CN101391718A - 电梯设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电梯设备，该电梯设备能够根据地震的初始晃动等迅速地开始管制运行，同时对于不需要持续进行管制运行的晃动，能够迅速地恢复到正常的运行。该电梯设备被构造成在具有电梯升降通道(11)的建筑物(13)内设置了地震传感器(9)，并在利用该地震传感器(9)检测到建筑物因地震或者强风等发生了晃动时进行管制运行，在该电梯设备中，通过所述地震传感器(9)检测垂直方向和水平方向的加速度，并使用该垂直方向和水平方向的加速度计算判断值，当该判断值在第1阈值(L1)以上时，对正在升降中的电梯轿厢(1)进行控制，使其停靠最近的楼层，同时打开停止中的电梯轿厢(1)的门，从达到所述第1阈值(L1)以上时起算经过了规定的时间(T1)时，如果所述判断值在第2阈值(L2)以下，则恢复到正常的运行，而当所述判断值超过了所述第2阈值时，关闭电梯门并停止运行。

Description

电梯设备

技术领域

本发明涉及一种在地震和强风等时进行管制运行的电梯设备。

背景技术

在发生了地震时，传播速度快的纵向波(P波)和传播速度较慢但呈现地震主要动能的横向波(S波)从震源到达建筑物。在已知的初始晃动管制运行中，通过在S波到达之前探测到由P波引起的建筑物的初始晃动并使电梯停靠在最近的楼层上。在此，建筑物的初始晃动是指地震到来时探测到的建筑物的初始晃动，而并不仅限于地震学中所说的初期微动时的晃动。该种初始晃动管制运行例如在下述的非专利文献1中作了记载。

根据该非专利文献1，其在升降通道的底部或者与建筑物的基础相近的楼层根据上下方向的加速度探测P波，并通过设置在机械室等建筑物上部的在整个水平方向上探测加速度的加速度传感器来探测S波，同时根据探测的结果来进行电梯的地震时管制运行。

此外，在下述专利文献1中公开了一种电梯设备，其通过设置在电梯坑内的传感器在垂直方向上检测到10Gal以上的加速度时，使电梯轿厢停靠在最近的楼层(进行P波管制运行)，之后，在经过了规定时间后，如果设置在机械室内的传感器检测到水平方向上的规定的加速度时，进行规定的管制运行(S波管制运行)。

专利文献1 日本国专利特开2007-91460号公报(段落编号0014，图3等)

非专利文献1 2002年出版的国土交通省住宅局建筑指导科、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“升降机技术标准的解说”的第2部第94～100页。

上述已知的管制运行由P波管制运行和S波管制运行构成，但是，例如在专利文献1所公开的发明中，除非设置在电梯坑附近的传感器检测到纵向(垂直)方向上的10Gal以上的加速度，否则既不进行P波管制运行，也不进行S波管制运行。但是，在实际上，即使与P波对应的主要造成垂直方向晃动的加速度小于10Gal时，也会出现与S波相当的水平方向的晃动变大的情况，但是，上述已知的管制运行中，在出现了上述情况时，可能不会进行管制运行。此外，即使因探测到了水平方向上的大的晃动而进行了S波管制运行，也有可能发生管制运行的开始时间滞后的情况。

此外，在上述已知的管制运行中，当因P波检测器检测到了纵向方向上的规定值以上的加速度而进入初始晃动管制运行模式，并使电梯轿厢停靠在最近的楼层，此后无论是否了晃动，均使电梯轿厢在该最近的楼层中待机一定的时间。在此，一定时间是指所发生的地震(无论是什么地震)引起的晃动平息下来所需的时间，该时间较长，一般在1分钟左右。因此，即使发生了根本不需要持续进行管制运行的晃动，也要使电梯进行不必要的待机，从而到恢复正常运行为止可能需要花费很长的时间。

