KR20170078943A - 엘리베이터의 고장예측시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간단한 구성과 데이터 분석에 의해 엘리베이터의 작동상태를 파악하여 장치의 주요 구성에 대한 점검이나 부품의 교체 등을 신속하게 처리할 수 있는 엘리베이터의 고장예측시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 엘리베이터(10)의 일정 개소에 설치되어 진동을 측정하도록 된 진동계(30)와; 상기 진동계(30)에 연결되어 진동수를 검출하거나 전송하도록 된 프로그램이나 회로기판 또는 통신모듈(34)이 내장된 컨트롤러(21)와; 상기 컨트롤러(31)에 의해 연결되어 상기 진동계(30)에 의해 측정된 진동수를 데이터화하여 시각적으로 나타내거나 경보음을 울리도록 된 표시장치(40)를 포함하여 이루어진 엘리베이터의 고장예측시스템이 제공된다.

Description

엘리베이터의 고장예측시스템{Failure prediction system of an elevator}

본 발명은 엘리베이터의 고장예측시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구성과 데이터 분석에 의해 엘리베이터의 작동상태를 파악하여 장치의 주요 구성에 대한 점검이나 부품의 교체 등을 신속하게 처리할 수 있는 엘리베이터의 고장예측시스템에 관한 것이다.

일반적으로 엘리베이터는 일정 높이 이상의 건물에 설치되어 원하는 층에 오르내리도록 된 것으로, 건물에 형성된 수직의 통로 상에 이용자가 탑승 가능한 승강카가 설치되는 것인데, 이를 도 1에 의해 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 통상적으로 엘리베이터(10)는 사람이 탑승할 수 있도록 된 승강카(11)를 다수의 권상로프(13)의 일단에 연결한 상태에서 구동모터(15)와 감속기(16) 및 이에 연결되는 로프풀리(17)와 가이드롤러(18)를 포함한 권상수단(14)에 의해 승강시키게 되고, 상기 권상수단(14)의 일측에는 상기 로프풀리(17)의 회전력을 저지하도록 브레이크드럼(20)과 패드(21)를 포함한 제동수단(19)이 결합되며, 상기 권상로프(13)의 타단에는 상기 승강카(11)의 하중을 보상하기 위한 균형추(12)가 결합되어 있다.

이러한 엘리베이터(10)는 장시간 사용에 따라 로프풀리(17)와 가이드롤러(18)의 마모나 권상로프(13)의 노후화 등에 의해 승강카(11)의 최대 권상력(최대 적재하중)이 변하게 되고, 이로 인해 정격하중이 감소함에 따라 주기적으로 또는 필요에 따라 최대 권상력을 재측정하여 안전여부를 판단한 후에, 권상수단(14)나 제동수단(19)의 로프풀리(17)나 가이드롤러(19) 또는 브레이크드럼(20)이나 패드(21) 등을 교체하거나 상기 권상수단(14)의 구동모터(15) 등의 작동상태를 점검하는 작업을 행하게 된다.

그런데 종래에는 엘리베이터(10)를 정지시킨 상태에서 장치를 전체적으로 점검함에 따라 점검시간이 길게 소요되는 문제점이 있을 뿐만 아니라 로프풀리(17)나 가이드롤러(18)의 마모상태나 권상수단(14)과 제동수단(19)의 작동불량 등을 현장에서 점검함에 따라 불량여부를 파악하는 데에 작업상의 번거로움 및 안전상의 위험이 따르는 것이다.

한편 일부에서는 엘리베이터(10)의 작동상태를 원격으로 감시하도록 된 시스템이 있기는 하나, 이는 카메라에 의해 촬영된 영상을 통해 엘리베이터(10)의 도어나 내부의 상태를 파악하도록 구비된 것으로, 이러한 종래의 감시시스템에 의해서는 장치의 가동중에 발생되는 이상진동이나 그에 따른 부품의 불량상태를 파악할 수 없는 것이다.

