WO2020079842A1 - エレベーターのブレーキ装置異常診断システム - Google Patents

エレベーターのブレーキ装置異常診断システム Download PDF

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WO2020079842A1
WO2020079842A1 PCT/JP2018/039069 JP2018039069W WO2020079842A1 WO 2020079842 A1 WO2020079842 A1 WO 2020079842A1 JP 2018039069 W JP2018039069 W JP 2018039069W WO 2020079842 A1 WO2020079842 A1 WO 2020079842A1
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WO
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unit
data
brake device
abnormality
determination
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PCT/JP2018/039069
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English (en)
French (fr)
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泰弘 遠山
恒次 阪田
志賀 諭
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三菱電機株式会社
三菱電機ビルテクノサービス株式会社
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Publication date
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    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
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    • B66B5/0006Monitoring devices or performance analysers
    • B66B5/0018Devices monitoring the operating condition of the elevator system
    • B66B5/0025Devices monitoring the operating condition of the elevator system for maintenance or repair
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B3/00Applications of devices for indicating or signalling operating conditions of elevators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
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    • B66B5/0031Devices monitoring the operating condition of the elevator system for safety reasons
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    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N20/00Machine learning

Definitions

  • the present invention relates to an elevator brake device abnormality diagnosis system.
  • Patent Document 1 describes an example of an elevator brake device abnormality diagnosis system.
  • the brake device abnormality diagnosis system measures the stroke of the brake device plunger with a laser displacement meter.
  • the brake device abnormality diagnosis system diagnoses the brake device as abnormal when the measured stroke reaches a threshold value.
  • the brake device abnormality diagnosis system of Patent Document 1 determines the abnormality of the brake device based on a predetermined threshold value for the stroke of the plunger. Therefore, the brake device abnormality diagnosis system cannot diagnose the abnormality of the brake device when the threshold value for determining the abnormality is unknown.
  • An object of the present invention is to provide an abnormality diagnosis system capable of diagnosing an abnormality of a brake device based on data whose threshold for diagnosing abnormality is unknown.
  • the brake system abnormality diagnosis system for an elevator when the brake system for braking the elevator car operates, an observation unit that acquires operation data about the operation of the brake system, and an operation data acquired by the observation unit.
  • a conversion unit that converts the status data corresponding to the failure phenomenon of the braking device, a data acquisition unit that acquires the determination data for determining an abnormality of the braking device, and a diagnostic model for the braking device abnormality using the status data and the determination data.
  • the brake system abnormality diagnosis system for an elevator when the brake system for braking the elevator car operates, an observation unit that acquires operation data about the operation of the brake system, and an operation data acquired by the observation unit.
  • a conversion unit that converts state data corresponding to a failure phenomenon of the braking device, a learning unit that uses the state data to learn a diagnostic model for an abnormality of the braking device by an unsupervised learning method, and an observation unit after learning by the learning unit.
  • a determination unit that determines an abnormality of the brake device based on a diagnostic model from the state data obtained by converting the operation data acquired by the conversion unit.
  • the brake device abnormality diagnosis system includes an observation unit, a conversion unit, a learning unit, and a determination unit.
  • the observation unit acquires operation data about the operation of the brake device when the brake device that brakes the elevator car operates.
  • the conversion unit converts the operation data acquired by the observation unit into state data corresponding to the failure phenomenon of the brake device.
  • the learning unit uses the state data to learn the diagnostic model of the abnormality of the brake device by the method of learning with a teacher or learning without a teacher.
  • the determination unit determines the abnormality of the brake device based on the diagnostic model from the state data obtained by converting the operation data acquired by the observation unit after the learning by the learning unit by the conversion unit. Thereby, the abnormality of the brake device can be diagnosed based on the data whose threshold for diagnosing the abnormality is unknown.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of abnormality diagnosis by the brake device abnormality diagnosis system according to the first embodiment.
  • 3 is a flowchart showing an example of the operation of the brake device abnormality diagnosis system according to the first embodiment.
  • 3 is a flowchart showing an example of the operation of the brake device abnormality diagnosis system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of abnormality diagnosis by the brake device abnormality diagnosis system according to the first embodiment. It is a figure which shows the hardware constitutions of the principal part of the brake device abnormality diagnostic system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a brake device abnormality diagnosis system 1 according to the first embodiment.
  • the brake system abnormality diagnosis system 1 is applied to the elevator 2.
  • the elevator 2 is installed in the building 3.
  • the building 3 has a plurality of floors.
  • the hoistway 4 penetrates each floor of the building 3.
  • the hall 5 is provided on each floor of the building 3.
  • the hall 5 on each floor faces the hoistway 4.
  • each of the plurality of hall doors 6 is provided in the hall 5 on each floor.
  • the elevator 2 includes a hoisting machine 7, a main rope 8, a counterweight 9, a car 10, a brake device 11, a control panel 12, and a monitoring device 13.
  • the hoisting machine 7 is provided, for example, above the hoistway 4.
  • the hoisting machine 7 includes a motor and a sheave.
  • the motor of the hoisting machine 7 is a device that rotates the sheave.
  • the main rope 8 is wound around the sheave of the hoisting machine 7 so that it can move following the rotation of the sheave of the hoisting machine 7.
  • One end of the main rope 8 is provided on the car 10.
  • the other end of the main rope 8 is provided on the balance weight 9.
  • the counterweight 9 is provided so that it can follow the movement of the main rope 8 and run vertically inside the hoistway 4.
  • the car 10 is provided so as to be able to travel vertically inside the hoistway 4 following the movement of the main rope 8.
  • the car 10 includes a car door 14.
  • the car door 14 is a device that opens and closes when the car 10 is stopped at any of the floors of the building 3.
  • the car door 14 is a device that opens and closes the hall door 6 in conjunction with each other.
  • the brake device 11 is a device that brakes the car 10 when the car 10 is stopped.
  • the brake device 11 includes a brake drum 15, a brake shoe 16, a coil 17, a plunger 18, a spring 19, and a brake control device 20.
  • the brake drum 15 is provided on the output shaft of the motor of the hoisting machine 7 so as to rotate in synchronization with the motor of the hoisting machine 7.
  • the brake shoe 16 faces the outer surface of the brake drum 15.
  • the brake shoe 16 is a device that brakes the car 10 by braking the rotation of the brake drum 15 with a frictional force.
  • the spring 19 is a device that presses the brake shoe 16 against the brake drum 15 by elastic force.
  • the coil 17 is a device that generates a magnetic field when energized.
  • the plunger 18 is a device that displaces the brake shoe 16 away from the brake drum 15 while resisting the elastic force of the spring 19 by the magnetic field generated by the coil 17.
  • the brake control device 20 is a device that controls the operation of the brake device 11.
  • the operation of the braking device 11 includes suction and release.
  • the brake control device 20 is equipped with an element that outputs a suction command and a release command.
  • the suction command is output when the brake device 11 brakes the car 10.
  • the release command is output when the braking device 11 brakes the car 10.
  • the brake device 11 may include a brake arm that transmits the elastic force of the spring 19 to the brake shoe 16.
  • the control panel 12 is provided, for example, above the hoistway 4.
  • the control panel 12 is a device that controls the operation of the elevator 2.
  • the operation of the elevator 2 includes traveling of the car 10, for example.
  • the control panel 12 is connected to the hoisting machine 7 and the brake device 11 so as to control the operation of the elevator 2.
  • the monitoring device 13 is provided in the building 3, for example.
  • the monitoring device 13 is a device that monitors the operation of the elevator 2.
  • the monitoring device 13 is connected to the control panel 12 so that data about the operation of the elevator 2 can be communicated.
  • the elevator 2 is provided with an operation measuring device and an environment measuring device which are not shown.
  • the motion measurement device is a device that acquires motion measurement data when the brake device 11 operates.
  • the motion measurement data is multi-component data that represents information about the motion of the brake device 11.
  • a part or all of the motion measuring device is provided in, for example, the brake device 11, the hoisting machine 7, or the car 10.
  • the motion measuring device includes, for example, a sensor and a switch.
  • the motion measuring device includes, for example, an ammeter, a brake switch, and an encoder.
  • the ammeter is provided, for example, in the wiring that supplies power to the coil 17.
  • the ammeter is a sensor that measures the current passed through the coil 17.
  • the brake switch is provided in the brake device 11.
  • the brake switch is a switch that detects the operating state of the brake device 11.
  • the operating state of the brake device 11 includes a braking state and a releasing state.
  • the brake switch includes a mechanism that detects an operating state of the brake device 11 by detecting a mechanical displacement of a part of the brake device 11, for example.
  • the encoder is provided on the motor of the hoist 7.
  • the encoder is a sensor that outputs the rotation angle of the motor of the hoisting machine 7 with a pulse signal.
  • Information on each component of the operation measurement data is output to the control panel 12.
  • information on each component of the operation measurement data is output to the control panel 12 through the brake control device 20.
  • the control panel 12 stores the operation measurement data together with the signal data and the calculation data so as to be output as operation data.
  • the signal data is multi-component data that represents the presence or absence of the input or output of the control signal.
  • the control signals are, for example, a brake voltage command, a suction command, a release command, a brake voltage command, and a brake contact signal.
  • the variables of the control software may include information of calculated data.
  • the calculated data is multi-component data calculated based on motion measurement data, signal data, and the like.
  • the environmental measurement device is a device that acquires environmental measurement data.
  • the environment measurement data is multi-component data that represents information about the operating environment of the brake device 11.
  • a part or all of the environment measuring device is provided in, for example, the brake device 11, the hoisting machine 7, or the car 10.
  • the environment measuring device is provided in the hoistway 4, for example.
  • the plurality of environment measuring devices include, for example, a scale and a thermometer.
  • the scale is installed in the basket 10.
  • the scale is a sensor that measures the weight of a user who is in the car 10.
  • the thermometer is provided in the hoistway 4.
  • the thermometer is, for example, a sensor that measures the air temperature.
  • the thermometer may be provided in the brake device 11. At this time, the thermometer is, for example, a sensor that measures the temperature of the brake device 11.
  • Information on each component of environmental measurement data is output to the control panel 12.
  • information on each component of the environmental measurement data is output to the control panel 12 through the brake control device 20.
  • the control panel 12 stores the environmental measurement data so that it can be output.
  • the information center 21 is provided outside the building 3, for example.
  • the information center 21 is a base for collecting information on the elevator 2 and other elevators.
  • the brake device abnormality diagnosis system 1 is a system for diagnosing an abnormality of the brake device 11.
  • the braking device abnormality diagnosis system 1 may have a function of predicting the deterioration time of the braking device 11.
  • the brake device abnormality diagnosis system 1 includes a data server 22, a maintenance support device 23, and a display device 24.
  • the data server 22 is provided in the information center 21, for example.
  • the data server 22 is connected to the monitoring device 13 so that information such as the operation of the elevator 2 can be communicated.
  • the data server 22 includes an observation data storage unit 25, an attribute data storage unit 26, and an abnormal data storage unit 27.
  • the observation data storage unit 25 is a unit that stores an observation database.
  • the observation database includes a plurality of observation data.
  • the observation data includes operation data and environmental measurement data.
  • the attribute data storage unit 26 is a unit that stores an attribute database.
  • the attribute database includes a plurality of attribute data.
  • the attribute data includes data based on elevator attributes.
  • the attribute data also includes data based on the attributes of the braking device.
  • the attribute data includes, for example, information such as a brake device model, a car device weight, an elevator type, and an elevator installation area.
  • the type of elevator includes information such as whether or not the elevator is an observation elevator.
  • the type of elevator is related to the environment of the hoistway, for example.
  • the type of elevator is related to the type of elevator, for example.
  • the area where the elevator is installed is related to the environment of the hoistway through, for example, the climate.
  • the area where the elevator is installed is related to the environment of the hoistway through, for example, the concentration of salt or sulfur in the air.
  • the abnormal data storage unit 27 is a unit that stores an abnormal history database.
  • the abnormality history database includes a plurality of determination data regarding the elevator 2 and other elevators.
  • the determination data is data for determining an abnormality of the brake device 11.
  • the determination data includes, for example, the presence / absence of abnormality, the type of abnormality, and the degree of abnormality.
  • the determination data is, for example, data associated with one motion data.
  • the maintenance support device 23 is provided in the information center 21, for example.
  • the maintenance support device 23 includes an observation unit 28, a data acquisition unit 29, a classification unit 30, a conversion unit 31, a learning unit 32, a determination unit 33, a generation unit 34, a prediction unit 35, and a storage unit 36. And a notification unit 37.
  • the observation unit 28 is a unit that acquires operation data when the brake device 11 operates.
  • the observation unit 28 is connected to the monitoring device 13 so as to acquire observation data including operation data.
  • the data acquisition unit 29 is a part that generates a training data set.
  • the training data set includes multiple sets of environmental data, motion data, and decision data.
  • the environmental data includes environmental measurement data and attribute data.
  • the data acquisition unit 29 is connected to the observation data storage unit 25 so as to acquire the observation data.
  • the data acquisition unit 29 is connected to the attribute data storage unit 26 so as to acquire the attribute data.
