FI121662B

FI121662B - Järjestely ja menetelmä hissijärjestelmän yhteydessä

Info

Publication number: FI121662B
Application number: FI20090293A
Authority: FI
Inventors: Kimmo Selin; Ari Haenninen; Hannu Kuoppala
Original assignee: Kone Corp
Priority date: 2009-08-10
Filing date: 2009-08-10
Publication date: 2011-02-28
Also published as: WO2011018546A1; FI20090293A0

Description

JÄRJESTELY JA MENETELMÄ HISSIJÄRJESTELMÄN YHTEYDESSÄ Keksintö liittyy sähkönkulutuksen rajoittamiseen hissijärjestelmissä.

5 Monien erilaisten tehtävien joukossa hissiryhmäohjauksen perustoimintana on ulko-kutsujen allokointi. Allokoinnin tavoitteena on antaa kutsut hissikorien palveltaviksi siten, että jokin järjestelmää kuvaava tunnusluku olisi mahdollisimman hyvä. Perinteisesti yleisimmin käytetyt tunnusluvut ovat kutsuaikoihin ja matkustajien odotusaikoi-hin liittyviä. Tyypillisesti näistä lasketaan keskiarvoja ja määritetään jakaumia.

10

Hissiryhmän toiminnan tavoitteeksi voidaan asettaa myös hissijärjestelmän energiankulutuksen vähentäminen. Julkaisussa JP 2004083151 A on esitetty ratkaisu, jossa hissiryhmän hissien sähkönkulutusta pyritään vähentämään esimerkiksi sammuttamalla valot hissikorista hissin seisonta-ajaksi. Toiminnan ohjaus tapahtuu tällöin hissi-15 ryhmänohjauksella.

Tällöin ongelmana on, että saavutettava sähkönsäästö jää usein varsin pieneksi. Toisaalta taas vaatimukset hissijärjestelmien sähkönkulutuksen pienentämiseksi ovat viime aikoina lisääntyneet.

20

Muun muassa edellä mainituista syistä esitetään keksintönä järjestely hissijärjestelmän sähkönkulutuksen rajoittamiseksi. Keksinnössä osalta hisseistä katkaistaan sähkön-syöttö älykkäästi hiljaisen liikenteen ajaksi siten, että hissit ovat taas toimintavalmiina 21 kun matkustajamäärät ovat kasvamassa.

0 ™ 25

Keksinnölle tunnusomaisten piirteiden osalta viitataan patenttivaatimuksiin, h*-

CC

Keksinnön mukaisen järjestelyn avulla saavutetaan huomattavasti tunnettua suurempi co en sähkön säästö hissijärjestelmässä. Peruslähtökohtana on, että kaikki hyväksyttävät o g 3 0 hissikutsut palvellaan. Palvelu voidaan kuitenkin toteuttaa hiljaisen liikenteen aikoina o ^ pienemmällä hissikapasiteetilla, jolloin osa hisseistä poistetaan väliaikaisesti käytöstä katkaisemalla näiden sähkönsyöttö kokonaan.

2 Järjestely mahdollistaa hissien sähkönkulutuksen optimoinnin rajoituskriteerien ja hissijärjestelmän toimintaa kuvaavien mittaustietojen avulla. Sähkönkulutusta voidaan täten optimoida esimerkiksi mitatun liikennetilanteen, vuorokaudenajan ja päivämää-5 rän mukaan. Rajoituskriteerit voivat olla käyttäjän syöttämiä. Toisaalta järjestely voi olla myös itseoppiva, jolloin rajoituskriteerit päivittyvät automaattisesti mittaustiedoissa tapahtuvien muutoksien mukaisesti.

Etenkin, mikäli on kyseessä suuret hissiryhmät ja korkeat rakennukset, voidaan lisäkri-10 teerinä ohjausjärjestelyssä pitää maksimiodotusaikaa eli määrätään tietty maksimiodo-tusaika, jonka puitteissa kutsut allokoidaan hisseille samalla sähkönkulutusta minimoiden. Eräässä keksinnön sovellusesimerkissä liikennevirtaa tarkkaillaan jatkuvasti tai liikennetilanne määritetään etukäteen esimerkiksi kellonaikojen ja / tai päivämäärien perusteella, jolloin aina riittävän hiljaisella liikenteellä osa hisseistä voidaan poistaa 15 väliaikaisesti käytöstä.

