TWI605424B - Elevator seismic strain method and system - Google Patents

Description

電梯地震應變方法及系統

本發明係有關一電梯地震應變方法及系統，尤指一種可以藉由地震預報而預先將電梯強制停車以有效降低電梯損壞及人員傷亡的電梯地震應變技術。

按，電梯設備儼然已成為進出大樓建物不可或缺的乘載工具，透過電梯設備的機電控制以及動力傳動機構的運作之下，即可透過電梯車廂來承載人員，進而實現抵達目的層站之目的；然而，台灣地處太平洋地震火環帶上，以致每年都會引發為數甚多且震度大小不一的地震，而且幾乎是每間隔一段周期時間便會引發震度與規模較大的地震，因而造成台灣地區無數人員性命的傷亡與財產上的嚴重損失，由此可見，地震所致的災害是台灣地區無法逃避而且必須正視面對的問題與挑戰才是。

依據台灣政府相關的規範，電梯車廂內必須標示『地震時請勿搭乘』的告示語；至於日本相關當局的做法則是，係於電梯設備裝設地震感知器，藉以感測突如其來的地震，當震度超過臨界值時，電梯設備的機電控制模組則會驅使電梯設備緊急停車，並以語音告示『禁止搭乘電梯』等警示語音，以避免電梯設備因震動過大而導致電梯設備的損壞；惟，當發震度達到五規模以上的地震時，地震感知器尚未傳輸震動感測訊號便有可能已經造成電梯設備的損壞或是發生困住乘客的情事；情況嚴重的話， 甚至會造成人命的傷亡，歸納原因可以發現，電梯設備的反應時間不足是造成上述電梯設備災害的重要因素，因此，如何研發出一套可以結合現有地震預報機制以爭取緊急反應時間的電梯控制技術，實已成相關技術領域業者所急欲解決的問題及挑戰。

迄今為止，習知電梯設備尚無法一套可以結合現有地震預報機制以爭取緊急反應時間的電梯控制技術，有鑑於此，經本發明人努力研發之下，終於研發出一套可以善習知電梯設備缺失的本發明。

本發明第一目的在於提供一種電梯地震應變方法及系統，主要是藉由地震預報接收的機能建置來爭取緊急因應的反應時間，以於地震S波抵達之前即可使電梯就近強制停車，藉以有效降低因地震所致的電梯損壞及人員傷亡情事發生。達成第一目的之技術手段，係以資訊接收裝置接收地震通報訊息，電梯雲端單元係以網路通訊模組與複數電梯設備訊號連結，當電梯雲端單元透過資訊接收裝置接收地震通報訊息時，則解讀出各區域地震的震度值，當震度值高於預設震度值時，電梯雲端單元則對高於預設震度值之所有區域的各電梯設備發出緊急停車的指令訊號，使高於預設震度值之各區域的電梯設備緊急停車。

本發明第二目的在於提供一種具備電梯雲端記錄功能的電梯地震應變方法及系統，主要是藉由電梯雲端記錄的機能設置，以將各區域之每一電梯設備所以之運行事件記錄上傳至電梯雲端，以供遠端管理者下載或瀏覽，以對各區域之電梯進行有效的安全監控與保護維修管理之 外，並可由電梯運行事件記錄得到事故發生原因，以避免無謂的浪費檢測時間，而且可於第一時間輕易地判斷出即將發生異常或故障的問題所在而提前做出因應的準備，以降低電梯故障的機率，進而提升電梯乘坐的安全性。達成第二目的之技術手段，係以資訊接收裝置接收地震通報訊息，電梯雲端單元係以網路通訊模組與複數電梯設備訊號連結，當電梯雲端單元透過資訊接收裝置接收地震通報訊息時，則解讀出各區域地震的震度值，當震度值高於預設震度值時，電梯雲端單元則對高於預設震度值之所有區域的各電梯設備發出緊急停車的指令訊號，使高於預設震度值之各區域的電梯設備緊急停車。其中，每一該電梯設備更包含一行車記錄模組，用以記錄該電梯設備之運行事件資訊，該行車記錄模組用以將該電梯運行事件資訊傳輸至該電梯雲端單元，以供遠端之使用者下載該電梯運行事件資訊。

