JP4744826B2 - Elevator abnormality diagnosis device - Google Patents
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Description
本発明は、エレベータの各種装置に異常が発生しているか否かを診断するエレベータの異常診断装置に関する。 The present invention relates to an elevator abnormality diagnosis apparatus that diagnoses whether or not an abnormality has occurred in various elevator apparatuses.
従来、エレベータの運転中において騒音や振動が生じるなどにより乗り心地が悪くなった場合、利用客に不快感や不安感を与えてしまう恐れがある為、エレベータの運転時の騒音や乗り心地振動は常に低い状態に維持しておく必要がある。 Conventionally, if the ride quality deteriorates due to noise or vibration during the operation of the elevator, there is a risk of discomfort or anxiety to the passenger. It must always be kept low.
この騒音や乗り心地振動は、昇降動作させる巻上機やその制御装置の電気的特性、あるいは、案内用のガイドレールの固定状態や据付け精度、構造部品の機械的特性などに大きく依存することが知られている。 This noise and ride comfort vibrations may greatly depend on the electrical characteristics of the hoisting machine that moves up and down and its control device, the fixed state of the guide rails for guide and installation accuracy, the mechanical characteristics of structural parts, etc. Are known.
従来、エレベータの運転時の騒音や乗り心地振動は、エレベータの据付け完了時と、その後の定期的な保守点検時に、熟練した技術者が騒音計や振動計を用いて騒音や乗り心地振動を計測し、これらの騒音や振動が正常か異常かを判定していた。しかし、この判定方法では、経験が少ない技術者や保守技術に精通していない技術者の場合、計測手法やデータの判断の違いにより、判定結果が異なってしまうことがある。このため、エレベータの騒音や乗り心地振動を測定して、この測定した騒音や振動に基づいてエレベータが正常であるか異常であるかを診断する異常診断装置が考えられている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, the noise and ride comfort vibration during elevator operation are measured by a skilled engineer using a sound level meter and vibration meter at the time of elevator installation completion and subsequent periodic maintenance and inspection. However, it is determined whether the noise and vibration are normal or abnormal. However, in this determination method, the determination result may be different depending on the measurement method or the determination of data for an engineer with little experience or an engineer who is not familiar with maintenance technology. For this reason, an abnormality diagnosis device that measures the noise and vibration of the elevator and diagnoses whether the elevator is normal or abnormal based on the measured noise and vibration is considered (for example, Patent Document 1). reference).
このような異常診断装置では、エレベータの走行時の乗り心地振動や騒音を検出して、この検出出力に対するフーリエ変換による周波数分析を行ない、この分析結果に基づいてエレベータの各種装置のうち異常が発生した部位の特定を行なっている。
しかし、エレベータの運転速度が急激に変化する加減速時、つまり速度の非定常状態において前述したフーリエ変換を行なっても、時々刻々と変化するスペクトルを精度よく求めることはできない。このため、サンプリングによるデータの欠如や精度の誤差が生じ、的確な周波数情報を得る事が困難となり、エレベータの異常診断による異常部位の特定結果に差が生じる場合がある。 However, even if the above-described Fourier transform is performed at the time of acceleration / deceleration in which the operation speed of the elevator changes rapidly, that is, in an unsteady state of the speed, a spectrum that changes every moment cannot be obtained with high accuracy. For this reason, lack of data due to sampling and an error in accuracy occur, making it difficult to obtain accurate frequency information, and there may be a difference in the result of specifying an abnormal part by an abnormality diagnosis of an elevator.
また、フーリエ変換による周波数分析により得られた関数は、周波数座標のみの1次元関数である。つまり昇降路内での乗りかご位置が加味されておらず、時間依存性が判定できない。このような場合でも、熟練した技術者であれば、フーリエ変換による周波数分析により得られた分析結果をもとに異常部位を判定することができるが、経験が少ない技術者の場合には、フーリエ変換による周波数分析により得られた分析結果を用いてエレベータの異常部位を判定することは困難であった。 A function obtained by frequency analysis by Fourier transform is a one-dimensional function having only frequency coordinates. That is, the car position in the hoistway is not taken into consideration, and time dependency cannot be determined. Even in such a case, a skilled engineer can determine an abnormal site based on the analysis result obtained by frequency analysis by Fourier transform. It was difficult to determine the abnormal part of the elevator using the analysis result obtained by frequency analysis by conversion.
そこで、本発明の目的は、熟練した技術者でなくとも、エレベータの異常状態を的確かつ容易に診断する事が可能なエレベータの異常診断装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an elevator abnormality diagnosis device capable of accurately and easily diagnosing an abnormal condition of an elevator without being a skilled engineer.
