JP6975108B2

JP6975108B2 - エレベーター診断システム、および、エレベーターの診断方法

Info

Publication number: JP6975108B2
Application number: JP2018154062A
Authority: JP
Inventors: 陽介大西; 聡西江
Original assignee: Hitachi Building Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Building Systems Co Ltd
Priority date: 2018-08-20
Filing date: 2018-08-20
Publication date: 2021-12-01
Anticipated expiration: 2038-08-20
Also published as: JP2020029314A

Description

本発明は、エレベーターの乗りかごの減速制御に異常が発生し、昇降路の天井や底面に設置された緩衝器に衝突する事故が発生する前に、衝突事故発生の可能性を評価し、衝突事故の可能性があるときには、それを管制センタに発報するエレベーター診断システム、および、エレベーターの診断方法に関する。

エレベーターの乗りかごが最上階または最下階に移動する際、減速制御に異常が発生すると、乗りかごが昇降路の最上部あるいは最下部に激突してしまう恐れがある。

そこで、特許文献１では、例えば要約書の解決手段欄で「モード切替えスイッチ２６により点検モードが設定されると、終端階強制減速装置２３に設けられた制御部２４は、乗りかご１３を定格速度以下の一定の速度で点検運転する。この点検運転により乗りかご１３がリミットスイッチ１２ａ，１２ｂ，１２ｃをそれぞれ通過したときの速度データと第２のメモリ部２９に予め設定された点検運転用の制限速度データとを比較して乗りかご１３を停止制御することにより、終端階強制減速装置２３が正常に動作しているか否かを判定する。」と記載されるように、激突を回避するため、終端階における速度制御に関わる装置（終端階強制減速装置）の簡単かつ安全な点検方法が提案されている。

特開２００９−２１５０４６号公報

しかしながら、特許文献１の技術の実現には、エレベーターの制御装置（マイコン）からの動作信号を必要とするため、動作信号を取得できないリレー式エレベーターの場合や、マイコン式エレベーターであっても有意な動作信号を受信できない他社製のエレベーター等を診断対象とする場合には、終端階へ走行時に十分な減速が実施されているかを点検することが不可能であった。

上記課題を解決するために、本発明のエレベーター診断システムは、巻上機と、該巻上機によって巻き上げられる主ロープと、前記主ロープに接続された乗りかごと、を有するエレベーターに設置されるものであって、前記乗りかごに取付けられ、磁気値および加速度を検出するセンサ装置と、該センサ装置の出力に基づいて算出した、前記乗りかごが終端階の１階床手前を通過する際の速度が閾値を超えたときに、外部の管制センタに異常を通知する監視装置と、を備え、前記監視装置は、前記乗りかごが終端階の１階床手前を通過する際の速度と、終端階に到着したときの速度の比較結果に基づいて、終端階への走行時の減速を点検し、減速の程度に応じて異常の原因を推定するものとした。

本発明によれば、エレベーターの制御装置からの信号を利用できない場合であっても、ブレーキの劣化などの異常を早期に診断できるため、乗りかごが天井や緩衝器に衝突する事故が発生する前に、管制センタを介して、保守員に保守作業を指示することができ、衝突事故の発生を未然に防ぐことができる。

一実施例の診断システムを設置したエレベーターの最上階付近の概略図。一実施例の診断システムを設置したエレベーターの最下階付近の概略図。一実施例の診断システムの機能ブロック図。一実施例の診断システムにおける診断処理を示すフローチャート。乗りかごが終端階に移動するまでに観測される昇降速度と加速度のグラフ。

以下、本発明の一実施例のエレベーター診断システム１０を図面に基づいて説明する。

図１Ａと図１Ｂは、エレベーター診断システム１０を設置したエレベーターの概略図であり、図１Ａは最上階付近を、図１Ｂは最下階付近を示している。両図において、１は巻上機、２は主ロープ、３は乗りかご、４は昇降路、４ａは昇降路４の天井、４ｂは昇降路４の底面、５は緩衝器、８はハッチドアである。

