JP2006225104A - エレベータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】地震の影響の判定精度を向上させるとともに、地震後の運転方法を効率的に決め、運転再開までの時間を短縮することができるエレベータ制御装置を得る。
【解決手段】昇降路１内には、昇降路１内の騒音を検出するための複数の騒音計１２ａ〜１２ｅが設置されている。エレベータ制御装置１３には、地震判定部１４が設けられている。地震判定部１４は、地震発生中に生じ時間変動する変動情報を所定時間検出して分析することにより、地震によるエレベータへの影響度を判定し、地震後のエレベータの運転方法を選択する。具体的には、地震判定部１４は、地震発生中に昇降路１内に発生する音を変動情報として分析する。
【選択図】図１

Description

この発明は、地震によるエレベータへの影響を分析する機能を持つエレベータ制御装置に関するものである。

地震によりエレベータが停止した場合、効率良く迅速に復旧を行う必要がある。特に、高層ビルにおいては、エレベータが長時間停止すると、高層階の多くの人が移動できなくなるので問題となる。これに対して、地震時の加速度データからガイドレール等のエレベータ機器に作用する力を演算し、被害を判定するエレベータの地震異常検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、地震後の点検運転時に、昇降路内機器から発生する異常音のレベルに応じて、通常運転再開の可否を判定するエレベータの点検装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平１０−２７９２１５号公報 特開平６−２４７６５７号公報

しかし、特許文献１に示された検出装置では、シミュレーションにより各機器への力及び変位を演算するので、条件設定やパラメータによって誤差を生じ、判定精度が十分ではなかった。また、特許文献２に示された方法は、点検装置により異常の有無を確認する方法であるため、地震の大小によらず点検運転が必要となり、運転再開までにかかる時間が長くなってしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、地震の影響の判定精度を向上させるとともに、地震後の運転方法を効率的に決め、運転再開までの時間を短縮することができるエレベータ制御装置を得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータ制御装置は、地震発生中に時間変動する変動情報を所定時間検出して分析することにより、地震によるエレベータ機器への影響度を判定し、地震後のエレベータの運転方法を選択する地震判定部を備えている。

この発明のエレベータ制御装置は、地震判定部により、地震発生中に時間変動する変動情報を所定時間検出して分析することにより、地震によるエレベータへの影響度を判定するので、地震の影響の判定精度を向上させることができ、さらに地震判定部は、影響度の判定結果に応じて地震後のエレベータの運転方法を選択するので、地震後の運転方法を効率的に決め、運転再開までの時間を短縮することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す概略の構成図である。図において、昇降路１の上部には、駆動装置及びそらせ車２が配置されている。そらせ車２及び駆動装置の駆動シーブ３には、主ロープ４が巻き掛けられている。主ロープ４の一端部には、かご５が吊り下げられている。主ロープ４の他端部には、釣合おもり６が吊り下げられている。

かご５及び釣合おもり６からは、釣合ロープ７が吊り下げられている。釣合ロープ７の一端部は、かご５の下部に接続されている。釣合ロープ７の他端部は、釣合おもり６の下部に接続されている。釣合ロープ７の下端部は、釣合ロープ７に張力を付与する釣合ロープ張り車８に巻き掛けられている。

昇降路１の上部には、かご５の速度を検出するためのガバナ９が設けられている。ガバナ９のガバナシーブには、ガバナロープ１０が巻き掛けられている。ガバナロープ１０の両端部は、かご５に接続されている。ガバナロープ１０の下端部は、昇降路１の下部に設けられたガバナロープ張り車１１に巻き掛けられている。

図１では、地震により主ロープ４、釣合ロープ７及びガバナロープ１０が振動する様子を示している。このようなロープ４，７，１０の振動は、ロープ４，７，１０のほぼ全体で発生するが、図では通常時との比較のため、各ロープ４，７，１０の一部のみが振動した状態を示している。また、かご５の下部には制御ケーブル（図示せず）が接続されており、地震時には、制御ケーブルにも横振動が生じる。

ロープ４，７，１０及び制御ケーブルは、昇降路１内の狭い空間に配置されているので、地震により横振動を生じた場合、昇降路壁や昇降路１内に配置された機器に衝突し、騒音を発生させる。

