DE69709947T2

DE69709947T2 - Datensammlungs- und analysesystem für passagierförderbänder

Info

Publication number: DE69709947T2
Application number: DE69709947T
Authority: DE
Inventors: Michael Stahlhut; Oliver Stoexen
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1996-10-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2017-10-01
Also published as: US5785165A; KR100459835B1; JP4381451B2; TW487675B; JP2008143716A; EP0935582A1; CN1235589A; EP0935582B1; KR20000052751A; DE69709947D1; JP4368947B2; CN1099371C; JP2001503003A; ID18641A; WO1998018712A1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Personenbeförderungsvorrichtungen und im spezielleren auf Steuersysteme für solche Personenbeförderungsvorrichtungen.

Hintergrund der Erfindung

Personenbeförderungsvorrichtungen, wie Fahrtreppen und Fahrsteige, sind effiziente Mittel zum Transportieren von Passagieren von einer Landezone zu einer anderen Landezone. Eine typische Personenbeförderungsvorrichtung beinhaltet eine Mehrzahl von nacheinander miteinander verbundenen Trittplatten, die sich zwischen den Landezonen entlang einer geschlossenen Schleifenbahn bewegen. Die Trittplatten, die Stufen oder Paletten sein können, werden mittels eines Motors kontinuierlich entlang der Bahn angetrieben.
Steuersysteme für Personenbeförderungsvorrichtungen waren traditionell einfache Vorrichtungen zum Ändern der Richtung der Beförderungsvorrichtung sowie zum Stillegen der Beförderungsvorrichtung im Fall einer Notsituation. Neuere, modernere Beförderungsvorrichtungen haben jedoch damit begonnen, zusätzliche Sensoren zu integrieren, um die Beförderungsvorrichtung effizienter zu betreiben. Unter diesen zusätzlichen Sensoren befinden sich Vorrichtungen zum Detektieren des Vorhandenseins von Passagieren. Mit Hilfe dieser Sensoren kann die Beförderungsvorrichtung während Perioden der minimalen Benutzung entweder stillgelegt oder mit einer langsamen Geschwindigkeit betrieben werden. Solche Sensoren liefern immer noch nur ein binäres Ausgangssignal und erfordern, wenn überhaupt, eine minimale Analyse des Ausgangssignals.
Es werden auch andere Typen von Sensoren, die einen Bereich von Ausgangssignalen erzeugen, bei Personenbeförderungsvorrichtungen verwendet, obwohl diese typischerweise zur Erzeugung eines Ausgangssignals verwendet werden, das mit einem Schwellenniveau oder Auslöseniveau verglichen wird. Wenn das gemessene Niveau die Schwelle überschreitet, wird ein Alarm ausgelöst, und die Steuerung für die Fahrtreppe spricht in entsprechender Weise an. Dieser Systemtyp ignoriert einen großen Teil des Werts solcher Sensoren bei der Schaffung von Wartungsinformation sowie prognostischer Information über die Fahrtreppe oder den Fahrsteig. Eine Einschränkung in der Verwendung dieser Sensoren ist durch die Tatsache bedingt, daß diese Sensoren typischerweise analoge Ausgangssignale erzeugen und ein beträchtliches Ausmaß an Verdrahtung benötigen, um die verschiedenen Sensorsignale der Steuerung zuzuführen.
Ein Steuersystem für eine Personenbeförderungsvorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen ist z. B. aus dem Dokument US-A-5,482,153 bekannt.
Trotz des vorstehenden Standes der Technik arbeiten Ingenieure unter der Leitung des Begünstigten der Anmelderin an der Entwicklung von Steuersystemen für Personenbeförderungsvorrichtungen, die die Wartungskosten minimieren und die Effizienz der Beförderungsvorrichtung maximieren.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Steuersystem für eine Personenbeförderungsvorrichtung eine Steuerung, eine Mehrzahl von Sensoren sowie eine Schnittstelle, die die Signale von der Mehrzahl von Sensoren empfängt und die empfangenen Signale in Signale umwandelt, die von der Steuerung empfangen werden können. Die Schnittstelle sorgt dann für eine serielle Übermittlung der umgewandelten Signale an die Steuerung. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel beinhaltet die Schnittstelle eine Einrichtung zum Analysieren der empfangenen Signale und zum Mitteilen der Ergebnisse der Analyse weiter an die Steuerung.
Als Ergebnis der vorliegenden Erfindung können mehrere analoge Sensoren verwendet werden, ohne daß eine übermäßige Verdrahtung erforderlich ist. Dies reduziert die Montagekosten der Beförderungsvorrichtung. Außerdem kann die Erfindung bei einer Vielzahl verschiedener Steuerungen verwendet werden, da entweder die unbearbeiteten Sensordaten der Steuerung zur Analyse seriell übermittelt werden können oder die analysierten Daten an die Steuerung weitergeleitet werden können, um ein Ansprechen derselben zu erzielen.
Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel beinhaltet die Mehrzahl von Sensoren Sensoren, die die Stufenketten- Dehnung überwachen, Sensoren, die den Schmiermittelstand der Antriebsmaschine überwachen, sowie Sensoren, die die Gerüst- und Schmiermitteltemperaturen überwachen. Die Daten aus der Überwachung der Stufenketten-Dehnung werden für die Feststellung sowie die Vorhersage verwendet, wann eine Stufe oder die Stufenkette ausgetauscht werden muß. Die Daten aus der Ölstandüberwachung werden dazu verwendet, die Wartung der Personenbeförderungsvorrichtung zu planen. Die Schmiermitteltemperaturdaten werden zum Berechnen des Schmiermittelverschleißes sowie der verbleibenden nutzbaren Lebensdauer des Schmiermittels verwendet. Die Gerüsttemperaturdaten werden dazu verwendet, festzustellen, ob Heizvorrichtungen in dem Gerüst mit Energie versorgt werden müssen.
Als Ergebnis des Vorhandenseins dieses zusätzlichen Details hinsichtlich des Status der Personenbeförderungsvorrichtung ist die Bedienungsperson besser in der Lage, die Wartung der Beförderungsvorrichtung zu koordinieren und effizient zu handhaben. Außerdem können unerwartete Stillegungen der Beförderungsvorrichtung vermieden oder minimiert werden.
Der Begriff "Personenbeförderungsvorrichtung", wie er hierin verwendet wird, ist als Transportvorrichtung für sich kontinuierlich bewegende Passagiere zwischen zwei vorbestimmten Landezonen zu verstehen, wie z. B. als Fahrtreppe oder als Fahrsteig.
Die vorstehenden sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung exemplarischer Ausführungsformen derselben noch deutlicher, wie sie in den Begleitzeichnungen dargestellt sind.

