FI116132B - Menetelmä ja järjestelmä automaattioven kunnonvalvontaan - Google Patents

Description

116132

MENETELMÄ JA JÄRJESTELMÄ AUTONAATTIOVEN

KUNNONVALVONTAAN

KEKSINNÖN ALA

5 Esillä olevan keksintö liittyy tietokoneohjatun oven vianhallintaan joko hissijärjestelmässä tai muussa kyseisiä ovia sisältävässä järjestelmässä.

KEKSINNÖN TAUSTA

10 Normaalissa toimintakunnossa olevaan mekaaniseen järjestelmään kuuluu tietty määrä kitkasta aiheutuvaa, liikettä vastustavaa kitkavoimaa. Mikäli mittaamalla tai laskennallisesti voidaan selvittää järjestelmän kitkavoimien suuruuksia, voidaan tietoa käyttää hyväk-15 si järjestelmän toimintakyvyn ja kunnon mittarina.

Hissijärjestelmässä on lukuisia mekaanisia osia, jotka altistuvat hankaukselle ja kulumiselle. Itse hissiko-rin liike aiheuttaa kulumista osiin, joita ovat esi-20 merkiksi hissiköydet ja hissikorin ohjauskiskot. Auto-‘:· maattisesti vaakasuoran suuntaisen kiskon päällä liu-

« f I I

·”*; kuva hissin ovi on yksi tällainen osa, johon vaikuttaa * * · eri suunnista kohdistuvia voimia ja joka on kosketuk- • · ,···, sessa sekä ylä- että alareunastaan kiskoon, joka pitää • · "! 25 oven liikkeen radallaan. Kitkavoima vastustaa myös au- i · t « *;;; tomaattioven liikettä. Oven toiminta saattaa häiriin- » * ’*·** tyä silloin, kun hissikorin kynnykseen oven kulkukis- kon päälle kerääntyy riittävästi likaa. Tästä fyysi- t a i.i · sestä esteestä johtuen oven liikettä vastustava voima • · · : ί 30 saattaa kasvaa niin suureksi, että lopulta oven ohja- usjärjestelmä ei enää saa ovea auki tai kiinni.

• aa • *; Yleistä tekniikan tasoa edustaa julkaisu US2003/0217894A1, josta on tunnettu menetelmä hissin 35 automaatt ioven kunnonvalvontaan, jossa käytön aikana * * mitataan esimerkiksi oven nopeutta ja ovea liikuttavan 2 116132 moottorin virtaa ja päätellään oven toimintakyky vertaamalla arvoja kunnossa olevan oven vastaaviin, ennalta mittaamalla määritettyihin arvoihin.

5 Kitkavoiman suuruutta ei voi mitata suoraan. Oveen ei voida asentaa erillistä "kitkamittaria". Oven liikettä vastustavan kitkan suuruus on mitattava epäsuorasti. Tarkasteltavasta järjestelmästä eli tässä tapauksessa hissin ovesta voidaan muodostaa malli, jossa tarkas-10 teilaan oveen kohdistuvia voimia. Yhtenä mallissa ilmenevistä voimista on liikettä vastustava kitkavoima. Mallin avulla voidaan laskea haluttuja parametrejä, kun tunnetaan ovea avaavan ja sulkevan vetovoiman suuruudet sekä mitataan oven kiihtyvyyttä tai nopeutta.

15 Tällöin tuntemattomat parametrit, kuten kitkavoima, voidaan ratkaista. Kyseessä on siis optimointi- ja parametrien estimointiongelma.

Esimerkiksi hissijärjestelmässä ovikokonaisuus muodos-20 tuu korin mukana kulkevasta korin ovesta ja kerroksissa sijaitsevista tason ovista. Nykyaikainen hissin au-··· tomaattiovi avautuu ja sulkeutuu tasasähkömoottorin avulla. Tasasähkömoottorin tuottama momentti on suo-raan verrannollinen moottorin virtaan. Moottorin ener-25 gia kytkeytyy oveen esimerkiksi hammashihnan kautta ja ovi liukuu rullien varassa. Turvallisuussyistä pelkkä ;;; tason ovi sulkeutuu ilman moottoria sulkulaitteen '>··’ avulla. Sulkulaitteen sulkuvoima voidaan aikaansaada sulkupainolla tai kierrejousella. Moottorin virta ja ·,· · 3 0 vastaava momentti mitataan joko oviohjauskortilta tai : : suoraan moottorin virtajohtimesta. Moottorilta voidaan ./ ottaa tarkkailtavaksi myös ns. takopulssisignaali. Ta- kosignaali on kanttiaaltoa, jonka taajuus riippuu moottorin ja samalla oven nopeudesta.

Tunnetun tekniikan ongelmana on se, että hissin oveen vaikuttavaa kitkavoimaa ei voida suoraan mitata. Tämän 35 3 116132 takia tarvitaan jokin epäsuora menetelmä kitkavoiman suuruuden arvioimiseksi. Kitkavoiman suuruutta tarvitaan oven vikaantumishetken päättelemiseksi tai siitä voidaan ennakoida ajankohta tulevaisuudessa, jolloin 5 oven toimintakunto heikkenee määrätyn kriteerin mukaiselle tasolle.

KEKSINNÖN TARKOITUS

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on havaita joko 10 hissijärjestelmässä tai muussa järjestelmässä käytettävän sähköisen automaattioven toimintakunto tarkkailemalla jatkuvasti oven liikettä vastustavan kitkavoiman suuruutta.

15 KEKSINNÖN YHTEENVETO

Keksinnön mukaiselle menetelmälle ja järjestelmälle on tunnusomaista se, mitä patenttivaatimusten 1 ja 8 tun-nusmerkkiosissa on esitetty. Keksinnön muille sovel-lusmuodoille on tunnusomaista se, mitä muissa patent-20 tivaatimuksissa on esitetty.

* · · *

Keksinnöllisiä sovellusmuotoja on myös esillä tämän • · ···) hakemuksen selitysosassa. Hakemuksessa oleva keksin nöllinen sisältö voidaan määritellä myös toisin kuin ·...· 25 jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa tehdään.

Keksinnöllinen sisältö voi muodostua myös useammasta : : erillisestä keksinnöstä, erityisesti jos keksintöä • · * tarkastellaan ilmaisujen tai implisiittisten osatehtä- j .'. vien valossa tai saavutettujen hyötyjen tai hyötyryh- .*··. 30 mien kannalta. Tällöin jotkut jäljempänä olevien pa- ’·’ tenttivaatimuksien sisältämät määritteet voivat olla • · .’ ” erillisten keksinnöllisten ajatusten kannalta tarpeet- « · · tornia. Keksinnön eri suoritusmuotojen piirteitä voi .···, keksinnöllisen perusajatuksen puitteissa soveltaa t-# : 35 toisten suoritusmuotojen yhteydessä.

116132 4

Esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan reaaliaikaisesti tutkia hissin tai yleisemmin rakennuksessa sijaitsevan automaattioven kuntoa. Auto-maattiovi on tarkemmin määriteltynä vaakasuorassa 5 suunnassa liukuva ovi, jota ohjaa moottori ja sen sul keutumista voi avustaa sulkulaite. Oveen kohdistuu useita voimia, joista nyt erityisesti ollaan kiinnostuneita oveen kohdistuvan kitkavoiman suuruudesta. Kitkavoimasta voidaan päätellä akuutin huollon tarve 10 ja lievemmissä tapauksissa kitkavoimatiedosta pysty tään parhaimmillaan ennakoimaan ajankohta, jolloin oven toiminta todennäköisimmin alkaa häiriintyä. Oven sulkulaitteen toiminta saadaan välittömästi selville.

