JP6744453B1

JP6744453B1 - 異常診断システム

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Publication number: JP6744453B1
Application number: JP2019089101A
Authority: JP
Inventors: 智真仁田
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2019-05-09
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2020-08-19
Anticipated expiration: 2039-05-09
Also published as: CN111908294A; CN111908294B; JP2020183322A

Abstract

【課題】地震発生時などにガバナロープの異常を適切に診断できる異常診断システムを提供する。【解決手段】実施形態の異常診断システムは、エレベータの昇降路上部に配置されたガバナと昇降路下部に配置されたテンショナシーブとの間に張り渡されて乗りかごの昇降に伴って移動するガバナロープの異常を診断する異常診断システムであって、センサと、波形生成部と、異常判定部と、を備える。センサは、テンショナシーブを昇降路の上下方向に変位可能に支持する可動リンクの回転角または傾斜角を測定する。波形生成部は、地震感知器から地震検知信号を受信するとセンサの測定値の取得を開始し、地震検知後の可動リンクの回転角または傾斜角の時間変化を表す波形を生成する。異常判定部は、波形生成部により生成される波形に基づいてガバナロープの異常判定を行い、判定結果に応じた信号を送信する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、ガバナロープの異常を診断する異常診断システムに関する。

エレベータには、乗りかごの昇降速度が異常に増大した場合に乗りかごを停止させるための安全装置として、ガバナ（調速機）が設けられる。ガバナは、一般的に機械室などの昇降路上部に配置される。一方、昇降路下部にはテンショナシーブが配置され、ガバナとテンショナシーブとの間にガバナロープが張り渡される。テンショナシーブは、テンショナウェイトによって昇降路の下方向に付勢され、ガバナロープに所定のテンション（張力）を与える。ガバナロープは、途中の一か所において乗りかごと連結されており、テンショナシーブにより所定の張力が与えられた状態で、乗りかごの昇降に伴って移動する。ガバナは、ガバナロープの移動速度を乗りかごの昇降速度として検知し、乗りかごの昇降速度が異常に増大した場合に過速スイッチを作動させて巻上機への電源供給を遮断したり、非常止め装置を作動させて乗りかごを強制的に停止させたりする。

ガバナロープは、テンショナシーブによって所定の張力が与えられることで移動中の振動などが抑制される。しかし、例えば地震発生時などにおいてはガバナロープに大きな振れが生じ、この振れによってガバナロープが昇降路内の突起に引っ掛かったり、弛みや切断が生じたりといった異常が発生する場合がある。ガバナロープに異常が発生するとガバナが正常に動作せずにエレベータの安全性に支障をきたす虞があることから、その異常を的確に検出して適切な対応を図ることが必要となる。

ガバナロープの異常を検出する方法としては、昇降路下部のピット付近に設置した距離センサによりテンショナウェイトまでの距離を測定し、測定した距離が所定値を超えたときにガバナロープに引っ掛かりが生じたと判断して異常検出信号を出力する手法が知られている。しかし、地震発生時には揺れに応じてテンショナウェイトが振り子状に動くため、テンショナウェイトまでの距離を正確に測定することは困難である。また、非接触の距離測定を用いる手法は、ピット特有の劣悪な環境（浸水、塵埃、落下物、汚れ、小動物進入など）の影響を受けやすいという問題もあり、改善が求められる。

特開平１０−１２０３２７号公報

本発明が解決しようとする課題は、地震発生時などにガバナロープの異常を適切に診断できる異常診断システムを提供することである。

実施形態の異常診断システムは、エレベータの昇降路上部に配置されたガバナと昇降路下部に配置されたテンショナシーブとの間に張り渡されて乗りかごの昇降に伴って移動するガバナロープの異常を診断する異常診断システムであって、センサと、波形生成部と、異常判定部と、を備える。センサは、前記テンショナシーブを昇降路の上下方向に変位可能に支持する可動リンクの回転角または傾斜角を測定する。波形生成部は、地震感知器から地震検知信号を受信すると前記センサの測定値の取得を開始し、地震検知後の前記可動リンクの回転角または傾斜角の時間変化を表す波形を生成する。異常判定部は、前記波形生成部により生成される波形に基づいて前記ガバナロープの異常判定を行い、判定結果に応じた信号を送信する。前記センサと前記波形生成部と前記異常判定部は、複数台のエレベータを有するエレベータバンクにおける各エレベータに対してそれぞれ設けられる。前記異常診断システムは、前記複数台のエレベータごとの前記異常判定部が各々送信する前記判定結果に応じた信号を収集する統合診断装置をさらに備える。前記統合診断装置は、前記複数台のエレベータごとの前記異常判定部が各々送信する前記判定結果に応じた信号の全てが前記ガバナロープに異常がないことを示すものである場合は、前記複数台のエレベータの全てを復旧可能と判断し、前記複数台のエレベータごとの前記異常判定部が各々送信する前記判定結果に応じた信号に前記ガバナロープに異常があることを示す信号が含まれている場合は、少なくとも、前記ガバナロープに異常があることを示す信号を送信した前記異常判定部に対応するエレベータと、該エレベータに隣接するエレベータは、復旧の前に点検が必要であると判断する。