すなわち、本発明に係わるエレベータの異常診断装置は、エレベータの各種装置のうちいずれかに関わる振動加速度および騒音のうちいずれかの振幅値を検出する検出手段と、エレベータおよびその走行に関わる各種情報を入力する情報入力手段と、前記検出手段による検出出力に対するウェーブレット変換演算を行なうことで、ウェーブレットスペクトラムデータを生成するウェーブレット変換演算手段と、前記ウェーブレット変換演算手段により生成されたウェーブレットスペクトラムデータを分析して、このウェーブレットスペクトラムデータで表される振幅値のうち予め定められた許容基準値を超えた振幅値の座標と関わる座標の値を抽出する抽出手段と、前記情報入力手段により入力された各種情報をもとに、前記ウェーブレットスペクトラムデータ中の所定の種別の座標上の値および周波数座標上の各周波数の組合せのうち、振幅値の許容基準値が存在する前記所定の種別の座標上の値および周波数の組合せの情報と、該当する前記所定の種別の座標上の値および周波数において許容基準値を超える振幅値がみられる場合の異常発生部位と推測される部位の情報とを対応付けて記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された情報と前記抽出手段により抽出された情報とを照合することで前記エレベータにおける異常部位を判定する異常診断手段とを備えたことを特徴とする。 That is, the elevator abnormality diagnosis device according to the present invention includes a detecting means for detecting any amplitude value of vibration acceleration and noise related to any of the various devices of the elevator, and various information related to the elevator and its traveling. An information input means for inputting, a wavelet transform operation for generating wavelet spectrum data by performing a wavelet transform operation on the detection output by the detection means, and analyzing the wavelet spectrum data generated by the wavelet transform operation means The extraction means for extracting the coordinate value related to the coordinate of the amplitude value exceeding the predetermined allowable reference value among the amplitude values represented by the wavelet spectrum data, and various information input by the information input means Based on the wavelet Among the combinations of the values on the predetermined type of coordinates in the spectrum data and the frequencies on the frequency coordinates, information on the combination of the values on the predetermined type of coordinates and the frequency reference on the predetermined type where the allowable reference value of the amplitude value exists, Storage means for storing the corresponding value on the predetermined type of coordinates and the information on the part that is assumed to be abnormal when the amplitude value exceeding the allowable reference value is found in the frequency, and the storage means And an abnormality diagnosing means for determining an abnormal part in the elevator by collating the information stored in the information with the information extracted by the extracting means .
本発明に係わるエレベータの異常診断装置では、振動加速度および騒音のうちいずれかの振幅値の検出出力に対するウェーブレット変換演算を行なうことでウェーブレットスペクトラムデータを生成し、このデータで表される振幅値の大小に基づいてエレベータの異常の有無を診断するので、例えば、時間座標と周波数座標とを共に有するウェーブレットスペクトラムデータを生成すれば、時間経過にともなう各周波数の振幅値の大小をもとにして、エレベータの異常の有無の診断が行なえる。よって、熟練した技術者でなくとも、エレベータの各種装置に異常が発生しているか否かを容易に知ることができる。 In the elevator abnormality diagnosis device according to the present invention, wavelet spectrum data is generated by performing wavelet transform operation on the detection output of any amplitude value of vibration acceleration and noise, and the magnitude of the amplitude value represented by this data is increased or decreased. Therefore, for example, if wavelet spectrum data having both time coordinates and frequency coordinates is generated, the elevator is based on the magnitude of the amplitude value of each frequency over time. Diagnosis of the presence or absence of abnormalities can be made. Therefore, even if it is not a skilled engineer, it can be known easily whether abnormality has generate | occur | produced in the various apparatuses of an elevator.
以下図面により本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置の構成例を示すブロック図である。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an elevator abnormality diagnosis apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図1に示すように、本発明の第1の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置は、振動加速度センサ1、騒音センサ2、フィルタ3、増幅器4、A/D変換器5、データ記録部6、日時入力部7を有する。
As shown in FIG. 1, the elevator abnormality diagnosis apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a