15 Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän eräässä sovelluksessa mitataan automaattioven nopeutta. Tämä voidaan tehdä ovimoottorilta saatavan ns. takosignaa-lin avulla. Takosignaali on kanttiaaltoa, jossa pulssien väli riippuu moottorin ja samalla oven nopeudes-20 ta. Takosignaalin avulla voidaan laskea oven nopeus. Menetelmän olennaisena osana on oven dynaaminen malli.

·.·· Osa mallin parametreistä päivitetään jokaisen puhtaan • * * · ovisekvenssin jälkeen. Puhdas ovisekvenssi tarkoittaa • ·

• · I

oven aukeamis- ja sulkeutumisvaiheita, jossa sulkeutu- • · 25 misvaiheen aikana ei tapahdu uudelleenavauksia. Malli • · ’*! sisältää oven ja sulkulaitteen sekä näihin osiin koh- * · · **· distuvat voimat, kitkavoima mukaan luettuna. Mallia I I I • · '···’ apuna käyttäen arvioidaan oven kiihtyvyys ja tästä oven nopeus ajan funktiona. Mitattua ja arvioitua het- • t ·,: | 30 kellistä nopeutta verrataan keskenään ja saadaan vir- : : hetermi. Jokaisena ajanhetkenä virhetermi on kolmen muuttujan (oven massa, oveen kohdistuva kitkavoima ja • * · oven kallistuksesta johtuva voima) funktio. Seuraavak- • · *;·’ si lasketaan virhetermien neliöiden summa, jossa kuta- : : 35 kin virhetermin neliötä painotetaan halutulla paino- kertoimella. Saadulle ns. neliöidylle virhetermi lie haetaan minimi, jolloin mallin kolme etsittyä paramet-

* I

5 116132 ria vastaavat parhaiten todellisuutta. Saadusta kitkavoiman suuruudesta voidaan päätellä oven toimintakunnon nykytila.

5 Eräässä toisessa esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän sovelluksessa mitataan oven kiihtyvyyttä käyttäen oveen sijoitettua kiihtyvyysanturia. Menetelmä toimii kuten edellä lukuun ottamatta sitä, että dynaamisessa mallissa arvioidaan tässä tapauksessa kiih-10 tyvyyttä. Virhetermin laskennassa vähennetään hetkellisestä mitatusta kiihtyvyydestä mallista arvioitu hetkellinen kiihtyvyys. Virhetermi on myös tässä sovelluksessa mainittujen kolmen muuttujan funktio ja jatkokäsittely näiden parametrien selvittämiseksi ete-15 nee kuten edellä kuvatussa esimerkissä.

Oven dynaamisen mallin syöttöparametreinä tarvitaan oven nopeus, ovea liikuttelevan moottorin virta, moottorin momenttikerroin, moottorin kitka ja oven sulku-20 painon massa tai sulkujousen voimakerroin.

··· Laskentaa voidaan yksinkertaistaa kiinnittämällä muut- .···. tujien joukosta oven massa. Näin tehtäessä oven massa • · « · · määritetään järjestelmän käynnistyksen tai käyttöön- • · ... 25 oton yhteydessä ottamalla keskiarvo halutusta määrästä • · ovioperaatioita. Tarkasteltavan "opetusjakson" pituus ···* voi olla esimerkiksi parisenkymmentä ovioperaatiota.

Kun massa on saatu määritetyksi opetusjakson tulosten keskiarvona, asetetaan oven massa tämän jälkeen väki- • » • | I 30 oksi. Tämän jälkeen optimoinnin logiikassa käsitellään vain kahden muuttujan (oven kitkavoima ja oven kallis- ♦ · * ./ tuksesta johtuva voima) funktiota, jonka käsittely • · • · · vaatii vähemmän laskentatehoa ja -aikaa kuin edellä.

• · ’···’ Oven massa voidaan kiinnittää koska voidaan olettaa, 35 että se ei normaaleissa käyttöolosuhteissa muutu mer-;\j kittävästi.

6 116132

Oven sulkulaitteen vioittumisen välittömään havaitsemiseen voidaan käyttää geneettistä algoritmia (GA) .

GA:n avulla voidaan samanaikaisesti määrittää sekä oikea ovijärjestelmän malli (onko sulkulaite mukana vai 5 ei) että tuntemattomat voimat oven kitkaan ja oven kallistukseen liittyen. Geneettisen algoritmin kromosomiin koodataan oven dynaamisen mallin parametrit. Tuntemattomat parametrit sulkulaitteen toimintaan, oveen kohdistuvaan kitkavoimaan ja oven kallistuskul-10 masta johtuvaan voimaan liittyen ovat tässä yhteydessä geenejä, eli ne yhdessä muodostavat kromosomin. Kromosomin hyvyysfunktiona on neliöity virhefunktio, jota voidaan ajatella kromosomin edustaman ratkaisun eli ilmiasun suorituskyvyn mittarina. Erilaisilla geenien 15 arvoilla eli alleeleilla saadaan vastaavasti erilaisia ilmiasuja, joista GA-optimoija päätyy haun lopputuloksena minimiarvon antavaan ilmiasuun eli fenotyyppiin.

Tätä fenotyyppiä vastaavat geenien arvot kertovat ovi-järjestelmän tarkasteluhetken mukaisen kunnon.

20

Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän eräs etu ·· on se, että oven toimintaan liittyvät tiedot voidaan t i t t tallentaa. Näin saadaan oven toimintahistorian kattava • · • · · ,tt(; tietokanta, josta voidaan suunnitella esimerkiksi so- ... 25 piva ajankohta seuraavalle huollolle. Toimintahistori- • · **' asta voidaan suoraan päätellä oven toiminnan nykytila ja jopa ennakoida vikaantumisen todennäköisyys ja » · « huollon tarve tietyllä tulevaisuuden ajanhetkellä.

I I 1 I 30 KUVIOLUETTELO

• t '...· Kuvio 1 esittää erään esillä olevan keksinnön mukaisen automaattioven dynaamisen mallin, • » • · kuvio 2 esittää erään esillä olevan keksinnön mukaisen * 1 1 35 menetelmän mallin tuntemattomien parametrien selvittä-:.‘i miseksi, 7 116132 kuvio 3 esittää erään toisen esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän mallin tuntemattomien parametrien selvittämiseksi, ja 5 kuvio 4 esittää erään kolmannen esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän mallin tuntemattomien parametrien selvittämiseksi.

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS

10 Oveen vaikuttavan kitkavoiman selvittämiseksi luodaan automaattiovelle dynaaminen malli, jossa tarkastellaan oveen kohdistuvia voimia. Oven dynaaminen malli on esitetty kuviossa 1. Peruslakina käytetään Newtonin toista lakia, jossa kappaleeseen vaikuttava voima saa-15 daan kappaleen massan ja sen kiihtyvyyden tulona. Toinen kitkaan liittyvä peruslaki antaa kappaleen liikettä vastustavan kitkavoiman suuruudeksi kitkakertoimen ja kappaletta tarkasteltavaan pintaan painavan voiman (tasaisella pinnalla liukuvalle kappaleelle painovoi-20 man) tulon. Dynaamisessa mallissa oletetaan kaikki liikkuvat massat keskitetyksi yksittäiseen massapis-teeseen m^or 10 yksinkertaisuuden vuoksi. Vastaavasti * » · : kaikki järjestelmässä vaikuttavat kitkavoimat mootto- ·;’·· rin kitkaa lukuun ottamatta voidaan yhdistää yhdeksi 25 keskitetyksi kitkavoimatermiksi Ρμ^οοΓ· Ovijärjestelmän < * » dynaaminen toiminta voidaan mallintaa siihen vaikutta- villa viidellä eri voimalla: moottorin voima, sulku- • * ’ • · painon tai -jousen aiheuttama voima, oven kallistus-kulmasta johtuva voima, moottorin sisäinen kitkavoima • f · :*: ' 30 ja ovesta johtuva kitkavoima. Järjestelmän kokonais- massa koostuu oven 10 keskitetystä massasta ja mahdol-j’.(i lisen sulkupainon 11 massasta. Oven massaan 11 on kes- ,··1. kitetty kaikki ovimekaniikan sisältämät liikkuvat mas sat. Kuviossa 1 on esitetty järjestelmän massapisteet, • | 35 voimat ja nopeuden sekä kiihtyvyyden positiivinen suunta.

