JP7019046B2 - 健全性診断装置 - Google Patents

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Description

この発明は、建物とエレベータとの少なくともいずれか一方である診断対象の地震発生後の健全性を診断する健全性診断装置に関するものである。
従来の地震損傷計測システムでは、エレベータの昇降路に、複数の変位計と複数のターゲットとが設置されている。各変位計と、対応するターゲットとは、上下に隣り合う階床間で互いに向き合っている。また、各変位計は上階から支持されており、対応するターゲットは下階から支持されている。これにより、各変位計は、上下に隣り合う階床間の水平方向への相対的な変位量を計測する。建築物健全性評価部は、計測された変位量から建築物の健全性を評価する(例えば、特許文献1参照)。
特許第5197992号公報
上記のような従来の地震損傷計測システムでは、変位計を上階から支持する強固で長尺な複数の変位計台座が必要である。また、ターゲットを下階から支持する強固で長尺な複数のターゲット台座も必要である。このため、大型の装置を昇降路に追加で設置することになる。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、コンパクトな構成により、診断対象の地震発生後の健全性を診断することができる健全性診断装置を得ることを目的とする。
この発明に係る健全性診断装置は、エレベータに設けられ、エレベータ設備の状態を検出する状態検出器、及び状態検出器からの情報を用いて、エレベータが設置されている建物とエレベータとの少なくともいずれか一方である診断対象の地震発生後の健全性を診断する診断装置本体を備えている。
この発明の健全性診断装置によれば、コンパクトな構成により、診断対象の地震発生後の健全性を診断することができる。
この発明の実施の形態1による健全性診断装置を示す構成図である。 図1の診断装置本体の動作を示すフローチャートである。 図1の状態検出器の設置状態を示す構成図である。 この発明の実施の形態2による健全性診断装置の要部を示す構成図である。 この発明の実施の形態3による健全性診断装置の要部を示す構成図である。 この発明の実施の形態4による健全性診断装置の要部を示す構成図である。 この発明の実施の形態5による健全性診断装置の要部を示す構成図である。 図7の状態検出器の要部を示す構成図である。 この発明の実施の形態6による健全性診断装置の要部を示す構成図である。 実施の形態1~6の診断装置本体の各機能を実現する処理回路の第1の例を示す構成図である。 実施の形態1~6の診断装置本体の各機能を実現する処理回路の第2の例を示す構成図である。
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による健全性診断装置を示す構成図である。図において、建物1には、エレベータ2が設置されている。エレベータ2は、昇降路3、かご4、図示しない釣合おもり、巻上機5、懸架体6、及びエレベータ制御装置7を備えている。
かご4及び釣合おもりは、懸架体6により昇降路3内に吊り下げられている。懸架体6としては、複数本のロープ又は複数本のベルトが用いられている。
巻上機5は、昇降路3の上方に設けられている機械室、又は昇降路3内の頂部に設置されている。また、巻上機5は、駆動シーブ8、図示しないモータ、及び図示しないブレーキを有している。モータは、駆動シーブ8を回転させる。ブレーキは、駆動シーブ8の静止状態を保持、又は駆動シーブ8の回転を制動する。
懸架体6は、駆動シーブ8に巻き掛けられている。かご4及び釣合おもりは、駆動シーブ8を回転させることにより、昇降路3内を昇降する。エレベータ制御装置7は、かご4の運行を制御する。
建物1には、地震検出器9及び状態検出器10が設置されている。状態検出器10は、エレベータ2に設けられている。また、状態検出器10は、エレベータ2に含まれるエレベータ設備の状態を検出する。即ち、状態検出器10は、エレベータ設備の状態に応じた信号を発生する。地震検出器9からの信号と状態検出器10からの信号とは、診断装置本体11に入力される。
実施の形態1の健全性診断装置は、状態検出器10及び診断装置本体11を有している。診断装置本体11は、状態検出器10からの情報を用いて、建物1とエレベータ2との少なくともいずれか一方である診断対象の地震発生後の健全性を診断する。
実施の形態1の診断装置本体11は、地震発生後の診断対象の健全性として、エレベータ2の自動運転を再開するために支障となる異常の有無を判定する。
