JP2010222143A

JP2010222143A - エレベータのロープ監視装置

Info

Publication number: JP2010222143A
Application number: JP2009271119A
Authority: JP
Inventors: Junji Hori; 淳二堀; Junichi Aeba; 純一饗場
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Building Solutions Corp
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2029-11-30
Also published as: JP5203339B2

Abstract

【課題】接点出力しか持たない安価なセンサにより、ロープの部分的変形、地震によるロープ乗り上げの両方を効率的に（低い誤判定率で）検出することを可能にしたエレベータのロープ監視装置を得る。
【解決手段】エレベータのロープが巻き掛けられる巻上機、そらせ車、かご上返し車等に近接して設けられたロープガイドと、ロープの部分的変形によって生じる走行中のロープガイドの振動が閾値を越えたことを検出した時に接点出力する振動検出センサと、振動検出センサから入力される接点入力のうちノイズによる振動を除去し、ロープの部分的変形によって生じるロープガイドの振動からロープの部分的変形を検出する制御盤５とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、ロープの部分的変形を監視するエレベータのロープ監視装置に関するものである。

従来、エレベータ用ロープの部分的変形確認は、保守点検員が定期点検時に目視にて確認することで行っていた。しかし、最近では、常時監視することが求められている。また、地震が発生した場合は、エレベータ復旧前に保守点検員がロープ乗り上げの発生の有無を直接確認する必要があったが、ロープ乗り上げの発生の有無の確認を自動で正確に検出する方法が求められていた。これら両方を確認するために、ロープガイドが受ける振動をセンサで検出する方法が考えられている。

従来技術として、エレベータ巻上機の綱車及びそらせ車の近傍部にロープ外れ止め装置を設け、地震が発生しロープが綱車の溝部より脱落して隣接するロープと綱車溝部間に乗り上げた場合は、外れ止め部が変形することで作動スイッチを作動させることで検出したり、作動スイッチに代えて非接触で検出可能な変位センサなどを用いたエレベータのロープ外れ止め装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１６３５４１号公報

従来のエレベータのロープ外れ止め装置では、ロープ乗り上げ発生の確認はできるが、ロープの部分的変形の確認はできなかった。また、走行中のロープガイドの振動をセンサで検出する方法を用いて、ロープ乗り上げ発生の確認とロープの部分的変形の確認を同時に解決するためには、ロープの部分的変形による振動は小さく、高いＳ／Ｎが得られないため、ロープ乗り上げ発生とロープの部分的変形を区別して判別することができない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、接点出力しか持たない安価なセンサ基板により、ロープの部分的変形、地震によるロープ乗り上げの両方を効率的に（低い誤判定率で）検出することを可能にしたエレベータのロープ監視装置を提供するものである。

この発明に係るエレベータのロープ監視装置においては、エレベータのロープが巻き掛けられる巻上機、そらせ車、かご上返し車等に近接して設けられたロープガイドと、
ロープの部分的変形により、走行中にロープガイドが受ける振動が閾値を越えたことを検出した時に接点出力する振動検出センサと、振動検出センサから入力される接点入力のうちノイズによる振動を除去し、走行中にロープガイドが受ける振動からロープの部分的変形を検出する制御盤とを備えたものである。

また、制御盤は、振動検出センサから入力される接点入力を時刻情報及びかご位置情報と関連付けて記録するものである。

また、制御盤は、振動検出センサから入力される接点入力のうち、ランダムに発生する振動をノイズによる振動と判断して除去し、同一位置で発生する振動をロープの部分的変形による振動と判断するものである。

また、制御盤は、かご位置が予め定めた範囲内にある状態での接点入力頻度が閾値以上になった時にロープの部分的変形の発生と判断するものである。

また、制御盤は、かご位置が予め定めた範囲内にある状態での接点入力頻度の増加率が閾値以上になった時にロープの部分的変形の発生と判断するものである。

また、制御盤は、エレベータの始動時及び停止時に発生する振動に基づく接点入力をマスクするものである。

また、振動検出センサはロープガイドの取付基部側又は取付近傍の取付カバーに設けたものである。

また、制御盤は、地震発生によりエレベータが停止した時に、過去の接点入力時刻と地震発生時刻、又はエレベータ停止時刻とを比較してロープ乗り上げの有無を検出するものである。

この発明によれば、接点出力しか持たない安価なセンサにより、ロープの部分的変形、地震によるロープ乗り上げの両方を効率的に（低い誤判定率で）検出することができるという効果がある。

