合の異常発生部位と推測される部位（例えば巻き上げ機）の情報とが対応付けられる。許容基準値とは、エレベータの各種装置に異常が発生していると判断すべき振幅値の下限値である。

次に、図１および図２に示した構成の異常診断装置の処理動作について説明する。ここでは、振動加速度センサ１による検出結果にしたがって、エレベータの異常発生部位の有無、および、その異常発生部位を判定するまでの処理動作について説明するが、騒音センサ２による検出結果にしたがって、エレベータの異常発生部位の有無およびその異常発生部位を判定するまでの処理動作も同様である。

まず、前述したように、振動加速度センサ１は、乗りかごの運転時の乗り心地振動、または、動力装置（巻き上げ機）の振動の振幅値を逐次検出して、この振幅値の情報を含むアナログ信号をフィルタ３に出力する。

フィルタ３は、振動加速度センサ１からのアナログ信号のうち、予め定められた周波数帯域の成分のみを通過させて増幅器４に出力する。増幅器４は、フィルタ３からの入力信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器５は、増幅器４からの入力信号をアナログ−ディジタル変換し、このディジタル変換されたデータを時間特性のデータとしてデータ記録部６に出力する。データ記録部６はＡ／Ｄ変換器５からのデータを入力してこれを振動振幅値の時間特性のデータとして記録する。

データ記録部６に入力されたデータはウェーブレット変換演算部８に出力される。ウェーブレット変換演算部８は、データ記録部６から入力した振動振幅値の時間特性の信号に対するウェーブレット変換の演算を行なうことで、周波数座標と時間座標を含む、振動振幅値のウェーブレットスペクトラムデータを生成する。

このウェーブレットスペクトラムデータｗｔ（ａ，ｂ）は以下の式（１）にしたがって計算される。

式（１）における“ｘ（ｔ）”は振動の時間特性のデータであり、“ａ”は角周波数ωの逆数で、“ｂ”は時刻ｔである。このように生成されたウェーブレットスペクトラムデータ（周波数−時刻）は異常診断部９に出力される。また、診断データベース部１１からは、基本情報入力部１０からのエレベータの基本情報に基づいて前述のように記憶した異常部位データベースに関する情報を異常診断部９の異常部位判定部１５に出力する。

特徴量判定部１４は、まず、ウェーブレット変換演算部８からのウェーブレットスペクトラムデータ中で表される振幅値、つまり、ウェーブレットスペクトラムデータ中の時間座標上の各時刻および周波数座標上の各周波数における振幅値を検出する。次に、特徴量判定部１４は、検出した振幅値のうち、前述した許容基準値を超える振幅値がみられる時刻および周波数の組合せ（座標値）の情報を、エレベータの異常発生部位判定のための特徴量データとして抽出し、これを異常部位判定部１５に出力する。例えば、ウェーブレットスペクトラムデータ中の座標値“時刻ｔ１−周波数ｆ１”と関わる振幅値が許容基準値を超えていた場合には、座標値“時刻ｔ１−周波数ｆ１”が特徴量データとなる。

異常部位判定部１５は、特徴量判定部１４から入力した特徴量データにおける時刻及び周波数の組合せの情報と、診断データベース部１１から入力した異常部位データベースの情報における各々の時刻及び周波数の組合せの情報とを照合して、異常部位データベースの情報における時刻および周波数の組合せの情報のうち、特徴量判定部１４からの特徴量データにおける座標値である時刻および周波数の組合せと同じ組合せの情報を抽出する。

そして、異常部位判定部１５は、前述のように抽出した時刻および周波数の組合せの情報と対応付けられる異常発生部位の情報を異常部位データベースから抽出し、この異常発生部位の情報の表示を指示するための制御信号を表示部１２に出力する。

これにより、異常発生部位の情報が例えばメッセージ（「加速中の巻き上げ機の回転に異常の疑いがあります」等）などの形式で表示部１２に表示出力される。よって、エレベータの点検作業者は、エレベータの各部位のうち異常の疑いがある部位の情報を的確かつ容易に把握することができる。