Keksinnön mukainen järjestely voidaan asentaa hissijärjestelmään helposti myös jälkikäteen, esimerkiksi hissijärjestelmän modernisaation yhteydessä.

2 0 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista järjestelyä kuvio 2 esittää keksinnön mukaista hissijärjestelmää ^ kuvio 3 havainnollistaa väliaikaisesti käytöstä poistettavien hissien valintaa eräässä o , 2 5 keksinnön mukaisessa järjestelyssä δ i h-·

Kuviossa 1 esitettävä järjestely 1 hissijärjestelmän sähkönkulutuksen rajoittamiseksi ir katkaisee sähkönsyötön osalta hissijärjestelmään 10 kuuluvista hisseistä 11A, 11B, co g) 11C hiljaisen liikenteen ajaksi siten, että hissit ovat taas toimintavalmiina kun matkus- o g 3 0 tajamäärät ovat kasvamassa. Järjestely käsittää ohjauslaitteen 2, joka käsittää sisääntu- o ^ lon 3 hissijärjestelmän mittaustiedolle. Ohjauslaite 2 määrittää hissijärjestelmän mit taustiedosta hissijärjestelmän toimintatilanteen. Ohjauslaite 2 valitsee rajoituskriteeriä 3 käyttäen ja toimintatilanteen mukaisesti yhden tai useampia hissejä (11A, 11B, 11C) poistettavaksi väliaikaisesti käytöstä.

Järjestely 1 hissijärjestelmän sähkönkulutuksen rajoittamiseksi käsittää ohjattavia kyt-5 kimiä 5A, 5B, 5C, jotka ovat tässä kontaktoreita, mutta kytkimet voivat olla myös esimerkiksi releitä; toisaalta kytkimet voivat olla myös elektronisia kytkimiä. Kontak-torin 5A, 5B, 5C avautuva kosketin on sovitettu rakennuksen syöttökaapelin 8 ja hissin sähkönsyötön 9A, 9B, 9C väliin. Ohjauslaite 2 käsittää ulostulon 7A, 7B, 7C ohjaussignaalille, jolla syötetään virtaa kontaktorin 5A, 5B, 5C ohjauskelaan ja täten kat-10 kaistaan käytöstä väliaikaisesti poistettavien hissien 11A, 11B, 11C sähkönsyöttö. Kontaktorin avautuvan koskettimen kytkinkontaktin katkeaminen edellyttää aktiivista ohjausta, joten kontakti on auki ja sähkönsyöttö hissiin on katkaistuna vain silloin, kun kontaktorin kelalle syötetään virtaa. Jos esimerkiksi ohjauslaitteeseen 2 tulisi vika ja sähkönsyöttö kontaktorin kelalle katkeaisi, avautuva kosketin sulkeutuisi mahdollista-15 en sähkönsyötön hissiin ja hissi olisi täten ohjauslaitteen 2 viasta huolimatta käyttö-valmiudessa.

Ohjauslaite 2 mittaa kellonaikaa ja arvioi käyttöajankohdan perusteella hissiliikenteen määrää ja täten käyttäjien palvelemiseksi vaadittavaa hissikapasiteettia. Hissiliiken- 2 0 teen määrää voitaisiin arvioida myös esimerkiksi mittaamalla hissikutsujen määrää aikayksikössä tai mittaamalla liikennevirtoja esimerkiksi erilaisilla hissimatkustajien kulkureitille, kuten rakennuksen käytäville ja kerrostasoihin sovitetuilla läheisyysantu- reilla sekä matkustajien mukanaan kantamilla tunnisteilla, kuten rfid -tunnisteilla.

^ Edelleen hissimatkustajien määrää voitaisiin arvioida esimerkiksi hissikorin kuormas- o , 2 5 ta. Myös käyttöpäivämäärä kertoo epäsuorasti tarvittavasta hissikapasiteetista, sillä ° hissiliikenne on usein hiljaisempaa vaikkapa lomakuukausien aikaan.

