JP5033355B2 - Elevator equipment - Google Patents
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Description
本発明は、地震や強風によって建屋が揺れた場合に管制運転を行うエレベーター装置に関するものである。 The present invention relates to an elevator apparatus that performs control operation when a building is shaken by an earthquake or a strong wind.
地震時には震源から伝播速度の早い縦波（Ｐ波）と伝播速度が遅いが地震の主要動を呈する横波（Ｓ波）が建物に到達する。従来から、Ｓ波到達前にＰ波による建屋の初期揺れを感知してエレベーターを停止させる管制運転が行われている。その詳細は、例えば下記の非特許文献１に示されている。
During an earthquake, a longitudinal wave (P wave) with a fast propagation speed and a transverse wave (S wave) with a slow propagation speed but exhibiting the main motion of the earthquake reach the building. Conventionally, a control operation for detecting an initial shaking of a building due to a P wave before the arrival of the S wave and stopping the elevator has been performed. The details are shown, for example, in Non-Patent
この非特許文献１によれば、建物上部に設置する水平全方向加速度感知器であらかじめ定めた加速度（特低レベル）を感知するか、昇降路低部又は建物の基礎に近い階にＰ波感知器を設置して、Ｐ波の縦波伝播特性を活かして、上下方向の地震動で感知して、エレベーターの管制運転が行われている。
According to this
また、下記特許文献１には、昇降路１階付近に設置されたセンサで地震のＰ波を検出するとし、ｚ（上下）方向の加速度が所定値以上になるとエレベーターを停止させることしている。
Further, in
地震動のＰ波感知は、Ｐ波が地震動伝播の縦波に起因し、地表ではｚ（上下）方向が主成分であるため、ｚ方向のセンサを用いて管制運転が行われている。 In the P-wave detection of seismic motion, the P-wave is caused by the longitudinal wave of the propagation of seismic motion, and the z (up and down) direction is the main component on the ground surface, so the control operation is performed using the z-direction sensor.
例えば、上記特許文献１には、３軸方向の加速度を検出することが記載されているものの、ｚ方向を区分けし、ｘ，ｙ方向の合成加速度を求めて、過去のデータと比較して機器の被害判定に利用しているが、地震による建物の初期揺れを感知し、エレベーターを停止させるか否かの判定には、ｚ方向の加速度で判定するとしている。
For example, although the above-mentioned
地震動のＰ波は縦波伝播でｚ方向が主成分であるが、震源地から離れた場所では、Ｐ波が到達した際の加速度が小さいため、ｚ方向の加速度だけを所定値と比較しても地震到来が検知できない可能性がある。Ｐ波による地震時初期揺れ判定の加速度閾値を小さくして検知感度を上げる方法もあるが、その場合、地震のマグニチュードが小さい近距離震源のＰ波や建物周りの交通機器などのノイズに反応し、不必要にエレベーターの管制運転が頻発するという問題が生じる。 The P wave of seismic motion is a longitudinal wave propagation and the z direction is the main component. However, since the acceleration when the P wave arrives is small at a place away from the epicenter, only the acceleration in the z direction is compared with a predetermined value. May not be able to detect the arrival of an earthquake. There is also a method to increase the detection sensitivity by reducing the acceleration threshold of the initial shaking judgment by P wave, but in that case, it reacts to the noise of the P wave of the near field epicenter and the traffic equipment around the building where the magnitude of the earthquake is small. There arises a problem that the elevator control operation frequently occurs unnecessarily.
本発明の目的は、震源地の遠近に関わらず、エレベーターの被害発生に関わる建物の揺れが発生する前に、建物の地震時初期の揺れを的確に感知して管制運転させることのできるエレベーター装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an elevator apparatus capable of accurately sensing the initial shake of a building during an earthquake and controlling it before the shake of the building related to the occurrence of damage to the elevator occurs regardless of the location of the epicenter. Is to provide.
