CN101172550A

CN101172550A - 电梯设备

Info

Publication number: CN101172550A
Application number: CNA2007101399625A
Authority: CN
Inventors: 中山彻也; 重田政之; 宫田弘市; 中村秀广; 木田秀一
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2008-05-07
Anticipated expiration: 2027-08-07
Also published as: CN101172550B; JP2008114959A; HK1114526A1

Abstract

提供一种电梯设备，在升降通道(20)内或者建筑物内设置有用于检测加速度或者速度的震动传感器(5)，并且具有在该震动传感器(5)的检测值或者通过使用该检测值进行规定的运算而得到的运算值超过阈值时使管制运行开始的判断装置，将超过所述阈值的这一时刻作为起算时间点，在经过了一定的时间后恢复正常运行，而如果在所述的一定时间内再次超过所述阈值时，对所述起算时间点进行更新，将再次超过所述阈值的这一时刻作为新的起算时间点，并在经过所述一定时间后恢复正常运行。这样，在电梯根据地震或者强风等时的建筑物晃动传感器的检测信号进入管制运行后，能够使电梯安全并且迅速地恢复到正常的运行状态。

Description

电梯设备

技术领域

本发明涉及一种在建筑物因地震或强风而发生晃动时进行管制运行的电梯设备。

背景技术

发生地震时，传播速度较快的P波(纵向波)和传播速度较慢但呈现地震主运动的S波(横向波)分别从震源传播到建筑物。作为现有技术，例如在下述非专利文献1中公开了一种方案，其将建筑物晃动检测装置所检测到的S波的水平方向的加速度等级分类成由特低等级、低等级和高等级构成的阈值等级，并以此进行电梯的地震时管制运行。在因S波的主运动而产生的建筑物晃动变大之前，通过检测水平方向的特低等级的加速度，或者通过在建筑物的下部进行能够比S波早好几秒检测到地震到来的P波初期微动检测，使电梯暂停，以此来进行管制运行。

此外，受震源较远的地震的影响，在具有堆积层的平原地区容易发生长周期地震，在发生长周期地震或者强风时，虽然建筑物的晃动加速度较小，但由于建筑物的上部会产生晃动，所以电梯的主吊索、调速器绳索以及向电梯轿厢供电的电缆和信号通信用的电缆等(以下将这些部件统称为“长尺度部件”)容易产生晃动，这些长尺度部件在升降通道内大幅度晃动，会与其他设备发生接触而导致设备损坏。

长周期地震时的建筑物晃动的加速度等级低，如果为了检测这些级低的加速度而提高建筑物晃动的加速度检测灵敏度时，则电梯可能会因直接造成长尺度部件晃动的原因以外的噪声震动而产生误动作，从而进行不必要的管制运行。因此，为了减少该种误动作，例如在专利文献1和专利文献2所示的现有技术中公开的管制运行方法中，通过尽可能检测与长尺度部件晃动状态量相接近的建筑物晃动的速度、移位或者速度和移位的乘积等的状态量来进行管制运行。

专利文献1：日本国发明专利特开昭60-15382号公报(权利要求1和2，图2)

专利文献2：日本国发明专利特开昭.60-197576号公报(权利要求1，图8)

非专利文献1国土交通省住宅局建筑指导课、财团法人日本建筑设备和升降机中心以及社团法人日本电梯协会编辑的2002年版《升降机技术标准的解说》第二部的94～100页。

可是，在通过检测建筑物因地震运动而发生的加速度和速度，将该检测信号与预先设定的阈值进行比较，并据此进行管制运行的传统的电梯中，由于无法检测到地震是否结束或者长尺度部件的晃动是否已经平息，所以采用了在检测出地震后，在地震平息下来所需的时间(数分钟)内使传感器停止，之后使其恢复的方法。并且，在发生了大地震时，由维修人员对电梯轿厢内进行了检测后，使传感器恢复。

在上述方法中，在地震平息下来所需的时间内停止，或者由维修人员使传感器恢复的方法，在所发生的地震是不会使电梯受到损伤的小型和中型地震时，会导致电梯无谓地长时间处于休止状态，从而会导致电梯的服务质量下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电梯设备，其在电梯根据地震或者强风等时的建筑物晃动传感器的检测信号进入管制运行后，能够使电梯安全并且迅速地恢复到正常的运行状态。

为了实现上述目的，本发明的在地震或者强风发生时进行管制运行的电梯设备被构成为：每当因地震运动引起的加速度或者长尺度部件的晃动超过了预先规定的阈值时，对传感器的恢复时间进行更新，对地震运动或者长尺度部件晃动的平息情况进行持续监视。

