JP2005067847A - マンコンベア点検装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】主枠側に受信器の設置が不要で、利用者の利便性を損なうことなく点検を実施できるマンコンベア点検装置を得る。
【解決手段】エスカレーターの所定の踏段11内に鉛直方向の感度が得られるように設けられた加速度センサ1と、所定の踏段11内に設けられ、加速度センサ1の出力信号を計測した計測データとともに計測時刻を出力する信号計測装置2と、加速度センサ1の計測データを計測時刻とともに収集し、前記計測データ及び計測時刻を用いて加速度センサ1が設けられた所定の踏段11が前記エスカレーターの反転部12、13を通過した時刻である反転部通過時刻を検出し、当該計測データの計測時刻に基づき前記反転部通過時刻からの経過時間を求め、踏段位置と反転部通過時刻からの経過時間の関係を規定したテーブルを参照して当該計測データの計測時刻について踏段位置を同定する異常判定装置3とを設けた。
【選択図】図1

Description

この発明は、エスカレーターや動く歩道などの踏段内に加速度センサ等を配置して点検を行うマンコンベア点検装置に関するものである。
従来のマンコンベアの点検装置は、マイクロホン、音信号発信器及び位置信号発信器を装備した発信装置が主枠を循環移動する踏段に設けられる。また、音信号受信器、位置信号受信器、受信を記憶する格納部、音響受信データと基準音響データを比較する演算部及びこの演算部により異常音が発生したときの格納部におけるマイクロホン位置を出力する中央処理部を装備した受信装置が主枠に設けられる。さらに、中央処理部の出力により動作する異常表示手段が主枠に設けられた点検操作盤に設けられる。これによって、主枠の長手に沿って互いに離れた作動的機器の異常音発生及び異常音を発生した作動的機器の位置を異常表示手段によって表示する(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−68657号公報(第1頁、図1)
上述したような従来のマンコンベアの点検装置では、主枠側に音信号受信器、位置信号受信器といった機器を設置しなければならないので、既設マンコンベアの異常点検を行う際には機器取り付けのために長時間停止する必要があり、利用者の利便性を損なうという問題点があった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、既設マンコンベアの異常点検を行う際に機器取り付けのための停止時間を最小限にすることができ、利用者の利便性を向上させることができるマンコンベア点検装置を得るものである。
この発明に係るマンコンベア点検装置は、マンコンベアの所定の踏段内に鉛直方向の感度が得られるように設けられ、計測データを出力するセンサ部と、前記センサ部の計測データを収集し、この収集した計測データ及び前記計測データに対応する計測時刻を用いて前記センサ部が設けられた所定の踏段が前記マンコンベアの反転部を通過した時刻である反転部通過時刻を検出し、当該計測データの計測時刻に基づき前記反転部通過時刻からの経過時間を求め、踏段位置と反転部通過時刻からの経過時間の関係を規定したテーブルを参照して当該計測データの計測時刻について踏段位置を同定する演算処理装置とを設けたものである。
この発明に係るマンコンベア点検装置は、主枠側に基準位置を表す手段を設置することなしに、各計測時刻におけるセンサの出力信号と当該踏段位置を対応させることができる。これにより、既設マンコンベアの異常点検を行う際に機器取り付けのための停止時間を最小限にすることができ、利用者の利便性を向上させることができるという効果を奏する。
実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係るマンコンベア点検装置について図面を参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の構成を示す図である。図1(a)はエスカレーター全体を側面からみた図、同図(b)は踏段を拡大して側面からみた図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
図1において、点検対象となるエスカレーター10の一つまたは複数の踏段11内に、加速度センサ1を、踏段11の鉛直方向の感度が得られる向きに点検時に配置する。この加速度センサ1は、鉛直方向の感度を表す直流成分が測定可能である。
また、信号計測装置2も、同じ踏段11内に設ける。この信号計測装置2は、加速度センサ1に信号線により接続され、加速度センサ1のアナログ出力信号をデジタルデータに変換し計測データとして計測時刻とともに送信する。この信号計測装置2は、A/D変換器と、CPU、メモリ等を備えたマイクロコンピュータなどから構成され、無線の送信機能も有する。なお、加速度センサ1や同等の機能を持ったセンサと信号計測装置2とからセンサ部が構成される。
