CN101746653A - 电梯绳索横向摇动检测装置 - Google Patents

Abstract

提供一种电梯绳索横向摇动检测装置，其具有根据建筑物摇动的检测等级来确定可否执行自测的自测电路。作为解决手段，提供一种电梯绳索横向摇动检测装置，其检测由于长周期地震或强风等导致的建筑物的缓慢摇动而产生的绳索横向摇动量，绳索横向摇动检测装置具有自诊单元，该自诊单元利用具有自测选择开关的自测电路，根据建筑物摇动检测等级判定可否执行自测，同时模拟产生地震加速度信号，进行地震仪的故障诊断。

Description

电梯绳索横向摇动检测装置

技术领域

本发明涉及电梯绳索横向摇动检测装置，其推测并计算由于地震或强风产生的建筑物的缓慢横向摇动引发的、电梯绳索的横向振动。

背景技术

在以往的电梯中采取以下方式，对设于机房的加速度仪，采取根据建筑物的高度设定建筑物横向振动的加速度等级，在超过设定值时转入管制运转的方式。该情况时，由于长周期地震或强风，在高层建筑物以1阶固有频率(振动数)慢慢地持续摇动时，虽然电梯机房的加速度等级小，加速度仪没有达到动作等级，但是绳索与建筑物的横向摇动共振而变为较大的振幅，存在与井道内的设备接触、引发设备损伤等可能性。作为解决该问题的现有技术而公知下述的电梯强风管制运转方式，包括波动能量探测器和电梯的号机控制装置，从波动能量探测器向号机控制装置输出表示检测到强风的强风信号、和表示其等级的多个信号，号机控制装置根据这些信号，按照各个强风等级进行减速运转、中间楼层待机或停止等管制运转(例如参照专利文献1)。

【专利文献1】日本特开平5-319720号公报

在以往的电梯的强风管制运转方式中，虽然可以捕捉建筑物的缓慢摇动，但是存在波动能量探测器的探测等级的设定缺乏依据、且不能判断电梯的绳索摇动程度的问题。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种电梯绳索横向摇动检测装置，其具有根据建筑物摇动的检测等级来确定可否执行自测的自测电路。

在本发明的电梯绳索横向摇动检测装置中，检测由于长周期地震或强风等导致的建筑物的缓慢横向摇动而产生的绳索横向摇动量，绳索横向摇动检测装置具有自诊单元，该自诊单元利用具有自测选择开关的自测电路，根据建筑物摇动检测等级判断可否执行自测，同时模拟产生地震加速度信号，进行地震仪的故障诊断。

此外，绳索横向摇动检测装置具有：第1绳索横向摇动检测单元，其具有加速度等级运算部，该加速度等级运算部利用到电梯停靠于最近楼层为止所需的最长停止时间、井道内的绳索不与井道内设备接触的最小距离即最小允许摇动量以及建筑物的1阶固有周期，来运算地震加速度的第1加速度等级；第2绳索横向摇动检测单元，其具有绳索横向振幅运算部，该绳索横向振幅运算部利用从建筑物施加给绳索的强制位移量、摇动的持续时间和建筑物的固有频率，来推测和运算绳索的横向摇动量；以及动作模式选择单元，其可以选择所述第1绳索横向摇动检测单元和第2绳索横向摇动检测单元。

根据本发明，在检测到用于在绳索摇动较小的阶段中转入管制运转的监视模式的、略微超过LVO检测等级程度的建筑物摇动的状态下，不执行自测，所以具有能够防止作为加速度故障的错误诊断的效果。