  • the data acquisition unit 29 is connected to the abnormal data storage unit 27 so as to acquire the determination data.
  • the classification unit 30 is a part that classifies the operation data based on the environmental data.
  • the classification unit 30 is connected to the observation unit 28 so as to be able to acquire motion data.
  • the classification unit 30 is connected to the observation unit 28 and the attribute data storage unit 26 so that the environmental measurement data and the attribute data can be acquired as the environmental data.
  • the classification unit 30 is connected to the data acquisition unit 29 so that the training data set can be acquired.
  • the conversion unit 31 is a unit that converts operation data into state data and index data.
  • State data is multi-component data.
  • Each component of the state data corresponds to each failure phenomenon of the brake device 11.
  • Each failure phenomenon of the brake device 11 may be, for example, fixed contact of a relay switch, deterioration of the spring 19, displacement of the brake shoe 16, deterioration of braking ability of the brake device 11, and abnormality of an electronic circuit of the brake control device 20. including.
  • the index data is data representing deterioration of the brake device 11.
  • the index data is, for example, time series data representing a deterioration index value for each preset time unit.
  • the deterioration index value is a value that is an index representing deterioration of the brake device 11.
  • the deterioration index value may be a multi-component value.
  • the deterioration of the brake device 11 is, for example, wear of the brake shoe 16.
  • the deterioration of the brake device 11 reduces the braking ability of the brake device 11, for example.
  • the decrease in the braking ability of the brake device 11 causes a slip in the brake device 11, for example.
  • the time unit of the time series data is, for example, one day.
  • the conversion unit 31 is connected to the classification unit 30 so as to obtain the motion data classified based on the environmental data.
  • the learning unit 32 is a unit that learns an abnormality diagnosis model of the brake device 11 using the state data.
  • the learning method by the learning unit 32 is a machine learning method.
  • the learning unit 32 is connected to the conversion unit 31 so as to acquire the state data.
  • the learning by the learning unit 32 is performed by, for example, an operation of starting learning by an operator of the information center 21.
  • the determination unit 33 uses the state data obtained by converting the operation data acquired by the observation unit 28 after the learning by the learning unit 32 by the conversion unit 31 based on the diagnostic model learned by the learning unit 32 to determine whether the brake device 11 is abnormal. Is a part for determining.
  • the determination unit 33 is connected to the conversion unit 31 so that the state data can be acquired.
  • the determination unit 33 is connected to the learning unit 32 so that the diagnostic model can be acquired.
  • the determination by the determination unit 33 is performed, for example, each time the state data is acquired while the determination unit 33 is activated.
  • the determination unit 33 is activated by, for example, an activation operation by an operator of the information center 21.
  • the determination unit 33 is connected to the monitoring device 13 so that the determination result can be output.
  • the generation unit 34 is a unit that generates a deterioration model that represents changes in deterioration represented by the index data over time.
  • the deterioration model is a model that predicts future changes in the deterioration index value.
  • the deterioration model includes a trend component, a periodic component, and a short-term fluctuation component.
  • the trend component is a component that represents a long-term tendency of monotonous increase or decrease.
  • the periodic component is a component that represents a tendency of periodic change.
  • the short-term fluctuation component is a component that represents a short-term fluctuation.
  • the generation unit 34 is connected to the conversion unit 31 so as to acquire the index data.
  • the prediction unit 35 is a unit that predicts the deterioration time of the brake device 11 based on the deterioration model generated by the generation unit 34.
  • the deterioration time of the brake device 11 is a time when the deterioration index value reaches a preset threshold value.
  • the prediction unit 35 is connected to the generation unit 34 so that the deterioration model can be read.
  • the storage unit 36 is a unit that stores determination result data.
  • the determination result data is data representing the result of the determination made by the determination unit 33.
  • the storage unit 36 is connected to the determination unit 33 so that the determination result data can be acquired.
  • the storage unit 36 is a unit that stores prediction result data.
  • the prediction result data is data representing the result of the prediction by the prediction unit 35.
  • the storage unit 36 is connected to the prediction unit 35 so that the prediction result data can be acquired.
  • the notification unit 37 is a part that notifies the determination result of the abnormality of the brake device 11 by the determination unit 33.
  • the notification unit 37 is connected to the determination unit 33 so that the determination result data can be acquired.
  • the notification unit 37 is a unit that notifies the prediction result of the deterioration time of the brake device 11 by the prediction unit 35.
  • the notification unit 37 is connected to the prediction unit 35 so that the prediction result data can be acquired.
  • the notification unit 37 generates notification data from the determination result data or the prediction result data.
  • the notification data is data representing the content to be notified.
  • the display device 24 is a device that displays the content represented by the acquired data.
  • the display device 24 is, for example, a display.
  • the display device 24 is provided in the information center 21, for example.
  • the display device 24 is connected to the notification unit 37 so that the notification data can be acquired.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of abnormality diagnosis by the brake device abnormality diagnosis system according to the first embodiment.
  • Graph A shows an example of data included in the operation data.
  • the horizontal axis of the graph A represents time.
  • the vertical axis of the graph A represents the signal value measured by the motion measuring device.
  • each curve represents data acquired by one operation of the braking device 11.
  • Operation data is acquired as follows, for example.
  • the control panel 12 outputs a signal for operating the brake device 11 to the brake control device 20 when the car 10 is stopped.
  • the brake control device 20 operates the brake device 11 according to the control signal input from the control panel 12.
  • the motion measuring device acquires motion measurement data.
  • the motion measurement device outputs motion measurement data to the brake control device 20 or the control panel 12.
  • the environment measuring device acquires environment measurement data.
  • the environment measurement device outputs environment measurement data to the brake control device 20 or the control panel 12.
  • the brake control device 20 outputs the input motion measurement data and environment measurement data to the control panel 12.
  • the control panel 12 calculates the calculated data based on the operation measurement data and the signal data.
  • the calculated data includes, for example, data on the position of the car 10 calculated from the count of the pulse signal of the encoder.
  • the calculated data includes, for example, data of a time difference between the output of the brake suction command signal and the detection of the actual operation of the brake device 11 by the brake switch.
  • the calculated data includes, for example, data on the time during which the braking device 11 continues the braking operation.
  • the calculated data includes, for example, data on the frequency of operation of the brake device 11.
  • the control panel 12 outputs the operation measurement data, the signal data, and the calculated data as operation data to the observation unit 28 through the monitoring device 13.
  • the control panel 12 outputs the environmental measurement data to the observation unit 28 through the monitoring device 13.
  • the observation unit 28 acquires operation data and environmental measurement data from the control panel 12 through the monitoring device 13.
  • the observation unit 28 outputs the operation data and the environmental measurement data to the observation data storage unit 25 as observation data.
  • the observation unit 28 outputs the operation data and the environmental measurement data to the classification unit 30.
  • the observation data storage unit 25 stores the acquired observation data in the observation database.
  • the observation data includes, for example, flag data, numerical data, and waveform data.
  • the component of the operation data is, for example, flag data, numerical data or waveform data.
  • the flag data includes, for example, information such as whether or not the switch has operated, whether or not the sensor has operated, and the presence or absence of a control signal.
  • the flag data is represented by a true / false value, an integer value or a character string.
  • Numeral data includes information such as the value of physical quantity measured by the sensor.
  • Numerical data includes, for example, the current supplied to the coil 17, the duration of braking by the brake device 11, the position of the car 10, the air temperature, the temperature of the brake device 11, the frequency of operation of the brake device 11, the air temperature, and the car 10. Including the weight of passengers on board. Numerical data is represented by an integer value or a real value.
  • Waveform data includes, for example, information such as a temporal change in the physical quantity measured by the sensor.
  • the waveform data includes, for example, a pattern change of the current supplied to the coil 17, a temporal change of the position of the car 10, and a temporal change of the brake temperature.
  • the waveform data is represented by a list including a plurality of numerical values for each predetermined time interval.
  • graph A an example of waveform data is shown.
  • the plurality of curves shown in the graph A respectively correspond to the waveform data as a component of the operation data acquired by one operation of the brake device 11.
  • the brake device abnormality diagnosis system 1 starts learning by an operation of the operator of the information center 21, for example.
  • the data acquisition unit 29 When the brake device abnormality diagnosis system 1 starts learning, the data acquisition unit 29 generates a training data set.
  • the data acquisition unit 29 acquires a plurality of observation data from the observation data storage unit 25.
  • the data acquisition unit 29 acquires a plurality of attribute data from the attribute data storage unit 26.
  • the data acquisition unit 29 acquires a plurality of determination data from the abnormal data storage unit 27.
  • the data acquisition unit 29 generates a plurality of motion data and a plurality of environment data from a plurality of observation data and a plurality of attribute data.
  • the data acquisition unit 29 associates the plurality of determination data with the plurality of operation data and the plurality of environment data. At this time, the data acquisition unit 29 may make the association using, for example, the operation time of the brake device 11.
  • the data acquisition unit 29 may make the association using the identification information.
  • the data acquisition unit 29 generates a training data set based on the association.
  • the data acquisition unit 29 outputs the training data set to the classification unit 30.
  • the classification unit 30 classifies the operation data corresponding to the environmental data based on the environmental data included in the training data set. For example, when the environmental data includes labeling data for classification, the classification unit 30 classifies the operation data corresponding to the environmental data having the same labeling data values into the same cluster. Alternatively, the classification unit 30 classifies the motion data corresponding to the environment data classified into the same cluster by the method of unsupervised learning into the same cluster, for example. At this time, the classification unit 30 uses, for example, a k-means method that is a non-hierarchical classification method as a method of unsupervised learning. Alternatively, the classification unit 30 may use a hierarchical classification method. The classification unit 30 outputs the classified operation data to the conversion unit 31.
  • the conversion unit 31 converts the operation data into state data through each of the feature amount extraction process, the standardization process, the abnormality degree calculation process, and the preliminary process for each classification by the classification unit 30.
  • the conversion unit 31 converts the classified plurality of motion data into a plurality of feature data.
  • the conversion unit 31 extracts one or more feature quantities for each component of the motion data.
  • the conversion unit 31 extracts a numerical value such as +1 or -1 from the true value or the false value as a feature amount.
  • the conversion unit 31 extracts the numerical value as it is as a feature amount. For example, when the component of motion data is represented by a list of numerical values in waveform data or the like, the conversion unit 31 extracts, for example, the average value and standard deviation of the numerical values included in the list as one or more feature quantities.
  • the conversion unit 31 extracts, for example, a plurality of numerical values included in the list as a plurality of feature amounts as they are.
  • the conversion unit 31 may extract the feature amount from the component of the motion data by a method not illustrated here.
  • the conversion unit 31 generates multi-component feature data including, as a component, one or more feature quantities extracted for each component of the motion data.
  • the conversion unit 31 converts a plurality of characteristic data into a plurality of standardized data.
  • the standardized data is multi-component data.
  • the conversion unit 31 converts each component of the characteristic data into each component of the standardized data.
  • the components of the standardized data are standardized so that the average for the classification including the original motion data becomes 0, for example.
  • the components of the standardized data are standardized so that the standard deviation for the classification including the original motion data is 1, for example.
  • the conversion unit 31 converts a plurality of standardized data into a plurality of abnormality degree data.
  • the abnormality data is multi-component data.
  • Each component of the degree-of-abnormality data is an index representing a difference from the normal state.
  • Each component of the abnormality degree data is calculated from each component of the characteristic data, for example.
  • the conversion unit 31 calculates each component of the abnormality degree data by dividing the squared deviation from the average value by the variance for each component of the characteristic data.
  • the conversion unit 31 may convert the standardized data into the abnormality degree data by another method such as machine learning.
  • the conversion unit 31 converts a plurality of abnormality degree data into a plurality of state data.
  • the conversion unit 31 applies an unsupervised learning method to the abnormality degree data as a preliminary process.
  • An unsupervised learning method is, for example, a dimension reduction method using PCA (Principal Component Analysis).
  • the unsupervised learning method is, for example, a clustering method based on the k-means method.
  • the conversion unit 31 outputs to the learning unit 32 the plurality of determination data included in the training data set and the plurality of state data converted from the plurality of motion data corresponding to the plurality of determination data.
  • graph B an example of two-component state data is shown.
  • the horizontal axis of the graph B represents the first component of the state data.
  • the vertical axis of the graph B represents the second component of the state data.
  • each point represents the state data converted from the operation data acquired by one operation of the brake device 11.
  • the state data may be data of one component or three or more components.
  • the learning unit 32 learns a diagnostic model for each classification by the classification unit 30 based on a plurality of state data, for example, by a supervised learning method using a plurality of determination data as teacher data.
  • the supervised learning method is, for example, a linear or non-linear classification method.
  • the supervised learning method is, for example, a k-nearest neighbor method, discriminant analysis, or SVM (Support Vector Machine).
  • SVM Small Vector Machine
  • the status data indicating a normal status is represented by a white circle.
  • the state data representing a normal state is classified into one of two clusters representing a normal state.
  • the determination unit 33 is activated by the operation of the operator of the information center 21, for example.
