WO2024116346A1 - エレベータの状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置 - Google Patents

エレベータの状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置 Download PDF

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WO2024116346A1
WO2024116346A1 PCT/JP2022/044234 JP2022044234W WO2024116346A1 WO 2024116346 A1 WO2024116346 A1 WO 2024116346A1 JP 2022044234 W JP2022044234 W JP 2022044234W WO 2024116346 A1 WO2024116346 A1 WO 2024116346A1
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tension
rope
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data
side portion
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PCT/JP2022/044234
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English (en)
French (fr)
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誠治 渡辺
郁香 水谷
大輔 中澤
翔 横山
秀昭 島津
泰大 岸川
直 藤原
佳子 大野
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三菱電機ビルソリューションズ株式会社
三菱電機株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B7/00—Other common features of elevators
    • B66B7/12—Checking, lubricating, or cleaning means for ropes, cables or guides

Definitions

  • This disclosure relates to an elevator status monitoring method, a status monitoring program, a recording medium, and a status monitoring device.
  • a rope slippage determination unit determines that slippage has occurred in the elevator rope (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 discloses a formulation for the tension of a main rope modeled with a single spring. Compared to modeling techniques that divide the rope into multiple elements, the rope modeling techniques disclosed in these documents have the advantage that, for example, the computational load is lighter and more efficient in simulation calculations.
  • modeling refers to, for example, deriving a model expressed in mathematical formulas, programs, etc., based on the equation of motion for simulating and analyzing physical behavior, and is also known as “modeling.”
  • Simulation analysis using computers is the most common method of analyzing behavior today, but it also includes other mathematical analysis approaches, such as solving differential equations using Laplace transforms.
  • the conventional rope modeling technique using a single spring as described above is efficient for simulating and calculating rope tension, but has the problem that the simulation accuracy of the rope tension is insufficient.
  • the present disclosure has been made to solve the problems described above, and aims to provide an elevator status monitoring method, status monitoring program, recording medium, and status monitoring device relating to elevator status monitoring technology that can estimate tension more accurately through simple processing.
  • the elevator status monitoring method includes a tension calculation step of modeling the take-up and pay-out portions of each of a plurality of ropes that are wound around a pulley having a plurality of grooves and that suspend the car and a counterweight as springs, and calculating the tension of each of the plurality of ropes using a tension model consisting of a plurality of equations of motion, wherein the tension model receives as input data discrete tension data including actual measured values of the tension of each rope when the car is located at a measurement position in the hoistway, and a plurality of parameters, and receives as output data continuous tension data that is continuous data on the tension of each rope including an estimated value of the tension of each rope when the car is located at a position other than the measurement position, and wherein the amount of displacement applied to the pulley-side end of each take-up and pay-out portion in the tension model is the free rope length, which is the amount taken up by the pulley minus the amount of rope stretch within the amount taken up.
  • the elevator status monitoring device includes a monitoring device main body which models, as a spring, the take-up and pay-out portions of each of a number of ropes that are wound around a pulley having a number of grooves and that suspend the car and counterweight, and calculates the tension of each of the multiple ropes using a tension model consisting of a number of equations of motion, and the tension model has input data consisting of discrete tension data including actual measured values of the tension of each rope when the car is located at a measurement position in the hoistway and a number of parameters, and output data consisting of continuous tension data which is continuous data on the tension of each rope including an estimated value of the tension of each rope when the car is located at a position other than the measurement position, and in the tension model, the amount of displacement applied to the pulley-side end of each take-up and pay-out portion is the free rope length, which is the amount taken up by the pulley minus the amount of rope stretch within the amount taken up.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing an equivalent model of a rope passing over a pulley.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the equivalent model of FIG. 1 replaced with a model of a one-dimensional coordinate system.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the behavior of the take-up side portion of FIG. 1 modeled using a number of different techniques.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the rope of FIG. 1 divided into a winding side portion and a paying out side portion.
  • 11A to 11C are explanatory diagrams showing the behavior of two winding side portions to which different tensions are applied for a number of different models.