振動加速度センサ1は、エレベータの乗りかご(図示せず)の運転時の乗り心地振動の振幅値、または、エレベータの動力装置である巻き上げ機(図示せず)の振動の振幅値を検出し、この値の情報を含んだアナログ信号を出力する。
The
騒音センサ2は、乗りかごの昇降時の騒音を検出し、この値の情報を含んだアナログ信号を出力する。また、フィルタ3は、振動加速度センサ1および騒音センサ2のいずれかからのアナログ信号を入力して、この信号のうち、所定の周波数帯域成分のみを通過させる。増幅器4はフィルタ3からの入力信号を増幅する。
The
A/D変換器5は、増幅器4から入力したアナログ信号を所定時間ごとにサンプリングすることで、アナログ−ディジタル変換を行なう。データ記録部6はA/D変換器5からのディジタルデータを記録する。日時入力部7は、図示しないタイマにより現在の日付および時刻を計時し、この計時したデータをデータ記録部6に出力する。
The A /
また、図1に示した異常診断装置は、ウェーブレット変換演算部8、異常診断部9、基本情報入力部10、診断データベース部11および表示部12をさらに有する。前述したデータ記録部6はウェーブレット変換演算部8と接続される。ウェーブレット変換演算部8は異常診断部9を介して表示部12と接続される。基本情報入力部10は診断データベース部11を介して異常診断部9と接続される。診断データベース部11の機能については後述する。
The abnormality diagnosis apparatus shown in FIG. 1 further includes a wavelet
ウェーブレット変換演算部8は、入力データである時間関数に対するウェーブレット変換の演算を行なって、ウェーブレットスペクトラムデータを生成する。第1の実施形態では、ウェーブレット変換演算部8は、時間座標と周波数座標を含んだウェーブレットスペクトラムデータを生成する。時間座標は、エレベータの昇降開始からの経過時間の座標である。
The wavelet
異常診断部9は、ウェーブレット変換演算部8により生成したウェーブレットスペクトラムデータに、エレベータの異常な振動や騒音を示す成分が含まれているか否かを判定する機能を有する。異常な振動や騒音を示す成分とは、ウェーブレットスペクトラムデータで表される振動や騒音の振幅値のうち、予め定められた許容基準値を超えた振幅値である。許容基準値は、例えば乗客が不安を感じる、または不快に感じる振動や騒音の値である。
The
また、異常診断部9は、エレベータの異常な振動や騒音を示す成分がウェーブレットスペクトラムデータに含まれている、つまり、エレベータの各種装置に異常が発生していると判定した場合に、当該異常の発生部位を判定する機能をさらに有する。異常の発生部位とは、例えば乗客が不安を感じる、または不快に感じる振動や騒音の原因となっている部位である。異常の発生部位は単一の箇所である場合もあれば複数の箇所である場合もある。
In addition, when the
基本情報入力部10は、エレベータの乗りかごの形状、乗りかごの重量、定格速度、昇降路の高さ、および、巻上機の回転周波数などの、エレベータおよびその走行に関する各種情報(基本情報)の入力を受け付けて、これを診断データベース部11に出力する。
表示部12は、異常診断部9による異常有無およびその発生部位の判定結果を報知する。具体的には、表示部12は、前述した判定結果を例えばメッセージなどの形式で表示する。
The basic
The
図2は、図1に示した異常診断装置の一部の詳細な構成例を示すブロック図である。図2に示すように、異常診断部9は、特徴量判定部14および異常部位判定部15を有する。特徴量判定部14および異常部位判定部15の機能については後述する。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration example of a part of the abnormality diagnosis apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 2, the
また、診断データベース部11は、基本情報入力部10からの情報を入力し、この入力した情報の種別をもとに、異常部位データベース(図3参照)を記憶する。この異常部位データベースでは、ウェーブレットスペクトラムデータ中の時間座標上の各時刻および周波数座標上の各周波数の組合せのうち、振動や騒音の振幅値の許容基準値が存在する時刻および周波数の組合せの情報と、該当する時刻および周波数において許容基準値を超える振幅値がみられる場合の異常発生部位と推測される部位(例えば巻き上げ機)の情報とが対応付けられる。許容基準値とは、エレベータの各種装置に異常が発生していると判断すべき振幅値の下限値である。
Further, the
次に、図1および図2に示した構成の異常診断装置の処理動作について説明する。ここでは、振動加速度センサ1による検出結果にしたがって、エレベータの異常発生部位の有無、および、その異常発生部位を判定するまでの処理動作について説明するが、騒音センサ2による検出結果にしたがって、エレベータの異常発生部位の有無およびその異常発生部位を判定するまでの処理動作も同様である。
Next, the processing operation of the abnormality diagnosis apparatus configured as shown in FIGS. 1 and 2 will be described. Here, according to the detection result by the
まず、前述したように、振動加速度センサ1は、乗りかごの運転時の乗り心地振動、または、動力装置(巻き上げ機)の振動の振幅値を逐次検出して、この振幅値の情報を含むアナログ信号をフィルタ3に出力する。
First, as described above, the
フィルタ3は、振動加速度センサ1からのアナログ信号のうち、予め定められた周波数帯域の成分のみを通過させて増幅器4に出力する。増幅器4は、フィルタ3からの入力信号を増幅する。A/D変換器5は、増幅器4からの入力信号をアナログ−ディジタル変換し、このディジタル変換されたデータを時間特性のデータとしてデータ記録部6に出力する。データ記録部6はA/D変換器5からのデータを入力してこれを振動振幅値の時間特性のデータとして記録する。
The
データ記録部6に入力されたデータはウェーブレット変換演算部8に出力される。ウェーブレット変換演算部8は、データ記録部6から入力した振動振幅値の時間特性の信号に対するウェーブレット変換の演算を行なうことで、周波数座標と時間座標を含む、振動振幅値のウェーブレットスペクトラムデータを生成する。
The data input to the data recording unit 6 is output to the wavelet
このウェーブレットスペクトラムデータwt(a,b)は以下の式(1)にしたがって計算される。
式(1)における“x(t)”は振動の時間特性のデータであり、“a”は角周波数ωの逆数で、“b”は時刻tである。このように生成されたウェーブレットスペクトラムデータ(周波数−時刻)は異常診断部9に出力される。また、診断データベース部11からは、基本情報入力部10からのエレベータの基本情報に基づいて前述のように記憶した異常部位データベースに関する情報を異常診断部9の異常部位判定部15に出力する。
In the equation (1), “x (t)” is data of the time characteristic of vibration, “a” is the reciprocal of the angular frequency ω, and “b” is the time t. The wavelet spectrum data (frequency-time) generated in this way is output to the
特徴量判定部14は、まず、ウェーブレット変換演算部8からのウェーブレットスペクトラムデータ中で表される振幅値、つまり、ウェーブレットスペクトラムデータ中の時間座標上の各時刻および周波数座標上の各周波数における振幅値を検出する。次に、特徴量判定部14は、検出した振幅値のうち、前述した許容基準値を超える振幅値がみられる時刻および周波数の組合せ(座標値)の情報を、エレベータの異常発生部位判定のための特徴量データとして抽出し、これを異常部位判定部15に出力する。例えば、ウェーブレットスペクトラムデータ中の座標値“時刻t1−周波数f1”と関わる振幅値が許容基準値を超えていた場合には、座標値“時刻t1−周波数f1”が特徴量データとなる。
The feature
