JP2013112516A - Data gathering system for elevator - Google Patents

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Katsuhiro Sumi
克宏 須見
Hiroyuki Kobayashi
広幸 小林
Kimito Idemori
公人 出森
Takayuki Himawari
隆行 樋廻
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure electric power necessary for data transmission, and to securely transmit data of a sensor necessary for a fault diagnosis to the outside without dividing the data thereof.SOLUTION: A sensor 6a for measuring data necessary for the fault diagnosis is installed in a car 101 as one of object devices of the fault diagnosis in elevator facilities. The car 101 is provided with: a vibratory power generating element 5a which generates electric power utilizing vibration during elevator operation; and a data gathering device 4a which stores the electric power obtained by the power generating element 5a as driving electric power of the sensor 6a, gathers the data measured by the sensor 6a and transmits the data to an external monitoring device 1 through a wireless network.

Description

本発明の実施形態は、エレベータの故障診断に必要なセンサのデータを収集するエレベータのデータ収集システムに関する。   Embodiments described herein relate generally to an elevator data collection system that collects sensor data necessary for elevator failure diagnosis.

エレベータでは、点検対象とする機器（例えば乗りかごなど）にセンサを設置しておき、そのセンサのデータを収集して外部の監視装置に伝送するデータ収集システムがある。この種のデータ収集システムでは、通常、センサの駆動電源として電池が使用される。これは、電池を使用せずに既設の物件に電源敷設の工事を行うと、多大な費用が発生してしまうためである。   In an elevator, there is a data collection system in which a sensor is installed in a device to be inspected (for example, a car), and data of the sensor is collected and transmitted to an external monitoring device. In this type of data collection system, a battery is usually used as a driving power source for the sensor. This is because a large amount of money will be generated if a power supply laying work is performed on an existing property without using a battery.

しかし、センサの駆動電源として電池を使用すると、定期的な電池残量の確認、消耗時の電池交換作業などが必要となる。そこで、無線機能付きのセンサにおいて、自家発電により電力を発生し、センサ内部に蓄えるようしたものがある。   However, when a battery is used as a driving power source for the sensor, it is necessary to periodically check the remaining battery level, replace the battery when it is consumed, and the like. Therefore, there is a sensor with a wireless function that generates electric power by self-power generation and stores it inside the sensor.

特開２００５−１５０８２４号公報JP 2005-150824 A 特開２００９−１５９６１９号公報JP 2009-159619 A

上述したように、データ収集システムにおいて、センサの駆動電源として電池を使用した場合には、定期的な電池残量の確認や電池交換作業などが必要となり、エレベータの保守員に負担がかかる。   As described above, in the data collection system, when a battery is used as a driving power source for the sensor, it is necessary to periodically check the remaining battery level, replace the battery, and the like, which places a burden on the elevator maintenance staff.

また、電力貯蔵の機能を備えたセンサでは、貯蔵可能な電力量が少なく、一回の無線伝送時間を制限する必要がある。このため、データ量が多いと、データを分割して伝送しなければならない。したがって、データの伝送に時間がかかり、特に加速度や音などのデータ量の多い計測を行うエレベータには不向きである。   In addition, in a sensor having a power storage function, the amount of power that can be stored is small, and it is necessary to limit a single wireless transmission time. For this reason, if the amount of data is large, the data must be divided and transmitted. Therefore, it takes time to transmit data, and it is not suitable for an elevator that performs measurement with a large amount of data such as acceleration and sound.

本発明が解決しようとする課題は、データ伝送に必要な電力を確保でき、故障診断に必要なセンサのデータを分割することなく外部に確実に伝送することのできるエレベータのデータ収集システムを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an elevator data collection system that can secure power necessary for data transmission and can reliably transmit sensor data necessary for failure diagnosis to the outside without being divided. That is.

本実施形態に係るエレベータのデータ収集システムは、エレベータ設備内の故障診断対象機器に設置され、上記故障診断対象機器の故障診断に必要なデータを計測するセンサと、上記故障診断対象機器に設けられ、エレベータ運転中の振動を利用して発電する発電素子と、この発電素子によって得られた電力を上記センサの駆動電力として蓄えると共に、上記センサによって計測されたデータを収集して外部の監視装置に無線ネットワークを介して伝送するデータ収集装置とを具備する。   The elevator data collection system according to the present embodiment is installed in a failure diagnosis target device in an elevator facility, and is provided in a sensor that measures data necessary for failure diagnosis of the failure diagnosis target device and the failure diagnosis target device. The power generation element that generates power using vibration during elevator operation and the electric power obtained by the power generation element are stored as the driving power of the sensor, and the data measured by the sensor is collected to an external monitoring device. And a data collection device for transmitting via a wireless network.

図１は一実施形態に係るエレベータのデータ収集システムの全体構成を模式的に示した図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of an elevator data collection system according to an embodiment. 図２は同実施形態におけるデータ収集システムの中継装置の内部構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the relay device of the data collection system in the same embodiment. 図３は同実施形態におけるデータ収集システムのデータ収集装置の内部構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the data collection device of the data collection system according to the embodiment. 図４は同実施形態におけるデータ収集システムの発電機構の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a power generation mechanism of the data collection system in the same embodiment. 図５は同実施形態における乗りかごの側面の下端部に発電素子を設置した例を示す図である。FIG. 5 is a view showing an example in which a power generation element is installed at the lower end of the side surface of the car in the embodiment. 図６は同実施形態における乗りかごが乗場付近を走行しているときの気流の流れを説明するための図である。FIG. 6 is a view for explaining the flow of the airflow when the car in the embodiment is traveling near the landing. 図７は同実施形態におけるデータ収集システムの２段階充電動作を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a two-stage charging operation of the data collection system in the same embodiment. 図８は同実施形態におけるデータ収集システムの定時刻データ収集動作を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a fixed time data collection operation of the data collection system in the embodiment. 図９は同実施形態におけるデータ収集システムの指定データ収集動作を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a designated data collection operation of the data collection system in the same embodiment. 図１０は同実施形態におけるデータ収集システムの収集指令テーブルの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a collection command table of the data collection system in the same embodiment.

以下、図面を参照して実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

（システム構成）
図１は一実施形態に係るエレベータのデータ収集システムの全体構成を模式的に示した図である。 (System configuration)
FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of an elevator data collection system according to an embodiment.

本実施形態におけるエレベータのデータ収集システムは、監視装置１と、この監視装置１に通信ネットワーク２を介して接続された複数台の中継装置３ａ，３ｂ，３ｃ…と、これらの中継装置３ａ，３ｂ，３ｃ…に無線接続される複数台のデータ収集装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…とを備える。   The elevator data collection system according to this embodiment includes a monitoring device 1, a plurality of relay devices 3a, 3b, 3c... Connected to the monitoring device 1 via a communication network 2, and these relay devices 3a, 3b. , 3c,..., 3c, a plurality of data collection devices 4a, 4b, 4c, 4d,.

監視装置１は、外部の監視センタ内に設置されている。この監視装置１は、各物件のエレベータの運転状態を通信ネットワーク２を介して遠隔監視している。この監視装置１から出力される指令情報は、通信ネットワーク２を介して中継装置３ａ，３ｂ，３ｃ…に送られる。   The monitoring device 1 is installed in an external monitoring center. The monitoring device 1 remotely monitors the operation state of the elevator of each property via the communication network 2. The command information output from the monitoring device 1 is sent to the relay devices 3a, 3b, 3c... Via the communication network 2.

中継装置３ａ，３ｂ，３ｃ…は、各物件毎にエレベータの昇降路内などに設けられており、それぞれに通信ネットワーク２に接続されている。これらの中継装置３ａ，３ｂ，３ｃ…は、監視装置１から送られてきた指令情報に従って、管理下にあるデータ収集装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…に無線接続して指令情報を伝達する。   The relay devices 3a, 3b, 3c,... Are provided in the elevator hoistway for each property, and are connected to the communication network 2 respectively. These relay devices 3a, 3b, 3c... Transmit the command information by wireless connection to the data collection devices 4a, 4b, 4c, 4d... Under management in accordance with the command information sent from the monitoring device 1.

データ収集装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…は、それぞれにエレベータ設備内の故障診断対象機器に設置されたセンサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…によって測定されたデータを収集する装置である。これらのデータ収集装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…は、小型の無線端末としての機能を有し、センサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…のデータを無線ネットワークにより中継装置３ａ，３ｂ，３ｃ…に伝送する。   The data collection devices 4a, 4b, 4c, 4d,... Are devices that collect data measured by the sensors 6a, 6b, 6c, 6d,. These data collection devices 4a, 4b, 4c, 4d ... have a function as a small wireless terminal, and the data of the sensors 6a, 6b, 6c, 6d ... are transferred to the relay devices 3a, 3b, 3c ... by a wireless network. To transmit.