これらからなるエレベーターは、図示しないエレベーター制御装置の制御により、主ロープ２を巻き掛けた巻上機１を回転させることで、一端に乗りかご３を接続し他端に図示しないカウンターウェートを接続した主ロープ２を巻上げて、乗りかご３とカウンターウェートを釣瓶式に昇降させることで、昇降路４に面した複数のハッチドア８のうち所望の階床のものの正面に乗りかご３を移動させるものである。また、昇降路４の底面４ｂには、乗りかご３が落下する場合に備え、衝撃を和らげるための緩衝器５を設置している。

このエレベーターに設置される、本実施例のエレベーター診断システム１０は、主に、センサ装置６と監視装置７から構成されている。このエレベーター診断システム１０は、エレベーターの運航を制御するエレベーター制御装置とは独立したシステムであるため、エレベーターの据え付け後であっても必要に応じて事後的に設置することができる。

次に、図２のブロック図を用いて、エレベーター診断システム１０を構成するセンサ装置６と監視装置７の詳細を説明する。

センサ装置６は、乗りかご３のハッチドア対向面に取付けられ、乗りかご３の加速度と、ハッチドア８方向の磁気値を検出する装置であり、具体的には、地磁気センサを用いた地磁気検出部６ａと、３軸加速度センサを用いた加速度検出部６ｂと、両検出部の出力信号を監視装置７へ無線送信する対監視装置通信部６ｃを備えている。なお、このセンサ装置６は、ｘ軸が紙面左方向、ｙ軸が紙面表方向、ｚ軸が紙面上方向となるように乗りかご３に取付けられているため、ｘ軸方向の加速度Ａｘ、ｙ軸方向の加速度Ａｙ、ｚ軸方向の加速度Ａｚ、および、ｘ軸方向の磁気値Ｍｘを検出することができる。

一方、監視装置７は、センサ装置６の出力信号に基づいて、乗りかご３の端階走行時の速度異常の有無、すなわち、乗りかご３が昇降路４の天井４ａや緩衝器５に衝突する事故の可能性を未然に診断するものであり、速度異常が発生しており、衝突事故発生の可能性のある場合には、公衆回線などを介して、図示しない管制センタへ発報する装置である。そして、発報を受けた管制センタを介して、担当の保守員にエレベーターの異常が通知されるため、保守員は、衝突事故が発生する前に、異常が検出されたエレベーターの現場に出動し、ブレーキ修理等の適切な保守作業を実行することができる。

この監視装置７は、図２に示すように、異常検出時に管制センタへ発報を行う発報部７ａと、センサ装置６が出力した情報を元に端階走行時の速度制御異常を診断する異常診断部７ｂと、センサ装置６が出力した加速度Ａｚから乗りかご３の昇降速度を算出する速度算出部７ｃと、エレベーター診断システム１０を設置した建物の階床数と乗りかご３の移動開始前の現在階床を記憶しており、センサ装置６が出力した磁気値Ｍｘの変化から乗りかご３が現在どの階床を走行しているのかを判断する階床検出部７ｄと、センサ装置６の対監視装置通信部６ｃと無線接続された対センサ通信部７ｅを備えている。

なお、監視装置７は、実際には、ＣＰＵ等の演算装置、半導体メモリ等の主記憶装置、ハードディスク等の補助記憶装置、および、通信装置などのハードウェアを備えた計算機である。そして、補助記憶装置に記録されたデータベースを参照しながら、主記憶装置にロードされたプログラムを演算装置が実行することで、発報部７ａ、異常診断部７ｂ、速度算出部７ｃ、階床検出部７ｄ等の各機能を実現するが、以下では、このような周知技術を適宜省略しながら説明する。

