CN115258868A - 电梯的异常检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电梯的异常检测装置，能够防止电梯的被困电梯内的误判，顺利地进行乘客救援作业。在检测电梯异常的装置中，具备：停止位置判定部，其基于来自传感器接收部的磁传感器以及气压传感器的信息，判定轿厢的停止位置；门开闭判定部，其基于来自传感器接收部的磁传感器的信息，判定轿厢的门的开闭状态；乘客振动判定部，其基于来自传感器接收部的加速度传感器的信息，判定轿厢内有无乘客；异常判定部，其根据停止位置、门的开闭状态和乘客有无，判定有无乘客被困在轿厢内；以及发送部，其在由异常判定部判定为被困的情况下，发送该被困的信息。

Description

电梯的异常检测装置

技术领域

本发明涉及电梯的异常检测装置。

背景技术

即使针对每个电梯使用不同的硬件和协议，从能够综合运用的观点出发，具有如下方法：不使用来自控制装置的控制信号，而是基于从后置的传感器得到的信息来检测电梯的异常状态。

在专利文献1中公开了一种电梯的运行监视系统，通过在轿厢门上设置可后置的2轴加速度传感器来进行测量和处理，由此能够检测乘客被困在轿厢内的状态(被困)的异常。另外，在专利文献1中公开了如下例子：作为计测处理装置的具体的判定处理，判定轿厢门是否进行了开闭，在判定为轿厢门进行了开闭的情况下，结束被困异常检测处理，另一方面，在判定为轿厢门未进行开闭的情况下，判定为轿厢行驶没有问题，由于门关联设备的异常而发生了被困。

在使用专利文献1所记载的系统的判定处理的情况下，当轿厢通过在特定楼层待机的功能(返回基准层)而正常地停止，轿厢门未开闭的情况下，有可能错误地判定为发生了被困。

专利文献1：日本特开2019-189445号公报

发明内容

本发明的目的在于，防止电梯中的被困电梯内的误判，顺利地进行乘客救援作业。

本发明的检测电梯异常的装置具备：停止位置判定部，其基于来自传感器接收部的磁传感器以及气压传感器的信息，判定轿厢的停止位置；门开闭判定部，其基于来自传感器接收部的磁传感器的信息，判定轿厢的门的开闭状态；乘客振动判定部，其基于来自传感器接收部的加速度传感器的信息，判定轿厢内有无乘客；异常判定部，其根据停止位置、门的开闭状态和有无乘客，判定有无乘客被困在轿厢内；以及发送部，其在由异常判定部判定为被困的情况下，发送该被困的信息。

根据本发明，能够防止电梯中的被困电梯内的误判，顺利地进行乘客救援作业。

附图说明

图1是表示实施方式的电梯的整体结构图。

图2是表示图1的轿厢的立体图。

图3是表示实施方式的电梯的异常检测装置的结构图。

图4是表示实施方式的异常检测装置的处理的流程图。

图5是流程图，其表示图3的停止位置判定部105进行的图4的移动检测处理工序S202的详细内容。

图6是表示从电梯开始移动到移动完成后的停止状态为止的加速度的经时变化的图表。

图7是流程图，其表示图3的停止位置判定部105进行的图4的停止位置判定处理工序S203的详细内容。

图8是表示由设置在轿厢的磁传感器检测到的磁通密度的经时变化的图表。

图9是流程图，其表示图3的门开闭判定部106进行的图4的门打开检测处理工序S204的详细内容。

图10是表示在对轿厢的门进行了开闭时由设置在轿厢的磁传感器检测到的磁通密度的经时变化的图表。

图11是流程图，其表示图3的乘客振动判定部107进行的图4的人检测处理工序S205的详细内容。

图12是表示在电梯停止的状态下，人在轿厢内运动时由设置在轿厢的加速度传感器检测到的加速度的经时变化的图表。

图13是流程图，其表示图3的异常判定部108进行的图4的异常判定处理工序S206的详细内容。

图14是表示发生了被困电梯内时的故障原因判定处理的流程图。

具体实施方式

以下，使用附图对实施方式进行说明。

图1是表示实施方式的电梯的整体结构图。

如图1所示，电梯包含轿厢11、平衡锤12、主吊索13和卷扬机16。它们设置在升降通道15内。轿厢11安装在主吊索13的一端。平衡锤12安装在主吊索13的另一端。通过卷扬机16将主吊索13的轿厢11一侧拉起，轿厢11上升，通过卷扬机16将主吊索13的平衡锤12一侧拉起，轿厢11下降。在轿厢11设置有未图示的轿厢门。