この発明の実施例１におけるエレベータのロープ監視装置の全体構成を示すブロック構成図である。この発明の実施例１におけるエレベータのロープ監視装置のセンサ側の概略構成を示す要部の断面図である。この発明の実施例１におけるエレベータのロープ監視装置のセンサ側を巻上機に片持ちロープガイドで取り付けた状態を示す説明図である。この発明の実施例１において、ロープの部分的変形としてストランド破断が生じ、これがロープガイドへ衝突する頻度の時系列変化を示す説明図である。この発明の実施例１において、ロープの部分的変形としてストランド破断が生じ、走行中にこれがロープガイドへ衝突することによる振動状況及び振動発生頻度の算出状況を示す説明図である。この発明の実施例１におけるエレベータのロープ監視装置による始動時及び停止時の振動をマスクすることを示す説明図である。この発明の実施例１におけるエレベータのロープ監視装置のセンサ側及び制御盤側の基本動作を説明するフローチャートである。この発明の実施例１におけるエレベータのロープ監視装置によるロープの部分的変形の検出動作を説明するためのフローチャートである。この発明の実施例１におけるエレベータのロープ監視装置による地震発生時のロープ乗り上げを検出する動作を説明するためのフローチャートである。この発明の実施例２におけるエレベータのロープ監視装置によるロープの部分的変形の検出動作を説明するためのフローチャートである。

図１はこの発明の実施例１におけるエレベータのロープ監視装置の全体構成を示すブロック構成図、図２はこの発明の実施例１におけるエレベータのロープ監視装置のセンサ側の概略構成を示す要部の断面図、図３はこの発明の実施例１におけるエレベータのロープ監視装置のセンサ側を巻上機に片持ちロープガイドで取り付けた状態を示す説明図、図４はこの発明の実施例１において、ロープの部分的変形としてストランド破断が生じ、これがロープガイドへ衝突する頻度の時系列変化を示す説明図、図５はこの発明の実施例１において、ロープの部分的変形としてストランド破断が生じ、走行中にこれがロープガイドへ衝突することによる振動状況及び振動発生頻度の算出状況を示す説明図、図６はこの発明の実施例１におけるエレベータのロープ監視装置による始動時及び停止時の振動をマスクすることを示す説明図、図７はこの発明の実施例１におけるエレベータのロープ監視装置のセンサ側及び制御盤側の基本動作を説明するフローチャート、図８はこの発明の実施例１におけるエレベータのロープ監視装置によるロープの部分的変形の検出動作を説明するためのフローチャート、図９この発明の実施例１におけるエレベータのロープ監視装置による地震発生時のロープ乗り上げを検出する動作を説明するためのフローチャートである。

図１において、１はエレベータのロープ監視装置のセンサ側で、ロープガイド振動検出手段２、演算装置３、接点出力手段４から構成されている。５はロープ監視装置の制御盤側で、地震検出手段６、停止手段７、時刻記録手段８、かご位置記録手段９、演算装置１０、記録装置１１から構成されている。
この発明によるロープガイド振動検出手段２は、例えば、図２に示すような構成である。すなわち、巻上機綱車１２に巻き掛けられたロープ１３の外周に地震耐震対策で取り付けられているロープガイド１４又はその近傍に、ロープの部分的変形による走行中のロープガイド１４の振動を捕らえることが可能な加速度計やマイクや接触センサ等の振動検出センサ１５を追加して取り付け、この振動検出センサ１５によりロープの部分的変形を検出するものである。地震耐震対策で取り付けられているロープガイド１４は、ロープ１３が地震の振動で巻上機綱車１２の溝から外れるのを防止するために、ロープ１３に接近するように設けられているので、ロープの部分的変形による走行中のロープガイド１４の振動を捕らえることができ、この振動検出センサ１５によりロープの部分的変形を検出するものである。

図３は巻上機綱車１２にクランク状の片持ちロープガイド１４ａにより振動検出センサ１５が取り付けられた状態を示す説明図である。振動検出センサ１５は、クランク状の片持ちロープガイド１４ａの巻上機綱車１２の取付カバー１６への取付基部近傍（取り付け位置ａ）、クランク状の片持ちロープガイド１４ａの中間部（取り付け位置ｂ）、及びクランク状の片持ちロープガイド１４ａの先端部（取り付け位置ｃ）のいずれかに設置されるものである。振動検出センサ１５の取り付け位置は、取付作業性の面から見れば、巻上機綱車１２の取付カバー１６への取付基部近傍（取り付け位置ａ）や、クランク状の片持ちロープガイド１４ａの中間部（取り付け位置ｂ）が望ましく、先端部（取り付け位置ｃ）はロープ１３が直接当って破損したり、取付作業性が悪い場合がある。なお、ロープガイド振動検出手段２は、巻上機に限らず、そらせ車やコンペンシーブ、かご上返し車等に設けても良いものである。また、地震耐震対策で取り付けられているロープガイドは、クランク状の片持ちロープガイド１４ａに限らず、直線状の両持ちロープガイドであっても良い。