図１は、実施形態の異常診断システムの構成例を示す図である。図２は、実施形態の異常診断システムの構成例を示す図である。図３は、実施形態の異常診断システムの構成例を示す図である。図４は、ガバナロープに異常がない場合のセンサ波形の一例を示す図である。図５は、ガバナロープに引っ掛かり異常が発生した場合のセンサ波形の一例を示す図である。図６は、ガバナロープに弛み異常が発生した場合のセンサ波形の一例を示す図である。図７は、ガバナロープに切断異常が発生した場合のセンサ波形の一例を示す図である。図８は、実施形態の異常診断システムの処理手順を説明するフローチャートである。図９は、第１変形例の異常診断システムの構成例を示す図である。図１０は、基準値補正の概要を説明する図である。図１１は、第２変形例の異常診断システムの構成例を示す図である。図１２は、第３変形例の異常診断システムの構成例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る異常診断システムの具体的な実施形態について詳細に説明する。実施形態の異常診断システムは、エレベータのガバナロープの引っ掛かり、弛み、切断などの異常を診断するシステムであり、特に、テンショナシーブを昇降路の上下方向に変位可能に支持する可動リンクの回転角を測定してガバナロープの異常を診断するものである。

図１乃至図３は、本実施形態の異常診断システムの構成例を示す図である。エレベータは、建物などに設けられた昇降路１内で乗りかご２を昇降させることにより、乗りかご２内に乗車した乗客を搬送する設備である。ロープ式のエレベータでは、メインロープ３の一端側に乗りかご２が連結され、メインロープ３の他端側にカウンタウェイト４が連結される。メインロープ３は、巻上機の出力軸に連結された駆動綱車５とそらせ車６とに架け渡され、乗りかご２とカウンタウェイト４をつるべ式に吊り下げる。

巻上機の駆動により駆動綱車５が回転すると、駆動綱車５とメインロープ３との間の摩擦力により駆動綱車５の回転がメインロープ３に伝達され、メインロープ３が送り動作される。これにより、メインロープ３に連結された乗りかご２が、レール７に案内されながら昇降路１内を昇降する。

乗りかご２の昇降速度が異常に増大した場合に乗りかご２を停止させるための安全装置として、例えば昇降路１上部の機械室などにガバナ８が設けられている。また、昇降路１下部のピット付近にはテンショナシーブ９が配置され、ガバナ８とテンショナシーブ９との間にガバナロープ１０が張り渡されている。テンショナシーブ９は、テンショナウェイト１１によって昇降路１の下方向に付勢され、ガバナロープ１０に所定のテンションを与える。

テンショナシーブ９は、可動リンク１２によって昇降路１の上下方向に変位可能に支持されている。可動リンク１２は、その両端部に回転軸１２ａ，１２ｂを有する。可動リンク１２の一方の端部の回転軸１２ａには、テンショナシーブ９の回転軸およびテンショナウェイト１１が取り付けられている。また、可動リンク１２の他方の端部の回転軸１２ｂは、レール７に固定されたブラケット１３に取り付けられている。可動リンク１２は、ガバナロープ１０の挙動に応じてブラケット１３側の回転軸１２ｂを回転中心として回転することにより、回転軸１２ｂに取り付けられたテンショナシーブ９を昇降路１の上下方向に変位可能としている。本実施形態では、可動リンク１２が水平状態のときのテンショナシーブ９の位置を定常位置とする。すなわち、テンショナシーブ９が定常位置（ガバナロープ１０に最適なテンションがかかる位置）のときに可動リンク１２が水平状態となるように、レール７に対するブラケット１３の位置が調整されている。

ガバナロープ１０は、途中の一か所において乗りかご２と連結されており、テンショナシーブ９により所定の張力が与えられた状態で、乗りかご２の昇降に伴って移動する。このとき、テンショナシーブ９が可動リンク１２によって昇降路１の上下方向に変位可能に支持されているため、乗りかご２の昇降に伴ってガバナロープ１０が移動する際の振動がテンショナシーブ９の変位により吸収され、乗りかご２の振動が抑制される。

ガバナ８は、ガバナロープ１０の移動速度を乗りかご２の昇降速度として検知し、乗りかご２の昇降速度が異常に増大した場合に乗りかご２を停止させる。例えば、ガバナ８は、乗りかご２の昇降速度が定格速度の１．３倍を超えないうちに過速スイッチを作動させて巻上機への電源供給を遮断し、エレベータを停止させる。また、例えばメインロープ３の切断などにより、エレベータを停止させても乗りかご２が停止せずに下降し続ける場合は、ガバナ８は、乗りかご２の下降速度が定格速度の１．４倍を超えないうちにガバナロープ１０を拘束し、非常止め装置を作動させて乗りかご２を強制的に停止させる。

本実施形態においては、テンショナシーブ９が昇降路１の上下方向に変位したときの可動リンク１２の回転角を測定するために、可動リンク１２のブラケット１３側の回転軸１２ｂに対してポテンショメータなどの回転角センサ２０が機械的に接続されている。この機械的接続は、可動リンク１２の回転軸１２ｂ周りの回転が回転角センサ２０に伝達される形態であればよく、例えば、可動リンク１２の回転軸１２ｂに直結して回転角センサ２０を接続する形態であってもよいし、可動リンク１２の回転軸１２ｂに対してギヤなどの伝達機構を介して回転角センサ２０を接続する形態であってもよい。

回転角センサ２０は、例えば、テンショナシーブ９が定常位置にあり可動リンク１２が水平状態のときに測定値が０となり（図１参照）、テンショナシーブ９が定常位置から昇降路１の上方向に変位すると正の値の測定値を出力し（図２参照）、テンショナシーブ９が定常位置から昇降路１の下方向に変位すると負の値の測定値を出力する（図３参照）ように調整されている。