なお、図１では、データ収集装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…とセンサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…が分離されているが、実際には一体化されて、故障診断対象機器に設置されている。つまり、本実施形態において、センサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…は、無線端末であるデータ収集装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…と一体化されて、無線センサとして使用されるものである。   1, the data collection devices 4a, 4b, 4c, 4d... And the sensors 6a, 6b, 6c, 6d... Are separated, but are actually integrated and installed in the failure diagnosis target device. Yes. In other words, in the present embodiment, the sensors 6a, 6b, 6c, 6d... Are integrated with the data collection devices 4a, 4b, 4c, 4d.

エレベータ設備内の故障診断対象機器とは、具体的にはエレベータの乗りかご１０１、カウンタウェイト１０２、巻上機１０３、制御盤１０４などである。   The failure diagnosis target devices in the elevator facility are specifically an elevator car 101, a counterweight 102, a hoisting machine 103, a control panel 104, and the like.

エレベータの乗りかご１０１は、巻上機１０３に架設されたロープ１０４の一端に連結されている。ロープ１０４の他端には「吊り合い錘」と呼ばれるカウンタウェイト１０２が連結されている。巻上機１０３が駆動されると、乗りかご１０１とカウンタウェイト１０２がロープ１０４を介して昇降路内を上下に昇降動作する。   The elevator car 101 is connected to one end of a rope 104 installed on the hoisting machine 103. The other end of the rope 104 is connected to a counterweight 102 called a “suspending weight”. When the hoisting machine 103 is driven, the car 101 and the counterweight 102 move up and down in the hoistway through the rope 104.

また、制御盤１０５は、巻上機１０３の駆動制御など、エレベータ全体の制御を行うメインコントローラとして存在する。   Further, the control panel 105 exists as a main controller that controls the entire elevator such as drive control of the hoisting machine 103.

本実施形態では、乗りかご１０１にセンサ６ａ、カウンタウェイト１０２にセンサ６ｂが設置されている。また、巻上機１０３にセンサ６ｃ、制御盤１０５にセンサ６ｄが設置されている。センサ種類としては、例えば温度センサ、加速度センサ、音センサ、電圧センサ、電流センサ、温度センサなどがあり、機器の故障診断の内容に応じて適宜使い分けられる。   In the present embodiment, a sensor 6 a is installed in the car 101 and a sensor 6 b is installed in the counterweight 102. The hoisting machine 103 is provided with a sensor 6c, and the control panel 105 is provided with a sensor 6d. Examples of the sensor type include a temperature sensor, an acceleration sensor, a sound sensor, a voltage sensor, a current sensor, a temperature sensor, and the like, which are properly used depending on the content of the device failure diagnosis.

なお、図１の例では、１つの故障診断対象機器に１つのセンサしか設置されていないが、１つの故障診断対象機器に複数種類のセンサが設置されていても良い。また、センサは無線端末であるデータ収集装置と一体型であり、無線センサとして使用される。   In the example of FIG. 1, only one sensor is installed in one failure diagnosis target device, but a plurality of types of sensors may be installed in one failure diagnosis target device. The sensor is integrated with a data collection device that is a wireless terminal, and is used as a wireless sensor.

ここで、本システムにおいて、エレベータの移動体である乗りかご１０１とカウンタウェイト１０２には、それぞれに振動発電素子５ａ，５ｂが設置されている。振動発電素子５ａ，５ｂは、振動によって発電する素子である。なお、この振動発電素子５ａ，５ｂの構成については後に図４を参照して詳しく説明する。   Here, in this system, the vibration power generation elements 5a and 5b are respectively installed in the car 101 and the counterweight 102 which are moving bodies of the elevator. The vibration power generation elements 5a and 5b are elements that generate power by vibration. The configuration of the vibration power generation elements 5a and 5b will be described in detail later with reference to FIG.

乗りかご１０１に設置された振動発電素子５ａによって得られた電力は、データ収集装置４ａに与えられる。後述するように、データ収集装置４ａでは、この振動発電素子５ａの電力をセンサ６ａの駆動電力として蓄える機能を備える。カウンタウェイト１０２に設置された振動発電素子５ｂについても同様であり、振動発電素子６ｂによって得られた電力はデータ収集装置４ｂに与えられる。データ収集装置４ｂでは、この振動発電素子５ｂの電力をセンサ６ｂの駆動電力として蓄える機能を備える。   The electric power obtained by the vibration power generation element 5a installed in the car 101 is given to the data collection device 4a. As will be described later, the data collection device 4a has a function of storing the electric power of the vibration power generation element 5a as the driving electric power of the sensor 6a. The same applies to the vibration power generation element 5b installed on the counterweight 102, and the electric power obtained by the vibration power generation element 6b is applied to the data collection device 4b. The data collection device 4b has a function of storing the electric power of the vibration power generation element 5b as the driving electric power of the sensor 6b.

また、その他のデータ収集装置４ｃ，４ｄには、図示せぬ商用電源が接続されており、その商用電源から供給される電力をセンサ６ｃ，６ｄに与えている。   Further, a commercial power source (not shown) is connected to the other data collection devices 4c and 4d, and power supplied from the commercial power source is supplied to the sensors 6c and 6d.

このように、センサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…によって測定されたデータは、それぞれに対応したデータ収集装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…を介して無線ネットワークにより中継装置３ａ，３ｂ，３ｃ…に伝送される。中継装置３ａ，３ｂ，３ｃ…では、データ収集装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…から送られてきたセンサデータを通信ネットワーク２を介して外部の監視装置１に伝送する。   As described above, the data measured by the sensors 6a, 6b, 6c, 6d,... Are transmitted to the relay devices 3a, 3b, 3c,... By the wireless network via the corresponding data collection devices 4a, 4b, 4c, 4d,. Is transmitted. The relay devices 3a, 3b, 3c... Transmit the sensor data sent from the data collection devices 4a, 4b, 4c, 4d... To the external monitoring device 1 via the communication network 2.

監視装置１は、中継装置３ａ，３ｂ，３ｃ…から送られてきたセンサデータを元に故障診断などを行う。また、動作音などのセンサデータは監視装置１に接続された２次記憶装置１１に蓄えられ、後に運転環境の分析などに利用される。   The monitoring device 1 performs failure diagnosis based on the sensor data sent from the relay devices 3a, 3b, 3c. In addition, sensor data such as operation sound is stored in the secondary storage device 11 connected to the monitoring device 1 and later used for analysis of the driving environment.

次に、本システムを構成する各装置の構成について詳しく説明する。   Next, the configuration of each device constituting this system will be described in detail.

（中継装置内部構成）
図２は本システムの中継装置３の内部構成を示すブロック図である。なお、図２では、複数台の中継装置３ａ，３ｂ，３ｃ…の１つを代表して中継装置３として示す。 (Relay device internal configuration)
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the relay device 3 of this system. In FIG. 2, one of a plurality of relay apparatuses 3a, 3b, 3c.

中継装置３は、ＣＰＵ３１、通信インタフェース３２、プログラムＲＯＭ３３、データ保管ＲＯＭ３４、ワークＲＡＭ３５、リアルタイマ３６、無線インタフェース３７を備える。   The relay device 3 includes a CPU 31, a communication interface 32, a program ROM 33, a data storage ROM 34, a work RAM 35, a real timer 36, and a wireless interface 37.

ＣＰＵ３１は、プログラムＲＯＭ３３に予め記憶されたプログラムに従って動作する。ＣＰＵ３１は、通信インタフェース３２を通じて受信した監視装置１の指令に従って各処理を実行する。例えば時刻設定指令であれば、ＣＰＵ３１は、監視装置１から送られてきた時刻データの値を内部のリアルタイマ３６にセットする。   The CPU 31 operates according to a program stored in advance in the program ROM 33. The CPU 31 executes each process according to the instruction of the monitoring device 1 received through the communication interface 32. For example, if it is a time setting command, the CPU 31 sets the value of the time data sent from the monitoring device 1 in the internal real timer 36.

また、ＣＰＵ３１は、内部に設けられた無線インタフェース３７を通じて管理下にあるデータ収集装置４に対して監視装置１の指令を伝達する。なお、無線インタフェース３７は複数設けられており、それぞれにデータ収集装置４を接続することが可能である。   Further, the CPU 31 transmits the command of the monitoring device 1 to the data collection device 4 under management through the wireless interface 37 provided inside. A plurality of wireless interfaces 37 are provided, and the data collection device 4 can be connected to each.