根据本发明，能够提供一种电梯设备，其在电梯根据地震或者强风等时的建筑物晃动传感器的检测信号进入管制运行后，能够使电梯安全并且迅速地恢复到正常的运行状态。

附图说明

图1是本发明实施例中的电梯设备的结构示意图。

图2是本发明实施例中的长尺度部件晃动运算部分的结构图。

图3是地震传感器在地震发生时检测到的Z方向加速度的信号图。

图4是机械室内的地震传感器在地震发生时计算长尺度部件晃动而得到的计算结果的例示图。

图中：1-电梯轿厢；2-平衡重；3-控制盘；4-卷扬机；5-震动传感器；6-调速器；7-主吊索；8-调速器绳索；9-平衡吊索；10-尾缆；20-升降通道；21-机械室；22-支架；23-电梯坑；24-P波传感器；30-运算部分；31、32-滤波器；33X、33Y、33Z-滤波器的输出信号；34X、34Y、35X、35Y、36X、36Y-晃动响应运算部分；37、38、39-晃动合成运算部分；40-晃动判断部分；41、44-信号线；42-水平方向加速度合成运算部分；43-建筑物晃动判断部分；45-上下运动计算部分。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施例。

图1是表示本发明的实施例所涉及的电梯设备的结构例示图。本实施例的电梯设备被构成为其电梯轿厢1和平衡重2等沿未图示的导轨升降。其中，电梯轿厢1和平衡重2由主吊索7悬吊成吊桶式形状，并且由设置在升降通道20上部的机械室21内的卷扬机4驱动。在机械室21内设置有控制盘3和调速器6以及震动传感器5，调速器6上卷绕有调速器绳索8。并且，从卷扬机侧看，还设置有对电梯轿厢1侧和平衡重2侧的主吊索7的重量差进行补偿的平衡吊索9。此外，还设置有用于对电梯轿厢1供电的尾缆10。如此，在升降通道20内设置有主吊索7、调速器绳索8、平衡吊索9以及尾缆10等长尺度部件。而且，在升降通道20内还设置有用于支撑导轨和电梯升降通道内机器设备等的支架22。

用于检测建筑物晃动的震动传感器5，除了具有检测相互正交的水平方向(x、y方向)的加速度的功能以外，还具有检测z方向的加速度的功能。其中，z方向的加速度用于判断地震运动到达时的初期微动以及判断建筑物的晃动是由地震引起的还是由强风引起的。在此，震动传感器5的加速度传感器由x、y方向一体的二轴和z方向轴的传感器组合构成，或者由x、y、z方向一体的三轴加速度传感器构成，或者通过分别组合各个轴方向的加速度传感器而构成。并且，震动传感器5的收纳壳体中具有运算部分30，所述运算部分30具有管制运行判断装置，其根据震动传感器5检测到的x、y方向的加速度信号计算长尺度部件的晃动量，将长尺度部件的晃动量与预先设定的阈值进行比较，并且在控制盘3中判断是否进行电梯管制运行。在此，运算部分30也可以根据具体情况而收纳在控制盘3中。

并且，该运算部分30还具有传统的根据地震时由S波引起的建筑物晃动的水平方向加速度进行建筑物晃动管制运行的功能。

并且，能够通过震动传感器5的上下震动检测功能，在虽然长尺度部件出现了晃动，但却没有检测到上下方向的震动时，判断该长尺度部件的晃动是由强风引起的，能够正确地将管制状态告知乘客。

所述运算部分30的运算处理，考虑到处理的稳定性以及为了方便地对预先设定的参数进行变更，采用了数字处理方式，但也可以采用模拟处理方式。

图2是运算部分30的结构说明图。运算部分30具有用于从震动传感器5的x、y、z方向的检测信号中除去因震动传感器5的水平度安装误差引起的重力加速度分量和加速度传感器本体所具有的直流漂移分量的高通滤波器31(x方向：31X，y方向：31Y，z方向：31Z)以及用于除去噪声震动分量的低通滤波器32(x方向：32X，y方向：32Y，z方向：32Z)。并且，在不需要通过地震运动的P波进行早期到达判断时，或者在不需要判断建筑物的晃动是由地震引起的还是由强风引起的时，没有必要设置z方向的加速度传感器和滤波器31Z、32Z。