Kurzbeschreibungen der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Perspektivansicht einer Fahrtreppe;
Fig. 2 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung des Bereichs des Steuersystems, der die Mehrzahl von Sensoren, die Schnittstelle und die Kommunikationsleitung beinhaltet.

Beste Verfahrensweise zum Ausführen der Erfindung

Eine Personenbeförderungsvorrichtung 12, die in Fig. 1 als Fahrtreppe dargestellt ist, beinhaltet eine kontinuierliche Schleife von Stufen oder Trittplatten 14, ein Paar Handläufe 16 und ein Paar Balustraden 18, die sich seitlich entlang der Stufen 14 erstrecken, sowie ein Antriebssystem 22. Das Antriebssystem 22 weist eine Antriebsmaschine 24 auf, die eine Bewegungskraft an eine Antriebs- oder Stufenkette 26 liefert, die mit den Stufen 14 verbunden ist.
Die Fahrtreppe 12 beinhaltet ferner ein Steuersystem 28, das in Fig. 2 schematisch dargestellt ist und das den Betriebsstatus der Fahrtreppe 12 feststellt. Das Steuersystem 28 weist eine Steuerung 32, eine Schnittstelle 34 sowie eine Mehrzahl von Sensoren 36 auf, die über die gesamte Fahrtreppe 12 verteilt vorgesehen sind. Die Steuerung 32 verwendet die Eingangssignale von den Sensoren 36 zusammen mit Befehlen, die von Hand von der Bedienungsperson eingegeben werden, um dem Antriebssystem 22 den korrekten Betriebsstatus für die Fahrtreppe 12 über eine Verbindungsleitung 38 mitzuteilen. Z. B. gibt die Bedienungsperson die Bewegungsrichtung der Trittplatten 14 in die Steuerung 32 ein. Die Fahrtreppe 12 beinhaltet ferner Passagier- bzw. Personenerfassungssensoren 42, die die Steuerung 32 auslösen, um das Antriebssystem 22 zum Steigern der Geschwindigkeit der Trittplatten 14 anzuweisen.
Die in Fig. 1 gezeigte Fahrtreppe 12 weist auch eine Mehrzahl analoger Sensoren 44 auf. Diese Sensoren 44 beinhalten Temperatursensoren 46 in der Gerüstkonstruktion 48, Temperatursensoren 52 in der Antriebsmaschine 24, Stufenketten-Dehnungssensoren 54 sowie Sensoren 56 für den Schmiermittelstand in der Antriebsmaschine 24. Jeder der analogen Sensoren 44 ist direkt mit der Schnittstelle 34 verbunden, die über eine serielle Übertragungsverbindung 58 mit der Steuerung 32 verbunden ist.
Die Schnittstelle 34 sorgt für die Umwandlung der analogen Signale in digitale Signale und schafft eine Analyse der empfangenen Signale. Die Schnittstelle 34 liefert dann entweder das unbehandelte digitale Signal weiter zu der Steuerung 34 oder schickt die Resultate der Analyse zu der Steuerung 32, je nachdem, wie dies angemessen ist. Außerdem weist die Schnittstelle 34 einen Ausgang 62 auf, der ein empfangenes Signal an ein Relais 64 in der Antriebsmaschine 24 direkt weiter überträgt, um ein sofortiges Ansprechen zu erzielen, wenn eine Notsituation festgestellt wird.
Die Stufenketten-Dehnungssensoren 54 stellen die Änderung in der Länge der Stufenkette 26 während des Betriebs fest. Das Ausmaß der Längung bzw. Dehnung kann dazu verwendet werden, eine Wartungsnotwendigkeit festzustellen, um eine Stillsetzung der Fahrtreppe 12 zu vermeiden. Außerdem kann eine plötzliche Änderung in der Länge der Stufenkette 26 ein Versagen der Stufenkette 26 oder eine fehlende Trittplatte 14 anzeigen. In diesem Fall wird diese Information über die Leitung 62 dem Antriebssystem 22 direkt zugeführt, um den Betrieb der Fahrtreppe 12 zu stoppen.