  • the determination unit 33 reads the diagnostic model stored in the learning unit 32 when it is activated.
  • the classification unit 30 When the determination unit 33 is activated, when acquiring the observation data from the observation unit 28, the classification unit 30 acquires the attribute data of the elevator 2 corresponding to the observation data from the attribute data storage unit 26. The classification unit 30 acquires operation data and environmental data from the observation data and the attribute data. The classification unit 30 classifies the motion data based on the environmental data. The classification unit 30 outputs the classified operation data to the conversion unit 31.
  • the conversion unit 31 converts the operation data into state data according to the classification by the classification unit 30. At this time, the conversion unit 31 performs conversion into state data by the same method as the operation data included in the training data set. That is, the conversion unit 31 performs conversion so that the same state data can be obtained from the same operation data. The conversion unit 31 outputs the converted state data to the determination unit 33.
  • the determination unit 33 determines an abnormality of the brake device 11 using the state data based on the diagnostic model read from the learning unit 32.
  • the determination unit 33 acquires, for example, the presence / absence of abnormality, the type of abnormality, and the degree of abnormality as a result of the determination of abnormality of the brake device 11. For example, when learning is performed in the learning unit 32 by a classification method such as the k-nearest neighbor method, the determination unit 33 determines whether or not there is an abnormality in the brake device 11 based on the label of the cluster into which the preprocessed data is classified. Get the type and degree of abnormality.
  • the status data indicating an abnormal status is represented by a black circle.
  • the determination unit 33 determines that the state data represents an abnormal state, for example, when the state data is not classified into any of the two clusters representing the normal state. There may be one or three or more clusters that represent a normal state. Alternatively, the determination unit 33 may determine that the state data represents an abnormal state when the state data is classified into one or more clusters representing an abnormal state.
  • the judgment unit 33 outputs the judgment result data to the storage unit 36.
  • the determination result data includes the presence / absence of abnormality of the brake device 11, the type of abnormality, and the degree of abnormality, which the determination unit 33 acquires as a result of the determination.
  • the determination result data includes abnormality degree data.
  • the determination result data includes data on the margin until it is determined to be abnormal.
  • the margin until the abnormality is determined is, for example, the minimum value of the distance between the point corresponding to the state data in the space after the dimension reduction and the center of gravity of the cluster representing the abnormality.
  • the storage unit 36 stores the determination result.
  • the judgment unit 33 outputs a request signal to the control panel 12 based on the judgment result.
  • the determination unit 33 outputs a request signal as follows, for example.
  • the determination unit 33 determines whether or not the result of the determination represents the inoperable state according to preset criteria, for example, based on the presence or absence of abnormality, the type of abnormality, or the degree of abnormality.
  • the unoperable state is a state in which the elevator 2 cannot be operated.
  • the output unit determines that the result of the determination represents the inoperable state when the state data is classified into a cluster representing an abnormality preset as an abnormality corresponding to the inoperable state, for example.
  • the non-operational state includes, for example, a state in which the brake device 11 does not operate, or a state in which the degree of abnormality significantly deteriorates when the brake device 11 is operated.
  • the determination unit 33 outputs a request signal for stopping the operation of the elevator 2 to the control panel 12 when the result of the determination indicates that the operation is impossible.
  • the control panel 12 stops the operation of the elevator 2 according to the request signal.
  • the determination unit 33 determines whether or not the result of the determination represents an abnormal state according to preset criteria, for example, based on the presence or absence of abnormality, the type of abnormality, or the degree of abnormality.
  • the abnormal state is an abnormal state.
  • the determination unit 33 determines that the result of the determination indicates an abnormal state, for example, when the state data is not classified into a cluster indicating normality.
  • the determination unit 33 determines that the result of the determination represents an abnormal state when the state data is classified into, for example, a cluster indicating any abnormality.
  • the determination unit 33 brakes as an operation test in a state where the car 10 is stopped at the same position where the car 10 was stopped when the determination was made.
  • a request signal for operating the device 11 is output to the control panel 12.
  • the control panel 12 causes the brake device 11 to operate as an operation test without running the car 10.
  • the observation unit 28 acquires operation data.
  • the classification unit 30 classifies the motion data acquired by the observation unit 28.
  • the conversion unit 31 converts the operation data classified by the classification unit 30 into state data.
  • the determination unit 33 determines again the abnormality of the brake device 11 from the state data converted by the conversion unit 31 based on the diagnostic model.
  • the determination unit 33 may not perform the operation test.
  • the determination unit 33 performs an operation test in a state where the car 10 is stopped at a position different from the position where the car 10 is stopped when the determination is performed, when the result of the determination made again indicates an abnormal state.
  • a request signal for operating the brake device 11 is output to the control panel 12.
  • the control panel 12 runs the car 10 according to the request signal.
  • the control panel 12 causes the brake device 11 to operate as an operation test after the car 10 stops according to the request signal.
  • the observation unit 28 acquires operation data.
  • the classification unit 30 classifies the motion data acquired by the observation unit 28.
  • the conversion unit 31 converts the operation data classified by the classification unit 30 into state data.
  • the determination unit 33 determines the abnormality of the brake device 11 based on the diagnostic model from the state data converted by the conversion unit 31.
  • the determination unit 33 determines that the braking device is in a state in which the car 10 is stopped on a floor different from the floor on which the car 10 was stopped when the determination was performed.
  • a request signal for causing operation 11 may be output to the control panel 12.
  • the determination unit 33 When determining the abnormality of the brake device 11, the determination unit 33 outputs the determination result data to the notification unit 37.
  • the drivable state is, for example, a state in which the elevator 2 can be operated.
  • the drivable state includes, for example, a normal state or a slightly abnormal state that does not hinder driving.
  • the notification unit 37 generates notification data from the determination result data when the result of the determination of the abnormality of the brake device 11 by the determination unit 33 indicates that the vehicle is not in the operable state.
  • the content of the notification data is, for example, the type of abnormality, the degree of abnormality, the number of state data similar to the determined state data, and the acquisition of the similar state data in the elevator 2 in which the similar state data is acquired. This includes the time when maintenance and inspections were performed.
  • the notification unit 37 outputs the notification data to the display device 24 to notify the content of the notification data through the display device 24.
  • the display device 24 displays the content of the notification data.
  • the display shows, for example, "A type X abnormality has occurred. The degree of abnormality is 50%. Of the 100 similar cases in the past, 50 cases should be checked within one month, and 70 cases should be checked within two months. Is displayed. ”Is displayed.
  • FIGS. 3 and 4 are flowcharts showing an example of the operation of the brake system abnormality diagnosis system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 the operation of learning the diagnostic model of the brake device abnormality diagnostic system 1 is shown.
  • step S11 the classification unit 30 acquires the training data set from the data acquisition unit 29.
  • the classification unit 30 classifies the operation data corresponding to the environmental data based on the environmental data included in the training data set. After that, the operation of the brake device abnormality diagnosis system 1 proceeds to step S12.
  • step S12 the conversion unit 31 converts the operation data into state data for each classification by the classification unit 30. After that, the operation of the brake device abnormality diagnosis system 1 proceeds to step S13.
  • step S13 the learning unit 32 learns an abnormality diagnosis model of the brake device 11 based on the state data. Then, the operation of the brake device abnormality diagnosis system 1 proceeds to step S14.
  • step S14 the learning unit 32 saves the learned diagnostic model in a storage area that contains it. Then, the operation of the brake device abnormality diagnosis system 1 ends.
  • FIG. 4 shows the operation of the brake device abnormality diagnosis system 1 for abnormality diagnosis.
  • step S21 the determination unit 33 reads the diagnostic model from the learning unit 32. Then, the operation of the brake device abnormality diagnosis system 1 proceeds to step S22.
  • step S22 the classification unit 30 acquires observation data from the observation unit 28.
  • the classification unit 30 acquires the attribute data from the attribute data storage unit 26.
  • the classification unit 30 acquires operation data and environmental data from the observation data and the attribute data.
  • the classification unit 30 classifies the motion data based on the environmental data. After that, the operation of the brake device abnormality diagnosis system 1 proceeds to step S23.
  • step S23 the conversion unit 31 converts the operation data into state data for each classification by the classification unit 30. Then, the operation of the brake device abnormality diagnosis system 1 proceeds to step S24.
  • step S24 the determination unit 33 determines the abnormality of the brake device 11 from the state data based on the read diagnostic model. After that, the operation of the brake device abnormality diagnosis system 1 proceeds to step S25.
  • step S25 the determination unit 33 outputs the determination result to the notification unit 37 and the storage unit 36. Then, the operation of the brake device abnormality diagnosis system 1 proceeds to step S22.
  • the braking device abnormality diagnosis system 1 includes the observation unit 28, the conversion unit 31, the data acquisition unit 29, the learning unit 32, and the determination unit 33.
  • the observation unit 28 acquires operation data about the operation of the brake device 11 when the brake device 11 operates.
  • the braking device 11 brakes the car 10 of the elevator 2.
  • the conversion unit 31 converts the operation data acquired by the observation unit 28 into state data corresponding to the failure phenomenon of the brake device 11.
  • the data acquisition unit 29 acquires determination data for determining an abnormality in the brake device 11.
  • the learning unit 32 uses the state data and the determination data to learn the diagnostic model for the abnormality of the brake device 11 by the supervised learning method.
  • the determination unit 33 determines the abnormality of the brake device 11 based on the diagnostic model from the state data obtained by converting the operation data acquired by the observation unit 28 after the learning by the learning unit 32 by the conversion unit 31.
  • the determination unit 33 determines the abnormality of the brake device 11 based on the diagnostic model learned by the supervised learning method.
  • the threshold for diagnosing abnormality is not required in advance. For this reason, the abnormality of the brake device 11 can be diagnosed based on the data whose threshold for diagnosing the abnormality is unknown.
  • the observation unit 28 can acquire various data as operation data.
  • the learning unit 32 learns by a learning method with a teacher. Therefore, the learning unit 32 can learn the diagnostic model based on the complicated determination condition.
  • the determination unit 33 can distinguish between a state corresponding to many types of abnormalities and a normal state. Further, the determination unit 33 can accurately detect a sudden abnormality such that the time until the abnormality occurs cannot be predicted by a single linear expression.
  • the brake device abnormality diagnosis system 1 includes a classification unit 30.
  • the classification unit 30 classifies the operation data based on the environmental data on the operating environment of the brake device 11.
  • the learning unit 32 learns the diagnostic model for each classification by the classification unit 30.
  • the determination unit 33 determines the abnormality of the brake device 11 based on the diagnostic model learned for each classification by the classification unit 30.
  • the learning unit 32 can perform a learning process using data sorted into meaningful classifications. Therefore, the learning unit 32 can learn a highly accurate diagnostic model even when there are a plurality of normal regions of the motion data due to environmental factors. Moreover, the amount of calculation in the learning of the learning unit 32 is reduced.
  • the brake device abnormality diagnosis system 1 includes an informing unit 37.
  • the notification unit 37 notifies the determination result of the abnormality of the brake device 11 by the determination unit 33.
  • the display device 24 acquires the notification data from the notification unit 37.
  • the display device 24 displays the content of the notification data. Thereby, for example, the operator of the information center 21 can quickly know the result of the abnormality determination.
  • the brake device abnormality diagnosis system 1 includes a storage unit 36.
  • the storage unit 36 stores the result of the determination of the abnormality of the brake device 11 by the determination unit 33.
  • the notification unit 37 does not notify the result of the determination when the result of the determination indicates that the elevator 2 can be operated.
  • the notification unit 37 does not notify the result of the determination indicating the state of low urgency. This makes it difficult to overlook highly urgent information.
  • the determination unit 33 causes the brake device 11 to be in the same position as that of the car 10 of the elevator 2 when the determination is performed.
  • a signal for braking 10 is output.
  • the determination unit 33 uses the state data obtained by converting the operation data acquired by the observation unit 28 when the braking device 11 brakes the car 10 at the relevant position by the conversion unit 31 based on the diagnostic model. Determine abnormality.
  • the determination unit 33 determines whether the result indicating the abnormal state is reproduced at the same position. Accordingly, the determination unit 33 can determine whether the result of the previous determination is due to an accidental factor. For example, when the result indicating the abnormal state is not reproduced, the determination unit 33 may determine that the result of the previous determination is due to an accidental factor.
  • Accidental factors include, for example, electrical noise.
  • the determination unit 33 causes the brake device 11 to be located at a position different from the position of the car 10 of the elevator 2 at the time when the determination is made. A signal for braking 10 is output.
  • the determination unit 33 uses the state data obtained by converting the operation data acquired by the observation unit 28 when the braking device 11 brakes the car 10 at the relevant position by the conversion unit 31 based on the diagnostic model. Determine abnormality.
  • the determination unit 33 determines whether the result indicating the abnormal state is reproduced at a different position. Accordingly, the determination unit 33 can determine whether the result of the previous determination is due to a local abnormality of the brake drum 15 or the brake shoe 16, for example. For example, when the result indicating the abnormal state is not reproduced, the determination unit 33 may determine that the result of the previous determination is due to a local abnormality of the brake drum 15 or the brake shoe 16. For example, when the result indicating the abnormal state is reproduced, the determination unit 33 may determine that the result of the previous determination is not due to a local abnormality of the brake drum 15 or the brake shoe 16.