昇降路１内には、昇降路１内の騒音を検出するための複数の騒音計１２ａ〜１２ｅが設置されている。この例では、騒音計１２ａ〜１２ｃは、昇降路１内の高さが互いに異なる位置に設置されている。また、騒音計１２ｄは、かご５上に設置されている。さらに、騒音計１２ｅは、かご５内に設置されている。

かご５の運転は、エレベータ制御装置１３により制御されている。エレベータ制御装置１３は、かご５の積載荷重を検出する秤装置（図示せず）や、駆動装置又は調速機に設けられたエンコーダ（かご速度・かご位置センサ）（図示せず）等からの信号に基づいて、駆動装置のモータ及びブレーキを制御する。

また、エレベータ制御装置１３は、コンピュータにより構成されており、演算処理部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ及びＲＡＭ等）、及び信号入出力部を有している。記憶部には、エレベータ制御装置１３の機能を実現するためのプログラム（ソフトウエア）が格納されている。演算処理部は、プログラムに基づいて演算処理を実行する。

さらに、エレベータ制御装置１３には、地震判定部１４が設けられている。地震判定部１４は、機械室又はピット等に設置された地震計からの地震検出信号が入力されると、地震発生中に生じ時間変動する変動情報を所定時間検出して分析することにより、地震によるエレベータへの影響度を判定し、地震後のエレベータの運転方法を選択する。

具体的には、地震判定部１４は、地震発生中に昇降路１内に発生する音を変動情報として分析する。このため、騒音計１２ａ〜１２ｅからの信号は、地震判定部１４に入力される。地震判定部１４の機能についても、エレベータ制御装置１３を構成するコンピュータにより実現される。

図２は図１のロープ４，７，１０が地震により横振動したときの振幅の時間変化の一例を示すグラフである。両振幅がＬ以上になるとロープ４，７，１０は昇降路壁又は昇降路機器に衝突し、騒音を発生する。

図３は図１のロープ４，７，１０の横振動により昇降路１内に発生した騒音の音圧データの一例を示すグラフである。地震の揺れが軽微であり、ロープ４，７，１０の振幅がＬより少し大きい程度では、ロープ４，７，１０、制御ケーブル及び昇降路機器等のエレベータ機器に損傷は生じない。このように、エレベータ機器に損傷が生じていないであろうときの騒音の音圧を基準音圧Ｐとする。

これに対し、地震の揺れが大きく、ロープ４，７，１０の振幅が大きくなり、図３に示すように騒音の音圧が基準音圧Ｐを超えた場合、エレベータ機器に損傷が生じる恐れがあると推定される。

図４は図１のロープ４，７，１０の横振動により昇降路１内に発生した騒音が減衰する場合の音圧データを示すグラフである。地震の揺れが収まると、音圧のピーク値は時間とともに減少し、ある時点から０となる。しかし、音圧が０となっても、ロープ４，７，１０は、昇降路壁や昇降路機器に衝突しない範囲で横振動を継続する。

図５は図１のロープ４，７，１０の横振動により昇降路１内に発生した騒音が突然無くなる場合の音圧データを示すグラフである。このように、騒音の音圧が突然０となった場合、ロープ４，７，１０が昇降路機器に引っ掛かったと推定することができる。

次に、地震判定部１４の具体的な機能について説明する。図６は図１の地震判定部１４の機能構成を示すブロック図である。地震計からの地震検出信号がエレベータ制御装置１３に入力されると、エレベータ制御装置１３により地震の程度が判定される。地震強度が十分に小さければ、エレベータは継続して運転される。しかし、地震強度が予め設定された基準値以上であった場合、エレベータの運転は安全に停止される。

エレベータの運転が停止されると、ロープ振動予測部１５は、秤装置からの信号（秤情報）に基づいてかご５の重量を演算し、この重量値と、エンコーダの信号から求められるかご位置情報とから、各ロープ４，７，１０の長さとそれらに作用する力とを演算する。

ロープ振動予測部１５は、固有振動数演算部１６と横振幅演算部１７とを有している。固有振動数演算部１６は、各ロープ４，７，１０の長さとそれらに作用する力との演算結果から、各ロープ４，７，１０の固有振動数を演算する。

一方、騒音計１２ａ〜１２ｅからの出力は、一定周期信号抽出演算部１８に入力される。一定周期信号抽出演算部１８は、騒音計出力を周波数分析し、特定の周波数・周期Ｔ（図２、図３）毎に音圧データを演算する。一定周期信号抽出演算部１８による演算結果と、固有振動数演算部１６による演算結果とは、比較部（騒音源推定部）１９に入力される。比較部１９は、固有振動数演算部１６による演算結果を固有振動数と比較し、騒音を発生しているロープ４，７，１０の種別を特定して、各ロープ４，７，１０についての騒音データを得る。