Die Sensoren 56 für den Schmiermittelstand werden zur Bestimmung der Wartungsnotwendigkeit zum Nachfüllen des Schmiermittels in der Antriebsmaschine 24 verwendet. Auf diese Weise können nicht notwendige Besuche durch den Mechaniker vermieden werden, und der Schmiermittelstand kann in der Maschine 24 auf dem optimalen Niveau gehalten werden.
Der Schmiermittel-Temperatursensor 52 wird zum Bestimmen des Verschleißes des Schmiermittels verwendet. Die Betriebstemperatur des Schmiermittels steht in umgekehrter Beziehung zu der erwarteten Lebensdauer des Schmiermittels, d. h. je höher die Betriebstemperatur ist, desto kürzer ist die erwartete Lebensdauer des Schmiermittels und desto eher muß dieses ersetzt werden. Die erwartete Lebensdauer kann mit dem Zeitintervall seit der ersten Verwendung des Schmiermittels in dieser Maschine 24 verglichen werden, um die Notwendigkeit für einen Austausch abzuschätzen. Diese Bestimmung vermeidet eine Verwendung des Schmiermittels über seine nutzbare Lebensdauer hinaus und vermeidet ferner ein unnötiges Austauschen des Schmiermittels.
Der Gerüst-Temperatursensor 46 wird für die Feststellung verwendet, ob die Fahrtreppe 12 zur Sicherstellung eines korrekten Betriebs beheizt werden muß. Wenn der Temperatursensor 46 anzeigt, daß die Gerüsttemperatur zu niedrig ist, werden Heizeinrichtungen (nicht gezeigt) mit Energie versorgt, um die Gerüsttemperatur zu erhöhen.
Außerdem kann die Differenz zwischen der Schmiermitteltemperatur und der Umgebungstemperatur der Maschine 24 für die Bestimmung des Verschleißes von verschiedenen Komponenten der Fahrtreppe 12 verwendet werden. Diese Temperaturdifferenz, die durch Subtrahieren des Ausgangssignals des Gerüst-Temperatursensors 56 von dem Schmiermittel-Temperatursensor 52 gemessen wird, steht in Beziehung zu der auf die Antriebsmaschine 24 wirkenden Last: Hohe Lasten auf der Antriebsmaschine 24 werden durch hohe Lasten auf der Fahrtreppe 12 verursacht. Solche hohen Lasten können einen übermäßigen Verschleiß der Komponenten der Fahrtreppe 12 verursachen, wie z. B. der Antriebsmechanismen für die Stufen 14 und die Handläufe 16. Das Ausmaß der Temperaturdifferenz kann zum Bestimmen der Wartungsfrequenz verwendet werden, die für eine Fahrtreppe erforderlich ist.
Die Schnittstelle 34 analysiert die verschiedenen Signale von den Sensoren 44, um festzustellen, ob ein Warnsignal erzeugt werden sollte. Wenn die Analyse zur Erzeugung eines Warnsignals führt, wird dies der Steuerung 32 mitgeteilt, und die Steuerung 32 sorgt für ein Ansprechen in geeigneter Weise. Außerdem können die Ausgangssignale der Sensoren 44 der Steuerung 32 auch seriell übermittelt werden, um eine Einrichtung zum Aufzeichnen des Betriebsstatus der Fahrtreppe 12 zu schaffen.
Durch die Verwendung einer Schnittstelle besteht keine Notwendigkeit, daß jeder der Sensoren direkt mit der Steuerung kommuniziert. Dies führt zu dem Vorteil der Minimierung des Ausmaßes an Verdrahtung in der Fahrtreppe, da nur eine serielle Übertragungsverbindung zwischen der Schnittstelle und der Steuerung erforderlich ist. Außerdem minimiert sie die Anzahl von Eingängen, die in der Steuerung erforderlich sind. Ferner können viele verschiedene analoge Sensoren bei unterschiedlichen Arten von Steuerungen verwendet werden. Dies führt zu dem Vorteil, daß detailliertere und robustere Sensoren und Steuersysteme an bestehenden Personenbeförderungsvorrichtungen nachgerüstet werden können.