次に、図３のフローチャートに従い、本実施例のエレベーター診断システム１０により実行されるエレベーター診断方法について説明する。

まず、ステップＳ１では、監視装置７の階床検出部７ｄは、センサ装置６の出力からハッチドア８を検出できたかを判断する。センサ装置６が検出する磁気値Ｍｘは、センサ装置６とハッチドア８が対向した状態のときに低下するものであるため、階床検出部７ｄは、磁気値Ｍｘが所定の閾値Ｍ_ｔｈ以下である場合に、センサ装置６とハッチドア８が対向していると判断することができる。

ステップＳ２では、階床検出部７ｄは、乗りかご３の現在位置を更新する。まず、監視装置７の速度算出部７ｃは、センサ装置６が検出する上下方向の加速度Ａｚを積分することで、乗りかご３の昇降速度Ｖｚを算出し、この正負から乗りかご３の移動方向が上昇か下降かを判断する。その後、階床検出部７ｄは、上昇と判断された場合は、記憶している現在位置を１増加させ、下降と判断された場合は、記憶している現在位置を１減少させる。

また、ステップＳ３では、階床検出部７ｄは、乗りかご３が現在通過した階床が終端階の１階床手前であるかを判断する。

ここで、図４を用いて、ステップＳ２とＳ３の処理を具体的に説明する。図４は、乗りかご３が９階床の建物を１階（最下階）から９階（最上階）に移動する際に検出される、乗りかご３の昇降速度Ｖｚと、磁気値Ｍｘの変化を示したグラフである。ここに示すように、乗りかご３が時刻Ｔ_０に１階を出発すると、上下方向の加速度Ａｚを積分した昇降速度Ｖｚは、増加期間、略一定期間、減少期間を経た後、９階に到着した時刻Ｔ_２でゼロとなる。一方、この間に検出される磁気値Ｍｘはハッチドア８の通過に連動して閾値Ｍ_ｔｈ以下となる。従って、階床検出部７ｄは、ハッチドア８を通過する毎に、当初の現在位置「１階」を逐次更新することで乗りかご３の現在位置を把握でき（ステップＳ２）、これにより、終端階の１階床手前（８階）を通過したかを判断することができる（ステップＳ３）。

なお、図４では、乗りかご３が上昇する場面を例に説明したが、乗りかご３が下降する場面においても、上記と同様の方法により、乗りかご３が終端階の１階床手前である２階の通過を検出することができる。

さらに、ステップＳ４では、異常診断部７ｂは、乗りかご３が終端階の１階床手前の階床を通過するときの昇降速度Ｖａを検出し、これがエレベーターの定格速度によって定める正常範囲から逸脱しているかを診断する。具体的には、昇降速度Ｖａと予め設定した閾値Ｖ_ｔｈの大小を比較する。ここで、閾値Ｖ_ｔｈは、その速度で乗りかご３が終端階の１階床手前を通過すれば直ちに天井４ａ等との衝突事故が発生するような速度ではなく、保守を行わずに放置すれば近い将来に天井４ａ等との衝突事故が発生すると予測される速度である。

そして、ステップＳ５では、異常診断部７ｂは、昇降速度Ｖａが正常範囲を示す閾値Ｖ_ｔｈの範囲外であれば、速度異常と診断する。ここで、異常診断部７ｂが、乗りかご３の終端階到着時の速度ではなく、終端階の１階床手前の通過時の昇降速度Ｖａを基準に診断する理由を説明する。終端階到着時の乗りかご３の速度を基準に異常の有無を診断すると、正常時にはほぼゼロである当該速度が異常を検出できるほど大きくなっている場合、間もなく衝突事故が発生するほど劣化が進行している状況と考えられるため、保守員が出動し適切な保守作業が実施される前に衝突事故が発生してしまうことも考えられ、衝突事故の発生を未然に防ぐための基準としては、不適切と考えられるのに対し、正常時であっても相応の速度が出ている終端階の１階床手前を通過時の昇降速度Ｖａを基準とすれば、ブレーキの劣化等の異常を早期に検出できるため、上述した不具合を回避できるからである。

最後のステップＳ６では、監視装置７の発報部７ａは、図示しない管制センタへ異常の発生を発報し、管制センタを通じて、担当の保守員へ速度異常の発生と、ブレーキの交換などの適切な保守作業を指示する。