  • 6 is a table showing evaluation results of the three models in FIG. 5 .
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an elevator model.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the tension of the two ropes and the cage position when the depths of the two grooves are equal. 13 is a graph showing the relationship between the tension of the two ropes and the cage position when there is a difference of 0.2 mm between the depths of the two grooves. 13 is a graph showing the relationship between the calculated tension of the two ropes and the cage position when there is a difference of 0.7 mm between the depths of the two grooves, in comparison with multiple actual measured values.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an elevator using a 1:1 roping system in which multiple ropes are wound around a pulley in a double-wrap manner. 12 is a graph showing the calculated tension in the elevator of FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between a tension model and input/output data in the first embodiment.
  • 1 is a block diagram showing an elevator status monitoring device according to a first embodiment;
  • 15 is a flowchart showing the operation of the calculation unit in FIG. 14 .
  • 16 is a flowchart showing the operation of the processing portion of the tension model in FIG. 15 .
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship between a tension model and input/output data in the second embodiment.
  • 10 is a flowchart showing a part of the operation of the state monitoring device according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing the relationship between a tension model and input/output data in the third embodiment.
  • 10 is a flowchart showing a part of the operation of the state monitoring device according to the fourth embodiment.
  • 13 is a flowchart showing a part of the operation of the state monitoring device according to the first modified example of the fourth embodiment.
  • 13 is a flowchart showing a part of the operation of the state monitoring device according to a second modification of the fourth embodiment.
  • 13 is a flowchart showing a part of the operation of the state monitoring device according to the fifth embodiment.
  • 13 is a flowchart showing a part of the operation of the state monitoring device according to the sixth embodiment.
  • 13 is a flowchart showing a part of the operation of the state monitoring device according to the seventh embodiment.
  • 13 is a flowchart showing a part of the operation of the state monitoring device according to a modification of the seventh embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a maintenance timing calculation process performed by the condition monitoring device according to the eighth embodiment. 13 is a flowchart showing a maintenance timing monitoring process performed by the status monitoring device according to the eighth embodiment.
  • FIG. 23 is an explanatory diagram showing the relationship between a tension model and input/output data in a modification of the eighth embodiment. 23 is a flowchart showing a maintenance timing monitoring process according to a modification of the eighth embodiment. 23 is a flowchart showing a part of the operation of the state monitoring device according to the tenth embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a first example of a processing circuit that realizes each function of the monitoring device main body according to the first to tenth embodiments.
  • FIG. 23 is a configuration diagram showing a second example of the processing circuit that realizes each function of the monitoring device main body according to the first to tenth embodiments.
  • Embodiment 1 As a model (mechanical model) of a rope wound around a pulley, the finite element method (FEM), a multibody method, etc. can be considered. However, these methods have a high calculation load and lack versatility. Therefore, a simple model in which the rope is a single spring is constructed.
  • FEM finite element method
  • Figure 1 is an explanatory diagram showing an equivalent model of a rope passing over a pulley.
  • Figure 2 is an explanatory diagram showing the equivalent model of Figure 1 replaced with a model in a one-dimensional coordinate system.
  • a rope 11 is wound around a pulley 10.
  • the pulley 10 rotates counterclockwise in the figure.
  • the direction of movement of the rope 11 is determined according to the direction of rotation of the pulley 10.
  • the winding side portion and the unwinding side portion of the rope 11 move in the same direction according to the direction of rotation of the pulley 10.
  • the rope 11 is made up of three parts, a winding part, a releasing part, and a part that moves integrally with the pulley 10, as shown in Figures 1 and 2. More precisely, the part that moves integrally with the pulley 10 is the part that is on the pulley 10 and can move integrally with the pulley 10.
  • the variables related to the winding side of the rope 11 are given the subscript i, which means that they are input side codes.
  • the winding side is the part of the rope 11 that is upstream of the pulley 10 in the direction of movement of the rope 11.
  • the subscript o is added to the variables related to the payout side of the rope 11, indicating that they are codes for the output side.