また、特徴量判定部１４による振幅値の検出の結果、ウェーブレットスペクトラムデータ中で表される振幅値のうち、前述した許容基準値より低い値である標準値を超える振幅値がみられた場合で、かつ、この振幅値の発生時の時刻と周波数の組合せが、異常部位データベース（図３参照）中の時刻と周波数の組合せと一致するか否かを判別する機能を異常診断部９が有してもよい。このような条件を満たしている場合には、異常診断部９は、一致した時刻および周波数の組合せと対応付けられた異常部位の情報を、異常部位判定部１５により異常部位データベースから抽出して、この異常部位の情報を、調整不良の部位、つまり、異常の前兆が見られる部位の情報として、メッセージなどの形式で表示部１２に表示させる。

調整不良の部位とは、異常な振動、つまり、乗客に不安を与える、または不快を感じさせる振動の前兆となる振動の原因となる部位である。異常な振動の前兆となる振動は、乗客に不安を与える、または不安を感じさせることがない程度の振動である。

これにより、エレベータの各部位のうち、対策を施さない状態のまま放置した場合に異常な振動などを引き起こす可能性のある部位を容易に把握することができるので、この時点で修繕などの対策を施すようにすれば、乗客に不安を与える、または不快を感じさせる振動を未然に防ぐことができる。

また、特徴量判定部１４による振幅値の検出の結果、ウェーブレットスペクトラムデータで表される振幅値のうち、前述した許容基準値と比較して低い値である標準値（第２の許容基準値）を超える振幅値がみられるか否かを判別する機能を異常診断部９が有してもよい。

このような条件を満たしている、つまり標準値を超える振幅値がみられた場合には、異常診断部９は、前述した異常部位や調整不良の部位の情報を示すメッセージの代わりに、例えば、振動加速度センサ１による振動振幅値の再検出、および、この振動振幅値の再検出にともなった、異常診断部９による異常部位の再度の判定を指示する旨のメッセージを表示部１２に表示させる。再度の判定を行なった際の判定結果が当初の判定結果と同じであれば、この判定結果の信頼性は向上することになる。これにより、作業者に対して異常部位の診断をより正確に行なうよう促すことができる。

また、特徴量判定部１４による振幅値の検出の結果、許容基準値（または標準値）を超えた振幅値がウェーブレットスペクトラムデータ中に存在したが、異常部位判定部１５による照合の結果、許容基準値（または標準値）を超えた振幅値がみられた時刻と周波数と同一の組合せが異常部位データベース中に存在しない場合、つまり異常な振動がみられたにも関わらず、異常部位の特定ができない場合がある。この場合には、異常診断部９は、前述のように生成したウェーブレットスペクトラムデータ自体が正常なデータでない可能性があるとみなし、検出元のセンサの不良、あるいは、センサによる誤計測の疑いがある旨のメッセージ、および、再計測を促すメッセージを表示部１２に表示させるようにしてもよい。これにより、エレベータの異常診断装置の診断精度に問題がある可能性がある場合に、これを容易に把握することができる。

また、本実施形態にしたがった異常診断装置は、前述のように生成したウェーブレットスペクトラムデータと異常部位データベースとに基づいてエレベータの各種装置の異常の有無の判定を行なう代わりに、振幅値の経年変化による変動率をもとに、異常部位を判定してもよい。具体的には、異常診断装置は、振動や騒音の時間特性データが生成されるたびに、このデータを、測定日時を示すデータと対応付けた上で、この測定日時毎のウェーブレットスペクトラムデータで表される振幅値の経年変化による変動率をもとに、異常部位を判定する。

具体的には、前述した振動加速度センサ１や騒音センサ２は振動や騒音の振幅値を常時検出しており、Ａ／Ｄ変換器５から出力される時間特性のデータは常に更新されている。そして、データ記録部６は、日時入力部７からのデータで示される日時が予め定められた日時になるたびに、この日時のデータを測定日時データとしてＡ／Ｄ変換器５からの時間特性のデータと対応付ける。対応付け対象の日時は特に限定されるものではなく、例えば２４時間ごとであってもよいし、あるいは一ヶ月おきであってもよい。