10‧‧‧電梯設備

11‧‧‧機電控制模組

12‧‧‧警報裝置

13‧‧‧行車記錄模組

20‧‧‧資訊接收裝置

30‧‧‧電梯雲端單元

40‧‧‧網路通訊模組

41‧‧‧網際網路

42‧‧‧聯網裝置

圖1係本發明具體架構的實施示意圖。

圖2係本發明具體架構的功能方塊示意圖。

圖3係本發明地震P波抵達地震測站的具體通報實施示意圖。

圖4係本發明地震S即將波抵達地震測站的具體通報實施示意圖

為讓 貴審查委員能進一步瞭解本發明整體的技術特徵與達成本發明目的之技術手段，玆以具體實施例並配合圖式加以詳細說明如后：請參看圖1所示為本發明達到第一目的之第一實施例，係 包括複數個電梯設備10、一資訊接收裝置20及一電梯雲端單元30等技術特徵。複數個電梯設備10係分別設置在不同的區域(一個區域即代表位於一個縣市區域的社區大樓而言)；資訊接收裝置20(如行動電話或是智慧型手機；但是不以此為限)用以接收一地震通報訊息，此地震通報訊息係由氣象局地震測報中心的地震測站透過行動通訊網路(3G、4G)所發佈的簡訊；或是其他可供辨識的訊號。電梯雲端單元30(如伺服器)係以一網路通訊模組40依序與複數個電梯設備10做訊號連結，此網路通訊模組40可以是一般的網際網路41與聯網裝置42(例如數據機或是無線路由器)的組合，且電梯雲端單元30係透過資訊接收裝置20來接收地震通報訊息，當電梯雲端單元30接收到地震通報訊息時，則解讀出各區域地震的震度值，當震度值高於一預設震度值(如介於3~4級的地震震度)時，電梯雲端單元30則對高於預設震度值之所有區域的各電梯設備10各別發出一緊急停車的指令訊號，使高於預設震度值之區域的各電梯設備10緊急停車。

請參看圖2所示的實施例中，每一電梯設備10係包含一機電控制模組11及一警報裝置12。再請參看圖3~4所示的實施例中，當電梯雲端單元30接收到地震通報訊息時，電梯雲端單元30則由震央位置與各區域的距離依序計算出各區域的地震S波抵達時間，當其中至少一個區域的地震S波抵達時間介於5~15秒時，該區域之機電控制模組11則使每一車廂緊急停車於最近的樓層，並開啟樓層的層站門以及電梯設備10的車廂門後，使各電梯設備10進入強制停止使用的狀態中，並驅動警報裝置12發出代表強制停止使用電梯的警報訊號；在地震過後，再由專業之維修人員前往查看，電梯設備10若是檢視無損壞後即可重新復電，使電梯設備10正常 運作。當其中至少一個區域的地震S波抵達時間高於15秒以上時，該區域之各機電控制模組11則使車廂緊急停車於指定之避難樓層(一般是以消防法規所認定具有逃生出口的樓層而言，以台灣地區來說，一般多為一樓或是G樓)，並開啟避難樓層的層站門以及車廂門後，使各電梯設備10進入強制停止使用的狀態中，並驅動警報裝置12發出代表強制停止使用電梯的警報訊號。

再請配合參看圖3~4所示，當地震發生時，則由氣象局接近震央位置附近的地震測站先感測到地震P波，並將此地震P波處理轉換為震央位置及震度資訊後傳至氣象局地震測報中心；接著，透過行動通訊網路將地震通報訊息傳輸至相關區域民眾的手機裡(包括本發明的資訊接收裝置20)，當本發明的資訊接收裝置20接收到地震通報訊息時，則由電梯雲端單元30解讀出各區域地震的震度值，當震度值高於預設震度值時，電梯雲端單元30則對高於預設震度值之所有區域的各電梯設備10個別發出緊急停車的指令訊號，使高於預設震度值之區域的各電梯設備10緊急停車；再如圖4所示，按照與震央的距離推算地震S波的抵達時間約5~30秒左右，當地震S波抵達各區域時，則會對各區域造成不同等級程度的損壞，由於本發明在地震S波抵達之前即就近靠站強制停車，並疏散使用者離開電梯避難，故可有效降低地震所致的電梯損壞與人員之傷亡情事。

請參看圖1~2所示為本發明達成第二目的之第二實施例，係包括複數個電梯設備10、一資訊接收裝置20及一電梯雲端單元30等技術特徵。複數個電梯設備10係分別設置在不同的區域(一個區域即代表位於一個縣市區域的社區大樓而言)；資訊接收裝置20(如行動電話或是智慧型手 機)用以接收一地震通報訊息，此地震通報訊息係由氣象局測報單位中的地震測站所發佈的簡訊或是其他可供辨識的訊號。電梯雲端單元30(如伺服器)係以一網路通訊模組40(網路與網路數據機或是路由器的組合)依序與複數個電梯設備10做訊號連結，且電梯雲端單元30係透過資訊接收裝置20來接收地震通報訊息，當電梯雲端單元30接收到地震通報訊息時，則解讀出各區域地震的震度值，當震度值高於一預設震度值時，電梯雲端單元30則對高於預設震度值之所有區域的各電梯設備10各別發出一緊急停車的指令訊號，使高於預設震度值之區域的各電梯設備10緊急停車。其中，每一電梯設備10更包含一行車記錄模組13，用以記錄電梯設備10之運行事件資訊，行車記錄模組13用以將電梯運行事件資訊傳輸至電梯雲端單元30，以供遠端之管理者或是使用者下載電梯運行事件資訊。