また、診断装置本体11は、機能ブロックとして、取得部12、記憶部13、判定部14、及びタイマ15を有している。取得部12は、状態検出器10からの情報を定期的に取得する。記憶部13は、地震発生前のエレベータ設備の状態を示す状態値に対応する基準値を記憶する。
判定部14は、地震発生後のエレベータ設備の状態を示す状態値である地震後検出値と基準値とを比較することにより、地震発生後の診断対象の異常の有無を判定する。
基準値は、例えば、地震発生前の状態値、又は地震発生前の状態値に許容値を加えた値である。地震発生前の状態値を基準値とする場合、判定部14は、基準値と地震後検出値との差が許容値を超えた場合に、異常有りと判定する。地震発生前の状態値に許容値を加えた値を基準値とする場合、判定部14は、地震後検出値が基準値を超えた場合に、異常有りと判定する。
記憶部13は、状態検出器10からの情報の取得のタイミングで、基準値を定期的に更新する。
図2は、図1の診断装置本体11の動作を示すフローチャートである。診断装置本体11は、図2の処理を設定周期で定期的に実行する。診断装置本体11は、まずステップS1において、地震検出器9により設定震度以上の地震が検出されたかどうかを確認する。
地震が検出されていない場合、診断装置本体11は、ステップS2において、状態検出器10からの情報を取得する。そして、診断装置本体11は、ステップS3において、基準値を更新し、その回の処理を終了する。
地震が検出されている場合、診断装置本体11は、ステップS4において、地震検出器9からの情報により、揺れが収まっているかどうかを確認する。揺れが収まっていない場合、診断装置本体11は、その回の処理を終了する。
揺れが収まっている場合、診断装置本体11は、ステップS5において、設定時間が経過したかどうかを確認する。設定時間が経過していない場合、診断装置本体11は、その回の処理を終了する。
設定時間が経過している場合、診断装置本体11は、ステップS6において、状態検出器10からの情報を取得する。そして、診断装置本体11は、ステップS7において、診断対象の異常の有無を判定する。続いて、診断装置本体11は、ステップS8において、判定結果をエレベータ制御装置7及び遠隔の管理室に出力して、処理を終了する。
図3は、図1の状態検出器10の設置状態を示す構成図である。実施の形態1のエレベータ設備は、ガイドレール21である。ガイドレール21は、昇降路3に上下方向に沿って設置されている。また、ガイドレール21は、かご4又は釣合おもりの昇降を案内する。
また、ガイドレール21は、複数のレールブラケット22に保持されている。レールブラケット22は、上下方向に互いに間隔をおいて、昇降路壁3aに固定されている。また、ガイドレール21の下端は、通常時にも、昇降路3の底面から離れている。
実施の形態1の状態検出器10は、エレベータ設備の状態として、ガイドレール21の下端の上下方向の位置を検出する。即ち、実施の形態1の状態検出器10は、変位検出器である。
地震により建物1に変形が生じ、例えば図3の破線の状態から実線の状態に昇降路壁3aが変形した場合、ガイドレール21にも変形が生じる。そして、ガイドレール21の下端は、上方へ変位する。判定部14は、ガイドレール21の下端の位置と基準値とを比較することにより、地震発生後の診断対象の異常の有無を判定する。
このような健全性診断装置では、エレベータ設備の状態を検出する状態検出器10がエレベータ2に設けられている。そして、状態検出器10からの情報を用いて、診断対象の地震発生後の健全性が診断される。このため、コンパクトな構成により、診断対象の地震発生後の健全性を診断することができる。
また、診断装置本体11は、地震後状態値と基準値とを比較することにより、地震発生後の診断対象の異常の有無を判定する。このため、診断対象の地震発生後の健全性を、より正確に診断することができる。
また、診断装置本体11は、状態検出器10からの情報を定期的に取得し、基準値を定期的に更新する。このため、経年的な変化を除去し、地震による被害をより正確に推定することができる。
また、状態検出器10は、ガイドレール21の下端の位置を検出する変位検出器である。このため、構成をさらにコンパクト化することができる。
なお、状態検出器10として、ガイドレール21の下端の変位により操作される機械式スイッチを用いてもよい。
また、建物1の地震による縮みにより、ガイドレール21の下端が下降することもある。このため、ガイドレール21の下端が下降した場合の基準値を設定してもよい。
また、2個以上の状態検出器10を用いて、2本以上のガイドレール21の下端の位置を検出してもよい。
また、上記の例では、基準値と地震後検出値とを比較したが、設定時間内での状態値の変化量を変化量閾値と比較し、変化量が変化量閾値を超えた場合に異常有りと判定してもよい。
実施の形態2.