此外，运算部分30还具有使用滤波器32X的输出信号33X和滤波器32Y的输出信号33Y，针对由预先设定的固有周期Ta、Tb、Tc构成的多个长尺度部件摇晃震动模型中的各个长尺度部件摇晃震动模型，对各个时间点的长尺度部件的晃动量进行计算的x方向晃动响应运算部分34X、35X、36X和Y方向晃动响应运算部分34Y、35Y、36Y。在此，实际的长尺度部件的固有周期因电梯轿厢1的位置和质量的不同而不同，而在本实施例中，作为长尺度部件容易产生晃动的固有周期设定Ta、Tb、Tc，并据此计算长尺度部件的晃动响应值。例如，针对长尺度部件的固有周期和建筑物的固有周期相一致而产生共振的情况，将建筑物的固有周期的设计值Ta以及该设计值Ta前后的多个值Tb、Tc作为长尺度部件的固有周期，来计算各个固有周期中的长尺度部件的晃动量。此外，也可以将在长周期地震运动的周期带区(例如2秒～20秒左右)内按照规定间隔设定的多个值Ta、Tb、Tc作为长尺度部件的固有周期来进行运算。

此外，运算部分30还具有对各个上述长尺度部件晃动固有周期的x、y方向的晃动响应运算结果进行合成的晃动合成运算部分37、38、39以及根据这些合成运算的晃动量判断是否进行长尺度部件晃动管制运行的晃动判断部分40，并且晃动判断部分40的信号通过信号线41送往控制盘3。

在晃动判断部分40中，将阈值设置成多个阶段，并根据其等级，判断运行速度的限制、运行的暂停、维修人员安全检查后的恢复，或者判断长尺度部件晃动的衰减水平，从而能够根据上述各种判断的结果解除针对长尺度部件晃动进行的电梯管制运行。如此，在本实施例中，由于设定了多个等级的阈值，并根据各个等级进行不同内容的管制运行，所以，即使在发生了地震等的情况下，也能够使电梯适当地运行。

此外，还具有水平方向加速度合成运算部分42，该运算部分42使用滤波器32X的输出信号33X和滤波器32Y的输出信号33Y，计算由地震时的S波引起的水平方向上的建筑物晃动加速度。此外，在建筑物晃动判断部分43中根据该计算结果判断是否进行建筑物晃动的管制运行，同时将其信号通过信号线44发送给控制盘3。并且，也可以构成为使用滤波器32Z的输出信号33Z，对水平方向和垂直方向的信号进行合成，并对该合成值和阈值进行比较，以便能够切实地检测到地震初期的建筑物晃动。此外，在本实施例的建筑物晃动判断部分43中，根据建筑物的晃动加速度进行判断，但也可以根据建筑物晃动的速度或移位状态量来进行判断。

以下说明在地震时检测并通报建筑物加速度的管制运行的监视和解除方法。首先，在该传感器的检测值或者使用该检测值进行规定的运算而得到的运算值超过预先规定的阈值时，使管制运行开始，使电梯停靠最近的楼层。将超过阈值的这一时刻作为起算时间点，在经过了一定的时间后恢复正常运行，而如果在所述的一定时间内再次超过阈值时，对所述起算时间点进行更新，将再次超过阈值的这一时刻作为新的起算时间点，并在经过所述一定的时间后恢复正常运行。

以下说明传感器的动作。传感器即使在管制运行开始后，也在一定时间内维持传感功能。也就是说，在建筑物的晃动加速度超过阈值后，也一直进行加速度的检测，并且在该一定的时间内，如果加速度没有再次超过阈值时，则恢复检测功能。而且，每次加速度超过阈值时，均对传感功能维持时间的起算时间点进行更新，并在更新后，重新开始对上述一定时间进行计数。

以下参照图3对传感器的传感功能的维持和恢复进行具体说明。图3的波形是地震的加速度观测波形例《由K-NET观测网观测到的2005年7月23日的千叶县西北部的观测点TKY007(新宿)处的观测波形》中的Z方向的加速度信号。在此，作为设定值的一例，将传感器加速度的阈值设定为5gal，将传感功能的维持时间设定为10秒。从图3可以知道，从地震到达后开始，加速度值超过5gal，传感器动作。从地震到达时起算，约在34秒的时间内，检测值一直超过5gal这一阈值，之后，地震平息下来，在之后的10秒内没有再次超过5gal，所以，从地震到达时起算，约在44秒后，感测器的维持状态解除，电梯恢复到正常运行状态，如此，能够安全并迅速地解除电梯的管制运行。