以上で説明した本実施例のエレベーター診断システム１０によれば、エレベーター制御装置からの信号を利用できないエレベーターにおいても、ブレーキの劣化などの異常を早期に診断できるため、乗りかご３が天井４ａや緩衝器５に衝突する事故が発生する前に、管制センタを介して、保守員に保守作業を指示することができ、衝突事故の発生を未然に防ぐことができる。

なお、上記の実施例のエレベーター診断システム１０では、乗りかごが終端階の１階床手前を通過する際の速度と閾値を比較することで異常を検出したが、これに加え、乗りかご３が終端階の１階床手前を通過する際の速度と、終端階に到着したときの速度を比較することで、異常の原因がブレーキの劣化にあるのか、或いは、エレベーター制御装置の故障にあるのかを推測できるようにしてもよい。

また、上記の実施例のエレベーター診断システム１０では、乗りかご３のハッチドア側に設置したセンサ装置６の出力に基づき、乗りかご３の現在位置を検出したが、他の方法により乗りかご３の現在位置を検出してもよい。例えば、乗りかご３のカウンターウェート側にセンサ装置を設置するともとに、主ロープに所定の規則による目印（例えば取付け位置に応じて色が異なるテープ）を取付け、この目印をセンサ装置が備えたカメラなどで検出することで、乗りかご３の現在位置を特定できるようにしてもよい。

１巻上機、
２主ロープ、
３乗りかご、
４昇降路、
５緩衝器、
６センサ装置、
６ａ地磁気検出部、
６ｂ加速度検出部、
６ｃ対監視装置通信部、
７監視装置、
７ａ発報部、
７ｂ異常診断部、
７ｃ速度算出部、
７ｄ階床検出部、
７ｅ対センサ通信部、
８ハッチドア、
１０エレベーター診断システム

Claims

巻上機と、該巻上機によって巻き上げられる主ロープと、前記主ロープに接続された乗りかごと、を有するエレベーターに設置されるエレベーター診断システムであって、
前記乗りかごに取付けられ、磁気値および加速度を検出するセンサ装置と、
該センサ装置の出力に基づいて算出した、前記乗りかごが終端階の１階床手前を通過する際の速度が閾値を超えたときに、外部の管制センタに異常を通知する監視装置と、
を備え、
前記監視装置は、前記乗りかごが終端階の１階床手前を通過する際の速度と、終端階に到着したときの速度の比較結果に基づいて、終端階への走行時の減速を点検し、減速の程度に応じて異常の原因を推定することを特徴とする、エレベーター診断システム。
請求項１に記載のエレベーター診断システムであって、
前記監視装置は、前記乗りかごの初期位置と、前記センサ装置が検出した上下方向の加速度を積分した前記乗りかごの昇降速度の正負と、前記センサ装置が検出した磁気値に基づいて判断したハッチドアの通過数と、から、前記乗りかごが終端階の１階床手前を通過したかを判断することを特徴とする、エレベーター診断システム。
巻上機と、該巻上機によって巻き上げられる主ロープと、前記主ロープに接続された乗りかごと、を有するエレベーターの診断方法であって、
前記乗りかごの終端階の１階床手前の通過を検出し、
前記乗りかごが終端階の１階床手前を通過した際の速度が閾値を超えたときに、外部の管制センタに異常を通知するものであり、
前記乗りかごが終端階の１階床手前を通過する際の速度と、終端階に到着したときの速度の比較結果に基づいて、終端階への走行時の減速を点検し、減速の程度に応じて異常の原因を推定することを特徴とする、エレベーターの診断方法。
請求項３に記載のエレベーターの診断方法であって、
前記乗りかごの初期位置と、検出した上下方向の加速度を積分した前記乗りかごの昇降速度の正負と、検出した磁気値に基づいて判断したハッチドアの通過数と、から、前記乗りかごが終端階の１階床手前を通過したかを判断することを特徴とする、エレベーターの診断方法。