附图说明

图1是表示使用了本发明的参考例1的电梯绳索横向摇动检测装置的电梯控制装置的结构方框图。

图2是表示普遍的电梯的建筑物位移与绳索横向振幅之间的关系的说明图。

图3是表示本发明的参考例1的电梯绳索横向摇动检测装置的第1检测单元的基本原理、即建筑物位移与绳索横向振幅之间的关系的说明图。

图4是用于说明使用了本发明的参考例1的电梯绳索横向摇动检测装置的第1检测单元的管制运转动作的流程图。

图5是利用建筑物加速度与绳索横向振幅之间的关系，示出本发明的参考例1的电梯的第1检测单元的管制运转动作的一例的说明图。

图6是表示本发明的参考例1的电梯绳索横向摇动检测装置的第2检测单元的基本原理、即因建筑物的缓慢横向摇动产生的绳索的横向摇动的说明图。

图7是表示本发明的参考例1的电梯绳索横向摇动检测装置的第2检测单元的基本原理、即建筑物位移与绳索横向振幅之间的关系的说明图。

图8是表示建筑物振幅恒定时的建筑物位移的包络线与绳索横向振幅之间的关系的说明图。

图9是表示随着时间而变动的建筑物振幅的建筑物位移的包络线与绳索横向振幅之间的关系的说明图。

图10是表示本发明的参考例1的电梯绳索横向摇动检测装置的第2检测单元计算管制运转的等级值的过程的方框图。

图11是用于说明使用了本发明的参考例1的电梯绳索横向摇动检测装置的第2检测单元的管制运转示例的流程图。

图12是表示使用了本发明的参考例2的电梯绳索横向摇动检测装置的电梯控制装置的结构方框图。

图13是表示使用了本发明的参考例3的电梯绳索横向摇动检测装置的电梯控制装置的结构方框图。

图14是表示使用了本发明的实施方式1的电梯绳索横向摇动检测装置的电梯控制装置的结构方框图。

图15是说明本发明的实施方式1的电梯绳索横向摇动检测装置的自测功能的说明图。

图16是说明本发明的实施方式1的电梯绳索横向摇动检测装置的自测动作的流程图。

标号说明

1电梯控制装置；2CPU；3存储装置；4加速度等级运算部；5比较器；6定时器；7建筑物平均振幅运算部；8绳索横向振幅运算部；9管制运转模式选择部；10最小允许摇动量；11建筑物固有周期；12最长停止时间；13轿厢位置；14建筑物固有频率；15绳索信息；16动作模式选择开关；17加速度仪；18井道；19电梯的轿厢；20曳引机；21主绳索；22对重绳索；23调速器绳索；24控制线缆；25建筑物加速度信号a(t)；26绝对值信号|a(t)|；27时间积分∫dt；28系数项K(x)；29等级值L_v(t)；30自测电路；31自测开关；32自诊装置；41绳索横向摇动检测装置；42加速度仪；43自测电路；44自测执行开关；45自测选择开关；46自诊装置；47指令部；48判定部；49比较部；50故障诊断部；51自测指令；52电源起动指令；53OR条件；54建筑物横向摇动检测时的判定条件(Lv＞LO)；55不能执行自测处理；56建筑物横向摇动未检测时的判定条件(Lv≤LO)；57执行自测处理；58跳过自测处理。

具体实施方式

首先，作为参考示例，说明作为本发明的前提的在先申请的技术。

参考例1.

图1是表示使用了本发明的参考例1的电梯绳索横向摇动检测装置的电梯控制装置的结构方框图，图2是表示普遍的电梯的建筑物位移与绳索横向振幅之间的关系的说明图，图3是表示本发明的参考例1的电梯绳索横向摇动检测装置的第1检测单元的基本原理、即建筑物位移与绳索横向振幅之间的关系的说明图，图4是用于说明使用了本发明的参考例1的电梯绳索横向摇动检测装置的第1检测单元的管制运转动作的流程图，图5是利用建筑物加速度与绳索横向振幅之间的关系，示出本发明的参考例1的电梯的第1检测单元的管制运转动作的一例的说明图，图6是表示本发明的参考例1的电梯绳索横向摇动检测装置的第2检测单元的基本原理、即因建筑物的缓慢横向摇动产生的绳索的横向摇动的说明图，图7是表示本发明的参考例1的电梯绳索横向摇动检测装置的第2检测单元的基本原理、即建筑物位移与绳索横向振幅之间的关系的说明图，图8是表示建筑物振幅一定时的建筑物位移的包络线与绳索横向振幅之间的关系的说明图，图9是表示随着时间而变动的建筑物振幅中的建筑物位移的包络线与绳索横向振幅之间的关系的说明图，图10是表示本发明的参考例1的电梯绳索横向摇动检测装置的第2检测单元计算管制运转的等级值的过程的方框图，图11是用于说明使用了本发明的参考例1的电梯绳索横向摇动检测装置的第2检测单元的管制运转示例的流程图。

在图1中，1表示电梯控制装置，由CPU 2和存储装置3构成。CPU2由包括加速度等级运算部4和比较器5的第1绳索横向摇动检测单元、包括定时器6、建筑物平均振幅运算部7和绳索横向振幅运算部8的第2绳索横向摇动检测单元、及管制运转模式选择部9构成。并且，存储装置3存储第1绳索横向摇动检测单元用的第1参数及第2绳索横向摇动检测单元用的第2参数，其中，该第1参数包括最小允许摇动量10、建筑物固有周期11和最长停止时间12，该第2参数包括轿厢位置13和建筑物固有振动频率14和绳索信息15。16表示可选择地切换第1绳索横向摇动检测单元的输出和第2绳索横向摇动检测单元的输出的动作模式选择开关，17表示设于建筑物的电梯机房等中的加速度仪，分别向CPU2的比较器5、定时器6和建筑物平均振幅运算部7发送建筑物加速度信息。在检测到超过一定等级的建筑物加速度时，定时器6开始动作，将建筑物摇动持续时间发送给建筑物平均振幅运算部7和绳索横向振幅运算部8。

