EP1050503A1

EP1050503A1 - Hilfesystem für Aufzüge

Info

Publication number: EP1050503A1
Application number: EP00108760A
Authority: EP
Inventors: Christopher Projektleiter SW Entwicklung Mason
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 1999-05-03
Filing date: 2000-04-25
Publication date: 2000-11-08
Anticipated expiration: 2020-04-25
Also published as: ES2222869T3; EP1050503B1; ATE269266T1; DE50006791D1

Abstract

Ein Hilfesystem für Fehlerbehebung und Störungsvorbeugung bei Aufzugssystemen besteht aus einem Diagnoseprozessor (2), einer Wartungsschnittstelle (1) sowie aus einer Anzahl von Datenspeichern (5, 6, 10-19), die die Ereignisse im Betriebsablauf des Aufzugs aufzeichnen. Der Diagnoseprozessor enthält zwei Diagnoseprogramme. Das eine ist ein sogenanntes <IMAGE>Aufzug-Verhaltensmodell" (2.1), das laufend die Betriebszustände des Aufzugssystems mit im Modell definierten, erwarteten und unerwarteten Modell-Betriebszuständen" vergleicht und bei Abweichungen geeignete Massnahmen automatisch initiert oder Fehlerursache-Diagnosen und Fehlerbehebungsanleitungen zuhanden einer Wartungsperson generiert. Das andere System ist ein Diagnoseprozess (2.3), der anhand von heuristischen Regeln gespeicherte Fehlerursache-Hypothesen testet und bei Verifizierung einer solchen entsprechende Fehlerursache-Diagnosen erzeugt. Die Diagnoseprogramme ergänzen sich gegenseitig, indem Erkenntnisse" aus dem Verhaltensmodell dem auf heuristischen Regeln basierenden Diagnoseprozess zur weiteren Diagnose übermittelt werden können. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hilfesystem zur Fehlerbehebung und Störungsvorbeugung bei Aufzugsystemen, bei welchem mittels Funktionablöcken für die Datenerfassung und Datenspeicherung die Ereignisdaten eines oder mehrerer Aufzugsysteme registriert werden und beim Auftreten von Fehlfunktionen eine Datenverarbeitungseinrichtung aufgrund der registrierten Daten Fehlerursachen diagnostiziert.

Es ist bekannt, Fehlermeldungen mit zusätzlichen Informationen zu ergänzen. Solche zusätzlichen Angaben sind beispielsweise detailliertere Angaben über die Abweichungen vom vorgegebenen Idealwert für eine bestimmte Funktion in einem System. Diese Angaben sind Resultate von Vergleichsoperationen in der digitalen Datenverarbeitung und stellen die einfachste Art einer Fehlerdiagnose dar.

Aus der EP 0 252 266 ist ein Fernverwaltungssystem für Aufzüge bekannt welches, unter anderem, auf Prozessebene pro Prozess eine intelligente, diagnosefähige Vor-Ort-Peripherie zur autonomen Ueberwachung eines Prozesses aufweist. Die Peripherie umfasst Mittel zur spezifischen Anpassung an den Prozess und meldet sich mit diagnostischen Daten über einen pro Gebäude einmal vorhandenen Kommunikationsrechner bei der Regionszentrale. Mittels einer seriellen Schnittstelle ist eine Vor-Ort-Kommunikation mit dem Peripheriemodul möglich. Das Peripheriemodul besitzt Mittel zur Datenerfassung und Datenausgabe in binärer und analoger Form. Der Anschluss an die Schnittstelle erfolgt mittels eines Wartungskoffers, welcher ein intelligentes Softwaresystem mit heuristischen Arbeitsmitteln für die Interpretation einer anstehenden Information enthält.

Die Interpretation vorliegender Diagnosen setzt hohes und spezielles Fachwissen des Systembenutzers voraus, welches, aus personellen Gründen, nur beschränkt vor Ort eingesetzt werden kann und meistens nur an zentraler Stelle verfügbar ist.

Aus US 4 649 515 ist ein Diagnosesystem bekannt, welches, wenn ein Fehlerzustand erkannt ist, die Zustandsinformationen über das Aufzugsystem erfasst und daraus anhand eines heuristischen Regelbaums Fehler diagnostiziert. Die einzelnen heuristischen Regeln sind mit Sicherheitsfaktoren bewertet, wodurch das System befähigt ist, die Wahrscheinlichkeit der Richtigkeit einer gestellten Diagnose zu ermitteln. Die Diagnoseerstellung erfolgt, nachdem ein Fehler aufgetreten ist, aufgrund des zu diesem Zeitpunkt registrierten Ist-Zustands des Aufzugsystems. Die Vorgänge vor der Fehlererkennung, die zum Fehler geführt haben, werden also nicht analysiert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein technisches Hilfesystem für die Störungsvorbeugung und die Störungsbehebung bei Aufzugssystemen zu schaffen, das bei Vorliegen von Abweichungen zwischen den aktuell vorhandenen Zuständen des Aufzugsystems und den von einem Verhaltensmodell laufend vorausgesagten, erwarteten Zuständen, selbständig Frühwarnungen, Fehlerursache-Diagnosen und gegebenenfalls automatische Korrekturmassnahmen generiert.

Erreicht wird dies durch ein Hilfesystem, das einen

Diagnoseprozessor" enthält, in dem neben einem auf heuristischen Regeln basierenden Diagnosesystem ein so genanntes Aufzug-Verhaltensmodell" aktiv ist, wobei die registrierten Funktionsabläufe und Zustände des Aufzugsystems ständig mit den Vorgaben des mitlaufenden Verhaltensmodells verglichen werden.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Massnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung des in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen neuen Hilfesystems möglich.

Im Aufzug-Verhaltensmodell" sind die möglichen Betriebszustände" des Aufzugsystems, insbesondere auch die im Normalbetrieb nicht erwarteten, definiert, und es kennt die für die Übergänge von einem Betriebazustand" zu einem anderen gültigen Bedingungen. Jeder der definierten Betriebazustände ist durch ein Kollektiv von Soll-Zuständen der beteiligten Komponenten des Aufzugsystems beschrieben, und diese Beschreibung umfasst auch die während der Dauer dieses Betriebszustands erlaubten Veränderungen der Soll-Zustände.