地震発生時などにおいてはガバナロープ１０に大きな振れが生じ、図２に示すように、この振れによってガバナロープ１０が昇降路１内の突起物１４に引っ掛かる場合がある。この場合、テンショナシーブ９が昇降路１の上方向に変位し、可動リンク１２は図２に示すように回転するため、回転角センサ２０は正の値の測定値を出力する。一方、ガバナロープ１０に弛みや切断が生じた場合は、テンショナシーブ９が昇降路１の下方向に変位し、可動リンク１２は図３に示すように回転するため、回転角センサ２０は負の値の測定値を出力する。回転角センサ２０の出力端子は診断装置３０に接続されており、回転角センサ２０による測定値が診断装置３０に入力される。

診断装置３０は、機能的な構成要素として、波形生成部３１と、基準値記憶部３２と、異常判定部３３とを備える。診断装置３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサやメモリなどを搭載したマイコンチップなどのハードウェアと、プロセッサが実行する制御プログラムなどのソフトウェアとを用いて実現することができる。すなわち、例えばマイコンチップに搭載されたプロセッサが制御プログラムを実行することで、診断装置３０を構成する波形生成部３１や異常判定部３３を実現し、マイコンチップに搭載されたメモリを用いて基準値記憶部３２を実現することができる。なお、診断装置３０は、汎用のマイコンチップなどのハードウェアに限らず、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などの専用のハードウェアを用いて実現してもよい。

本実施形態の異常診断システムは、上述の回転角センサ２０と診断装置３０とにより構成される。診断装置３０は、地震感知器４１とエレベータ制御盤４２に接続される。地震感知器４１は、例えば昇降路１上部の機械室などに設置され、地震発生時にこれを検知して地震検知信号を出力する。エレベータ制御盤４２は、乗りかご２の昇降動作をはじめとするエレベータ全体の動作を制御する制御装置である。

本実施形態では、エレベータの遠隔監視契約が締結されていることを想定する。この場合、エレベータが設置されている現場に遠隔監視装置４３が設けられる。遠隔監視装置４３は、ローカルでエレベータ制御盤４２に接続されるとともに、通信回線４４を介してサービス情報センタに設置されたセンタ端末４５に接続される。遠隔監視装置４３は、例えば、エレベータ制御盤４２に点検指令を出力することでエレベータを点検運転モードで運転させ、各種メンテナンスデータを収集してセンタ端末４５に送信する。また、エレベータに何らかの異常が発見された場合、遠隔監視装置４３はエレベータ制御盤４２を介してその情報を収集し、センタ端末４５に異常発報する。

診断装置３０の波形生成部３１は、地震感知器４１から地震検知信号を受信すると回転角センサ２０の測定値の取得を開始し、地震検知後の可動リンク１２の回転角の時間変化を表す波形を生成する。すなわち、地震が発生すると、地震感知器４１から診断装置３０に対して地震検知信号が送信される。波形生成部３１は、この地震感知器４１からの地震検知信号の受信をトリガとして、可動リンク１２の回転角を測定した回転角センサ２０の測定値の取得を開始し、時間の経過とともに変動する回転角センサ２０の測定値を繋げることにより、地震検知後の可動リンク１２の回転角の時間変化を表す波形（以下、これを「センサ波形」と呼ぶ）を生成する。波形生成部３１により生成されるセンサ波形は、異常判定部３３に入力される。

異常判定部３３は、波形生成部３１により生成されるセンサ波形に基づいて、ガバナロープ１０の異常判定を行う。例えば、異常判定部３３は、波形生成部３１により生成されるセンサ波形を基準値記憶部３２に記憶されている基準値と比較することにより、ガバナロープ１０に引っ掛かり異常、弛み異常、切断異常などが発生しているかどうかを判定し、判定結果に応じた信号をエレベータ制御盤４２に送信する。

ここで、図４乃至図７を参照して、異常判定部３３による判定方法の具体例について説明する。まず、ガバナロープ１０に異常がない場合について、図４を参照して説明する。図４は、ガバナロープ１０に異常がない場合のセンサ波形５０の一例を示す図である。

地震が発生（地震検知信号５１がオン）するとガバナロープ１０に大きな振れが生じるため、このガバナロープ１０の振れによってテンショナシーブ９は定常位置から昇降路１の上方向に変位した後に定常位置に戻る動作を繰り返す。したがって、地震が終了（地震検知信号５１がオフ）して振動が収束するまでの間は、回転角センサ２０の測定値が主に正（＋）の方向で増減を繰り返し、センサ波形５０の振幅が比較的大きくなる。

その後、地震による振動が収束すると、ガバナロープ１０の振れも収まるため、センサ波形５０の振幅が小さくなる。ここで、ガバナロープ１０に異常がなく元の状態に戻った場合は、図４に示すように、センサ波形５０は可動リンク１２が水平状態であることを示す０の値に収束していく。そこで、異常判定部３３は、波形生成部３１により生成されるセンサ波形５０が、図４に示すように、正の値の第１基準値θｒｅｆ１と負の値の第２基準値θｒｅｆ２との間の領域である正常範囲６１内に所定時間Ｔ０の間継続して収まっている場合に、地震の影響によるガバナロープ１０の振れは収まり、かつ、ガバナロープ１０に異常が発生していないと判定する。そして、異常判定部３３は、エレベータ制御盤４２に対して復旧可能信号５２を送信する。なお、判定に用いる第１基準値θｒｅｆ１、第２基準値θｒｅｆ２、所定時間Ｔ０などのパラメータは、事前にシミュレーションなどを行うことで最適な値が求められ、基準値記憶部３２に記憶されている。