  • the determination unit 33 also outputs a signal to stop the operation of the elevator 2 when the result of the determination of the abnormality of the brake device 11 indicates that the elevator 2 cannot be operated.
  • the elevator 2 stops immediately when an abnormality occurs that prevents the elevator 2 from operating. This ensures the safety of the user. Further, the deterioration of the abnormality of the brake device 11 is suppressed.
  • the learning unit 32 may learn an abnormality diagnosis model of the brake device 11 by using an unsupervised learning method using the state data and the determination data.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of abnormality diagnosis by the brake device abnormality diagnosis system according to the first embodiment.
  • the data acquisition unit 29 When the brake device abnormality diagnosis system 1 starts learning, the data acquisition unit 29 generates a training data set. At this time, the training data set generated by the data acquisition unit 29 may not include the determination data.
  • the conversion unit 31 converts a plurality of operation data classified by the classification unit 30 into a plurality of state data.
  • Graph C shows an example of multiple converted state data.
  • the horizontal axis of the graph C represents the number of times the brake device 11 has been operated.
  • each point represents the state data converted from the operation data acquired by one operation of the brake device 11.
  • the vertical axis of the graph C represents the value of the state data.
  • the state data may be data of two or more components.
  • the state data representing a normal state is represented by a white circle.
  • the state data indicating an abnormal state is represented by a black circle.
  • the learning unit 32 learns the diagnostic model for each classification by the classification unit 30 by the unsupervised learning method based on the plurality of state data.
  • the unsupervised learning method is, for example, a linear or non-linear classification method.
  • the unsupervised learning method is, for example, an outlier detection method.
  • An unsupervised learning method is, for example, one-class SVM.
  • the unsupervised learning method is, for example, the LOF (Local Outlier Factor) method.
  • the unsupervised learning method is a classification method such as the k-means method.
  • the learning unit 32 may learn the diagnostic model by determining the cluster as an outlier.
  • the learning unit 32 learns the diagnostic model so that, for example, when the state data converted from the newly acquired motion data is determined to be an outlier, the state data represents an abnormal state.
  • the learning unit 32 may detect the outlier by using the data converted from the state data.
  • the learning unit 32 After learning the diagnostic model, the learning unit 32 saves the diagnostic model in a built-in storage area. Note that, for example, a label indicating the presence / absence of abnormality, the type of abnormality, or the degree of abnormality may be subsequently attached to the cluster classified by the diagnostic model.
  • the determination unit 33 determines the abnormality of the brake device 11 based on the diagnostic model learned by the unsupervised learning method.
  • the threshold for diagnosing abnormality is not required in advance. For this reason, the abnormality of the brake device 11 can be diagnosed based on the data whose threshold for diagnosing the abnormality is unknown. Further, the learning unit 32 does not need the determination data.
  • the observation unit 28 can acquire various data as operation data.
  • the learning unit 32 learns by a learning method with a teacher. Therefore, the learning unit 32 can learn the diagnostic model based on the complicated determination condition.
  • the determination unit 33 can distinguish between a state corresponding to many types of abnormalities and a normal state. Further, the determination unit 33 can accurately detect a sudden abnormality such that the time until the abnormality occurs cannot be predicted by a single linear expression.
  • the brake device abnormality diagnosis system 1 also includes a prediction unit 35 that predicts the deterioration time of the brake device 11 based on the operation data.
  • the classification unit 30 may classify the operation data based on the environmental data and the deterioration time predicted by the prediction unit 35.
  • the brake device 11 different kinds of abnormalities may occur depending on the period of use of parts to be replaced, for example. For example, at the beginning of the use period, an abnormality due to a manufacturing defect or the like may occur. For example, in the middle of the usage period, an abnormality may occur due to an accidental cause. For example, at the end of the usage period, an abnormality due to wear of parts may occur.
  • the prediction of the deterioration time by the prediction unit 35 reflects the usage period of the component.
  • the classification unit 30 classifies the operation data based on the prediction of the deterioration time by the prediction unit 35. Therefore, the learning unit 32 can learn the diagnostic model for determining an abnormality according to the usage period of the component. As a result, the accuracy of determination of abnormality by the determination unit 33 is improved.
  • the conversion unit 31 may change the order of each process when converting operation data into state data.
  • the conversion unit 31 may omit one or more steps in the conversion of operation data into state data.
  • the converting unit 31 may calculate one abnormality degree component from a plurality of components of the standardized data in the abnormality degree calculation step. As a result, the brake device abnormality diagnosis system 1 can detect an abnormality that has occurred in the relationship between the plurality of components of the standardized data.
  • the determination unit 33 may determine the threshold value for determining that an abnormality has occurred by using a ROC (Receiver Operating Characteristic) curve. For example, when the state data is multidimensional data, the determination unit 33 determines the abnormality using the component of the state data that maximizes the AUC (Area Under Curve) of the ROC curve. At this time, the threshold value for determining that an abnormality has occurred is, for example, a value at which Youindex becomes maximum.
  • ROC Receiveiver Operating Characteristic
  • the control panel 12 may suspend the operation test until the user gets off the car.
  • the result of the determination performed by the determination unit 33 from the state data obtained by converting the operation data acquired by the observation unit 28 by the conversion unit 31 when the brake device 11 operates while suspending the operation test.
  • the control panel 12 may cancel the operation test when does not indicate an abnormal state.
  • the determination unit 33 may add data indicating that the operation test has been canceled to the determination result data.
  • the determination unit 33 may add data indicating the possibility of being due to an accidental factor to the determination result data regarding the determination. Alternatively, when the determination result is determined to be due to an accidental factor, the determination unit 33 may cancel the determination result. At this time, the determination unit 33 may correct the result of the determination as a result indicating a normal state.
  • the determination unit 33 When it is determined that the determination result is due to a local abnormality of the brake drum 15 or the brake shoe 16, for example, the determination unit 33 indicates in the determination result data regarding the determination that the determination result data is due to a local abnormality. Data may be added.
  • the notification unit 37 may notify the maintenance staff of the content of the notification data by outputting the notification data to the maintenance terminal possessed by the maintenance staff.
  • the notification unit 37 may notify by outputting the notification data to a plurality of output destinations at the same time.
  • the notification unit 37 may notify the user of the content of the notification data by outputting the notification data to the display device 24 through the monitoring device 13 or the like.
  • the display device 24 displays "This elevator cannot be used" or the like. Thereby, the user can be notified of the result of the determination as to whether or not the elevator 2 can be used.
  • the brake system abnormality diagnosis system 1 can use information on the elevator 2 and other elevators. As a result, the accuracy of abnormality diagnosis of the brake device abnormality diagnosis system 1 is improved.
  • Provision of the classification unit 30 in the information center 21 facilitates maintenance such as updating the algorithm for classifying operation data.
  • Providing the conversion unit 31 in the information center 21 facilitates maintenance such as updating the algorithm for converting operation data.
  • Providing the learning unit 32 in the information center 21 facilitates maintenance such as updating the algorithm for learning the diagnostic model.
  • the maintenance support device 23 may be provided in the building 3. At this time, the maintenance support device 23 directly communicates with the control panel 12, for example.
  • the maintenance support device 23 communicates with the data server 22 through the monitoring device 13, for example.
  • the data server 22 may be provided in the building 3.
  • a part or all of the functions of the brake device abnormality diagnosis system 1 may be realized by a device provided in the building 3.
  • the determination unit 33 may be realized by a device provided in the building 3. At this time, the determination unit 33 can quickly determine the abnormality of the brake device 11 without being affected by the communication failure that may occur between the building 3 and the information center 21.
  • the electrical connection between the system, device, device, part and the like in the first embodiment may be either direct or indirect connection.
  • Communication of data and the like between the systems, devices, devices, parts and the like in the first embodiment may be either direct or indirect communication.
  • FIG. 6 is a diagram showing a hardware configuration of main parts of the brake device abnormality diagnosis system according to the first embodiment.
  • Each function of the brake device abnormality diagnosis system 1 can be realized by a processing circuit.
  • the processing circuit includes at least one processor 1b and at least one memory 1c.
  • the processing circuit may include at least one dedicated hardware 1a together with or as a substitute for the processor 1b and the memory 1c.
  • each function of the brake device abnormality diagnosis system 1 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. At least one of software and firmware is described as a program.
  • the program is stored in the memory 1c.
  • the processor 1b realizes each function of the brake device abnormality diagnosis system 1 by reading and executing the program stored in the memory 1c.
  • the processor 1b is also called a CPU (Central Processing Unit), a processing device, a computing device, a microprocessor, a microcomputer, and a DSP.
  • the memory 1c is configured by a nonvolatile or volatile semiconductor memory such as RAM, ROM, flash memory, EPROM, EEPROM, etc., a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, a DVD, etc.
  • the processing circuit includes the dedicated hardware 1a
  • the processing circuit is realized by, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC, an FPGA, or a combination thereof.
  • Each function of the brake device abnormality diagnosis system 1 can be realized by a processing circuit.
  • each function of the brake device abnormality diagnosis system 1 can be collectively realized by a processing circuit.
  • Part of each function of the brake device abnormality diagnosis system 1 may be realized by dedicated hardware 1a, and the other part may be realized by software or firmware.
  • the processing circuit realizes each function of the brake device abnormality diagnosis system 1 by the hardware 1a, the software, the firmware, or a combination thereof.
  • the brake system abnormality diagnosis system according to the present invention can be applied to an elevator.
  • 1 brake device abnormality diagnosis system 2 elevators, 3 buildings, 4 hoistways, 5 landings, 6 landing doors, 7 hoisting machines, 8 main ropes, 9 balancing weights, 10 baskets, 11 braking devices, 12 control panels, 13 monitoring devices, 14 car doors, 15 brake drums, 16 brake shoes, 17 coils, 18 plungers, 19 springs, 20 brake control devices, 21 information centers, 22 data servers, 23 maintenance support devices, 24 display devices, 25 observations Data storage unit, 26 attribute data storage unit, 27 abnormal data storage unit, 28 observation unit, 29 data acquisition unit, 30 classification unit, 31 conversion unit, 32 learning unit, 33 determination unit, 34 generation unit, 35 prediction unit 36 storage unit, 37 notification unit, 1a hardware, 1b processor, 1c memory

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Abstract

本発明の目的は、異常と診断する閾値が未知のデータに基づいてブレーキ装置(11)の異常を診断できるブレーキ装置異常診断システム(1)を提供することである。ブレーキ装置異常診断システム(1)は、観測部(28)と、変換部(31)と、学習部(32)と、判定部(33)と、を備える。観測部(28)は、ブレーキ装置(11)が動作するときに、ブレーキ装置(11)の動作についての動作データを取得する。変換部(31)は、動作データをブレーキ装置(11)の故障現象に対応する状態データに変換する。学習部(32)は、状態データを用いてブレーキ装置(11)の異常の診断モデルを教師あり学習または教師なし学習の手法によって学習する。判定部(33)は、学習部(32)による学習の後に観測部(28)が取得した動作データを変換部(31)が変換して得られる状態データから診断モデルに基づいてブレーキ装置(11)の異常を判定する。

Description

エレベーターのブレーキ装置異常診断システム
 本発明は、エレベーターのブレーキ装置異常診断システムに関する。
 特許文献1にエレベーターのブレーキ装置異常診断システムの例が記載されている。ブレーキ装置異常診断システムは、ブレーキ装置のプランジャーのストロークをレーザー変位計で測定する。ブレーキ装置異常診断システムは、測定したストロークが閾値に達する場合にブレーキ装置を異常と診断する。
日本特開2015-42892号公報
 しかしながら、特許文献1のブレーキ装置異常診断システムは、プランジャーのストロークに対して予め定められた一定の閾値に基づいてブレーキ装置の異常を判定する。このため、ブレーキ装置異常診断システムは、異常と判定する閾値が未知の場合にブレーキ装置の異常を診断できない。
 本発明は、このような課題を解決するためになされた。本発明の目的は、異常と診断する閾値が未知のデータに基づいてブレーキ装置の異常を診断できる異常診断システムを提供することである。
 本発明に係るエレベーターのブレーキ装置異常診断システムは、エレベーターのかごを制動するブレーキ装置が動作するときに、ブレーキ装置の動作についての動作データを取得する観測部と、観測部が取得した動作データをブレーキ装置の故障現象に対応する状態データに変換する変換部と、ブレーキ装置について異常を判定した判定データを取得するデータ取得部と、状態データおよび判定データを用いてブレーキ装置の異常の診断モデルを教師あり学習の手法によって学習する学習部と、学習部による学習の後に観測部が取得した動作データを変換部が変換して得られる状態データから診断モデルに基づいてブレーキ装置の異常を判定する判定部と、を備える。
 本発明に係るエレベーターのブレーキ装置異常診断システムは、エレベーターのかごを制動するブレーキ装置が動作するときに、ブレーキ装置の動作についての動作データを取得する観測部と、観測部が取得した動作データをブレーキ装置の故障現象に対応する状態データに変換する変換部と、状態データを用いてブレーキ装置の異常の診断モデルを教師なし学習の手法によって学習する学習部と、学習部による学習の後に観測部が取得した動作データを変換部が変換して得られる状態データから診断モデルに基づいてブレーキ装置の異常を判定する判定部と、を備える。
 これらの発明によれば、ブレーキ装置異常診断システムは、観測部と、変換部と、学習部と、判定部と、を備える。観測部は、エレベーターのかごを制動するブレーキ装置が動作するときに、ブレーキ装置の動作についての動作データを取得する。変換部は、観測部が取得した動作データをブレーキ装置の故障現象に対応する状態データに変換する。学習部は、状態データを用いてブレーキ装置の異常の診断モデルを教師あり学習または教師なし学習の手法によって学習する。判定部は、学習部による学習の後に観測部が取得した動作データを変換部が変換して得られる状態データから診断モデルに基づいてブレーキ装置の異常を判定する。これにより、異常と診断する閾値が未知のデータに基づいてブレーキ装置の異常を診断できる。
実施の形態1に係るブレーキ装置異常診断システムの構成図である。 実施の形態1に係るブレーキ装置異常診断システムによる異常診断の例を示す図である。 実施の形態1に係るブレーキ装置異常診断システムの動作の例を示すフローチャートである。 実施の形態1に係るブレーキ装置異常診断システムの動作の例を示すフローチャートである。 実施の形態1に係るブレーキ装置異常診断システムによる異常診断の例を示す図である。 実施の形態1に係るブレーキ装置異常診断システムの主要部のハードウェア構成を示す図である。
 本発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一または相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化または省略する。
 実施の形態1.