データ収集装置４から時刻設定終了などの通知が送られてくると、ＣＰＵ３１は、その通知を通信インタフェース３２を通じて監視装置１に転送する。なお、無線インタフェース３７からＣＰＵ３１に対しては、無線接続開始などを即座に通知するための割り込み信号線が接続している。   When a notification such as the end of time setting is sent from the data collection device 4, the CPU 31 transfers the notification to the monitoring device 1 through the communication interface 32. Note that an interrupt signal line is connected from the wireless interface 37 to the CPU 31 in order to immediately notify the start of wireless connection.

また、データ収集装置４から動作音などのセンサデータが送られてきた場合は、そのセンサデータをワークＲＡＭ３５に一旦保管する。そして、同時に送られてくるデータ区切り用の符号を用い、ワークＲＡＭ３５に保管されたセンサデータをデータ保管ＲＯＭ３４に分割して保管する。保管処理終了後に通信インタフェース３２を通じて監視装置１に収集終了を通知する。その後、監視装置１はデータ送付指令を出力し、必要なセンサデータを中継装置３のデータ保管ＲＯＭ３４から取り出す。   When sensor data such as operation sound is sent from the data collection device 4, the sensor data is temporarily stored in the work RAM 35. The sensor data stored in the work RAM 35 is divided and stored in the data storage ROM 34 using the data delimiter code sent simultaneously. After the storage process is completed, the monitoring device 1 is notified of the end of collection through the communication interface 32. Thereafter, the monitoring device 1 outputs a data transmission command and takes out necessary sensor data from the data storage ROM 34 of the relay device 3.

（データ収集装置内部構成）
図３は本システムのデータ収集装置４の内部構成を示すブロック図である。なお、図３では、複数台のデータ収集装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…の１つを代表してデータ収集装置４として示す。 (Data collection device internal configuration)
FIG. 3 is a block diagram showing the internal configuration of the data collection device 4 of this system. In FIG. 3, one of a plurality of data collection devices 4a, 4b, 4c, 4d.

データ収集装置４は、制御ＣＰＵ４１、電源回路４２、二次蓄電素子（二次電池）４３、無線インタフェース４４、リアルタイマ４５、ＲＯＭ４６、ＲＡＭ４７、センサＩＦ（センサインタフェース）４８、センサＩＦ（センサインタフェース）４９、充電制御回路５０、一次蓄電素子５１を備える。   The data collection device 4 includes a control CPU 41, a power supply circuit 42, a secondary storage element (secondary battery) 43, a wireless interface 44, a real timer 45, a ROM 46, a RAM 47, a sensor IF (sensor interface) 48, and a sensor IF (sensor interface). 49, a charge control circuit 50, and a primary storage element 51.

制御ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４６に予め記憶された制御プログラムに従って動作する。無線インタフェース４４から制御ＣＰＵ４１に対して割り込み信号線が接続されており、無線接続開始時などに即座に状況の通知を可能としている。   The control CPU 41 operates according to a control program stored in advance in the ROM 46. An interrupt signal line is connected from the wireless interface 44 to the control CPU 41, and the situation can be immediately notified when the wireless connection is started.

制御ＣＰＵ４１は、無線インタフェース４４からの動作指令を受けて各処理を実行する。例えば、時刻設定指令であれば、時刻設定指令と共に送られて来た時刻データをリアルタイマ４５に設定する。そして、制御ＣＰＵ４１は、無線インタフェース４４を介して中継装置３に時刻設定の完了通知を送る。   The control CPU 41 receives each operation command from the wireless interface 44 and executes each process. For example, in the case of a time setting command, the time data sent together with the time setting command is set in the real timer 45. Then, the control CPU 41 sends a time setting completion notification to the relay device 3 via the wireless interface 44.

その後、制御ＣＰＵ４１は、電源回路４２に対して電源低消費モード指令を出力すると共に、自己も電源低消費モードに入る。電源回路４２は、二次蓄電素子（電池）４３に蓄えられた電力を装置内の各部に供給すると共にセンサ６などに供給する。電源回路４２は、電源低消費モード指令を受けると、無線インタフェース４４、センサＩＦ４８、センサＩＦ４９、センサ６などに対する電源供給を休止する。リアルタイマ４５に設定された時刻になると、制御ＣＰＵ４１が起動されて電源低消費モードから通常動作モードに復帰する。   Thereafter, the control CPU 41 outputs a power low consumption mode command to the power supply circuit 42 and enters the power low consumption mode. The power supply circuit 42 supplies the electric power stored in the secondary power storage element (battery) 43 to each part in the apparatus and supplies it to the sensor 6 and the like. The power supply circuit 42 suspends power supply to the wireless interface 44, the sensor IF 48, the sensor IF 49, the sensor 6 and the like when receiving the power low power consumption mode command. When the time set in the real timer 45 is reached, the control CPU 41 is activated to return from the low power consumption mode to the normal operation mode.

通常動作モードにおいて、制御ＣＰＵ４１は無線インタフェース４４を介して中継装置３にデータ収集の開始を通知して、データ収集動作を行う。データ収集動作においては、センサＩＦ４８、センサＩＦ４９を介して受信したセンサデータを一旦ＲＡＭ４７に記憶した後、無線インタフェース４４を介して中継装置３に送る。   In the normal operation mode, the control CPU 41 notifies the relay device 3 of the start of data collection via the wireless interface 44 and performs the data collection operation. In the data collection operation, sensor data received via the sensor IF 48 and sensor IF 49 is temporarily stored in the RAM 47 and then sent to the relay device 3 via the wireless interface 44.

なお、図３の例では、データ収集装置４が「動作音測定装置」として用いられ、センサＩＦ４８にセンサ６として集音センサ（マイク）、センサＩＦ４９に加速度センサ７が接続された構成が示されている。   In the example of FIG. 3, a configuration is shown in which the data collection device 4 is used as an “operation sound measurement device”, a sound collection sensor (microphone) is connected to the sensor IF 48 as the sensor 6, and the acceleration sensor 7 is connected to the sensor IF 49. ing.

二次蓄電素子４３は、一次蓄電素子５１から充電制御回路５０を経由して定期的に充電される。一次蓄電素子５１は、振動発電素子５に接続されており、振動発電素子５で発生した電力を蓄える。つまり、本システムにおいて、充電動作は２段階になっており、まず、振動発電素子５の電力を一次蓄電素子５１に充電し、その一次蓄電素子５１に蓄えられた電力を二次蓄電素子４３に定期的に充電する。   The secondary storage element 43 is periodically charged from the primary storage element 51 via the charge control circuit 50. The primary power storage element 51 is connected to the vibration power generation element 5 and stores the electric power generated by the vibration power generation element 5. That is, in this system, the charging operation has two stages. First, the power of the vibration power generation element 5 is charged to the primary power storage element 51, and the power stored in the primary power storage element 51 is supplied to the secondary power storage element 43. Charge regularly.

なお、一次蓄電素子５１はスーパーキャパシタなどであり、連続充電に対する耐久はあるが、容量（蓄電量）が少ない。これに対し、二次電池である二次蓄電素子４３は連続充電に対する耐久が低いが、容量が大きい。   Note that the primary power storage element 51 is a super capacitor or the like, and has durability against continuous charging, but has a small capacity (power storage amount). On the other hand, the secondary power storage element 43, which is a secondary battery, is low in durability against continuous charging but has a large capacity.

（発電機構の構成）
図４は本システムの発電機構の構成を示す図である。なお、図４では、乗りかご１０１に設置された振動発電素子５ａを例にして説明するが、カウンタウェイト１０２に設置された振動発電素子５ｂについても同様の構成である。 (Configuration of power generation mechanism)
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the power generation mechanism of this system. In FIG. 4, the vibration power generation element 5 a installed in the car 101 will be described as an example, but the vibration power generation element 5 b installed in the counterweight 102 has the same configuration.

発電機構６０は、振動発電素子５ａと、この振動発電素子５ａを支持する振動板６１と、一対の集風器６２，６３とを備える。振動発電素子５ａは、振動によって電力を発生する素子である。なお、「振動発電素子」については公知であるため、ここではその詳しい説明を省略する。   The power generation mechanism 60 includes a vibration power generation element 5a, a diaphragm 61 that supports the vibration power generation element 5a, and a pair of air collectors 62 and 63. The vibration power generation element 5a is an element that generates electric power by vibration. Since the “vibration power generation element” is publicly known, detailed description thereof is omitted here.

振動発電素子５ａは、振動板６１の先端部に取り付けられている。振動板６１は、乗りかご１０１の側面に水平に取り付けられ、乗りかご１０１の走行時の気流を受けて小刻みに振動する。この振動板６１の上下に一対の集風器６２，６３が設置されている。   The vibration power generation element 5 a is attached to the tip of the diaphragm 61. The diaphragm 61 is horizontally attached to the side surface of the car 101, and vibrates in small increments by receiving an air current when the car 101 is running. A pair of air collectors 62 and 63 are installed above and below the diaphragm 61.