在各楼层设置了层站门14。层站门14在轿厢11停止在各楼层时与轿厢门联动地开闭。

在本图中，在各楼层的层站门14的上方且升降通道15一侧的壁面上设置有标记磁铁17。另外，在轿厢11的上部设置有传感器50。传感器50具有测量轿厢11的运行状态等的功能。

将标记磁铁17和传感器50设置在当轿厢11到达各楼层时相接近的位置上。

图2是表示图1的轿厢的立体图。

在图2中，轿厢11具有轿厢门21。轿厢门21为左右双开。在轿厢11上部的轿厢门21一侧设置有传感器50和异常检测装置101。传感器50和异常检测装置101通过电缆22连接。

在图2中，传感器50和异常检测装置101被放入不同的容器中，但也可以是将传感器50和异常检测装置101放入同一容器中的结构。异常检测装置101是计算机装置。

图3是表示电梯的异常检测装置的结构图。

在图3中，电梯的异常检测装置101具备传感器接收部102、停止位置判定部105、门开闭判定部106、乘客振动判定部107、异常判定部108、发送部109。传感器接收部102、停止位置判定部105、门开闭判定部106、乘客振动判定部107、异常判定部108以及发送部109是内置在计算机装置中的运算单元。传感器接收部102、停止位置判定部105、门开闭判定部106、乘客振动判定部107、异常判定部108以及发送部109可以分别分开设置在几个运算单元中，也可以包含在1个中央运算单元(CPU：Central Processing Unit中央处理单元)中。异常检测装置101除了运算单元之外，还具有计算机装置的存储器。存储器可以包含在传感器接收部102、停止位置判定部105、门开闭判定部106、乘客振动判定部107、异常判定部108以及发送部109中的任一个中，也可以与它们分开设置。

磁传感器103、加速度传感器104以及气压传感器151与传感器接收部102连接。传感器接收部102从这些传感器接收信号。各传感器和异常检测装置101通过有线或无线通信进行信号传递。作为无线通信单元，有Bluetooth(注册商标)等。

磁传感器103检测设置在各楼层的标记磁铁17(图1)的磁场。加速度传感器104检测轿厢11(图1)的移动状态(加速度)。通过对加速度传感器104检测出的加速度进行1阶积分，能够计算出轿厢速度。另外，通过对该加速度进行二阶积分，能够计算轿厢11的移动距离。气压传感器151检测轿厢11的位置(高度)。因此，能够根据气压传感器151的数据判别轿厢11的楼层。

如果在每个楼层设置具有不同形状等的标记磁铁17，则能够根据由磁传感器103检测出的磁场的不同，确定磁传感器103所经过的楼层。

停止位置判定部105基于来自传感器接收部102的信息(数据)，判定轿厢在完成了移动时是否停止在可开门区域内。在此，可开门区域是指能够打开门的位置。

门开闭判定部106基于来自传感器接收部102的信息(数据)，判定门开闭状态。

乘客振动判定部107基于来自传感器接收部102的信息(数据)，根据由于乘客运动而产生的振动来判定在轿厢内是否有乘客。

异常判定部108基于来自停止位置判定部105、门开闭判定部106和乘客振动判定部107的信息，判定有无被困。在此，被困是指乘客被困在轿厢内的状态。

发送部109在由异常判定部108判定为被困的情况下，经由公共线路网将异常信息发送到管制中心110等外部。这里，公共线路网包括因特网。

管制中心110基于接收到的通知内容，确认使用状况，与现场的维护人员等进行联络，由此进行检查指示和调整指示。

发送部109能够适当地发送来自停止位置判定部105、门开闭判定部106、乘客振动判定部107以及异常判定部108中的任一个的信息。

接着，对本实施方式的整体处理进行说明。

图4是表示实施方式的异常检测装置的处理的流程图。

如图4所示，在工序S201中，传感器接收部102从磁传感器103、加速度传感器104以及气压传感器151接收传感器信号。例如，以10ms周期定期地取得传感器信号。能够根据门开闭、乘客振动等测量目的来适当地设定周期。通常，传感器输出数据包含噪声。因此，为了容易判定，优选实施滤波处理。