上記目的を達成するために、本発明は、昇降路内又は該昇降路が形成される建屋内に加速度を検出するセンサを設置し、このセンサの検出結果を用いて地震時や強風時に管制運転を行うようにしたエレベーター装置において、前記センサにより互いに直交する３軸のｘ，ｙ，ｚ方向の加速度を検出し、それぞれの検出信号から直流成分を取り除くハイパスフィルターを通した後の加速度信号に対して、ｘ，ｙ，ｚ方向で区分けすることなく、前記各成分の絶対値にそれぞれ建屋の水平断面の形状に応じて異なる所定の係数をかけて足し合せた合成信号値、前記各成分の平方値にそれぞれ建屋の水平断面の形状に応じて異なる所定の係数をかけて足し合せた合成信号値若しくはこの信号値の平方根の合成信号値、又は前記各成分の絶対値のべき乗値にそれぞれ建屋の水平断面の形状に応じて異なる所定の係数をかけて足し合せた合成信号値若しくはこの信号値のべき乗根の合成信号値、の少なくとも一つの合成信号値を逐次計算し、この計算値が予め定めておいた閾値より大きい場合に、初期揺れ管制運転を行うようにした。
また、本発明は、昇降路内又は該昇降路が形成される建屋内に速度を検出するセンサを設置し、このセンサの検出結果を用いて地震時や強風時に管制運転を行うようにしたエレベーター装置において、前記センサにより互いに直交する３軸のｘ，ｙ，ｚ方向の速度を検出し、それぞれの検出信号から直流成分を取り除くハイパスフィルターを通した後の速度信号に対して、ｘ，ｙ，ｚ方向で区分けすることなく、前記各成分の絶対値にそれぞれ建屋の水平断面の形状に応じて異なる所定の係数をかけて足し合せた合成信号値、前記各成分の平方値にそれぞれ建屋の水平断面の形状に応じて異なる所定の係数をかけて足し合せた合成信号値若しくはこの信号値の平方根の合成信号値、又は前記各成分の絶対値のべき乗値にそれぞれ建屋の水平断面の形状に応じて異なる所定の係数をかけて足し合せた合成信号値若しくはこの信号値のべき乗根の合成信号値、の少なくとも一つの合成信号値を逐次計算し、この計算値が予め定めておいた閾値より大きい場合に、初期揺れ管制運転を行うようにした。
In order to achieve the above object, the present invention provides a sensor for detecting acceleration in a hoistway or a building in which the hoistway is formed, and uses the detection result of this sensor to control operation during an earthquake or strong wind. In the elevator apparatus configured to perform the above, the acceleration in the x, y, and z directions of the three axes orthogonal to each other is detected by the sensor, and the acceleration signal after passing through the high-pass filter that removes the DC component from each detection signal is detected. Thus, without dividing in the x, y, and z directions, a combined signal value obtained by adding the predetermined values that differ depending on the shape of the horizontal section of the building to the absolute value of each component, and the square of each component synthesized signal values summed over different predetermined coefficients respectively corresponding to the shape of the horizontal section of the building to the value or synthetic signal value of the square root of the signal value, or the powers of the absolute values of the components Each successively calculating the different synthetic signal by summing over a predetermined coefficient value or synthetic signal value of power root of the signal value, at least one composite signal values according to the shape of the horizontal section of the building to the value, the When the calculated value is larger than a predetermined threshold, the initial shake control operation is performed.
Further, the present invention provides an elevator in which a sensor for detecting speed is installed in a hoistway or in a building in which the hoistway is formed, and a control operation is performed during an earthquake or a strong wind by using a detection result of the sensor. In the apparatus, the velocity in the x, y, and z directions of the three axes orthogonal to each other is detected by the sensor, and the velocity signals after passing through a high-pass filter that removes the DC component from each detection signal are x, y, without partitioning in the z direction, the synthesized signal values summed over different predetermined coefficient depending on the shape of the horizontal section of the building, respectively the absolute value of each component, the horizontal building each square values of the components synthesized signal values summed over different predetermined coefficient depending on the shape of the cross section or synthetic signal value of the square root of the signal value, or the horizontal cross-sectional of the building respectively a power value of the absolute values of the components Successively calculating a different predetermined composite signal by summing over the coefficient values or synthetic signal value of power root of the signal value, at least one combined signal values in response to the shape, contact the calculated value is determined in advance The initial swing control operation was performed when the threshold was exceeded.
ここで、管制運転とは、地震や風が発生した際に、エレベーターに被害を及ぼす可能性がある建物の揺れに達する前に、建物の初期揺れを感知し、エレベーターを最寄り階に停止して乗客を避難させ、その後もエレベーターを休止する運転モードを指す。休止運転中の運転再開の判定は地震や風による建物の揺れ加速度又は速度の大きさにより判定している。 Here, control operation means that in the event of an earthquake or wind, before reaching the building shake that could cause damage to the elevator, it detects the initial shake of the building and stops the elevator on the nearest floor. It refers to an operation mode in which passengers are evacuated and the elevator is stopped after that. The resumption of operation during the rest operation is determined by the magnitude of the acceleration or speed of shaking of the building due to the earthquake or wind.