X

cc

Ohjauslaitteen 2 muistiin voidaan tallentaa esimerkiksi kuvion 3 mukainen taulukko, co g> jossa kellonajan 6A sekä viikonpäivän 6B avulla on taulukoitu rajoituskriteerinä 4 o g 3 0 käyttöajankohdan mukainen tarvittava hissikapasiteetti toimistorakennuksessa, jossa o ^ on kuusi hissiä. Tarvittava hissikapasiteetti jakautuu kellonajan ja viikonpäivien mu kaan siten, että arkipäivinä työaikaan kello 7-17 kaikki hissit ovat käyttö vai miudes- 4 sa; kello 6-7 aamulla ja kello 17 - 19 iltapäivällä vain osa hisseistä on käytössä; edelleen yöaikaan kello 21 - 06 vain yksi hissi on käyttövalmiudessa. Myös viikonloppuna vain osa hisseistä on käyttö vai m i udes sa. Ohjauslaite 2 katkaisee sähkön-syötön rajoituskriteeriä 4 käyttäen valituista ylimääräisistä hisseistä, jolloin hissijärjes-5 telmän sähkönkulutus pienenee oleellisesti.

Ohjauslaite 2 palauttaa hissejä käyttöön kytkemällä hissien sähkönsyötön takaisin siten ennakoivasti, että hissit ovat toipuneet käynnistysviiveestä ja ovat täysin käyttövalmiina hyvissä ajoin ennen kuin matkustajamäärät ovat kasvaneet. Tällä tavoin pyri-10 tään välttämään muutoin aiheutuva ruuhkatilanne.

Kuviossa 2 esitettävässä hissijärjestelmässä 10 ohjauslaite 2 on integroitu hissijärjes-telmän ryhmänohjausyksikköön 12. Ohjauslaite 2 voi käsittää esimerkiksi kuvion 1 ja 3 sovellusesimerkeissä kuvatut toiminnot. Hissijärjestelmässä 10 hissinohjausyksiköt 15 14A, 14B huolehtivat hissien 11A, 11B toiminnan ohjauksesta. Taajuusmuuttajat 15A, 15B syöttävät tehoa hissimoottoriin, hissikorin liikuttamiseksi hissikuilussa. Tehon-syöttö sähköverkosta 16 hissimoottoriin voidaan katkaista pääkontaktoreilla 13A, 13B, jotka on sovitettu taajuusmuuttajan 15A, 15B eteen sähköverkon 16 puolelle. Järjestely hissijärjestelmän 10 sähkönkulutuksen rajoittamiseksi käsittää kontaktorit 5A, 5B 2 0 hissin sähkönsyötön katkaisemiseksi. Nämä kontaktorit 5A, 5B on sovitettu rakennuksen syöttökaapelin 8 ja hissin pääkontaktorin 13A, 13B väliin. Hissin ohjausyksikön 14A, 14B syöttöjohto on liitetty hissin sähkönsyöttöön 9A, 9B ennen pääkontaktoria 13A, 13B. Sähkönsyöttö hissinohjausyksikölle 14A, 14B on täten järjestetty katkaista- ^ vaksi mainituilla hissin syöttökaapelin 8 ja pääkontaktorin 13A, 13B väliin sovitetuilla o , 2 5 kontaktoreilla 5A, 5B. Kun kontaktorin 5A, 5B avautuva kosketin ohjataan auki ryh- ° mänohjausyksikön 12 generoimalla ohjaussignaalilla, katkeaa sähkönsyöttö sekä his sin 14A, 14B taajuusmuuttajalle 15 että hissinohjausyksikölle 14A, 14B, jolloin hissi ir poistuu käytöstä ryhmänohjausyksikön 12 ohjauksella.

co en

(M

o g 3 0 Ryhmänohjausyksikkö 12 mittaa valittuja hissijärjestelmän 10 tietoja ja määrittää πύ ο ^ tatusta tiedosta hissijärjestelmän toimintatilanteen. Ryhmänohjausyksiköllä 12 on määrätty maksimiodotusaika, jonka puitteissa kutsut allokoidaan hissin käyttäjien pal- 5 velemiseksi. Ryhmänohjausyksikkö 12 valitsee väliaikaisesti käytöstä poistettavat hissit 11A, 11B siten, että käytössä oleva kuljetuskapasiteetti on riittävän suuri estämään hissin maksimiodotusajan ylityksen.

5 Kun hissiryhmä otetaan käyttöön, alkaa ryhmänohjausyksikkö 12 seurata rakennuksen liikennevirtoja ja opettelee hiljaisen liikenteen ajankohdat. Opitun perusteella ryhmänohjausyksikkö 12 pystyy kytkemään tarvittavan määrän hissejä 11A, 11B pois liikenteestä hiljaisen liikenteen ajaksi. Kun tiettyyn kellonaikaan (esimerkiksi kello 07 arkisin) liikennemäärät alkavat kasvaa, käynnistää ryhmänohjaus hissejä liikenteeseen 10 riittävän ajoissa (esimerkiksi kello 06:45), jolloin kapasiteettia on tarpeeksi ruuhkan alkaessa.