前述した、測定日時データが対応付けられた時間特性のデータはウェーブレット変換演算部８によりウェーブレットスペクトラムデータに順次変換されて、測定日時データが対応付けられたウェーブレットスペクトラムデータとして異常診断部９に出力される。異常診断部９ではウェーブレット変換演算部８からのウェーブレットスペクトラムデータを測定日時にしたがってソートする。

異常診断部９は、ソートされたウェーブレットスペクトラムデータをもとに、このデータ中の時間座標上の予め定めた時刻および周波数座標上の予め定めた周波数における振動振幅値の経年変化に対する変動率を計算し、この計算により得られた変動率が予め定められた正の値のしきい値を超えたか否かを判定する。経年変化にともなって振動振幅値が増加した場合には当該変動率の値は正となり、経年変化にともなって振動振幅値が減少した場合には当該変動率の値は負である。

異常診断部９の特徴量判定部１４は、前述のように計算した振動振幅値の変動率がしきい値を超えたと判定した場合には、振動振幅値が前述した基準値や標準値を超えているか否かに関わらず、しきい値以上の変動率による振動振幅値がみられた時刻および周波数の情報を、エレベータの異常部位特定のための特徴量データとして抽出する。

例えば、ウェーブレットスペクトラムデータ中の座標値“時刻ｔ１−周波数ｆ１”における振動振幅値の経年変化による変動率が前述したしきい値を超えた場合には、座標値“時刻ｔ１−周波数ｆ１”の情報が特徴量データとなる。そして、異常部位判定部１５により、前述のように特徴量データを異常部位データベースと照合して、異常部位の情報を取得する。

異常診断部９は、この取得した異常部位を、メンテナンスや部品交換が必要な部位であるとみなし、この部位に対応する機器のメンテナンスまたは部品交換を促すメッセージ（「ロープに経年劣化の疑いがあるので、メンテナンスを行なってください」等）などを表示部１２に表示させる。これにより、経年的な劣化による機器の異常や寿命を早期かつ容易に把握することができる。

以上述べたように、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置によれば、エレベータの乗り心地振動のデータを測定し、このデータをウェーブレット変換演算してウェーブレットスペクトラムデータを計算した上で、このデータを診断データベース部１１に記憶された情報と照合して、エレベータの異常の有無および異常発生部位を的確かつ容易に把握する事ができる。よって、熟練した技術者と同等の精度のエレベータ検査が、経験が少ない技術者によっても可能となる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、この第２の実施形態以降の各実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置の構成は、図１に示される構成要素とほぼ同一であるので、重複する説明は省略する。

図４は、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置の一部の詳細な構成例を示すブロック図である。
図４に示した異常診断装置の構成は、第１の実施形態とほぼ同様である。ただし、異常診断部９は、時間座標と周波数座標に対応した異常部位判定部１５に代えて、位置座標と周波数座標に対応した異常部位判定部２１を有する。

ウェーブレット変換演算部８は、入力データに対するウェーブレット変換の演算を行なって、周波数と位置の関数からなるウェーブレットスペクトラムデータを生成する。ここでは、エレベータの最下階の乗り場に対応する位置と乗りかごの現在位置との間の距離の座標である位置座標と周波数座標を含んだウェーブレットスペクトラムデータを生成する。

また、診断データベース部１１は、基本情報入力部１０からの情報を入力し、この入力した情報の種別をもとに、異常部位データベース（図５参照）を記憶する。この異常部位データベースでは、ウェーブレットスペクトラムデータ中の位置座標上の各位置および周波数座標上の各周波数の組合せのうち、振動や騒音の振幅値の許容基準値が存在する位置および周波数の組合せの情報と、該当する位置および周波数において許容基準値を超える振幅値がみられる場合の異常発生部位と推測される部位（例えば巻き上げ機）の情報とが対応付けられる。