Das Verhaltenamodell erhält dieselben Ereignis- und Statusinformationen, wie die Systemsteuerung des Aufzugs, generiert Bilder" der erwarteten Betriebszustände", detektiert die ablaufenden Betriebszustände" im Aufzugsystem und erzeugt bei Abweichungen geeignete Meldungen oder Diagnosen, wobei die im Modell ebenfalls definierten unerwarteten Betriebszustände" schnell und sicher Hinweise auf Fehlerquellen liefern.

Da bei weitem nicht jede festgestellte Abweichung sofort zu einer Betriebsstörung im Aufzugssystem führt, wird ein wesentlicher Teil der vom Verhaltensmodell generierten Meldungen und Diagnosen im Sinne der Vorbeugung von Betriebsstörungen ausgewertet, d. h. diese Informationen stehen über eine Wartungsschnittstelle einer Wartungsperson zur Verfügung, oder sie werden automatisch über eine temporäre Verbindung an eine zentrale Datenbank übermittelt. In gewissen Fällen werden aufgrund der Erkenntnisse" aus dem Verhaltensmodell selbständig Korrekturmassnahmen initiert, z. B. die Werte gewisser Einstellparameter wie Beschleunigungs- und Verzögerungswerte für den Antrieb, Anfangspunkt des Bremsvorgangs, Zeitverzögerungen zwischen Antriebs- und Türfunktionen, etc., verändert. Bei Bedarf können Informationen verifiziert werden, indem auf der Grundlage des Verhaltensmodells automatisch Tests im Aufzugsystem angestossen werden.

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen aus dem Verhaltensmodell können auch als Input für weitere Analysen und die Diagnoseerstellung durch das zweite, auf heuristischen Regeln basierende Diagnosesystem dienen, das auch in der Lage ist, Fehlerbehebungshinweise für das Wartungspersonal zu liefern.

Diser zweite Diagnoseprozess hat die Aufgabe, beim Auftreten eines Fehlers im Betriebsablauf des Aufzugsystems Fehlerursache-Diagnosen und entsprechende Fehlerbehebungshinweise zu generieren. Dies geschieht im wesentlichen dadurch, dass anhand von aktuellen oder gespeicherten Zustandssignalen sowie von Erkenntnissen" aus dem Verhaltensmodell unter Anwendung von gespeicherten Heuristischen Regeln", Fehlerursache-Hypothesen überprüft werden, wobei die Verifizierung einer solchen die zugehörige Diagnoseerstellung auslöst.

Verschiedene permanente bidirektionale Datenpfade zwischen dem Diagnoseprozessor, der Wartungsschnittstelle und dem Aufzugssystem ermöglichen die nötigen digitalen Informationsflüsse. Mittels einer weiteren Datenleitung kann bei Bedarf eine bidirektionale Verbindung von und zu einer externen Fachdatenbank aktiviert werden, um z. B. Updates des Verhaltensmodells oder der Heuristischen Regeln" durchzuführen.

Ein Kommunikationsblock (Datenverkehrssteuerung) steuert den Datenverkehr zwischen dem Diagnoseprozessor und dem Aufzugsystem.

Die Aufzug-Sübsysteme sind mit Datenspeichern ausgerüstet, welche lokale Statusinformationen, Parameterwerte und Fehlerauflistungen enthalten, wobei diese Datenspeicher vom Diagnoseprozessor wie auch von der Wartungsschnittstelle aus über bidirektionale Datenleitungen zugreifbar sind.

Für die Aufzeichnung von Fahrtabläufen (Fahrtsequenzdaten) und von ausgeführten Fehlerursache-Diagnosen sind zusätzliche Datenspeicher vorhanden, sowie Datenpfade die diese mit der Wartungsschnittstelle und dem Diagnoseprozessor verbinden.

In der Wartungsschnittstelle sind die einer Wartungsperson zur Verfügung stehenden Funktionablöcke Diagnoseabruf", Tests", Datenbeeinflussung", Verhaltensmodellanzeige", Fahrtsequenzdatenanzeige" und Diagnoseanzeige" vorhanden.

Der Diagnoseprozessor enthält die Funktionsblöcke Aufzug-Verhaltensmodell", Heuristisches Aufzugswissen", Diagnoseprozess", Überwachung des Aufzugstatus", sowie Hilfsfunktionen" mit Testlaufgenerierung und -überwachung.

Die Diagnosemethode und die Hilfestellung im Dialog mit einer Wartungsperson vor Ort umfassen im wesentlichen die Funktionen Kontinuierliche Fahrtüberwachung durch Vergleich mit gespeichertem Verhaltensmodell"'
Automatische Fehlererkennung und Diagnoseerstellung",
Ablegen ausgeführter Diagnosen" für späteren Zugriff durch das Unterhaltspersonal,
Ermitteln und Bereitstellen einer Erklärung zu einer erstellten Diagnose",
Abrufen und Anzeigen einer Diagnose",
Abrufen und Anzeigen der Erklärung zu einer Diagnose" als Hilfe für die Fehlerbehebung, mit Einsicht in den Lösungsweg, Anordnen einer neuen Diagnose",
Abrufen und Anzeigen einer vordefinierten, einer früher registrierten oder einer aktuellen Fahrtsequenz",
Generieren von Tests zum Lokalisieren von Fehlern",
Zugriff auf interne Status-, Parameter- und Fehlerlisten"
und
Zugriff auf den Diagnoseprozessor via temporäre Datenkommunikationsverbindung von einer dezentralen Fachdatenbank".