次に、図4は、この発明の実施の形態2による健全性診断装置の要部を示す構成図である。実施の形態2のエレベータ設備は、調速機ロープ張り車23である。調速機ロープ張り車23は、昇降路3の下部に設けられている。
また、調速機ロープ張り車23は、図示しない張り車ガイド装置に案内されて、上下方向へ移動可能になっている。また、調速機ロープ張り車23の水平方向への移動は、張り車ガイド装置により規制されている。
昇降路3の上部には、調速機24が設置されている。調速機24は、調速機シーブ25を有している。調速機シーブ25及び調速機ロープ張り車23には、調速機ロープ26が巻き掛けられている。調速機ロープ26は、昇降路3内に環状に配置されている。
調速機ロープ26は、かご4に接続されている。これにより、調速機シーブ25は、かご4が走行すると、かご4の走行速度に応じた速度で回転する。
実施の形態2の状態検出器27は、エレベータ設備の状態として、調速機ロープ張り車23の上下方向の位置を検出する。即ち、実施の形態2の状態検出器27は、変位検出器である。
地震により建物1に変形が生じ、例えば図4に示すように昇降路3が変形した場合、調速機24は、破線の位置から実線の位置まで水平方向へ変位する。これにより、調速機ロープ張り車23は、上方へ変位する。判定部14は、調速機ロープ張り車23の位置と基準値とを比較して、地震発生後の診断対象の異常の有無を判定する。他の構成及び動作は、実施の形態1と同様である。
このような健全性診断装置でも、コンパクトな構成により、診断対象の地震発生後の健全性を診断することができる。
また、建物1の変形に応じた調速機ロープ張り車23の持ち上がり量から、地震発生後の診断対象の健全性が診断される。このため、構成をさらにコンパクト化することができる。
なお、状態検出器27として、調速機ロープ張り車23の変位により操作される機械式スイッチを用いてもよい。
また、建物1の地震による縮みにより、調速機ロープ張り車23が極端に下降することもある。このため、調速機ロープ張り車23が下降した場合の基準値を設定してもよい。
また、上記の例では、基準値と地震後検出値とを比較したが、設定時間内での状態値の変化量を変化量閾値と比較し、変化量が変化量閾値を超えた場合に異常有りと判定してもよい。
実施の形態3.