なお、建物の揺れには、強い地震動による揺れ以外に、地震とは人が感じにくい小さい加速度の長周期地震動で昇降路内のロープやケーブル類の長尺物が振れる長周期揺れ、あるいは、台風などの強風で建物が揺れる風揺れがあり、これらの揺れでエレベーターの被害が発生する場合がある。これら建物の初期揺れを感知し、この感知レベルが予め定めている閾値を超えたときに管制運転でエレベーターを休止させる。ここでは、これらの管制運転を地震による揺れ方や風の揺れを区別せず「初期揺れ管制運転、又は単に、初期揺れ管制」と呼ぶこととする。 In addition to shaking due to strong earthquake motion, the building can be shaken by long-period shaking in which long objects such as ropes and cables in the hoistway are shaken by long-period ground motion with small acceleration that is difficult for humans to sense earthquakes, There are cases where the building shakes due to strong winds, etc., and these shakes may cause elevator damage. The initial shaking of these buildings is detected, and when the detected level exceeds a predetermined threshold, the elevator is stopped by the control operation. Here, these control operations will be referred to as “initial swing control operation or simply initial swing control” without distinguishing the way of shaking caused by an earthquake or wind.
また、初期揺れ管制後の休止中の運転再開判定は、初期揺れ感知後の建物の揺れの大きさで判定し、この判定による管制を、以降、地震や風による揺れを区別せず、「揺れ管制運転、又は単に、揺れ管制」と呼ぶこととする。 In addition, the resumption of operation during suspension after the initial shake control is determined based on the magnitude of the building shake after the initial shake detection. It will be called “control operation, or simply swing control”.
本発明によれば、地震等による建物の揺れをより感度よく初期の揺れ段階で感知して管制運転させることのできるエレベーター装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the elevator apparatus which can detect the shake of the building by an earthquake etc. in the initial shake stage more sensitively, and can perform control operation can be provided.
以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施例におけるエレベーターの概略を示す構成図である。本実施例のエレベーター装置では、乗りかご１が図示しないガイドレールに沿って昇降する一方、釣合いおもり２が図示しないガイドレールに沿って昇降するように構成されている。また、乗りかご１と釣合いおもり２は、主ロープ６により懸垂され、巻上機４により駆動される。ここで、高層ビルに設置されるエレベーターは、一般に巻上機４が大型になるため、昇降路１１の上に機械室１０が設けられ、この内部に巻上機４が設置される。尚、機械室
１０内には、制御盤３，ガバナ５及び地震感知器９が配置されており、ガバナ５にはガバナロープ７が巻き掛けられている。更に、乗りかご１及び釣合いおもり２の位置の変化によって生じる、乗りかご１側の主ロープ６と釣合いおもり２側の主ロープ６との重量差を縮小するため、コンペンロープ８が設置されている。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of an elevator according to an embodiment of the present invention. In the elevator apparatus of the present embodiment, the
次に、上記地震感知器９と、これを利用した地震時の管制運転について説明する。まず、本実施例における地震感知器９は、互いに直交するｘ，ｙ，ｚの３方向の加速度を検出する加速度センサ（検出部）を有しているが、一個の３軸センサであっても、一個の１軸センサを３つ組合せたものであっても良い。 Next, the earthquake detector 9 and the control operation at the time of an earthquake using the earthquake detector 9 will be described. First, the earthquake detector 9 in this embodiment has an acceleration sensor (detection unit) that detects acceleration in three directions of x, y, and z orthogonal to each other. A combination of three single-axis sensors may be used.
そして、この検出部で検出した加速度のｘ，ｙ，ｚの各成分の時間領域のデータが、同じ地震感知器９内にある演算部へ送られる。この演算部では逐次時間領域で、各成分の平方値を足し合せた上でその平方根をとり、この合成値（合成加速度値）信号を初期揺れ判定信号として、初期揺れ管制運転が行われる。 The time domain data of the x, y, and z components of the acceleration detected by the detection unit is sent to the calculation unit in the same seismic detector 9. In this calculation unit, in the sequential time domain, the square value of each component is added and the square root is obtained, and the initial shake control operation is performed using this composite value (synthetic acceleration value) signal as the initial shake determination signal.
また、地震感知器９としては、合成信号算出処理の演算部を備えていないものであっても良く、その場合は制御盤３で演算を行うことになる。ここで、加速度センサを速度センサに変えても、地震動の建物への初期揺れ到来を判定する手段は提供できる。
Further, the seismic detector 9 may not be provided with a calculation unit for the composite signal calculation process. In this case, the
尚、加速度センサを用いる場合には、その上下方向の加速度検出信号に、地震動の初期揺れの大きさ（数Ｇａｌから数１０Ｇａｌ）と比較して大きい９８０Ｇａｌの重力加速度成分が含まれる。このため、ｘ，ｙ，ｚの合成演算を行うときには、前記閾値判定精度を確保する上で、この重力加速度成分や加速度センサ本体の直流ドリフト成分が前記合成計算値に入り込まないように、少なくとも上下方向の加速度検出信号にはハイパスフィルターをかけ、直流成分を排除した後に上記演算部へ送り込む。 When an acceleration sensor is used, the acceleration detection signal in the vertical direction includes a gravitational acceleration component of 980 Gal that is larger than the magnitude of the initial shaking of the ground motion (several Gal to several 10 Gal). For this reason, when performing the composite calculation of x, y, z, in order to ensure the threshold determination accuracy, at least up and down so that the gravitational acceleration component and the DC drift component of the acceleration sensor main body do not enter the composite calculation value. A high-pass filter is applied to the acceleration detection signal in the direction to remove the direct current component, and the signal is sent to the arithmetic unit.