한국 공개특허공보 특2001-0018421호(2001. 03. 05)

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 간단한 구성과 데이터 분석에 의해 엘리베이터의 작동상태를 파악하여 장치의 주요 구성에 대한 점검이나 부품의 교체 등을 신속하게 처리할 수 있으며, 실시간으로 전송되는 데이터를 분석하여 장치의 특정 위치나 부품의 상태를 용이하게 파악하여 유지보수 상의 편리함을 제공할 수 있는 엘리베이터의 고장예측시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 엘리베이터(10)의 일정 개소에 설치되어 진동을 측정하도록 된 진동계(30)와;

상기 진동계(30)에 연결되어 진동수를 검출하거나 전송하도록 된 프로그램이나 회로기판 또는 통신모듈(34)이 내장된 컨트롤러(21)와;

상기 컨트롤러(31)에 의해 연결되어 상기 진동계(30)에 의해 측정된 진동수를 데이터화하여 시각적으로 나타내거나 경보음을 울리도록 된 표시장치(40)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 고장예측시스템이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 표시장치(40)는 상기 진동계(30)에 의해 측정된 진동수를 상기 통신모듈(34)에 의해 실시간으로 전송하여 연속적으로 그래프 형태로 표시하거나 일정 구간의 진동수를 추출할 수 있도록 된 스펙트럼분석 프로그램(43)이 구비된 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 고장예측시스템이 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 진동계(30)에 의해 측정된 진동수를 컨트롤러(31)와 표시장치(40)에 의해 데이터화하여 시각적으로 표시하도록 구비됨으로써, 상기 진동계(30)에 의해 엘리베이터(10)의 작동중에 발생되는 진동을 측정하여 정상적인 작동상태에서의 진동수와의 비교 및 판단을 통해 장치의 주요 부품에 대한 노화나 마모 또는 불량 등을 예측하여 즉각적인 대처가 가능한 장점이 있다.

또한 본 발명은 진동계(30)에 의해 측정된 진동수를 실시간으로 전송하여 그래프 형태로 표시하거나 일정 구간의 진동수를 추출할 수 있도록 된 스펙트럼분석 프로그램(43)이 구비된 표시장치(40)가 구비됨으로써, 상기 표시장치(40)에 의해 엘리베이터(10)의 작동상태를 실시간으로 파악할 수 있을 뿐만 아니라 작동불량의 가능성이 있는 부분을 별도로 추출하여 면밀한 분석작업을 통해 작업상의 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 통상적인 엘리베이터를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 설치상태도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구성도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 분석데이터를 도시한 그래프

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 엘리베이터(10)의 승강카(11)가 권상로프(13)에 의해 승강작동될 때에 상기 승강카(11) 상의 진동을 측정한 후에, 진동수를 데이터화하여 이를 분석함에 따라 장치의 부품에 대한 고장을 예측함과 동시에 적절한 후속조치를 신속하게 취할 수 있도록 하기 위한 시스템이다.

본 발명은 엘리베이터(10)의 승강카(11) 상단에 진동을 측정하기 위해 진동계(30)를 설치하게 되는데, 이는 권상로프(13)에 매달린 상태로 안정적으로 승강작동되는 승강카(11)의 진동의 변화에 따라 상기 권상수단(13)의 구동모터(15)나 로프풀리(17) 또는 가이드롤러(18)의 작동불량이나 마모상태를 예측할 수 있게 된다.

구체적으로, 상기 진동계(30)는 후술되는 컨트롤러(31)에 의해 관리자가 휴대하거나 관제실 등에 설치되는 표시장치(40)에 전송되어 데이터화됨과 동시에 시각적으로 분석이 가능하도록 표시되는데, 이를 도 3을 더하여 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 엘리베이터(10)의 승강카(11) 상에 직접적으로 설치되어 엘리베이터(10)의 운행중에 발생되는 진동을 측정하는 진동계(30)와 이 진동계(30)에 의한 진동수를 검출하여 전송할 수 있도록 된 컨트롤러(31)가 하나의 모듈형태로 구비될 수 있는 것이다.

이를 위해 상기 컨트롤러(31)는 승강카(11)의 상단에 장착되는 케이스(32)가 구비되는데, 이 케이스(32) 내에는 일측에 상기 진동계(30)가 내장됨과 동시에 상기 진동계(30)에 연결되어 진동수를 검출하도록 된 제어부(33) 및 상기 제어부(33)에 의해 검출된 진동수를 송출하도록 된 통신모듈(34)이 구비될 수 있는 것이다.