Das erfindungsgemässe Hilfesystem hat gegenüber bekannten Diagnoseeinrichtungen mehrere vorteilhafte Wirkungen. Da bei weitem nicht alle Abweichungen der Funktionen des Aufzugsystems vom erwarteten Standardverhalten unmittelbar zu einer Betriebsstörung führen, und das Verhaltensmodell solche Abweichungen sofort erkennt, können in vielen Fällen dank vorbeugenden Korrekturmassnahmen Betriebsatörungen vermieden werden. Dies geschieht dadurch, dass der Diagnoseprozessor z. B. die automatische Korrektur eines Einstellparameters (Verzögerungswerte, Toleranzbereiche, etc.) initiert, eine Warnung mit Diagnose an die Wartungsschnittstelle generiert oder eine solche Warnung über eine temporäre Datenkommunikationsverbindung an eine zentrale Datenbank übermittelt.
Eine Kombination der Diagnosemöglichkeiten des Verhaltensmodells mit denjenigen des auf Heuristischen Regeln" basierenden Diagnoseprozesses, bei der Erkenntnisse" des Verhaltensmodells auch Input für den heuristischen Diagnoseprozess sind, erhöht die Wahrscheinlichkeit, schnell eine zutreffende Diagnose zu erhalten.
Dadurch, dass das Verhaltensmodell auch die Definitionen der im Normalbetrieb nicht erwarteten Betriebszustände" enthält, ermöglicht dieses Verfahren schnelle und präzise Diagnosen und Vorschläge für Fehlerbehebungsmassnahmen, und ist in der Lage, bei Abweichungen vom Normalbetrieb Grundlagen für den Entscheid betreffend Notstop", Eingeschränkter Weiterbetrieb" oder Normaler Weiterbetrieb" zu liefern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: eine Übersicht über die Hauptkomponenten der Hilfeeinrichtung
Fig. 2: ein Blockschema der Hilfeeinrichtung
Fig. 3: einen Auszug aus dem Aufzug-Verhaltensmodell

Fig. 1 gibt einen generellen Überblick über Hauptkomponenten und Funktion der Hilfeeinrichtung, wobei die Pfeile die möglichen Datenflüsse zwischen diesen Komponenten symbolisieren. Die Hilfeeinrichtung ist eine Datenverarbeitungseinrichtung, die zwei Hauptkomponenten umfasst , nämlich einen Diagnoseprozessor 2 und eine Wartungsschnittstelle 1, die mit Aufzug-Subsystemen 3 über Datenleitungen verbunden sind. Der Diagnoseprozessor enthält die Funktionsblöcke Aufzug-Verhaltensmodell" 2.1, Heuristisches Aufzugswissen" 2.2, Diagnoseprozess" 2.3, Überwachung des Aufzugstatus" 2.4 und Hilfsfunktionen" 2.5.
Eine vorzugsweise in einen PC integrierte Wartungsschnittstelle 1 mit Tastatur und Bildschirm ermöglicht einer Wartungsperson den Dialog mit dem Hilfesystem, d. h. im wesentlichen den Zugriff auf erstellte Diagnosen, auf Hinweise für Korrekturmassnahmen, gespeicherte Fahrtsequenzdaten, aufgezeichnete Systemereignisse, sowie auf Systemtestbefehle für die manuelle" Ausführung von Tests zur Verifizierung einer Diagnose.
Eine Datenverkehrssteuerung 4 (System Interface) steuert den Informationsfluss zwischen der Hilfeeinrichtung und den zu diagnostizierenden Aufzug-Subsystemen 3.

Fig.2 zeigt in einem etwas detaillierteren Blockschema die einzelnen Funktionsblöcke des Hilfesystems, ihre gegenseitigen Beziehungen, sowie diejenigen zum Aufzugssystem und zur Wartungsperson. Die den einzelnen Blöcken zugeordneten Funktionsbezeichnungen kennzeichnen ihre Hauptaufgaben. Diese können in ergänzender Form auch noch von anderen Funktionseinheiten wahrgenommen werden, was aber zu Gunsten der Uebersichtlichkeit und Verständlichkeit nicht mehr dargestellt ist. Dasselbe trifft auch auf die vielen bekannten, im digitalen Datenverkehr benötigten Hilfsfunktionen zu, wie beispielsweise Signalaufbereitung, Schnittstellensteuerung und so weiter.
Mit 1 ist die bereits erwähnte, vorzugsweise in einem PC integrierte Wartungsschnittstelle bezeichnet. Diese stellt im erfindungsgemässen Hilfesystem eine erste Diagnostikebene dar und dient im wesentlichen als Diagnosehandhabungsgerät. Die Wartungsschnittstelle enthält einen Funktionsblock 1.1 zum Aufrufen einer Fehlerursache-Diagnose, einen Funktionsblock 1.2 zum Ausführen eines Tests, einen Funktionsblock 1.3 zum Verändern von Daten, einen Funktionsblock 1.4 zum Abrufen und Anzeigen von gespeicherten Fahrtsequenzen sowie einen Funktionsblock 1.5 zum Abrufen und Anzeigen von Diagnoseresultaten. Mit 2 ist der Diagnoseprozessor bezeichnet. Er stellt im erfindungsgemässen Hilfesystem die zweite Diagnostikebene dar, die die Abläufe des Aufzugsystems analysiert, vorbeugend Verhaltensabweichungen meldet oder automatische Korrekturen auslöst sowie bei Störungen automatisch Fehlerbehebungsdiagnosen mit Fehlerbehebungsvorschlägen erstellt. Zur Erfüllung dieser Aufgaben verfügt der Diagnoseprozessor über einen Funktionsblock 2.1 mit dem Aufzug-Verhaltensmodell", einen Funktionsblock 2.2 mit dem Heuristischen Aufzugswissen", einen Funktionsblock 2.3 für den Diagnoseprozess", einen Funktionsblock 2.4 für die Überwachung des Aufzugstatus" und einen Funktionsblock 2.5 mit Hilfsfunktionen", der insbesondere der Ausführung und Ueberwachung von Tests dient. Mit 2.6 ist ein bidirektionaler Datenpfad zwischen dem Diagnoseprozessor und der Wartungsschnittstelle bezeichnet.