集風器６２は、乗りかご１０１の上昇時に発生する気流を振動板６１にて効率的に集めるものであり、内部を広げた気流通路を有する。集風器６３は、乗りかご１０１の下降時に発生する気流を振動板６１にて効率的に集めるものであり、中央部を広げた気流通路を有する。   The air collector 62 efficiently collects the airflow generated when the passenger car 101 is raised by the diaphragm 61 and has an airflow passage with an expanded interior. The air collector 63 efficiently collects the airflow generated when the car 101 is lowered by the diaphragm 61, and has an airflow passage having a widened central portion.

乗りかご１０１が走行を開始すると、集風器６２，６３の気流通路内で強弱を伴って気流が振動板６１に吹き出す。これにより、振動板６１が振動し、振動発電素子５がその振動を受けて発電する。集風器６２，６３の気流通路の広げておくことで、一定の強さの気流ではなく、強弱を付けた気流が不規則に吹き出すので、振動板６１が振動しやすくなる。   When the car 101 starts running, the airflow blows out to the diaphragm 61 with strength in the airflow passages of the air collectors 62 and 63. Thereby, the diaphragm 61 vibrates, and the vibration power generation element 5 receives the vibration to generate power. By widening the air flow passages of the air collectors 62 and 63, the air flow with a strong and weak air blows out irregularly rather than the air flow of a certain strength, so that the diaphragm 61 is likely to vibrate.

また、この振動板６１には加速度センサ７が取り付けられており、この加速度センサ７から上昇運転／下降運転などのエレベータの運転動作に関連した振動情報を取得する構成になっている。   An acceleration sensor 7 is attached to the diaphragm 61, and vibration information related to elevator operation such as ascending operation / descent operation is acquired from the acceleration sensor 7.

ここで、乗りかご１０１に振動発電素子５ａを設置する場合には、乗りかご１０１の走行中に気流を受けやすい場所として、乗りかご１０１の側面、特に上端部あるいは下端部が好ましい。これは、乗りかご１０１が走行しているとき、乗りかご１０１の端部から流れ込む気流が強いためである。   Here, when the vibration power generation element 5 a is installed in the car 101, the side surface of the car 101, particularly the upper end part or the lower end part, is preferable as a place where the airflow is easily received during the car 101 traveling. This is because the airflow flowing from the end of the car 101 is strong when the car 101 is traveling.

図５に乗りかご１０１の側面の下端部に振動発電素子５ａを設置した例を示す。なお、図４に示した発電機構６０の構成部品（振動板６１、集風器６２，６３）は省略してある。図中の１０６は乗りかご１０１の正面に開閉自在に設けられたかごドアである。   FIG. 5 shows an example in which the vibration power generation element 5 a is installed at the lower end of the side surface of the car 101. Note that the components (the diaphragm 61 and the air collectors 62 and 63) of the power generation mechanism 60 shown in FIG. 4 are omitted. Reference numeral 106 in the figure denotes a car door that can be opened and closed in front of the car 101.

乗りかご１０１の側面の下端部に振動発電素子５ａを設置した場合には、乗りかご１０１が下降方向に走行しているときに、下端部から流れ込む気流を強く受ける。さらに、乗りかご１０１の正面近くに振動発電素子５ａを配置しておけば、気流をより強く受けることができる。   When the vibration power generation element 5a is installed at the lower end of the side surface of the car 101, the airflow flowing from the lower end is strongly received when the car 101 is traveling in the downward direction. Furthermore, if the vibration power generation element 5a is arranged near the front of the car 101, the air current can be received more strongly.

このときの様子を図６に示す。図中の１０７は昇降路、１０８は乗場、１０９は乗場ドアである。乗りかご１０１は、かごドア１０６が設けられた正面を昇降路１０７に向けて昇降動作する。   The state at this time is shown in FIG. In the figure, 107 is a hoistway, 108 is a landing, and 109 is a landing door. The car 101 moves up and down with the front surface on which the car door 106 is provided facing the hoistway 107.

ここで、各階の乗場１０８では、利用者を乗りかご１０１に乗降させるために昇降路１０７と乗りかご１０１の間隔が狭くなっている。このため、乗りかご１０１がこの乗場１０８の狭域部分に差し掛かったときに気流がかご正面に入り込み、増速流が発生する。したがって、乗りかご１０１の下端部のかご正面に近くに振動発電素子５ａを設置しておけば、振動発電素子５ａが増速流により大きく振動して効率的に発電できる。   Here, at the hall 108 on each floor, the distance between the hoistway 107 and the car 101 is narrowed so that the user can get on and off the car 101. For this reason, when the car 101 approaches the narrow area of the hall 108, the air current enters the front of the car and an increased flow is generated. Therefore, if the vibration power generation element 5a is installed near the front of the car at the lower end portion of the car 101, the vibration power generation element 5a is vibrated greatly by the accelerated flow and can efficiently generate power.

なお、乗りかご１０１の上端部に振動発電素子５ａを設けた場合も同様であり、かご正面近くに設置しておくことで、大きく振動して効率的な発電が可能である。また、乗りかご１０１の上端部と下端部の両方に振動発電素子５ａを設けることでも良い。   The same applies to the case where the vibration power generation element 5a is provided at the upper end portion of the car 101. If the vibration power generation element 5a is provided near the front of the car, it can vibrate greatly and efficient power generation is possible. Moreover, you may provide the vibration electric power generation element 5a in both the upper end part and lower end part of the passenger car 101.

振動発電素子５ａで発生した電力はデータ収集装置４ａに与えられ、一次蓄電素子５１を介して二次蓄電素子４３に蓄えられる。データ収集装置４ａ内の二次蓄電素子４３に蓄えられた電力は、センサ６ａを含むデータ収集装置４ａの動作中の駆動電力として使用される。   The electric power generated by the vibration power generation element 5 a is given to the data collection device 4 a and stored in the secondary power storage element 43 via the primary power storage element 51. The electric power stored in the secondary power storage element 43 in the data collection device 4a is used as driving power during operation of the data collection device 4a including the sensor 6a.

また、カウンタウェイト１０２についても同様であり、カウンタウェイト１０２の上端部および下端部の少なくとも一方に振動発電素子５ｂを設置しておくことが好ましい。振動発電素子５ｂで発生した電力はデータ収集装置４ｂに与えられ、一次蓄電素子５１を介して二次蓄電素子４３に蓄えられる。データ収集装置４ｂ内の二次蓄電素子４３に蓄えられた電力は、センサ６ｂを含むデータ収集装置４ｂの動作中の駆動電力として使用される。   The same applies to the counterweight 102, and it is preferable to install the vibration power generation element 5b on at least one of the upper end portion and the lower end portion of the counterweight 102. The electric power generated by the vibration power generation element 5 b is given to the data collection device 4 b and stored in the secondary power storage element 43 via the primary power storage element 51. The electric power stored in the secondary power storage element 43 in the data collection device 4b is used as driving power during operation of the data collection device 4b including the sensor 6b.

次に、本システムの動作について、（ａ）発電機構の動作、（ｂ）２段階充電動作、（ｃ）定時刻データ収集動作、（ｄ）指定データ収集動作に分けて詳しく説明する。   Next, the operation of this system will be described in detail by dividing into (a) operation of the power generation mechanism, (b) two-stage charging operation, (c) fixed time data collection operation, and (d) designated data collection operation.

なお、以下の説明では特に断らない限り、本システムを構成する複数の中継装置３ａ，３ｂ，３ｃ…、データ収集装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…、センサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…を、それぞれ代表して中継装置３、データ収集装置４、センサ６と記載して説明する。   In the following description, unless otherwise specified, a plurality of relay devices 3a, 3b, 3c..., Data collection devices 4a, 4b, 4c, 4d..., Sensors 6a, 6b, 6c, 6d. Each of them will be described as a representative relay device 3, data collection device 4, and sensor 6.

（ａ）発電機構動作
図４を用いて発電機構の動作を説明する。 (A) Power Generation Mechanism Operation The operation of the power generation mechanism will be described with reference to FIG.

発電機構６０の振動発電素子５は、エレベータの移動体（乗りかご１０１，カウンタウェイト１０２）の側面に振動板６１を介して設置される。振動発電素子５の上下には集風器６２，６３が取り付けられており、乗りかご１０１の昇降動作に伴って発生する気流を振動板６１に吹き付ける。   The vibration power generation element 5 of the power generation mechanism 60 is installed on the side surface of the elevator moving body (the car 101 and the counterweight 102) via the diaphragm 61. Air collectors 62 and 63 are attached to the top and bottom of the vibration power generation element 5, and airflow generated by the raising / lowering operation of the car 101 is blown onto the diaphragm 61.