8 116132

Dynaamisen mallin ja Newtonin toisen lain avulla saadaan lauseke oven 10 hetkelliselle kiihtyvyydelle 3-door ( t) : ~ ^ Fm,u,r (0 + Ft«< - F<Axd (0) - sign(vd (0) + ΡμΰοηΓ) 5 adoor(t) =-;-, (1) mdoor +mcd jossa Fmotor = Bl Imotnr(t) ja Fcd(xd(t)) = mcd g kun sulkulaitteena on punnus ja Fcd(xd(t)) = kcd-(xd0+xd(t)) kun sulkulaitteena on jousi. Bl on moottorin momenttikerroin, Imotor 10 on moottorin virta, Fmotor on moottorista aiheutuva voima, Ftiit on oven kallistumisesta johtuvan voiman vaakasuora komponentti, FCd on sulkulaitteesta aiheutuva voima, Fmotor on moottorin sisäinen kitkavoima, F^oor on oveen vaikuttava, kaikista osakomponenteista aiheutuva 15 keskitetty kitkavoima, mdoor on oven kaikkien massojen yhteinen, keskitetty massa ja mcd on vastapainon massa.

Jos sulkulaitteena on jousi on rticd = 0. Koska sulkupun-nus on yleisemmin käytetty sulkulaite jatkossa käsitellään vain sitä. Tämä ei kuitenkaan rajoita keksin-20 nön mukaista laitetta pelkästään sulkupainoon, vaan 'j· sulkulaitteena voi olla jousesta tai muusta järjeste- lystä sulkuvoimansa saava mekanismi.

• · · • · ,···, Kun keksinnön mukaisella laitteistolla otetaan kitkan • · ’f,J> 25 määritystä varten näytteitä ovesta mitattavista suu- reistä, siirrytään jatkuva-aikaisesta maailmasta dis- • · ··** kreettiin esitykseen. Tällöin (1) muuttuu muotoon ! t .* I ~ ^motor,k ^tilt Fcd (Xd*) - sign(vd<k) · (FflMolor + Fμ£)0οτ ) ...

• · adoor,k ~ , , (2 ) mdoor + mcd 30 jossa ajanhetki t on muuttunut tällä ajanhetkellä ote-tuksi näytteeksi järjestysnumerolla k.

• · · • ·

Oven dynaamisen mallin parametreistä etukäteen pitää 1 tietää sulkupainon massa, moottorin momenttikerroin ja 9 116132 moottorin sisäinen kitkamomentti. Sulkupainon massa voidaan helposti selvittää punnitsemalla. Moottorin momenttikerroin ja moottorin sisäinen kitkamomentti voidaan selvittää dynamometrin avulla. Dynamometrilla 5 voidaan mitata moottorin vääntömomentti moottorin virran funktiona. Tulokset eri virran arvoilla muodostavat likimain suoran T, jonka yhtälö on:

Tiimaa ) = Bl ' 1motor ~ ^μΜηίοτ ~ ^μΰγη ' ( 3 ) 10 jossa T on moottorin vääntömomentti. Lineaarisella regressiolla saadaan tuntemattomat Bl ja T'motor selville regressiosuoran kulmakertoimena ja y-akselin leikkauspisteenä .

15

Moottorin vääntömomentista päästään oveen vaikuttavaan voimaan ottamalla huomioon ovikoneiston voimansiirto-mekanismit. Esimerkkitapauksessa moottorin akselilla on r-säteinen hihnapyörä jonka ympäri kiertävä ham-20 mashihna liikuttaa ovilehtiä. Tällöin ovilehtiä lii kuttava voima saadaan helposti Fmotor = T/r.

:***; Mallista puolestaan voidaan määrittää tuntemattomat • parametrit, jotka tässä yhteydessä ovat oven massa, .···, 25 kallistumisesta johtuva voima ja oveen vaikuttava kit- kavoima. Näistä viimeksi mainittu on se, josta esillä *!!! olevan keksinnön edullisessa sovelluksessa ollaan *'·' kiinnostuneita.

: 30 Eräs esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä tunte- mattomien parametrien määrittämiseksi on esitetty ku-viossa 2. Hissin oven 20 liikettä ohjaa ohjauslogiikka 26, jolta saadaan komento oven avaamiseksi tai sulke-‘Γ miseksi. Ovea liikuttaa tasasähkömoottori, joka on 35 kytketty oviohjauskorttiin. Kyseiseltä kortilta voi- t , daan mitata suoraan moottorin virtaa sekä ns. takosig-naalia. Takosignaali saadaan moottorin takogeneraatto- ίο 116132 riita, joka havaitsee moottorin mekaanisen pyörimisnopeuden. Takosignaali on tässä sovelluksessa tyypillisesti kanttiaallon muotoinen signaali. Kanttisignaa-lin taajuus ja pulssien väli on verrannollinen ovi-5 moottorin ja oven nopeuteen. Kahden peräkkäisen pulssin välillä ovi liikkuu aina saman osamatkan dx.

Oviohjauskortilta saatavat signaalit sekä ohjauslogii-kan antamat komennot ohjataan tietojen keruun ja esi-10 käsittelyn tekevään toiminnalliseen lohkoon 21. Tässä osassa suodatetaan oven liikkeen tiedoista pois ovenavaukset, joissa oven kulkureitillä olevan esteen, tyypillisesti matkustajan, takia ovi joudutaan avaamaan uudelleen kesken sulkuliikkeen. Kahden takopuls-15 sin välisenä ajanjaksona dt ovi ehtii liikkua vakion osamatkan dx. Lohkossa 21 voidaan nyt laskea oven nopeus Vd kullakin ajanhetkellä k: dx v"=^7 141 20 ··· Esikäsittelylohkossa luodaan myös painokertoimet myö- hemmin tapahtuvaa virhetermin laskentaa varten. Paino-kertoimilla voidaan painottaa haluttuja virhetermejä • · t... enemmän kuin muita. Esikäsittelylohkossa 21 yhdiste- • · '*! 25 tään edelleen kaikki oven avauksiin ja sulkemisiin • · · ··* liittyvä tieto jatkokäsittelyä varten.