  • the payout side of the rope 11 is the part of the rope 11 downstream of the pulley 10 in the direction of movement of the rope 11.
  • the amount of winding ⁇ x is expressed as the sum of the free rope length ⁇ Li and the rope stretch amount ⁇ ui.
  • the free rope length ⁇ Li is the length when no tension is applied.
  • the winding amount ⁇ x corresponds to the rope displacement when tension is applied, and is the sum of the rope elongation due to tension and the rope free length ⁇ Li, which is the rope displacement when tension is not applied.
  • the rope displacement when tension is not applied is the same for the winding side part, the unwinding side part, and the part that moves integrally with the pulley, all of which are the same rope free length ⁇ Li.
  • the amount of rope stretch ⁇ ui in the winding side portion is determined from the tension Ti in the winding side portion.
  • the tension in the unwinding side portion is To, so the amount of rope stretch ⁇ uo in the unwinding side portion is different from the amount of rope stretch ⁇ ui in the winding side portion.
  • the creep amount ⁇ cr which is the minute amount of slippage of the rope 11 on the pulley 10 is the rope elongation difference ⁇ uo - ⁇ ui with respect to the rope free length ⁇ Li.
  • the lower end of the winding side portion rises by an amount equal to the winding amount ⁇ x of the rope 11 on the pulley 10.
  • the lower end of the payout portion generally descends by an amount different from the winding amount ⁇ x on the pulley 10.
  • Figure 3 is an explanatory diagram showing the behavior of the winding side portion of the rope 11 in Figure 1 modeled using a number of different methods.
  • Figure 3 here and Figure 5 shown later are shown as explanatory diagrams that are effective in explaining that the model (c) of the rope 11 proposed here as the method of embodiment 1 has excellent characteristics.
  • FIG 3 shows a multibody model.
  • the winding side portion is divided into multiple small sections. Also, in the multibody model, when the upper end of the winding side portion is wound up by ⁇ x, the lower end of the winding side portion rises by ⁇ x.
  • the infinitesimal winding amount ⁇ x is separated into the rope free length ⁇ Li and the rope stretch amount ⁇ ui. If the spring constant determined by the length of the winding side portion before winding is ki, then after winding, the length of the winding side portion becomes shorter by ⁇ x, so the spring constant after winding changes to k'i. In this case, k'i>ki. Note that in the following explanation, the spring constant may also be referred to as rope stiffness.
  • (a') shows the winding side portion of the rope 11 modeled as a single spring.
  • the spring constant remains ki.
  • the spring constant changes to k'i.
  • (b) shows a model in which the spring constant in model (a') has been changed to k'i, and the position of the upper end of the winding side portion is the same as in model (a').
  • the lower end of the winding side portion is raised by ⁇ ui compared to model (a'). This is the effect of the rope stiffness increasing from ki to k'i, thereby reducing the amount of deflection of the winding side portion.
  • the behavior of the bottom end of the winding side is actually the same as in model (a). However, in model (b), the behavior of the bottom end of the winding side is different from the actual behavior confirmed in the actual machine described above.
  • (c) shows a model of the rope 11 used in the first embodiment.
  • the position of the upper end of the winding side portion is lower than in models (a), (a'), and (b).
  • model (c) the position of the lower end of the winding side portion is the same as in models (a) and (a').
  • Figure 4 is an explanatory diagram showing the equivalent model of Figure 1 divided into a winding side portion and a payout side portion.
  • the winding side portion and the payout side portion are each modeled as independent springs. This makes it possible to consider the balance conditions of forces with respect to the spring force, i.e., tension, which is determined by the difference in displacement at both ends of each spring.
  • ki is the rope stiffness of the winding side portion
  • yi is the displacement of the upper end of the winding side portion
  • xi is the displacement of the lower end of the winding side portion
  • Li is the length of the winding side portion
  • E is the Young's modulus of rope 11
  • A is the cross-sectional area of the section perpendicular to the length direction of rope 11.
  • x'i is the initial elongation of the lower end of the winding side portion, and is a negative value.