 図1は、実施の形態1に係るブレーキ装置異常診断システム1の構成図である。
 ブレーキ装置異常診断システム1は、エレベーター2に適用される。
 エレベーター2は、建築物3に設けられる。建築物3は、複数の階を有する。エレベーター2において、昇降路4は、建築物3の各階を貫く。エレベーター2において、乗場5は、建築物3の各階に設けられる。各階の乗場5は、昇降路4に対向する。エレベーター2において、複数の乗場扉6の各々は、各階の乗場5に設けられる。エレベーター2は、巻上機7と、主ロープ8と、釣合オモリ9と、かご10と、ブレーキ装置11と、制御盤12と、監視装置13と、を備える。
 巻上機7は、例えば昇降路4の上部に設けられる。巻上機7は、モーターと、シーブと、を備える。巻上機7のモーターは、シーブを回転させる装置である。
 主ロープ8は、巻上機7のシーブの回転に追従して移動しうるように、巻上機7のシーブに巻きかけられる。主ロープ8の一端は、かご10に設けられる。主ロープ8の他端は、釣合オモリ9に設けられる。
 釣合オモリ9は、主ロープ8の移動に追従して昇降路4の内部を鉛直方向に走行しうるように設けられる。
 かご10は、主ロープ8の移動に追従して昇降路4の内部を鉛直方向に走行しうるように設けられる。かご10は、かご扉14を備える。かご扉14は、かご10が建築物3の各階のいずれかに停止しているときに開閉する装置である。かご扉14は、乗場扉6を連動して開閉させる装置である。
 ブレーキ装置11は、かご10が停止しているときにかご10を制動する装置である。ブレーキ装置11は、ブレーキドラム15と、ブレーキシュー16と、コイル17と、プランジャー18と、バネ19と、ブレーキ制御装置20と、を備える。ブレーキドラム15は、巻上機7のモーターと同期して回転しうるように、巻上機7のモーターの出力軸に設けられる。ブレーキシュー16は、ブレーキドラム15の外面に対向する。ブレーキシュー16は、摩擦力によりブレーキドラム15の回転を制動することによって、かご10を制動する機器である。バネ19は、弾性力によりブレーキシュー16をブレーキドラム15に押し付ける機器である。コイル17は、通電によって磁界を発生させる機器である。プランジャー18は、コイル17が発生させる磁界によってバネ19の弾性力に抗しながらブレーキシュー16をブレーキドラム15から離れるように変位させる機器である。ブレーキ制御装置20は、ブレーキ装置11の動作を制御する装置である。ブレーキ装置11の動作は、吸引および釈放を含む。ブレーキ制御装置20は、吸引指令および釈放指令を出力する素子を搭載する。吸引指令は、ブレーキ装置11がかご10を制動するときに出力される。釈放指令は、ブレーキ装置11がかご10を制動するときに出力される。ブレーキ装置11は、バネ19の弾性力をブレーキシュー16に伝達するブレーキアームを備えてもよい。
 制御盤12は、例えば昇降路4の上部に設けられる。制御盤12は、エレベーター2の動作を制御する装置である。エレベーター2の動作は、例えばかご10の走行を含む。制御盤12は、エレベーター2の動作を制御しうるように、巻上機7およびブレーキ装置11に接続される。
 監視装置13は、例えば建築物3に設けられる。監視装置13は、エレベーター2の動作を監視する装置である。監視装置13は、エレベーター2の動作についてのデータを通信しうるように、制御盤12に接続される。
 エレベーター2において、図示されない動作計測装置と、環境計測装置と、が設けられる。
 動作計測装置は、ブレーキ装置11が動作するときに動作計測データを取得する装置である。動作計測データは、ブレーキ装置11の動作についての情報を表す多成分のデータである。動作計測装置の一部または全部は、例えばブレーキ装置11、巻上機7またはかご10に設けられる。動作計測装置は、例えば、センサー、スイッチなどを含む。動作計測装置は、例えば、電流計と、ブレーキスイッチと、エンコーダーと、を含む。
 電流計は、例えばコイル17に電力を供給する配線に設けられる。電流計は、コイル17に通電される電流を測定するセンサーである。ブレーキスイッチは、ブレーキ装置11に設けられる。ブレーキスイッチは、ブレーキ装置11の作動状態を検出するスイッチである。ブレーキ装置11の作動状態は、制動状態および解放状態を含む。ブレーキスイッチは、例えばブレーキ装置11の一部の機械的な変位を検出することによってブレーキ装置11の作動状態を検出する機構を備える。エンコーダーは、巻上機7のモーターに設けられる。エンコーダーは、巻上機7のモーターの回転角をパルス信号によって出力するセンサーである。
 動作計測データの各成分の情報は、制御盤12に出力される。あるいは、動作計測データの各成分の情報は、ブレーキ制御装置20を通じて制御盤12に出力される。制御盤12は、動作計測データを、信号データおよび算出データとともに動作データとして出力可能に記憶する。信号データは、制御信号の入力または出力の有無の情報を表す多成分のデータである。制御信号は、例えばブレーキ電圧指令、吸引指令、釈放指令、ブレーキ電圧指令およびブレーキ接点信号である。制御ソフトウェアの変数は、算出データの情報を含んでもよい。算出データは、動作計測データおよび信号データなどに基づいて算出される多成分のデータである。
 環境計測装置は、環境計測データを取得する装置である。環境計測データは、ブレーキ装置11の動作環境についての情報を表す多成分のデータである。環境計測装置の一部または全部は、例えばブレーキ装置11、巻上機7またはかご10に設けられる。環境計測装置は、例えば昇降路4に設けられる。複数の環境計測装置は、例えばはかりと、温度計と、を含む。
 はかりは、かご10に設けられる。はかりは、かご10に乗車している利用者などの重量を測定するセンサーである。温度計は、昇降路4に設けられる。温度計は、例えば気温を測定するセンサーである。温度計は、ブレーキ装置11に設けられてもよい。このとき、温度計は、例えばブレーキ装置11の温度を測定するセンサーである。
 環境計測データの各成分の情報は、制御盤12に出力される。あるいは、環境計測データの各成分の情報は、ブレーキ制御装置20を通じて制御盤12に出力される。制御盤12は、環境計測データを出力可能に記憶する。
 ブレーキ装置異常診断システム1において、情報センター21は、例えば建築物3の外部に設けられる。情報センター21は、エレベーター2および他のエレベーターの情報を収集する拠点である。
 ブレーキ装置異常診断システム1は、ブレーキ装置11の異常を診断するシステムである。なお、ブレーキ装置異常診断システム1は、ブレーキ装置11の劣化時期を予測する機能を備えてもよい。
 ブレーキ装置異常診断システム1は、データサーバー22と、保守支援装置23と、表示装置24と、を備える。
 データサーバー22は、例えば情報センター21に設けられる。データサーバー22は、エレベーター2の動作などの情報を通信しうるように、監視装置13に接続される。データサーバー22は、観測データ記憶部25と、属性データ記憶部26と、異常データ記憶部27と、を備える。
 観測データ記憶部25は、観測データベースを記憶する部分である。観測データベースは、複数の観測データを含む。観測データは、動作データおよび環境計測データを含む。
 属性データ記憶部26は、属性データベースを記憶する部分である。属性データベースは、複数の属性データを含む。属性データは、エレベーターの属性に基づくデータを含む。また、属性データは、ブレーキ装置の属性に基づくデータを含む。属性データは、例えばブレーキ装置の機種、かごの装置重量、エレベーターの種類およびエレベーターの設置地域などの情報を含む。エレベーターの種類は、例えば展望用エレベーターであるか否かなどの情報を含む。エレベーターの種類は、例えば昇降路の環境に関連する。エレベーターの種類は、例えばエレベーターの機種に関連する。エレベーターの設置地域は、例えば気候などを通じて昇降路の環境に関連する。エレベーターの設置地域は、例えば空気中の塩または硫黄などの濃度を通じて昇降路の環境に関連する。
 異常データ記憶部27は、異常履歴データベースを記憶する部分である。異常履歴データベースは、エレベーター2および他のエレベーターについての複数の判定データを含む。判定データは、ブレーキ装置11の異常を判定したデータである。判定データは、例えば異常の有無、異常の種類および異常の度合の情報を含む。判定データは、例えば1つの動作データに対応付けられるデータである。
 保守支援装置23は、例えば情報センター21に設けられる。保守支援装置23は、観測部28と、データ取得部29と、分類部30と、変換部31と、学習部32と、判定部33と、生成部34と、予測部35と、記憶部36と、報知部37と、を備える。
 観測部28は、ブレーキ装置11が動作するときに動作データを取得する部分である。観測部28は、動作データを含む観測データを取得しうるように監視装置13に接続される。
 データ取得部29は、訓練データセットを生成する部分である。訓練データセットは、環境データ、動作データおよび判定データの複数の組を含む。環境データは、環境計測データおよび属性データを含む。データ取得部29は、観測データを取得しうるように、観測データ記憶部25に接続される。データ取得部29は、属性データを取得しうるように、属性データ記憶部26に接続される。データ取得部29は、判定データを取得しうるように、異常データ記憶部27に接続される。
 分類部30は、環境データに基づいて動作データを分類する部分である。分類部30は、動作データを取得しうるように、観測部28に接続される。分類部30は、環境計測データおよび属性データを環境データとして取得しうるように、観測部28および属性データ記憶部26に接続される。分類部30は、訓練データセットを取得しうるように、データ取得部29に接続される。
 変換部31は、動作データを状態データおよび指標データに変換する部分である。
 状態データは、多成分のデータである。状態データの各成分は、ブレーキ装置11の各故障現象に対応する。ブレーキ装置11の各故障現象は、例えば、リレースイッチの接点の固着、バネ19の劣化、ブレーキシュー16の位置のずれ、ブレーキ装置11の制動能力の低下、およびブレーキ制御装置20の電子回路の異常を含む。
 指標データは、ブレーキ装置11の劣化を表すデータである。指標データは、例えば予め設定される時間単位ごとの劣化指標値を表す時系列データである。劣化指標値は、ブレーキ装置11の劣化を表す指標となる値である。劣化指標値は、多成分の値であってもよい。ブレーキ装置11の劣化は、例えばブレーキシュー16の磨耗である。ブレーキ装置11の劣化は、例えばブレーキ装置11の制動能力を低下させる。ブレーキ装置11の制動能力の低下は、例えばブレーキ装置11におけるスリップの発生の要因となる。時系列データの時間単位は、例えば1日である。変換部31は、環境データに基づいて分類された動作データを取得しうるように、分類部30に接続される。
 学習部32は、状態データを用いてブレーキ装置11の異常の診断モデルを学習する部分である。学習部32による学習の手法は、機械学習の手法である。学習部32は、状態データを取得しうるように、変換部31に接続される。学習部32による学習は、例えば情報センター21のオペレーターによる学習を開始する操作によって行われる。
 判定部33は、学習部32による学習の後に観測部28が取得した動作データを変換部31が変換して得られる状態データから、学習部32が学習した診断モデルに基づいてブレーキ装置11の異常を判定する部分である。判定部33は、状態データを取得しうるように、変換部31に接続される。判定部33は、診断モデルを取得しうるように、学習部32に接続される。判定部33による判定は、例えば判定部33が起動しているときに状態データを取得する都度行われる。判定部33の起動は、例えば情報センター21のオペレーターによる起動の操作によって行われる。判定部33は、判定結果を出力しうるように、監視装置13に接続される。
 生成部34は、指標データが表す劣化の時間に対する変化を表す劣化モデルを生成する部分である。劣化モデルは、劣化指標値の将来にわたる変化を予測するモデルである。劣化モデルは、トレンド成分、周期的成分および短期変動成分を含む。トレンド成分は、増加または減少の単調な変化の長期的な傾向を表す成分である。周期的成分は、周期的な変化の傾向を表す成分である。短期変動成分は、短期的な変動を表す成分である。生成部34は、指標データを取得しうるように、変換部31に接続される。
 予測部35は、生成部34が生成した劣化モデルに基づいて、ブレーキ装置11の劣化時期を予測する部分である。ブレーキ装置11の劣化時期は、劣化指標値が予め設定された閾値に達する時期である。予測部35は、劣化モデルを読み込みうるように、生成部34に接続される。
 記憶部36は、判定結果データを記憶する部分である。判定結果データは、判定部33による判定の結果を表すデータである。記憶部36は、判定結果データを取得しうるように、判定部33に接続される。記憶部36は、予測結果データを記憶する部分である。予測結果データは、予測部35による予測の結果を表すデータである。記憶部36は、予測結果データを取得しうるように、予測部35に接続される。
 報知部37は、判定部33によるブレーキ装置11の異常の判定の結果を報知する部分である。報知部37は、判定結果データを取得しうるように、判定部33に接続される。報知部37は、予測部35によるブレーキ装置11の劣化時期の予測の結果を報知する部分である。報知部37は、予測結果データを取得しうるように、予測部35に接続される。報知部37は、判定結果データまたは予測結果データから報知データを生成する。報知データは、報知する内容を表すデータである。
 表示装置24は、取得したデータが表す内容を表示する装置である。表示装置24は、例えばディスプレイである。表示装置24は、例えば情報センター21に設けられる。表示装置24は、報知データを取得しうるように、報知部37に接続される。