另一方面，在上述已知的管制运行中，存在以下问题：由于被设置成在经过了1分钟之后自动地恢复到正常运行，因此在发生了晃动会持续数分钟的长周期的地震运动时，吊索等设备可能在初始晃动管制运行结束后发生晃动，使得乘客感觉到不安，或者发生升降通道内的设备与吊索等发生接触，而导致设备损坏等的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电梯设备，该电梯设备能够根据地震的初始晃动等迅速地开始管制运行，同时对于不需要持续进行管制运行的晃动，能够迅速地恢复到正常的运行。

本发明的电梯设备被构造成在具有电梯升降通道的建筑物内设置有检测建筑物的振动情况的加速度传感器，并在利用该加速度传感器检测到建筑物因地震或者强风等发生了晃动时进行管制运行，在该电梯设备中，通过所述加速度传感器检测垂直方向和水平方向的加速度，并使用该垂直方向和水平方向的加速度计算判断值，当该判断值在第1阈值以上时，对正在升降中的电梯轿厢进行控制，使其停靠最近的楼层，同时打开停止中的电梯轿厢的门，从达到所述第1阈值以上时起算经过了规定的时间时，如果所述判断值在第2阈值以下，则恢复到正常的运行，而当所述判断值超过了所述第2阈值时，关闭电梯门并停止运行。

根据本发明，能够提供一种电梯设备，该电梯设备能够根据地震的初始晃动等迅速地开始管制运行，同时对于不需要持续进行管制运行的晃动，能够迅速地恢复到正常的运行，由此，能够缓解给乘客带来的不安感，以及缓解给乘客带来的不便。

附图说明

图1是表示应用了本发明实施例的电梯的结构图。

图2是本发明所涉及的管制判断处理部分的结构图。

图3是本发明所涉及的管制运行控制的流程图。

符号说明

1             电梯轿厢

2             平衡重

3             控制盘

4             卷扬机

5             调速机

6             主吊索

7             调速机吊索

8             辅助吊索

9             地震传感器

10            机械室

11            升降通道

12            电梯坑

13            建筑物

14            管制判断处理部分

15、16、17    高通滤波器

18、19、20    信号

21            运算部分

22      阈值判断部分

具体实施方式

以下根据附图对本发明的实施例进行说明。

在图1中对本发明的实施例所涉及的电梯的结构进行说明，在图2中对地震时管制的管制判断处理部分进行说明。

如图1所示，电梯轿厢1在建筑物13的电梯升降通道11内沿着导轨(未图示)进行升降，同时平衡重2也沿着导轨(未图示)进行升降。此外，电梯轿厢1和平衡重2由主吊索6悬吊，并由机械室10内的卷扬机4进行驱动。在机械室10内，设置有控制盘3、调速器5以及地震传感器9，在调速器5上卷绕有调速器吊索7。并且，为了缩小电梯轿厢1与平衡重2侧的主吊索6之间的重量变化，还设置了辅助吊索8。

以下参照图2对采用了以上结构的电梯的管制运行的控制方法进行说明。首先，作为振动传感器在升降通道11的上部设置了地震传感器9，该地震传感器9的检测信号被发送到管制判断处理部分14中。此外，该管制判断处理部分14具有：用于从地震传感器9的x、y、z方向的加速度检测信号除去重力加速度分量和加速度传感器的直流偏移分量等的高通滤波器15、16、17、使用通过该等滤波器的信号18、19、20来进行规定计算的运算部分21以及根据所述运算部分21的输出信号(判断值)判断建筑物13的多个阶段的晃动强度的阈值判断部分22，其中，阈值判断器22的信号被送到控制盘3中。在此，管制判断处理部分14可以设置在地震传感器9的单元壳体中，也可以设置在控制盘3中。此外，也可以使用速度传感器代替加速度传感器来构成地震传感器9。

另外，在运算部分21中，计算x、y、z的各个分量的加速度的合成值。作为该合成值的计算方法，一般有以下几种：将各个分量的绝对值分别乘以规定的系数后彼此相加的运算(公式1)、将各个分量的平方值分别乘以规定的系数后彼此相加的运算(公式2)、对该(公式2)的运算结果进一步进行平方根处理的运算(公式3)以及将各个分量的绝对值的P次方分别乘以规定的系数后彼此相加，并进一步对相加所得的值进行p次根处理的运算(公式4)等。