復旧可能信号５２は、上述のように、地震の影響によるガバナロープ１０の振れが収まり、かつ、ガバナロープ１０に異常が発生していないと判定された場合に、診断装置３０の異常判定部３３から送信される信号である。したがって、エレベータ制御盤４２は、地震が終了（地震検知信号５１がオフ）した後、診断装置３０の異常判定部３３から復旧可能信号５２を受信した場合、他のエレベータ設備に問題がなければ、すぐにエレベータを通常運転に復帰させることができる。

次に、地震の影響によりガバナロープ１０に引っ掛かり異常が発生した場合について、図５を参照して説明する。図５は、ガバナロープ１０に引っ掛かり異常が発生した場合のセンサ波形５０の一例を示す図である。

地震の影響でガバナロープ１０に大きな振れが生じ、昇降路１内の突起物１４などに引っ掛かった場合、テンショナシーブ９が定常位置から昇降路１の上方向に変位したままになる。このため、ガバナロープ１０にこのような引っ掛かり異常が発生した場合は、図５に示すように、地震が終了（地震検知信号５１がオフ）してガバナロープ１０の振れが収まったとしても可動リンク１２の回転角θが正（＋）の値を取り続け、センサ波形５０は正の値で収束していく。

そこで、異常判定部３３は、波形生成部３１により生成されるセンサ波形５０が、図５に示すように、第１基準値θｒｅｆ１以上の領域６２に所定時間Ｔ１の間継続して存在する場合に、ガバナロープ１０に引っ掛かり異常が発生していると判定する。そして、異常判定部３３は、エレベータ制御盤４２に対して引っ掛かり検出信号５３を送信する。なお、判定に用いる第１基準値θｒｅｆ１、所定時間Ｔ１などのパラメータは、事前にシミュレーションなどを行うことで最適な値が求められ、基準値記憶部３２に記憶されている。

引っ掛かり検出信号５３は、上述のように、ガバナロープ１０に引っ掛かり異常が発生していることを示す信号である。したがって、エレベータ制御盤４２は、診断装置３０の異常判定部３３から引っ掛かり検出信号５３を受信した場合、エレベータ管理者にガバナロープ１０の引っ掛かり異常を知らせるための警告（例えばブザー鳴動や警告灯の点灯など）を行ったり、遠隔監視装置４３から通信回線４４を介してセンタ端末４５に異常発報を行うように、遠隔監視装置４３に制御指令を出力するといった対応が可能となる。

次に、地震の影響によりガバナロープ１０に弛み異常が発生した場合について、図６を参照して説明する。図６は、ガバナロープ１０に弛み異常が発生した場合のセンサ波形５０の一例を示す図である。

地震の影響でガバナロープ１０に大きな振れが生じ、この振れによってガバナロープ１０に弛みが生じた場合、定常位置よりも昇降路１の上方向に変位していたテンショナシーブ９がテンショナウェイト１１により引き下げられ、定常位置よりも昇降路１の下方向に僅かに変位したままになる。このため、ガバナロープ１０にこのような弛み異常が発生した場合は、図６に示すように、地震が終了（地震検知信号５１がオフ）してガバナロープ１０の振れが収まった後、可動リンク１２の回転角θが負（−）の値を取り続け、センサ波形５０は負の値で収束していく。ただし、ガバナロープ１０の弛みによるテンショナウェイト１１の変位は比較的小さいため、このときの負の値は、後述の切断異常の場合よりも０に近い値である。

そこで、異常判定部３３は、波形生成部３１により生成されるセンサ波形５０が、図７に示すように、第２基準値θｒｅｆ２とこの第２基準値θｒｅｆ２よりも低い第３基準値θｒｅｆ３との間の領域である弛み検出範囲６３内に所定時間Ｔ２の間継続して収まっている場合に、ガバナロープ１０に弛み異常が発生していると判定する。そして、異常判定部３３は、エレベータ制御盤４２に対して弛み検出信号５４を送信する。なお、判定に用いる第２基準値θｒｅｆ２、第３基準値θｒｅｆ３、所定時間Ｔ２などのパラメータは、事前にシミュレーションなどを行うことで最適な値が求められ、基準値記憶部３２に記憶されている。

弛み検出信号５４は、上述のように、ガバナロープ１０に弛み異常が発生していることを示す信号である。したがって、エレベータ制御盤４２は、診断装置３０の異常判定部３３から弛み検出信号５４を受信した場合、エレベータ管理者にガバナロープ１０の弛み異常を知らせるための警告（例えばブザー鳴動や警告灯の点灯など）を行ったり、遠隔監視装置４３から通信回線４４を介してセンタ端末４５に異常発報を行うように、遠隔監視装置４３に制御指令を出力するといった対応が可能となる。

次に、地震の影響によりガバナロープ１０に切断異常が発生した場合について、図７を参照して説明する。図７は、ガバナロープ１０に切断異常が発生した場合のセンサ波形５０の一例を示す図である。

地震の影響でガバナロープ１０に大きな振れが生じ、この振れによってガバナロープ１０が切断された場合、定常位置よりも昇降路１の上方向に変位していたテンショナシーブ９がテンショナウェイト１１により引き下げられ、定常位置よりも昇降路１の下方向に大きく変位したままになる。このため、ガバナロープ１０にこのような切断異常が発生した場合は、図７に示すように、地震が終了（地震検知信号５１がオフ）してガバナロープ１０の振れが収まった後、可動リンク１２の回転角θが負（−）の値を取り続け、センサ波形５０は負の値で収束していく。ただし、ガバナロープ１０が切断された場合のテンショナウェイト１１の変位はガバナロープ１９に弛みが生じた場合よりも大きいため、このときの負の値は、弛み異常の場合よりも低い値である。