Nebst Diagnoseprozessor und Wartungsschnittstelle weist das Hulfesystem noch einen Diagnosenspeicher 6 und einen Fahrtenspeicher 5 auf, welche mit unidirektionalen Datenpfaden 2.7, 2.8 mit dem Diagnoseprozessor 2 und mit bidirektionalen Datenpfaden 1.7, 1.8 mit der Wartungsschnittstelle 1 verbunden sind. Der Datenverkehr zwischen diesen Datenspeichern und den Aufzug-Subsystemen 3 erfolgt über eine Datenverkehrssteuerung 4 mit den bidirektionalen Datenpfaden 4.1, und 2.10-2.13.
Ebenfalls in der Fig.2 sind die einzelnen Subsystem-Schnittstellen 3.1 bis 3.4 eines Aufzugsystems mit den Datenpfaden zur Wartungsschnittstelle 1 und zum Diagnoseprozessor 2 dargestellt. Es sind dies eine Motorschnittstelle 3.1 mit den Speichertabellen 10, 11 und 12 für den Motorstatus, die Motorparameter und die Motor-Fehlerliste, eine Antriebsschnittstelle 3.2 mit den Speichertabellen 13, 14 und 15 für den Antriebsstatus, die Antriebsparameter und die Antriebs-Fehlerliste, eine Steuerungsschnittstelle 3.3 mit den Speichertabellen 16, 17 und 18 für den Steuerungsstatus, die Steuerungsparameter und die Steuerungs-Fehlerliste und eine Türschnittstelle 3.4 mit der Speichertabelle 19 für den Türstatus. Bidirektionale Datenpfade 2.10, 2.11, 2.12 und 2.13 dienen dem Datenverkehr zwischen diesen Subsystemen und dem Diagnoseprozessor. Bidirektionale Datenpfade 1.10, 1.11 und 1.12 dienen dem Datenverkehr zwischen den erwähnten Subsystemen und der Wartungsachnittstelle. Der bereits erwähnte Datenpfad 2.6 dient der unmittelbaren Datenkommunikation zwischen Wartungsschnittstelle 1 und Diagnoseprozessor 2. Die Subsysteme 3.1 bis 3.4 weisen zudem interne Datenverbindungen 7, 8 und 9 auf. Auf diesen Datenverbindungen gelangen Steuerkommandos von der Steuerungsschnittstelle 3.3 zu allen anderen Schnittstellen 3.1, 3.2 und 3.4 und werden Status- und Fehlermeldungen von den Schnittstellen 3.1, 3.2 und 3.4 an die Steuerungsschnittstelle 3.3 übertragen.

Die Datenflüsse auf den bidirektionalen Datenpfaden 2.10 bis 2.13 zwischen den Subsystemen 3.1 bis 3.4 und dem Diagnoseprozessor enthalten abfragen, Kommandos, Statusangaben und Fehlermeldungen. Die Datenflüsse auf den bidirektionalen Datenpfaden 1.10-1.12 zwischen den Subsystemen 3 und der Wartungsschnittstelle 1 enthalten Parameter- und Statusdaten, sowie Kommandos und Fehlermeldungen. Auf dem bidirektionalen Datenpfad 2.6 zwischen Diagnoseprozessor und Wartungsschnittstelle verkehren hauptsächlich Diagnosedaten, Fahrtsequenzdaten, Testkommandos und Testresultate.
Fahrtsequenzdaten sind während des Aufzugbetriebs registrierte Aufzeichnungen von Signalen und Werten, welche im wesentlichen Informationen über Fahrtzeit, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Verzögerung, Kabinenstandort, Kabinenbelastung, Fahrbefehle, Türfunktion, Bremsfunktion, Zustand des Sicherheitskreises, Störungs- und/oder Verschleissmeldungen, etc. enthalten. Sie sind im Fahrtsequenzdatenspeicher 5 gespeichert, wobei in diesem Datenspeicher vordefinierte Standard-Fahrtsequenzen für Normalfahrt, Inspektionsfahrt und Initialisierungsfahrt sowie jeweils die Daten der zuletzt erfolgten Fahrten wie auch der aktuell ablaufenden Fahrt verfügbar sind. Fahrtsequenzdaten können einerseits zur Anzeige am Monitor von der Wartungsschnittstelle abgerufen werden und dienen dem Benutzer als Grundlage für eine nicht-automatische Analyse von Störungen.

Zwischen dem Diagnoseprozessor 2 und einer externen Fachdatenbank 25 kann eine temporäre Datenkommunikationaverbindung 24 hergestellt werden. Diese kann beispielsweise dazu dienen, das heuristische Aufzugswissen 2.2 im Diagnoseprozessor mit Informationen von anderen Aufzugsanlagen auf den aktuellsten Wissensstand zu bringen oder Hinweise vom Hilfesystem auf erforderliche Massnahmen zu übermitteln.

Die aufgeführten und beschriebenen Elemente des Hilfesystem bestehen aus Hardware- und Software-Komponenten, welche weitgehend im Aufzugssystem integriert sein können.

Ein Anwendungsbeispiel mit Bezug auf Fig.2 soll im folgenden Funktion und Diagnosemethodik des Hilfesystems näher erläutern. Es wird der Prozess einer benutzergeführten Diagnoseerstellung und Diagnoseausgabe beschrieben, bei dem zwei externe Akteure (Wartungsperson und Aufzug) interaktiv mit den internen Prozessen der Wartungsschnittstelle und des Diagnoseprozessors kommunizieren. Folgende Schritte werden dabei vollzogen:

Der Benutzer ruft bei Vorliegen einer Störung über den Wartungsschnittstellen-Funktionsblock Diagnoseresultate Anzeigen" 1.5 eine Fehlerursache-Diagnose ab. Er erhält aus da Diagnosespeicher 6 eine Diagnose mit den relevanten Erklärungen angezeigt.
Der Benutzer ordert über Funktionsblock 1.4 eine Fahrtsequenzanzeige, wobei er aus den Optionen Aktuelle Fahrtsequenzdaten", früher registrierte Fahrtsequenzdaten" oder Vordefinierte Fahrtsequenzdaten" wählen kann, und erhält die gewünschte Sequenz aus dem Fahrtsequenzdatenspeicher 5 auf dem Monitor der Wartungsschnittstelle 1 angezeigt. Er versucht, durch Analyse und Vergleich dieser Fahrtsequenzen die Fehlerursache zu erkennen.
Ist der Benutzer nach den vorhergehenden Schritten nicht in der Lage, das vorliegende technische Problem zu lösen, beziehungsweise die Störung zu beheben, lässt er über den Wartungsschnittstellen-Funktionsblock Test Ausführen" 1.2 einen Test durchführen und erhält vom Diagnoseprozessor 2 über die Wartungsschnittstelle die Testresultate aufgrund eines internen Vergleiches zwischen dem festgestellten und dem gemäss Aufzug-Verhaltensmodell 2.1 zu erwartenden Verhalten des Aufzugs. Aufgrund der Abweichung vom Verhaltensmodell wird intern bereits eine Diagnose erstellt, die angezeigt oder dem Funktionsblock Diagnoseprozess" zur Weiterbehandlung auf Basis des Heuristischen Aufzugswissens" übermittelt wird.
Der Benutzer gibt über den Funktionsblock Diagnose Aufrufen" 1.1 der Wartungsschnittstelle eine Diagnoseanforderung ein. Der Funktionsblock Überwachung des Aufzugstatus" 2.4 des Diagnoseprozessor 2 ruft die aktuelle Status-, Parameter- und Fehlersituation der Aufzug-Subsysteme 3 aus den relevanten Datenspeichern 10-18 ab. Der Funktionsblock Diagnoseprozess" 2.3 generiert aufgrund dieser Informationen sowie der im Block Heuristisches Aufzugswissen" 2.2 gespeicherten Fehlerursache-Hypothesen mit zugehörigen Regeln eine neue Fehlerursache-Diagnose, die dann von der Wartungsschnittstelle angezeigt wird.

Der Wartungsperson stehen mit dem Hilfesystem noch einige weitere Dienste zur Verfügung. Sie kann beispielsweise jederzeit auf den Diagnosenspeicher 6 zugreifen, kann Status- und Parameterdaten 10-18 abrufen, mit dem Funktionsblock 1.4 Fahrtabläufe in "real time" verfolgen und so jederzeit interaktiv mit dem Hilfesystem kommunizieren.

Nebst der Fehlerursache-Diagnose dienen vor allem die zusammen mit dieser generierten Erklärungen als eigentliche Hilfestellung für die Problemlösung. Diese auf Exportenwissen basierenden Erklärungen werden unter Einbezug des heuristischen Aufzugsfachwissens und früher ermittelter Diagnoseresultate formuliert und enthalten insbesondere konkrete Hinweise auf Massnahmen zur Beseitigung der diagnostizierten Probleme. Mit dieser Methode und der Einrichtung des vorliegenden Hilfesystems kann die technische Problemlösung an eine tiefere Fachwissenastufe delegiert werden.

Im folgenden werden, mit Hinweisen auf die Darstellung in Fig.2, die einzelnen internen Prozesse und Elemente des Hilfesystem detaillierter erklärt und kommentiert. Es betrifft dies die folgenden Prozesse und Funktionsblöcke:

Ueberwachung des Aufzugsstatus 2.4
Hilfsfunktionen / Testprozess 2.5
Aufzug-Verhaltensmodell 2.1
Diagnoseprozess 2.3
Heuristisches Aufzugswissen 2.2
Fahrtsequenzen Anzeigen 1.4
Ausgabe der Diagnose mit Erklärung 1.5
Aufzugstatus, Parameter und Fehlermeldungen 10-19
Speicherung von Diagnose und Erklärung 6

Funktionsblock Ueberwachung des Aufzugsstatus" 2.4 :
Dieser Prozess kommuniziert mit den Aufzugssubsystemen 3 und umfasst das Empfangen von Status- und anderen Meldungen, welche Bestandteil der normalen Aufzugsfunktion sind , sowie das Abrufen von Status-, Parameter- und Fehlermeldungen, welche nicht automatisch gesendet werden. Aufgrund dieser Ueberwachung kann das Hilfesystem entscheiden, ob und wann eine Diagnose erstellt werden soll. Empfangene Informationen werden in ein für die Diagnoseproduktion kompatibles Format konvertiert und als momentan aktuelle Fahrtsequenz in Datenspeicher 5 gespeichert.
Der hier beschriebene Funktionsblock unterstützt auch die Wartungaschnittatelle im interaktiven Dialog mit dem Hilfesystem.

Funktionsblock Hilfafunktionen / Testprozess" 2.5 :
Dieser Funktionsblock hat vorwiegend die Aufgabe, die Ausführung von vordefinierten Tests zu steuern und zu überwachen. Solche Tests werden entweder vom Benutzer abgerufen oder vom Funktionsblock Diagnoseprozess" automatisch initiert und vom entsprechenden Aufzug-Subsystem ausgeführt. Die Resultate der Tests werden als zukünftige Referenz gespeichert und stehen dem Benutzer sowie dem Diagnoseprozess zur Verfügung.