Tämän jälkeen menetelmässä siirrytään oven dynaamisen • · ·,· · mallin 22 käsittelyyn. Malli on esitelty edellä ja ku- 30 vattu kuviossa 1. Kuten edellä on mainittu, mallin si-säänmenoparametreinä ovat moottorin moment tikerroin, moottorin kitkamomentti, oven sulkijapainon massa, • , *;·’ moottorin virta, ajanjakso dt ja oven nopeus Vd- Mal- : lissa arvioidaan oven kiihtyvyyttä neljän muuttujan 35 funktiona seuraavasti: 11 116132 ~ t? t? ,_YFk(md’FM’F,u,) ad,k imd ’Fμ ’ Ftilt) ( ^ ) jossa ^Fk(·) on oveen ajanhetkellä k vaikuttavien voimien summa. Arvioidusta oven kiihtyvyydestä saadaan 5 arvioitua oven nopeus seuraavasti: vd,k imd > Fμ > Fm,) = vd,o + Σ °d,k (md>Fμ. Ftu, ) dtk ’ (6) k jossa vd;0 on oven nopeus ajanhetkellä t=0.

10

Seuraavassa vaiheessa arvioitu oven nopeus ja esikäsittelyssä laskettu oven nopeus ohjataan erotuslohkoon 23. Mitatusta hetkellisestä nopeudesta vähennetään arvioitu hetkellinen nopeus ja tuloksena saadaan virhe-15 termi ek. Virhetermi ek on kolmen muuttujan, ma, -Ρμ ja Ftilt/ funktio Painokertoimien w± avulla saadaan laskettua ns. neliöity virhetermi E lohkossa 24: E(md , Fm , F„it ) = ^Wkek (md » Fμ > Ftili )2 =min (7) k 20 » « <

Seuraavaksi esillä olevan keksinnön mukaisen menetel-

män lohkokaaviossa siirretään neliöity virhetermi E

;***: optimoijalle 25. Optimoijan tehtävänä on minimoida • · · kolmen muuttujan funktio (7) . Kun minimiarvo on löy-,···, 25 detty, on saatu estimoitua tätä vastaavat muuttujapa- a rametrit oven massalle, oven liikettä vastustavalle . . kitkavoimalle ja oven kallistumisesta johtuvalle voi- • a a * malle.

• » a • i a · * a a ,·*·., 30 Kaikissa kuvioiden 2-4 mukaisissa esimerkeissä sekä a kuvion 1 mallissa on mahdollista kiinnittää yksi tai useampi mallin voimaparametri, mikäli halutaan yksin-'···' kertaistaa mallia ja laskentaa tietyin oletuksin.

12 116132

Kuviossa 3 on esitetty eräs toinen esimerkki keksinnön mukaisesta menetelmästä automaattioven vikaantumisen havaitsemiseksi. Esimerkin toiminta on hyvin lähellä kuviossa 2 esitettyä menetelmää. Hissijärjestelmän oh-5 jauslogiikka 36 antaa ovelle avautumis- tai sulkeutu-miskomennon. Hisseissä, joissa moottorin takosignaalia ei ole saatavilla, täytyy hissin oven liikettä havainnoida jollain muulla tavalla. Yksi tapa on asentaa ovilehteen 30 kiintyvyysanturi, joka havainnoi oven 10 kiihtyvyyttä. Mitattu kiihtyvyys a<j ohjataan tietojen keruun ja esikäsittelyn lohkoon 31. Edellä kuvatun lohkon 21 tavoin esikäsittelylohkossa 31 suodatetaan oven liikkeen tiedoista pois ovenavaukset, joissa oven kulkureitillä olevan esteen takia ovi joudutaan avaa-15 maan uudelleen kesken sulkuliikkeen. Lohkossa 31 lasketaan tämän jälkeen oven nopeus v<3 seuraavan peruskaavan avu11a: vd,k = vd,o + Σ adM (™d > Fu»Fm ) · dh > (8) k 20 . jossa Vd,o on oven alkunopeus ajanhetkellä t=0. Muilta ·;;; osin esikäsittelylohko 31 toimii kuten kuvion 2 esikä- ’···’ sittelylohko 21. Lohkon 31 ja oven dynaamisen mallin * * 32 väliset signaalit ovat kuvion 2 menetelmän mukaiset ·*..,· 25 sillä erotuksella, että virhetermi E lasketaan kiihty- "* vyyksistä nopeuksien sijaan.

• · · • |

Mallissa 32 lasketaan arvioitu oven kiihtyvyys kaaval- : la (5) . Tämä tieto syötetään suoraan erotuslohkoon 33, * · · *'.V 30 jossa vähennetään tässä tapauksessa anturilta saatava mitattu kiihtyvyys ja mallilta saatava arvioitu kiih- • **· tyvyys toisistaan. Saadaan virhetermi e, joka on sa- : _ .· mantyyppinen kolmen muuttujan funktio kuin kuvion 2 esimerkissä. Virhe neliöidään halutuin painotuksin 35 lohkossa 34 kuten edellä on kuvattu. Vastaavasti opti- * · * ‘ ' moija 35 toimii samoin kuin optimoija 25. Tuloksena 13 116132 saadaan samat kolme tuntematonta parametriä kuten edellä.

Eräässä mallin sovellusmuodossa mallin kolme tuntema-5 tonta parametriä määritetään yhden kerran järjestelmän käynnistämisen yhteydessä. Parametrien oikeellisuuden varmistamiseksi tarvitaan useita ovioperaatioita yhtä kerrosta kohden. Sopiva arvio ovioperaatioiden lukumäärälle on vähintään kymmenen. Järjestelmän ollessa 10 tämän jälkeen toimintatilassaan käytössä on aiemmin määritetty järjestelmän malli ja se antaa mahdollisuuden verrata olemassa olevaa mallia uuteen vasta kerättyyn tietoon oven kulusta. Vertaamisen jälkeen voidaan päätellä, onko esimerkiksi kitkavoima Εμ muuttunut mer-15 kittävästi. Selvästi kasvanut kitka oven ja oven kul-kukiskon välillä havaitaan nopeasti virhetermeistä ek eli mallin residuaaleista.

Mallin residuaaleille voidaan tehdä esimerkiksi tilas-20 töllistä analyysiä. Voidaan laskea esimerkiksi keskiarvoa, varianssia, jakauman vinoutumia ja huippujen *.·· lukumäärää. Virhetermille voidaan myös tehdä taajuus- alueen analyysejä. Näillä analyysimenetelmillä voidaan • · saada selville erilaisille vikatilanteille tyypilliset * · ,···, 25 ominaisuudet. Esimerkiksi oven liikettä vastustavan ”! kitkan kasvu näkyy residuaalien keskiarvon poikkeami- * « · t sena nollasta. Tilastollisista suureista tai taajuus-*···’ alueen signaalista tehtävä vikatyypin analyysi luon nollisesti vaatii sen, että vikatyypit on selvästi · 30 eroteltavissa toisistaan ja virheettömästä toimintati- »· * \"· lasta spektrikomponenttien amplitudeja ja taajuuksia ; * * tutkimalla. Tämä saattaa olla hankalaa.

* · « • · *; Toisessa mallin sovellusmuodossa oven toimivuustilan 35 tutkiminen voidaan tehdä edullisesti joka kerta, kun ; ·,: ovi sulkeutuu tai avautuu. Kyseessä on tällöin jatkuva tunnistus. Kerätyn tiedon käsittely ja analysointi on 14 116132 tehtävä kahden ovioperaation välisenä ajanjaksona. Hissin tapauksessa tämän käsittelyjakson on oltava enintään 15 sekunnin luokkaa, joka hissiltä kuluu kahden vierekkäisen kerroksen välisessä ajosyklissä. Tie-5 tenkään jokaista ovioperaatiota ei välttämättä tarvitse ottaa mukaan analyysiin. Tällöin ei haittaa, vaikka yhden operaation analysointi veisi aikaa enemmän kuin mainitun 15 sekunnin verran. Vianhaun tehokkuus luonnollisesti heikkenee tässä tapauksessa. Vaikka jokais-10 ta ovioperaatiota ei otettaisi mukaan analysoitavaksi, niin on silti tärkeää laskea kaikkien kerroskohtaisten ovioperaatioiden lukumäärä. Tämä on olennainen tieto, kun vikaantumisen sattuessa halutaan selvittää oven keskimääräinen käyttöikä.