そこで、異常判定部３３は、波形生成部３１により生成されるセンサ波形５０が、図７に示すように、第３基準値θｒｅｆ３以下の領域６４に所定時間Ｔ３の間継続して存在する場合に、ガバナロープ１０に切断異常が発生していると判定する。そして、異常判定部３３は、エレベータ制御盤４２に対して切断検出信号５５を送信する。なお、判定に用いる第３基準値θｒｅｆ３、所定時間Ｔ３などのパラメータは、事前にシミュレーションなどを行うことで最適な値が求められ、基準値記憶部３２に記憶されている。

切断検出信号５５は、上述のように、ガバナロープ１０に切断異常が発生していることを示す信号である。したがって、エレベータ制御盤４２は、診断装置３０の異常判定部３３から切断検出信号５５を受信した場合、エレベータ管理者にガバナロープ１０の切断異常を知らせるための警告（例えばブザー鳴動や警告灯の点灯など）を行ったり、遠隔監視装置４３から通信回線４４を介してセンタ端末４５に異常発報を行うように、遠隔監視装置４３に制御指令を出力するといった対応が可能となる。

なお、本実施形態の異常診断システムは、以上のように地震発生時にガバナロープ１０の異常診断を行うだけでなく、遠隔監視装置４３からの診断開始指令に応じてガバナロープ１０の異常診断を行うこともできる。すなわち、サービス情報センタのオペレータがセンタ端末４５を操作することに応じて不定期に、あるいは、予め定められた診断周期に応じて定期的に遠隔監視装置４３が診断開始指令を出力すると、この診断開始指令がエレベータ制御盤４２を介して診断装置３０に送られる。診断装置３０の波形生成部３１は、遠隔監視装置４３からの診断開始指令を受信すると、回転角センサ２０の測定値の取得を開始して診断開始指令受信後の可動リンク１２の回転角の時間変化を表すセンサ波形５０を生成する。そして、異常判定部３３が、波形生成部３１により生成されるセンサ波形５０、すなわち、診断開始指令受信後の可動リンク１２の回転角の時間変化を表すセンサ波形５０に基づいて、上述した方法と同様の方法により、ガバナロープ１０の異常判定を行い、判定結果に応じた信号を、エレベータ制御盤４２を介して遠隔監視装置４３に送信する。これにより、遠隔監視装置４３は、ガバナロープ１０に引っ掛かり異常、弛み異常、切断異常などの異常が発生している場合にセンタ端末４５に異常発報し、サービス情報センタのオペレータなどにガバナロープ１０の異常を知らせることができる。

次に、本実施形態の異常診断システムの動作について、図８を参照して説明する。図８は、本実施形態の異常診断システムの処理手順を説明するフローチャートである。

本実施形態の異常診断システムの処理が開始されると、まず、診断装置３０が地震感知器４１から地震検知信号５１を受信したか否かが判断される（ステップＳ１０１）。そして、地震検知信号５１を受信していない場合は（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、診断装置３０が遠隔監視装置４３からエレベータ制御盤４２を介して診断開始指令を受信したか否かが判断される（ステップＳ１０２）。

ここで、診断装置３０が地震検知信号５１も診断開始指令も受信していない場合は（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。一方、診断装置３０が地震検知信号５１を受信した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、あるいは診断開始指令を受信した場合は（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、波形生成部３１が、可動リンク１２に機械的に接続された回転角センサ２０の測定値の取得を開始する（ステップＳ１０３）。そして、波形生成部３１は、取得した回転角センサ２０の測定値をもとに、地震検知後あるいは診断開始指令受信後の可動リンク１２の回転角の時間変化を表すセンサ波形５０を生成する（ステップＳ１０４）。波形生成部３１が生成するセンサ波形５０は、異常判定部３３に入力される。

次に、異常判定部３３が、波形生成部３１により生成されるセンサ波形５０に基づいて、ガバナロープ１０の異常判定を行う。すなわち、異常判定部３３は、まず、波形生成部３１により生成されるセンサ波形５０が、第１基準値θｒｅｆ１と第２基準値θｒｅｆ２との間の正常範囲６１内に所定時間Ｔ０継続して収まっているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。そして、センサ波形５０が正常範囲６１内に所定時間Ｔ０継続して収まっていれば（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、異常判定部３３は、ガバナロープ１０に異常が発生していないと判定し、エレベータ制御盤４２に対して復旧可能信号５２を送信する（ステップＳ１０６）。

一方、センサ波形５０が正常範囲６１内に所定時間Ｔ０継続して収まっていない場合は（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、異常判定部３３は、次に、センサ波形５０が、第１基準値θｒｅｆ１以上の領域６２に所定時間Ｔ１継続して存在しているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。そして、センサ波形５０が第１基準値θｒｅｆ１以上の領域６２に所定時間Ｔ１継続して存在していれば（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、異常判定部３３は、ガバナロープ１０に引っ掛かり異常が発生していると判定し、エレベータ制御盤４２に対して引っ掛かり検出信号５３を送信する（ステップＳ１０８）。