  • the coordinate system is defined such that upward displacement is positive.
  • the rope stiffness ki of the winding side portion is a function of Young's modulus E, cross-sectional area A, and length Li of the winding side portion.
  • the winding side portion is wound around pulley 10 while being subjected to tension Ti, so the following relationship is obtained.
  • the tension Ti in the winding side portion is calculated from the difference in displacement yi-xi between the upper and lower ends of the winding side portion. This formula also gives the relationship that the displacement yi of the upper end of the winding side portion must satisfy.
  • the displacement yi of the upper end of the winding side part during minute winding should not be the winding amount ⁇ x, i.e. ⁇ Li + ⁇ ui, but should be the rope free length ⁇ Li of the winding amount ⁇ x.
  • the displacement xi of the lower end of the winding side part becomes the winding amount ⁇ x, and the result corresponding to Figure 3(a) is obtained.
  • Figure 5 is an explanatory diagram showing the behavior of two winding side portions when different tensions are applied, for several different models.
  • (a), (b), and (c) are models corresponding to (a), (b), and (c) in Figure 3, respectively.
  • model (c) the amount of lift at the top ends of the two winding sections is not a uniform ⁇ x, but is different from each other, being the free length ⁇ Li1 and ⁇ Li2 of the rope on pulley 10 according to the tension. By correcting this amount of lift, the amount of displacement at the bottom ends of the two winding sections is both ⁇ x, which is consistent with model (a).
  • Figure 6 is a table showing the evaluation results of the three models in Figure 5.
  • the winding behavior can be accurately modeled, but it is necessary to divide the rope 11 into many parts, which complicates the model and increases the calculation time.
  • the model in (c) is a simple model, so the calculation load is low, and the tension fluctuations for each cage position for all ropes can be easily calculated in real time even on a portable maintenance PC (Personal Computer) or control panel (CP) with memory constraints.
  • PC Personal Computer
  • CP control panel
  • ko is the rope stiffness of the reeling side portion
  • yo is the displacement of the upper end of the reeling side portion
  • xo is the displacement of the lower end of the reeling side portion
  • Lo is the length of the reeling side portion
  • E is the Young's modulus of rope 11
  • A is the cross-sectional area of the section perpendicular to the length direction of rope 11.
  • x'o is the initial elongation of the lower end of the payout side portion and is a negative value.
  • the rope stiffness ko of the payout side portion is a function of Young's modulus E, cross-sectional area A, and length Lo of the payout side portion.
  • the unwinding side portion becomes longer by the free length ⁇ Li of the rope on the pulley 10.
  • the free length ⁇ Li of the rope of the unwinding side portion is extended by ⁇ uo.
  • the tension To of the payout side portion is calculated from the difference in displacement between the upper and lower ends of the payout side portion, yo-xo. This formula also gives the relationship that the displacement yo of the upper end of the payout side portion must satisfy.
  • the displacement yo of the upper end given to the rope stiffness ko of the payout side portion must be the free rope length of the payout amount - ⁇ Li, not the amount of payout - ⁇ x.
  • the displacement xo of the lower end of the payout side portion becomes the payout amount ⁇ Li + ⁇ uo.
  • FIG. 1 shows a configuration in which the rope 11 is wound around the upper part of the pulley 10 and pulled downward.
  • the derived relational expression remains the same even in a configuration in which the rope 11 is wound around the lower part of the pulley 10 and pulled upward.
  • the model for winding the rope 11 around the pulley 10 can be organized as follows:
  • the counterclockwise rope displacement on the pulley 10 is positive, and the clockwise rope displacement is negative, and the sign of the winding amount ⁇ x is set according to the direction of rotation.
  • the rope stiffness ki of the winding side portion is defined as the product of the Young's modulus E and the cross-sectional area A of the rope 11 divided by the length Li of the winding side portion.
  • the rope stiffness ko of the unwinding side portion is defined as the product of the Young's modulus E and the cross-sectional area A of the rope 11 divided by the length Lo of the unwinding side portion.