横振幅演算部１７は、比較部１９から得た騒音データに基づいて、各ロープ４，７，１０の横振動継続時間を演算する。トリガ２０は、一定周期信号抽出演算部１８の演算結果から、音圧のピーク値が０となった時点を検出してタイマ２１を起動させる。地震判定部１４は、横振幅演算部１７で演算された横振動継続時間の間は、エレベータの運転停止状態を継続する。

異常信号検出部２２は、一定周期信号抽出演算部１８の演算結果を監視し、音圧のピーク値が減少予測値を逸脱して突然０となった場合、ロープ４，７，１０が昇降路機器に引っ掛かったと判定する。また、最大音圧抽出演算部２３は、一定周期信号抽出演算部１８の演算結果から、音圧レベルが基準値Ｐを超えたかどうかを監視し、超えた場合はロープ４，７，１０や昇降路機器に損傷を生じたと判定する。

図７は図１の地震判定部１４の動作を示すフローチャートである。地震によりエレベータの運転が停止されると、一定周期信号抽出演算部１８により、一定周期の騒音が発生しているかどうかが判定される（ステップＳ１）。一定周期の騒音が発生していなければ、エレベータが通常運転に復帰される（ステップＳ７）。

また、一定周期の騒音が発生している場合は、最大音圧抽出演算部２３により、音圧レベルが基準値Ｐを超えたかどうかが判定される（ステップＳ２）。音圧レベルが基準値Ｐを超えた場合、ロープ４，７，１０や昇降路機器に損傷を生じたと判定し、エレベータが運転休止にされ、通報システムを介して保守会社に異常が通報される（ステップＳ８）。

音圧レベルが基準値Ｐ以下であれば、異常信号検出部２２により、音圧レベルが減衰無しに突然途切れるかどうかが判定される（ステップＳ３）。音圧レベルが突然０になった場合、ロープ４，７，１０が昇降路機器に引っ掛かったと判定し、エレベータが運転休止にされ、通報システムを介して保守会社に異常が通報される（ステップＳ８）。

音圧レベルが基準値Ｐ以下であり、音圧レベルの突然の途切れが無ければ、音圧レベルが所定時間を超えて継続するかどうかが判定される（ステップＳ４）。音圧レベルが基準値Ｐ以下であり、音圧レベルの突然の途切れが無くても、横振動が減衰せず長時間に渡って継続した場合、ロープ４，７，１０や昇降路機器に損傷を生じた可能性があると判定し、エレベータが運転休止にされ、通報システムを介して保守会社に異常が通報される（ステップＳ８）。

一方、音圧レベルが基準値Ｐ以下で、異常信号検出部２２により異常信号が検出されず、音圧レベルの継続時間も短い場合は、タイマ２１のカウント時間終了後、かご５を低速で走行させながら自動点検が実施される（ステップＳ５）。自動点検中は、異常走行音が発生するかどうかが監視される（ステップＳ６）。

異常走行音が発生しなければ、エレベータが通常運転に復帰される（ステップＳ７）。また、異常走行音が検出された場合、エレベータが運転休止にされ、通報システムを介して保守会社に異常が通報される（ステップＳ８）。

このように、地震判定部１４は、地震後の運転方法として、運転再開、自動点検運転及び運転休止のいずれかを選択可能になっている。エレベータの運転が休止され、保守会社に異常が通報されると、保守員が点検を実施し、必要に応じてロープ４，７，１０の引っ掛かりの解除や部品の修理・交換を行う。そして、安全を確認した上で通常運転を再開する。

また、地震判定部１４で求めた騒音分析の各種データは、記憶部に全て記憶されるとともに、エレベータの監視センタへ送信される。保守員は、これらのデータから、どのロープ４，７，１０がどの位置で昇降路機器と衝突したり引っ掛かったりしたか等の情報を把握することができる。