首先，说明第1绳索横向摇动检测单元。

图2表示绳索与建筑物的摇动(建筑物位移z)共振时的绳索振动特性。在建筑物以1阶固有周期T进行固定振幅的正弦波振动时，绳索的横向振幅随着时间经过而增大。在建筑物摇动使得设于建筑物中的加速度仪17动作时，正在行进的电梯在行进到最近楼层后停止。该情况时，如果截止到到达并停止于最近楼层的时间t₀比较长，则绳索的横向振动在行进过程中增大。在把绳索不与井道内设备接触的最小距离设为允许摇动量V₀时，在图2中，由于截止到到达并停止于最近楼层的时间t₀比较长，所以在停靠于最近楼层之前，绳索将超过允许摇动量V₀，导致绳索与井道内设备接触。因此，发生绳索的勾挂和设备损伤，给行进造成障碍。

另一方面，如图3所示，如果在建筑物的摇动(建筑物位移z)比图2所示情况小的阶段(z2＜z1)实施地震管制运转，则在到达并停靠于最近楼层的时间t₀之前，绳索的摇动量比较小，不会超过允许摇动量V₀。

这样，为了使电梯安全地停靠于最近楼层，需要根据建筑物的1阶固有振动周期T、截止到到达并停靠于最近楼层的时间t₀和绳索的允许摇动量V₀，来确定用于使在管制运转中停靠于最近楼层的建筑物振幅或者建筑物加速度。

另外，此处是在最坏条件下进行评价，所以对于截止到到达最近楼层并停靠于此的时间t₀，使用楼层间距最长、即到达并停靠于最近楼层最花费时间的情况下的值即最长停止时间。另外，对于绳索的允许摇动量V₀，使用主绳索、对重绳索和调速器绳索等各种绳索不与井道内设备接触的距离最短者(最小允许摇动量)。由此，无论在哪种状态下，都能够使电梯安全地停靠于最近楼层。

下面，使用图1和图4说明电梯的第1横向摇动检测单元的地震管制运转动作。

在图1和图4中，在设于电梯控制装置1的存储装置3中，作为数据保存建筑物的1阶固有振动周期T、最小允许摇动量V₀和最长停止时间t₀。使用这些数值，通过CPU 2的加速度等级运算部4计算第1加速度等级(步骤S1)。

具体地讲，利用下式计算第1加速度等级。

a＝(4ω₀)×(αV₀)/t₀

其中，ω₀表示建筑物的固有频率，ω₀＝2π/T。并且，α为0＜α＜1，表示达到允许摇动量V₀的余量。

另一方面，来自设于建筑物中的加速度仪17的信号(步骤S2)通过带通滤波器(步骤S3)，只提取建筑物的1阶固有频率附近的成分，并输出给电梯控制装置1。

并且，设置第1比较器5a，其用于对第1加速度等级和在步骤S3得到的建筑物的加速度信号进行比较。有时即使建筑物加速度超过第1加速度等级，但建筑物振动是仅摇动一次的方式，振动马上平息。该情况时，绳索的横向摇动不会像图2所示那样增大。因此，在第1比较器5a中，按照图5所示，在建筑物加速度多次(次数N，N为2以上的数)超过第1加速度等级时，认为建筑物摇动将会持续较长时间而发出警报。因此，在第1比较器5a的内部附加设置计数器(步骤S4)。

另一方面，即使是仅一次的建筑物摇动，在该摇动大至某种程度时，将会给绳索摇动造成影响，使得绳索摇动增大。因此，设置第2比较器5b，其把至少为第1加速度的2倍的值设为第2加速度等级(步骤S5)，并与建筑物加速度进行比较。该情况时，在建筑物加速度超过第2加速度等级的瞬间即发出警报，所以不对第2比较器5b设置计数器(步骤S6)。

将第1比较器5a和第2比较器5b的输出发送给“或”(OR)电路(步骤S7)，在任一方发出警报时，都转入长周期振动的管制运转，使电梯停靠于最近楼层(步骤S8、S9)。另一方面，在哪一方也没有发出警报时，继续正常运转(步骤S8、S10)。

在图5的情况下，设在1个周期T中超过3次则发出警报，如果把监视时间t设为周期T的n倍，在t＝T×n的时间内至少2N次以上超过第1加速度等级时，可以认为正在持续发生建筑物振动。

