CN101353131A - 乘客传送设备的扶手驱动力监视装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种乘客传送设备的扶手驱动力监视装置，其能够降低监视系统的成本，并且能够确保优异的诊断精度。其中设置有：扶手平均速度运算单元(14)，其使用扶手速度检测器(13)的输出信号1来运算扶手(8)的平均速度V1；扶手速度振幅运算单元(15)，其使用输出信号1来计算扶手的速度振幅值ΔV。电动机转速运算单元(17)，其根据驱动转矩控制装置(4)的信息来判断驱动电动机(1)的转速；乘客负载率运算单元(21)，其根据驱动转矩控制装置4的信息算出乘客负载率；以及诊断单元(19)，其根据平均速度V1和速度振幅值ΔV诊断扶手驱动力是否异常，其中平均速度V1使用被判断为低于预先设定的乘客负载率时输出的输出信号1和梯级速度检测器(12)的输出信号2算出。

Description

乘客传送设备的扶手驱动力监视装置

技术领域

本发明涉及一种乘客传送设备的扶手驱动力监视装置，其自动对扶手驱动装置的扶手驱动力进行监视，使得能够在驱动力超出管理值之前切实地做好调节作业指示的计划，从而能够将扶手驱动功能始终维持在适当的状态。

背景技术

作为已知的乘客传送设备的扶手驱动力监视装置，例如有专利文献1中所记载的装置。该已知技术中被构造成，设置扶手速度检测器，对达到预先设定的扶手速度区域的速度数据进行计数，使得能根据计数值的变化来判断驱动力的异常。

根据该已知技术的记载，由于其采用只需通过扶手速度检测器就能判断扶手驱动力下降趋势的结构取代了以前的需要同时设置扶手速度检测器和梯级速度检测器，以根据扶手速度相对于梯级速度的延迟量来监视扶手驱动力的结构，因此能够降低程序的处理负载，实现低成本低的系统，从而具有很好的经济性。

并且，除了上述已知技术以外，已知在专利文献2中提出了一种乘客传送设备的扶手驱动力监视装置，其使用了通过传动带将电动机动力传递给减速器的驱动装置。在该已知技术中，为了计算传动带的打滑率，采用了同时在电动机侧以及与扶手同步旋转的减速器侧设置旋转检测器的结构。

根据该已知技术的记载，由于其以即使传动带发生了打滑，也能够通过对传动带打滑进行修正来对扶手速度进行检测的结构取代了以前的为了防止传动带在传递中出现打滑，由技术人员定期地对传动带的张力进行检查和调整，以此对扶手速度进行正确的检测的结构，所以能够确保很好的诊断精度。

专利文献1  日本国发明专利特开2002-187687号公报

专利文献2  日本国发明专利特开2000-34082号公报

可是，在上述专利文献1所记载的已知技术中，由于其对达到预先设定的速度区域的速度检测数据进行计数，所以在发生了实际上驱动滚轮与扶手的磨擦系数已经降低且扶手的平均速度也已经降低，但由于速度振幅大，所以达到设定的速度区域的速度检测数据的数量没有减少这一现象时，其无法检测到驱动力异常，所以可能导致诊断精度降低。

另外，在对传动带打滑率进行修正的专利文献2所记载的已知技术中，由于需要在传动带传递系统的两侧设置旋转检测器，并且需要一直根据旋转差来监视打滑率，所以程序处理的负担增大，并容易使设备结构的成本上升。