さらに、異常判定装置3は、エスカレーター10の踏段11内、あるいは踏段11外の任意位置に設置する。この異常判定装置(演算処理装置)3は、CPU、メモリ等を備えたマイクロコンピュータなどから構成され、無線の受信機能も有する。
なお、図1において、エスカレーター10の反転部12及び13は、踏段11が反転する位置を示す。異常判定装置3を信号計測装置2と同じ踏段11内に設ける場合に、両者をデータ線により接続するときには、信号計測装置2の無線の送信機能と異常判定装置3の無線の受信機能は不要となる。
つぎに、この実施の形態1に係るマンコンベア点検装置の動作について図面を参照しながら説明する。
図2は、この発明の実施の形態1に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の異常判定装置の動作を示すフローチャートである。
まず、ステップ101において、異常判定装置3は、信号計測装置2から無線で送られてくるデータ(信号)を収集する。すなわち、計測時刻とともに加速度センサ1の計測データを一定時間間隔で所定時間分、収集してメモリに記憶する。例えば、1ミリ秒(msec)間隔で10分間の加速度センサ1の計測データを収集してメモリに記憶する。また、計測時刻(例えば、9時〜10時(9:00:00〜9:10:00))も計測データに対応付けてメモリに記憶する。つまり、計測データと計測時刻が1対1で対応付けられてメモリに記憶される。なお、異常判定装置3側のタイマにより発生させた時刻を、信号計測装置2から送られてくる計測データと対応させ、計測時刻としてメモリに記憶してもよい。
次に、ステップ102において、エスカレーター10の踏段11の反転時刻を検出する。すなわち、収集した計測データと計測時刻を用いて、加速度センサ1が設けられた踏段11がエスカレーター10の反転部12あるいは反転部13を通過した時刻である反転部通過時刻を検出する。例えば、計測時刻において反転部13を通過した時刻が9時00分10秒(9:00:10)であれば、それが反転部通過時刻となる。
そして、ステップ103において、エスカレーター10の踏段位置を同定する。すなわち、当該計測データの計測時刻に基づき前記反転部通過時刻からの経過時間を求め、「踏段位置」と「反転部通過時刻からの経過時間」の関係を規定したテーブルを参照して、当該計測データの計測時刻について踏段位置を同定する。この後、異常判定を実行する。例えば、踏段11の蛇行による主枠との摩擦等によって発生する所定レベルのノイズが計測データにあれば異常発生と判定する。そして、当該計測データの計測時刻に基づき上記のノイズが発生した踏段位置を異常発生位置として求める。
ここで、上述のテーブルは、予め、エスカレーター10における踏段位置と、踏段11が反転部12あるいは反転部13を通過してから経過した時間との関係を求めて異常判定装置3のメモリに記憶しておく。なお、図3(a)は、エスカレーターにおける各踏段位置を示す図、図3(b)は踏段位置と踏段11が反転部13を通過してからの経過時間の関係を求めたテーブルの例を示す図である。
エスカレーター10の点検時には、収集した加速度センサ1の計測データから反転部通過時刻が得られるので、上記テーブルを用いて各経過時間における踏段位置を求めることができる。例えば、図3(b)に示すテーブルを用いて、反転部通過時刻が9時00分10秒(9:00:10)の場合に、当該計測データの計測時刻が9時00分12秒(9:00:12)のときには、経過時間が2秒(2.0sec)となり、踏段位置(3)と同定する。なお、本実施の形態1では、エスカレーターの運転方向を上昇(アップ)運転(下部から上部へ乗客を輸送する運転)の場合について説明したが、下降(ダウン)運転(上部から下部へ乗客を輸送する運転)についても図3(b)に示すテーブルを変更することにより同様の方法で踏段位置が求められることは言うまでもない。
ここで、反転部通過時刻の検出について図4を参照して説明する。
図4(a)は、加速度センサ1の出力信号(計測データ)の一例を図示している。反転部12と反転部13では、踏段11の向きが表裏反転するため、鉛直方向に感度が得られるように設置した加速度センサ1の計測データは反転部12及び13において正負逆転することになる。従って、加速度センサ1の計測データの正負が反転する時刻を「反転部通過時刻」として検出すればよい。図4(a)中では、加速度センサ1の計測データが負(−)から正(+)へ変わる時刻、例えば9時00分10秒(9:00:10)、すなわち反転部13を通過する瞬間を反転部通過時刻としたが、加速度センサ1の計測データが正(+)から負(−)へ変わる時刻を反転部通過時刻としてもよい。
ただし、踏段11の走行振動の振幅が大きい場合には、反転部12、13以外でもゼロレベルをまたぐことがあり、このような場合、踏段11の走行振動を反転部通過時刻として誤検出してしまう恐れがある。そこで、反転部12、13で観測される正負反転信号は、踏段11の走行振動の信号と比較して周波数帯域が低いという性質があるため、図4(b)に示すように、デジタルローパスフィルタを用いて、加速度センサ1の計測データの低域信号を取り出し、この低域信号の符号が反転する時刻を反転部通過時刻として検出してもよい。本実施の形態1では、反転部通過時刻の検出のためにデジタルローパスフィルタを使用したが、アナログ回路によりローパスフィルタを構成し低域信号を取り出すようにしてもよい。
