JP2009091128A - エレベータの地震管制運転装置 - Google Patents

エレベータの地震管制運転装置 Download PDF

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亮一 酒井
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Abstract

【課題】保守員による地震感知器の復帰のための手動操作を要することなく地震管制運転からの復旧作業を行なうことができ、また、強度の異なる建物毎に地震感知器を設けることなく望ましい地震管制運転を行なわせることができる。
【解決手段】地震感知器8が、X軸、Y軸、Z軸の加速度を検出する三軸加速度計から成り、この三軸加速度計が検出した加速度に対して所定時間毎に所定演算を行ない、地震管制運転指示装置12に演算値に相応する信号を出力する加速度演算装置11を備え、地震管制運転指示装置12は、建物のエレベータに地震管制運転を行なわせる少なくともX軸、Y軸である横軸の加速度値に相応する閾値を書き換え可能に記憶する記憶装置15と、加速度演算装置11から出力される加速度値と記憶装置15に記憶された閾値との大小関係を比較し、比較結果に応じた地震管制運転信号を出力する制御装置14とを含む。
【選択図】図1

Description

本発明は、所定以上の揺れで作動する地震感知器を備えたエレベータの地震管制運転装置に関する。
従来のエレベータの地震管制運転装置に備えられる地震感知器は、地震の発生による振動で作動する機械式接点を備えたものであり、地震が発生した場合にはこの機械式接点の開放を継続させて、地震管制運転が行なわれる。この地震感知器は、地震管制運転からの復帰に際しては復帰コイルを付勢させて機械式接点を閉成させるように構成されており、エレベータが安全に走行可能であるかを保守員が確認後に、上述の地震感知器の機械式接点を閉成させることにより地震管制運転を復旧させるようにしている(特許文献1参照)。
特開2006−151660号公報
上述した従来技術にあっては、地震管制運転からの復旧作業に際して、地震感知器の復帰コイルを付勢して機械式接点を閉成させる保守員による煩雑な手動操作を必要としており、この復旧作業の能率向上を見込めない問題がある。また、エレベータが備えられる建物のそれぞれは一般に建物強度が異なっているが、このように異なる建物強度のそれぞれに対応する望ましい地震管制運転を行なわせるためには、従来の地震感知器は動作点が一つに設定されていることから、強度の異なる建物毎に別の地震感知器が必要になり、費用がかかる問題がある。
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、保守員による地震感知器の復帰のための手動操作を要することなく地震管制運転からの復旧作業を行なうことができ、また、強度の異なる建物毎に地震感知器を設けることなく望ましい地震管制運転を行なわせることができるエレベータの地震管制運転装置を提供することにある。
この目的を達成するために、本発明は、建物に設置され、所定以上の揺れで作動する地震感知器と、この地震感知器の作動によってエレベータに所定の地震管制運転を実施させる地震管制運転信号を出力する地震管制運転指示装置とを備えたエレベータの地震管制運転装置において、上記地震感知器は、X軸、Y軸、Z軸それぞれの加速度を検出する三軸加速度計から成り、上記三軸加速度計が検出した加速度に対して所定時間毎に所定演算を行ない、上記地震管制運転指示装置に演算値に相応する信号を出力する加速度演算装置を備え、上記地震管制運転指示装置は、上記建物の上記エレベータに上記地震管制運転を行なわせる少なくともX軸、Y軸である横軸の加速度値に相応する閾値を書き換え可能に記憶する記憶装置と、上記加速度演算装置から出力される加速度値と上記記憶装置に記憶された閾値との大小関係を比較し、比較結果に応じた上記地震管制運転信号を出力する制御装置とを含むことを特徴としている。