发明内容

本发明是鉴于上述已知技术中所存在的问题而作出的，本发明的目的在于提供一种乘客传送设备的扶手驱动力监视装置，其能够构建低成本的监视系统，并且能够确保优异的诊断精度。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种乘客传送设备的扶手驱动力监视装置，其中，所述乘客传送设备具有：驱动装置，该驱动装置通过传动带将驱动电动机的动力传递给减速器；梯级速度检测器；该梯级速度检测器与减速器轴的旋转同步地检测传送乘客的梯级的速度；扶手，该扶手在设置在竖立地设置在梯级侧面的栏杆上的导轨的引导下与所述梯级同步移动；驱动转矩控制装置，为了持续地以设定速度行走，该驱动转矩控制装置根据乘客负载的变动，可变地控制所述驱动电动机的转矩指令值；以及扶手速度检测器，该扶手速度检测器用来检测所述扶手的速度，所述乘客传送设备的扶手驱动力监视装置的特征在于，具有：扶手平均速度运算单元，该扶手平均速度运算单元使用所述扶手速度检测器的输出信号1来运算扶手的平均速度；梯级速度运算单元，该梯级速度运算单元使用所述梯级速度检测器的输出信号2，在与扶手速度的运算时间相同的时间运算梯级速度；电动机转速运算单元，该电动机转速运算单元根据所述驱动转矩控制装置的信息来判断所述驱动电动机的转速；传动带打滑率运算单元，该传动带打滑率运算单元根据所述电动机转速与梯级速度之间的偏差来运算传动带打滑率，以及诊断单元，当所述传动带打滑率处于在规定值以下的正常值时，该诊断单元将所述扶手平均速度与所述梯级速度进行比较，如果两者之间的速度差在规定值以下时，将扶手驱动力诊断为正常。

此外，根据上述发明，本发明的乘客传送设备的扶手驱动力监视装置的特征还在于，设置有使用所述输出信号1运算扶手速度值的振幅的扶手速度振幅运算单元，当所述传动带打滑率处于在规定值以下的正常值时，所述诊断单元将所述扶手平均速度与所述梯级速度进行比较，如果两者之间的速度差在规定值以上时，判断所述速度振幅是否在规定值以内，如果在规定值以内，则诊断驱动扶手的扶手驱动滚轮发生了异常，如果所述速度振幅在规定值以上，则诊断扶手出现了磨耗异常。

此外，根据上述发明，本发明的乘客传送设备的扶手驱动力监视装置的特征还在于，设置有根据所述驱动转矩控制装置的信息运算乘客负载率的乘客负载率运算单元，所述诊断单元在所述乘客负载率在规定值以下时进行所述诊断。

根据本发明，能够获得一种乘客传送设备的扶手驱动力监视装置，其能够通过利用对乘客传送装置本身进行控制的电动机驱动转矩控制系统的功能，以机械方式诊断扶手驱动力的下降和驱动滚轮的磨耗等现象。即，不需要依靠技术人员的判断能力，就能够在适当的时期对长时期维持正常状态所需的维修作业制定计划和指示，因此能够确保优异的检测精度，使维修作业所需的时间实现最佳化，同时能够方便地进行维修，提高可靠性，以及降低成本。

附图说明

图1是表示一般的乘客传送设备的驱动机械结构的侧视图。

图2是表示本发明的乘客传送设备的扶手驱动力监视装置的第一实施方式的功能方块图。

图3是表示第一实施方式的扶手驱动力监视步骤的流程图。

图4表示第一实施方式中所获得的运转数据。

图5表示第一实施方式中所获得的运转数据。

图6表示第一实施方式中所获得的运转数据。

图7是表示本发明的第二实施方式的功能方块图。

图8是表示第二实施方式的扶手驱动力监视步骤的流程图。

图9表示第二实施方式中所获得的运转数据。

图中：1  驱动电动机

2  传动带

3  减速器

4  驱动转矩控制装置

5  驱动链条

6  梯级

7  梯级链条

8  扶手

9  扶手驱动装置

10 扶手驱动链条

11 驱动滚轮

12 梯级速度检测器

13 扶手速度检测器

14 扶手平均速度运算单元

15 扶手速度振幅运算单元

16 梯级速度运算单元

17 电动机转速运算单元

18 传动带打滑率运算单元

19 诊断单元

20 监视中心

21 乘客负载率运算单元

22 读取判断单元

23 输出信号存储单元。

具体实施方式

以下参照附图对本发明所涉及的乘客传送设备的扶手驱动力监视装置的优选实施方式进行说明。

(基本结构)

图1是表示一般的乘客传送设备的驱动机械结构的侧视图。在图1所示的乘客传送设备，例如自动扶梯中，驱动电动机1的动力通过传动带2传递到减速器3中，驱动电动机1的旋转加速度和速度以及转矩等由驱动转矩控制装置4控制。

减速器3通过驱动链条5与枢轴支撑有梯级6的梯级链条7连接，并且与传递动力给用于驱动扶手8的扶手驱动装置9的扶手驱动链条10连接，由此，梯级6和扶手8与减速器3同步旋转。