水平方向の加速度検出信号にも、加速度センサの水平据付誤差による前記重力加速度の成分や加速度センサ本体の直流ドリフト成分を排除するために、上下方向と同様にハイパスフィルターをかけるとよい。尚、このハイパスフィルターの通過周波数Ｆh(Ｈｚ) は、エレベーターが設置される建物の固有振動数よりも低く設定し、建物の揺れの検出に影響しない特性とする。 In order to eliminate the gravitational acceleration component caused by the horizontal installation error of the acceleration sensor and the DC drift component of the acceleration sensor main body, a high-pass filter may be applied to the acceleration detection signal in the horizontal direction as in the vertical direction. The pass frequency F h (Hz) of the high-pass filter is set lower than the natural frequency of the building where the elevator is installed, and has a characteristic that does not affect the detection of the shaking of the building.
次に、本実施例による効果について、図２〜図１３を用いて説明する。図２〜図７は、エレベーターが設置される建物位置が震源地から近い場合を想定したときの加速度観測波形例《Ｋ−ＮＥＴ観測網での２００５年７月２３日の千葉県北西部地震での観測点ＣＨＢ００９（千葉市）での観測波形》に関して、図８〜図１３は、建物位置が震源地から遠い場合を想定したときの加速度観測波形例《Ｋ−ＮＥＴ観測網での２００４年１０月２３日の新潟県中越地震での観測点ＴＫＹ００７（新宿）での観測波形》に関して、それぞれ示したものである。尚、図２〜図１３は地上での観測値であって、機械室１０で測定した場合の加速度の大きさは建屋１３で水平，上下振動とも増幅されて大きくなるが、機械室
１０で測定した観測波と見立てても本発明の効果は実質的に同じである。そこで、本実施例では、図２〜図１３を機械室１０内の地震感知器９で測定した加速度とみなして説明する。
Next, the effects of this embodiment will be described with reference to FIGS. Figures 2 to 7 show examples of acceleration observation waveforms assuming that the location of the building where the elevator is installed is close to the epicenter. << North-western Chiba earthquake on July 23, 2005 on the K-NET observation network. Fig. 8 to Fig. 13 are examples of acceleration observation waveforms assuming that the building position is far from the epicenter of the observation point CHB009 (Chiba City) in the year 2004 on the K-NET observation network. The observation waveforms at the observation point TKY007 (Shinjuku) in the Niigata Chuetsu earthquake on March 23 are shown respectively. 2 to 13 are observation values on the ground, and the magnitude of acceleration when measured in the
震源地が近い場合を図２〜図７で説明する。図２，図３はそれぞれ水平方向のｘ，ｙ方向、図４はｚ（上下）方向の加速度観測波形で、Ｐ波は０（ｓ）〜９（ｓ）付近における加速度で、ｚ方向の成分が、他のｘ，ｙ方向の成分よりも大きな値となっていることが分かる。つまり、震源地に近い場所では、Ｐ波に起因する初期揺れは、主として上下方向の揺れであることが分かる。従って、近くで発生した地震による初期揺れに関していえば、加速度のｚ方向だけの絶対値（図５）、加速度のｘ，ｙ，ｚ方向の各成分の平方値を足し合せた上でその平方根をとった合成値（図６）、加速度のｘ，ｙ，ｚ方向の各成分の絶対値を足し合せた合成値（図７）も、図５のｚ方向だけの加速度の絶対値と大きな違いがない。このため、ｚ方向の加速度のみを閾値と比較しても、近くで発生する地震であれば、初期揺れは感知できる。 The case where the epicenter is near will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are the x and y directions in the horizontal direction, and FIG. 4 is the acceleration observation waveform in the z (vertical) direction. The P wave is the acceleration in the vicinity of 0 (s) to 9 (s), and the component in the z direction. However, it is understood that the value is larger than the other components in the x and y directions. That is, it can be seen that in the place near the epicenter, the initial shaking caused by the P wave is mainly a vertical shaking. Therefore, regarding the initial shake due to the earthquake that occurred nearby, the absolute value of only the acceleration in the z direction (Fig. 5) and the square value of each component in the x, y, and z directions of the acceleration were added together to find the square root. The combined value (FIG. 6) obtained by adding the absolute values of the respective components in the x, y, and z directions of acceleration (FIG. 6) is also greatly different from the absolute value of the acceleration only in the z direction of FIG. Absent. For this reason, even if only the acceleration in the z direction is compared with the threshold value, if the earthquake occurs in the vicinity, the initial shaking can be detected.