另外，如果监视时间t取得过长，则有可能导致绳索的摇动增大。因此，优选t设为到停靠于最近楼层为止所需的最长时间以下的时间。

另外，上述设定的第1加速度等级和第2加速度等级是比以往的地震探测器设定的低探测动作的加速度值低的值。因此，在低探测进行动作的较大地震的情况下，将转入通常的地震管制运转，而不是长周期振动的管制运转。该情况时，使长周期振动的管制运转功能相对通常的地震管制运转独立地持续动作。这样，在低探测动作的自动重设和高探测动作的手动重设后也能够监视建筑物持续摇动的情况，在通常的地震探测器未发出警报的状态下，可以防止绳索与建筑物摇动共振而使得绳索振动增大。

并且，在停靠于最近楼层后，在进行使绳索移动到不与建筑物摇动共振的退避楼层的退避运转动作时，作为用于确定第1加速度等级的时间设定t₀，也可以考虑到达最近楼层后的乘客离开时间。这样，能够防止在乘客离开后绳索的摇动增大而导致不能实施退避运转，可以在绳索的摇动增大之前实施退避运转。

另外，也可以设定比第1加速度等级低的第0加速度等级，降低速度继续运转。具体地讲，把图5中的α设为比设定第1加速度等级时的值小的值，例如设定为其一半的值。该情况时，虽然发生不会产生绳索勾挂的比较小的绳索摇动，但由于降低了行进速度，所以即使在行进过程中由于绳索摇动而发生不良的情况下，也能够使电梯迅速停止而确保安全。

下面，说明第2绳索横向摇动检测单元。

使用图6说明由于建筑物的缓慢横向摇动而产生的绳索的横向振幅。

在图6中，18表示设于建筑物中的井道，19表示电梯的轿厢，20表示设于电梯机房的曳引机，21表示卷绕在曳引机20上的主绳索，用于连接轿厢19和对重(未图示)。22表示对重绳索，用于连接轿厢19和对重(未图示)。23表示调速器绳索，24表示控制线缆。

如图6所示，长周期地震或强风时的建筑物摇动基本上是建筑物的1阶固有振动模式下的摇动。并且，其振幅与建筑物摇动的周期相比充分缓慢地变化。于是，假定建筑物是固定振幅的正弦波振动，求出因建筑物的摇动而产生的绳索的横向振动(摇动)。在此，绳索横向振动被认为是没有衰减的弦振动，所以绳索的横向振幅V利用下式(1)的振动方程式表示。

$\frac{d^{2}V}{{\mathrm{dt}}^2}+{\mathrm{\ω}}_0^2(V-z\sin \mathrm{\ωt})=0---\left(1\right)$

其中，变量的定义如下所示。

t：时间

V：绳索的横向振幅且是时间的函数

z：施加给绳索的建筑物位移

ω：建筑物的固有频率

ω₀：绳索的固有频率

L：绳索长度

T：绳索张力

ρ：绳索线密度

在式(1)中，如果绳索的固有频率ω₀与建筑物的固有频率ω一致，则绳索的横向振幅V与建筑物的摇动共振，并按照图7所示随着时间经过而增大。此时的绳索横向振幅V的包络线Y作为时间t的函数，按照下式(2)给出。

$Y\left(t\right)=\frac{1}{2}{\mathrm{z\ω}}_{0}t---\left(2\right)$

其中，建筑物位移z如下式(3)所示，可以表示为绳索上下端的位移A₁、A₂的平均值(参照图6)。

$z=\frac{1}{2}(A_1+A_2)---\left(3\right)$

绳索上下端的位移A₁、A₂根据建筑物的1阶固有振动模式和建筑物位移信息(例如在机房处的建筑物振幅)A计算。

A_i＝c_iA(i＝1，2)        (4)

其中，c_i如图6所示是相对于建筑物的1阶固有振动模式形状的在绳索端点位置的加权值。

上述式(2)是在建筑物位移z是固定振幅的正弦波振动的情况下得到的绳索横向振幅的评价式。图8表示此时的建筑物位移z的包络线和绳索横向振幅V。其中，横轴表示量纲为1的时间，纵轴表示量纲为1的振幅。并且，建筑物位移z是固定振幅(规一化时为1)的正弦波形。此时，在时刻1，绳索横向振幅V为1。

但是，实际上建筑物的振幅随着时间经过而变动，所以需要考虑建筑物振幅的变动。图9表示建筑物位移z随着时间经过而变动的示例。图9分别表示建筑物振幅缓慢增加时、缓慢减小时、中途减小时、中途增大时的示例。在该情况时，建筑物位移z的包络线各自不同，但是绳索横向振幅在时刻1是相同的值即1。此时，如果对建筑物位移z的包络线进行时间积分，积分到时刻1，则全部给出值为1的条件(参照图9的斜线部分)。因此，根据图9所示的结果，如果使用建筑物位移z的积分值，则在建筑物位移随着时间经过而变动时，也能够使用上述式(2)评价绳索横向振幅V。