[数1]

α|x|+β|y|+γ|z|                 (公式1)

[数2]

αx²+βy²+γz²            (公式2)

[数3]

$\sqrt{\mathrm{\α}{x}^2+\mathrm{\β}{y}^2+\mathrm{\γ}{z}^2}$

(公式3)

[数4]

(α|x|^p+β|y|^p+γ|z|^p)^1/p           (公式4)

在此，在决定导入观测值中的加权系数α、β、γ时，通过对建筑物13的设置环境和建筑物13内的设备等引起的加速度噪声的特性加以考虑，能够将噪声的影响抑制在最小限度内。并且，可以根据建筑物13的水平剖面的形状，将系数α和系数β加权为不同的值。例如，如果在建筑物13的水平剖面中，x方向的长度比y方向的长度长很多时，由于x方向较难发生晃动，优选进行加权和合成。

另外，在运算部分21中合成的判断值被发送到阈值判断部分22中，并根据如图3所示的流程进行管制运行的控制。本实施例中的主要的控制模式是正常运行模式、使升降中的电梯轿厢1临时停靠在最近的楼层后将停止中的电梯轿厢1的门打开的待机管制运行模式以及将电梯门关闭后停止运行的建筑物晃动时的管制运行模式。以下，参照图3对具体的处理方法进行说明。

在阈值判断部分22中，首先对由运算部分21计算出的判断值和第1阈值L1进行比较(步骤30)，当判断值在第1阈值L1以上时，将电梯从正常运行模式切换为待机管制运行模式，并进入下一个步骤。在此，在高度为60m以下的建筑物13中，第1阈值L1被设定为2Gal以上5Gal以下的范围内的值，在高度超过60m的建筑物中，第1阈值L1被设定为0.5Gal以上2.5Gal以下的范围内的值。此外，在计算判断值时，采用上述(公式3)进行计算，并且为了方便运算，将所有的加权系数α、β、γ均设定为1。

之后，在探测到建筑物13的晃动后，对电梯是否处于升降中进行判断(步骤31)。在电梯处于升降中时，使电梯轿厢1停靠在最近的楼层(步骤32)后，将电梯轿厢门打开(步骤33)。在电梯处于不在行驶的状态时，也就是电梯处于停止状态时，使电梯轿厢门在该楼层打开。此外，对于在探测到建筑物13晃动时已经登录的目的地楼层，维持其表示，并且从探测到建筑物13晃动起到经过了规定的时间T1为止，保持轿厢门的打开状态以及目的地楼层的显示状态(步骤34)。此外，在到该规定的时间T1结束为止的期间内，可以进行待机管制运行模式用的显示或者语音提示，例如进行“发生了地震，正在对晃动情况进行确认“等的语音提示，以缓解乘客的不安心理。另外，也可以设置成在该待机管制运行模式中，接受来自电梯轿厢1内或者电梯门厅的新的呼叫登录。

此后，判断从探测到建筑物13晃动的时间点起，也就是从判断值达到了第1阈值L1以上时起，经过了规定的时间T1时的判断值是否在第2阈值L2以下(步骤35)。此外，作为与第2阈值L2比较的对象的判断值，除了使用经过了规定的时间T1时的瞬间的判断值外，还使用规定的时间T1这一时间点之前的一定时间内的判断值中的最大的判断值。在此，该一定时间具体来说大致在1秒以上10秒以下，该时间与建筑物13晃动的固有周期相当。另外，第2阈值L2被设定为2Gal以上5Gal以下的范围内的值。