 続いて、図2を用いて、ブレーキ装置異常診断システム1の機能を説明する。
 図2は、実施の形態1に係るブレーキ装置異常診断システムによる異常診断の例を示す図である。
 グラフAにおいて、動作データに含まれるデータの例が示される。グラフAの横軸は、時間を表す。グラフAの縦軸は、動作計測装置によって計測される信号値を表す。グラフAにおいて、各々の曲線は、ブレーキ装置11の一回の動作によって取得されるデータを表す。
 動作データは、例えば次のように取得される。
 制御盤12は、かご10が停止しているときに、ブレーキ装置11を動作させる信号をブレーキ制御装置20に出力する。
 ブレーキ制御装置20は、制御盤12から入力された制御信号にしたがって、ブレーキ装置11を動作させる。ブレーキ装置11が動作するときに、動作計測装置は、動作計測データを取得する。動作計測装置は、動作計測データをブレーキ制御装置20または制御盤12に出力する。ブレーキ装置11が動作するときに、環境計測装置は、環境計測データを取得する。環境計測装置は、環境計測データをブレーキ制御装置20または制御盤12に出力する。ブレーキ制御装置20は、入力された動作計測データおよび環境計測データを制御盤12に出力する。
 制御盤12は、動作計測データおよび信号データなどに基づいて、算出データを算出する。算出データは、例えばエンコーダーのパルス信号のカウントから算出されるかご10の位置のデータを含む。算出データは、例えばブレーキ吸引指令信号を出力してからブレーキスイッチがブレーキ装置11の実際の動作を検出するまでの時間差のデータを含む。算出データは、例えばブレーキ装置11が制動の動作を継続している時間のデータを含む。算出データは、例えばブレーキ装置11の動作の頻度のデータを含む。制御盤12は、動作計測データ、信号データおよび算出データを動作データとして観測部28に監視装置13を通じて出力する。制御盤12は、環境計測データを観測部28に監視装置13を通じて出力する。
 観測部28は、制御盤12から監視装置13を通じて動作データおよび環境計測データを取得する。観測部28は、動作データおよび環境計測データを観測データとして観測データ記憶部25に出力する。観測部28は、動作データおよび環境計測データを分類部30に出力する。
 観測データ記憶部25は、取得した観測データを観測データベースに格納する。観測データは、例えばフラグデータと、数値データと、波形データと、を含む。動作データの成分は、例えばフラグデータ、数値データまたは波形データである。
 フラグデータは、例えば、スイッチが動作したか否か、センサーが動作したか否か、および制御信号の有無などの情報を含む。フラグデータは、真偽値、整数値または文字列などにより表現される。
 数値データは、例えば、センサーが計測した物理量の値などの情報を含む。数値データは、例えばコイル17に通電される電流、ブレーキ装置11が制動している継続時間、かご10の位置、気温、ブレーキ装置11の温度、ブレーキ装置11の動作の頻度、気温、およびかご10に乗車している利用者の重量を含む。数値データは、整数値または実数値などにより表現される。
 波形データは、例えば、センサーが計測した物理量の時間変化などの情報を含む。波形データは、例えば、コイル17に通電される電流のパターン変化、かご10の位置の時間変化、およびブレーキ温度の時間変化を含む。波形データは、予め定められた時間間隔毎の複数の数値を含むリストなどにより表現される。
 グラフAにおいて、波形データの例が示される。グラフAに示される複数の曲線は、ブレーキ装置11の1回の動作によって取得される動作データの成分としての波形データにそれぞれ対応する。
 ブレーキ装置異常診断システム1は、例えば情報センター21のオペレーターによる操作によって学習を開始する。
 ブレーキ装置異常診断システム1が学習を開始するときに、データ取得部29は、訓練データセットを生成する。データ取得部29は、観測データ記憶部25から複数の観測データを取得する。データ取得部29は、属性データ記憶部26から複数の属性データを取得する。データ取得部29は、異常データ記憶部27から複数の判定データを取得する。データ取得部29は、複数の観測データおよび複数の属性データから、複数の動作データおよび複数の環境データを生成する。データ取得部29は、複数の判定データを複数の動作データおよび複数の環境データに対応付ける。このとき、データ取得部29は、例えばブレーキ装置11の動作時刻などを用いて対応付けをしてもよい。あるいは、ブレーキ装置11の一回の動作に識別情報が付される場合に、データ取得部29は、当該識別情報を用いて対応付けをしてもよい。データ取得部29は、対応付けに基づいて訓練データセットを生成する。データ取得部29は、分類部30に訓練データセットを出力する。
 分類部30は、訓練データセットに含まれる環境データに基づいて、当該環境データに対応する動作データを分類する。例えば環境データが分類用のラベリングデータを含む場合に、分類部30は、ラベリングデータの値が互いに等しい環境データに対応する動作データを同一のクラスターに分類する。あるいは、分類部30は、例えば教師なし学習の手法によって同一のクラスターに分類された環境データに対応する動作データを同一のクラスターに分類する。このとき、分類部30は、教師なし学習の手法として例えば非階層的な分類手法であるk平均法を用いる。あるいは、分類部30は、階層的な分類手法を用いてもよい。分類部30は、分類された動作データを変換部31に出力する。
 変換部31は、分類部30による分類ごとに、特徴量抽出工程と、標準化工程と、異常度算出工程と、予備工程と、の各工程を経て動作データを状態データに変換する。
 特徴量抽出工程において、変換部31は、分類された複数の動作データを複数の特徴データに変換する。変換部31は、動作データの成分ごとに1つ以上の特徴量を抽出する。動作データの成分が真偽値で表されるとき、変換部31は、真値または偽値から例えば+1または-1の数値を特徴量として抽出する。動作データの成分が数値で表されるとき、変換部31は、例えばその数値をそのまま特徴量として抽出する。例えば波形データなどにおいて動作データの成分が数値のリストで表されるとき、変換部31は、例えばリストに含まれる数値の平均値および標準偏差などを1つ以上の特徴量として抽出する。あるいは、動作データの成分が数値のリストで表されるとき、変換部31は、例えばリストに含まれる複数の数値をそのまま複数の特徴量として抽出する。変換部31は、ここに例示していない方法によって動作データの成分から特徴量を抽出してもよい。変換部31は、動作データの成分ごとに抽出された1つ以上の特徴量を成分として含む多成分の特徴データを生成する。
 標準化工程において、変換部31は、複数の特徴データを複数の標準化データに変換する。標準化データは、多成分のデータである。変換部31は、特徴データの各成分を標準化データの各成分に変換する。標準化データの成分は、例えばもとの動作データが含まれる分類についての平均が0になるようにそれぞれ標準化される。標準化データの成分は、例えばもとの動作データが含まれる分類についての標準偏差が1になるようにそれぞれ標準化される。
 異常度算出工程において、変換部31は、複数の標準化データを複数の異常度データに変換する。異常度データは、多成分のデータである。異常度データの各成分は、通常の状態からの違いを表す指標である。異常度データの各成分は、例えば、特徴データの各成分から算出される。変換部31は、例えば、特徴データの各成分について、平均値からの二乗偏差を分散で割ることによって異常度データの各成分を算出する。変換部31は、他の機械学習などの手法によって標準化データを異常度データに変換してもよい。
 予備工程において、変換部31は、複数の異常度データを複数の状態データに変換する。変換部31は、予備的な処理として教師なし学習の手法を異常度データに適用する。教師なし学習の手法は、例えばPCA(Principal Component Analysis)による次元削減の手法である。あるいは、教師なし学習の手法は、例えばk平均法によるクラスタリングの手法である。変換部31は、訓練データセットに含まれていた複数の判定データと、当該複数の判定データに対応する複数の動作データから変換された複数の状態データとを、学習部32に出力する。
 グラフBにおいて、2成分の状態データの例が示される。グラフBの横軸は、状態データの第1成分を表す。グラフBの縦軸は、状態データの第2成分を表す。グラフBにおいて、各々の点は、ブレーキ装置11の一回の動作によって取得される動作データから変換された状態データを表す。なお、状態データは、1成分または3成分以上のデータであってもよい。
 学習部32は、複数の状態データに基づいて、例えば複数の判定データを教師データとした教師あり学習の手法によって分類部30による分類ごとに診断モデルを学習する。ここで、教師あり学習の手法は、例えば線形または非線形の分類手法である。教師あり学習の手法は、例えばk近傍法、判別分析またはSVM(Support Vector Machine)である。このとき、判定データに含まれる異常の有無、異常の種類および異常の度合は、例えば線形または非線形の分類手法によって分類されるクラスターにラベルとして付される。診断モデルを学習したあとに、学習部32は、内蔵する記憶領域に当該診断モデルを保存する。
 グラフBにおいて、正常な状態を表す状態データは、白丸で表される。学習部32が学習する診断モデルによって、正常な状態を表す状態データは、正常な状態を表す2つのクラスターのいずれかに分類される。
 判定部33は、例えば情報センター21のオペレーターの操作によって起動する。判定部33は、起動するときに、学習部32が保存している診断モデルを読み込む。
 判定部33が起動している場合に、分類部30は、観測部28から観測データを取得するときに、属性データ記憶部26から当該観測データに対応するエレベーター2についての属性データを取得する。分類部30は、観測データおよび属性データから動作データおよび環境データを取得する。分類部30は、環境データに基づいて動作データを分類する。分類部30は、分類された動作データを変換部31に出力する。変換部31は、分類部30による分類に応じて、動作データを状態データに変換する。このとき、変換部31は、訓練データセットに含まれる動作データと同様の方法によって状態データへの変換を行う。すなわち、変換部31は、同一の動作データから同一の状態データが得られるように変換を行う。変換部31は、変換された状態データを判定部33に出力する。
 判定部33は、学習部32から読み込んだ診断モデルに基づいて、状態データを用いてブレーキ装置11の異常を判定する。判定部33は、ブレーキ装置11の異常の判定の結果として、例えば異常の有無、異常の種類および異常の度合を取得する。例えば学習部32においてk近傍法などの分類手法によって学習が行われた場合に、判定部33は、前処理済みデータが分類されるクラスターのラベルに基づいてブレーキ装置11の異常の有無、異常の種類および異常の度合を取得する。
 グラフBにおいて、異常な状態を表す状態データは、黒丸で表される。判定部33は、例えば、状態データが正常な状態を表す2つのクラスターのいずれかにも分類されないときに、当該状態データが異常な状態を表すものと判定する。正常な状態を表すクラスターは、1つまたは3つ以上であってもよい。あるいは、判定部33は、状態データが異常な状態を表す1つ以上のクラスターのいずれかに分類されるときに、当該状態データが異常な状態を表すものと判定してもよい。
 判定部33は、判定結果データを記憶部36に出力する。判定結果データは、判定部33が判定の結果として取得したブレーキ装置11の異常の有無、異常の種類および異常の度合を含む。判定結果データは、異常度データを含む。判定結果データは、異常と判定されるまでの裕度のデータを含む。異常と判定されるまでの裕度は、例えば次元削減の後の空間における状態データに対応する点と異常を表すクラスターの重心との距離の最小値である。
 記憶部36は、判定結果を記憶する。
 判定部33は、判定の結果に基づいて制御盤12に対する要求信号を出力する。判定部33は、例えば次のように要求信号を出力する。
 判定部33は、例えば異常の有無、異常の種類または異常の度合に基づいて、予め設定された基準によって判定の結果が運転不可状態を表すかを判定する。運転不可状態は、エレベーター2の運転ができない状態である。あるいは、出力部は、例えば運転不可状態に対応する異常として予め設定された異常を表すクラスターに状態データが分類されるときに、判定の結果が運転不可状態を表すと判定する。運転不可状態は、例えばブレーキ装置11が動作しない状態、またはブレーキ装置11を動作させると異常の度合が著しく悪化する状態を含む。判定部33は、判定の結果が運転不可状態を表すときに、エレベーター2の運転を停止させる要求信号を制御盤12に出力する。制御盤12は、要求信号に従って、エレベーター2の運転を停止させる。
 判定部33は、例えば異常の有無、異常の種類または異常の度合に基づいて、予め設定された基準によって判定の結果が非正常状態を表すかを判定する。非正常状態は、正常ではない状態である。あるいは、判定部33は、例えば正常を表すクラスターに状態データが分類されないときに、判定の結果が非正常状態を表すと判定する。あるいは、判定部33は、例えばいずれかの異常を表すクラスターに状態データが分類されるときに、判定の結果が非正常状態を表すと判定する。