次に、図5は、この発明の実施の形態3による健全性診断装置の要部を示す構成図である。実施の形態3のエレベータ設備は、レールブラケット22である。また、実施の形態3では、複数の状態検出器28が用いられている。各状態検出器28は、対応するレールブラケット22に設けられている。
実施の形態3の各状態検出器28は、エレベータ設備の状態として、対応するレールブラケット22の変形を検出する。即ち、実施の形態3の各状態検出器28は、変形検出器である。変形検出器としては、例えば歪み計が挙げられる。
診断装置本体11は、全ての状態検出器28で検出された変形量の総和と基準値とを比較して、異常の有無を判定する。また、診断装置本体11は、全ての状態検出器28で検出された変形量の最大値と基準値とを比較して、異常の有無を判定してもよい。他の構成及び動作は、実施の形態1と同様である。
このような健全性診断装置でも、コンパクトな構成により、診断対象の地震発生後の健全性を診断することができる。
また、レールブラケット22の変形量から診断対象の異常の有無を判定するので、構成をさらにコンパクト化することができる。
また、2つ以上のレールブラケット22に状態検出器28を設けることにより、より高精度な診断を行うことができる。
なお、何個のレールブラケット22に状態検出器28を設けるかは、特に限定されない。
実施の形態4.
次に、図6は、この発明の実施の形態4による健全性診断装置の要部を示す構成図である。実施の形態4のエレベータ設備は、昇降体としてのかご4である。
実施の形態4の状態検出器29は、昇降路3の頂部に設置されている。また、実施の形態4の状態検出器29は、エレベータ設備の状態として、かご4の水平方向の位置を検出する。また、実施の形態4の状態検出器29としては、光学検出器、例えばカメラが用いられている。
地震発生後には、かご4は、停止している。実施の形態4の診断装置本体11は、地震発生後に、かご4の上下方向の位置情報をエレベータ2から取得する。
取得する位置情報は、例えば巻上機5に設けられたかご位置検出器からの信号である。この場合、診断装置本体11は、かご位置検出器からの信号に基づいて、かご4の上下方向の位置を演算する。また、診断装置本体11は、エレベータ制御装置7から、かご4の上下方向の位置情報を直接取得してもよい。
診断装置本体11は、かご4の上下方向の位置毎に基準値を記憶している。また、診断装置本体11は、状態検出器29からの情報と位置情報とに基づいて、診断対象の地震発生後の健全性を診断する。即ち、診断装置本体11は、地震後検出値を、かご4の停止位置に対応する基準値と比較することにより、異常の有無を判定する。
地震により建物1に変形が生じ、昇降路3が変形した場合、状態検出器29から見たかご4の水平方向の位置は、地震前の位置からずれる。判定部14は、かご4の水平方向の位置と基準値とを比較して、異常の有無を判定する。他の構成及び動作は、実施の形態1と同様である。
このような健全性診断装置でも、コンパクトな構成により、診断対象の地震発生後の健全性を診断することができる。
また、かご4の水平方向の位置を光学検出器で検出することにより、地震発生後の診断対象の健全性が診断される。このため、構成をさらにコンパクト化することができる。
また、かご4の上下方向の位置を考慮して、地震発生後の診断対象の健全性が診断される。このため、より高精度な診断を行うことができる。
なお、実施の形態4では、状態検出器29を昇降路3の頂部に設置したが、底部に設置しても、頂部と底部との両方に設置してもよい。
また、状態検出器29により水平方向の位置を検出する昇降体は、釣合おもりであってもよい。
また、状態検出器29により水平方向の位置を検出するエレベータ設備は、昇降体でなくてもよい。
また、実施の形態1~4では、診断装置本体11は、地震発生前のエレベータ設備の状態を示す状態値に対応する基準値を自動的に設定した。しかし、基準値は、人手により設定された状態値の閾値であってもよい。
実施の形態5.