一方、センサ波形５０が第１基準値θｒｅｆ１以上の領域６２に所定時間Ｔ１継続して存在していない場合は（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、異常判定部３３は、次に、センサ波形５０が、第２基準値θｒｅｆ２と第３基準値θｒｅｆ３との間の弛み検出範囲６３内に所定時間Ｔ２継続して収まっているか否かを判定する（ステップＳ１０９）。そして、センサ波形５０が弛み検出範囲６３内に所定時間Ｔ３継続して収まっていれば（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、異常判定部３３は、ガバナロープ１０に弛み異常が発生していると判定し、エレベータ制御盤４２に対して弛み検出信号５４を送信する（ステップＳ１１０）。

一方、センサ波形５０が弛み検出範囲６３内に所定時間Ｔ２継続して収まっていない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、つまり、センサ波形５０が第３基準値θｒｅｆ３以下の領域６４に所定時間Ｔ３の間継続して存在する場合は、異常判定部３３は、ガバナロープ１０に切断異常が発生していると判定し、エレベータ制御盤４２に対して切断検出信号５５を送信する（ステップＳ１１１）。

以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態の異常診断システムは、テンショナシーブ９を昇降路１の上下方向に変位可能に支持する可動リンク１２の回転角を回転角センサ２０により測定する。そして、この回転角センサ２０の測定値を用いて地震検知後の可動リンク１２の回転角の時間変化を表すセンサ波形５０を生成し、このセンサ波形５０に基づいてガバナロープ１０の異常判定を行うようにしている。したがって、本実施形態の異常診断システムによれば、地震発生時などにガバナロープ１０の異常を適切に診断することができる。

すなわち、従来の方式では、ピット付近に設置した距離センサによりテンショナウェイト１１までの距離を測定し、測定したテンショナウェイト１１までの距離に基づいてガバナロープ１０の診断を行っていたが、この方式では、地震発生時にテンショナウェイト１１が振り子状に動くことにより正確な距離測定が難しいといった問題があった。これに対し、本実施形態の異常診断システムは、テンショナウェイト１１が振り子状に動いてもその影響を受けず、ガバナロープ１０の挙動がダイレクトに反映される可動リンク１２の回転角を測定し、この可動リンク１２の回転角の時間変化を表すセンサ波形５０に基づいてガバナロープ１０の異常判定を行うようにしているので、ガバナロープ１０の異常を適切に診断することができる。

また、非接触の距離測定を用いる従来の手法では、ピット特有の劣悪な環境（浸水、塵埃、落下物、汚れ、小動物進入など）の影響を受けやすいという問題があったが、可動リンク１２の回転角を測定する本実施形態では、このようなピット環境の影響を受けることなく、ガバナロープ１０の異常を適切に診断することができる。

＜第１変形例＞
本実施形態では、上述したように、初期状態においてテンショナシーブ９が定常位置のときに可動リンク１２が水平状態となるように、レール７に対するブラケット１３の位置が調整されている。また、回転角センサ２０は、テンショナシーブ９が定常位置にあり可動リンク１２が水平状態のときに測定値が０となるように調整されている。したがって、ガバナロープ１０に異常がなく、テンショナシーブ９が定常位置にあれば、回転角センサ２０が測定する可動リンク１２の回転角の測定値は０となる。

しかし、ガバナロープ１０は温度変化や湿度変化などの環境変化の影響によって伸び縮みする場合があり、このような場合、ガバナロープ１０に異常がない場合でも、回転角センサ２０の測定値が０にならずに正の値や負の値となる。その結果、ガバナロープ１０の異常の診断精度が低下する懸念がある。

そこで、ガバナロープ１０に振動が生じていないと推定される所定の条件下で回転角センサ２０により測定される可動リンク１２の回転角の測定値を取得し、この回転角センサ２０の測定値に基づいて、基準値記憶部３２に記憶されている基準値（第１基準値θｒｅｆ１、第２基準値θｒｅｆ２、第３基準値θｒｅｆ３）を補正するようにしてもよい。

図９は、本変形例の異常診断システムの構成例を示す図である。図１に示した構成と比較して、診断装置３０に基準値補正部３４が追加されている。基準値補正部３４は、例えば、乗りかご２が特定階に戸開状態で停止しており、かつ、地震感知器４１から地震検知信号５１が送信されていない（地震検知信号５１がオフ）など、ガバナロープ１０に振動が生じていないと推定される所定の条件下で、回転角センサ２０の測定値を取得する。そして、基準値補正部３４は、取得した回転角センサ２０の測定値が０でない場合、その測定値に基づいて、基準値記憶部３２に記憶されている第１基準値θｒｅｆ１、第２基準値θｒｅｆ２、第３基準値θｒｅｆ３を補正する。基準値補正部３４による基準値の補正は、定期的な間隔で実施することが望ましい。

図１０は、基準値補正部３４による基準値補正の概要を説明する図であり、温度変化や湿度変化などの環境変化の影響によりガバナロープ１０が縮んだ場合の例を示している。ガバナロープ１０が縮んだ場合、テンショナシーブ９を昇降路１の上方向に変位させるように可動リンク１２が水平位置から傾く。このため、回転角センサ２０の測定値は、ガバナロープ１０に異常が発生していなくても正（＋）の値となる。基準値補正部３４は、この回転角センサ２０の測定値をゼロ点補正量ｋとして、基準値記憶部３２に記憶されている第１基準値θｒｅｆ１、第２基準値θｒｅｆ２、第３基準値θｒｅｆ３のそれぞれに対し、ゼロ点補正量ｋを加算することにより、これら第１基準値θｒｅｆ１、第２基準値θｒｅｆ２、第３基準値θｒｅｆ３を補正する。