このような構成により、乗りかご１０１の上昇時には上側にある集風器６２を通して送られる気流により振動板６１が振動する。下降時には下側にある通路を集風器６３を通して送られる気流により振動板６１が振動する。この場合、集風器６２，６３の気流通路の内部を広げてあるので、一定の強さの気流でなく、強弱を持った気流が発生する。この気流を受けて振動板６１が上下に小刻みに振動し、振動発電素子５がその振動を受けて発電することになる。   With such a configuration, when the car 101 is raised, the diaphragm 61 is vibrated by the airflow sent through the air collector 62 on the upper side. When descending, the diaphragm 61 vibrates due to the airflow sent through the air collector 63 through the lower passage. In this case, since the inside of the airflow passages of the air collectors 62 and 63 is expanded, an airflow having strength is generated rather than an airflow having a certain strength. In response to this air flow, the diaphragm 61 vibrates up and down in small increments, and the vibration power generation element 5 receives the vibration to generate electric power.

本システムでは、この振動発電素子５で発電した電力を用いて、スーパーキャパシタなどの一次蓄電素子５１を充電し、その蓄電した電力を定期的に二次蓄電素子４３に充電する構成をとっている。したがって、発電した電力をすぐに消費してしまうことはないので、二次蓄電素子４３の蓄電量を大きくとることができ、長時間のデータ伝送が可能となる。   In this system, the power generated by the vibration power generation element 5 is used to charge the primary power storage element 51 such as a supercapacitor, and the stored power is periodically charged to the secondary power storage element 43. . Therefore, since the generated power is not consumed immediately, the amount of power stored in the secondary power storage element 43 can be increased, and long-time data transmission is possible.

なお、二次蓄電素子４３に直接充電してく方式でも、同様の効果が期待できる。しかし、二次蓄電素子４３を連続充電すると、劣化が早まるので好ましくない。   The same effect can be expected by charging the secondary power storage element 43 directly. However, continuous charging of the secondary storage element 43 is not preferable because deterioration is accelerated.

ここで、実存する１０μＷ（２０Ｈｚ加速度１Ｇ）の発電性能の素子を１日８時間発電動作させると、発電量Ｐｗは以下のようになる。
発電量Ｐｗ＝１０μＷ×８Ｈ×３６００Ｓｅｃ／Ｈ
＝２８８ｍＷ・Ｓｅｃ
無線センサ（センサ６）の使用電力量Ｐｕは、約１６０ｍＷ（動作電圧３．３Ｖ５０ｍＡ）程度と考えられ、動作可能時間Ｔｘは約１．８秒となる。今後、発電性能は１００μＳ以上となる予定であり、その場合は動作可能時間Ｔｘは１８秒となる。 Here, when an existing element having a power generation performance of 10 μW (20 Hz acceleration 1 G) is subjected to a power generation operation for 8 hours a day, the power generation amount Pw is as follows.
Power generation amount Pw = 10 μW × 8H × 3600 Sec / H
= 288mW · Sec
The power consumption Pu of the wireless sensor (sensor 6) is considered to be about 160 mW (operating voltage 3.3 V 50 mA), and the operable time Tx is about 1.8 seconds. In the future, the power generation performance is scheduled to be 100 μS or more, and in this case, the operable time Tx is 18 seconds.

１日１回当たりの平均走行時間が９０秒のエレベータシステムでは、５個の振動発電素子を設ければ、二次電池の初期充電量から電力を低下させずに構成可能である。   An elevator system having an average running time of 90 seconds per day can be configured without reducing power from the initial charge amount of the secondary battery by providing five vibration power generation elements.

また、二次電池の容量を２４００ｍＡＨとすると、１日１回当たりの平均走行時間が９０秒の走行を考えると、振動発電なしの場合には、１９２０日（約５．１年）で容量を消費して交換が必要となる。これに対し、１個の発電振動素子を搭載すると、２４００日（約６．７年）に寿命を伸ばすことが可能となる。このため、２個の発電振動素子を搭載すれば、３２００日（約８．８年）で交換すればよくなる。   Also, assuming that the capacity of the secondary battery is 2400 mAH, considering the driving with an average driving time of 90 seconds per day, in the case of no vibration power generation, the capacity is reached on 1920 days (about 5.1 years). It will be consumed and replaced. On the other hand, when one power generation vibration element is mounted, the life can be extended to 2400 days (about 6.7 years). For this reason, if two power generation vibration elements are mounted, they can be replaced in 3200 days (about 8.8 years).

このように、エレベータの故障診断に必要なセンサのデータを無線により収集するシステムにおいて、移動体である乗りかご１０１とカウンタウェイト１０２の昇降動作を利用して発電を行うことで、センサ６ａ，６ｂの駆動電源を電池とした場合でも、蓄電量を大きくとることができる。したがって、伝送量が大きい走行音や加速度のデータであっても分割伝送することなく、１回で効率的に送ることができる。   In this way, in a system that wirelessly collects sensor data necessary for elevator failure diagnosis, the sensors 6a and 6b are generated by performing power generation using the elevator 101 and the counterweight 102 that are moving objects. Even when the driving power source is a battery, the amount of stored electricity can be increased. Therefore, even traveling sound and acceleration data having a large transmission amount can be efficiently transmitted at one time without being divided and transmitted.

なお、図１に示す巻上機１０３や制御盤１０５に設置されたセンサ６ｃ，６ｄについては、商用電源に接続されたデータ収集装置４ｃ，４ｄから電力を受けるので、データ伝送の問題はない。   Note that the sensors 6c and 6d installed in the hoisting machine 103 and the control panel 105 shown in FIG. 1 receive power from the data collection devices 4c and 4d connected to the commercial power supply, so there is no problem in data transmission.

（ｂ）２段階充電動作
図７は本システムの２段階充電動作を示す図である。 (B) Two-stage charging operation FIG. 7 is a diagram showing a two-stage charging operation of this system.

上述したように、エレベータの運転時に移動体である乗りかご１０１やカウンタウェイト１０２の昇降動作に伴い、その移動体に設置された振動発電素子５が振動により発電する。この振動発電素子５によって得られた電力は、まず、センサ６と一体化されたデータ収集装置４内の一次蓄電素子５１に蓄えられる。   As described above, the vibration power generation element 5 installed in the moving body generates power by vibration in accordance with the raising / lowering operation of the car 101 and the counterweight 102 which are moving bodies during operation of the elevator. The electric power obtained by the vibration power generation element 5 is first stored in the primary power storage element 51 in the data collection device 4 integrated with the sensor 6.

図７に示すように、一次蓄電素子５１に蓄えられた電力は所定時間Ｔbut毎に二次蓄電素子４３に与えられる。この二次蓄電素子４３に蓄えられた電力は、データ収集装置４の動作中に消費されて低下していくが、定期的に一次蓄電素子５１から充電されることで、最大値まで復帰することができる。二次蓄電素子４３の充電後は一次蓄電素子５１の電力が低下するが、移動体の昇降動作によって直ぐに電力が補充される。   As shown in FIG. 7, the electric power stored in primary power storage element 51 is given to secondary power storage element 43 every predetermined time Tbut. The electric power stored in the secondary power storage element 43 is consumed and reduced during the operation of the data collection device 4, but can be restored to the maximum value by being charged from the primary power storage element 51 periodically. Can do. After the secondary storage element 43 is charged, the power of the primary storage element 51 decreases, but the power is replenished immediately by the moving up and down operation of the moving body.

このように、一次蓄電素子５１と二次蓄電素子４３を用いて二段階で充電する構成により、データ収集装置４の駆動源として使用する二次蓄電素子４３の充電回数を減らすことができる。これにより、二次蓄電素子４３の劣化を防いで、交換時期を延ばすことができる。   As described above, the configuration in which charging is performed in two stages using the primary power storage element 51 and the secondary power storage element 43 can reduce the number of times of charging the secondary power storage element 43 used as the drive source of the data collection device 4. Thereby, deterioration of the secondary electrical storage element 43 can be prevented and replacement time can be extended.

（ｃ）定時刻データ収集動作
図８は本システムの定時刻データ収集動作を示す図であり、故障診断対象機器に設置されたセンサ６のデータをデータ収集装置４で収集した後、中継装置３を介して監視装置１に伝送する場合の処理の流れが示されている。 (C) Fixed Time Data Collection Operation FIG. 8 is a diagram showing the fixed time data collection operation of this system. After the data collection device 4 collects data of the sensor 6 installed in the failure diagnosis target device, the relay device 3 The flow of the process in the case of transmitting to the monitoring device 1 via is shown.

なお、ここではデータ収集装置４が「動作音測定装置」として用いられ、図３に示すようにデータ収集装置４にセンサ６として集音センサが接続されていると共に加速度センサ７が接続されている場合を例にして説明する。   Here, the data collection device 4 is used as an “operating sound measurement device”, and as shown in FIG. 3, a sound collection sensor is connected to the data collection device 4 as a sensor 6 and an acceleration sensor 7 is connected. A case will be described as an example.