次に、図7は、この発明の実施の形態5による健全性診断装置の要部を示す構成図である。実施の形態5のエレベータ設備は、昇降路3である。
実施の形態5の状態検出器30は、エレベータ設備の状態として、昇降路3の水平方向への変形量を検出する。また、状態検出器30は、被検出ロープ31と検出器本体32と錘33とを有している。
被検出ロープ31は、昇降路3の頂部から、昇降路3内に鉛直に垂らされている。錘33は、被検出ロープ31の下端に接続されている。検出器本体32は、昇降路壁3aから被検出ロープ31までの水平距離の変化を検出する。
また、検出器本体32は、複数の接触部材34を有している。接触部材34は、上下方向に互いに間隔をおいて昇降路壁3aに設けられている。各接触部材34は、固定部34aと、リング状の対向部34bとを有している。
各固定部34aは、昇降路壁3aに固定されている。各対向部34bは、被検出ロープ31を取り囲んで被検出ロープ31に対向している。
図8は、図7の状態検出器30の要部を示す構成図である。各対向部34bの内周面には、リング状の第1の接触部35と、リング状の第2の接触部36とが設けられている。第1の接触部35と第2の接触部36とは、上下方向に互いに間隔をおいて配置されている。また、第1の接触部35及び第2の接触部36は、導電性の材料により構成されている。
被検出ロープ31の対向部34bが対向する部分には、導体部37が設けられている。対向部34bの内周面に導体部37が接触すると、第1の接触部35と第2の接触部36との間に電流が流れ、診断装置本体11に信号が送られる。
診断装置本体11は、地震発生後に、複数の接触部材34と被検出ロープ31との接触状態に基づいて、診断対象の地震発生後の健全性を診断する。例えば、診断装置本体11は、複数の接触部材34の少なくともいずれか1つが被検出ロープ31に接触したことを検出すると、診断対象に異常が発生していると判定する。他の構成及び動作は、実施の形態1と同様である。
このような健全性診断装置でも、コンパクトな構成により、診断対象の地震発生後の健全性を診断することができる。
また、検出器本体32が、昇降路壁3aから被検出ロープ31までの水平距離の変化を検出する。このため、建物1が複雑な変形をした場合にも、異常を検出することができる。
なお、全ての接触部材34を電源に直列に接続しても、並列に接続してもよい。
また、検出器本体32は、被検出ロープ31との接触を検出するものではなく、被検出ロープ31までの水平距離に応じた信号を発生するセンサであってもよい。この場合、診断装置本体11は、地震後検出値と基準値とを比較して健全性診断を行っても、地震後検出値と状態閾値とを比較して健全性診断を行ってもよい。
実施の形態6.
次に、図9は、この発明の実施の形態6による健全性診断装置の要部を示す構成図である。実施の形態6のエレベータ設備は、昇降路3である。
実施の形態6の状態検出器38は、エレベータ設備の状態として、昇降路3の上下方向への変形量を検出する。また、状態検出器38は、被検出ロープ39と、複数対のガイド部材40と、検出器本体41とを有している。
被検出ロープ39は、昇降路3内に鉛直に張られている。ガイド部材40は、昇降路3内に上下方向に互いに間隔をおいて配置されている。また、各ガイド部材40は、被検出ロープ39をガイドする。また、各ガイド部材40としては、例えばガイドローラが用いられている。
被検出ロープ39には、切断部42が設けられている。切断部42は、被検出ロープ39にロープ伸び閾値以上の伸びが発生すると切断される部分である。切断部42は、例えば、互いに吸着した一対の磁石で構成することができる。また、切断部42は、被検出ロープ39の一部の引張強度を他の部分よりも低くすることで構成することもできる。
検出器本体41は、切断部42の切断の有無を検出する。また、検出器本体41は、切断部42の切断を検出することにより、被検出ロープ39にロープ伸び閾値以上の伸びが発生したことを検出する。
また、診断装置本体11は、地震発生後に、被検出ロープ39にロープ伸び閾値以上の伸びが発生したことが検出されると、診断対象に異常が発生していると判定する。他の構成及び動作は、実施の形態1と同様である。
このような健全性診断装置でも、コンパクトな構成により、診断対象の地震発生後の健全性を診断することができる。
また、検出器本体41が、被検出ロープ39の伸びを検出する。このため、建物1が上下方向に変形をした場合にも、異常を検出することができる。
なお、検出器本体41は、被検出ロープ39の切断を検出するものではなく、被検出ロープ39の伸び量に応じた信号を発生するセンサであってもよい。この場合、診断装置本体11は、地震後検出値と基準値とを比較して健全性診断を行っても、地震後検出値と状態閾値とを比較して健全性診断を行ってもよい。