次に、震源地が遠い場合（約２００km）を図８〜図１３で説明する。図８，図９はそれぞれ水平方向のｘ，ｙ方向、図１０はｚ（上下）方向の加速度観測波形で、堆積層からなる関東平野で観測される遠距離震源の地震動の特性について説明し、かかる遠距離地震動での本発明実施時の効果について説明する。 Next, the case where the epicenter is far (about 200 km) will be described with reference to FIGS. 8 and 9 are horizontal x and y directions, respectively, and Fig. 10 is the z (vertical) direction acceleration observation waveform, explaining the characteristics of the long-distance seismic ground motion observed in the Kanto plain consisting of sedimentary layers. The effect of implementing the present invention in such a long-distance seismic motion will be described.
図８，図９，図１０の観測波から、Ｐ波は２３（ｓ）程度持続し、その後にＳ波が到達している。Ｓ波到達時点の加速度は、ｘ，ｙ方向で約１０Ｇａｌ、ｚ方向で３〜４Ｇａｌ程度で、震源地が遠いとＰ波が減衰するため、ｚ方向の加速度による建物の地震時初期の揺れ判定は、閾値を下げない限り困難であり、閾値を下げると地震以外のノイズで地震時管制制御が誤作動するトラブルをかかえることになる。 From the observed waves in FIGS. 8, 9, and 10, the P wave lasts about 23 (s), and then the S wave arrives. The acceleration at the time of S wave arrival is about 10 Gal in the x and y directions and about 3 to 4 Gal in the z direction. If the epicenter is far away, the P wave will be attenuated. Is difficult unless the threshold value is lowered. If the threshold value is lowered, troubles may occur in which the control control during earthquakes malfunctions due to noise other than earthquakes.
しかし、遠い震源地からのＰ波の縦波伝播で地表の表層分部の横方向（水平方向）の震動も発生するため、図８のｘ方向、図９のｙ方向の加速度には、図１０のｚ方向の成分とほぼ同じレベルのＰ波に起因する初期揺れ成分が含まれている。また、図９のｙ方向の
８５〜１００（ｓ）付近に見られるように、関東平野のような堆積層からなる平野部では周期の長い（図９では周期約５〜６秒）長周期地震動が成長しやすく、高層建物が共振しやすい地震動を呈している。そのため、Ｓ波の加速度レベルは小さくても、長周期地震動での建物の揺れで主ロープなどの長尺物が振れるという被害が発生しやすい。
However, because the vertical wave propagation of the P wave from the far epicenter also causes horizontal (horizontal) vibrations on the surface layer, the acceleration in the x direction in FIG. 8 and the acceleration in the y direction in FIG. The initial fluctuation component caused by the P wave of the same level as the 10 z-direction components is included. In addition, as seen in the vicinity of 85 to 100 (s) in the y direction in FIG. 9, long-period ground motions have a long period in a plain portion composed of a sedimentary layer such as the Kanto Plain (period in FIG. 9 is about 5 to 6 seconds). It is easy to grow, and high-rise buildings exhibit seismic motion that tends to resonate. For this reason, even if the acceleration level of the S wave is small, it is easy to cause damage such as the main rope or the like swinging due to the shaking of the building due to long-period ground motion.
そこで、本発明では、加速度のｘ，ｙ成分も初期揺れの判定に利用し、この実施例での初期揺れ判定について説明する。 Therefore, in the present invention, the x and y components of the acceleration are also used for the determination of the initial shake, and the initial shake determination in this embodiment will be described.