このように構成した本発明は、地震感知器が三軸加速度計から成り、この三軸加速度計で検出された加速度に応じて地震管制運転、及び地震管制運転からの復帰を行なうことから、保守員による地震感知器の復帰のための手動操作を要することなく地震管制運転からの復旧作業を行なうことができる。また、建物の強度に応じて記憶装置の閾値を書き換えることにより、地震感知器の数を少なくすることができる。すなわち、強度の異なる建物毎に地震感知器を設けることなく望ましい地震管制運転を行なわせることができる。
また、本発明は、上記エレベータの地震管制運転装置において、上記加速度演算装置から出力される演算値に相応する信号が、X軸、Y軸である横軸の加速度値に相応する信号を含むとともに、Z軸である縦軸の加速度値に相応する信号と、縦軸の加速度値が所定値になると作動する接点信号と、縦軸の加速度値が所定値になると作動するオープンコレクタ信号のうちの1つの信号を含むことを特徴としている。
また、本発明は、上記エレベータの地震管制運転装置において、上記記憶装置は、上記縦軸の加速度値が所定値を超えると、上記横軸の加速度値を所定時間記憶させる加速度記憶領域を有することを特徴としている。
また、本発明は、上記エレベータの地震管制運転装置において、上記地震管制運転指示装置の上記記憶装置に、横軸の加速度値に相応する複数の異なる閾値を記憶させるとともに、上記地震管制運転指示装置の上記制御装置は、上記エレベータの走行状況に応じて上記記憶装置に記憶される複数の異なる閾値のうちのいずれかの閾値を横軸の加速度値の閾値として選択する加速度値選択手段を含むことを特徴としている。
また、本発明は、上記エレベータの地震管制運転装置において、上記地震管制運転指示装置の上記記憶装置に記憶される横軸の加速度値に相応する複数の異なる閾値は、上記エレベータの停止時に相応する停止時閾値と、この停止時閾値より低く上記エレベータの下降時に相応する下降時閾値と、この下降時閾値より低く上記エレベータの上昇時に相応する上昇時閾値から成り、上記加速度値選択手段は、上記エレベータの停止時には上記停止時閾値を選択し、上記エレベータの下降時には上記下降時閾値を選択し、上記エレベータの上昇時には上記上昇時閾値を選択することを特徴としている。
本発明は、地震感知器が三軸加速度計から成り、この三軸加速度計で検出された加速度に応じて地震管制運転、及び地震管制運転からの復帰を行なうことから、保守員による地震感知器の復帰のための手動操作を要することなく地震管制運転からの復旧作業を行なうことができ、この復旧作業の作業能率を従来に比べて向上させることができる。また、建物の強度に応じて記憶装置の閾値を書き換えることにより、地震感知器の数を少なくすることができ、すなわち、強度の異なる建物毎に地震感知器を設けることなく望ましい地震管制運転を行なわせることができ、これにより地震管制運転にかかる費用を従来よりも低減させることができる。
以下,本発明に係るエレベータの地震管制運転装置を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
図1は本発明に係るエレベータの地震管制運転装置の一実施形態を示す要部ブロック図、図2は本実施形態に備えられる三軸加速度計を示すブロック図、図3,4は本実施形態の動作を示すフローチャートである。
エレベータ装置は図1示すように、エレベータ制御装置1の指令によって図示しないガイドレールに沿って乗りかご2を昇降させる駆動装置3を備えている。この駆動装置3の綱車4に主ロープ5が巻き掛けられ、建物天井6に設置される主ロープ5の一端と綱車4の間の主ロープ5部分には、乗りかご2が掛けられ、主ロープ5の他端と綱車4の間の主ロープ5部分には、釣合い錘7が掛けられている。また、エレベータ制御装置1と乗りかご2の間には、これらを接続するように信号伝送用のテールコード2aが備えられている。
建物の例えば1階付近には、地震感知器8が設置されており、この地震感知器8は、X軸の加速度を検知するX軸加速度計9Aと、Y軸の加速度を検知するY軸加速度計9Bと、Z軸の加速度を検知するZ軸加速度計9Cとを含む三軸加速度計から成っている。また、X軸加速度計9A、Y軸加速度計9B、Z軸加速度計9Cで検出された加速度値である電圧値を所定時間間隔、例えば0.1秒間隔でA/D変換するA/D変換器10A,10B,10Cと、これらのA/D変換器10A,10B,10Cに接続される加速度演算装置11とを備えている。この加速度演算装置11は、A/D変換器10A,10B,10Cから出力されるデジタル電圧値を所定の演算で例えばgal値に変換する処理を行なう。