15

Optimoijän tekemää analysointia voidaan yksinkertaistaa olettamalla oven massa vakioksi. Silti oven massa pitää määrittää järjestelmän käynnistyksen yhteydessä. Käytännössä mallin massaksi kiinnitetään arvo, joka 20 saadaan esimerkiksi kunkin kerroksen 20 ensimmäisestä ovioperaatiosta saatavan massan keskiarvona. Tämän ··· "opetusjakson" jälkeen optimoi ja tehtävänä on löytää arvot kahdelle tuntemattomalle parametrille, oven lii-kettä vastustavalle kitkalle ja oven kallistuksesta ,···# 2 5 aiheutuvalle voimalle. Nyt laskennallinen työmäärä • · pienenee ja parametrien etsintä helpottuu. Opetusjak- ·*’* son jälkeen tässä esillä olevan keksinnön eräässä esi- • · · -1 merkissä menetelmä toimii kuten kuvion 3 menetelmä sillä erotuksella, että md on nyt kiinteä vakiopara- • · ·.· f 30 metri ja että ek ja E ovat kumpikin kahden muuttujan : funktioita.

• · · •

• I

I ·

I · I

Yksi esimerkki tyypillisestä oven vikaantumistilan-

• I

·;** teestä on oven kulkua ohjaavan rullan laakerin vioit- • · · : : 35 tuminen niin, että ovi ei pääse liukumaan jouhevasti rullan päällä. Tällaisessa tilanteessa oven mekanismin kitkavoima kasvaa, vikaantumistavasta riippuen joko 15 116132 hyppäyksenomaisesti tai hitaasti ajan myötä. Tästä tiedosta voidaan yhtenä mahdollisuutena päätellä huollon tarve ja ajankohta.

5 Toinen mahdollinen vikatyyppi on oven sulkulaitteen vioittuminen. Tämä voi johtua esimerkiksi siitä, että huollon takia sulkupaino on poistettu eikä sitä ole muistettu asentaa takaisin. Yksi vikaantumisen syy voi olla sulkupainon vaijerin katkeaminen. Tällainen vika 10 ilmenee kallistuksesta johtuvan voiman Ftiit äkillisenä ja voimakkaana kasvamisena. Voidaan päätellä, että näin voimakas oven kallistuma ei johdukaan todellisesta kallistumasta vaan sulkuvoiman häviämisestä. Tässä yhteydessä seuraa tarve automatisoida sulkulaitteen 15 toimintatilan päättelyä jollain sopivalla menetelmällä. Geneettisiä algoritmeja voidaan käyttää tähän tarkoitukseen. Näillä algoritmeilla voidaan samanaikaisesti määrittää sekä oikea oven malli (jossa joko on mukana sulkulaite tai ei ole) että tuntemattomat voi-2 0 mat ijxooor ja Ftilt. Samalla kun Geneettinen optimoi ja etsii kitka- ja kallistusvoimia, se löytää sen järjes- ·· telmän mallin, joka tuottaa pienimmän kallistusvoiman.

* » » · • · • * < « ·

Geneettisien algoritmien periaatteena on luoda keino- • · t...# 25 tekoinen evoluutio prosessorin laskentalogiikalla. Ky- • · "I se on siitä, miten "populaation" ominaisuuksia ("gee- ·;;ϊ nejä") muuttamalla saadaan mahdollisimman edullinen '··** lopputulos ("fenotyyppi"). Muutosprosessina, geneetti sinä operaatioina, käytetään "valintaa", "risteyttä-· 30 mistä" ja "mutaatiota". Vahvimmat populaation jäsenet : : "selviytyvät" ja näiden ominaisuudet periytyvät seu- :*! raaville sukupolville. Esillä olevan keksinnön mukai- sen menetelmän esimerkissä populaatio on joukko mallin *;·’ parametrivektoreita. Yksi parametrivektori vastaa täs- : 35 sä yhteydessä yhtä kromosomia. Kullakin kromosomilla • · on geenejä. Kukin geeni vastaa tässä yhteydessä yhtä estimoitavaa mallin parametria, jotka nyt ovat sulku- 16 116132 laitteen toiminta, oven kitkavoima ja oven kallistus-voima. Näitä kolmea geeniä yhdessä voidaan kutsua fenotyypiksi. Geneettinen algoritmi toimii niin, että ensin luodaan populaatio umpimähkäisesti valittuine 5 geeniarvoineen. Populaation jokaiselle kromosomille lasketaan "suorituskyky" eli hyvyysarvo, joka tässä esimerkissä on aiemmin kuvattu oven dynaamisen mallin avulla laskettu neliöity virhetermi. Geneettisessä algoritmissa haku etenee sukupolvittain. Jokaisesta sulo kupolvesta suorituskykyisimmät kromosomit valitaan seuraavaan sukupolveen, ts. ne, jotka antavat pienimmän neliöidyn virhetermin arvon. Valinnan jälkeisistä parhaista vaihtoehdoista luodaan seuraava sukupolvi risteytystä ja mutaatiota käyttäen. Geneettisten ope-15 raatioiden tuloksena saadaan uudenlainen populaatio, jossa kromosomien genotyyppi joko kokonaan tai vain osassa geenejä poikkeaa aiemmasta populaatiosta. Uudelle populaatiolle lasketaan suorituskyky eli neli-öidyt virhetermit ja saadaan edelleen tuloksena suori-20 tuskyvyltään paras kromosomi. Tutkitaan tämän jälkeen, suppeneeko (konvergoiko) neliöityjen virhetermien lu-·.·· kujono ja onko jo käsitelty riittävän monta sukupolvea • » I t konvergoimisen takaamiseksi. Viimeisen sukupolven par- • · · haan yksilön geeneistä nähdään lopputuloksena tunte- * · ,···. 25 mattomien voimien suuruudet ja sulkulaitteen toiminta- "! tila.

» · ’*··* Edellä kuvatun geneettisen algoritmin toiminta voidaan yhdistää kumpaankin kaavioon 2 ja 3. Kaaviossa 4 on • · · 30 esimerkinomaisesti esitetty toimintaperiaate, kun ge- • Il ί : neettinen algoritmi on yhdistetty kaavioon 2. Auto- ;·’ maattiovessa 40 mitataan ovimoottorin virtaa ja moot torin takopulssisignaalia. Esikäsittelylohkossa 41 lasketaan oven nopeus, joka ohjataan erotuslohkoon 43 :i>f: 35 ja oven mallille 42. Oven massa oletetaan tässä vaki- ; oksi. Mallissa arvioidaan oven nopeutta, joka ohjataan myös erotuslohkolle 43. Neliöidyn virhetermin laskuri 17 116132 44 ja ns. GA-optimoija 45 muodostavat silmukan, jonka toiminta on kuvattu edellä geneettisen algoritmin kuvauksen yhteydessä. Tieto geeneistä siirtyy GA-optimoijalta 45 virhelaskuriin 44 ja vastaavasti suo-5 rituskyvyn arvo eli neliöity virhetermi E siirtyy virhelaskurilta 44 GA-optimoijalle 45. Optimoijalta saadaan haun lopputuloksena parametrit CD, oor ja Ftiit· CD tarkoittaa sulkulaitteen toimintatilaa, jossa esimerkiksi arvo yksi voi tarkoittaa sulkulaitteen vir-10 heetöntä toimintaa ja arvo nolla sulkulaitteen vikaantumista. Nämä kolme parametriä ohjataan takaisin mallin käyttöön, joten malli ottaa välittömästi huomioon sulkulaitteen toimintakyvyn. Parhaiten järjestelmää kuvaava malli saadaan siis välittömästi selville voi-15 maparametrien lisäksi. Oven avaus ja sulkukomennot tulevat oviohjausjärjestelmältä 46. Oven dynaaminen malli on nyt ~ _ F motor,k ^tilt ~ ~ Fcd (Xd,k ) ~ S^Sn(Vd,k ) ' i^fiMotor μΟοοτ ) / Q \ °door,k — ^ ' mdoor + CD m ^ 20 ··· missä termi CD on yksi, kun sulkulaite on toiminnassa * * **. ja CD on nolla, kun sulkulaite ei toimi. Jotta geneet- t · , tinen optimoi ja pystyisi löytämään sen järjestelmän t·.. mallin, joka tuottaa pienimmän kallistuskulman, on * ·