次に、本発明の第２の実施形態にしたがった異常診断装置による動作について説明する。
この異常診断装置では、振動加速度センサ１や騒音センサ２による検出を行なってからデータ記録部６に対するデータ入力までの手順は第１の実施形態と同様であるが、ウェーブレット変換演算部８は、以下の式（２）にしたがってデータ記録部６からの振動や騒音のデータに対するウェーブレット変換の演算を行ない、周波数−位置からなるウェーブレットスペクトラムデータｗｔ（ａ，ｂ）を生成する。

例えば式（２）において、加速度データｘ（ｔ）を２階積分することにより、位置ｚを計算し、周波数−位置からなるウェーブレットスペクトラムデータｗｔ（ａ，ｂ）が計算される。このように計算されたウェーブレットスペクトラムデータ（周波数−位置）は異常診断部９に出力される。また、診断データベース部１１からは、前述のように記憶された異常部位データベースに関する情報が異常診断部９の異常部位判定部２１に出力される。

特徴量判定部１４は、まず、ウェーブレット変換演算部８からのウェーブレットスペクトラムデータ中の周波数座標上の各周波数および位置座標上の各位置における振幅値を検出する。次に、特徴量判定部１４は、この検出した振幅値のうち許容基準値を超える振幅値がみられる周波数および位置の組合せの情報を、エレベータの異常発生部位判定のための特徴量データとして抽出し、これを異常部位判定部２１に出力する。例えば、ウェーブレットスペクトラムデータ中の“周波数ｆ１−位置ｐ１”と関わる振幅値が許容基準値を超えていた場合には、“周波数ｆ１−位置ｐ１”が特徴量データとなる。

異常部位判定部２１は、特徴量判定部１４から入力した特徴量データにおける周波数及び位置の組合せの情報と、診断データベース部１１から入力した異常部位データベースにおける周波数及び位置の組合せの情報とを照合して、異常部位データベースの情報における各周波数および位置の組合せのうち、特徴量判定部１４からの特徴量データにおける座標値である周波数および位置の組合せと同じ組合せの情報を抽出する。

そして、異常部位判定部２１は、異常部位データベース上で前述のように抽出した、周波数および位置の組合せの情報と対応付けられる異常発生部位の情報を異常部位データベースから抽出し、この異常発生部位の情報の表示を指示するための制御信号を表示部１２に出力する。

以上のように、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置では、エレベータの周波数と位置の関数からなるウェーブレットスペクトラムデータを計算することでエレベータにおける異常発生部位を判定するので、エレベータの昇降行程、例えばガイドレールやワイヤロープなどの特定の位置に異常の疑いがある場合に、これを的確かつ容易に把握することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図６は、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置の一部の詳細な構成例を示すブロック図である。

図６に示した異常診断装置の構成は、第１の実施形態とほぼ同様である。ただし、異常診断部９は、異常部位判定部１５に代えて、速度座標および周波数座標に対応した異常部位判定部３１を有する。

ウェーブレット変換演算部８は、入力データに対するウェーブレット変換の演算を行なって、速度と周波数の関数からなるウェーブレットスペクトラムデータを生成する。ここでは、エレベータの乗りかごの昇降速度の座標である速度座標と周波数座標を含んだウェーブレットスペクトラムデータを生成する。

また、診断データベース部１１は、基本情報入力部１０からの情報を入力し、この入力した情報の種別をもとに、異常部位データベース（図７参照）を記憶する。この異常部位データベースでは、ウェーブレットスペクトラムデータ中の速度座標上の各速度および周波数座標上の各周波数の組合せのうち、振動や騒音の振幅値の許容基準値が存在する速度および周波数の組合せの情報と、該当する速度および周波数において許容基準値を超える振幅値がみられる場合の異常発生部位と推測される部位（例えば巻き上げ機）の情報とが対応付けられる。