また、加速度演算装置11に接続される地震管制運転指示装置12は、加速度演算装置11で求めたX軸、Y軸、Z軸のgal値を入力する信号入力部13と、この信号入力部13で入力したX軸、Y軸、Z軸のgal値を図2に示すようにベクトル演算して地震の方向や合成gal値10ABである横軸の加速度値を求めるとともに、地震管制運転指令の可否判断を行なう制御装置14とを含んでいる。
また、この地震管制運転指示装置12は、エレベータの停止時、下降時、上昇時におけるそれぞれの地震管制運転を行なわせる複数の異なる閾値であるX軸とY軸の合成gal値、及び縦軸であるZ軸のgal値を記憶するとともに、Z軸のgal値が所定値すなわち閾値を超えると、所定時間、例えば5分間、X軸とY軸の合成gal値を記憶する加速度記憶領域を有する記憶装置15を含んでいる。この記憶装置15に記憶される横軸であるX軸、Y軸の加速度値に相応する上述した複数の異なる閾値は、例えば、エレベータの停止時に相応する停止時閾値と、この停止時閾値より低くエレベータの下降時に相応する下降時閾値と、この下降時閾値より低くエレベータの上昇時に相応する上昇時閾値から成っている。
上述した制御装置14は、エレベータの走行状況に応じて記憶装置15に記憶される複数の異なる閾値のうちのいずれかの閾値を横軸の加速度値の閾値として選択する加速度値選択手段を含んでいる。この加速度値選択手段は、エレベータの停止時には上述の停止時閾値を選択し、エレベータの下降時には上述の下降時閾値を選択し、エレベータの上昇時には上述の上昇時閾値を選択する処理を行なう。
また、地震管制運転指示装置12は、制御装置14における加速度演算装置11で求めたX軸、Y軸、Z軸のgal値、及びX軸とY軸の合成gal値と、記憶装置15に記憶される閾値のそれぞれとの比較結果に応じて、エレベータ制御装置1に地震管制運転を指示する指令信号を出力するとともに、エレベータ制御装置1から、エレベータ状態信号、例えばエレベータが停止している状態に相応する停止信号、エレベータが下降または上昇している状態に相応する下降信号、上昇信号を、また地震管制運転の復旧信号等を信号線16Rを介して入力するエレベータ停止指令装置16を備えている。
さらに、通信回線17を介してエレベータの異常発生を監視する管制センタ18と遠隔的に接続される通信装置19と、この通信装置19に着脱自在に接続される携帯端末装置20とを備えている。
また、この地震管制運転指示装置12は、Z軸の加速度のgal値が閾値を超えた際に地震管制運転の指令信号を信号線16Pを介してエレベータ制御装置1に出力するするとともに、エレベータ制御装置1に接続される信号線16S間に設けられるラッチ回路21を有している。地震管制運転の指令信号がこのラッチ回路21の端子21Iに入力されると、地震管制運転の指令信号を端子21O及び信号線16Sを介してエレベータ制御装置1に出力するとともに、停電が発生した後に復電しても地震管制運転の指令信号を出力状態で保持し、リセット端子21Rに入力される信号線16Rからの地震管制運転の復旧信号で出力状態が解除されるようになっている。
Z軸の加速度は縦揺れを検出するもので、地震波では通常P波と言われており、図2に示すX軸とY軸すなわち横軸の合成gal値10ABである横揺れを検出するS波に比べ地震波の伝播速度が速いので、地震管制運転指示装置12は、P波を検出すると走行している乗りかご2を一旦最寄階へ所定時間、たとえば1分間待機させて、後に到達するS波に備えるようにする地震管制運転を行なう。
また、上述したエレベータ停止指令装置16は、P波の検出による乗りかご2の最寄階への待機時間が所定時間経過した場合や、S波であるX軸とY軸の合成gal値10ABが記憶装置15に記憶されている閾値、すなわち設定gal値を超えた場合は、エレベータを休止状態とする処理を行なう。エレベータの復旧にあたっては保守員が所定の操作を行なうが、エレベータが復旧すると、このエレベータ停止指令装置16にエレベータ制御装置1からの復旧信号が入力されるようになっている。