なお、本実施の形態1では、鉛直方向の感度を表す直流成分が測定可能な加速度センサ1を用いて反転部通過時刻を求めるように構成したが、鉛直方向の傾斜が測定可能な一般的な傾斜センサを使用して、反転部通過時刻を求めるよう構成してもよい。
本実施の形態1によれば、主枠側に基準位置を表す手段を設置することなしに、各計測時刻における加速度センサ1の計測データと当該踏段位置を対応させることができる。これにより、既設エスカレーターの異常点検を行う際に機器取り付けのための停止時間を最小限にすることができ、利用者の利便性を向上させることができる。
また、センサとして光学素子などを使用しないので、汚れの影響を受けにくく、長期間にわたり安定した動作を行うことができる。
実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係るマンコンベア点検装置について図面を参照しながら説明する。この発明の実施の形態2に係るマンコンベア点検装置の構成は、異常判定装置の機能を除き、上記実施の形態1と同様である。
この実施の形態2に係るマンコンベア点検装置の動作について図面を参照しながら説明する。
図5は、この発明の実施の形態2に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の異常判定装置の動作を示すフローチャートである。また、図6は、この発明の実施の形態2に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の加速度センサの出力信号の一例及び処理された信号を示す図である。
図5のステップ201〜203の動作は、上記実施の形態1の図2のステップ101〜103と同様である。
ステップ204において、異常判定装置3は、区間分割を実行する。すなわち、ステップ203で得られた各計測時刻における踏段位置の情報を用いて、加速度センサ1の出力信号(計測データ)列を1周毎の区間に分割する。図6(a)及び(b)で示す例では、加速度センサ1の連続した計測データ列から10周分の計測データ列を取り出している。
次に、ステップ205において、信号処理を実行する。すなわち、ステップ204で取り出した10周分の計測データ列に対して信号処理演算を行い、図6(b)及び(c)に示すように、10周分の信号処理済の信号(データ)列を得る。図6(c)で示す例では、10周分の計測データ列について1周毎における特定周波数帯域の強度を取り出す信号処理演算を行った結果を、10周分の信号処理済のデータ列としている。
ステップ205の信号処理演算は、正常時と異常時の差異が大きくなるような演算であればよく、例えば、FFTやウェーブレット変換等を用いて各時間における周波数強度分布を求め、正常時と異常時の差異が大きくなるような重み係数を周波数強度分布に掛けた値を時間毎に求めるようにしてもよい。
次に、ステップ206において、平均処理を実行する。すなわち、複数周分の信号処理済のデータ列における振幅値を踏段位置毎に平均した、平均信号(平均データ)列を演算する。図6(d)の上段で示す例では、10周分の信号処理済のデータ列を踏段位置毎に平均して平均データ列を求めている。
図6(c)に示すように、大半の異常(異物が踏段間や踏段と主枠の間に挟まったり、踏段などの一部が欠けたりする機械的な異常)は、特定位置において定常的に発生するため、全ての周回の信号処理済のデータ列において同一位置で同一振幅値の信号となる。一方、乗客等による外乱は、周回毎に発生位置がランダムであるので、周回毎に異なる位置で異なる振幅値の信号となる。従って、複数周分の信号処理済のデータ列における振幅値を踏段位置毎に平均していくと、乗客等による外乱は抑制され、特定位置において発生している異常のみが強調されるので、乗客等の外乱が抑制された平均データ列が得られ、乗客等の外乱による誤検知が無くなる。
そして、ステップ207において、異常判定を実行する。すなわち、予め求めておいた正常時の平均データ列と、ステップ206で得られた平均データ列を比較して差異があれば異常発生と判定する。具体的には、踏段位置毎に、予め求めておいた正常時の平均データ列と点検時の平均データ列の差分をとり、差分値が予め設定された値以上になった踏段位置を異常発生位置として求める。
本実施の形態2によれば、エスカレーターの特定箇所で定常的に発生している異常に対応する信号を強調し、乗客等の外乱によって発生するランダムな信号を抑制した上で、エスカレーターに異常が発生していないかどうか判定するようにしたので、誤検知を抑制し確実に異常を検知することができるとともに、異常発生位置を確実に特定することができる。
実施の形態3.