上記のようなエレベータ制御装置１３では、地震発生中の振動・騒音データ、即ちロープ４，７，１０や制御ケーブル等が昇降路壁や昇降路機器に衝突することにより発生する騒音、又は衝突に至るまでの機器の振動を分析することにより、地震によるエレベータへの影響を判定するので、エレベータ機器の被害を予測し、運転再開までの時間を短縮することができる。即ち、地震の影響の判定精度を向上させるとともに、地震後の運転方法を効率的に決め、運転再開までの時間を短縮することができる。

また、地震判定部１４は、判定結果に応じて、運転再開、自動点検運転及び運転休止のいずれかを選択するので、不具合状況の確認と運転再開とを自動的に実施できる。
さらに、地震判定部１４は、騒音レベルの減衰パターンを求め、エレベータの点検運転が開始可能となる時間を予測するので、短時間に運転再開が可能となる。
さらにまた、地震判定部１４は、騒音計出力から一定時間継続する周期的な信号を抽出するとともに、ロープ４，７，１０の固有振動数を求め、どのロープ４，７，１０が揺れているかを判定するので、地震による不具合箇所の特定が容易になる。

また、地震判定部１４は、周期的な騒音の継続時間を測定し、予め設定された時間を超えて騒音が継続する場合には、ロープ４，７，１０の繰り返しの接触により機器損傷が生じる可能性があると判定する。従って、地震により生じるロープ４，７，１０の横揺れが、昇降路機器に与える影響を精度良く判定できる。
さらに、地震判定部１４は、騒音レベルが突然途切れるのを検出することにより、ロープ４，７，１０が昇降路機器に引っ掛かったと判定するので、ロープ４，７，１０の引っ掛かりの不具合をより確実に判断することができる。

なお、上記の例では、騒音データを用いてロープ横揺れの評価を行ったが、変動情報はこれに限定されるものではなく、例えばロープの横揺れによる張力変動が計測可能なかごや綱止めの振動を用いて評価を行ってもよく、地震後の運転停止時間の決定や運転開始の可否判断を行うことができる。
また、上記の例では、ロープ４，７，１０の揺れの継続時間を測定し、この継続時間を異常の判定基準としたが、例えば騒音の最大音圧レベルを判定基準としてもよい。

この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す概略の構成図である。 図１のロープが地震により横振動したときの振幅の時間変化の一例を示すグラフである。 図１のロープの横振動により昇降路内に発生した騒音の音圧データの一例を示すグラフである。 図１のロープの横振動により昇降路内に発生した騒音が減衰する場合の音圧データを示すグラフである。 図１のロープの横振動により昇降路内に発生した騒音が突然無くなる場合の音圧データを示すグラフである。 図１の地震判定部の機能構成を示すブロック図である。 図１の地震判定部の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 昇降路、４ 主ロープ、７ 釣合ロープ、１０ ガバナロープ、１３ エレベータ制御装置、１４ 地震判定部。

Claims (7)

1. 地震発生中に時間変動する変動情報を所定時間検出して分析することにより、地震によるエレベータ機器への影響度を判定し、地震後のエレベータの運転方法を選択する地震判定部を備えていることを特徴とするエレベータ制御装置。
2. 上記地震判定部は、地震後の運転方法として、運転再開、自動点検運転及び運転休止のいずれかを選択可能になっていることを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
3. 上記地震判定部は、地震発生中に昇降路内に発生する音及び地震発生中のエレベータ機器の振動の少なくともいずれか一方を上記変動情報として分析することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエレベータ制御装置。
4. 上記地震判定部は、上記変動情報の減衰パターンを求め、エレベータの点検運転が開始可能となる時間を予測することを特徴とする請求項３記載のエレベータ制御装置。
5. 上記地震判定部は、音及び振動の少なくともいずれか一方から一定時間継続する周期的な信号を抽出するとともに、エレベータ機器の固有振動数を求め、どのエレベータ機器が揺れているかを判定することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のエレベータ制御装置。
6. 上記地震判定部は、地震発生中に昇降路内に発生する周期的な騒音を上記変動情報として検出するとともに、騒音の継続時間を測定し、予め設定された時間を超えて騒音が継続する場合には、上記昇降路内に配置されたロープ及びケーブルの少なくともいずれか一方が昇降路機器に繰り返し接触したと判定することを特徴とする請求項１記載のエレベータ制御装置。
7. 上記地震判定部は、上記変動情報が突然途切れるのを検出することにより、昇降路内に配置されたロープ及びケーブルの少なくともいずれか一方が昇降路機器に引っ掛かったと判定することを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれかに記載のエレベータ制御装置。

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