なお、通信装置19に接続される携帯端末装置20や管制センタ18から、記憶装置15に記憶されるP波やS波の閾値を更新することが可能になっており、また、記憶装置15に記憶されたS波のデータを携帯端末装置20や管制センタ18から取り出すことも可能になっている。
次に本実施形態の動作を図3,4のフローチャートに基づいて説明する。はじめに、P波及びS波における地震管制運転の動作の説明を行なう。
図3に示すように、地震感知器8は建物の振動をX軸加速度計9A、Y軸加速度計9B、Z軸加速度計9Cで検出し、A/D変換器10A,10B,10Cで所定時間間隔、例えば0.1秒間隔で符号化したX軸、Y軸、Z軸の加速度データを加速度演算装置11へ出力し、加速度演算装置11はX軸、Y軸、Z軸のそれぞれgal値の演算を行ない(ステップS1)、地震管制運転指示装置12の信号入力部13へ出力する。
地震が発生すると、伝播速度の速い縦揺れであるP波がZ軸加速度計9Cで検出されるので、信号入力部13へ入力されたZ軸gal値を再度制御装置14で演算し(ステップS2)、この値が記憶装置15に記憶されるZ軸gal値の閾値、すなわちP波の閾値と比較され(ステップS3)、閾値を超えているとエレベータ停止指令装置16及び信号線16Pを介してエレベータ制御装置1へ、P波の地震管制運転指令である最寄階停止指令信号を出力する(ステップS4)。ここで、最寄階停止指令信号を受信したエレベータ制御装置1は乗りかご2を最寄階へ停止させ(ステップS5)、所定時間すなわち1分が経過すると(ステップS6)、エレベータを通常運転に復旧させ(ステップS7)、このときの復旧信号を信号線16Rを介してエレベータ停止指令装置16へ送信する。
また、制御装置14は、ステップS3でZ軸gal値が閾値を超えていると、後述する伝播速度の遅い横揺れであるS波に係るX軸とY軸のgal値をベクトル計算した合成gal値を、記憶装置15の図示しない記憶領域へ記憶させる操作を開始する(ステップS8)。
次に、制御装置14は、S波に係るX軸とY軸の合成gal値を演算し(ステップS9)、この合成gal値が閾値、すなわちS波の閾値を超えると(ステップS10)、エレベータ停止指令装置16にS波の地震管制運転であるエレベータ停止指令信号を出力させる。ここで、エレベータ停止指令装置16から出力されるエレベータ停止指令信号は(ステップS11)、ラッチ回路21の端子21Iへ入力され、ラッチ回路21を動作させエレベータ停止指令信号の出力状態を保持し(ステップS12)、端子21O及び信号線16Sを介してエレベータ制御装置1へS波の地震管制運転指令であるエレベータ停止指令信号を出力する。
エレベータ停止指令信号を入力したエレベータ制御装置1は、乗りかご2を即時に停止させ(ステップS13)復旧作業が実施されるまでエレベータの停止状態を保持する。
また、ステップS8で、記憶装置15の図示しない記憶領域にX軸とY軸の合成gal値であるS波のgal値が記憶されてから所定時間、すなわち5分が経過すると(ステップS14)、記憶装置15におけるX軸とY軸の合成gal値の記憶を停止させる処理が行なわれる(ステップS15)。
また、ステップS13でS波の地震管制運転により停止したエレベータを復旧させるため、エレベータの保守員は、エレベータに対して所定の操作と確認運転を行なうと(ステップS16)、エレベータは通常運転に復旧するとともに(ステップS17)、エレベータ制御装置1から信号線16Rを介してエレベータ停止指令装置16及びラッチ回路21の端子21Rへ復旧信号が送信され、ラッチ回路21が解除される(ステップS18)。
ここでステップS1のX軸、Y軸、Z軸のgal値の演算、ステップS2のZ軸gal値の演算、ステップS9のX軸、Y軸の合成gal値の演算、ステップS8のX軸とY軸の合成gal値の記憶は、少なくともA/D変換器10A,10B,10Cで変換される所定時間間隔、すなわち0.1秒間隔で行なわれる。
なお、記憶装置15の図示しない記憶領域に記憶されたX軸とY軸の合成gal値であるS波のデータは、地震の大きさに対して建物がどのようにどれくらい揺れたかを検証し、建物の強度の参考とすることや、近くに立てられている建物のデータと比較して地盤の具合の参考として、エレベータの耐震増しの基礎データとすることができる。