以下对根据长尺度部件的晃动量进行的电梯管制运行的监视和解除方法进行说明。首先，在传感器的检测值或者使用该检测值在各个时间点进行计算而得到的长尺度部件的晃动量超过预先规定的阈值时，使管制运行开始，使电梯减速或者停靠最近的楼层。并且，将超过该阈值的这一时刻作为起算时间点，在经过了一定的时间后恢复正常运行，如果在所述的一定时间内再次超过阈值时，对所述起算时间点进行更新，将再次超过阈值的这一时刻作为新的起算时间点，并在经过了一定的时间后恢复正常运行。并且，作为阈值的主要设定基准，是判断长尺度部件的晃动是否会与设置在电梯通道内的设备产生接触，但在确认电梯通道内的设备没有发生损坏后恢复到正常运行，则可以进一步提高安全性。

以下说明传感器的动作。传感器即使在管制运行开始后，也在一定时间内维持传感功能。也就是说，在长尺度部件的晃动量超过阈值后，也一直对晃动量进行计算，在一定的时间内，如果长尺度部件的晃动量没有再次超过阈值，则恢复传感功能。而且，每次长尺度部件的晃动量超过阈值时，均对传感功能维持时间的起算时间点进行更新，并在更新后，重新开始对上述一定时间进行计数。

以下参照图4对传感器的传感功能的维持和恢复进行具体说明。图4的波形是长尺度部件因地震而产生晃动时的波形例。在此，作为设定值的一例，将传感器的长尺度部件晃动量的阈值设定为0.3m，将传感功能的维持时间设定为10秒。从图4可以知道，地震到达后，长尺度部件的晃动量增大，约在140秒的时候超过0.3m这一阈值，传感器动作。之后，随着地震平息下来，长尺度部件的晃动也平息下来，从地震到达时起算，约在180秒后降低到0.3m这一阈值以下，从地震到达时起算，约在190秒后，感测器的维持状态解除，电梯恢复到正常运行状态，如此，能够安全并迅速地解除电梯的管制运行。

Claims

1.一种电梯设备，

在升降通道内或者建筑物内设置有用于检测加速度或者速度的传感器，并且具有判断装置，该判断装置在该传感器的检测值或者通过使用该检测值进行规定的运算而得到的运算值超过阈值时使管制运行开始，

将超过所述阈值的这一时刻作为起算时间点，在经过了一定的时间后恢复正常运行，而如果在所述的一定时间内再次超过所述阈值时，对所述起算时间点进行更新，将再次超过所述阈值的这一时刻作为新的起算时间点，并在经过所述一定时间后恢复正常运行。

2.一种电梯设备，在升降通道内或者建筑物内设置有用于检测加速度或者速度的传感器，并且具有判断装置，该判断装置在该传感器的检测值或者通过使用该检测值进行规定的运算而得到的运算值超过阈值时，开始进行使电梯停止的管制运行，

从超过所述阈值时开始，在经过了一定的时间后恢复正常运行，而如果在所述的一定时间内再次超过所述阈值时，对所述一定时间重新进行计数。

3.一种电梯设备，在升降通道内或者建筑物内设置有用于检测加速度或者速度的传感器，并且具有判断装置，该判断装置使用该传感器的检测值计算设置在所述升降通道内的长尺度部件的晃动量，并在该计算结果超过阈值时，使管制运行开始，

将超过所述阈值的这一时刻作为起算时间点，在经过了一定的时间后恢复正常运行，而如果在所述一定时间内再次超过所述阈值时，对所述起算时间点进行更新，将再次超过该阈值的这一时刻作为新的起算时间点，并在经过所述一定时间后恢复正常运行。

4.一种电梯设备，在升降通道内或者建筑物内设置有用于检测加速度或者速度的传感器，并且具有判断装置，该判断装置使用该传感器的检测值在经过的各个时间点计算设置在所述升降通道内的长尺度部件的晃动量，并在该计算结果超过阈值时，开始进行使电梯减速或者停止的管制运行，

从超过所述阈值时开始，在经过了一定的时间后恢复正常运行，而如果在所述一定时间内再次超过所述阈值时，对所述一定时间重新进行计数。

5.如权利要求1或者2所述的电梯设备，其特征在于，对所述传感器检测到的水平方向的信号和垂直方向的信号进行合成，并将该合成值与所述阈值进行比较。

6.如权利要求3或者4所述的电梯设备，其特征在于，至少将长周期地震运动的周期带区内的多个值作为所述长尺度部件的固有周期，并计算各个固有周期中的所述长尺度部件的晃动量。

7.如权利要求3或者4所述的电梯设备，其特征在于，将所述建筑物的固有周期的设计值以及该设计值前后的多个值作为所述长尺度部件的固有周期，并计算各个固有周期中的所述长尺度部件的晃动量。