監視装置１から時刻設定指令などの指令情報が通信ネットワーク２を介して中継装置３に送られる（ステップＳ１０１）。中継装置３は、送られてきた指令情報に基づきデータ収集装置４に無線接続して、その指令情報を伝達する。   Command information such as a time setting command is sent from the monitoring device 1 to the relay device 3 via the communication network 2 (step S101). The relay device 3 wirelessly connects to the data collection device 4 based on the sent command information and transmits the command information.

ここで、図２に示したように、中継装置３のＣＰＵ３１は通信インタフェース３２を介して受信した指令情報に従って動作する。この指令情報が時刻設定指令の場合には、ＣＰＵ３１は時刻設定指令と共に送られてきた時刻データを内部のリアルタイマ３６にセットする。さらに、ＣＰＵ３１は内部に複数個設けられた無線インタフェース３７を通じて管理下にあるデータ収集装置４に対して時刻設定指令を同時に伝達する（ステップＳ１０２）。   Here, as shown in FIG. 2, the CPU 31 of the relay device 3 operates according to the command information received via the communication interface 32. If the command information is a time setting command, the CPU 31 sets the time data sent together with the time setting command in the internal real timer 36. Further, the CPU 31 simultaneously transmits a time setting command to the data collection device 4 under management through a plurality of wireless interfaces 37 provided therein (step S102).

また、図３に示したように、データ収集装置４の制御ＣＰＵ４１は無線インタフェース４４を介して指令情報を受信する。指令情報が時刻設定指令の場合、制御ＣＰＵ４１はリアルタイマ４５に時刻設定指令と共に送られてきた時刻データを設定する。その後、制御ＣＰＵ４１は無線インタフェース４４を通じて中継装置３に時刻設定が完了した旨を通知する（ステップＳ１０３）。   In addition, as shown in FIG. 3, the control CPU 41 of the data collection device 4 receives command information via the wireless interface 44. If the command information is a time setting command, the control CPU 41 sets the time data sent to the real timer 45 together with the time setting command. Thereafter, the control CPU 41 notifies the relay device 3 through the wireless interface 44 that the time setting has been completed (step S103).

中継装置３のＣＰＵ３１は、無線インタフェース３７を通じてデータ収集装置４から時刻設定の完了通知を受け取ると、その完了通知を通信インタフェース３２を通じて監視装置１に送る（ステップＳ１０４）。   When receiving the time setting completion notification from the data collection device 4 through the wireless interface 37, the CPU 31 of the relay device 3 sends the completion notification to the monitoring device 1 through the communication interface 32 (step S104).

データ収集装置４では、リアルタイマ４５に時刻データを設定した後、電源低消費モードに入る。電源低消費モードでは、無線インタフェース４４、センサＩＦ４８、４９などの各部に対する電源供給が休止される。リアルタイマ４５に設定された時刻になると、制御ＣＰＵ４１が起動され、電源低消費モードから通常動作モードに復帰する（ステップＳ１０５）。   In the data collection device 4, the time data is set in the real timer 45, and then the power collection mode is entered. In the low power consumption mode, power supply to each unit such as the wireless interface 44 and the sensor IFs 48 and 49 is suspended. When the time set in the real timer 45 is reached, the control CPU 41 is activated to return from the low power consumption mode to the normal operation mode (step S105).

通常動作モードに復帰すると、データ収集装置４は、センサ６にて測定された動作音のデータ収集動作を開始する。その際、データ収集装置４は、中継装置３を介してデータ収集動作の開始を通知する（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。   When returning to the normal operation mode, the data collection device 4 starts the data collection operation of the operation sound measured by the sensor 6. At that time, the data collection device 4 notifies the start of the data collection operation via the relay device 3 (steps S106 and S107).

データ収集動作の開始を通知後、データ収集装置４は、センサＩＦ４８，４９を介してセンサ６と加速度センサ７のデータを収集して一旦ＲＡＭ４７に保管した後、中継装置３に送る（ステップＳ１０８）。中継装置３では、データ収集装置４から送られてきたデータをワークＲＡＭ３５に一旦保管した後、データ保管ＲＯＭ３４に保管する。   After notifying the start of the data collection operation, the data collection device 4 collects the data of the sensor 6 and the acceleration sensor 7 through the sensor IFs 48 and 49, temporarily stores it in the RAM 47, and then sends it to the relay device 3 (step S108). . In the relay device 3, the data sent from the data collection device 4 is temporarily stored in the work RAM 35 and then stored in the data storage ROM 34.

ここで、故障診断対象機器に加速度センサ７が設置されている場合、その加速度センサ７から得られる振動情報を用いて、例えば上昇運転の開始〜終了までの動作音データ、下降運転の開始〜終了までの動作音データといったように、エレベータの運転動作毎に動作音データをデータ保管ＲＯＭ３４に分割して保管することができる。   Here, when the acceleration sensor 7 is installed in the failure diagnosis target device, using the vibration information obtained from the acceleration sensor 7, for example, operation sound data from start to end of the ascending operation, start to end of the descending operation Like the operation sound data up to, the operation sound data can be divided and stored in the data storage ROM 34 for each driving operation of the elevator.

保管処理終了後、中継装置３は通信インタフェース３２を通じて監視装置１に対してデータ収集の終了を通知する（ステップＳ１０９）。   After the storage process is completed, the relay device 3 notifies the monitoring device 1 of the end of data collection through the communication interface 32 (step S109).

監視装置１は、中継装置３からデータ収集の終了通知を受信すると、データ伝送開始指令を中継装置３に送り、故障診断に必要な動作音データを中継装置３のデータ保管ＲＯＭ３４から取り出して受け取る（ステップＳ１１０，Ｓ１１１）。   When the monitoring device 1 receives the data collection end notification from the relay device 3, the monitoring device 1 sends a data transmission start command to the relay device 3, and extracts and receives the operation sound data necessary for failure diagnosis from the data storage ROM 34 of the relay device 3 ( Steps S110 and S111).

監視装置１では、受け取った動作音データに基づいて故障診断を行う。その際、加速度センサ７の振動情報によってデータ保管ＲＯＭ３４に動作音データが分割保管されている場合には、その保管単位での故障診断が可能である。故障診断の結果、何らかの異常音が検出された場合には、例えば保守員を現場に派遣して対処する。   The monitoring device 1 performs failure diagnosis based on the received operation sound data. At that time, when the operation sound data is divided and stored in the data storage ROM 34 based on the vibration information of the acceleration sensor 7, a failure diagnosis can be performed in the storage unit. If any abnormal sound is detected as a result of the failure diagnosis, for example, a maintenance staff is dispatched to the site to deal with it.

このように、故障診断対象機器に設置されたセンサのデータをデータ収集装置４にて収集して中継装置３を介して監視装置１に伝送する際に、データ収集装置４でデータを一旦保管しておき、予め設定された時刻になったら、保管したデータを一括して伝送する。これにより、データを連続的に送るよりも、二次蓄電素子４３の電力消費を抑えることができる。   As described above, when data of sensors installed in the failure diagnosis target device is collected by the data collection device 4 and transmitted to the monitoring device 1 via the relay device 3, the data collection device 4 temporarily stores the data. When the preset time is reached, the stored data is transmitted in a batch. Thereby, the power consumption of the secondary electrical storage element 43 can be suppressed rather than sending data continuously.

また、図７で説明したように、二次蓄電素子４３は一次蓄電素子５１を通じて定期的に充電されているため、データ伝送に必要な電力が常に確保されている。したがって、データ量が多くなっても分割して送る必要はなく、短時間で一度に大量に送ることが可能である。   In addition, as described with reference to FIG. 7, the secondary power storage element 43 is regularly charged through the primary power storage element 51, so that power necessary for data transmission is always secured. Therefore, even if the amount of data increases, there is no need to divide and send it, and it is possible to send a large amount at once in a short time.

また、故障診断対象機器に加速度センサ７を取り付けることにより、加速度センサ７の振動情報からエレベータの運転状況を検知することができ、その運転状況に応じたデータ分析、異常確認が可能となる。   Further, by attaching the acceleration sensor 7 to the failure diagnosis target device, it is possible to detect the operation state of the elevator from the vibration information of the acceleration sensor 7, and it is possible to perform data analysis and abnormality check according to the operation state.

（ｄ）指定データ収集動作
図９は本システムの指定データ収集動作を示す図であり、故障診断対象機器に設置された各種センサ６のデータをデータ収集装置４で個別に収集した後、中継装置３を介して監視装置１に伝送する場合の処理の流れが示されている。 (D) Specified Data Collection Operation FIG. 9 is a diagram showing the specified data collection operation of this system. The data collection device 4 individually collects data of various sensors 6 installed in the failure diagnosis target device, and then relays the data. 3 shows a processing flow in the case of transmission to the monitoring apparatus 1 via 3.