25 virhefunktioon otettu mukaan myös kallistusvoima F

‘ I · 0 E(CD, Fu, Ftilt) = X wkek (CD, FM, Ftih )2+{G<G\)K- Fuh =min, (10) k * * « jossa K on skaalauskerroin, G on geneettisen algorit- » |

Ί* 30 min sukupolven järjestysnumero ja G1 on sukupolvelle G

1 * ; raja-arvo, jonka jälkeen kallistusvoimaa ei enää oteta mukaan virhefunktoon (10). Tällä järjestelyllä saadaan

* » I

aikaan se, että haun alkuvaiheessa, kun G<G1, haku » löytää oikean järjestelmän mallin ja loppuvaiheessa • 35 tarkentuvat parametrien Fn ja Ftilt arvot.

18 116132 Käytännössä geneettistä algoritmia käytettäessä tarvitaan järjestelmän käynnistyksen yhteydessä ajanjakso, jolla saadaan oven massa määrättyä riittävän tarkasti.

5 Opetusjakson aikana oletetaan sulkulaite toimivaksi ja ensimmäisen ovioperaation jälkeen selvitetään ma, Ρμ^οοΓ ja Ftiit· Laskenta toistetaan niin monen ovioperaation jälkeen, kunnes havaitaan laskettu oven massan arvo riittävän konvergoituneeksi. Tämän jälkeen siirrytään 10 opetusjakson jälkeiseen varsinaiseen kunnonvalvonnan toimintatilaan, jolloin oven massa oletetaan vakioksi, mutta parametri CD:tä ei. Tämä toimintatila on kuvattu edellä kuvion 4 selityksen yhteydessä.

15 Esimerkkinä voidaan tarkkailla oven kitkavoimaa Εμ, kun sulkulaite on poissa järjestelmästä (CD=0). Kitkavoima tyypillisesti pienenee hieman alemmalle tasolle. Tämä johtuu siitä, että sekä vastapainon liikettä että vastapainoa oveen yhdistävän kaapelin liikettä vastustaa 20 kitka. Vastapainon ollessa pois järjestelmästä oveen . vaikuttava kokonaiskitka siis pienenee.

- · · * < · ‘·-·* Oveen vaikuttavaa kitkavoimaa pitkällä aikavälillä mi- tatessa voidaan tarkkailla kitkan muutosnopeutta. Kun -"/· 25 tiedetään normaalissa käytössä tapahtuvasta kulumises- ;· ta aiheutuva kitkavoiman muutoksen nopeus, nähdään, onko tarkasteluhetkeen mennessä tapahtunut epätavallisen voimakasta kulumista tai onko muuta syytä epäillä ; äkillistä vikaantumista. Pitkän aikavälin aikana tar- 30 kastellusta kitkavoiman käyttäytymisestä (tyypillises-;* ti tasaisesta kasvusta) voidaan pyrkiä arvioimaan • ’·· ajanhetki, jolloin vioittumisen riski ylittää tietyn riskirajan. 1

Jos kitkavoima kasvaa askelmaisesti tietyllä ajanhet-* kellä, on syytä epäillä järjestelmän toimivuuden kan nalta vakavaa vikaa. Jos lisäksi oven liikkumisen ai- 19 116132 kana kuuluu ylimääräistä ääntä, voidaan vikatilannetta pitää lähes varmana. Päätelmiä voidaan tehdä myös siitä, miten kitkavoiman suuruus käyttäytyy tällaisen as-kelmaisen hyppäyksen jälkeen. Voima voi pysyä vakiona 5 tai se voi joko kasvaa tai pienetä tasaisesti.

Uudella automaattiovella on käytön alussa ns. sisäänajovaihe, jolloin optimoijalta saatavat parametrit saattavat muuttua jonkin verran ajan funktiona. Si-10 säänajovaiheen jälkeen seuraa varsinainen vakaan toiminnan vaihe, jossa järjestelmän (oven) parametrit pysyvät pitkään käytännössä vakiona. Toisaalta myös vakaan toiminnan vaiheessa saatavat parametriarvot ovat tyypillisesti parempia kuin sisäänajovaiheen paramet-15 riarvot. Vakaan toiminnan vaiheen jälkeen alkaa tapahtua liikkuvien osien löystymistä ja venymiselle alttiiden osien venymistä. Yhtenä esimerkkinä rullat, jotka ohjaavat oven liikettä kiskon päällä, saattavat liikkua tai kulua niin, että kaikki rullat eivät enää 20 ole kosketuksessa oveen koko ajan.

' Kitkan kasvu voi juontaa juurensa monista eri syistä.

Likaa kertyy oven kulkukiskon päälle ja vaikeuttaa * oven sujuvaa liikkumista kiskolla. Toisaalta paikois- 25 sa, joissa tarvitaan voitelua liian suuren kitkan ta- ·;· kia, saatetaan käyttää liikaa voiteluöljyä ja ovi ei • · · » liiku tällöin halutusti. Erityisesti kynnys, jolle hissiasiakkaat usein astuvat hissikoriin astuessaan, ; kerää helposti likaa. Moottorin vikaantuminen luonnol- • ♦ * 30 lisesti näkyy esillä olevan keksinnön mukaisella mene- * » *.*' telmällä saatavista parametreistä. Vastapainon ja oven : '·· välisen kaapelin rispaantuminen näkyy myös parametrin ; FU/d0or kasvamisena. Kitkan sykäyksel linen kasvu voi johtua esimerkiksi ulkoisesta oveen kohdistuvasta me- ♦ 35 kaanisesta ärsykkeestä, kuten esimerkiksi voimakkaasta '· · törmäyksestä tavaroiden lastauksessa. Oven kannatuk sessa syntyvä vika voi myös aiheuttaa yhtäkkisen kit- 20 116132 kavoiman kasvun. Näin voi käydä myös sulkupainon kaapelissa tapahtuvan langan katkeamisen seurauksena. Jos kitkavoiman muutoksen lisäksi järjestelmästä kuuluu ylimääräistä ääntä, on syytä kutsua huolto paikalle 5 välittömästi. Jos sykäyksellesen kitkan kasvun jälkeen kitkavoiman suuruus pysyy vakiona, niin tilanne on hyvä huomioida seuraavan suunnitellun hissijärjestelmän huoltokerran yhteydessä, mutta välittömiä toimenpiteitä ei tässä tilanteessa välttämättä tarvita. Automaatio tioviin liittyvien osien kuluminen aiheuttaa hidasta toimintakyvyn heikkenemistä, joka voi olla joko olennaista tai merkityksetöntä oven virheettömän toiminnan kannalta.