この発明の実施の形態3に係るマンコンベア点検装置について図面を参照しながら説明する。この発明の実施の形態3に係るマンコンベア点検装置の構成は、異常判定装置の機能を除き、上記実施の形態1と同様である。
この実施の形態3に係るマンコンベア点検装置の動作について図面を参照しながら説明する。
図7は、この発明の実施の形態3に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の加速度センサの出力信号を処理した信号を示す図である。
この実施の形態3では、上記実施の形態2のステップ206の平均処理を乗算処理に変更して乗算信号(乗算データ)列を求め、ステップ207の異常判定において、予め求めておいた正常時の乗算データ列と、点検時の乗算データ列を比較して差異があれば異常発生と判定するようにしたものである。
上記乗算処理について図7を用いて詳細に説明する。上記実施の形態2では、複数周分の信号処理済のデータ列における振幅値を踏段位置毎に平均していたが、この実施の形態3では、複数周分の信号処理済のデータ列における振幅値を踏段位置毎に掛け算(乗算)を行い、乗算データ列を得る。
図7(a)に示すように、大半の異常(異物が挟まったり、一部が欠けたりする機械的な異常)は、特定位置において定常的に発生するため、全ての周回の信号処理済のデータ列において同一位置で同一振幅値の信号となる。一方、乗客等による外乱は、周回毎に発生位置がランダムであるので、周回毎に異なる位置で異なる振幅値の信号となる。従って、複数周分の信号処理済のデータ列における振幅値を踏段位置毎に掛け算(乗算)をしていくと、乗客等による外乱は抑制され、特定位置において発生している異常のみが強調されるので、乗客等による外乱が抑制された乗算データ列が得られ、乗客等の外乱による誤検知が無くなる。
本実施の形態3によれば、エスカレーターの特定箇所で定常的に発生している異常に対応する信号を強調し、乗客等の外乱によって発生するランダムな信号を抑制した上で、エスカレーターに異常が発生していないかどうか判定するようにしたので、誤検知を抑制し確実に異常を検知することができるとともに、異常発生位置を確実に把握することができる。
実施の形態4.
この発明の実施の形態4に係るマンコンベア点検装置について図面を参照しながら説明する。図8は、この発明の実施の形態4に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の構成を示す図である。
図8において、この実施の形態4は、上記実施の形態1の構成に加えて、踏段11の左端(図上)とスカートガード14間の距離を測定する距離センサ4と、踏段11の右端(図上)とスカートガード14間の距離を測定する距離センサ5を、踏段11内に配置し、距離センサ4、5の出力値が予め設定された正常範囲外となった位置をスカートガード隙間異常発生位置として検出するものである。
つぎに、この実施の形態4に係るマンコンベア点検装置の動作について図面を参照しながら説明する。
図9は、この発明の実施の形態4に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の異常判定装置の動作を示すフローチャートである。また、図10は、この発明の実施の形態4に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の加速度センサ及び距離センサの出力信号を示す図である。
距離センサ4、5は、踏段11の進行方向に対して直角の左右方向に配置され、踏段11の左右端からスカートガード14までの距離をそれぞれ計測する。この距離センサの種類としては、一般的に距離計測に使用されている渦電流センサ、磁気センサ、光学センサ、超音波センサ等を使用する。測定レンジが0〜5mmの範囲において精度が得られる距離センサであればよい。
信号計測装置2では、加速度センサ1のアナログ出力信号に加えて、距離センサ4、5のアナログ出力信号をデジタルデータに変換して計測する。また、これらの計測データとともに計測時刻を送信する。
まず、ステップ301において、異常判定装置3は、信号計測装置2から無線で送られてくるデータ(信号)を収集する。すなわち、計測時刻とともに加速度センサ1と距離センサ4、5の計測データを同一タイミングの一定時間間隔で所定時間分、収集してメモリに記憶する。つまり、加速度センサ1、距離センサ4、5の計測データと計測時刻が1対1で対応付けられてメモリに記憶される。
次に、ステップ302〜303において、上記実施の形態1の図2のステップ102〜103と同様の処理を実行する。
ステップ304のスカートガードの隙間異常位置の検出について、図10を用いて詳細に説明する。
ステップ303で、各計測時刻における踏段位置が得られているので、踏段位置に対応した距離センサ4、5の計測データを得ることができる。図10(b)に示すように、距離センサ4、5の計測データの振幅値が予め設定しておいた正常範囲外となった計測時刻に対応する踏段位置をスカートガード隙間異常発生位置とする。例えば、距離センサ4、5の出力値が0.5mm〜4mmの場合を正常とし、それ以外の場合を異常とする。
なお、エスカレーターの機構上、反転部12、13付近およびエスカレーターの帰路側などのスカートガード14が存在しない踏段位置においては、距離センサ4、5の出力値が正常範囲外となることが考えられるので、スカートガード14が存在しない踏段位置の距離センサ4、5の出力値については異常検出を行わないように構成してもよい。
また、本実施の形態4を上記実施の形態1に追加する構成で説明したが、上記実施の形態2あるいは上記実施の形態3に追加する構成としてもよい。
本実施の形態4によれば、スカートガード14毎にセンサを配置することなく、少ないセンサ個数で踏段11とスカートガード14間の隙間異常が発生している位置を正確に特定できる。