因此，通过对建筑物位移z的绝对值进行积分并除以积分时间，求出积分时间内的建筑物位移z的平均振幅z_m(t)，则得到下式(5)。

$z_m\left(t\right)=\frac{\mathrm{\π}}{2}{\∫}_0^t\left|z\right|\mathrm{d\τ}/t---\left(5\right)$

通过将式(5)的z_m代入上述式(2)的z，则建筑物振幅变动时的一般性的绳索横向振幅的评价式为下式(6)。

$Y\left(t\right)=\frac{1}{2}{z}_m\left(t\right){\mathrm{\ω}}_{0}t=\frac{{\mathrm{\π\ω}}_0}{4}{\∫}_0^t\left|z\left(\mathrm{\τ}\right)\right|\mathrm{d\τ}---\left(6\right)$

另外，在上述式(5)中使用了建筑物位移z(t)，但也可以使用建筑物的加速度a(t)。该情况时，建筑物振幅相比建筑物摇动的周期缓慢地变化，所以加速度表示为

由此，使用上述式(3)、式(4)改写上述式(5)，得到下式(7)。

$z_m\left(t\right)=\frac{\mathrm{\π}(c_1+c_2)}{{4\mathrm{\ω}}_0^2}{\∫}_0^t\left|a\left(\mathrm{\τ}\right)\right|\mathrm{d\τ}/t---\left(7\right)$

通过将式(7)代入上述式(2)，使用建筑物加速度a(t)时的绳索横向振幅的评价式为下式(8)。

$Y\left(t\right)=\frac{\mathrm{\π}(c_1+c_2)}{{8\mathrm{\ω}}_0}{\∫}_0^t\left|a\left(\mathrm{\τ}\right)\right|\mathrm{d\τ}---\left(8\right)$

如上所述，使用式(6)或式(8)可以求出绳索的横向振幅。通过使用这样得到的绳索横向振幅，可以采用使用了图1所示的电梯绳索横向摇动检测装置的第2检测单元的控制装置的结构，来进行图11所示的管制运转。

以下，根据图11说明其具体方法。

·管制运转的等级值

把管制运转的等级值L_v(t)设为上述式(8)的绳索横向振幅的推测值Y(t)。

$L_v\left(t\right)=Y\left(t\right)=\frac{\mathrm{\π}(c_1+c_2)}{{8\mathrm{\ω}}_0}{\∫}_0^t\left|a\left(\mathrm{\τ}\right)\right|\mathrm{d\τ}=K\left(x\right){\∫}_0^t\left|a\left(\mathrm{\τ}\right)\right|\mathrm{d\τ}$

其中，K(x)是包括绳索固有频率ω₀的、根据轿厢位置x确定的系数项。例如，在图6的情况下，c₂是根据轿厢位置x而变化的值。另外，此处考虑到绳索与建筑物的共振状态，使绳索固有频率ω₀与建筑物的固有频率ω相等。

·等级0(监视模式)

在图11中，在步骤S11，如果加速度仪17的建筑物加速度超过α₀，则转入等级0的监视模式，定时器起动(步骤S12)，并开始等级值L_v(t)的运算(步骤S13)。图10表示用于计算等级值L_v(t)的推导过程。在图10中，14表示建筑物的固有频率ω，13表示轿厢位置x，25表示建筑物加速度信号a(t)，26表示绝对值信号|a(t)|，27表示时间积分∫dt，28表示系数项K(x)，29表示所推导的等级值L_v(t)。把在等级0时允许的绳索的最大振幅设为L₀时，建筑物加速度α₀与L₀之间的关系根据上述式(2)，大致可以按照下式(9)给出。

$L_0=\frac{1}{2}{\mathrm{z\ω}}_0{t}_0=\frac{1}{2}\frac{a_0}{{2\mathrm{\ω}}_0^2}{\mathrm{\ω}}_0{t}_0=\frac{a_0{t}_0}{{4\mathrm{\ω}}_0}---\left(9\right)$

由此，等级0时的监视时间t₀为t₀＝4ω₀L₀/α₀。例如，在L₀＝20mm、ω₀＝1rad/s、α₀＝0.5gal时，设定时间为t₀＝16sec。

使用L₀和t₀，按照下面所述进行等级0的动作。当在设定时间t₀内等级值L_v没有超过L₀时，判断为建筑物的振幅比较小，解除监视模式，恢复为通常运转(步骤S14→步骤S15→步骤S16)。另一方面，当在设定时间t₀内等级值L_v超过L₀时，转入下面的等级1的动作(步骤S14)。

·等级1(管制运转开始)