図４はロープの部分的変形としてストランド破断が生じ、これがロープガイドへ衝突する頻度の時系列変化を示す説明図であり、破断発生初期はストランド衝突発生頻度は低いが（図４ａ参照）、破断発生後時間経過するとストランド衝突発生頻度が高くなる（図４ｂ参照）。

また、図５はロープの部分的変形によるロープガイドの振動状況及び振動発生頻度の算出状況を示す説明図であり、エレベータの往復運転をＮ回行った際、ロープの部分的変形による振動が毎回ほぼ同一の位置で発生し、その振動レベルが閾値を越えていることが判る。一方、ノイズによる振動はランダムに毎回異なる位置で発生し、その振動レベルが閾値を越えていることが判る（図５ａ参照）。以上のことから、制御盤５側で各区間での過去Ｎ回中の振動発生頻度を算出する。ロープの部分的変形による振動の場合は一定以上の頻度で発生するので、ノイズによる振動と区別してロープの部分的変形を早期に検出することが可能となる。なお、ランダムに発生するノイズによる振動は振動レベルが閾値を越えていてもロープの部分的変形による振動ではないと判断し、除去する。なお、制御盤５のかご位置記録手段９は、エンコーダデータによりかご位置情報を管理しているので、例えばエンコーダ１００パルス毎に区間を適宜区切ることができる（図５ｂ参照）。

また、図６はエレベータの始動時及び停止時の振動をマスクすることを示す説明図であり、エレベータの始動時に発生する振動及び停止時（ブレーキ時）に発生する振動は、その振動レベルが例え閾値を越えていたとしても接点入力をマスクする。なお、制御盤５は、制御信号から制動（始動、ブレーキ）状態を判定し、この前後に接点入力があっても無視する構成としている。これにより安全なセンサ基板で構成可能となる。

次に、図７によりロープ監視装置のセンサ側及び制御盤側の基本動作について説明する。
センサ１側では、振動検出センサ１５により振動データを取り込み（ステップＳ１）、ステップＳ２で演算装置３により閾値判定を行い、閾値を越えていれば接点出力手段４から接点出力を出力する（ステップＳ３）。ステップＳ２で閾値以下であれば無視する（ステップＳ４、図７ａ参照）。一方、制御盤５側では、センサ１側の接点出力手段４から演算装置１０に接点入力が入力され（ステップＳ５）、ステップＳ６で制御盤５の時刻記録手段８及びかご位置記録手段９により時刻／かご位置記録と関連付けて記録装置１１に記録される（図７ｂ参照）。

次に、図８によりロープ監視装置のロープの部分的変形の検出動作について説明する。
制御盤側によるロープの部分的変形の判定動作は、先ずステップＳ１１で判定動作を開始し、記録装置１１から接点入力区間記録を読み出し（ステップＳ１２）、ステップＳ１３で各区間の接点入力頻度を算出する。ステップＳ１４で接点入力頻度が閾値以上となる区間があるか否かを判定し、接点入力頻度が閾値以上となる区間があれば、ロープの部分的変形を検出し、発報する（ステップＳ１５）。なお、ステップＳ１４で接点入力頻度が閾値以上となる区間がなければ、一定時間待機後判定動作を開始する（ステップＳ１６）。

次に、図９によりロープ監視装置による地震発生時のロープ乗り上げを検出する動作について説明する。
ロープ乗り上げの制御盤側判定動作は、先ずステップＳ２１で地震発生等によりエレベータが停止し、記録装置１１から例えば過去Ｋ回の接点入力時刻Ｔ＝Ｔ_１〜Ｔ_ｋを読み出し（ステップＳ２２）、ステップＳ２３で記録装置１１から例えば地震発生検知時刻Ｔ_earthquakeを読み出す。次に、ステップＳ２４で│Ｔ_earthquake−Ｔ│が閾値以下となるＴ＝Ｔ₁〜Ｔ_ｋがあるか否かを判定し、│Ｔ_earthquake−Ｔ│が閾値以下となるＴ＝Ｔ₁〜Ｔ_ｋがあれば、ロープ乗り上げありと判定する（ステップＳ２５）。なお、ステップＳ２４で│Ｔ_earthquake−Ｔ│が閾値以下となるＴ＝Ｔ₁〜Ｔ_ｋがなければ、ロープ乗り上げ無しと判定する（ステップＳ２６）。なお、地震発生時刻の代わりにエレベータ停止時刻を用いても良い。