さらに、上記実施の形態1〜4では、踏段11内に加速度センサ1及び距離センサ4、5を配置しているが、運転時に発生する可聴音を用いて点検を行う場合はマイクロホンを追加してもよいし、運転時に発生する超音波を用いて点検を行う場合はアコースティックエミッション(AE:Acoustic Emission)センサを追加してもよい。この場合、加速度センサ1の計測時刻と同期してマイクロホンあるいはAEセンサの計測を行うよう構成することで、同様の方法でマイクロホンあるいはAEセンサの出力値についても各計測時刻における踏段位置を求めることができ、平均データ列や乗算データ列を算出して異常判定するよう構成できることは言うまでもない。
この発明の実施の形態1に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の構成を示す図である。 この発明の実施の形態1に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の異常判定装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態1に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の踏段位置と反転部を通過してからの経過時間の関係を示す図である。 この発明の実施の形態1に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の加速度センサの出力信号(計測データ)の一例及び出力信号から取出された低域信号を示す図である。 この発明の実施の形態2に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の異常判定装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態2に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の加速度センサの出力信号の一例及び処理された信号を示す図である。 この発明の実施の形態3に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の加速度センサの出力信号を処理した信号を示す図である。 この発明の実施の形態4に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の構成を示す図である。 この発明の実施の形態4に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の異常判定装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態4に係るマンコンベア点検装置としてのエスカレーター点検装置の加速度センサ及び距離センサの出力信号を示す図である。
符号の説明
1 加速度センサ、2 信号計測装置、3 異常判定装置、4、5 距離センサ、10 エスカレーター、11 踏段、12、13 反転部、14 スカートガード。

Claims (4)

  1. マンコンベアの所定の踏段内に鉛直方向の感度が得られるように設けられ、計測データを出力するセンサ部と、
    前記センサ部の計測データを収集し、この収集した計測データ及び前記計測データに対応する計測時刻を用いて前記センサ部が設けられた所定の踏段が前記マンコンベアの反転部を通過した時刻である反転部通過時刻を検出し、当該計測データの計測時刻に基づき前記反転部通過時刻からの経過時間を求め、踏段位置と反転部通過時刻からの経過時間の関係を規定したテーブルを参照して当該計測データの計測時刻について踏段位置を同定する演算処理装置と
    を備えたことを特徴とするマンコンベア点検装置。
  2. 前記演算処理装置は、各計測時刻における踏段位置の情報を用いて前記センサ部の連続した計測データ列を1周毎の区間に分割して複数周分の計測データ列を取り出し、前記複数周分の計測データ列に対して正常時と異常時の差異が大きくなるような信号処理演算を行い、複数周分の信号処理済のデータ列における振幅値を踏段位置毎に平均した平均データ列を演算し、予め求めておいた正常時の平均データ列と前記演算で得られた平均データ列を比較して所定の差異があれば異常発生と判定する
    ことを特徴とする請求項1記載のマンコンベア点検装置。
  3. 前記演算処理装置は、各計測時刻における踏段位置の情報を用いて前記センサ部の連続した計測データ列を1周毎の区間に分割して複数周分の計測データ列を取り出し、前記複数周分の計測データ列に対して正常時と異常時の差異が大きくなるような信号処理演算を行い、複数周分の信号処理済のデータ列における振幅値を踏段位置毎に掛け合わせた乗算データ列を演算し、予め求めておいた正常時の乗算データ列と前記演算で得られた乗算データ列を比較して所定の差異があれば異常発生と判定する
    ことを特徴とする請求項1記載のマンコンベア点検装置。
  4. 前記所定の踏段内に設けられ、踏段端とスカートガード間の距離を測定する距離センサをさらに備え、
    前記センサ部は、前記距離センサの出力信号を計測して出力し、
    前記演算処理装置は、前記距離センサの計測データを収集し、この収集した計測データに対応する各計測時刻における踏段位置の情報を用いて前記距離センサの計測データが予め設定された正常範囲外となった計測時刻に対応する踏段位置をスカートガード隙間異常発生位置として検出する
    ことを特徴とする請求項1、2又は3記載のマンコンベア点検装置。
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