建物の地震時初期の揺れ到達判定信号として、ｚ方向だけの加速度の絶対値特性（図
１１）に対して、加速度のｘ，ｙ，ｚ方向を区分けすることなく各方向の成分の平方値を足し合せた信号の平方根を逐次時間領域で計算した合成値（図１２）、あるいは、加速度のｘ，ｙ，ｚ方向の各成分の絶対値を逐次時間領域で足し合せた合成値（図１３）を、Ｐ波の時間帯０（ｓ）〜２３（ｓ）で比較すると、ｚ方向だけの図１１では約２Ｇａｌ程度であるが、ｘ，ｙ，ｚ方向の合成信号で判定する図１２では３Ｇａｌ程度、図１３では５〜６Ｇａｌ程度となり初期揺れの感知感度が向上する。ここで、初期の揺れ感知の感度が向上するとはいえ、図１３のようにｘ，ｙ，ｚ方向の絶対和の合成でも５〜６Ｇａｌ程度ではＳ波到達前の合成信号ではエレベーターを確実に停止させるとは云い難いが、しかし、震源地が遠いために、Ｓ波が到達してもエレベーターには被害は発生するほどの加速度には至らないし、長周期地震動もまだ成長していない。そこで、Ｓ波到達時点の本実施例のｘ，ｙ，ｚ方向成分の合成信号に注目すると、Ｓ波到達時点で６〜１０Ｇａｌに達し、この時点で閾値を越えて地震管制に入れば、長周期地震動で建物が揺れる前にエレベーターを停止させることができ、地震時管制の機能が発揮できることになる。
As a building arrival determination signal at the initial stage of an earthquake of a building, the square value of the component in each direction can be obtained without dividing the x, y, and z directions of acceleration with respect to the absolute value characteristic of acceleration in only the z direction (Fig. 11). A composite value obtained by sequentially calculating the square root of the added signal in the time domain (FIG. 12), or a composite value obtained by adding the absolute values of the respective components in the x, y, and z directions of the acceleration sequentially in the time domain (FIG. 13). In the time zone 0 (s) to 23 (s) of the P wave, it is about 2 Gal in FIG. 11 only in the z direction, but 3 Gal in FIG. 12 where it is determined by the combined signal in the x, y, z directions. In FIG. 13, it becomes about 5 to 6 Gal, and the sensitivity of detecting the initial shaking is improved. Here, although the sensitivity of the initial vibration detection is improved, even if the absolute sum in the x, y and z directions is combined as shown in FIG. However, because the epicenter is far away, even if the S wave arrives, the elevator will not reach an acceleration that will cause damage, and long-period ground motion has not yet grown. Therefore, when attention is paid to the composite signal of the x, y, and z direction components of the present embodiment at the time of arrival of the S wave, it reaches 6 to 10 Gal at the time of arrival of the S wave. The elevator can be stopped before the building is shaken by periodic earthquake motion, and the function of seismic control can be demonstrated.
このように、本実施例では、遠距離に震源を持つ地震動でも長周期地震動が成長する前に的確にエレベーターを停止させることができる。 As described above, in this embodiment, the elevator can be accurately stopped before the long-period ground motion grows even if the ground motion has an epicenter at a long distance.
本実施例に示すｘ，ｙ，ｚ方向成分の合成信号についてであるが、下記式で表されるように、各成分の絶対値にそれぞれ所定の係数をかけて足し合せた合成値（式１）、各成分の平方値にそれぞれ所定の係数をかけて足し合せた合成値（式２）、その平方根をとった合成値（式３）、あるいは各成分の絶対値のｐ乗にそれぞれ所定の係数をかけて足し合せた和やその和のｐ乗根の計算での合成値（式４）を計算して、閾値と比較しても良い。 As for the combined signal of the x, y, and z direction components shown in this embodiment, as shown by the following equation, a combined value obtained by adding a predetermined coefficient to the absolute value of each component (Equation 1 ), A combined value obtained by multiplying the square value of each component by a predetermined coefficient (Equation 2), a combined value obtained by taking the square root (Equation 3), or the absolute value of each component to the p-th power A sum obtained by adding the coefficients and a composite value (Equation 4) in calculating the p-th root of the sum may be calculated and compared with a threshold value.
ここで、建物の設置環境や建物内の設備による加速度ノイズの特性から観測値に重み係数α，β，γを導入することによって、ノイズの影響を抑制することもできる。更に、建屋１３の水平断面の形状によって、係数αと係数βを異なる値に重み付けしても良い。例えば、ｙ方向に比べてｘ方向の方が十分に長い水平断面を有する建屋１３の場合には、ｘ方向には揺れにくいため、重みを付加して合成するとよい。
Here, the influence of noise can also be suppressed by introducing weighting coefficients α, β, and γ into the observed values from the characteristics of the acceleration noise due to the installation environment of the building and the equipment in the building. Furthermore, the coefficient α and the coefficient β may be weighted to different values depending on the shape of the horizontal section of the
本実施例では、ｘ，ｙ，ｚの各成分の加速度を合成することによって、初期揺れの感知感度を更に高めることができ、遠くで発生した地震であっても、管制運転が作動しなかったり作動が遅れたりするのが防止でき、結果的に、主ロープ６が振れ回って、昇降路１１内の機器と接触しながらエレベーターが走行するなどの被害が抑制できる。
In this embodiment, by combining the acceleration of each component of x, y, and z, the sensitivity of detecting the initial shake can be further increased, and even if the earthquake occurs in the distance, the control operation does not operate. It is possible to prevent the operation from being delayed, and as a result, it is possible to suppress damage such as the
このように、本実施例によれば、上下方向（ｚ方向）成分の加速度に限らず、水平方向（ｘ，ｙ方向）成分の加速度も初期揺れの判定に利用することで、震源地の遠い場合の平野部での長周期地震動（図９の８５〜１００（ｓ）付近参照）が成長する前に、初期の揺れ段階で感知でき、地震発生から早い段階で管制運転を開始することができる。すなわち、本実施例によれば、Ｓ波による主要動が到達する前や長周期地震動が成長する前の地震動の初期の揺れ段階で感知して、エレベーターを停止させる管制運転が可能となる。 As described above, according to this embodiment, not only the acceleration in the vertical direction (z direction) component but also the acceleration in the horizontal direction (x, y direction) component is used for the determination of the initial shake, so that the epicenter is far away. Before long-period ground motion in the plain (see around 85 to 100 (s) in Fig. 9) grows, it can be detected at the initial shaking stage, and control operation can be started at an early stage from the occurrence of the earthquake. . That is, according to the present embodiment, it is possible to perform a control operation in which the elevator is stopped by sensing at the initial shaking stage of the ground motion before the main motion due to the S wave arrives or before the long-period ground motion grows.