基準値補正部３４による補正が行われた後は、異常判定部３３は、補正後の第１基準値θｒｅｆ１＋ｋ、補正後の第２基準値θｒｅｆ２＋ｋ、補正後の第３基準値θｒｅｆ３＋ｋを用いて、上述した方法によりガバナロープ１０の異常判定を行う。これにより、環境変化の影響によってガバナロープ１０が伸び縮みしたとしても、ガバナロープ１０の異常を適切に診断することができる。

＜第２変形例＞
上述の実施形態では、地震検知後あるいは診断開始指令受信後の可動リンク１２の回転角の時間変化を表すセンサ波形５０に基づいてガバナロープ１０の異常判定を行うようにしているが、可動リンク１２の回転角に代えて可動リンク１２の傾斜角の時間変化を表すセンサ波形５０に基づいてガバナロープ１０の異常判定を行う構成としてもよい。

図１１は、本変形例の異常診断システムの構成例を示す図である。図１に示した構成と比較して、回転角センサ２０の代わりに傾斜角センサ２５が設けられ、この傾斜角センサ２５の測定値が診断装置３０に入力される構成となっている。傾斜角センサ２５は、可動リンク１２に取り付けられて、鉛直方向と垂直な水平方向に対する可動リンク１２の傾斜角を測定する。この傾斜角センサ２５は、例えば上述の回転角センサ２０と同様に、テンショナシーブ９が定常位置にあり可動リンク１２が水平状態のときに測定値が０となるように初期調整される。

本変形例のように、回転角センサ２０に代えて傾斜角センサ２５を用い、可動リンク１２の傾斜角の時間変化を表すセンサ波形５０に基づいてガバナロープ１０の異常判定を行う構成とした場合であっても、回転角センサ２０を用いる上述の実施形態と同様に、地震発生時などにガバナロープ１０の異常を適切に診断することができる。

なお、回転角センサ２０と傾斜角センサ２５の双方を組み合わせて用い、可動リンク１２の回転角および傾斜角を測定する構成としてもよい。この場合は、測定系に冗長性を持たせることができるので、センサ誤作動などの影響を有効に抑制し、ガバナロープ１０の異常の診断結果に対する信頼性を高めることができる。

＜第３変形例＞
上述の実施形態は、単体のエレベータに対して本発明を適用した例であるが、本発明は、複数台のエレベータを有するエレベータバンクを対象として適用することもできる。この場合、複数台のエレベータごとにガバナロープ１０の異常有無を判定するだけでなく、各エレベータが復旧可能かどうかを判断する際に、バンク内の他のエレベータにおけるガバナロープ１０の異常有無の判定結果を利用することもできる。

すなわち、地震発生後、バンク内の複数台のエレベータのうちの１台においてガバナロープ１０に異常が発生していると判定された場合、そのエレベータでは、ガバナロープ１０だけでなく、昇降路用品も損傷している可能性がある。さらに、バンク構成のエレベータでは、昇降路用品の損傷が隣接する他のエレベータにも波及している可能性もある。このため、ガバナロープ１０に異常が発生していないと判定されたエレベータであっても、隣接するエレベータでガバナロープ１０に異常が発生していると判定されている場合は、昇降路用品が損傷している可能性があるため、すぐに復旧させることは望ましくない。

そこで、複数台のエレベータを有するエレベータバンクを診断対象とする場合には、個々のエレベータにおけるガバナロープ１０の異常有無の判定結果を集約し、バンク内の他のエレベータの判定結果を利用しながら、各エレベータが復旧可能かどうかを判断することが望ましい。

図１２は、本変形例の異常診断システムの構成例を示す図である。本変形例では、エレベータバンクを構成する複数台のエレベータのそれぞれに対して、回転角センサ２０（または傾斜角センサ２５）と、波形生成部３１、基準値記憶部３２および異常判定部３３を備えた診断装置３０とが設けられている。また、本変形例の異常診断システムは、図１２に示すように、各エレベータの診断装置３０と接続された統合診断装置６０を備える。

本変形例では、各エレベータの診断装置３０における異常判定部３３が上述の実施形態で説明した方法と同様の方法により、対応するエレベータのガバナロープ１０の異常有無を判定し、判定結果に応じた信号を統合診断装置６０に送信する。統合診断装置６０は、各エレベータの診断装置３０から送信された信号（ガバナロープ１０の異常有無の判定結果に応じた信号）を収集し、収集した信号をもとに、エレベータバンクを構成する複数台のエレベータのそれぞれについて、例えば以下の（１）から（３）の条件に従って復旧可能か否かを判断する。

（１）収集した信号が全てガバナロープ１０に異常がないことを示す信号（例えば、上述の復旧可能信号５２）であった場合、統合診断装置６０は、エレベータバンクを構成する複数台のエレベータの全てが、復旧可能であると判断する。この場合、統合診断装置６０は、例えば、エレベータバンクを構成する全てのエレベータのエレベータ制御盤４２に対して上述の復旧可能信号５２を送信し、各エレベータをすぐに通常運転に復帰させることができる。