 判定部33は、判定の結果が非正常状態を表すときに、当該判定が行われたときにかご10が停止していた位置と同じ位置にかご10が停止している状態で動作試験としてブレーキ装置11の動作をさせる要求信号を制御盤12に出力する。制御盤12は、要求信号にしたがって、かご10を走行させずに動作試験としてブレーキ装置11に動作をさせる。ブレーキ装置11が動作をするときに、観測部28は、動作データを取得する。分類部30は、観測部28が取得した動作データを分類する。変換部31は、分類部30が分類した動作データを状態データに変換する。判定部33は、変換部31が変換した状態データから、診断モデルに基づいてブレーキ装置11の異常を再び判定する。なお、最初の判定の結果が非正常状態を表すときに、当該非正常状態が例えば異常履歴データベースを参照することによって動作試験の後に運転不可状態に移行した状態に類似すると判定される場合に、判定部33は、動作試験を行わなくてもよい。
 判定部33は、再びした判定の結果が非正常状態を表すときに、当該判定が行われたときにかご10が停止していた位置と異なる位置にかご10が停止している状態で動作試験としてブレーキ装置11の動作をさせる要求信号を制御盤12に出力する。制御盤12は、要求信号に従って、かご10を走行させる。制御盤12は、要求信号に従って、かご10が停止した後に動作試験としてブレーキ装置11に動作をさせる。ブレーキ装置11が動作をするときに、観測部28は、動作データを取得する。分類部30は、観測部28が取得した動作データを分類する。変換部31は、分類部30が分類した動作データを状態データに変換する。判定部33は、変換部31が変換した状態データから、診断モデルに基づいてブレーキ装置11の異常を判定する。
 判定部33は、最初の判定の結果が非正常状態を表すときに、当該判定が行われたときにかご10が停止していた階と異なる階にかご10が停止している状態でブレーキ装置11の動作をさせる要求信号を制御盤12に出力してもよい。
 ブレーキ装置11の異常を判定するときに、判定部33は、判定結果データを報知部37に出力する。
 判定部33によるブレーキ装置11の異常の判定の結果が運転可能状態を表すときに、報知部37は、判定結果データを報知しない。運転可能状態は、例えば、エレベーター2の運転ができる状態である。運転可能状態は、例えば正常な状態または運転に支障がない程度の軽微な異常の状態を含む。
 判定部33によるブレーキ装置11の異常の判定の結果が運転可能状態ではない状態を表すときに、報知部37は、判定結果データから報知データを生成する。報知データの内容は、例えば異常の種類、異常の度合、判定を行った状態データに類似する状態データの数および当該類似する状態データが取得されたエレベーター2において当該類似する状態データの取得の後に保守点検が実施された時期を含む。報知部37は、報知データを表示装置24に出力することによって、表示装置24を通じて報知データの内容を報知する。
 表示装置24は、報知データの内容を表示する。表示部は、例えば「種類Xの異常が発生しました。異常度合は50%です。過去の類似する100ケースのうち、50ケースについて1ヶ月以内に、70ケースについて2ヶ月以内に、保守点検がされています。」などと表示する。
 続いて、図3および図4を用いて、ブレーキ装置異常診断システム1の動作の例を説明する。
 図3および図4は、実施の形態1に係るブレーキ装置異常診断システムの動作の例を示すフローチャートである。
 図3において、ブレーキ装置異常診断システム1の診断モデルの学習についての動作が示される。
 ステップS11において、分類部30は、データ取得部29から訓練データセットを取得する。分類部30は、訓練データセットに含まれる環境データに基づいて、当該環境データに対応する動作データを分類する。その後、ブレーキ装置異常診断システム1の動作は、ステップS12に進む。
 ステップS12において、変換部31は、分類部30による分類ごとに動作データを状態データに変換する。その後、ブレーキ装置異常診断システム1の動作は、ステップS13に進む。
 ステップS13において、学習部32は、状態データに基づいてブレーキ装置11の異常の診断モデルを学習する。その後、ブレーキ装置異常診断システム1の動作は、ステップS14に進む。
 ステップS14において、学習部32は、学習した診断モデルを内蔵する記憶領域に保存する。その後、ブレーキ装置異常診断システム1の動作は、終了する。
 図4において、ブレーキ装置異常診断システム1の異常診断についての動作が示される。
 ステップS21において、判定部33は、学習部32から診断モデルを読み込む。その後、ブレーキ装置異常診断システム1の動作は、ステップS22に進む。
 ステップS22において、分類部30は、観測部28から観測データを取得する。分類部30は、属性データ記憶部26から属性データを取得する。分類部30は、観測データおよび属性データから動作データおよび環境データを取得する。分類部30は、環境データに基づいて動作データを分類する。その後、ブレーキ装置異常診断システム1の動作は、ステップS23に進む。
 ステップS23において、変換部31は、分類部30による分類ごとに動作データを状態データに変換する。その後、ブレーキ装置異常診断システム1の動作は、ステップS24に進む。
 ステップS24において、判定部33は、読み込んだ診断モデルに基づいて、状態データからブレーキ装置11の異常を判定する。その後、ブレーキ装置異常診断システム1の動作は、ステップS25に進む。
 ステップS25において、判定部33は、判定の結果を報知部37および記憶部36に出力する。その後、ブレーキ装置異常診断システム1の動作は、ステップS22に進む。
 以上に説明したように、実施の形態1に係るブレーキ装置異常診断システム1は、観測部28と、変換部31と、データ取得部29と、学習部32と、判定部33と、を備える。観測部28は、ブレーキ装置11が動作するときにブレーキ装置11の動作についての動作データを取得する。ブレーキ装置11は、エレベーター2のかご10を制動する。変換部31は、観測部28が取得した動作データをブレーキ装置11の故障現象に対応する状態データに変換する。データ取得部29は、ブレーキ装置11について異常を判定した判定データを取得する。学習部32は、状態データおよび判定データを用いてブレーキ装置11の異常の診断モデルを教師あり学習の手法によって学習する。判定部33は、学習部32による学習の後に観測部28が取得した動作データを変換部31が変換して得られる状態データから診断モデルに基づいてブレーキ装置11の異常を判定する。
 判定部33は、教師あり学習の手法によって学習された診断モデルに基づいてブレーキ装置11の異常を判定する。教師あり学習の手法において、異常と診断する閾値は、事前に必要とされない。このため、異常と診断する閾値が未知のデータに基づいてブレーキ装置11の異常を診断できる。
 観測部28は、多様なデータを動作データとして取得できる。学習部32は、教師あり学習の手法によって学習する。このため、学習部32は、複雑な判定条件による診断モデルを学習できる。これにより、判定部33は、多数の種類の異常に対応する状態と正常な状態とが識別できる。また、判定部33は、異常が発生するまでの時間を単一の一次式で予測できないような突発的な異常を精度よく検出できる。
 また、ブレーキ装置異常診断システム1は、分類部30を備える。分類部30は、ブレーキ装置11の動作環境についての環境データに基づいて、動作データを分類する。学習部32は、分類部30による分類ごとに診断モデルを学習する。判定部33は、分類部30による分類ごとに学習された診断モデルに基づいてブレーキ装置11の異常を判定する。
 学習部32は、意味のある分類に仕分けされたデータを用いて学習処理を行うことができる。このため、環境要因によって動作データの正常域が複数存在する場合においても、学習部32は、精度の高い診断モデルを学習することができる。また、学習部32の学習における計算量が低減される。
 また、ブレーキ装置異常診断システム1は、報知部37を備える。報知部37は、判定部33によるブレーキ装置11の異常の判定の結果を報知する。
 表示装置24は、報知部37から報知データを取得する。表示装置24は、報知データの内容を表示する。これにより、例えば情報センター21のオペレーターは、異常の判定の結果を速やかに知ることができる。
 また、ブレーキ装置異常診断システム1は、記憶部36を備える。記憶部36は、判定部33によるブレーキ装置11の異常の判定の結果を記憶する。報知部37は、エレベーター2の運転ができる状態を当該判定の結果が表すときに、当該判定の結果を報知しない。
 報知部37は、緊急性の低い状態を表す判定の結果を報知しない。これにより、緊急性の高い情報が見過ごされにくくなる。
 また、判定部33は、ブレーキ装置11の異常の判定の結果が正常ではない状態を表すときに、当該判定が行われたときのエレベーター2のかご10の位置と同じ位置でブレーキ装置11にかご10を制動させる信号を出力する。判定部33は、ブレーキ装置11が当該位置でかご10を制動するときに観測部28が取得する動作データを変換部31が変換して得られる状態データから、診断モデルに基づいてブレーキ装置11の異常を判定する。
 判定部33は、正常ではない状態を表す結果が、同じ位置において再現するかを判定する。これにより、判定部33は、先の判定の結果が偶発的な要因によるものであるかを判定できる。例えば、正常ではない状態を表す結果が再現しない場合に、判定部33は、先の判定の結果が偶発的な要因によるものであると判定してもよい。偶発的な要因は、例えば電気的なノイズなどを含む。
 また、判定部33は、ブレーキ装置11の異常の判定の結果が正常ではない状態を表すときに、当該判定が行われたときのエレベーター2のかご10の位置と異なる位置でブレーキ装置11にかご10を制動させる信号を出力する。判定部33は、ブレーキ装置11が当該位置でかご10を制動するときに観測部28が取得する動作データを変換部31が変換して得られる状態データから、診断モデルに基づいてブレーキ装置11の異常を判定する。
 判定部33は、正常ではない状態を表す結果が、異なる位置において再現するかを判定する。これにより、判定部33は、先の判定の結果が例えばブレーキドラム15またはブレーキシュー16の局所的な異常によるものか否かを判定できる。例えば、正常ではない状態を表す結果が再現しない場合に、判定部33は、先の判定の結果がブレーキドラム15またはブレーキシュー16の局所的な異常によるものであると判定してもよい。例えば、正常ではない状態を表す結果が再現する場合に、判定部33は、先の判定の結果がブレーキドラム15またはブレーキシュー16の局所的な異常によるものではないと判定してもよい。
 また、判定部33は、エレベーター2の運転ができない状態をブレーキ装置11の異常の判定の結果が表すときに、エレベーター2の運転を停止させる信号を出力する。
 エレベーター2の運転ができない異常が発生したときに、エレベーター2が速やかに停止する。これにより、利用者の安全が確保される。また、ブレーキ装置11の異常の悪化が抑制される。
 また、学習部32は、状態データおよび判定データを用いてブレーキ装置11の異常の診断モデルを教師なし学習の手法によって学習してもよい。
 ここで、図5を用いて、教師なし学習によって学習された診断モデルによる、ブレーキ装置異常診断システム1の異常診断の例を説明する。ここでは、教師あり学習によって診断モデルが学習された場合と相違する点について詳しく説明する。
 図5は、実施の形態1に係るブレーキ装置異常診断システムによる異常診断の例を示す図である。
 グラフAにおいて、動作データに含まれるデータの例が図2と同様に示される。
 ブレーキ装置異常診断システム1が学習を開始するときに、データ取得部29は、訓練データセットを生成する。このとき、データ取得部29が生成する訓練データセットは、判定データを含まなくてもよい。
 変換部31は、分類部30によって分類された複数の動作データを、複数の状態データに変換する。
 グラフCにおいて、変換された複数の状態データの例が示される。グラフCの横軸は、ブレーキ装置11の動作回数を表す。グラフCにおいて、各々の点は、ブレーキ装置11の1回の動作によって取得される動作データから変換された状態データを表す。グラフCの縦軸は、状態データの値を表す。状態データは、2成分以上のデータであってもよい。グラフCにおいて、正常な状態を表す状態データは、白丸で表される。グラフCにおいて、異常な状態を表す状態データは、黒丸で表される。
 学習部32は、複数の状態データに基づいて、教師なし学習の手法によって診断モデルを分類部30による分類ごとに学習する。ここで、教師なし学習の手法は、例えば線形または非線形の分類手法である。教師なし学習の手法は、例えば外れ値検出の手法である。教師なし学習の手法は、例えばone-class SVMである。あるいは、教師なし学習の手法は、例えばLOF(Local Outlier Factor)法である。あるいは、教師なし学習の手法は、例えばk平均法などの分類手法である。このとき、学習部32は、例えば状態データがいずれのクラスターにも分類されなければ、当該クラスターを外れ値と判定するものとして診断モデルを学習してもよい。学習部32は、例えば新たに取得される動作データから変換された状態データが外れ値と判定される場合に当該状態データが異常な状態を表すように診断モデルを学習する。学習部32は、状態データから変換されるデータを用いて外れ値を検出してもよい。
 診断モデルを学習したあとに、学習部32は、内蔵する記憶領域に当該診断モデルを保存する。なお、例えば異常の有無、異常の種類または異常の度合を表すラベルを、診断モデルによって分類されるクラスターに保守員が事後的に付してもよい。
 判定部33は、教師なし学習の手法によって学習された診断モデルに基づいてブレーキ装置11の異常を判定する。教師なし学習の手法において、異常と診断する閾値は、事前に必要とされない。このため、異常と診断する閾値が未知のデータに基づいてブレーキ装置11の異常を診断できる。また、学習部32は、判定データを必要としない。