異常部位判定部15は、特徴量判定部14から入力した特徴量データにおける時刻及び周波数の組合せの情報と、診断データベース部11から入力した異常部位データベースの情報における各々の時刻及び周波数の組合せの情報とを照合して、異常部位データベースの情報における時刻および周波数の組合せの情報のうち、特徴量判定部14からの特徴量データにおける座標値である時刻および周波数の組合せと同じ組合せの情報を抽出する。
The abnormal
そして、異常部位判定部15は、前述のように抽出した時刻および周波数の組合せの情報と対応付けられる異常発生部位の情報を異常部位データベースから抽出し、この異常発生部位の情報の表示を指示するための制御信号を表示部12に出力する。
Then, the abnormal
これにより、異常発生部位の情報が例えばメッセージ(「加速中の巻き上げ機の回転に異常の疑いがあります」等)などの形式で表示部12に表示出力される。よって、エレベータの点検作業者は、エレベータの各部位のうち異常の疑いがある部位の情報を的確かつ容易に把握することができる。
As a result, the information on the site where the abnormality has occurred is displayed and output on the
また、特徴量判定部14による振幅値の検出の結果、ウェーブレットスペクトラムデータ中で表される振幅値のうち、前述した許容基準値より低い値である標準値を超える振幅値がみられた場合で、かつ、この振幅値の発生時の時刻と周波数の組合せが、異常部位データベース(図3参照)中の時刻と周波数の組合せと一致するか否かを判別する機能を異常診断部9が有してもよい。このような条件を満たしている場合には、異常診断部9は、一致した時刻および周波数の組合せと対応付けられた異常部位の情報を、異常部位判定部15により異常部位データベースから抽出して、この異常部位の情報を、調整不良の部位、つまり、異常の前兆が見られる部位の情報として、メッセージなどの形式で表示部12に表示させる。
Further, as a result of detection of the amplitude value by the feature
調整不良の部位とは、異常な振動、つまり、乗客に不安を与える、または不快を感じさせる振動の前兆となる振動の原因となる部位である。異常な振動の前兆となる振動は、乗客に不安を与える、または不安を感じさせることがない程度の振動である。 The poorly adjusted part is a part that causes abnormal vibration, that is, a vibration that is a precursor of vibration that causes passengers to feel uneasy or feel uncomfortable. The vibration that is a precursor of abnormal vibration is vibration that does not cause the passenger to feel anxiety or feel anxiety.
これにより、エレベータの各部位のうち、対策を施さない状態のまま放置した場合に異常な振動などを引き起こす可能性のある部位を容易に把握することができるので、この時点で修繕などの対策を施すようにすれば、乗客に不安を与える、または不快を感じさせる振動を未然に防ぐことができる。 As a result, it is possible to easily grasp the parts of the elevator that may cause abnormal vibrations when left in a state where no measures are taken. If applied, vibrations that give passengers anxiety or feel uncomfortable can be prevented.
また、特徴量判定部14による振幅値の検出の結果、ウェーブレットスペクトラムデータで表される振幅値のうち、前述した許容基準値と比較して低い値である標準値(第2の許容基準値)を超える振幅値がみられるか否かを判別する機能を異常診断部9が有してもよい。
In addition, as a result of detection of the amplitude value by the feature
このような条件を満たしている、つまり標準値を超える振幅値がみられた場合には、異常診断部9は、前述した異常部位や調整不良の部位の情報を示すメッセージの代わりに、例えば、振動加速度センサ1による振動振幅値の再検出、および、この振動振幅値の再検出にともなった、異常診断部9による異常部位の再度の判定を指示する旨のメッセージを表示部12に表示させる。再度の判定を行なった際の判定結果が当初の判定結果と同じであれば、この判定結果の信頼性は向上することになる。これにより、作業者に対して異常部位の診断をより正確に行なうよう促すことができる。
When such conditions are satisfied, that is, when an amplitude value exceeding the standard value is seen, the
また、特徴量判定部14による振幅値の検出の結果、許容基準値(または標準値)を超えた振幅値がウェーブレットスペクトラムデータ中に存在したが、異常部位判定部15による照合の結果、許容基準値(または標準値)を超えた振幅値がみられた時刻と周波数と同一の組合せが異常部位データベース中に存在しない場合、つまり異常な振動がみられたにも関わらず、異常部位の特定ができない場合がある。この場合には、異常診断部9は、前述のように生成したウェーブレットスペクトラムデータ自体が正常なデータでない可能性があるとみなし、検出元のセンサの不良、あるいは、センサによる誤計測の疑いがある旨のメッセージ、および、再計測を促すメッセージを表示部12に表示させるようにしてもよい。これにより、エレベータの異常診断装置の診断精度に問題がある可能性がある場合に、これを容易に把握することができる。
Further, as a result of detection of the amplitude value by the feature
また、本実施形態にしたがった異常診断装置は、前述のように生成したウェーブレットスペクトラムデータと異常部位データベースとに基づいてエレベータの各種装置の異常の有無の判定を行なう代わりに、振幅値の経年変化による変動率をもとに、異常部位を判定してもよい。具体的には、異常診断装置は、振動や騒音の時間特性データが生成されるたびに、このデータを、測定日時を示すデータと対応付けた上で、この測定日時毎のウェーブレットスペクトラムデータで表される振幅値の経年変化による変動率をもとに、異常部位を判定する。 In addition, the abnormality diagnosis device according to the present embodiment, instead of determining whether there is an abnormality in various devices of the elevator based on the wavelet spectrum data and the abnormal part database generated as described above, the secular change of the amplitude value An abnormal site may be determined on the basis of the fluctuation rate. Specifically, every time vibration or noise time characteristic data is generated, the abnormality diagnosis apparatus associates this data with data indicating the measurement date and time, and displays it as wavelet spectrum data for each measurement date and time. The abnormal part is determined based on the fluctuation rate due to the secular change of the amplitude value.