Erään keksinnön sovellusmuodon mukainen järjestely mahdollistaa myös käyttäjän antamat syötteet, jolloin sähkönsyötön rajoituskriteerejä voidaan muuttaa halutulla 15 tavalla. Jos esimerkiksi tiedetään, että talossa on tiettynä ajankohtana tapahtuma joka vaatii runsaasti hissikapasiteettia, voi käyttäjä muuttaa rajoituskriteerejä siten, että hissejä on käytössä riittävä määrä halutulla ajan hetkellä. Eräässä keksinnön sovellus-muodossa käyttäjä voi muuttaa rajoituskriteerejä myös etäohjauksella esimerkiksi internetin tai langattoman linkin välityksellä.

20 Välineet 5A, 5B, 5C sähkönsyötön katkaisemiseksi voidaan tarvittaessa sovittaa myös siten, että yhdellä ohjattavalla kytkimellä voidaan katkaista useamman hissin 11A, 11B, 11C sähkönsyöttö hissijärjestelmässä 10.

δ , 2 5 Keksinnön mukainen hissijärjestelmä voi käsittää kuljetuskapasiteetiltaan toisistaan ° eroavia hissejä. Myös tällöin väliaikaisesti käytöstä poistettavat hissit voidaan valita ottaen huomioon kulloisessakin käyttötilanteessa tarvittava hissijärjestelmän yhteinen ir kuljetuskapasiteetti. Väliaikaisesti käytöstä poistettavat hissit voidaan myös valita co g) ottamalla huomioon hissien sijainti rakennuksessa, jolloin hissit pyritään pitämään o g 3 0 käyttövalmiina erityisesti rakennuksen vilkkaammin liikennöidyissä osissa, o

(M

6

Keksintöä on edellä kuvattu muutaman sovellusesimerkin avulla. Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei rajoitu pelkästään edellä esitettyihin esimerkkeihin, vaan monet muut sovellukset ovat mahdollisia patenttivaatimuksissa määritetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

5 δ

(M

δ i h-· x en

CL

CO

en

(M

o en o o c\i

Claims

1. Järjestely (1) hissijärjestelmän (10) sähkönkulutuksen rajoittamiseksi; joka järjestely (1) käsittää ohjauslaitteen (2), joka käsittää sisääntulon (3) hissijärjes-5 telmän mittaustiedolle (6A, 6B); ja joka ohjauslaite (2) käsittää rajoituskriteerin (4), hissijärjestelmän sähkönkulutuksen rajoittamiseksi; tunnettu siitä, että järjestely hissijärjestelmän sähkönkulutuksen rajoittamiseksi käsittää välineet sähkönsyötön katkaisemiseksi; 10 ja että välineet sähkönsyötön katkaisemiseksi käsittävät ohjattavan kytkimen (5A, 5B, 5C), joka ohjattava kytkin (5A, 5B, 5C) on sovitettu rakennuksen syöttökaapelin (8) ja hissin sähkönsyötön (9A, 9B, 9C) väliin; ja että ohjauslaite (2) on sovitettu hissijärjestelmän mittaustietoa (6A, 6B) sekä rajoi-tuskriteeriä (4) käyttäen valitsemaan yhden tai useampia hissejä (1 IA, 1 IB, 11C) pois-15 tettavaksi väliaikaisesti käytöstä; ja että ohjauslaite (2) käsittää ulostulon (7A, 7B, 7C) ohjaussignaalille, käytöstä poistettavaksi valittujen hissien (11A, 11B, 11C) sähkönsyötön katkaisemiseksi; ja että mainittu ohjaussignaali on viety mainitulle ohjattavalle kytkimelle (5A, 5B, 5C).