한편 상기 표시장치(40)는 관리자에 의해 진동수의 분석이 가능하도록 휴대가능한 휴대폰 또는 테블릿PC이거나 통제실에 설치되는 컴퓨터 등으로 구비될 수 있는데, 이 표시장치(40)는 유선 또는 무선통신에 의해 상기 컨트롤러(31)에 연결되어 수신된 진동수를 데이터화함과 동시에 분석이 가능하도록 시각적으로 디스플레이할 수 있게 된다.

구체적으로, 상기 표시장치(40)는 상기 컨트롤러(31)로부터 전송된 측정값은 저장하도록 된 메모리(42)와 데이터를 시각적으로 디스플레이하는 모니터(41) 및 데이터를 그래프 형태로 디스플레이할 수 있도록 설치되는 스펙트럼분석 프로그램(43) 등을 포함하여 이루어질 수 있는 것인데, 이를 도 4를 더하여 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 전술된 바와 같은 표시장치(40)에 의해 표시되는 그래프를 나타낸 것으로, 도 4의 (a)와 같이 본 발명에 의하면 엘리베이터(10) 측에 장착된 진동계(30)와 컨트롤러(31)에 의해 측정 및 전송된 장치의 진동수를 실시간으로 전송하여 현재의 작동상태에 따른 장치의 진동수를 상기 표시장치(40)의 모니터(41)를 통해 시각적으로 표시함에 따라 관리자가 모니터링할 수 있게 된다.

이러한 표시장치(40)에 의한 모니터링과정에서는 진동수의 진폭이 비정상적으로 커지는 부분을 체크하여 그 부분에 대한 일부 구간의 진동수를 추출하여 도 4의 (b)와 같은 주파수 분석기법에 의해 확대하여 이상유무를 판단하게 된다.

예를 들면, 도시된 바와 같이 대략 5Hz 부분에서 급작스럽게 진동수의 변화가 발생된다면 이는 로프풀리(17)나 가이드롤러(18) 측에 이상이 있음을 예측할 수 있게 되고, 25Hz 부분에서 진동수의 변화가 크다면 이는 구동모터(15)의 작동불량을 예측할 수 있는 것으로, 이는 관리자가 실험이나 데이터분석을 통해 상기 로프풀리(17)나 가이드롤러(18) 또는 구동모터(15) 등의 정상적인 상태에서 진동수를 미리 인지한 상태를 전제한 것이다.

이와 같은 표시장치(40)에 의해 실시간으로 전송된 데이터를 지속적인 모니터링함에 따라 진동수의 이상상태를 감지하여 상기 로프풀리(17)나 가이드롤러(18)의 마모상태를 예측하거나 구동모터(15)의 불량상태를 예측하여 장치의 점검을 행하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10: 엘리베이터 11: 승강카
12: 균형추 13: 권상로프
14: 권상수단 15: 구동모터
17: 로프풀리 18: 가이드롤러
19: 제동수단 20: 브레이크드럼
21: 패드 30: 진동계
31: 컨트롤러 32: 케이스
33: 제어부 34: 통신모듈
40: 표시장치 41: 모니터
42: 메모리 43: 스펙트럼분석 프로그램

Claims (2)

1. 엘리베이터(10)의 일정 개소에 설치되어 진동을 측정하도록 된 진동계(30)와;
   상기 진동계(30)에 연결되어 진동수를 검출하거나 전송하도록 된 프로그램이나 회로기판 또는 통신모듈(34)이 내장된 컨트롤러(21)와;
   상기 컨트롤러(31)에 의해 연결되어 상기 진동계(30)에 의해 측정된 진동수를 데이터화하여 시각적으로 나타내거나 경보음을 울리도록 된 표시장치(40)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 고장예측시스템.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 표시장치(40)는 상기 진동계(30)에 의해 측정된 진동수를 상기 통신모듈(34)에 의해 실시간으로 전송하여 연속적으로 그래프 형태로 표시하거나 일정 구간의 진동수를 추출할 수 있도록 된 스펙트럼분석 프로그램(43)이 구비된 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 고장예측시스템.

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