具体的には、前述した振動加速度センサ1や騒音センサ2は振動や騒音の振幅値を常時検出しており、A/D変換器5から出力される時間特性のデータは常に更新されている。そして、データ記録部6は、日時入力部7からのデータで示される日時が予め定められた日時になるたびに、この日時のデータを測定日時データとしてA/D変換器5からの時間特性のデータと対応付ける。対応付け対象の日時は特に限定されるものではなく、例えば24時間ごとであってもよいし、あるいは一ヶ月おきであってもよい。
Specifically, the
前述した、測定日時データが対応付けられた時間特性のデータはウェーブレット変換演算部8によりウェーブレットスペクトラムデータに順次変換されて、測定日時データが対応付けられたウェーブレットスペクトラムデータとして異常診断部9に出力される。異常診断部9ではウェーブレット変換演算部8からのウェーブレットスペクトラムデータを測定日時にしたがってソートする。
The time characteristic data associated with the measurement date / time data is sequentially converted into wavelet spectrum data by the wavelet
異常診断部9は、ソートされたウェーブレットスペクトラムデータをもとに、このデータ中の時間座標上の予め定めた時刻および周波数座標上の予め定めた周波数における振動振幅値の経年変化に対する変動率を計算し、この計算により得られた変動率が予め定められた正の値のしきい値を超えたか否かを判定する。経年変化にともなって振動振幅値が増加した場合には当該変動率の値は正となり、経年変化にともなって振動振幅値が減少した場合には当該変動率の値は負である。
The
異常診断部9の特徴量判定部14は、前述のように計算した振動振幅値の変動率がしきい値を超えたと判定した場合には、振動振幅値が前述した基準値や標準値を超えているか否かに関わらず、しきい値以上の変動率による振動振幅値がみられた時刻および周波数の情報を、エレベータの異常部位特定のための特徴量データとして抽出する。
When the characteristic
例えば、ウェーブレットスペクトラムデータ中の座標値“時刻t1−周波数f1”における振動振幅値の経年変化による変動率が前述したしきい値を超えた場合には、座標値“時刻t1−周波数f1”の情報が特徴量データとなる。そして、異常部位判定部15により、前述のように特徴量データを異常部位データベースと照合して、異常部位の情報を取得する。
For example, when the fluctuation rate due to the secular change of the vibration amplitude value at the coordinate value “time t1−frequency f1” in the wavelet spectrum data exceeds the above-described threshold value, the information of the coordinate value “time t1−frequency f1”. Is feature data. Then, the abnormal
異常診断部9は、この取得した異常部位を、メンテナンスや部品交換が必要な部位であるとみなし、この部位に対応する機器のメンテナンスまたは部品交換を促すメッセージ(「ロープに経年劣化の疑いがあるので、メンテナンスを行なってください」等)などを表示部12に表示させる。これにより、経年的な劣化による機器の異常や寿命を早期かつ容易に把握することができる。
The
以上述べたように、本発明の第1の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置によれば、エレベータの乗り心地振動のデータを測定し、このデータをウェーブレット変換演算してウェーブレットスペクトラムデータを計算した上で、このデータを診断データベース部11に記憶された情報と照合して、エレベータの異常の有無および異常発生部位を的確かつ容易に把握する事ができる。よって、熟練した技術者と同等の精度のエレベータ検査が、経験が少ない技術者によっても可能となる。
As described above, according to the elevator abnormality diagnosis device according to the first embodiment of the present invention, the ride comfort vibration data of the elevator is measured, and this data is subjected to wavelet transform calculation to calculate wavelet spectrum data. In addition, by comparing this data with the information stored in the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、この第2の実施形態以降の各実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置の構成は、図1に示される構成要素とほぼ同一であるので、重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, since the structure of the abnormality diagnosis apparatus of the elevator according to each embodiment after this 2nd Embodiment is substantially the same as the component shown by FIG. 1, the overlapping description is abbreviate | omitted.
図4は、本発明の第2の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置の一部の詳細な構成例を示すブロック図である。
図4に示した異常診断装置の構成は、第1の実施形態とほぼ同様である。ただし、異常診断部9は、時間座標と周波数座標に対応した異常部位判定部15に代えて、位置座標と周波数座標に対応した異常部位判定部21を有する。
FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration example of a part of an elevator abnormality diagnosis apparatus according to the second embodiment of the present invention.