Funktionsblock Aufzug-Verhaltensmodell" 2.1 :
Das Aufzug-Verhaltensmodel ist der wesentlichste Bestandteil des erfindungsgemässen Hilfesystems. Vereinfacht ausgedrückt ist das Verhaltensmodell ein Programm, in dem sämtliche möglichen Betriebszustände" des Aufzugsystems, auch die im Normalbetrieb unerwarteten, definiert sind und zeitsynchron mit den realen Vorgängen im Aufzugsystem ablaufen. Es sagt voraus, in welche Betriebszustände von einem momentan vorhandenen Zustand aus das Aufzugsystem im Normalbetrieb wechseln darf, und kennt alle Bedingungen, die für einen solchen Betriebszustandswechsel erfüllt sein müssen. Jeder Betriebszustand" ist durch ein Kollektiv von definierten Zuständen der beteiligten Aufzugkomponenten gekennzeichnet und enthält auch Informationen darüber, welche Komponenten während seiner Dauer ihren Zustand ändern dürfen. Beispiele für solche Betriebszustände sind Aufzug steht in Türzone", Vorbereitung für Fahrt", Fahren", Ankunft auf Stockwerk", Aufzug steht ausserhalb einer Türzone", etc, wie sie in Fig. 3 als Ausschnitt aus dem Verhaltensmodell dargestellt sind. Das Verhaltensmodell 2.1 erhält dieselben Ereignis- und Statusinformationen wie die Systemsteuerung des Aufzugs und erkennt unmittelbar jeden Übergang des Aufzugsystems von einem Normalen Betriebs zustand" zu einem Nicht erwarteten Betriebszustand". Ein nicht oder nicht rechtzeitig erfolgter Betriebszustandswechsel wird ebenfalls sofort festgestellt, wie auch jede Statusveränderung einer Komponente, die innerhalb eines bestimmten Betriebszustands nicht vorkommen darf. Dadurch, dass das Verhaltensmodell auch die Definitionen der im Normalbetrieb nicht erwarteten Betriebszustände" enthält, kann dieses Verfahren bei Abweichungen vom Normalbetrieb Grundlagen für den Entscheid betreffend Notstop"' Eingeschränkter Weiterbetrieb" oder Normaler Weiterbetrieb" liefern, sowie besonders detaillierte und präzise Diagnosen und Vorschläge für Fehlerbehebungsmassnahmen generieren. Das Verhaltensmodel ist ständig aktiv, was ermöglicht, Abweichungen vom korrekten Betriebsablauf mit minimaler Verzögerung zu erkennen, Einzelheiten zu speichern und gegebenenfalls unverzüglich automatische Korrekturmassnahmen (z. B. Veränderung von Parameterwerten) zu initieren.
Da bei weite nicht alle Abweichungen vom Standardverhalten unmittelbar eine Betriebsstörung bewirken, ist es mit der vorgeschlagenen Hilfeeinrichtung möglich, zukünftigen Betriebsunterbrechungen vorzubeugen. Dies kann durch unterschiedliche Reaktionen erfolgen. Entweder initiert der Funktionsblock Aufzug-Verhaltensmodell" 2.1 aufgrund der festgestellten Abweichung eine automatische Korrektur (z. B. eines Parameterwerts) oder er generiert zuhanden einer Wartungsperson einen Hinweis auf ein detektiertes Problem, eventuell kombiniert mit einen Vorschlag für eine Korrekturmassnahme, und/oder er stösst eine Diagnose durch den Funktionsblock Diagnoseprozess" 2.3 an, wobei bereits gewisse Erkenntnisse aus dem Verhaltensmodell für einen gezielteren Diagnoseprozess aufgrund der Heuristischen Regeln" bereitgestellt werden. Das Wartungspersonal kann die gespeicherten Informationen und Diagnoseresultate über die Wartungsschnittstelle 1 herauslesen, oder es erhält diese Informationen über die temporäre Kommunikationsverbindung 24 an die externe Datenbank 25 übermittelt.
Fig. 3 zeigt einen Auszug aus dem Verhaltensmodell für eine sogenannte Normalfahrt". Die definierten Betriebszustände" sind Aufzug steht in Türzone", Aufzug steht in Türzone mit offener Tür", Vorbereitung für Fahrt", Fahrbereitschaft", Fahren", Ankunft auf Stockwerk" und Aufzug steht ausserhalb der Türzone", wobei letzterer ein Beispiel für einen Unerwarteten Betriebszustand" darstellt.
Die gepfeilten Linien symbolisieren die Übergänge und deren Richtung von einem Betriebs zustand" zu einem anderen. Ein Zustandawechsel des Aufzugsystems, welcher im Verhaltensmodell einen Übergang von einem Normalen Betriebszustand" zu einem Unerwarteten Betriebszustand" verursacht, wird als Fehler erkannt. Die Beschriftungen der gepfeilten Linien in Fig. 3 nennen die hauptsächlichen Bedingungen, die für den jeweiligen Übergang vorausgesetzt sind. Nicht dargestellt ist hier, dass zu jedem Betriebszustand" ein Kollektiv von den beteiligten Komponenten zugeordneten Zuständen gehört, die ebenfalls laufend überprüft werden.

Funktionsblock Diagnoseprozess" 2.3 :
Dieser Funktionsblock steuert einen Prozess, der aufgrund eines Benutzerbefehls oder automatisch nach dem Auftreten eines Fehlers in Gang gesetzt wird. Aufgabe dieses Prozesses ist es, mit Hilfe eines sogenannten Schlussfolgerungs-Algorithmus (Inference Engine) unter Anwendung heuristischer Regeln, gespeicherte Fehlerursache-Hypothesen zu testen, wobei diese heuristischen Regeln auf die momentan verfügbaren Informationen über den Zustand der relevanten Aufzugkomponenten, über Werte der Einstellparameter, über Fehlermeldungen von Subsystemen, etc. sowie auf vom Verhaltensmodell gelieferte Informationen angewandt werden. Die heuristischen Regeln beschreiben in Form von komplexen Regelbäumen, welche Kombinationen von Zuständen der beteiligten Aufzugkomponenten zu welchen Fehlersymptomen führen.
Ist eine Fehlerursache-Hypothese vollständig verifiziert, so erstellt dieser Funktionsblock die entsprechende Fehlerursache-Diagnose sowie gegebenenfalls dazugehörige Fehlerbehebungshinweise und gibt diese aus. Zwischen-Testresultate und Zwischenentscheide werden gespeichert, damit der Diagnoseverlauf nachvollziebbar ist.