并且，在设定规定时间T1时，要考虑到进行是否需要根据步骤30所检测到的晃动将运行模式切换到建筑物晃动时的管制运行模式这一判断所需的时间。具体来说是将规定时间T1大致设定为10秒以上20秒以下，以使得能够判断所产生的晃动是否为不会给电梯带来地震灾害的弱小的地震运动，或者是否为由建筑物13周围的交通设备等的外部干扰因素所引起的振动或空调机等设备的噪声所引起的振动。

在步骤35中，当判断值在第2阈值L2以下时，将其判断为弱小的地震运动或者噪声振动，并解除待机管制运行模式，将运行模式切换为正常运行模式，使电梯迅速恢复到正常运行(步骤43)。另一方面，在步骤35中，当判断值超过了第2阈值L2时，将其判断为可能会带来地震灾害的晃动，并将运行模式从待机管制运行模式切换为建筑物晃动时的管制运行模式，使电梯轿厢1继续停靠在楼层上待机。此时，首先将发生了地震以及电梯正在以建筑物晃动时的管制运行模式进行运行等情况通过显示和语音提示等告诉电梯轿厢1内的乘客，同时催促乘客离开电梯轿厢1(步骤36)。此时，已经登录的目的地楼层的登录被取消，之后电梯在电梯轿厢门保持打开的状态下进行待机。

并且，在步骤35中进行了规定的显示以及语音提示后，在经过规定的时间T2之前进行待机(步骤37)，之后关闭电梯轿厢门(步骤38)。在此，规定时间T2是进行了规定的显示以及语音提示后到乘客完成离开电梯轿厢1的动作所需的最低限度的时间，例如大致为15秒以上20秒以下。

此后，在步骤38中将电梯轿厢门关闭，此时，对是否进行了电梯门的打开操作即电梯轿厢1内的电梯门打开按钮是否被按压了等进行判断(步骤39)。在进行了电梯轿厢门的关闭操作后，如果出现了轿厢门的打开操作时，则判断为电梯轿厢1内还有乘客，因此将轿厢门打开(步骤40)，从轿厢门打开后到经过规定的时间T4为止，在这一时间内进行待机，此后再次将轿厢门关闭(步骤38)。该规定时间T4是轿厢门打开后到乘客完成离开电梯轿厢1的动作所需的最低限度的时间，例如大致为15秒以上20秒以下。

此外，在步骤39中，如果没有发生电梯轿厢门的打开操作，则判断为电梯轿厢1内没有乘客，同时判断判断值是否在第3阈值L3以下(步骤41)。此外，作为与第3阈值L3比较的对象的判断值除了使用判断时的瞬间的判断值外，还使用进行判断之前的一定时间内的判断值中最大的判断值。在此，该一定时间具体来说大致为1秒以上10秒以下，其是与建筑物13晃动的固有周期相当的时间。此外，第3阈值L3被设定为2Gal以上5Gal以下的范围内的值。

在第3阈值L3以下时，判断为建筑物13的晃动已经平息，在待机到经过了规定时间T3后，停止进行建筑物晃动时的管制运行模式用的显示或者语音提示，并进行重新开始运行所需的准备(步骤42)，最后切换到正常运行模式，使电梯恢复正常运行(步骤43)。此外，在晃动达到第3阈值L3以下时不立即恢复到正常运行的理由是，虽然建筑物13的晃动已经平息，但主吊索6等的长条形构件的晃动可能还没有平息。在此，在本实施例中，假设长条形构件的晃动的衰减时间大致为30秒以上60秒以下，并将此作为规定时间T3。

另一方面，在步骤41中，如果判断值在第3阈值以上时，判断为建筑物13的晃动还没有平息，从而使电梯轿厢1保持待机状态而继续停止运行。之后，在建筑物13晃动平息，并且判断值达到第3阈值以下后，采用与上述相同的方法在经过了规定时间T3后恢复到正常运行。

如此，在本实施例中，不对以纵向波为主分量的P波和以横向波为主分量的S波加以区别，即使发生的是较小的晃动，也在探测到晃动后开始待机管制运行模式，尽早地使电梯停靠到最近的楼层。此外，在从待机管制运行模式切换到建筑物晃动时的管制运行模式后，也适当地进行晃动探测，在建筑物13的晃动结束后，对电梯进行控制，使其尽早恢复到正常的运行。