在等级值L_v超过L₁时(步骤S17)，开始管制运转。作为在等级1时允许的绳索的最大振幅L₁，例如设为绳索振幅50mm。

如果电梯正在行进过程中(步骤S18)，则使其停靠于最近楼层(步骤S19)，实施打开电梯门并使乘客下电梯的动作(步骤S20)。在步骤S21中，当在最近楼层绳索横向振幅(摇动)不与建筑物共振时(在式(1)中，ω₀≠ω)，则绳索横向振幅(摇动)不会增大，所以继续停靠在最近楼层。或者，为了处于更加安全的状态，也可以移动到预先设定的退避楼层并停靠于此。该情况时，如果确认到地震平息并减小到绳索横向摇动不会对行进造成障碍的等级，则在一定时间后自动恢复为通常行进状态(步骤S22)。

另一方面，在步骤S21中，当在最近楼层绳索与建筑物共振时(在式(1)中，ω₀＝ω)，则绳索的横向振幅(摇动)随着建筑物的摇动而增大的可能性比较大。因此，检查乘客下电梯后的等级值L_v(步骤S23)。如果没有超过等级2的基准值，即如果L_v＜L₂(例如推测绳索振幅100mm)，则判断为可以行进，为了不使绳索的横向振幅增大，以低速移动到退避楼层，并在退避楼层自动恢复(步骤S25→步骤S26→步骤S28)。在电梯停止的情况下，在实施打开电梯门并使乘客下电梯的动作后，进行与行进时相同的处理。

·等级2(可否退避运转的判断)

在开始退避运转之前，如果等级值L_v为L_v＞L₂(步骤S23)，则判断为由于绳索摇动使得行进比较危险，所以不进行退避运转而转入等级2。该情况时，不进行自动恢复，而在实施点检运转后设为手动恢复(步骤S24)。另外，当在退避运转中L_v＞L₂时，由于电梯向远离绳索共振的位置的方向移动，所以能够判断为绳索振幅不会增大。因此，持续退避运转，在停靠于退避楼层后自动恢复。

·等级3(退避运转中的强制结束)

如果在退避运转中L_v＞L₃(例如绳索与井道内设备的最小接触距离)(步骤S26)，则判断为绳索的横向振幅较大、行进比较危险，而中止退避运转执行紧急停止。该情况时，在实施点检运转后设为手动恢复(步骤S27)。并且，在由于等级3动作停靠于楼层之间或者轿厢内还有乘客的情况下，在通常的地震管制运转中，进行与高探测器在急行区域动作时相同的处理。即，在紧急停止后通报给管理人室，通过按下轿厢内按钮，利用低速运转移动到最近楼层。在该情况时，轿厢移动到接近退避楼层的方向上的最近楼层。

·自动恢复的条件

为了设定从停靠于最近楼层或退避楼层的状态自动恢复的时间，在电梯停止后转入等级0的监视模式。在进入等级0解除的阶段，使定时器动作。在建筑物的摇动平息的状态下，计时相当于等级3的绳索振幅δ₁＝L₃衰减到相当于等级1的绳索振幅δ₂＝L₁的时间，则认为绳索的横向摇动已平息，从而进行自动恢复。如果在定时器计时过程中再次成为等级0，则重设计数并重新开始计时。绳索横向振幅的衰减时间t按照下式评价。

$t=\frac{1}{{\mathrm{\ζ\ω}}_0}\ln \left(\frac{{\mathrm{\δ}}_1}{{\mathrm{\δ}}_2}\right)$

其中，ζ表示绳索的横向振动衰减率。例如，在δ₁＝500mm、δ₂＝50mm、ζ＝0.005、ω₀＝1rad/s时，停止时间为t＝460sec(约8分钟)。另外，在上述等级2、等级3的动作中，在实施点检运转后设为手动恢复，但也可以将其变更为实施自动点检，如果没有检测到异常则自动恢复。

根据以上结构，可以根据建筑物的位移或加速度信息和轿厢位置信息，推测绳索的横向振幅(摇动)量，根据该值来安全地进行用于抑制绳索的横向振幅(摇动)的退避运转。由此，可以防止因绳索的横向振幅(摇动)造成的电梯设备的损伤，同时尽早地恢复为通常运转。

根据参考例1，通过构成为利用动作模式选择开关16可以选择第1绳索横向摇动检测单元的输出和第2绳索横向摇动检测单元的输出，从而可以利用软件实现两种绳索摇动检测单元，可以实现硬件结构的通用化。

在上述参考例1中，构成为利用动作模式选择开关16可以选择第1绳索横向摇动检测单元的输出和第2绳索横向摇动检测单元的输出，但也可以使用第1绳索横向摇动检测单元的检测结果即第1加速度等级，来对第2绳索横向摇动检测单元进行引导。