  • the lengths Li and Lo when calculating the rope stiffness ki and ko are set to the free rope length when no tension is acting on the rope 11.
  • the tension Ti of the winding side is defined as the rope stiffness ki multiplied by the displacement difference yi-xi between the upper and lower ends.
  • the tension To of the unwinding side is defined as the rope stiffness ko multiplied by the displacement difference yo-xo between the upper and lower ends.
  • the displacement of the end of the pulley 10 side in the winding side portion is defined as the value obtained by excluding the rope elongation amount ⁇ ui of the winding side portion from the minute winding amount ⁇ x of the rope 11 on the pulley 10, and corresponds to the rope free length ⁇ Li for the winding amount ⁇ x.
  • the displacement of the end of the pulley 10 side in the unwinding side portion is defined as the value obtained by excluding the rope elongation amount ⁇ ui of the winding side portion from the minute winding amount ⁇ x of the rope 11 on the pulley 10, and corresponds to the rope free length ⁇ Li for the winding amount ⁇ x.
  • the above rope elongation amount on the pulley 10 is calculated from the tension Ti of the winding side portion.
  • Figure 7 is an explanatory diagram showing an example of an elevator model.
  • Figure 7 shows the simplest model, which uses a 1:1 roping system and has one rope.
  • the rope model (c) described above will be further incorporated into an elevator model for explanation. That is, in the elevator model, a car 12 and a counterweight 13 are each suspended by a rope 11 using a pulley 10, which is a sheave, and an elevator is assumed in which the car 12 and the counterweight 13 move up and down as the rope 11 is wound or unwound by the pulley 10.
  • Each element of the elevator is modeled as a spring and mass point system.
  • the rope 11 is modeled as a mass point element on the pulley 10, and as a spring element on the winding section and the unwinding section.
  • Js is the moment of inertia of the pulley 10
  • Jr is the moment of inertia of the rope 11 on the pulley 10.
  • Jr is the moment of inertia due to the mass of the rope portion that moves integrally with the pulley 10, as mentioned above.
  • Mc is the mass of the car 12
  • Mw is the mass of the counterweight 13
  • msc is the mass of the car side shackle 14
  • msw is the mass of the counterweight side shackle 15.
  • mrc is the mass of the cage side portion of the rope 11
  • mrw is the mass of the counterweight side portion of the rope 11.
  • the cage side portion is the portion of the rope 11 located closer to the cage 12 than the pulley 10.
  • the counterweight side portion is the portion of the rope 11 located closer to the counterweight 13 than the pulley 10.
  • ksc is the stiffness of the cage side shackle 14
  • ksw is the stiffness of the counterweight side shackle 15
  • krc is the stiffness of the cage side portion of the rope 11
  • krw is the stiffness of the counterweight side portion of the rope 11.
  • ⁇ s is the rotation angle of the pulley 10, and ⁇ r is the rotation angle of the rope 11 on the pulley 10.
  • xc is the displacement of the car 12
  • xw is the displacement of the counterweight 13
  • xsc is the displacement of the car-side shackle 14
  • xsw is the displacement of the counterweight-side shackle 15
  • xrc is the displacement of the car-side portion of the rope 11
  • xrw is the displacement of the counterweight-side portion of the rope 11.
  • Mc(d ⁇ 2/dt ⁇ 2)xc-ksc(xsc-xc) -Mc g (1.14)
  • R is the radius of the pulley 10
  • g is the gravitational acceleration
  • ⁇ is the driving torque applied to the pulley 10
  • ⁇ is the restraining torque acting between the pulley 10 and the rope 11.
  • the limit traction ratio ⁇ is given as a function of the coefficient of friction between the pulley 10 and the rope 11 and the winding angle of the rope 11 around the pulley 10.
  • the restraining torque ⁇ acts on the pulley 10 and rope 11 as a force that satisfies the above formula.
  • a frictional force acts and the rope 11 slips relative to the pulley 10, resulting in a difference in the rotational speed between the pulley 10 and the rope 11.