此外，在本实施例中，还导入了所谓的S波管制运行，使得在探测到更大的晃动时，在维修人员等进行检查之前不使电梯恢复到正常运行。在本实施例的S波管制运行中，例如设定比上述阈值(L1、L2、L3)更大的阈值L4(例如在10Gal以上40Gal以下)，当水平方向的加速度的值超过了该阈值L4时，使电梯停止运行并等待维修人员等进行检查。该S波管制运行可以使用上述地震传感器9来进行，也可以在升降通道11下部或者建筑物13的下部等另行设置S波传感器。另外，在该S波管制运行中，也可以不使用水平方向的加速度值而使用垂直方向和水平方向的合成值与阈值L4进行比较。

以下对本实施例的效果进行说明。

首先，由于与已知技术相比使用了更小的阈值，因此能够高灵敏度地探测到建筑物13的晃动。而且，用于使用了垂直方向以及水平方向的加速度，并使用该等待机加速度的合成值与阈值进行比较，因此与只利用垂直方向的加速度来判断是否开始待机管制运行的已知的P波管制运行相比，能够高灵敏度地探测到建筑物13的晃动。也就是说，节省了判断建筑物13的晃动是否为噪声等引起的晃动而需要的时间，因此能够在更早的阶段开始待机管制运行。

并且，在本实施例中，在切换为建筑物晃动时的管制运行后，仍然继续对建筑物13的晃动的平息情况进行监视，以此来适当地判断是否应继续进行建筑物晃动时的管制运行，因此，与管制运行开始后不管晃动的情况如何均进行1分钟左右待机的已知的方法不同，能够抑制不必要的管制运行，并且能够迅速地恢复到正常的运行。

此外，当在步骤30中探测到了建筑物13的晃动时，不删除目的地楼层的登录，也不对发生了地震的情况进行通知等，而是等到在步骤35中判断为应继续进行管制运行时，才删除目的地楼层的登录以及对发生了地震这一情况进行通知等，即，在从待机管制运行模式切换到了建筑物晃动时的管制运行模式后，才删除目的地楼层的登录以及对发生了地震这一情况进行通知等，因此能够防止乘客出现不必要的混乱和不安等。

此外，在本实施例的图3所示的控制中，不仅能够在探测到由P波引起的建筑物13的晃动后开始待机管制运行，而且还能够在因为该P波引起的建筑物13的晃动极小而无法探测到该晃动时，通过探测由P波之后到来的S波所引起的建筑物13的晃动来开始待机管制运行。另外，在发生了近距离的强地震时，由于S波到达时的加速度大，所以还能够通过上述S波传感器来探测该S波并开始S波的管制运行。

另外，在震源较远的地震传播到具有沉积层的平原部分时容易发生长周期地震运动，在发生了长周期地震运动时，由于在S波到来时在建筑物13观测到的加速度仍然很小，因此会发生S波传感器探测不到该等加速度的情况。在该长周期地震运动中，即使在S波到来时吊索类的振动不大，但由于建筑物13会以低加速度持续晃动，并持续晃动达数分钟之久，从而可能使吊索类的振动增大，而给乘客带来不安，并可能发生与吊索碰撞而导致设备损坏的情况。

但是，由于本实施例的所图3所示的控制与已知的S波管制运行不同，能够可靠地探测到较低的晃动，并且能够适当地判断是否要继续进行管制运行，因此，即使发生了长周期地震，也能够在吊索开始晃动之前开始管制运行，同时到吊索类的晃动平息为止一直使电梯保持待机状态。

此外，上述的阈值L1、L2、L3可以根据建筑物13的基础的大小和重量等决定，因此，在特定的条件下，会出现L1＝L2＝L3的情况。

另外，在本实施例中，被设置成当通过振动传感器得到的判断值达到了第1阈值L1以上时开始待机管制运行，但也可以设置成在达到与第1阈值L1相同的值时不开始待机管制运行，而在超过了第1阈值L1时才开始待机管制运行。第2阈值L2以及第3阈值L3也可以进行相同的设置。