次に、エレベータの走行状態に応じてS波の地震管制運転の閾値を変更する手順を説明する。
図4において、地震感知器8は建物の振動をX軸加速度計9A、Y軸加速度計9B、Z軸加速度計9Cで検出し、A/D変換器10A,10B,10Cで所定時間間隔、すなわち0.1秒間隔で符号化したX軸、Y軸、Z軸の加速度データを加速度演算装置11へ出力し、加速度演算装置11はX軸、Y軸、Z軸それぞれのgal値の演算を行ない(ステップSA1)、地震管制運転指示装置12の信号入力部13へ出力し、地震管制運転指示装置12の制御装置14は、信号入力部13へ入力されたX軸とY軸のgal値をベクトル演算してX軸、Y軸の合成gal値であるS波のgal値を求める(ステップSA2)。
一方、エレベータ制御装置1は、エレベータの状態信号である停止信号、下降信号、上昇信号を信号線16Rを介してエレベータ停止指令装置16及び制御装置14へ送信する(ステップSA3)。
エレベータの状態信号を受信した制御装置14は、エレベータの状態信号が停止か(ステップSA4)、下降か上昇かを判定し(ステップSA5)、停止の場合は記憶装置15に記憶されるS波の地震管制運転の閾値から停止用閾値を選択し(ステップSA6)、下降の場合は記憶装置15に記憶されるS波の地震管制運転の閾値から下降用閾値を選択し(ステップSA7)、上昇の場合は記憶装置15に記憶されるS波の地震管制運転の閾値から上昇用閾値を選択する(ステップSA8)。
ここで、停止用閾値を選択した場合、ステップSA2で演算したS波のgal値がステップSA6で選択した停止用閾値を超えているかを判定し(ステップSA9)、エレベータ停止指令装置16にS波の地震管制運転であるエレベータ停止指令信号を出力させる。ここで、エレベータ停止指令装置16から出力されるエレベータ停止指令信号は(ステップS10)、ラッチ回路21の端子21Iへ入力され、ラッチ回路21を動作させエレベータ停止指令信号の出力状態を保持し(ステップS11)、端子21O及び信号線16Sを介してエレベータ制御装置1へS波の地震管制運転指令であるエレベータ停止指令信号を出力する。
エレベータ停止指令信号を入力したエレベータ制御装置1は、乗りかご2を停止状態に保持し(ステップSA12)、復旧作業が実施されるまでエレベータの停止状態の保持を継続する。
また、ステップSA12でS波の地震管制運転により停止したエレベータを復旧させるため、エレベータの保守員は、エレベータに対して所定の操作と確認運転を行なうと(ステップSA13)、エレベータは通常運転に復旧するとともに(ステップSA14)、エレベータ制御装置1から信号線16Rを介してエレベータ停止指令装置16及びラッチ回路21の端子21Rへ復旧信号が送信され、ラッチ回路21が解除される(ステップSA15)。
上述の説明では、ステップSA6で記憶装置15から停止用閾値を選択したが、下降時や上昇時の場合は、下降用閾値(ステップSA7)や上昇用閾値(ステップSA8)が選択される。すなわち、記憶装置15からエレベータの走行状態に基づいた閾値を選択する同様の動作が行なわれる。
一般に地震は、エレベータが停止しているときより走行しているときに発生する方が、昇降路内の長尺物等のエレベータの機器に悪影響を与えるものであり、また上昇時の方が下降時より長尺物であるテールコード2aが、図示しないレールブラケットに引っ掛かり切断する虞が大であり、したがってS波の地震管制運転を行なわせる閾値は停止時、下降時、上昇時の順で低く設定されることになる。
本実施形態によれば、地震感知器8に機械式接点を使用せず、地震管制運転の閾値の設定が記憶部15に記憶された閾値の書き換えにより建物別に容易に行なえるので、保守員による地震感知器8の復帰のための手動操作を要することなく地震管制運転からの復旧作業を行なうことができ、この復旧作業の作業能率を向上させることができるとともに、強度の異なる建物毎に地震感知器8を設けることなく望ましい地震管制運転を行なわせることができ、これにより地震管制運転にかかる費用を低減させることができる。
また、閾値が高gal、低gal、特定gal等、複数の動作点を有する地震管制運転にも一台の地震感知器8で対応できる。
また、建屋耐震増し構造変更等により地震感知器8の動作点変更作業を行なう場合に、手間を掛けずに簡単に実施できる。