  • ⁇ L is the free length of the rope for the minute amount of winding ⁇ x when the car 12 descends, i.e., the length of the rope when no tension is applied.
  • ⁇ u is the amount of rope stretch for the minute amount of winding ⁇ x when the car 12 descends.
  • the pulley 10 has a number of grooves on its outer periphery. A corresponding rope 11 is inserted into each groove. Each groove is worn down over time by the rope 11.
  • the radius R is the radius of the pulley 10 in each groove, so if the amount of wear in the multiple grooves differs from one another, the radius R will differ slightly from groove to groove.
  • the free rope length ⁇ L can be calculated from the infinitesimal winding amount ⁇ x.
  • R ⁇ r the free length L of the rope rather than using it as the take-up amount.
  • the free length L of the rope can be calculated using the following formula:
  • ⁇ u is the amount of rope stretch relative to the minute winding amount ⁇ x when the cage 12 rises, and is a negative value.
  • the free rope length ⁇ L can be calculated from the infinitesimal winding amount ⁇ x.
  • the free length L of the rope when the cage 12 is rising can be calculated using the following formula:
  • the tension model as a generalized model of rope winding can be defined as follows.
  • the tension model consists of multiple equations of motion.
  • the analytical model for rope tension will be referred to as the tension model for simplicity.
  • the rope length Lc on the cage 12 side and the rope length Lw on the counterweight 13 side are obtained by the following formulas.
  • the length of the winding side portion and the length of the unwinding side portion are calculated from the free rope length ⁇ L.
  • ⁇ L satisfies the following formula:
  • the free length of the rope ⁇ L is a function of the winding amount ⁇ x and the tension Ti in the winding side portion.
  • the rope stretch ⁇ u is proportional to the free rope length ⁇ L and the tension Ti in the winding side portion.
  • Figure 8 is a graph showing the relationship between the tension of the two ropes 11 and the cage position when the depths of the two grooves are equal.
  • Figure 9 is a graph showing the relationship between the tension of the two ropes 11 and the cage position when there is a difference of 0.2 mm between the depths of the two grooves.
  • Figure 10 is a graph showing the relationship between the calculated tension of the two ropes 11 and the cage position compared with multiple actual measured values when there is a difference of 0.7 mm between the depths of the two grooves.
  • the car 12 travels back and forth between the top floor and the bottom floor.
  • Car1 indicates the tension of the car side portion of one rope 11.
  • Car2 indicates the tension of the car side portion of the other rope 11.
  • CWT1 indicates the tension of the counterweight side portion of one rope 11.
  • CWT2 indicates the tension of the counterweight side portion of the other rope 11.
  • the measured values of each tension are the measured tension acting on the shackle spring.
  • the difference in depth between the two grooves corresponds to the radius R of the pulley 10 in the equation of motion being different for each rope 11.
  • the tension when the car 12 is rising and the tension when it is falling will trace different trajectories.
  • the grooves corresponding to Car2 and CWT2 are deeper than the grooves corresponding to Car1 and CWT1.
  • the tension will change with changes in the cage position due to the difference in the amount of initial rope stretch, which represents a deviation in the initial tension. This results in a different result from the actual tension behavior, where the tension does not change with cage position.
  • FIG. 10 shows that the analysis method of embodiment 1 allows for accurate calculation of tension fluctuation, including rope slippage behavior.
  • the limit traction ratio ⁇ is a function of the coefficient of friction between the pulley 10 and the rope 11, if the coefficient of friction changes, the limit traction ratio ⁇ also changes.
  • This change in the limit traction ratio ⁇ appears as a shift in the inflection point where the gradient of the tension fluctuation changes. Therefore, by understanding the amount of shift in this inflection point, it is also possible to find the amount of change in the coefficient of friction.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of an elevator using a 1:1 roping system in which multiple ropes 11 are wound around a pulley 10 in a double-wrap manner.
  • each rope 11 is wound twice around the pulley 10, which is a sheave, and the deflector pulley 16. According to the analysis method of the first embodiment, calculations can also be performed for the double-wrap system.