在上述参考例1中，构成为利用动作模式选择开关16可以选择第1绳索横向摇动检测单元的输出和第2绳索横向摇动检测单元的输出，但也可以对第1绳索横向摇动检测单元的检测结果和第2绳索横向摇动检测单元的检测结果，取“与”(AND)条件。由此，可以通过检测单元的冗长化来提高检测精度的可靠性。

并且，也可以利用计算机的应用程序进行以下设定，即，存储在存储装置3中的、包括最小允许摇动量10和建筑物固有振动周期11和最大停止时间12的第1绳索横向摇动检测单元用的第1参数、以及包括轿厢位置13和建筑物固有频率14和绳索信息15的第2绳索横向摇动检测单元用的第2参数的设定。由此，可以根据建筑物的施工物件任意设定或调节绳索横向摇动的检测等级。

参考例2.

图12是表示使用了本发明的参考例2的电梯绳索横向摇动检测装置的电梯控制装置的结构方框图。另外，对与参考例1相同或相当的部分标注相同标号，并省略说明。

在图12中，30表示使用加速度传感器作为加速度仪17时、可以从传感器外部输入自测信号的自测电路，31表示自测开关，32表示自诊装置，其由等级确认用LED构成，该LED通过向加速度仪17输入来自自测电路30的自测信号，使模拟产生地震加速度的检测信号，并表示已达到管制运转的等级值L_v(等级0～等级3)的情况。该等级确认用LED在达到管制运转的等级值L_v(等级0～等级3)时黄色灯点亮，然后在继电器动作时绿色灯点亮。由此，可以进行第1绳索横向摇动检测单元和第2绳索横向摇动检测单元的动作确认，具有所谓的自诊功能。另外，上述自测电路30也可以内置于CPU 2中。

根据该参考例2，能够与电梯的系统评价试验独立地，容易地进行地震探测等级即加速度传感器等级的动作确认试验，所以不需要规模较大的高价的施震装置。

参考例3.

图13是表示使用了本发明的参考例3的电梯绳索横向摇动检测装置的电梯控制装置的结构方框图，表示参考例2的变形例。

在该参考例3中，示出以下变形例：来自自测电路30的自测信号自身不通过加速度仪17，而将自测开关31切换到自测电路30侧，由此在控制装置1内部模拟生成地震加速度的检测信号。另外，上述自测电路30也可以内置于CPU 2中。

实施方式1.

图14是表示使用了本发明的实施方式1的电梯绳索横向摇动检测装置的电梯控制装置的结构方框图，图15是示出本发明的实施方式1的电梯绳索横向摇动检测装置的自测功能的说明图，图16是用于说明本发明的实施方式1的电梯绳索横向摇动检测装置的自测动作的流程图。

在图14中，41表示作为电梯控制装置的一部分的绳索横向摇动检测装置，42表示作为绳索横向摇动检测装置41的检测传感器部的加速度仪。上述绳索横向摇动检测装置41由自测电路43、自测执行开关44、自测选择开关45和自诊装置46构成。另外，加速度仪42也可以设置在绳索横向摇动检测装置41内部。并且，自测电路43由指令部47、判定部48、比较部49和故障诊断部50构成。

来自加速度仪42的建筑物加速度信息在接受到来自自测电路43的自测信号时用于自测模式处理，在没有接受到自测接受信号时用于计测模式处理。并且，建筑物加速度信息也可以是水平2轴的加速度仪的向量合成值。在指令部47中，在接受到由按钮等生成的自测信号时，通过根据来自判定部48的判定结果而开闭的自测执行开关44，向加速度仪42发送自测信号。在判定部48中，根据自测选择开关45的切换状态或者比较器49对来自加速度仪42的检测加速度(建筑物加速度信息)的比较结果，控制自测执行开关44的开闭。并且，在比较器49中，与作为LVO检测等级(监视模式)设定的阈值比较大小。在故障诊断部50中，对执行自测时的检测加速度进行故障诊断，万一确认到异常时，向自诊装置46发送故障信息。由此，在检测到略微超过LVO检测等级程度的建筑物摇动的状态下，不执行自测，所以能够防止作为加速度仪故障的错误诊断。

下面，根据图15和图16说明电梯绳索横向摇动检测装置的自测功能及其自测动作。

在图15中，51表示自测指令，52表示电源起动指令，53表示“或”条件，54表示建筑物横向摇动检测时的判定条件(Lv＞LO)，55表示不能执行自测的处理，56表示建筑物横向摇动未检测时的判定条件(Lv≤LO)，57表示执行自测的处理，58表示跳过自测的处理。自测指令51由按钮等生成，其与自测选择开关45为接通状态时的电源起动指令52的“与”条件53被发送给后级的建筑物横向摇动检测等级判定条件。如果此时的建筑物摇晃振动超过LVO检测等级，则判定条件54成立，在处理55中不能执行自测。如果此时的建筑物摇晃振动在LVO检测等级以下，则判定条件56成立，在处理57中执行自测。并且，自测选择开关45为断开状态时的电源起动指令52被发送给省略执行自测的跳过自测处理58。