接着，在工序S202中，停止位置判定部105根据加速度传感器104的信息检测轿厢的移动状态。然后，在工序S203中，根据磁传感器103的信息判定轿厢的停止位置是否是可开门区域内。

接着，在工序S204中，门开闭判定部106根据磁传感器103的信息判定门开闭状态。

接着，在工序S205中，乘客振动判定部107根据加速度传感器104的信息判定轿厢内有无乘客。

接着，在工序S206中，异常判定部108根据工序S202、S203、S204以及S205的各状态判定电梯有无异常，在判定为异常的情况下，从发送部109通知管制中心110。

以下，使用图5至图13的附图对各处理的详细内容进行说明。

图5表示图3的停止位置判定部105进行的图4的移动检测处理工序S202的详细内容。

图6是表示从电梯开始移动到移动完成后的停止状态为止的加速度的经时变化的图表。

在图6中示出了轿厢从(1)停止状态开始进行(2)加速，然后进行(3)减速，并(4)停止的过程。(3)减速区间的最后是(5)移动完成时。

如图5所示，在工序S301中，取得传感器接收部102接收到的加速度数据。在此，为了与后述的振动检测时的加速度(图11的加速度B)区别，将在移动判定中使用的加速度称为“加速度A”。对于加速度A，也可以为了去除噪声而实施滤波处理。

在工序S302中，在判定为轿厢“正在加速”后，判定加速度A是否变化了阈值以上。在该判定为“否”的情况下，在工序S303中，判定加速度A的变化量是否变化了阈值以上。在该判定为“否”的情况下，判定为没有加速度A的变化，在工序S306中，判定为轿厢“已停止”。此时，相当于图6中的(1)停止区间。

当在工序S302中判定为“否”，在工序S303中加速度A具有阈值以上的变化时(在工序S303中判定为“是”时)，将轿厢的状态判定为移动开始时的“加速”。这相当于图6中的(2)加速区间。

电梯开始移动，在成为(2)加速区间后，若达到额定速度，则结束加速，成为定速移动。之后，为了停止而开始减速。

当在工序S302中上次的移动状态为“加速”，且加速度A具有阈值以上的变化时(在工序S302中判定为“是”时)，判定为为了从移动状态停止而“正在减速”(工序S305)。这相当于图6中的(3)减速区间。

减速后，当在工序S303中加速度A的变化量变小时(在工序S303中判定为“否”时)，在工序S306中判定为轿厢“停止”。这相当于图6中的(4)停止区间。

在判定为轿厢“正在减速”后(工序S305)，当在工序S307中判定为“停止”时(在工序S307中判定为“是”时)，在工序S308中判定为电梯完成了移动，将移动状态设为“移动完成”。这相当于图6中的(5)移动完成。

图7表示图3的停止位置判定部105进行的图4的停止位置判定处理工序S203的详细内容。

图8是表示由设置在轿厢的磁传感器检测到的磁通密度的经时变化的图表。

在图8中示出了轿厢经过(1)可开门区域内以及(2)可开门区域外的过程。

如图7所示，在工序S501中，取得图3的传感器接收部102接收到的磁通密度的数据。为了去除噪声，可以对磁通密度的数据执行滤波处理。

当在工序S502中判定为在移动检测处理工序S202中检测出的移动状态不是“移动完成”时(在工序S502中判定为“否”时)，不执行停止位置的判定而结束。

当在工序S502中判定为在移动检测处理工序S202中检测出的移动状态是“移动完成”时(在工序S502中判定为“是”时)，在工序S503中判定所取得的磁通密度的值是否在基准范围内。在基准范围内时(在工序S503中判定为“是”时)，在工序S504中判定为停止位置是“可开门区域内”。这相当于图8中的(1)可开门区域内。

在此，可开门区域是能够打开轿厢门的轿厢的停止位置的允许范围，轿厢内的地板与层站的地板之间的距离处于在上下方向上允许的预定范围内。设定上述基准范围使得成为该距离内。另外，也可以对各楼层单独设定基准范围。

停止位置判定部105也可以在判定轿厢的停止位置时，根据气压传感器的数据判定轿厢停止的楼层。

当在工序S503中判定为所取得的磁通密度的值在基准范围外时(在工序S503中判定为“否”时)，在工序S505中判定为停止位置是“可开门区域外”。这相当于图8中的(2)可开门区域外。