15 Jos kitkavoiman varianssin (keskihajonnan neliö) havaitaan kasvaneen, voidaan päätellä oven mekaniikan kuluneen. Osiin liittyvät liikkumavarat kasvavat ja liikkuvien osien liikeradat rupeavat hiljalleen poikkeamaan merkittävästi uudesta ovi järjestelmästä pieni-20 ne toleransseineen. Kitkavoiman keskiarvo saattaa hy-. vin pysyä vakaana, vaikka varianssi kasvaakin. Tilan teeseen saattaa myös liittyä liikkeestä aiheutuvan ää-nen tason nousua. Varianssia voidaan pitää yhtenä ku- * ’·"· lumisen tason osoittimena.

25 ·;· Vuodenaika voi vaikuttaa kunnonvalvonnan yhteydessä • # I » saataviin ovijärjestelmän parametreihin. Jos ovi on alttiina erityiselle kuumuudelle, kylmyydelle tai kos- : >*> teudelle, saattaa nämä olosuhteiden muutokset heijas- • · · 30 tua myös oveen vaikuttavaan kitkaan. Liikenteen voima- » · *;* kas intensiteetti saattaa myös vaikuttaa niin, että I moottori kuumenee ja sen teho tämän takia alenee. Täl- löin järjestelmä tulkitsee kitkan kasvaneen, mutta to-dellinen syy on moottorin tehon aleneminen. Samoin aa-35 mun ensimmäisien ovioperaatioiden yhteydessä saatetaan i * * • '· saada tavallista korkeampia kitkan arvoja johtuen sii tä, että tällöin järjestelmä ikään kuin kokee "kylmä- 21 116132 käynnistyksen" yön käyttötauon jälkeen. Yksi esimerkki eri kerrosten oviin kohdistuvasta muuttuvasta ympäristötekijästä on ilmanpaineen erot eri kerroksissa. Ilmanvaihtojärjestelmä saattaa aiheuttaa erisuuruisen 5 ilmavirtauksen ovea vasten riippuen siitä, minkä kerroksen ovea tarkastellaan.

Eräs perusmenetelmä viallisen oven havaitsemiseksi on verrata eri kerrosten oville parametrejä Ftilt ja FM,door· 10 Jos jonkun kerroksen Ft±lt merkittävästi poikkeaa yleisestä linjasta, voidaan päätellä, että kyseisen kerroksen tason oven asennuskulma on erilainen kuin muilla ovilla. Toisaalta merkittävästi muista kerroksista poikkeava F^door-m arvo voi merkitä sitä, että tason 15 oven säätörullat on asennettu eri tavalla kuin muille oville.

Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän eräs etu on se, että oven toimintaan liittyvät tiedot voidaan 20 tallentaa. Näin saadaan oven toimintahistorian kattava . tietokanta, josta voidaan suunnitella esimerkiksi so- ; piva ajankohta seuraavalle huollolle. Toimintahistori- asta voidaan suoraan päätellä oven toiminnan nykytila ja jopa ennakoida vikaantumisen todennäköisyys tietyl-25 lä tulevaisuuden ajanhetkellä. Tietokannasta voidaan ·;· edelleen päätellä, mikä on sisäänajovaiheen kesto ja kuinka pitkä on oven ns. vakaan toiminnan vaihe. Tehtyjen huoltotoimenpiteiden vaikutus voidaan myös ha-; väitä tietokannasta.

30

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei ra-j '· joitu edellä selostettuihin sovellutusmuotoihin, jois- : sa keksintöä on selostettu esimerkinomaisesti, vaan keksinnön eri sovellutukset ovat mahdollisia jäljempä-'*, 35 nä esitettyjen patenttivaatimusten rajaaman keksinnöl- lisen ajatuksen puitteissa.

Claims (14)

22 116132

1. Menetelmä hissin tai rakennuksen automaat-tioven kunnonvalvontaan, jossa menetelmässä mitataan oven kiihtyvyyttä tai nopeutta sekä ovea liikuttavan 5 ovimoottorin momenttia, ja jossa menetelmässä määritetään vertailuarvot mainitun automaattioven toimintakyvyn päättelemiseksi, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheet: luodaan ovelle dynaaminen malli, jonka osana ovat 10 oveen vaikuttavat voimat; mallinnetaan oven kiihtyvyys tai nopeus oven dynaamista mallia hyödyntäen; lasketaan virhetermi mitatun ja arvioidun oven kiihtyvyyden tai nopeuden erotuksena; 15 lasketaan oveen kohdistuva kitkavoima minimoimalla mainittu virhetermi tai siitä johdettu virhetermin sisältävä lauseke; ja päätellään oven toimintakyky vertaamalla laskettua kitkavoimaa ja sen muutosta vertailuarvoihin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää ; vaiheen: mitataan oven kiihtyvyyttä käyttämällä kiihty-• * vyysanturia.

3. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 1-2 ·;· mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetel- mä edelleen käsittää vaiheen: « · · mitataan oven nopeutta käyttämällä ovimoottorilta : #·# saatavaa nopeuteen verrannollista signaalia.

4. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 1-3 ·;· mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetel- j ’·· mä edelleen käsittää vaiheet: käytetään dynaamisen mallin parametreinä yhtä tai useampaa parametreistä, joita ovat oven nopeus, ovea 35 liikuttelevan moottorin virta, moottorin momenttiker-’· · roin, moottorin kitkamomentti, oven sulkujousen voima- kerroin ja oven sulkupainon massa; 23 116132 mallinnetaan mallissa oven kiihtyvyys ja nopeus yhden tai useamman parametrin funktiona, joita parametrejä ovat oven massa, oveen kohdistuva kitkavoima ja oven kallistuskulmasta johtuva voima; 5 lasketaan ensimmäinen virhefunktio mitatun hetkel lisen oven nopeuden ja mallissa mallinnetun oven hetkellisen nopeuden erotuksena; lasketaan toinen virhefunktio neliöimällä ensimmäinen virhefunktio ja summaamalla tietyllä aikavälille) lä saadut neliöidyt ensimmäiset virhefunktiot halutuin painokertoimin; lasketaan yksi tai useampi parametreistä, joita ovat oven massa, oveen kohdistuva kitkavoima ja oven kallistuskulmasta johtuva voima, minimoimalla toinen 15 virhefunktio; ja takaisinkytketään lasketut parametrit dynaamiselle mallille käytettäväksi seuraavalla laskentakierroksel-la.

5. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 1-4 20 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetel-. mä edelleen käsittää vaiheet: ; käytetään dynaamisen mallin parametreinä yhtä tai useampaa parametreistä, joita ovat oven kiihtyvyys, • · ovea liikuttelevan moottorin virta, moottorin moment- 25 tikerroin, moottorin kitkamomentti, oven sulkujousen *” voimakerroin ja oven sulkupainon massa; mallinnetaan mallissa oven kiihtyvyys yhden tai useamman parametrin funktiona, joita parametrejä ovat : oven massa, oveen kohdistuva kitkavoima ja oven kal- !!.* 3 0 listuskulmasta johtuva voima; lasketaan kolmas virhefunktio mitatun oven hetkellisen kiihtyvyyden ja mallissa mallinnetun oven het-: kellisen kiihtyvyyden erotuksena; lasketaan neljäs virhefunktio neliöimällä kolmas 35 virhefunktio ja summaamalla tietyllä aikavälillä saa- • · dut neliöidyt kolmannet virhefunktiot halutuin paino kertoimin; 24 116132 lasketaan yksi tai useampi parametreistä, joita ovat oven massa, oveen kohdistuva kitkavoima ja oven kallistuskulmasta johtuva voima, minimoimalla neljäs virhefunktio; ja 5 takaisinkytketään lasketut parametrit dynaamiselle mallille käytettäväksi seuraavalla laskentakierroksel-la.

6. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetel-10 mä edelleen käsittää vaiheet: määritetään oven massan arvo järjestelmän käynnistyksen yhteydessä; ja määritellään oven massa vakioksi oven dynaamisessa mallissa.

7. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää vaiheet: käytetään geneettistä algoritmia oven sulkulaitteen vioittumisen havaitsemiseen; 20 käytetään geneettisessä algoritmissa kromosomia, joka muodostuu sulkulaitteen toimintaa, oveen kohdistuvaa kitkavoimaa ja oven kallistuskulmasta johtuvaa '··' voimaa kuvaavista geeneistä; ‘ käytetään geneettisen algoritmin hyvyysarvona ne- 1,,/ 25 liöityä virhefunktiota; ja ·;· käytetään oven dynaamista mallia geneettisen algo- ritmin fenotyypin määrityksessä.

8. Järjestelmä hissin tai rakennuksen auto-: .*, maattioven kunnonvalvontaan, joka järjestelmä käsit- 30 tää: • · *;* ainakin yhden oven (20, 30, 40), joka liukuu si- *·· jaintipaikassaan vaakasuunnassa; : ' : ohjausjärjestelmän (26, 36, 46) oven avaamiseksi ja sulkemiseksi; I'·. 35 oven kiihtyvyyden tai nopeuden sekä ovea liikutta- *’ * van ovimoottorin momentin mittausvälineet (20, 30, 40) , 25 116132 tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää: oven dynaamisen mallin (22, 32, 42) oveen vaikut-tavine voimineen; 5 oven kiihtyvyyden tai nopeuden mallinnusvälineet (22, 32, 42) dynaamista mallia hyödyntäen; virhetermin laskentavälineet (23, 33, 43, 24, 34, 44. käyttäen tietoja mitatusta ja mallinnetusta oven kiihtyvyydestä tai nopeudesta; 10 oveen kohdistuvan kitkavoiman laskentavälineet (25, 35, 45) mainitun virhetermin tai siitä johdetun virhetermin sisältävän lausekkeen minimoimiseksi; ja oven toimintakyvyn päättelyvälineet (26, 36, 46) lasketun kitkavoiman ja sen muutoksen vertaamiseksi 15 vertailuarvoihin.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää : oviohjauskortin (26, 36, 46) oven ohjausjärjestel-2 0 mänä.

10. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 8- ·;·; 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että jär- *···' jestelmä edelleen käsittää: ”*'· kiihtyvyysanturin (30, 40) oven kiihtyvyyden mit- 25 tausvälineenä.

*!* 11. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 8- 10 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää: : ovimoottorilta saatavan nopeuteen verrannollisen !!.’ 3 0 signaalin (2 0) oven nopeuden mittausvälineenä. ‘I*

12. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 8- 11 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää: 1. välineet dynaamisen mallin (22) yhden tai useamman 35 parametrin määrittämiseksi toimenpitein, joita ovat ♦ » * *· oven nopeuden mittaus, ovea liikuttelevan moottorin virran mittaus, moottorin momenttikertoimen määritys. 26 116132 moottorin kitkamomentin määritys, oven sulkujousen voimakertoimen määritys ja oven sulkupainon massan mittaus; oven nopeuden mallinnusvälineet dynaamisessa mal-5 lissa (22), joka nopeus määritellään yhden tai useamman parametrin funktiona, joita parametrejä ovat oven massa, oveen kohdistuva kitkavoima ja oven kallistus-kulmasta johtuva voima; ensimmäisen virhefunktion laskentavälineet (23), 10 joka virhefunktio saadaan mitatun oven hetkellisen nopeuden ja mallissa mallinnetun oven hetkellisen nopeuden erotuksena; toisen virhefunktion laskentavälineet (24), joka toinen virhefunktio saadaan neliöimällä ensimmäinen 15 virhefunktio (23) ja summaamalla tietyllä aikavälillä saadut neliöidyt ensimmäiset virhefunktiot halutuin painokertoimin (21); ensimmäiset optimointivälineet (25) toisen virhe-funktion (24) minimoimiseksi saaden selville yksi tai 20 useampi parametreistä, joita ovat oven massa, oveen kohdistuva kitkavoima ja oven kallistuskulmasta johtu-;;; va voima; ja ’···* ensimmäisen takaisinkytkennän laskettujen paramet- ‘ * rien ohjaamiseksi dynaamiselle mallille (22) käytettä- 25 väksi seuraavalla laskentakierroksella.

':· 13. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 8- 12 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää: välineet dynaamisen mallin (32) yhden tai useamman 30 parametrin määrittämiseksi toimenpitein, joita ovat oven kiihtyvyyden mittaus, ovea liikuttelevan moottorin virran mittaus, moottorin momenttikertoimen määri-: tys, moottorin kitkamomentin määritys, oven sulkujou- . sen voimakertoimen määritys ja oven sulkupainon massan 35 mittaus; ‘ : oven kiihtyvyyden mallinnusvälineet dynaamisessa mallissa (32), joka kiihtyvyys määritellään yhden tai 27 116132 useamman parametrin funktiona, joita parametrejä ovat oven massa, oveen kohdistuva kitkavoima ja oven kallistuskulmasta johtuva voima; kolmannen virhefunktion laskentavälineet (33), jo-5 ka virhefunktio saadaan mitatun oven hetkellisen kiihtyvyyden ja mallissa mallinnetun oven hetkellisen kiihtyvyyden erotuksena; neljännen virhefunktion laskentavälineet (34), joka neljäs virhefunktio saadaan neliöimällä kolmas vir-10 hefunktio (33) ja summaamalla tietyllä aikavälillä saadut neliöidyt kolmannet virhefunktiot halutuin painokertoimin (31) ; toiset optimointivälineet (35) neljännen virhe-funktion (34) minimoimiseksi saaden selville yksi tai 15 useampi parametreistä, joita ovat oven massa, oveen kohdistuva kitkavoima ja oven kallistuskulmasta johtuva voima; ja toisen takaisinkytkennän laskettujen parametrien ohjaamiseksi dynaamiselle mallille (32) käytettäväksi 20 seuraavalla laskentakierroksella.

14. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 8-;; 13 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että '··’ järjestelmä edelleen käsittää: ’”· kolmannet optimointivälineet (45) geneettisen al- 25 goritmin käyttämiseksi oven sulkulaitteen vioittumisen *:* havaitsemiseen; • · * * mainitut kolmannet optimointivälineet (45) yhden * · · tai useamman parametrin käyttämiseksi geneettisessä ; ,·, algoritmissa kromosomin geeneinä, joita parametrejä > * · 30 ovat sulkulaitteen toiminta, oveen kohdistuva kitka- * · '1* voima ja oven kallistuskulmasta johtuva voima; ; '·· mainitut kolmannet optimointivälineet (45) neli- öidyn virhefunktion (44) käyttämiseksi geneettisen al- goritmin hyvyysarvona; ja 35 mainitut kolmannet optimointivälineet (45) oven dynaa- * i ' misen mallin (42) käyttämiseksi geneettisen algoritmin fenotyypin määrityksessä. 28 116132