なお、本実施形態においては、加速度演算装置11より信号入力部13へZ軸のgal値を出力するようにしたが、加速度演算装置11に予めZ軸のgal値に対するP波地震管制運転の閾値を設け、演算したZ軸のgal値が閾値を超えると、地震管制運転指示装置12へ接点信号やオープンコレクタ信号を出力するようにしてもよい。このようにしても上述した実施形態と同様の効果が得られる。
本発明に係るエレベータの地震管制運転装置の一実施形態を示す要部ブロック図である。 本実施形態に備えられる三軸加速度計を示すブロック図である。 本実施形態の動作を示すフローチャートである。 本実施形態の動作を示すフローチャートである。
符号の説明
1 エレベータ制御装置
2 乗りかご
8 地震感知器
9A X軸加速度計
9B Y軸加速度計
9C Z軸加速度計
10A〜10C A/D変換器
11 加速度演算装置
12 地震管制運転指示装置
13 信号入力部
14 制御装置
15 記憶装置
16 エレベータ停止指令装置
17 通信回線
18 管制センタ
19 通信装置
20 携帯端末装置
21 ラッチ回路

Claims (5)

  1. 建物に設置され、所定以上の揺れで作動する地震感知器と、この地震感知器の作動によってエレベータに所定の地震管制運転を実施させる地震管制運転信号を出力する地震管制運転指示装置とを備えたエレベータの地震管制運転装置において、
    上記地震感知器は、X軸、Y軸、Z軸それぞれの加速度を検出する三軸加速度計から成り、
    上記三軸加速度計が検出した加速度に対して所定時間毎に所定演算を行ない、上記地震管制運転指示装置に演算値に相応する信号を出力する加速度演算装置を備え、
    上記地震管制運転指示装置は、上記建物の上記エレベータに上記地震管制運転を行なわせる少なくともX軸、Y軸である横軸の加速度値に相応する閾値を書き換え可能に記憶する記憶装置と、上記加速度演算装置から出力される加速度値と上記記憶装置に記憶された閾値との大小関係を比較し、比較結果に応じた上記地震管制運転信号を出力する制御装置とを含むことを特徴とするエレベータの地震管制運転装置。
  2. 上記請求項1記載のエレベータの地震管制運転装置において、
    上記加速度演算装置から出力される演算値に相応する信号が、X軸、Y軸である横軸の加速度値に相応する信号を含むとともに、Z軸である縦軸の加速度値に相応する信号と、縦軸の加速度値が所定値になると作動する接点信号と、縦軸の加速度値が所定値になると作動するオープンコレクタ信号のうちの1つの信号を含むことを特徴とするエレベータの地震管制運転装置。
  3. 上記請求項2記載のエレベータの地震管制運転装置において、
    上記記憶装置は、上記縦軸の加速度値が所定値を超えると、上記横軸の加速度値を所定時間記憶させる加速度記憶領域を有することを特徴とするエレベータの地震管制運転装置。
  4. 上記請求項1〜3のいずれか1項記載のエレベータの地震管制運転装置において、
    上記地震管制運転指示装置の上記記憶装置に、横軸の加速度値に相応する複数の異なる閾値を記憶させるとともに、
    上記地震管制運転指示装置の上記制御装置は、上記エレベータの走行状況に応じて上記記憶装置に記憶される複数の異なる閾値のうちのいずれかの閾値を横軸の加速度値の閾値として選択する加速度値選択手段を含むことを特徴とするエレベータの地震管制運転装置。
  5. 上記請求項4記載のエレベータの地震管制運転装置において、
    上記地震管制運転指示装置の上記記憶装置に記憶される横軸の加速度値に相応する複数の異なる閾値は、上記エレベータの停止時に相応する停止時閾値と、この停止時閾値より低く上記エレベータの下降時に相応する下降時閾値と、この下降時閾値より低く上記エレベータの上昇時に相応する上昇時閾値から成り、
    上記加速度値選択手段は、上記エレベータの停止時には上記停止時閾値を選択し、上記エレベータの下降時には上記下降時閾値を選択し、上記エレベータの上昇時には上記上昇時閾値を選択することを特徴とするエレベータの地震管制運転装置。
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