Claims

1. Steuersystem für eine Personenbeförderungsvorrichtung mit einer sich bewegenden Plattform, die von einer Maschine entlang einer vorbestimmten Bahn angetrieben wird, wobei das Steuersystem (28) folgendes aufweist:

eine Steuerung (32), die den Betriebsstatus der Personenbeförderungsvorrichtung feststellt;

eine Mehrzahl von Sensoren (32), die sich im Gebrauch überall in einer Personenbeförderungsvorrichtung anordnen lassen, wobei jeder der Sensoren ein analoges Signal erzeugt,

dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Schnittstelle (34) zum Empfangen von Signalen von jedem der Mehrzahl von Sensoren aufweist, wobei die Schnittstelle jedes Signal in ein Signal umwandelt, das an die Steuerung übermittelt werden kann, sowie die umgewandelten Signale seriell zu der Steuerung schickt.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Schnittstelle ferner eine Einrichtung zum Schicken von einem oder mehreren der empfangenen Signale direkt zu einem Relais aufweist und wobei das Relais ansprechend auf das Signal auf den Betrieb der Personenbeförderungsvorrichtung einwirkt.

3. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Schnittstelle ferner eine Einrichtung zum Analysieren der empfangenen analogen Signale aufweist, wobei die Schnittstelle ein Warnsignal erzeugt, wenn die Analyse der empfangenen Signale einen Fehlerzustand der Personenbeförderungsvorrichtung anzeigt, und wobei die Schnittstelle das Warnsignal seriell zu der Steuerung schickt.

4. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Personenbeförderungsvorrichtung eine Antriebskette aufweist, die mit der Plattform und der Maschine in Eingriff steht, um Bewegung von der Maschine auf die Plattform zu übertragen, und wobei einer der Mehrzahl von Sensoren ein Sensor zum Messen von Kettendehnung ist.

5. Steuersystem nach Ansprüch 1, wobei die Maschine einen Schmiermittelvorrat aufweist und wobei einer der Mehrzahl von Sensoren ein Sensor zum Messen des Schmiermittelstandes ist.

6. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Maschine einen Schmiermittelvorrat aufweist, wobei einer der Mehrzahl von Sensoren ein Sensor zum Messen der Betriebstemperatur des Schmiermittels ist, und wobei die Schnittstelle den Zustand des Schmiermittels feststellt durch Vergleichen der gemessenen Temperatur des Schmiermittels mit einer vorbestimmten Betriebstemperatur auf der Basis des Zeitintervalls seit dem ersten Betreiben der Maschine mit diesem Schmiermittelvorrat.

7. Steuersystem nach Anspruch 6, wobei die Personenbeförderungsvorrichtung ein Gerüst aufweist und wobei einer der Mehrzahl von Sensoren ein Sensor zum Messen der Temperatur innerhalb des Gerüsts ist.

8. Steuersystem nach Anspruch 3, wobei die Maschine einen Schmiermittelvorrat aufweist, wobei die Mehrzahl von Sensoren einen Sensor zum Messen der Temperatur des Schmiermittels und einen Sensor zum Messen der Umgebungstemperatur um die Personenbeförderungsvorrichtung aufweist, und wobei die Schnittstelle den Zustand der Fahrtreppe durch Feststellen der Differenz zwischen der Schmiermitteltemperatur und der Umgebungstemperatur feststellt.