减速器3与驱动电动机1同步旋转。由于传动带2进行磨擦驱动，所以各个驱动体的速度与驱动电动机1的速度基本相等。扶手8与减速器3同步旋转，但由于是通过驱动滚轮11进行的磨擦驱动，所以相对于减速器3略有延迟。因此，设置梯级速度检测器12和扶手速度检测器13，使得当磨擦体发生了打滑时能够迅速地检测到速度异常。由此，能够安全地对自动扶梯进行停止控制

(第一实施方式)

图2是表示例如图1所示的自动扶梯中的由本发明所涉及的扶手驱动力监视装置的第一实施方式的功能方块图。

如图2所示，在第一实施方式中，具有扶手平均速度运算单元14和扶手速度振幅运算单元15，其中扶手平均速度运算单元14用于读取扶手速度检测器13的输出信号，对到预先规定的距离行走结束所输出的总脉冲数量进行计数，并将总脉冲数量除以行走所需要的时间，以算出扶手8旋转一周的平均速度V1，扶手速度振幅运算单元15使用为了计算平均速度V1而读取的相同数据，并根据预先设定的各个取样的脉冲数量生成扶手8的速度数据，提取所生成的速度数据的最小值和最大值，以计算速度振幅值ΔV。

此外，还具有梯级速度运算单元16和电动机转速运算单元17以及传动带打滑率运算单元18，其中，梯级速度运算单元16以与扶手速度检测器13的输出信号的读取时间相同的时间读取梯级速度检测器12的输出信号，以计算梯级6旋转一周的速度，电动机转速运算单元17根据驱动转矩控制装置4的转矩指令信息算出驱动电动机1的转速，传动带打滑率运算单元18根据电动机转速的计算值与梯级速度之间的差值算出传动带传递的打滑率S。

另外，还具有诊断单元19和监视中心20，其中，诊断单元19在传动带打滑率S超过了预先设定的值时诊断传动带传递出现了异常，并且对扶手8的速度与梯级6的速度之间的差值以及扶手8的速度振幅值ΔV相对于扶手8速度的比率进行比较，以诊断扶手驱动装置9的驱动力的状态，监视中心20在诊断的结果判断为出现了异常时，将诊断结果告知技术人员。

图3是表示第一实施方式的扶手驱动力监视步骤的流程图，图4至图6表示第一实施方式中所获得的运转数据。以下参照图3以及图4至图6对具有如上结构的第一实施方式的扶手驱动力监视步骤进行说明。

首先，如图3的步骤S1所示，由设备管理员或者技术人员起动自动扶梯，通过判断有无发出故障信号等来判断是否处于正常的运转状态。如果判断为处于正常的运转状态时，在步骤S2中开始读取梯级速度检测器12以及扶手速度检测器13的输出信号。然后，在步骤S3中判断扶手8是否行走了预先设定的距离。此时的距离，由于需要了解与稳定的扶手8速度相比是否有变化的征兆，根据提取0.1％左右的速度变化所需的总输出信号判断，所以大致以行走2周至10周为基准。当判断已经读取了与设定的距离相当的行走数据时，在步骤S4中结束用于诊断的输出信号的读取。

其次，在步骤S5中通过扶手平均速度运算单元14算出扶手8的平均速度V1。由于扶手8是磨擦驱动，所以伴随有打滑。因此，在短时间来看，其速度时时刻刻在进行变动。由此，作为始终能够在相同的条件下对老化的趋势进行评价的方法，优选采用为了减少速度变动的影响，将读取的总输出信号数量除以读取所需的时间以算出平均速度V1，由此根据该平均速度V1的变化来判断有无老化征兆的方法。

在步骤S6中，为了算出扶手8的平均速度V1，以大致为0.1秒～2秒左右的取样时间来分割与步骤S2至步骤S4中读取到的输出信号相同的输出信号，并将各个取样的输出信号数量除以取样时间以求出各个速度值，此后，进一步从所有的速度值数据中提取最小值和最大值，根据最大值与最小值之间的差值，由扶手速度振幅运算单元15算出速度振幅值ΔV。