如上所述，在轿厢停止在可开门区域内时，能够打开门。因此，能够根据门打开来判定是否处于可开门区域内。然而，在大体为可开门区域内但门未打开的状态(被困电梯内时)下，需要在门未打开的状态下判定是否在移动完成时的可开门区域内。

图9表示图3的门开闭判定部106进行的图4的开门检测处理工序S204的详细内容。

图10是表示在对轿厢门进行了开闭时由设置在轿厢的磁传感器检测到的磁通密度的经时变化的图表。

在图10中示出了轿厢的(1)将门打开的情况(门全开)以及(2)将门关闭的情况(门全关)以及(3)门半开的情况。

由于轿厢门由金属形成，因此周围的磁通密度因开闭动作而变化。

如图9所示，在工序S701中取得传感器接收部102接收到的磁通密度的数据。为了去除噪声，可以对磁通密度的数据实施滤波处理。

不仅考虑门的全开以及全关，还考虑在门关闭过程中通过打开的按钮等使门打开等半开的状态，因此，对于判定门开闭的磁通密度的阈值，在检测门的全开以及全关时使用作为基准值的阈值C，在检测半开时使用作为基准值的阈值H。根据伴随着门开闭的变化量来设定阈值C，将阈值H设定为小于阈值C。

当在工序S702中判定为在移动检测处理工序S202中检测出的移动状态不是“停止”时(在工序S702中判定为“否”时)，不执行门开闭判定而结束。

当在工序S702中判定为在移动检测处理工序S202中检测出的移动状态为“停止”时(在工序S702中判定为“是”时)，在工序S703中上次的门状态成为“关门”后，磁通密度的值变化了阈值C以上时(在工序S703中判定为“是”时)，判定为实施了门开闭，在工序S704中将门状态设为“门全开”。这相当于图10中的(1)门打开。

在上次的门状态成为“门全开”后，磁通密度的值变化了阈值C以上时(在工序S705中判定为“是”时)，在工序S706中将门状态设为“门全关”。这相当于图10中的(2)门关闭。

在磁通密度的值的变化量小于阈值C且为阈值H以上时(在工序S707中判定为“是”时)，判定为虽然进行门开闭动作，但未达到全开或全关而反转，在工序S708中将门状态设为“半开”。这相当于图10中的(3)半开。

在磁通密度的变化量小于阈值H时(在工序S707中判定为“否”时)，判定为没有门开闭的动作，继续上次的门状态。

图11表示图3的乘客振动判定部107进行的图4的人检测处理工序S205的详细内容。

图12是表示在电梯停止的状态下，人在轿厢内运动时由设置在轿厢的加速度传感器检测到的加速度的经时变化的图表。

在图12中示出了在轿厢中(1)由于人的运动而振动的情况(人振动)以及(2)没有由人的运动引起的振动的情况(无振动)。

如图1所示，轿厢11成为在升降通道15内被主吊索13悬吊的状态。另外，轿厢11自身将轿厢框架和内轿厢经由防振橡胶等组装起来，当人在轿厢11内运动时，振动传递到设置在轿厢11上部的传感器50。

在工序S901中，取得由传感器接收部102接收到的加速度的数据。为了与图5所示的移动检测时的加速度A进行区别，这里使用的加速度被称为“加速度B”。为了提高判定精度，可以对加速度B执行滤波处理。

当在工序S902中判定为在移动检测处理工序S202中检测出的移动状态为“停止”时(在工序S902中判定为“是”时)，在工序S903中将加速度B与用于检测人振动的阈值进行比较。在检测出阈值以上的振动时(在工序S903中判定为“是”时)，判定为轿厢内有人，在工序S904中设为轿厢内乘客“有人”。这相当于图12中的(1)人振动。

在加速度B未振动时(在工序S903中判定为“否”时)，判定为没有轿厢内的振动，没有人，在工序S905中设为轿厢内乘客“无人”。这相当于图12中的(2)没有振动那样的无波形变化的区间。