并且，在图1的电梯结构图中，将地震传感器9设置在了机械室10内，但如果是没有机械室10的电梯，则可以将地震传感器9设置在升降通道11内或者建筑物13的上部。如此将地震传感器9设置在建筑物13内的上部时，由于由地震所引起的建筑物13的晃动在到达建筑物13的上部时会加大，因此与地震传感器设置在电梯坑12内等的情况相比，能够高灵敏度地探测到晃动。

此外，由于在一般的情况下步骤35中的晃动主要是由S波所造成的，因此也可以不将相互成直角的3轴方向的加速度合成后的合成值而将x、y方向即水平方向的加速度值作为与第2阈值L2比较的对象。在选择与步骤42中的第3阈值L3进行比较的对象时，也可以采用相同的方法。

另外，在建筑物13因地震以外的原因例如因强风等而发生了晃动时，也能够应用本实施例的管制运行。

Claims (9)

1.一种电梯设备，其被构造成在具有电梯升降通道的建筑物内设置有检测建筑物的振动情况的振动传感器，并在利用该振动传感器检测到建筑物因地震或者强风等而发生了晃动时进行管制运行，该电梯设备的特征在于，

具有：正常运行模式；待机管制运行模式，在该模式时，使升降中的电梯轿厢暂时停靠最近的楼层，并打开停止中的电梯轿厢的门；建筑物晃动时的管制运行模式，在该模式时，关闭电梯门并停止运行，

当通过所述振动传感器探测到的判断值在第1阈值以上时，将电梯从所述正常运行模式切换为所述待机管制运行模式，从达到所述第1阈值以上时起算经过了规定的时间时，如果所述判断值在第2阈值以下，则将电梯从所述待机管制运行模式切换为所述正常运行模式，在所述判断值超过了所述第2阈值时，将电梯从所述待机管制运行模式切换为所述建筑物晃动时的管制运行模式。

2.如权利要求1所述的电梯设备，其特征在于，

在切换为所述建筑物晃动时的管制运行模式后，如果所述判断值在第3阈值以下时，则切换为所述正常运行模式。

3.如权利要求1所述的电梯设备，其特征在于，

所述振动传感器是测量相互垂直的3轴方向的加速度的加速度传感器，所述各个轴方向的加速度的合成值被作为所述判断值。

4.如权利要求1所述的电梯设备，其特征在于，

在超过了所述第2阈值时，删除目的地楼层的登录。

5.如权利要求1所述的电梯设备，其特征在于，

当所述判断值在所述第1阈值以上时，通过所述待机管制运行模式用的显示或者语音提示来通知乘客。

6.如权利要求1所述的电梯设备，其特征在于，

当所述判断值在所述第2阈值以下时，通过所述建筑物晃动时的管制运行模式用的显示或者语音提示来通知乘客。

7.如权利要求1或者2所述的电梯设备，其特征在于，

所述阈值都在5Gal以下。

8.如权利要求1所述的电梯设备，其特征在于，

所述规定时间为10秒以上20秒以下。

9.一种电梯设备，其被构造成在具有电梯升降通道的建筑物内设置有检测建筑物的振动情况的加速度传感器，并在利用该加速度传感器检测到建筑物因地震或者强风等而发生了晃动时进行管制运行，该电梯设备的特征在于，

通过所述加速度传感器检测垂直方向和水平方向的加速度，并使用该垂直方向和水平方向的加速度计算判断值，当该判断值在第1阈值以上时，对正在升降中的电梯轿厢进行控制，使其停靠最近的楼层，同时打开停止中的电梯轿厢的门，从达到所述第1阈值以上时起算经过了规定的时间时，如果所述判断值在第2阈值以下，则恢复到正常的运行，而当所述判断值超过了所述第2阈值时，关闭电梯门并停止运行。

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