The configuration of the abnormality diagnosis apparatus shown in FIG. 4 is almost the same as that of the first embodiment. However, the
ウェーブレット変換演算部8は、入力データに対するウェーブレット変換の演算を行なって、周波数と位置の関数からなるウェーブレットスペクトラムデータを生成する。ここでは、エレベータの最下階の乗り場に対応する位置と乗りかごの現在位置との間の距離の座標である位置座標と周波数座標を含んだウェーブレットスペクトラムデータを生成する。
The wavelet
また、診断データベース部11は、基本情報入力部10からの情報を入力し、この入力した情報の種別をもとに、異常部位データベース(図5参照)を記憶する。この異常部位データベースでは、ウェーブレットスペクトラムデータ中の位置座標上の各位置および周波数座標上の各周波数の組合せのうち、振動や騒音の振幅値の許容基準値が存在する位置および周波数の組合せの情報と、該当する位置および周波数において許容基準値を超える振幅値がみられる場合の異常発生部位と推測される部位(例えば巻き上げ機)の情報とが対応付けられる。
Further, the
次に、本発明の第2の実施形態にしたがった異常診断装置による動作について説明する。
この異常診断装置では、振動加速度センサ1や騒音センサ2による検出を行なってからデータ記録部6に対するデータ入力までの手順は第1の実施形態と同様であるが、ウェーブレット変換演算部8は、以下の式(2)にしたがってデータ記録部6からの振動や騒音のデータに対するウェーブレット変換の演算を行ない、周波数−位置からなるウェーブレットスペクトラムデータwt(a,b)を生成する。
In this abnormality diagnosis apparatus, the procedure from the detection by the
例えば式(2)において、加速度データx(t)を2階積分することにより、位置zを計算し、周波数−位置からなるウェーブレットスペクトラムデータwt(a,b)が計算される。このように計算されたウェーブレットスペクトラムデータ(周波数−位置)は異常診断部9に出力される。また、診断データベース部11からは、前述のように記憶された異常部位データベースに関する情報が異常診断部9の異常部位判定部21に出力される。
For example, in the equation (2), the acceleration data x (t) is second-order integrated to calculate the position z, and the wavelet spectrum data wt (a, b) consisting of frequency-position is calculated. The wavelet spectrum data (frequency-position) calculated in this way is output to the
特徴量判定部14は、まず、ウェーブレット変換演算部8からのウェーブレットスペクトラムデータ中の周波数座標上の各周波数および位置座標上の各位置における振幅値を検出する。次に、特徴量判定部14は、この検出した振幅値のうち許容基準値を超える振幅値がみられる周波数および位置の組合せの情報を、エレベータの異常発生部位判定のための特徴量データとして抽出し、これを異常部位判定部21に出力する。例えば、ウェーブレットスペクトラムデータ中の“周波数f1−位置p1”と関わる振幅値が許容基準値を超えていた場合には、“周波数f1−位置p1”が特徴量データとなる。
The feature
異常部位判定部21は、特徴量判定部14から入力した特徴量データにおける周波数及び位置の組合せの情報と、診断データベース部11から入力した異常部位データベースにおける周波数及び位置の組合せの情報とを照合して、異常部位データベースの情報における各周波数および位置の組合せのうち、特徴量判定部14からの特徴量データにおける座標値である周波数および位置の組合せと同じ組合せの情報を抽出する。
The abnormal
そして、異常部位判定部21は、異常部位データベース上で前述のように抽出した、周波数および位置の組合せの情報と対応付けられる異常発生部位の情報を異常部位データベースから抽出し、この異常発生部位の情報の表示を指示するための制御信号を表示部12に出力する。
Then, the abnormal
以上のように、本発明の第2の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置では、エレベータの周波数と位置の関数からなるウェーブレットスペクトラムデータを計算することでエレベータにおける異常発生部位を判定するので、エレベータの昇降行程、例えばガイドレールやワイヤロープなどの特定の位置に異常の疑いがある場合に、これを的確かつ容易に把握することができる。 As described above, in the elevator abnormality diagnosis device according to the second embodiment of the present invention, the abnormality occurrence part in the elevator is determined by calculating the wavelet spectrum data composed of the function of the elevator frequency and position. When there is a suspicion of an abnormality in a specific position of the elevator ascending / descending stroke, for example, a guide rail or a wire rope, this can be accurately and easily grasped.
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
図6は、本発明の第3の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置の一部の詳細な構成例を示すブロック図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a block diagram showing a detailed configuration example of a part of an elevator abnormality diagnosis apparatus according to the third embodiment of the present invention.
図6に示した異常診断装置の構成は、第1の実施形態とほぼ同様である。ただし、異常診断部9は、異常部位判定部15に代えて、速度座標および周波数座標に対応した異常部位判定部31を有する。
The configuration of the abnormality diagnosis apparatus shown in FIG. 6 is almost the same as that of the first embodiment. However, the
ウェーブレット変換演算部8は、入力データに対するウェーブレット変換の演算を行なって、速度と周波数の関数からなるウェーブレットスペクトラムデータを生成する。ここでは、エレベータの乗りかごの昇降速度の座標である速度座標と周波数座標を含んだウェーブレットスペクトラムデータを生成する。
The wavelet
また、診断データベース部11は、基本情報入力部10からの情報を入力し、この入力した情報の種別をもとに、異常部位データベース(図7参照)を記憶する。この異常部位データベースでは、ウェーブレットスペクトラムデータ中の速度座標上の各速度および周波数座標上の各周波数の組合せのうち、振動や騒音の振幅値の許容基準値が存在する速度および周波数の組合せの情報と、該当する速度および周波数において許容基準値を超える振幅値がみられる場合の異常発生部位と推測される部位(例えば巻き上げ機)の情報とが対応付けられる。
Further, the
次に、本発明の第3の実施形態にしたがった異常診断装置による動作について説明する。
この異常診断装置では、振動加速度センサ1や騒音センサ2による検出を行なってからデータ記録部6に対するデータ入力までの手順は第1の実施形態と同様であるが、ウェーブレット変換演算部8は、前述した式(2)にしたがって、データ記録部6からの振動や騒音のデータに対するウェーブレット変換の演算を行ない、周波数−速度からなるウェーブレットスペクトラムデータwt(a,b)を生成する。
Next, the operation of the abnormality diagnosis device according to the third embodiment of the present invention will be described.