図１０はこの発明の実施例２におけるエレベータのロープ監視装置によるロープの部分的変形の検出動作を説明するためのフローチャートである。

上記実施例１では、記録装置１１から接点入力区間記録を読み出し（ステップＳ１２）、ステップＳ１３で各区間の接点入力頻度を算出する場合について説明したが、この実施例２においては、図１０に示すように、制御盤側によるロープの部分的変形の判定動作は、先ずステップＳ３１で判定動作を開始し、記録装置１１から接点入力頻度記録を読み出し（ステップＳ３２）、ステップＳ３３で各区間の接点入力頻度の増加率を算出する。ステップＳ３４で接点入力頻度の増加率が閾値以上となる区間があるか否かを判定し、接点入力頻度の増加率が閾値以上となる区間があれば、ロープの部分的変形を検出し、発報する（ステップＳ３５）。なお、ステップＳ３４で接点入力頻度の増加率が閾値以上となる区間がなければ、一定時間待機後判定動作を開始する（ステップＳ３６）。なお、接点入力頻度の増加率算出方法の一例としては、連続する複数点から最小自乗法により傾きを算出する方法が考えられる。

１ロープ監視装置のセンサ側
２ロープガイド振動検出手段
３演算装置
４接点出力手段
５ロープ監視装置の制御盤側
６地震検出手段
７停止手段
８時刻記録手段
９かご位置記録手段
１０演算装置
１１記録装置
１２巻上機綱車
１３ロープ
１４ロープガイド
１４ａクランク状の片持ちロープガイド
１５振動検出センサ
１６取付カバー

Claims

エレベータのロープが巻き掛けられる巻上機、そらせ車、かご上返し車等に近接して設けられたロープガイドと、
前記ロープの部分的変形により、走行中に前記ロープガイドが受ける振動が閾値を越えたことを検出した時に接点出力する振動検出センサと、
前記振動検出センサから入力される接点入力のうちノイズによる振動を除去し、走行中にロープガイドが受ける振動からロープの部分的変形を検出する制御盤と、
を備えたことを特徴とするエレベータのロープ監視装置。
制御盤は、振動検出センサから入力される接点入力を時刻情報及びかご位置情報と関連付けて記録することを特徴とする請求項１記載のエレベータのロープ監視装置。
制御盤は、振動検出センサから入力される接点入力のうち、ランダムに発生する振動をノイズによる振動と判断して除去し、同一位置で発生する振動をロープの部分的変形による振動と判断することを特徴とする請求項２記載のエレベータのロープ監視装置。
制御盤は、かご位置が予め定めた範囲内にある状態での接点入力頻度が閾値以上になった時にロープの部分的変形の発生と判断することを特徴とする請求項３記載のエレベータのロープ監視装置。
制御盤は、かご位置が予め定めた範囲内にある状態での接点入力頻度の増加率が閾値以上になった時にロープの部分的変形の発生と判断することを特徴とする請求項３記載のエレベータのロープ監視装置。
エレベータのロープが巻き掛けられる巻上機、そらせ車、かご上返し車等に近接して設けられたロープガイドと、
前記ロープの衝突により、走行中に前記ロープガイドが受ける振動が閾値を越えたことを検出した時に接点出力する振動検出センサと、
前記振動検出センサから入力される接点入力のうちノイズによる振動を除去し、走行中にロープガイドが受ける振動からロープの衝突を検出する制御盤と、
を備えたことを特徴とするエレベータのロープ監視装置において、
制御盤は、地震発生によりエレベータが停止した時に、過去の接点入力時刻と地震発生時刻、又はエレベータ停止時刻とを比較してロープ乗り上げの有無を検出することを特徴とするエレベータのロープ監視装置。
制御盤は、エレベータの始動時及び停止時に発生する振動に基づく接点入力をマスクすることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のエレベータのロープ監視装置。
振動検出センサは、ロープガイドの取付基部側又は取付近傍の取付カバーに設けたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のエレベータのロープ監視装置。