次に、本発明の第３の実施形態にしたがった異常診断装置による動作について説明する。
この異常診断装置では、振動加速度センサ１や騒音センサ２による検出を行なってからデータ記録部６に対するデータ入力までの手順は第１の実施形態と同様であるが、ウェーブレット変換演算部８は、前述した式（２）にしたがって、データ記録部６からの振動や騒音のデータに対するウェーブレット変換の演算を行ない、周波数−速度からなるウェーブレットスペクトラムデータｗｔ（ａ，ｂ）を生成する。

例えば式（２）において、加速度データｘ（ｔ）を１階積分することにより速度ｚを計算し、周波数−速度からなるウェーブレットスペクトラムデータｗｔ（ａ，ｂ）が計算される。このように計算されたウェーブレットスペクトラムデータ（周波数−速度）は、異常診断部９に出力される。診断データベース部１１からは、前述した異常部位データベースの情報が異常部位判定部３１に出力される。

特徴量判定部１４は、まず、ウェーブレット変換演算部８からのウェーブレットスペクトラムデータ中の周波数座標上の各周波数および速度座標上の各速度における振幅値を検出する。次に、特徴量判定部１４は、検出した振幅値のうち許容基準値を超える振幅値がみられる周波数および速度の組合せの情報を、エレベータの異常発生部位判定のための特徴量データとして抽出し、これを異常部位判定部３１に出力する。例えば、ウェーブレットスペクトラムデータ中の座標値“周波数ｆ１−速度ｖ１”と関わる振幅値が許容基準値を超えていた場合には、座標値“周波数ｆ１−速度ｖ１”が特徴量データとなる。

異常部位判定部３１は、まず、特徴量判定部１４から入力した特徴量データにおける周波数及び速度の組合せの情報と、診断データベース部１１から入力した異常部位データベースにおける周波数及び速度の組合せの情報とを照合する。次に、異常部位判定部３１は、異常部位データベースの情報における周波数および速度の組合せのうち、特徴量判定部１４からの特徴量データにおける座標値である周波数および速度の組合せと同じ組合せの情報を抽出する。

そして、異常部位判定部３１は、異常部位データベース上で、前述のように抽出した周波数および速度の組合せの情報と対応付けられる異常発生部位の情報を異常部位データベースから抽出し、この情報の表示を指示するための制御信号を表示部１２に出力する。

以上のように、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置では、エレベータの速度と周波数の関数からなるウェーブレットスペクトラムデータを計算することでエレベータにおける異常発生部位を判定するので、エレベータの動力装置のトルク変動に伴う異常や、速度毎の異常を的確かつ容易に把握することができる。

なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置の一部の詳細な構成例を示すブロック図。 本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置の診断データベース部に記憶される異常部位データベースの内容の一例を示す図。 本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置の一部の詳細な構成例を示すブロック図。 本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置の診断データベース部に記憶される異常部位データベースの内容の一例を示す図。 本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置の一部の詳細な構成例を示すブロック図。 本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置の診断データベース部に記憶される異常部位データベースの内容の一例を示す図。

符号の説明

１…振動加速度センサ、２…騒音センサ、３…フィルタ、４…増幅器、５…Ａ／Ｄ変換器、６…データ記録部、７…日時入力部、８…ウェーブレット変換演算部、９…異常診断部、１０…基本情報入力部、１１…診断データベース部、１２…表示部、１４…特徴量判定部、１５，２１，３１…異常部位判定部。

Claims (8)