監視装置１から動作音収集要求などのデータ収集の開始指令が通信ネットワーク２を介して中継装置３に送られる（ステップＳ２０１）。中継装置３は、送られてきた指令情報に基づきデータ収集装置４に無線接続して、その指令情報を伝達する。   A data collection start command such as an operation sound collection request is sent from the monitoring device 1 to the relay device 3 via the communication network 2 (step S201). The relay device 3 wirelessly connects to the data collection device 4 based on the sent command information and transmits the command information.

ここで、中継装置３のデータ保管ＲＯＭ３４には、図１０に示すような収集指令テーブル３８が設けられている。この収集指令テーブル３８は、故障診断対象機器のデータ収集に必要なセンサ６の組み合わせを指定するためのテーブルである。   Here, the data storage ROM 34 of the relay apparatus 3 is provided with a collection command table 38 as shown in FIG. The collection command table 38 is a table for designating a combination of sensors 6 necessary for data collection of the failure diagnosis target device.

図１０の例では、登録番号１に乗りかご１０１を故障診断する場合のセンサ６の組み合わせが指定されている。また、登録番号２に乗りかご１０１と巻上機１０３を故障診断する場合のセンサ６の組み合わせが指定され、登録番号３にドア１０６と制御盤１０４を故障診断する場合のセンサ６の組み合わせが指定されている。   In the example of FIG. 10, a combination of sensors 6 is designated for failure diagnosis of the car 101 on the registration number 1. In addition, a combination of sensors 6 for failure diagnosis of the car 101 and the hoisting machine 103 is specified for the registration number 2, and a combination of sensors 6 for failure diagnosis of the door 106 and the control panel 104 is specified for the registration number 3. Has been.

さらに、収集指令テーブル３８には、センサ６の種類に応じた測定の開始条件などが登録されている。例えば、乗りかご１０１に温度センサを設置した場合、即時測定を開始する。その場合、１０ｍＳの周期で１０２４個のデータを収集する。   Further, in the collection command table 38, a measurement start condition corresponding to the type of the sensor 6 is registered. For example, when a temperature sensor is installed in the car 101, immediate measurement is started. In that case, 1024 data are collected at a period of 10 mS.

乗りかご１０１に加速度センサを設置した場合も同様であり、即時測定を開始して１０ｍＳの周期で１０２４個のデータを収集する。乗りかご１０１に集音センサを設置した場合には、即時測定を開始して０．１ｍＳの周期で２０秒間のデータを収集する。   The same applies when an acceleration sensor is installed in the car 101, and immediate measurement is started and 1024 pieces of data are collected at a cycle of 10 mS. When a sound collection sensor is installed in the car 101, immediate measurement is started and data for 20 seconds is collected at a period of 0.1 mS.

その他、例えば巻上機１０３であれば、電圧センサが用いられる。この場合、駆動時に５０Ｖ以上で測定を開始して１ｍＳの周期で２０秒間のデータを収集する。ドア１０６であれば、電流センサが用いられ、戸開閉時に２Ａ以上で測定を開始して１ｍＳの周期で１０秒間のデータを収集する。制御盤１０５であれば、温度センサが用いられ、即時測定を開始して１Ｓの周期で１０秒間のデータを収集する。   In addition, for example, in the hoisting machine 103, a voltage sensor is used. In this case, measurement is started at 50 V or more during driving, and data for 20 seconds is collected at a cycle of 1 mS. In the case of the door 106, a current sensor is used, and measurement is started at 2 A or more when the door is opened and closed, and data for 10 seconds is collected at a cycle of 1 mS. In the case of the control panel 105, a temperature sensor is used to start immediate measurement and collect data for 10 seconds at a cycle of 1S.

監視装置１からデータ収集の開始指令が送られてくるとき、この収集指令テーブル３８の中のセンサ組み合わせ（登録番号）が指定される。中継装置３のＣＰＵ３１は、監視装置１からの指令に従い動作する。データ収集要求の場合は、指定されたデータ収集装置４と接続している無線インタフェース３７を通じて、そのときの指令情報をデータ収集装置４に伝達する（ステップＳ２０２）。   When a data collection start command is sent from the monitoring device 1, a sensor combination (registration number) in the collection command table 38 is designated. The CPU 31 of the relay device 3 operates according to a command from the monitoring device 1. In the case of a data collection request, the command information at that time is transmitted to the data collection device 4 through the wireless interface 37 connected to the designated data collection device 4 (step S202).

無線接続開始時において、データ収集装置４内部の時刻カウント値を初期化（０）にすると同時に、中継装置３内部にデータ収集装置４との接続時刻のデータをセットする。このときの接続時刻のデータをＴｓとする。複数のセンサデータを収集する場合には、それぞれの接続時刻Ｔｓを記憶する。この接続時刻Ｔｓは、ｍＳｅｃの単位で記憶されるものとする。無線接続開始時刻の時間差は中継装置３とデータ収集装置４の間ではほとんど発生しないと考えられ、互いに時刻データを無線にて伝え合う場合に比べると時間の誤差は少ない。   At the start of wireless connection, the time count value in the data collection device 4 is initialized (0), and at the same time, the data of the connection time with the data collection device 4 is set in the relay device 3. The connection time data at this time is Ts. When collecting a plurality of sensor data, each connection time Ts is stored. This connection time Ts is stored in units of mSec. It is considered that the time difference in the wireless connection start time hardly occurs between the relay device 3 and the data collection device 4, and the time error is small compared to the case where time data is transmitted wirelessly.

データ収集装置４の制御ＣＰＵ４１は、無線インタフェース４４を通じてデータ収集の開始指令を受け取るとデータ収集動作を開始する（ステップＳ２０３）。制御ＣＰＵ４１は、無線インタフェース４４を通じて中継装置３にデータ収集動作の開始を通知する（ステップＳ２０４）。また、中継装置３では、監視装置１に対してデータ収集装置４がデータ収集動作を開始した旨を返答する（ステップＳ２０５）。   When the control CPU 41 of the data collection device 4 receives a data collection start command via the wireless interface 44, the control CPU 41 starts a data collection operation (step S203). The control CPU 41 notifies the relay device 3 of the start of the data collection operation through the wireless interface 44 (step S204). In addition, the relay device 3 replies to the monitoring device 1 that the data collection device 4 has started the data collection operation (step S205).

データ収集装置４の制御ＣＰＵ４１は、データ収集動作開始後にセンサＩＦ４８，４９を介して受信したセンサデータを一旦ＲＡＭ４７に保管する。そして、制御ＣＰＵ４１は、その保管したセンサデータを運転開始終了情報（開始条件に到達したことや、測定に必要な個数／時間に到達したことなど）および測定時刻（ｘ番目ではＴｎｘ）と共に中継装置３に送る（ステップＳ２０６）。この場合、中継装置３の時刻を基準とすると、データ収集装置４から送られてきた測定時刻はＴｓ＋Ｔｎｘとなる。   The control CPU 41 of the data collection device 4 temporarily stores the sensor data received via the sensor IFs 48 and 49 in the RAM 47 after the data collection operation is started. Then, the control CPU 41 relays the stored sensor data together with the operation start / end information (start condition has been reached, the number / time required for measurement has been reached) and the measurement time (Tnx in the xth). 3 (step S206). In this case, when the time of the relay device 3 is used as a reference, the measurement time sent from the data collection device 4 is Ts + Tnx.

中継装置３では、データ収集装置４から送られたセンサデータを一旦ワークＲＡＭ３５に時刻データと共に保管する。そして、中継装置３は、同時に送られてくる収集開始終了情報を用いて、ワークＲＡＭ３５内部のデータをデータ保管ＲＯＭ３４に分割して保管した後、データ収集装置４との無線接続を終了する（ステップＳ２０７）。保管処理終了後、中継装置３は、通信インタフェース３２を通じて監視装置１に収集終了を通知する（ステップＳ２０８）。   In the relay device 3, the sensor data sent from the data collection device 4 is temporarily stored in the work RAM 35 together with the time data. Then, the relay device 3 divides and stores the data in the work RAM 35 in the data storage ROM 34 using the collection start / end information sent simultaneously, and then terminates the wireless connection with the data collection device 4 (step). S207). After the storage process is completed, the relay device 3 notifies the monitoring device 1 of the end of collection through the communication interface 32 (step S208).