（２）収集した信号にガバナロープ１０に異常があることを示す信号（例えば、上述の引っ掛かり検出信号５３、弛み検出信号５４、切断検出信号５５）が含まれている場合であって、下記（３）の条件に当てはまらない場合、統合診断装置６０は、少なくとも、ガバナロープ１０に異常があると判定されたエレベータと、該エレベータに隣接するエレベータは、復旧の前に点検が必要であると判断する。この場合、統合診断装置６０は、例えば、復旧の前に点検が必要であると判断したエレベータの号機番号をエレベータ管理者やサービス情報センタに設置されたセンタ端末４５などに通知することで、点検を促すことができる。また、統合診断装置６０は、復旧の前に点検が必要であると判断したエレベータ以外の他のエレベータについては、そのエレベータのエレベータ制御盤４２に対して上述の復旧可能信号５２を送信し、各エレベータをすぐに通常運転に復帰させることができる。

（３）収集した信号にガバナロープ１０に異常があることを示す信号（例えば、上述の引っ掛かり検出信号５３、弛み検出信号５４、切断検出信号５５）が含まれており、かつ、ガバナロープ１０に異常があることを示す信号の数または割合（信号の総数に対する割合）が予め定めた閾値以上の場合、統合診断装置６０は、エレベータバンクを構成する複数台のエレベータの全てが、復旧の前に点検が必要であると判断する。この場合、統合診断装置６０は、例えば、エレベータバンク全体の点検が必要であることをエレベータ管理者やサービス情報センタに設置されたセンタ端末４５などに通知することで、点検を促すことができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述の実施形態は、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。上述の実施形態は、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同様に、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ものである。

１昇降路、２乗りかご、８ガバナ、９テンショナシーブ、１０ガバナロープ、１１テンショナウェイト、１２可動リンク、２０回転角センサ、２５傾斜角センサ、３０診断装置、３１波形生成部、３２基準値記憶部、３３異常判定部、３４基準値補正部、４１地震感知器、４２エレベータ制御盤、４３遠隔監視装置、５０センサ波形、６０統合診断装置。

Claims

エレベータの昇降路上部に配置されたガバナと昇降路下部に配置されたテンショナシーブとの間に張り渡されて乗りかごの昇降に伴って移動するガバナロープの異常を診断する異常診断システムであって、
前記テンショナシーブを昇降路の上下方向に変位可能に支持する可動リンクの回転角または傾斜角を測定するセンサと、
地震感知器から地震検知信号を受信すると前記センサの測定値の取得を開始し、地震検知後の前記可動リンクの回転角または傾斜角の時間変化を表す波形を生成する波形生成部と、
前記波形生成部により生成される波形に基づいて前記ガバナロープの異常判定を行い、判定結果に応じた信号を送信する異常判定部と、を備え、
前記センサと前記波形生成部と前記異常判定部は、複数台のエレベータを有するエレベータバンクにおける各エレベータに対してそれぞれ設けられ、
前記複数台のエレベータごとの前記異常判定部が各々送信する前記判定結果に応じた信号を収集する統合診断装置をさらに備え、
前記統合診断装置は、
前記複数台のエレベータごとの前記異常判定部が各々送信する前記判定結果に応じた信号の全てが前記ガバナロープに異常がないことを示すものである場合は、前記複数台のエレベータの全てを復旧可能と判断し、
前記複数台のエレベータごとの前記異常判定部が各々送信する前記判定結果に応じた信号に前記ガバナロープに異常があることを示す信号が含まれている場合は、少なくとも、前記ガバナロープに異常があることを示す信号を送信した前記異常判定部に対応するエレベータと、該エレベータに隣接するエレベータは、復旧の前に点検が必要であると判断することを特徴とする異常診断システム。
前記センサは、前記テンショナシーブが定常位置から昇降路の上方向に変位したときに測定値が正の値となり、前記テンショナシーブが定常位置から昇降路の下方向に変位したときに測定値が負の値となるように調整され、
前記異常判定部は、
前記波形生成部により生成される波形が、正の値の第１基準値と負の値の第２基準値との間の領域である正常範囲内に所定時間継続して存在する場合は、前記ガバナロープに異常がないと判定し、
前記波形生成部により生成される波形が、前記第１基準値以上の領域に所定時間継続して存在する場合は、前記ガバナロープが昇降路内の突起物に引っ掛かった状態である引っ掛かり異常が発生していると判定し、
前記波形生成部により生成される波形が、前記第２基準値と該第２基準値よりも低い第３基準値との間の領域である弛み検出範囲内に所定時間継続して存在する場合は、前記ガバナロープに弛みが生じた状態である弛み異常が発生していると判定し、
前記波形生成部により生成される波形が、前記第３基準値以下の領域に所定時間継続して存在する場合は、前記ガバナロープが切断された状態である切断異常が発生していると判定することを特徴とする請求項１に記載の異常診断システム。
前記ガバナロープに振動が生じていないと推定される所定の条件下での前記センサの測定値に基づいて、前記第１基準値と前記第２基準値と前記第３基準値を補正する基準値補正部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の異常診断システム。
前記波形生成部は、さらに、遠隔監視装置から診断開始指令を受信した場合に前記センサの測定値の取得を開始して、診断開始指令受信後の前記可動リンクの回転角または傾斜角の時間変化を表す波形をさらに生成し、
前記異常判定部は、前記診断開始指令の受信に応じて前記波形生成部により生成される波形に基づいて前記ガバナロープの異常判定をさらに行い、判定結果に応じた信号を前記遠隔監視装置に送信することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の異常診断システム。
前記統合診断装置は、
前記複数台のエレベータごとの前記異常判定部が各々送信する前記判定結果に応じた信号に前記ガバナロープに異常があることを示す信号が含まれており、かつ、前記ガバナロープに異常があることを示す信号の数または割合が閾値以上の場合は、前記複数台のエレベータの全てが、復旧の前に点検が必要であると判断することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の異常診断システム。