尚、本実施例では、地震感知器９を図１の機械室１０内に設けたが、機械室１０内に限らず、機械室１０のないエレベーターの場合には、図１４のように、建屋上部である昇降路１１の上部に設置しても良い。いずれにしても、地震による揺れが増幅される建屋１３の上方に地震感知器９が設置されているので、従来の建屋１３の基礎部や昇降路１１のピット１２に設置した場合と比べて的確な管制運転が可能となる。
In the present embodiment, the earthquake detector 9 is provided in the
また、本実施例では、機械室１０内の地震感知器９で地震動による初期揺れが判定できるため、非特許文献１や特許文献１に示されている昇降路１１の下部又は建屋１３下部などに地震感知器を設置する場合と比べて、保守性が向上する。
Further, in this embodiment, since the initial shake due to the earthquake motion can be determined by the earthquake detector 9 in the
さらに、昇降路１１の下部又は建屋１３下部などにＰ波センサを設置する従来方式では、交通機器などの加速度震動で、不用意にエレベーターが停止するという誤作動が避けられないが、本実施例は、建物上部の地震感知器９を設けるだけで発明の効果が発揮できるために、地震時管制運転システムが交通機器のノイズ（これらのノイズは地動の表面波が主体で、上下地震動のように建物全域には伝播しない）から開放されるという特徴をもっている。
Furthermore, in the conventional method in which a P-wave sensor is installed in the lower part of the
なお、ここで建物上部での人の動きやエレベーター設備を含めたビル設備の地震動以外のノイズが避けられない場合には、昇降路１１の上部又は建屋１３の上部に設置する第１の地震感知器と、昇降路１１や建屋１３の他の部位に第２の地震感知器を設け、これら第１の建物部位と第２の建物部位での建物の振動ノイズが同時に発生することは非常に少ないという特性を活かして、地震時に第１と第２の両感知器が予め定められた所定の時間内に共に建物の初期の揺れを検出した場合に限って、管制運転を行うようにしても良い。例えば、第１の地震感知器で初期揺れを検出してから０.１ 秒以内に第２の地震感知器でも初期揺れを検出した場合に、管制運転を行うようにし、０.１ 秒を超える時間差がある場合は地震ではないとみなすことができる。このように、両感知器の感知論理和で、地震時の建物の初期揺れをとらえると、ノイズの影響を受けることなく揺れ感知の閾値を下げることができ、初期の揺れを逸することがなくなる。ここで、第１と２の地震感知器は地震感知器９と同様にｘ，ｙ，ｚ方向の３軸で構成してもよいし、建物で上下方向の地震時の揺れが増幅するという建物の震動性状を活かして、第１，第２の地震感知器は少なくともｚ方向の加速度で検知できる。
If noise other than the movement of people in the upper part of the building and the earthquake motion of the building equipment including the elevator equipment is unavoidable, the first seismic detection installed on the upper part of the
次に、主要動のＳ波による建物の揺れ管制に本発明の実施例の適用について説明する。従来から、ｘ，ｙ成分の合成信号で、振れ管制運転が行われているが、判定用の合成信号にｚ成分が含まれていないため、初期揺れ管制の判定には使えない。これに対して、本実施例での地震感知器９の演算部からの合成信号には、ｘ，ｙ，ｚ方向の地震動成分が含まれているため、初期揺れ感知後の地震感知器９の演算部からの合成信号は、Ｓ波による揺れ管制の判定信号として活用できる。このため、非特許文献１に示される別途の揺れ管制（Ｓ波管制）用の水平全方向の加速度センサを設ける必要はない。すなわち、初期揺れ管制後の地震感知器９の演算部からの合成信号は非特許文献１に示されるＳ波管制の判定用の信号として活用できる。
Next, the application of the embodiment of the present invention to the vibration control of a building by the S wave of the main motion will be described. Conventionally, shake control operation is performed with a composite signal of x and y components, but since the z component is not included in the composite signal for determination, it cannot be used for determination of initial shake control. On the other hand, since the composite signal from the calculation unit of the seismic detector 9 in this embodiment includes seismic motion components in the x, y, and z directions, the seismic detector 9 after the initial shaking is sensed. The composite signal from the calculation unit can be used as a determination signal for vibration control by S waves. For this reason, it is not necessary to provide a separate horizontal omnidirectional acceleration sensor for swing control (S wave control) shown in