具體來說，電梯運行事件資訊更包含一緊急狀態資訊及一馬達控速資訊；緊急狀態資係依據位於車廂內之震動感測電路、淹水感測電路及火警感測電路所提供之偵測訊號而由該機電控制模組運算後所得，緊急狀態資訊包括地震狀態資訊、淹水狀態資訊及火警狀態資訊；馬達控速資訊係機電控制模組11對於電梯設備10之一變頻器所下達的控速指令資訊；車廂運行資訊係依據開關組、操作界面及旋轉編碼器所提供之訊號而由機電控制模組11運算後所得；車廂運行資訊包括車廂上行、車廂下行、停車、休息中、減速、加速、速度、煞車、抵達層站、車廂門開啟、車廂門關閉、層站門開啟、層站門關閉、車廂操作、各層站操作以及車廂載重等資訊；開關組狀態資訊係依據各開關組之即時狀態而予以顯示；異常故障資訊係依據開關組、操作界面及旋轉編碼器所提供之訊號並由內建於機 電控制模組11的故障判別程式運算判斷後所得；緊急狀態資訊係依據位於車廂內之震動感測電路及火警感測電路所提供之偵測訊號而由機電控制模組11運算後所得；緊急狀態資訊包括地震狀態資訊及火警狀態資訊；電源狀態資訊係依據電源感測電路感測電梯設備10之捲揚機馬達及電梯設備10之開門器馬達的電流、電壓狀態，進而計算出捲揚機馬達及開門器馬達的功率消耗值。

因此，藉由上述之具體實施例說明，本發明確實具有下列所述的特點：

1.本發明可藉由地震預報接收的機能建置來爭取緊急因應的反應時間，以於地震S波抵達之前即可使電梯就近強制停車，藉以有效降低因地震所致的電梯損壞及人員傷亡情事發生。

2.本發明可藉由電梯雲端記錄的機能設置，以將各區域之每一電梯設備之運行事件記錄上傳至電梯雲端，以供遠端管理者下載或瀏覽監控，當意外事故發生時，除了可以釐清電梯維護的責任歸屬之外，並可由電梯運行事件記錄得到事故發生原因，以避免無謂的浪費檢測時間，而且可於第一時間輕易地判斷出即將發生異常或故障的問題所在而提前做出因應的準備，以降低電梯故障的機率，進而提升電梯乘坐的安全性。

以上所述，僅為本發明之可行實施例，並非用以限定本發明之專利範圍，凡舉依據下列請求項所述之內容、特徵以及其精神而為之其他變化的等效實施，皆應包含於本發明之專利範圍內。本發明所具體界定於請求項之結構特徵，未見於同類物品，且具實用性與進步性，已符合發明專利要件，爰依法具文提出申請，謹請 鈞局依 法核予專利，以維護本申請人合法之權益。

10‧‧‧電梯設備

20‧‧‧資訊接收裝置

30‧‧‧電梯雲端單元

40‧‧‧網路通訊模組

41‧‧‧網際網路

42‧‧‧聯網裝置

Claims (8)