Funktionsblock Heuristisches Aufzugswissen" 2.2 :
Diese Datenbank enthält eine Sammlung der oben erwähnten anwendungsspezifischen Fehlerursache-Hypothesen mit den zugehörigen heuristischen Regeln welche zum diagnostizieren eines Problems gebraucht werden. Die Hypothesen und Regeln basieren wesentlich auf der Erfahrung und dem Spezialwissen von Fachleuten aufgrund von Systemtests wie auch aus Störungsbehebungen in installierten Anlagen. Sie werden in einer Fachdatenbank gesammelt, aufgearbeitet und von Fachleuten in das hierarchisch gegliederte Regelwerk integriert. Über die in Fig. 2 dargestellte temporäre Kommunikationsverbindung 24 kann der Benutzer des Hilfesystems aus der erwähnten Fachdatenbank 25 ein Update des Heuristischen Aufzugswissens" abrufen.

Funktionsblock Fahrtsequenzen Anzeigen" 1.4 :
Mit diesem Prozess werden auf Abruf Fahrtsequenzdaten vom Fahrtsequenzdatenspeicher 5 ausgegeben und auf dem Bildschirm der Wartungsschnittstelle 1 angezeigt. Bei Bedarf und Abruf kann die aktuelle Fahrtsequenz in "real time" ausgegeben und dem Benutzer laufend angezeigt werden. Der Benutzer hat auch Zugriff auf die vordefinierten sowie die früher registrierten Fahrtsequenzen und kann diese abrufen und wiederholt anzeigen lassen.

Funktionsblock Ausgabe der Diagnose mit Erklärung" 1.5 :
Dieser Prozess bewirkt auf Abruf die Ausgabe und Anzeige einer Diagnose mit Erklärung vom Diagnosespeicher 6. Ferner ist der Abruf und die Anzeige von früheren Diagnosen und Erklärungen möglich, sowie auch in real-time" die Anzeige der Diagnoseerstellung selbst.

Funktionsblock Aufzugsstatus, Parameter und Fehlermeldungen" 10-19 :
Diese Funktion beinhaltet die laufende Registrierung der das Verhalten des Aufzugs bestimmenden und rückmeldenden Signale, der den Komponenten zugeordneten Parameterwerte, Zustands-Informationen und Fehlermeldungen, etc. Diese werden für den zuletzt abgelaufenen Zeitabschnitt des Aufzugbetriebs in lokalen Datenspeichern der Subsysteme 3.3 gespeichert. Fig. 2 zeigt Datenspeicher 10-18 für Statussignale, Parameterwerte und Fehlermeldungen, jeweils für den Antriebsmotor, die Antriebsregelung und das Aufzugsystem (Steuerung), sowie Datenspeicher 19 für den Kabinentür-Status, die jeweils vorzugsweise auf den Haupt-Leiterplatten der zugehörigen Subsysteme angeordnet sind. Auf sie wird beim Ablauf von manuellen oder automatischen Diagnoseprozessen zugegriffen, wobei diese Zugriffe über die bidirektionalen Datenpfade 2.10-2.13 / 1.10-1.12 zwischen diesen Datenspeichern und dem Diagnoseprozessor sowie der Wartungsschnittstelle stattfinden.

Funktionsblock Speicherung von Diagnose und Erklärung" 6 :
Die Resultate der laufenden und von zwei vorhergehenden Fehlerursache-Diagnosen mit den entsprechenden Erklärungen sind in diesem Speicher abgelegt und sind abrufbar durch die Wartungsperson für spätere Ermittlungen.

Die schematische Darstellung der Funktionsblöcke in den Fig. 1 und 2 dient vor allem der Erklärung des Erfindungsgegenstandes, seiner funktionalen Einzelheiten und ihrer funktionalen Beziehungen untereinander. Die praktische Anordnung der Funktionseinheiten des Hilfesystems in einem Aufzugssystem kann, beispielsweise durch dezentrale Integration in die Aufzug-Subsysteme 3, bei gleichen einrichtungsmässigen und methodischen Merkmalen, von den gezeigten Darstellungen abweichen. Es ist auf diese Weise möglich, das Erstellen von Diagnoseteilen auf die Subsystemebenen hinunter zu delegieren und somit den Diagnoseprozessor 2 zugunsten einer höheren Arbeitsgeschwindigkeit zu entlasten und/oder für weitere Diagnoseaufgaben einzusetzen. Oder es können beispielsweise auch Funktionsteile der Wartungsschnittstelle in Funktionsteilen des Diagnoseprozessors integriert sein oder umgekehrt.

Weitere Diagnoseaufgaben, deren Bearbeitung prinzipiell gleich sind wie vorgängig beschrieben, fallen bei einem Einsatz des erfindungsgemässen Hilfesystem bei einer Aufzugsgruppe mit mehreren Aufzugssystemen an.

Bezugszeichenliste:

1: Wartungsschnittstelle
1.1: Funktionsblock Diagnose Aufrufen"
1.2: Funktionsblock Test Ausführen"
1.3: Funktionsblock Daten Ändern"
1.4: Funktionsblock Fahrtsequenzdaten Anzeigen"
1.5: Funktionsblock Diagnoseresultate Anzeigen"
1.7: Bidirektionaler Datenpfad
1.8: Bidirektionaler Datenpfad
1.10: Bidirektionaler Datenpfad
1.11: Bidirektionaler Datenpfad
2.: Diagnoseprozessor
2.1: Funktionsblock Aufzug-Verhaltensmodell"
2.2: Funktionsblock Heuristisches Aufzugswissen"
2.3: Funktionsblock Diagnoseprozess"
2.4: Funktionsblock Überwachung des Aufzugstatus"
2.5: Funktionsblock Hilfsfunktionen"
2.6: Bidirektionaler Datenpfad
2.7: unidirektionaler Datenpfad
2.8: unidirektionaler Datenpfad
2.10: Bidirektionaler Datenpfad
2.11: Bidirektionaler Datenpfad
2.12: Bidirektionaler Datenpfad
2.13: Bidirektionaler Datenpfad
3: Aufzug-Subsysteme
3.1: Motorschnittstelle
3.2: Antriebsschnittstelle
3.3: Steuerungsschnittstelle
3.4: Türantriebsschnittstelle
4: Datenverkehrssteuerung
4.1: Bidirektionaler Datenpfad
4.2: Bidirektionaler Datenpfad
5: Fahrtsequenzdatenspeicher
6: Diagnosenspeicher
7: interne Datenverbindung
8: interne Datenverbindung
9: interne Datenverbindung
10: Datenspeicher Motorstatus"
11: Datenspeicher Motorparameter"
12: Datenspeicher Motorfehlerliste"
13: Datenspeicher Antriebsstatus"
14: Datenspeicher Antriebaparameter"
15: Datenspeicher Antriebsfehlerliste"
16: Datenspeicher Aufzugsstatus"
17: Datenspeicher Aufzugssystemparameter"
18: Datenspeicher Aufzugssystemfehlerliste"
19: Datenspeicher Türstatus"
24: Temporäre Datenkommunikationsverbindung
25: Externe Fachdatenbank