本実施例により、地震時の初期の揺れ感知感度が向上するため、エレベーターに地震被害をもたらさない地震動も感知しかねない。そこで、初期揺れ管制後の、あらかじめ定める一定時間後でも、まだ揺れ管制に至っていない場合には、初期揺れ管制終了信号を制御盤３に与え、エレベーターをすみやかに通常運転に復旧させる管制運転を取り込むとよい。
According to the present embodiment, the initial shake detection sensitivity at the time of an earthquake is improved, so that the earthquake motion that does not cause earthquake damage to the elevator may be detected. Therefore, even after a predetermined time after the initial swing control, if the swing control has not yet been reached, an initial swing control end signal is given to the
あるいは、初期揺れ管制後に、あらかじめ定める一定時間後で、地震感知器の初期揺れ判定信号レベルが、あらかじめ定める地震終了判定閾値以下になった時点で、まだエレベーターが揺れ管制運転に至っていない場合に限り、初期揺れ管制終了信号を発生し、地震時管制から復旧させるとよい。 Or after the initial shake control, only when the initial shake determination signal level of the seismic detector is equal to or lower than the predetermined earthquake end determination threshold after a predetermined time, and the elevator has not yet reached the swing control operation. It is advisable to generate an initial shake control end signal and restore from the earthquake control.
ただし、エレベーターが別途の主ロープなどの長尺物振れや台風など強風での振れ管制中、あるいは、建物立地地区の地震防災管制中は復旧できない。 However, it cannot be restored while the elevator is under vibration control due to long mains such as a separate main rope or strong wind such as a typhoon, or during earthquake disaster control in the building location.
尚、上述の実施例では、地震時の建物の揺れについて説明したが、地震以外の台風などの強風で建屋１３が揺れる。そこで、本実施例での地震時の初期揺れ感知システムの一例（図１５）のもとに、エレベーターが初期揺れ管制運転に入ったとき建物の揺れの原因が、地震か強風かを判定する実施例を図１５で説明する。
In addition, although the above-mentioned Example demonstrated the shaking of the building at the time of an earthquake, the
図１５で、昇降路１１上部に設置される地震感知器１４のｘ，ｙ，ｚ方向のそれぞれの加速度の検出信号，重力の加速度成分や加速度センサの直流ドリフト成分除去用の例えば０.１Ｈｚ の通過周波数Ｆhのハイパスフィルター１５，１６，１７を通した信号１８，１９，２０を合成する演算部２１、前記演算部２１の出力信号が建物の揺れ閾値判定部
２２で閾値を超えたとき制御盤３に管制信号を送りエレベーターは初期揺れ管制運転に入る。地震時のかかる建物の初期の揺れ感知システムで、ｚ方向の信号２０は、建物の揺れが地震のときは数Ｇａｌ以上の加速度が観測されるが、建物の揺れが風による場合には、建物の揺れに関わる上下方向の振動はほとんど観測されない。そこで、エレベーターが建物の揺れで管制運転に入った段階で、地震・風判定部２３で信号２０に一定の閾値以上の信号が含まれる場合には、建物の揺れ要因は「地震」、信号が含まれない場合には「風」と判定でき、その情報を乗客に伝えることができる。
In FIG. 15, the detection signal of each acceleration in the x, y, and z directions of the
１…乗りかご、２…釣合いおもり、３…制御盤、４…巻上機、５…ガバナ、６…主ロープ、７…ガバナロープ、８…コンペンロープ、９，１４…地震感知器、１０…機械室、
１１…昇降路、１２…ピット、１３…建屋、１５，１６，１７…ハイパスフィルター、
１８，１９，２０…信号、２１…演算部、２２…閾値判定部、２３…地震・風判定部。
DESCRIPTION OF
11 ... hoistway, 12 ... pit, 13 ... building, 15, 16, 17 ... high-pass filter,
18, 19, 20... Signal, 21... Arithmetic unit, 22... Threshold determination unit, 23.
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