また、実施の形態1~6の診断装置本体11による健全性の診断は、地震検出器9からの信号によらず、人手による指令の入力により実行させてもよい。
また、実施の形態1~6の基準値の設定及び更新は、人手により実施してもよい。
また、上記の2つ以上の実施の形態の状態検出器を組み合わせて用いてもよい。
また、実施の形態1~6の診断装置本体11の各機能は、処理回路によって実現される。図10は、実施の形態1~6の診断装置本体11の各機能を実現する処理回路の第1の例を示す構成図である。第1の例の処理回路100は、専用のハードウェアである。
また、処理回路100は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものが該当する。また、診断装置本体11の各機能それぞれを個別の処理回路100で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路100で実現してもよい。
また、図11は、実施の形態1~6の診断装置本体11の各機能を実現する処理回路の第2の例を示す構成図である。第2の例の処理回路200は、プロセッサ201及びメモリ202を備えている。
処理回路200では、診断装置本体11の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ202に格納される。プロセッサ201は、メモリ202に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。
メモリ202に格納されたプログラムは、上述した各部の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ202とは、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。また、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等も、メモリ202に該当する。
なお、上述した各部の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述した各部の機能を実現することができる。
1 建物、2 エレベータ、3 昇降路(エレベータ設備)、3a 昇降路壁、4 かご(エレベータ設備、昇降体)、10,27,28,29,30,38 状態検出器、11 診断装置本体、13 記憶部、14 判定部、21 ガイドレール(エレベータ設備)、22 レールブラケット(エレベータ設備)、23 調速機ロープ張り車(エレベータ設備)、31,39 被検出ロープ、32,41 検出器本体、34 接触部材、42 切断部。

Claims (4)

  1. エレベータに設けられ、エレベータ設備の状態を検出する状態検出器、及び
    前記状態検出器からの情報を用いて、前記エレベータが設置されている建物と前記エレベータとの少なくともいずれか一方である診断対象の地震発生後の健全性を診断する診断装置本体
    を備え
    前記状態検出器は、前記エレベータの昇降路に上下方向に沿って設置されているガイドレールの下端の上下方向の位置を検出する変位検出器である健全性診断装置。
  2. 前記診断装置本体は、記憶部と判定部とを有しており、
    前記記憶部は、地震発生前の前記エレベータ設備の状態を示す状態値に対応する基準値を記憶し、
    前記判定部は、地震発生後の前記エレベータ設備の状態を示す状態値である地震後状態値と前記基準値とを比較することにより、地震発生後の前記診断対象の異常の有無を判定する請求項1記載の健全性診断装置。
  3. 前記診断装置本体は、前記状態検出器からの情報を定期的に取得し、前記基準値を定期的に更新する請求項2記載の健全性診断装置。
  4. エレベータに設けられ、エレベータ設備の状態を検出する状態検出器、及び
    前記状態検出器からの情報を用いて、前記エレベータが設置されている建物と前記エレベータとの少なくともいずれか一方である診断対象の地震発生後の健全性を診断する診断装置本体
    を備え、
    前記状態検出器は、前記エレベータの昇降路の頂部及び底部の少なくともいずれか一方に設置され、前記昇降路内に設けられている前記エレベータ設備の水平方向の位置を検出する光学検出器であり、
    前記状態検出器は、前記昇降路内に設けられている前記エレベータ設備として、前記昇降路内を昇降する昇降体の水平方向の位置を検出し、
    前記診断装置本体は、前記昇降体の上下方向の位置情報を前記エレベータから取得し、前記状態検出器からの情報と前記位置情報とに基づいて、前記診断対象の地震発生後の健全性を診断する健全性診断装置。
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