Claims

Hilfesystem zur Fehlerbehebung und Störungsvorbeugung bei Aufzugsystemen, bei welchem mittels Einrichtungen für die Datenerfassung und die Datenspeicherung die Ereignisdaten der Subsysteme (3) eines oder mehrerer Aufzugsysteme registriert werden und beim Auftreten von Fehlfunktionen durch eine Datenverarbeitungseinrichtung Fehlerursachen aufgrund der registrierten Daten diagnostiziert werden, dadurch gekennzeichnet, dass in diesem Hilfesystem mit Hilfe eines Diagnoseprozessors (2) die registrierten Funktionsabläufe und Zustände des Aufzugsystems laufend mit den Vorgaben eines mitlaufenden Verhaltensmodells (2.1) verglichen werden.
Hilfesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Verhaltensmodell die Definition der im Aufzugbetrieb "erwarteten" wie auch der
unerwarteten Betriebszustände" enthält, sowie die Bedingungen für die Übergänge von einem Betriebszustand zu einen anderen kennt, dass jeder der Betriebszustände durch ein Kollektiv von Soll-Zuständen der beteiligten Komponenten des Aufzugsystems beschrieben ist und diese Beschreibung auch die während der Dauer dieses Betriebszustands erlaubten Veränderungen der Soll-Zustände umfasst.
Hilfesystem nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhaltensmodell aufgrund von festgestellten Abweichungen zwischen auftretenden Zuständen des Aufzugsystems und den Erwarteten Zuständen" des Verhaltensmodells, wie auch aufgrund von analysierten Nicht erwarteten Zuständen" Fehlerursache-Diagnosen oder Meldungen generiert.
Hilfesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhaltensmodell bereits bei Abweichungen zwischen auftretenden Zuständen des Aufzugsystems und den Erwarteten Zuständen" des Verhaltensmodells, die noch keine Betriebsstörung verursachen, Diagnosen und Hinweise im Sinne einer Störungsvorbeugung zuhanden des Wartungspersonals erzeugt und/oder selbständig gewisse Tests oder Korrekturmassnahmen initiert, wobei dazu insbesondere auch die im Verhaltensmodell definierten unerwarteten Betriebszustände" Informationen liefern.
Hilfesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Erkenntnisse aus dem Verhaltensmodell gegebenenfalls zur weiteren Analyse und Diagnoseerstellung an einen Funktionsblock weitergeleitet werden, der Fehlerursache-Diagnosen aufgrund von heuristischen Regeln erstellt.
Hilfesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Funktionsblock enthält, der Fehlerursachen-Diagnosen erstellt, indem er mittels eines Schlussfolgerungs-Algorithmus, unter Anwendung heuristischer Regeln, gespeicherte Fehlerursache-Hypothesen testet, wobei diese Regeln auf momentan verfügbare Informationen über den Status der Aufzugsystemkomponenten wie auch auf vom Verhaltensmodell gelieferte Informationen angewandt werden.
Hilfesystem zur Fehlerbehebung und Störungsvorbeugung bei Aufzugsystemen, bestehend im wesentlichen aus Funktionsblöcken (3.1-3.4) für die Erfassung von Ereignisdaten, Datenspeichereinheiten (5,6, 10-19)für diese Daten, einer Datenverarbeitungseinrichtung sowie Benutzer- und Kommunikationsschnittstellen, das die Ereignisdaten der Subsysteme (3) einer oder mehrerer Aufzugsanlagen aufzeichnet und beim Auftreten von Fehlfunktionen aufgrund der gespeicherten Daten Fehlerursachen diagnostiziert, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinrichtung einen Diagnoseprozessor (2) enthält der die registrierten Funktionsabläufe und Zustände des Aufzugsystems laufend mit den Vorgaben eines mitlaufenden Verhaltensmodells (2.1) vergleicht.
Hilfesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Aufzugsystem (3) bildenden, intern mit Datenleitungen (7,8,9) verbundenen Subsysteme Antriebsmotor (3.1), Antriebssteuerung (3.2), Aufzugssteuerung (3.4) und Türantrieb (3.4) über die Kommunikationsverbindungen (1.10-1.12, 2.10-2.13) und lokale Schnittstellen von einer Wartungsschnittstelle (1) und vom Diagnoseprozessor (2) aus zugreifbare lokale Status-, Parameter und Fehlerspeicher (10-18) aufweisen.
Hilfesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine temporäre Kommunikationsverbindung (25) zwischen der Wartungsschnittstelle (1) oder dem Diagnoseprozessor (2) mit einer zentralen Fachdatenbank (25) herstellbar ist.
Hilfesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass der Diagnoseprozessor (2) die Funktionsblöcke Verhaltensmodell" (2.1), Heuristisches Aufzugswissen" (2.2), Diagnoseprozess" (2.3), Überwachung des Aufzugstatus" (2.4) und Hilfsfunktionen / Testprozess" (2.5) aufweist.