 観測部28は、多様なデータを動作データとして取得できる。学習部32は、教師あり学習の手法によって学習する。このため、学習部32は、複雑な判定条件による診断モデルを学習できる。これにより、判定部33は、多数の種類の異常に対応する状態と正常な状態とが識別できる。また、判定部33は、異常が発生するまでの時間を単一の一次式で予測できないような突発的な異常を精度よく検出できる。
 また、ブレーキ装置異常診断システム1は、動作データに基づいてブレーキ装置11の劣化時期を予測する予測部35を備える。ブレーキ装置11の異常診断において、分類部30は、環境データと予測部35が予測する劣化時期とに基づいて動作データを分類してもよい。
 ブレーキ装置11において、例えば交換される部品などの使用期間によって異なる種類の異常が発生しうる。例えば使用期間の初期において、製造上の欠陥などに起因する異常が生じうる。例えば使用期間の中期において、偶発的な原因などによる異常が生じうる。例えば使用期間の終期において、部品の消耗などに起因する異常が生じうる。ここで、予測部35による劣化時期の予測は、部品の使用期間を反映する。分類部30は、予測部35による劣化時期の予測に基づいて動作データを分類する。このため、学習部32は、部品の使用期間などに応じた異常を判定する診断モデルを学習できる。これにより、判定部33による異常の判定の精度が高められる。
 変換部31は、動作データから状態データへの変換において、各工程の順序を入れ替えてもよい。変換部31は、動作データから状態データへの変換において、1つ以上の工程を省いてもよい。
 変換部31は、異常度算出工程において、標準化データの複数の成分から1つの異常度成分を算出してもよい。これにより、ブレーキ装置異常診断システム1は、標準化データの複数の成分の間の関係に生じた異常を検出できる。
 また、ブレーキ装置11の異常診断において、判定部33は、異常が発生したと判定する閾値をROC(Receiver Operating Characteristic)曲線を利用して定めてもよい。例えば状態データが多次元のデータである場合に、判定部33は、ROC曲線のAUC(Area Under Curve)が最大になる状態データの成分を用いて異常を判定する。このとき、異常が発生したと判定する閾値は、例えばYouden Indexが最大となる値である。
 利用者がかご10に乗車しているときに、制御盤12は、動作試験を利用者が降車するまで保留してもよい。動作試験を保留している間にブレーキ装置11が動作をするときに、観測部28が取得する動作データを変換部31が変換して得られた状態データから判定部33が行った判定の結果が非正常状態を表さない場合に、制御盤12は動作試験をキャンセルしてもよい。このとき、判定部33は、動作試験をキャンセルしたことを表すデータを判定結果データに加えてもよい。
 判定の結果が偶発的な要因によるものと判定するときに、判定部33は、当該判定についての判定結果データに偶発的要因によるものである可能性を表すデータを追加してもよい。あるいは、判定の結果が偶発的な要因によるものと判定するときに、判定部33は、当該判定の結果を取り消してもよい。このとき、判定部33は、当該判定の結果を正常な状態を表す結果として修正してもよい。
 判定の結果が例えばブレーキドラム15またはブレーキシュー16の局所的な異常によるものと判定するときに、判定部33は、当該判定についての判定結果データに局所的な異常によるものである可能性を表すデータを追加してもよい。
 報知部37は、保守員が所持する保守端末に報知データを出力することで、報知データの内容を保守員に報知してもよい。報知部37は、複数の出力先に同時に報知データを出力することによって報知してもよい。
 エレベーター2において例えば利用者に対する表示装置24が設けられる場合に、報知部37は、監視装置13などを通じて表示装置24に報知データを出力することで報知データの内容を利用者に報知してもよい。例えば報知データの内容が利用不可状態を表す場合に、表示装置24は「このエレベーターは利用できません」などと表示する。これにより、利用者は、エレベーター2の利用の可否などについての判定の結果の報知を受けることができる。
 データサーバー22が情報センター21に設けられることにより、ブレーキ装置異常診断システム1は、エレベーター2および他のエレベーターの情報を利用できる。これにより、ブレーキ装置異常診断システム1の異常診断の精度が高められる。
 分類部30が情報センター21に設けられることにより、動作データの分類のアルゴリズムの更新などの保守が容易になる。変換部31が情報センター21に設けられることにより、動作データの変換のアルゴリズムの更新などの保守が容易になる。学習部32が情報センター21に設けられることにより、診断モデルの学習のアルゴリズムの更新などの保守が容易になる。判定部33が情報センター21に設けられることにより、異常の判定のアルゴリズムの更新などの保守が容易になる。
 保守支援装置23は、建築物3に設けられてもよい。このとき、保守支援装置23は、例えば制御盤12と直接通信する。保守支援装置23は、例えば監視装置13を通じてデータサーバー22と通信する。データサーバー22は、建築物3に設けられてもよい。
 ブレーキ装置異常診断システム1の一部または全部の機能は、建築物3に設けられる装置において実現されてもよい。例えば判定部33は、建築物3に設けられる装置において実現されてもよい。このとき、判定部33は、建築物3と情報センター21との間に生じうる通信障害の影響を受けずに、ブレーキ装置11の異常の判定を速やかに行うことができる。
 実施の形態1におけるシステム、装置、機器、部分などの間の電気的な接続は、直接的または間接的な接続のいずれであってもよい。実施の形態1におけるシステム、装置、機器、部分などの間のデータなどの通信は、直接的または間接的な通信のいずれであってもよい。
 続いて、図6を用いてブレーキ装置異常診断システム1のハードウェア構成の例について説明する。
 図6は、実施の形態1に係るブレーキ装置異常診断システムの主要部のハードウェア構成を示す図である。
 ブレーキ装置異常診断システム1の各機能は、処理回路により実現し得る。処理回路は、少なくとも1つのプロセッサ1bと少なくとも1つのメモリ1cとを備える。処理回路は、プロセッサ1bおよびメモリ1cと共に、あるいはそれらの代用として、少なくとも1つの専用のハードウェア1aを備えてもよい。
 処理回路がプロセッサ1bとメモリ1cとを備える場合、ブレーキ装置異常診断システム1の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。そのプログラムはメモリ1cに格納される。プロセッサ1bは、メモリ1cに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、ブレーキ装置異常診断システム1の各機能を実現する。
 プロセッサ1bは、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSPともいう。メモリ1cは、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROM等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等により構成される。
 処理回路が専用のハードウェア1aを備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、またはこれらの組み合わせで実現される。
 ブレーキ装置異常診断システム1の各機能は、それぞれ処理回路で実現することができる。あるいは、ブレーキ装置異常診断システム1の各機能は、まとめて処理回路で実現することもできる。ブレーキ装置異常診断システム1の各機能について、一部を専用のハードウェア1aで実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。このように、処理回路は、ハードウェア1a、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせでブレーキ装置異常診断システム1の各機能を実現する。
 本発明に係るブレーキ装置異常診断システムは、エレベーターに適用できる。
 1 ブレーキ装置異常診断システム、 2 エレベーター、 3 建築物、 4 昇降路、 5 乗場、 6 乗場扉、 7 巻上機、 8 主ロープ、 9 釣合オモリ、 10 かご、 11 ブレーキ装置、 12 制御盤、 13 監視装置、 14 かご扉、 15 ブレーキドラム、 16 ブレーキシュー、 17 コイル、 18 プランジャー、 19 バネ、 20 ブレーキ制御装置、 21 情報センター、 22 データサーバー、 23 保守支援装置、 24 表示装置、 25 観測データ記憶部、 26 属性データ記憶部、 27 異常データ記憶部、 28 観測部、 29 データ取得部、 30 分類部、 31 変換部、 32 学習部、 33 判定部、 34 生成部、 35 予測部、 36 記憶部、 37 報知部、 1a ハードウェア、 1b プロセッサ、 1c メモリ

Claims (9)

  1.  エレベーターのかごを制動するブレーキ装置が動作するときに、前記ブレーキ装置の動作についての動作データを取得する観測部と、
     前記観測部が取得した前記動作データを前記ブレーキ装置の故障現象に対応する状態データに変換する変換部と、
     前記ブレーキ装置について異常を判定した判定データを取得するデータ取得部と、
     前記状態データおよび前記判定データを用いて前記ブレーキ装置の異常の診断モデルを教師あり学習の手法によって学習する学習部と、
     前記学習部による学習の後に前記観測部が取得した動作データを前記変換部が変換して得られる状態データから前記診断モデルに基づいて前記ブレーキ装置の異常を判定する判定部と、
     を備えるエレベーターのブレーキ装置異常診断システム。
  2.  エレベーターのかごを制動するブレーキ装置が動作するときに、前記ブレーキ装置の動作についての動作データを取得する観測部と、
     前記観測部が取得した前記動作データを前記ブレーキ装置の故障現象に対応する状態データに変換する変換部と、
     前記状態データを用いて前記ブレーキ装置の異常の診断モデルを教師なし学習の手法によって学習する学習部と、
     前記学習部による学習の後に前記観測部が取得した動作データを前記変換部が変換して得られる状態データから前記診断モデルに基づいて前記ブレーキ装置の異常を判定する判定部と、
     を備えるエレベーターのブレーキ装置異常診断システム。
  3.  前記ブレーキ装置の動作環境についての環境データに基づいて、前記動作データを分類する分類部
     を備え、
     前記学習部は、前記分類部による分類ごとに前記診断モデルを学習し、
     前記判定部は、前記分類部による分類ごとに学習された前記診断モデルに基づいて前記ブレーキ装置の異常を判定する請求項1または請求項2に記載のエレベーターのブレーキ装置異常診断システム。
  4.  前記判定部による前記ブレーキ装置の異常の判定の結果を報知する報知部
     を備える請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のエレベーターのブレーキ装置異常診断システム。
  5.  前記判定部による前記ブレーキ装置の異常の判定の結果を記憶する記憶部
     を備え、
     前記報知部は、エレベーターの運転ができる状態を当該判定の結果が表すときに、当該判定の結果を報知しない請求項4に記載のエレベーターのブレーキ装置異常診断システム。
  6.  前記判定部は、前記ブレーキ装置の異常の判定の結果が正常ではない状態を表すときに、当該判定が行われたときのエレベーターのかごの位置と同じ位置で前記ブレーキ装置に前記かごを制動させる信号を出力し、前記ブレーキ装置が当該位置で前記かごを制動するときに前記観測部が取得する動作データを前記変換部が変換して得られる状態データから、前記診断モデルに基づいて前記ブレーキ装置の異常を判定する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のエレベーターのブレーキ装置異常診断システム。
  7.  前記判定部は、前記ブレーキ装置の異常の判定の結果が正常ではない状態を表すときに、当該判定が行われたときのエレベーターのかごの位置と異なる位置で前記ブレーキ装置に前記かごを制動させる信号を出力し、前記ブレーキ装置が当該位置で前記かごを制動するときに前記観測部が取得する動作データを前記変換部が変換して得られる状態データから、前記診断モデルに基づいて前記ブレーキ装置の異常を判定する請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のエレベーターのブレーキ装置異常診断システム。
  8.  前記判定部は、エレベーターの運転ができない状態を前記ブレーキ装置の異常の判定の結果が表すときに、エレベーターの運転を停止させる信号を出力する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のエレベーターのブレーキ装置異常診断システム。
  9.  前記動作データに基づいて前記ブレーキ装置の劣化時期を予測する予測部
     を備え、
     前記分類部は、前記環境データと前記予測部が予測する前記劣化時期とに基づいて前記動作データを分類する請求項3に記載のエレベーターのブレーキ装置異常診断システム。
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