2 0 2. Patettivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että hissijärjestelmän mit taustieto (6A, 6B) käsittää ainakin yhden seuraavista: - hissikutsujen määrä ? - liikennevirta r- x - hissiä odottavien matkustajien määrä cc CL 25. vuorokaudenaika CD CM § - päivämäärä o o ^ - hissikorin kuorma - viikonpäivä

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ohjattava kytkin (5A, 5B, 5C) käsittää avautuvan koskettimen.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että välineet sähkönsyötön katkaisemiseksi käsittävät ainakin kaksi ohjattavaa kytkintä, joista en- 5 simmäinen kytkin (5A) on sovitettu katkaisemaan sähkönsyöttö ensimmäiseen hissiin (11A), ja joista toinen kytkin (5B) on sovitettu katkaisemaan sähkönsyöttö toiseen hissiin (1 IB).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ensimmäinen kytkin (5A) on sovitettu rakennuksen syöttökaapelin (8) ja ensimmäisen hissin sähkönsyötön 10 (9A) väliin, ja toinen kytkin (5B) on sovitettu rakennuksen syöttökaapelin (8) ja toisen hissin sähkönsyötön (9B) väliin.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ohjattava kytkin (5A, 5B, 5C) on kontaktori.

7. Hissijärjestelmä (10), tunnettu siitä, että hissijäijestelmä (10) käsittää jonkin pa-15 tenttivaatimuksen 1-6 mukaisen järjestelyn (1), hissijärjestelmän sähkönkulutuksen rajoittamiseksi.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen hissijärjestelmä, tunnettu siitä, että hissijärjestelmä käsittää ryhmänohjausyksikön (12), ja että ohjauslaite (2) on integroitu ryhmänoh-jausyksikköön (12). 2 0

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen hissijärjestelmä, tunnettu siitä, että ainakin yksi hissi(llA, 11B, 11C) käsittää pääkontaktorin (13A, 13B), ja että välineet (5A, T- 5B, 5C) sähkönsyötön katkaisemiseksi on sovitettu rakennuksen syöttökaapelin (8) ja cm hissin pääkontaktorin (13A, 13B) väliin, o

^ 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen hissijärjestelmä, tunnettu siitä, että hissin ohja- 2. usyksikön (14A, 14B) syöttöjohto on liitetty hissin sähkönsyöttöön (9A, 9B) ennen cc “ pääkontaktoria (13A, 13B), ja että sähkönsyöttö hissin ohjausyksikölle (14A, 14B) on co e?) järjestetty katkaistavaksi käyttäen välineitä (5A, 5B, 5C) sähkönsyötön katkaisemisek- o o si· o (M

11. Menetelmä hissijärjestelmän sähkönkulutuksen rajoittamiseksi, jossa menetelmäs- 3. sä: - mitataan hissijärjestelmän (10) toimintaa - asetellaan hissijärjestelmän sähkönkulutusta toimintatilanteen mukaan tunnettu siitä, että: - valitaan tietyssä toimintatilanteessa yksi tai useampia hissejä (11A, 11B, 11C) 5 poistettavaksi väliaikaisesti käytöstä - katkaistaan sähkönsyöttö väliaikaisesti käytöstä poistettavaksi valittuihin hisseihin (11A, 11B, 11C) avaamalla rakennuksen syöttökaapelin (8) ja hissin sähkönsyötön (9A, 9B, 9C)väliin sovitettu kytkin (5A, 5B, 5C).

12. Hissiryhmän ohjausmenetelmä hissijärjestelmän sähkönkulutuksen rajoittamiseksi, 10 jossa menetelmässä mitataan hissijärjestelmän (10) toimintaa ja asetellaan hissijäijes- telmän sähkönkulutusta toimintatilanteen mukaan, tunnettu siitä, että valitaan tietyssä toimintatilanteessa yksi tai useampia hissejä (11A, 11B, 11C) poistettavaksi väliaikaisesti käytöstä ja katkaistaan sähkönsyöttö väliaikaisesti käytöstä poistettavaksi valittuihin hisseihin (11A, 11B, 11C) avaamalla rakennuksen syöttökaapelin (8) ja hissin 15 sähkönsyötön (9A, 9B, 9C)väliin sovitettu kytkin (5 A, 5B, 5C).

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen ohjausmenetelmä, tunnettu siitä, että määrätään maksimiodotusaika, jonka puitteissa kutsut allokoidaan ja valitaan väliaikaisesti käytöstä poistettavat hissit (11A, 11B, 11C) siten, että käytössä oleva kuljetuskapasiteetti on riittävän suuri estämään mainitun maksimiodotusajan ylityksen. 20 δ CM O 1^ X cc CL CO 05 CM O 05 O O CM