監視装置１は、中継装置３からデータ収集の終了通知を受信すると、データ伝送開始指令を中継装置３に送り、故障診断に必要な動作音データを中継装置３のデータ保管ＲＯＭ３４から取り出して受け取る（ステップＳ２０９，Ｓ２１０）。   When the monitoring device 1 receives the data collection end notification from the relay device 3, the monitoring device 1 sends a data transmission start command to the relay device 3, and extracts and receives the operation sound data necessary for failure diagnosis from the data storage ROM 34 of the relay device 3 ( Steps S209 and S210).

別の組み食わせのセンサデータを収集する場合には、収集指令テーブル３８の中の別の登録番号を指定する。収集指令テーブル３８内には、センサ６の種類に応じた測定周期や測定時間数、測定点数、開始条件などの情報が含まれており、様々な組み合わせのデータ収集要求に対応できる。   When collecting sensor data of another combination, another registration number in the collection command table 38 is designated. The collection command table 38 includes information such as the measurement period, the number of measurement hours, the number of measurement points, and the start condition according to the type of the sensor 6, and can cope with various combinations of data collection requests.

このような構成によれば、監視装置１では、データ収集を要求する際に収集指令テーブル３８に予め登録されたセンサの組み合わせ（登録番号）だけを指定すれば良いので、細かい設定情報をその都度送り込む必要がなくなり、データ収集の効率が上がる。この収集指令テーブル３８は固定ではなく、監視装置１からシステム内容に応じて適宜変更可能である。   According to such a configuration, the monitoring device 1 only needs to specify a combination (registration number) of sensors registered in advance in the collection command table 38 when requesting data collection. There is no need to send in data, increasing the efficiency of data collection. This collection command table 38 is not fixed, but can be appropriately changed from the monitoring device 1 according to the contents of the system.

また、監視装置１では、複数のデータ収集装置４から無線接続時刻を起点とする測定時刻をセンサデータと共に受け取ることができ、その測定時刻は中継装置３の内部時刻を基準にすることができる。このため、複数のデータ収集装置４のセンサデータを比較する場合に測定時刻の差を小さくすることができ、時系列に従った異常診断や故障検知を行う場合の精度を向上させることができる。   The monitoring device 1 can receive the measurement time starting from the wireless connection time from the plurality of data collection devices 4 together with the sensor data, and the measurement time can be based on the internal time of the relay device 3. For this reason, when comparing the sensor data of a plurality of data collection devices 4, the difference in measurement time can be reduced, and the accuracy when performing abnormality diagnosis and failure detection according to time series can be improved.

以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、データ伝送に必要な電力を確保でき、故障診断に必要なセンサのデータを分割することなく外部に確実に伝送することのできるエレベータのデータ収集システムを提供することができる。   According to at least one embodiment described above, there is provided an elevator data collection system that can secure power necessary for data transmission and can reliably transmit sensor data necessary for failure diagnosis to the outside without being divided. Can be provided.

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   In addition, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１…監視装置、２…通信ネットワーク、３ａ，３ｂ，３ｃ…中継装置、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…データ収集装置、５ａ，５ｂ…振動発電素子、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…センサ、７…加速度センサ、３１…ＣＰＵ、３２…通信インタフェース、３３…プログラムＲＯＭ、３４…データ保管ＲＯＭ、３５…ワークＲＡＭ、３６…リアルタイマ、３７…無線インタフェース、３８…収集指令テーブル、４１…制御ＣＰＵ、４２…電源回路、４３…二次蓄電素子（電池）、４４…無線インタフェース、４５…リアルタイマ、４６…ＲＯＭ、４７…ＲＡＭ、４８，４９…センサＩＦ、５０…充電制御回路、５１…一次蓄電素子、６０…発電機構、６１…振動板、６２，６３…集風器、１０１…乗りかご、１０２…カウンタウェイト、１０３…巻上機、１０４…ロープ、１０５…制御盤、１０６…かごドア、１０７…昇降路、１０８…乗場、１０９…乗場ドア。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Monitoring apparatus, 2 ... Communication network, 3a, 3b, 3c ... Relay apparatus, 4a, 4b, 4c, 4d ... Data collection apparatus, 5a, 5b ... Vibration power generation element, 6a, 6b, 6c, 6d ... Sensor, 7 ... acceleration sensor, 31 ... CPU, 32 ... communication interface, 33 ... program ROM, 34 ... data storage ROM, 35 ... work RAM, 36 ... real timer, 37 ... wireless interface, 38 ... collection command table, 41 ... control CPU, DESCRIPTION OF SYMBOLS 42 ... Power supply circuit, 43 ... Secondary storage element (battery), 44 ... Wireless interface, 45 ... Real timer, 46 ... ROM, 47 ... RAM, 48, 49 ... Sensor IF, 50 ... Charge control circuit, 51 ... Primary storage Element 60 ... Power generation mechanism 61 ... Diaphragm 62, 63 ... Air collector 101 ... Ride car 102 ... Counterweight 103 ... Hoisting machine 104 ... rope, 105 ... control board, 106 ... car door, 107 ... hoistway, 108 ... landing, 109 ... landing door.

Claims (8)

エレベータ設備内の故障診断対象機器に設置され、上記故障診断対象機器の故障診断に必要なデータを計測するセンサと、
上記故障診断対象機器に設けられ、エレベータ運転中の振動を利用して発電する発電素子と、
この発電素子によって得られた電力を上記センサの駆動電力として蓄えると共に、上記センサによって計測されたデータを収集して外部の監視装置に無線ネットワークを介して伝送するデータ収集装置と
を具備したことを特徴とするエレベータのデータ収集システム。 A sensor that is installed in a failure diagnosis target device in an elevator facility and measures data necessary for failure diagnosis of the failure diagnosis target device; and
A power generation element that is provided in the failure diagnosis target device and generates power using vibration during elevator operation;
A power collecting device for storing the power obtained by the power generation element as driving power for the sensor, and collecting data measured by the sensor and transmitting the data to an external monitoring device via a wireless network. A featured elevator data collection system. 上記故障診断対象機器として、昇降路内を昇降動作する移動体を含み、
上記発電素子は、
上記移動体の側面の上端部と下端部のうちの少なくとも一方の端部に振動板を介して取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のエレベータのデータ収集システム。 As the failure diagnosis target device, including a moving body that moves up and down in the hoistway,
The power generation element is
2. The elevator data collection system according to claim 1, wherein the elevator data collection system is attached to at least one of an upper end portion and a lower end portion of the side surface of the movable body via a diaphragm. 上記振動板の近傍に設置され、上記移動体の昇降動作中に上記端部から流れ込む気流を上記振動板に集めて振動させる集風器を備えたことを特徴とする請求項２記載のエレベータのデータ収集システム。   The elevator according to claim 2, further comprising an air collector installed in the vicinity of the diaphragm for collecting and vibrating the airflow flowing from the end during the lifting and lowering operation of the movable body. Data collection system. 上記発電素子は、
上記移動体として上記昇降路内を昇降動作する乗りかごに設置されていることを特徴とする請求項２記載のエレベータのデータ収集システム。 The power generation element is
The elevator data collecting system according to claim 2, wherein the moving body is installed in a car that moves up and down in the hoistway. 上記発電素子は、
上記移動体として上記昇降路内を昇降動作するカウントウェイトに設置されていることを特徴とする請求項２記載のエレベータのデータ収集システム。 The power generation element is
3. The elevator data collection system according to claim 2, wherein the moving body is installed on a count weight that moves up and down in the hoistway. 上記データ収集装置は、
一次蓄電素子と、
この一次蓄電素子よりも容量の大きい二次蓄電素子とを有し、
上記発電素子によって得られた電力を上記一次蓄電素子に蓄えた後、上記一次蓄電素子に蓄えられた電力を定期的に上記二次蓄電素子へ送ることを特徴とする請求項１記載のエレベータのデータ収集システム。 The data collection device
A primary power storage element;
A secondary power storage element having a larger capacity than the primary power storage element,
2. The elevator according to claim 1, wherein after the electric power obtained by the power generation element is stored in the primary power storage element, the power stored in the primary power storage element is periodically sent to the secondary power storage element. Data collection system. 上記データ収集装置は、
予め設定された時刻データに従って上記センサから収集したデータを定期的に上記監視装置に伝送することを特徴とする請求項１記載のエレベータのデータ収集システム。 The data collection device
The elevator data collection system according to claim 1, wherein data collected from the sensor is periodically transmitted to the monitoring device according to preset time data. 予め上記故障診断対象機器のデータ収集に必要な複数のセンサの組み合わせが登録されたテーブルを備え、
上記データ収集装置は、
上記テーブルの中で指定されたセンサの組み合わせに基づいてデータ収集動作を行うことを特徴とする請求項１記載のエレベータのデータ収集システム。 A table in which combinations of a plurality of sensors necessary for data collection of the failure diagnosis target device are registered in advance,
The data collection device
The elevator data collection system according to claim 1, wherein the data collection operation is performed based on a combination of sensors specified in the table.
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