此后，在步骤S7中，根据步骤S2至步骤S4中读取的梯级速度检测器12的输出信号算出梯级6行走一周的速度V2。此外，在步骤S8中，根据驱动电动机1具有的转矩指令值以及电流值信息，由电动机转速运算单元17算出驱动电动机1的转速R2。

并且，在步骤S10中，通过传动带打滑率运算单元18，按照1-(R2/R1)×100来算出打滑率S％，在步骤S11中判断打滑率是否在规定值a％以上。在此，a％大致以0.5％～4％为基准，当超过了a％时，可以推断出现了传动带的张力下降或者传动带被切断等现象，因此在步骤S12中判断为出现了传动带传递异常，并向监视中心20报告，之后结束诊断。

另外，如果在步骤S11中判断为没有超过规定至a％，则在步骤S13中对扶手8的平均速度V1和梯级6的速度V2进行比较，判断平均速度V1是否大于速度V2×规定值b所得到的值。在此，规定值b大致为95％～99％，当平均速度V1大于速度V2×规定值b所得到的值时，在步骤S14中判断扶手8的驱动力为正常，之后结束诊断。

此外，如果在在步骤13中判断为平均速度V1不大于速度V2×规定值b所得到的值，则在步骤S15中判断速度振幅值ΔV是否大于平均速度V1×规定值c所得到的值。在此，c大致为3％～10％左右。如果在步骤S15中判断为速度振幅值ΔV大于平均速度V1×规定值c所得到的值，则如图5所示，由于扶手8的平均速度V1下降以及速度变动大，所以在步骤S16中判断为因扶手8和驱动滚轮9的磨擦力下降等而导致扶手8的驱动力异常下降，并向监视中心20报告，之后结束诊断。

此外，如果在步骤S15中判断为速度振幅值ΔV不大于平均速度V1×规定值c所得到的值，则如图16所示，虽然扶手8的平均速度V1下降了，但速度变动小，所以在步骤S17中判断为是驱动滚轮9发生了异常磨耗，并向监视中心20报告，之后结束诊断。

根据具有上述结构的第一实施方式，能够得到一种自动扶梯的扶手驱动力监视装置，其中，通过利用控制自动扶梯自身的系统的功能，根据扶手8的平均速度V1和速度振幅值ΔV的大小，以机械方式定量地进行扶手8的驱动力状态的诊断，所以不需要依靠技术人员的判断能力，就能够在适当的时期对长时期维持正常状态所需的维修作业制定计划和指示，所以能够确保优异的检测精度，能够使维修作业所需的时间实现最佳化，同时能够方便地进行维修，提高可靠性，以及降低成本。

(第二实施方式)

图7是表示本发明的第二实施方式的功能方块图。在图7所示的第二实施方式中，在上述第一实施方式的结构中增设了以下的装置。

在第二实施方式中，考虑到在有很多乘客乘用时，扶手8的平均速度V1有时会因为乘客握住扶手等原因而发生变动，所以，为了使诊断条件相近，设置了乘客负载率运算单元21，其根据驱动转矩控制装置4的信息算出乘客负载率，以便能够将梯级速度检测器12以及扶手速度检测器13的输出信号的读取限定在没有乘客或者乘客较少的时候进行。

此外，还具有读取判断单元22和输出信号存储单元23，其中该读取判断单元22在自动扶梯起动开始且经过了一定的时间后，存储以及更新乘客负载率的最小区域，同时只在判断为最小区域时，才自动地读取梯级速度检测器12以及扶手速度检测器13的输出信号，此外，由于到自动扶梯正常地停止运转为止，最小区域不停地在进行更新，所以输出信号存储单元23按照预先设定的次数反复更新并存储所读取的输出信号。其他的部分与上述第一实施方式相同。

图8是表示第二实施方式的扶手驱动力监视步骤的流程图，图9是第二实施方式中所得到的运转数据图。以下参照图8以及图9对具有上述结构的第二实施方式中的扶手驱动力监视步骤进行说明。

首先，在图8的步骤S21中判断自动扶梯在由设备管理员或者技术人员起动后是否经过了一定的时间。此时的一定的时间在扶手8的温度变化较小的环境下大致为5秒左右，而在温度变化较大的环境下大致为1小时左右。