即使在移动过程中的紧急停止时，也可以同样地检测有人/无人，从而设为被困检测。

图13表示图3的异常判定部108进行的图4的异常判定处理工序S206的详细内容。

将异常检测装置101工作时的电梯的初始状态设为“平常”。

如图13所示，当在工序SB01中判定为在图4的停止位置判定处理工序S203中判定出的停止位置为“可开门区域内”时(在工序SB01中判定为“是”时)，在工序SB02中，判定在开门检测处理工序S204中判定出的门状态是否为“门全开”。在为“门全开”时(在工序SB02中判定为“是”时)，判定为电梯正常运转。

另一方面，在门状态不是“门全开”时(在工序SB02中判定为“否”时)，在工序SB03中判定在人检测处理工序S205中轿厢内是否有乘客(“有人”)。在“有人”时(在工序SB03中判定为“是”时)，判定为轿厢内有人但门未打开无法出来的状态，在工序SB04中检测出电梯的异常“被困电梯内”。在检测到异常的情况下，在工序SB05中，向管制中心通知异常内容，由维护人员实施救援作业。

在轿厢内乘客为“无人”时(在工序SB03中判定为“否”时)，判定为电梯移动到待机楼层，保持平常状况。

图14是表示发生了被困电梯内时的故障原因判定处理的流程图。

当在工序SC01中判定为在异常判定处理工序S206中检测出“被困电梯内”时(在工序SC01中判定为“是”时)，在工序SC02中，通过开门检测处理工序S204来判定门的状态。并且，在该判定中检测到“半开”动作时(在工序SC02中判定为“是”时)，判定为处于想要打开门但无法完全打开的状态。在该情况下，在工序SC03中，将故障原因设为“开门中断”。

在为开门中断时，作为应对方法，有可能通过确认有无妨碍门打开的物体并将该物体去除来改善。

在没有门的“半开”动作时(在工序SC02中判定为“否”时)，判定为未实施打开门的控制。在该情况下，在工序SC04中，将故障原因设为“门电动机停止”。

在为门电动机停止时，作为应对方法，有可能通过确认使门电动机控制停止的安全装置等的状态并使其返回平常状态，来进行改善。

在判定出各故障原因后，在工序SC05中将故障原因通知给管制中心。之后，异常检测装置101(图3)能够用于辅助维护人员进行电梯修复作业。由此，还能够灵活地应用于紧急应对。

附图标记的说明

11:轿厢，12：平衡锤，13：主吊索，14：层站门，15升降通道，16：卷扬机，17：标记磁铁，21：轿厢门，22：电缆，50：传感器，101：异常检测装置，102：传感器接收部，103：磁传感器，104：加速度传感器，105：停止位置判定部，106：门开闭判定部，107：乘客振动判定部，108：异常判定部，109：发送部，110：管制中心，151：气压传感器。

Claims (5)

1.一种电梯的异常检测装置，其特征在于，具备：

停止位置判定部，其基于来自传感器接收部的磁传感器以及气压传感器的信息，判定轿厢的停止位置；

门开闭判定部，其基于来自所述传感器接收部的所述磁传感器的信息，判定所述轿厢的门的开闭状态；

乘客振动判定部，其基于来自所述传感器接收部的加速度传感器的信息，判定所述轿厢内有无乘客；

异常判定部，其根据所述停止位置、门的开闭状态和所述乘客的有无，判定有无乘客被困在所述轿厢内；以及

发送部，其在由所述异常判定部判定为所述被困时，发送该被困的信息。

2.根据权利要求1所述的电梯的异常检测装置，其特征在于，

在由所述异常判定部判定为所述乘客被困时，所述门开闭判定部基于收到的所述磁传感器的信息来判定所述轿厢的所述门的故障原因，所述发送部发送判定出的所述门的所述故障原因。

3.根据权利要求1所述的电梯的异常检测装置，其特征在于，

所述停止位置判定部根据所述加速度传感器的信息来判定所述轿厢的移动状态，若移动完成则判定所述轿厢的所述停止位置是否在可开门区域内，所述发送部发送判定出的所述轿厢的所述停止位置。

4.根据权利要求1所述的电梯的异常检测装置，其特征在于，

所述乘客振动判定部根据所述加速度传感器的信息，若所述轿厢已停止则判定所述轿厢内有无所述乘客，所述发送部发送所述轿厢内有无所述乘客。

5.根据权利要求1所述的电梯的异常检测装置，其特征在于，

所述停止位置判定部根据所述气压传感器的数据来判定所述轿厢停止的楼层。

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