1. エレベータの各種装置のうちいずれかに関わる振動加速度および騒音のうちいずれかの振幅値を検出する検出手段と、
   エレベータおよびその走行に関わる各種情報を入力する情報入力手段と、
   前記検出手段による検出出力に対するウェーブレット変換演算を行なうことで、ウェーブレットスペクトラムデータを生成するウェーブレット変換演算手段と、
   前記ウェーブレット変換演算手段により生成されたウェーブレットスペクトラムデータを分析して、このウェーブレットスペクトラムデータで表される振幅値のうち、予め定められた許容基準値を超えた振幅値の座標と関わる座標の値を抽出する抽出手段と、
   前記情報入力手段により入力された各種情報をもとに、前記ウェーブレットスペクトラムデータ中の所定の種別の座標上の値および周波数座標上の各周波数の組合せのうち、振幅値の許容基準値が存在する前記所定の種別の座標上の値および周波数の組合せの情報と、該当する前記所定の種別の座標上の値および周波数において許容基準値を超える振幅値がみられる場合の異常発生部位と推測される部位の情報とを対応付けて記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された情報と前記抽出手段により抽出された情報とを照合することで前記エレベータにおける異常部位を判定する異常診断手段と
   を備えたことを特徴とするエレベータの異常診断装置。
2. 前記記憶手段は、
   前記ウェーブレットスペクトラムデータ中の時間座標上の各時刻および周波数座標上の各周波数の組合せのうち、振幅値の許容基準値が存在する時刻および周波数の組合せの情報と、該当する時刻および周波数において許容基準値を超える振幅値がみられる場合の異常発生部位と推測される部位の情報とを対応付けて記憶する
   ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ異常診断装置。
3. 前記記憶手段は、
   前記ウェーブレットスペクトラムデータ中の位置座標上の各位置および周波数座標上の各周波数の組合せのうち、振幅値の許容基準値が存在する位置および周波数の組合せの情報と、該当する位置および周波数において許容基準値を超える振幅値がみられる場合の異常発生部位と推測される部位の情報とを対応付けて記憶する
   ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ異常診断装置。
4. 前記記憶手段は、
   前記ウェーブレットスペクトラムデータ中の速度座標上の各速度および周波数座標上の各周波数の組合せのうち、振幅値の許容基準値が存在する速度および周波数の組合せの情報と、該当する速度および周波数において許容基準値を超える振幅値がみられる場合の異常発生部位と推測される部位の情報とを対応付けて記憶する
   ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ異常診断装置。
5. 前記検出手段は、エレベータの各種装置のうちいずれかに関わる振動加速度および騒音のうちいずれかの振幅値を繰り返し検出し、
   前記ウェーブレット変換演算手段は、前記検出手段による検出がなされるたびに、この検出出力に対するウェーブレット変換演算を行なうことで、ウェーブレットスペクトラムデータを生成し、
   前記ウェーブレットスペクトラムデータの生成順にしたがった経年変化に対する前記生成したウェーブレットスペクトラムデータで表される振幅値の変動率を計算する手段をさらに備え、
   前記異常診断手段は、この計算した変動率の大小に基づいて、前記エレベータの異常の有無を診断する
   ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータの異常診断装置。
6. 前記抽出手段は、
   前記ウェーブレット変換演算手段により生成されたウェーブレットスペクトラムデータを分析して、このウェーブレットスペクトラムデータで表される振幅値のうち、前記予め定められた許容基準値と比較して低い第２の許容基準値を超える振幅値の座標と関わる座標の値を抽出し、
   前記異常診断手段は、
   前記記憶手段に記憶された情報と、前記抽出手段により抽出された情報とを照合することで、前記エレベータにおける異常の前兆が見られる部位を判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータの異常診断装置。
7. 前記抽出手段は、
   前記ウェーブレット変換演算手段により生成されたウェーブレットスペクトラムデータを分析して、このウェーブレットスペクトラムデータで表される振幅値のうち、前記予め定められた許容基準値と比較して低い第２の許容基準値を超える振幅値の座標と関わる座標の値を抽出し、
   この抽出手段により、前記ウェーブレットスペクトラムデータで表される振幅値のうち、前記第２の許容基準値を超える振幅値の座標と関わる座標の値が抽出された場合に、予め定められた報知を行なう手段
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータの異常診断装置。
8. 前記異常診断手段が、前記記憶手段に記憶された情報と、前記抽出手段により抽出された情報とを照合しても前記異常部位の判定を行なえなかった場合に、予め定められた報知を行なう手段
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータの異常診断装置。

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