在步骤S22中，由乘客负载率运算单元21判断起动后的乘客负载率是否为最小区域，该区域大致为±5％左右。如果判断为是图9所示的最小区域，则在步骤S2由读取判断单元22开始读取梯级速度检测器12以及扶手速度检测器13的输出信号。

此后，在步骤S23中判断扶手8是否行走了预先设定的距离。此时的距离，考虑到如果设定得太长，则在此期间乘客负载率会出现大的变动，而如果设定得太短，则会因扶手8的检测部位的不均匀的老化而产生偏倚，所以大致设定为运转半周或者2周。在判断已经读取了与设定距离相当的行走数据后，在步骤S4中结束用于诊断的输出信号的读取，在步骤S24中由输出信号存储单元23存储已经读取的信号。此时，存储的信号数据的累积数据量以大致相当于扶手8运转10周以下为基准进行设定，如果超过这一数量，则从乘客负载率较高时读取的数据开始进行删除，以对存储数据进行更新。

在步骤S25中判断自动扶梯是否正常地停止。如果还没有停止，则返回步骤S22反复进行判断。如果正常地停止了，则将此时存储在输出信号存储单元23中的输出信号信息作为连续数据。此后的诊断根据与第一实施方式相同的步骤S5以下的步骤进行。

此外，在上述结构中，也可以不设置读取判断单元22，而以预先设定的乘客负载率来判断输出信号的读取时间并进行诊断。

根据具有上述结构的第二实施方式，能够得到一种自动扶梯的扶手驱动力监视装置，其除了能够得到与上述第一实施方式相等的作用和效果外，还能够做到完全使用在没有乘客或者乘客很少的状态下检测到的检测数据来诊断扶手8的驱动力状态，所以能够在误差因素较少的条件下进行监视，从而很好地进行预防性的维修工作。

Claims (3)

1、一种乘客传送设备的扶手驱动力监视装置，所述乘客传送设备具有：驱动装置，该驱动装置通过传动带将驱动电动机的动力传递给减速器；梯级速度检测器；该梯级速度检测器与减速器轴的旋转同步地检测传送乘客的梯级的速度；扶手，该扶手在设置在竖立地设置在梯级侧面的栏杆上的导轨的引导下与所述梯级同步移动；驱动转矩控制装置，为了持续地以设定速度行走，该驱动转矩控制装置根据乘客负载的变动，可变地控制所述驱动电动机的转矩指令值；以及扶手速度检测器，该扶手速度检测器用来检测所述扶手的速度，所述乘客传送设备的扶手驱动力监视装置的特征在于，具有：

扶手平均速度运算单元，该扶手平均速度运算单元使用所述扶手速度检测器的输出信号1来运算扶手的平均速度；

梯级速度运算单元，该梯级速度运算单元使用所述梯级速度检测器的输出信号2，在与扶手速度的运算时间相同的时间运算梯级速度；

电动机转速运算单元，该电动机转速运算单元根据所述驱动转矩控制装置的信息来判断所述驱动电动机的转速；

传动带打滑率运算单元，该传动带打滑率运算单元根据所述电动机转速与梯级速度之间的偏差来运算传动带打滑率，以及

诊断单元，当所述传动带打滑率处于在规定值以下的正常值时，该诊断单元将所述扶手平均速度与所述梯级速度进行比较，如果两者之间的速度差在规定值以下时，将扶手驱动力诊断为正常。

2、如权利要求1所述的乘客传送设备的扶手驱动力监视装置，其特征在于，

设置有使用所述输出信号1运算扶手速度值的振幅的扶手速度振幅运算单元，

当所述传动带打滑率处于在规定值以下的正常值时，所述诊断单元将所述扶手平均速度与所述梯级速度进行比较，如果两者之间的速度差在规定值以上时，判断所述速度振幅是否在规定值以内，如果在规定值以内，则诊断驱动扶手的扶手驱动滚轮发生了异常，如果所述速度振幅在规定值以上，则诊断扶手出现了磨耗异常。

3、如权利要求1或者2所述的乘客传送设备的扶手驱动力监视装置，其特征在于，

设置有根据所述驱动转矩控制装置的信息运算乘客负载率的乘客负载率运算单元，

所述诊断单元在所述乘客负载率在规定值以下时进行所述诊断。

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