按照图16的流程图对此进行说明，在步骤S31中电源起动，在步骤S32中进行CPU初始化，在步骤S33中自测选择开关45接通。在步骤S34中判定建筑物横向摇动检测等级，如果建筑物横向摇动超过LVO检测等级(Lv＞LO)，则设为不能执行自测(步骤S35)。并且，如果在步骤S34中建筑物横向摇动为LVO检测等级以下(Lv≤LO)，则执行自测(步骤S36)，如果在步骤S37没有异常，则执行继电器测试(步骤S38)，在步骤S39中判断有无异常。并且，在步骤S33中自测选择开关45为断开状态时，在步骤S40中跳过自测，转入步骤S38。并且，步骤S41为计测模式，有从步骤S35转入的情况和从步骤S39在没有异常时转入的情况。并且，在步骤S42中判断有无自测指令51，如果有，则返回步骤S34，如果没有，则返回步骤S41。并且，当在步骤S36中有异常、在步骤S39有异常时，发出故障警报(步骤S43)。

由此，可以利用自测选择开关45选择是否执行电源起动时的自测，所以能够避免在建筑物摇动超过LVO检测等级的条件下绳索横向摇动检测装置41不能再起动的情况，不会妨碍并中断电梯的点检维护作业。

Claims (5)

1.一种电梯绳索横向摇动检测装置，其检测由于长周期地震或强风等导致的建筑物的缓慢横向摇动而产生的绳索横向摇动量，其特征在于，

所述绳索横向摇动检测装置具有自诊单元，该自诊单元利用具有自测选择开关的自测电路，根据建筑物摇动检测等级判定可否执行自测，同时模拟产生地震加速度信号，进行地震仪的故障诊断。

2.根据权利要求1所述的电梯绳索横向摇动检测装置，其特征在于，所述绳索横向摇动检测装置具有：

第1绳索横向摇动检测单元，其具有加速度等级运算部，该加速度等级运算部利用到电梯停靠于最近楼层为止所需的最长停止时间、井道内的绳索不与井道内设备接触的最小距离即最小允许摇动量以及建筑物的1阶固有周期，来运算地震加速度的第1加速度等级；

第2绳索横向摇动检测单元，其具有绳索横向振幅运算部，该绳索横向振幅运算部利用从建筑物施加给绳索的强制位移量、摇动的持续时间和建筑物的固有频率，来推测和运算绳索的横向摇动量；以及

动作模式选择单元，其可以选择所述第1绳索横向摇动检测单元和第2绳索横向摇动检测单元。

3.根据权利要求1所述的电梯绳索横向摇动检测装置，其特征在于，所述绳索横向摇动检测装置具有：

第1绳索横向摇动检测单元，其具有加速度等级运算部，该加速度等级运算部利用到电梯停靠于最近楼层为止所需的最长停止时间、井道内的绳索不与井道内设备接触的最小距离即最小允许摇动量以及建筑物的1阶固有周期，来运算地震加速度的第1加速度等级；以及

第2绳索横向摇动检测单元，其具有绳索横向振幅运算部，该绳索横向振幅运算部利用从建筑物施加给绳索的强制位移量、摇动的持续时间和建筑物的固有频率，来推测和运算绳索的横向摇动量，

使用所述第1绳索横向摇动检测单元的结果即加速度等级，引导所述第2绳索横向摇动检测单元进行处理。

4.根据权利要求1所述的电梯绳索横向摇动检测装置，其特征在于，所述绳索横向摇动检测装置具有：

第1绳索横向摇动检测单元，其具有加速度等级运算部，该加速度等级运算部利用到电梯停靠于最近楼层为止所需的最长停止时间、井道内的绳索不与井道内设备接触的最小距离即最小允许摇动量以及建筑物的1阶固有周期，来运算地震加速度的第1加速度等级；以及

第2绳索横向摇动检测单元，其具有绳索横向振幅运算部，该绳索横向振幅运算部利用从建筑物施加给绳索的强制位移量、摇动的持续时间和建筑物的固有频率，来推测和运算绳索的横向摇动量，

对所述第1绳索横向摇动检测单元和第2绳索横向摇动检测单元的结果取“与”条件。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电梯绳索横向摇动检测装置，其特征在于，该电梯绳索横向摇动检测装置根据自测选择开关的切换状态判定电源起动时可否执行自测。

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