In this abnormality diagnosis apparatus, the procedure from the detection by the
例えば式(2)において、加速度データx(t)を1階積分することにより速度zを計算し、周波数−速度からなるウェーブレットスペクトラムデータwt(a,b)が計算される。このように計算されたウェーブレットスペクトラムデータ(周波数−速度)は、異常診断部9に出力される。診断データベース部11からは、前述した異常部位データベースの情報が異常部位判定部31に出力される。
For example, in equation (2), velocity z is calculated by first-order integrating acceleration data x (t), and wavelet spectrum data wt (a, b) consisting of frequency-velocity is calculated. The wavelet spectrum data (frequency-speed) calculated in this way is output to the
特徴量判定部14は、まず、ウェーブレット変換演算部8からのウェーブレットスペクトラムデータ中の周波数座標上の各周波数および速度座標上の各速度における振幅値を検出する。次に、特徴量判定部14は、検出した振幅値のうち許容基準値を超える振幅値がみられる周波数および速度の組合せの情報を、エレベータの異常発生部位判定のための特徴量データとして抽出し、これを異常部位判定部31に出力する。例えば、ウェーブレットスペクトラムデータ中の座標値“周波数f1−速度v1”と関わる振幅値が許容基準値を超えていた場合には、座標値“周波数f1−速度v1”が特徴量データとなる。
The feature
異常部位判定部31は、まず、特徴量判定部14から入力した特徴量データにおける周波数及び速度の組合せの情報と、診断データベース部11から入力した異常部位データベースにおける周波数及び速度の組合せの情報とを照合する。次に、異常部位判定部31は、異常部位データベースの情報における周波数および速度の組合せのうち、特徴量判定部14からの特徴量データにおける座標値である周波数および速度の組合せと同じ組合せの情報を抽出する。
First, the abnormal
そして、異常部位判定部31は、異常部位データベース上で、前述のように抽出した周波数および速度の組合せの情報と対応付けられる異常発生部位の情報を異常部位データベースから抽出し、この情報の表示を指示するための制御信号を表示部12に出力する。
Then, the abnormal
以上のように、本発明の第3の実施形態にしたがったエレベータの異常診断装置では、エレベータの速度と周波数の関数からなるウェーブレットスペクトラムデータを計算することでエレベータにおける異常発生部位を判定するので、エレベータの動力装置のトルク変動に伴う異常や、速度毎の異常を的確かつ容易に把握することができる。 As described above, in the elevator abnormality diagnosis device according to the third embodiment of the present invention, the abnormality occurrence site in the elevator is determined by calculating the wavelet spectrum data that is a function of the speed and frequency of the elevator. It is possible to accurately and easily grasp the abnormality associated with the torque fluctuation of the elevator power unit and the abnormality for each speed.
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be omitted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
1…振動加速度センサ、2…騒音センサ、3…フィルタ、4…増幅器、5…A/D変換器、6…データ記録部、7…日時入力部、8…ウェーブレット変換演算部、9…異常診断部、10…基本情報入力部、11…診断データベース部、12…表示部、14…特徴量判定部、15,21,31…異常部位判定部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
エレベータおよびその走行に関わる各種情報を入力する情報入力手段と、
前記検出手段による検出出力に対するウェーブレット変換演算を行なうことで、ウェーブレットスペクトラムデータを生成するウェーブレット変換演算手段と、
前記ウェーブレット変換演算手段により生成されたウェーブレットスペクトラムデータを分析して、このウェーブレットスペクトラムデータで表される振幅値のうち、予め定められた許容基準値を超えた振幅値の座標と関わる座標の値を抽出する抽出手段と、
前記情報入力手段により入力された各種情報をもとに、前記ウェーブレットスペクトラムデータ中の所定の種別の座標上の値および周波数座標上の各周波数の組合せのうち、振幅値の許容基準値が存在する前記所定の種別の座標上の値および周波数の組合せの情報と、該当する前記所定の種別の座標上の値および周波数において許容基準値を超える振幅値がみられる場合の異常発生部位と推測される部位の情報とを対応付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された情報と前記抽出手段により抽出された情報とを照合することで前記エレベータにおける異常部位を判定する異常診断手段と
を備えたことを特徴とするエレベータの異常診断装置。 Detection means for detecting any amplitude value of vibration acceleration and noise related to any of the various devices of the elevator;
Information input means for inputting various information related to the elevator and its travel;
The wavelet transform operation with respect to the detection output with the line of Ukoto by said detecting means, and wavelet conversion means for generating wavelet spectrum data,
Analyzing the wavelet spectrum data generated by the wavelet transform computing means, and out of the amplitude values represented by the wavelet spectrum data, values of coordinates related to the coordinates of amplitude values exceeding a predetermined allowable reference value are obtained. Extracting means for extracting;
Based on various types of information input by the information input means, there is an allowable reference value for an amplitude value among combinations of values on a predetermined type of coordinates and frequency coordinates on the frequency coordinates in the wavelet spectrum data. It is inferred that an abnormality occurs when an amplitude value exceeding an allowable reference value is found in the information on the combination of the value and frequency on the coordinate of the predetermined type and the value and frequency of the corresponding coordinate of the predetermined type. Storage means for associating and storing part information;
An abnormality diagnosis apparatus for an elevator , comprising: an abnormality diagnosis means for determining an abnormal part in the elevator by comparing information stored in the storage means with information extracted by the extraction means .