1. 一種電梯地震應變方法，其包括：提供複數個電梯設備、一資訊接收裝置及一電梯雲端單元；其中，該複數個電梯設備分別設置在不同的區域；以該資訊接收裝置接收一地震通報訊息；及該電梯雲端單元係以一網路通訊模組與該複數個電梯設備訊號連結，當該電梯雲端單元透過該資訊接收裝置接收該地震通報訊息時，則解讀出各該區域地震的震度值，當該震度值高於一預設震度值時，該電梯雲端單元則對高於該預設震度值之所有該區域的各該電梯設備發出一緊急停車的指令訊號，使高於該預設震度值之各該區域的該電梯設備緊急停車；其中，每一該電梯設備包含一機電控制模組，及一警報裝置，當該電梯雲端單元接收到該地震通報訊息時，該電梯雲端單元則由震央位置與各該區域的距離依序計算出各該區域的地震S波抵達時間，當其中至少一個該區域的該地震S波抵達時間介於5~15秒時，該區域之該機電控制模組則使該車廂緊急停車於最近的樓層，並開啟該樓層的層站門以及該電梯設備的一車廂門後，使各該電梯設備進入強制停止使用的狀態中，並驅動該警報裝置發出代表強制停止使用該電梯的該警報訊號。
2. 如請求項1所述之電梯災害應變方法，其中，該預設震度值介於3~4級的地震震度。
3. 如請求項1所述之電梯地震應變方法，其中，當其中至少一個該區域的該地震S波抵達時間高於15秒以上時，該區域之各該機電控制模組則使該車廂緊急停車於指定之避難樓層，並開啟該避難樓層層的層站門以及該車廂門後，使各該電梯設備進入強制停止使用的狀態中，並驅動該警報 裝置發出代表強制停止使用電梯的警報訊號。
4. 一種電梯地震應變系統，其包括：複數個電梯設備，其分別設置在不同的區域；一資訊接收裝置，其用以接收一地震通報訊息；及一電梯雲端單元，其係以一網路通訊模組依序與該複數個電梯設備訊號連結，且該電梯雲端單元係透過該資訊接收裝置來接收該地震通報訊息，當該電梯雲端單元接收到該地震通報訊息時，則解讀出各該區域地震的震度值，當該震度值高於一預設震度值時，該電梯雲端單元則對高於該預設震度值之所有該區域的各該電梯設備發出一緊急停車的指令訊號，使高於該預設震度值之該區域的各該電梯設備緊急停車；其中，每一該電梯設備包含一機電控制模組，及一警報裝置，當該電梯雲端單元接收到該地震通報訊息時，該電梯雲端單元則由震央位置與各該區域的距離依序計算出各該區域的地震S波抵達時間，當其中至少一個該區域的該地震S波抵達時間介於5~15秒時，該區域之該機電控制模組則使該車廂緊急停車於最近的樓層，並開啟該樓層的層站門以及該電梯設備的一車廂門後，使各該電梯設備進入強制停止使用的狀態中，並驅動該警報裝置發出代表強制停止使用該電梯的該警報訊號。
5. 如請求項4所述之電梯災害應變系統，其中，該預設震度值介於3~4級的地震震度。
6. 如請求項4所述之電梯地震應變系統，其中，當其中至少一個該區域的該地震S波抵達時間高於15秒以上時，該區域之各該機電控制模組則使該車廂緊急停車於指定之避難樓層，並開啟該避難樓層層的層站門以及 該車廂門後，使各該電梯設備進入強制停止使用的狀態中，並驅動該警報裝置發出代表強制停止使用電梯的警報訊號。
7. 如請求項4所述之電梯地震應變系統，其中，每一該電梯設備更包含一行車記錄模組，用以記錄該電梯設備之運行事件資訊，該行車記錄模組用以將該電梯運行事件資訊傳輸至該電梯雲端單元，以供遠端之使用者下載該電梯運行事件資訊。
8. 如請求項7所述之電梯地震應變系統，其中，該電梯運行事件資訊更包含一緊急狀態資訊及一馬達控速資訊，該緊急狀態資係依據位於該車廂內之震動感測電路、淹水感測電路及火警感測電路所提供之偵測訊號而由該機電控制模組運算後所得，該緊急狀態資訊包括地震狀態資訊、淹水狀態資訊及火警狀態資訊；該馬達控速資訊係該機電控制模組對於該電梯設備之一變頻器所下達的控速指令資訊；該車廂運行資訊係依據該開關組、該操作界面及該旋轉編碼器所提供之訊號而由該機電控制模組運算後所得，該車廂運行資訊包括車廂上行、車廂下行、停車、休息中、減速、加速、速度、煞車、抵達層站、車廂門開啟、車廂門關閉、層站門開啟、層站門關閉、車廂操作、各層站操作以及車廂載重等資訊；該開關組狀態資訊係依據各該開關組之即時狀態而予以顯示；該異常故障資訊係依據開關組、該操作界面及該旋轉編碼器所提供之訊號並由內建於該機電控制模組的故障判別程式運算判斷後所得；該緊急狀態資訊係依據位於該車廂內之震動感測電路及火警感測電路所提供之偵測訊號而由該機電控制模組運算後所得，該緊急狀態資訊包括地震狀態資訊及火警狀態資訊；該電源狀態資訊係依據電源感測電路感測該電梯設備之捲揚機馬達及該電梯設備之 開門器馬達的電流、電壓狀態，進而計算出該捲揚機馬達及該開門器馬達的功率消耗值。