前記ウェーブレットスペクトラムデータ中の時間座標上の各時刻および周波数座標上の各周波数の組合せのうち、振幅値の許容基準値が存在する時刻および周波数の組合せの情報と、該当する時刻および周波数において許容基準値を超える振幅値がみられる場合の異常発生部位と推測される部位の情報とを対応付けて記憶するAmong the combinations of each time on the time coordinate and each frequency on the frequency coordinate in the wavelet spectrum data, information on the combination of the time and frequency where the allowable reference value of the amplitude value exists, and the allowable reference at the corresponding time and frequency When an amplitude value exceeding the value is observed, the abnormality occurrence part and the information on the presumed part are stored in association with each other.
ことを特徴とする請求項1に記載のエレベータ異常診断装置。The elevator abnormality diagnosis apparatus according to claim 1.
前記ウェーブレットスペクトラムデータ中の位置座標上の各位置および周波数座標上の各周波数の組合せのうち、振幅値の許容基準値が存在する位置および周波数の組合せの情報と、該当する位置および周波数において許容基準値を超える振幅値がみられる場合の異常発生部位と推測される部位の情報とを対応付けて記憶するAmong the combinations of each position on the position coordinate and each frequency on the frequency coordinate in the wavelet spectrum data, information on the combination of the position and frequency where the allowable reference value of the amplitude value exists, and the allowable reference at the corresponding position and frequency When an amplitude value exceeding the value is observed, the abnormality occurrence part and the information on the presumed part are stored in association with each other.
ことを特徴とする請求項1に記載のエレベータ異常診断装置。The elevator abnormality diagnosis apparatus according to claim 1.
前記ウェーブレットスペクトラムデータ中の速度座標上の各速度および周波数座標上の各周波数の組合せのうち、振幅値の許容基準値が存在する速度および周波数の組合せの情報と、該当する速度および周波数において許容基準値を超える振幅値がみられる場合の異常発生部位と推測される部位の情報とを対応付けて記憶するAmong the combinations of each velocity on the velocity coordinate and each frequency on the frequency coordinate in the wavelet spectrum data, information on the combination of velocity and frequency where the allowable reference value of the amplitude value exists, and the allowable reference at the corresponding velocity and frequency When an amplitude value exceeding the value is observed, the abnormality occurrence part and the information on the presumed part are stored in association with each other.
ことを特徴とする請求項1に記載のエレベータ異常診断装置。The elevator abnormality diagnosis apparatus according to claim 1.
前記ウェーブレット変換演算手段は、前記検出手段による検出がなされるたびに、この検出出力に対するウェーブレット変換演算を行なうことで、ウェーブレットスペクトラムデータを生成し、The wavelet transformation calculation means generates wavelet spectrum data by performing wavelet transformation calculation on the detection output each time detection by the detection means is performed,
前記ウェーブレットスペクトラムデータの生成順にしたがった経年変化に対する前記生成したウェーブレットスペクトラムデータで表される振幅値の変動率を計算する手段をさらに備え、Means for calculating a variation rate of an amplitude value represented by the generated wavelet spectrum data with respect to secular change according to the generation order of the wavelet spectrum data;
前記異常診断手段は、この計算した変動率の大小に基づいて、前記エレベータの異常の有無を診断するThe abnormality diagnosing means diagnoses the presence or absence of the abnormality of the elevator based on the calculated fluctuation rate.
ことを特徴とする請求項1に記載のエレベータの異常診断装置。The elevator abnormality diagnosis apparatus according to claim 1.
前記ウェーブレット変換演算手段により生成されたウェーブレットスペクトラムデータを分析して、このウェーブレットスペクトラムデータで表される振幅値のうち、前記予め定められた許容基準値と比較して低い第2の許容基準値を超える振幅値の座標と関わる座標の値を抽出し、 Wavelet spectrum data generated by the wavelet transform calculation means is analyzed, and a second allowable reference value that is lower than the predetermined allowable reference value among amplitude values represented by the wavelet spectrum data is calculated. Extract the value of the coordinate related to the coordinate of the amplitude value exceeding,
前記異常診断手段は、The abnormality diagnosis means includes
前記記憶手段に記憶された情報と、前記抽出手段により抽出された情報とを照合することで、前記エレベータにおける異常の前兆が見られる部位を判定するBy comparing the information stored in the storage means with the information extracted by the extraction means, a part where a sign of abnormality in the elevator is seen is determined.
ことを特徴とする請求項1に記載のエレベータの異常診断装置。The elevator abnormality diagnosis apparatus according to claim 1.
前記ウェーブレット変換演算手段により生成されたウェーブレットスペクトラムデータを分析して、このウェーブレットスペクトラムデータで表される振幅値のうち、前記予め定められた許容基準値と比較して低い第2の許容基準値を超える振幅値の座標と関わる座標の値を抽出し、Wavelet spectrum data generated by the wavelet transform calculation means is analyzed, and a second allowable reference value that is lower than the predetermined allowable reference value among amplitude values represented by the wavelet spectrum data is calculated. Extract the value of the coordinate related to the coordinate of the amplitude value exceeding,
この抽出手段により、前記ウェーブレットスペクトラムデータで表される振幅値のうち、前記第2の許容基準値を超える振幅値の座標と関わる座標の値が抽出された場合に、予め定められた報知を行なう手段When the value of the coordinate related to the coordinate of the amplitude value exceeding the second allowable reference value among the amplitude values represented by the wavelet spectrum data is extracted by the extracting means, a predetermined notification is performed. means
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のエレベータの異常診断装置。The elevator abnormality diagnosis apparatus according to claim 1, further comprising:
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のエレベータの異常診断装置。The elevator abnormality diagnosis apparatus according to claim 1, further comprising:
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