  • Figure 12 is a graph showing the relationship between the calculated tension value and the car position in the elevator of Figure 11, compared with multiple actual measured values.
  • the horizontal axis of Figure 12 is the value of the car position non-dimensionalized by the ascent/descent stroke.
  • the vertical axis of Figure 12 is the value of the tension non-dimensionalized by the average tension at the intermediate floors.
  • a rope 11 that passes through a groove of normal depth is called a normal groove rope
  • a rope 11 that passes through a groove that is shallower than the normal depth is called a shallow groove rope
  • a rope 11 that passes through a groove that is deeper than the normal depth is called a deep groove rope.
  • the solid line shows the calculated tension of the shallow groove rope.
  • the squares show the actual measured tension of the shallow groove rope when the car is rising.
  • the circles show the actual measured tension of the shallow groove rope when the car is descending.
  • the dotted line shows the calculated tension of the normal groove rope.
  • ⁇ shows the actual measured tension of the normal groove rope when the car is rising.
  • ⁇ shows the actual measured tension of the normal groove rope when the car is descending.
  • the dashed dotted line shows the calculated tension of the deep groove rope.
  • ⁇ shows the actual measured tension of the deep groove rope when the car is rising.
  • ⁇ shows the actual measured tension of the deep groove rope when the car is descending.
  • the tension variation can be calculated by static analysis based only on the balance of forces, without performing the analysis that numerically integrates the equation of motion, i.e., time response analysis, as the tension calculation method of embodiment 1.
  • static analysis refers to static analysis using equations of motion with the inertia terms due to inertial elements and the damping terms due to damping elements removed.
  • Equations of motion generally include inertia terms due to inertial elements, rigidity terms due to rigidity elements, and damping terms due to damping elements, and analysis using these equations of motion is called dynamic analysis.
  • equations based on the balance of forces in static analysis are also included in the category of equations of motion, as they are considered to be a special case of equations of motion.
  • the equation of motion is numerically integrated to perform convergence calculations so that the equation of motion is always satisfied, and the amount of rotation of the multiple linked pulleys is obtained as a time history response.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing the relationship between the tension model and input/output data in embodiment 1.
  • condition monitoring method discrete tension data and multiple parameters are input to the tension model described above. This results in continuous tension data being output.
  • the multiple parameters include multiple types of data regarding rope specifications and data regarding the amount of groove wear.
  • the multiple types of data related to rope specifications include Young's modulus E, cross-sectional area A, rope diameter d, linear density ⁇ , number of ropes N, shackle stiffness ks, etc. At least one of these data, for example rope diameter d, may be a fixed value. Data related to the amount of groove wear is the actual measured value of the depth of each groove.
  • the discrete tension data includes the actual measured tension value of each rope 11 when the car 12 is located at the measurement position in the elevator shaft, the rope number, and information on the measurement position.
  • the measurement position i.e., the car position when the tension is measured, is, for example, an intermediate floor or the lowest floor. There may also be two or more measurement positions.
  • the rope number and the measurement position are associated with each actual tension value. Each actual tension value is, for example, a value read from a tension meter installed on the rope near the shackle.
  • the rope with the greatest tension is the rope with the greatest amount of deformation of the shackle spring.
  • the rope with the least tension is the rope with the least amount of deformation of the shackle spring. In this case, it is also possible to consider the remaining rope as one spring and evaluate it equivalently as a configuration in which the car 12 is suspended by three ropes.
  • Continuous tension data is continuous data on the tension of all ropes at all cage positions.
  • continuous tension data can be obtained from discrete tension data.
  • Continuous tension data includes the tension of all ropes at cage positions that have not been actually measured, the rope number, and the cage position. Each calculated tension value is associated with the rope number and cage position.
  • the elevator status monitoring method includes a tension calculation step.
  • the tension calculation step the take-up side and pay-out side of each of the multiple ropes 11 relative to the pulley 10 are modeled as springs. Then, the tension of each of the multiple ropes is calculated using a tension model consisting of multiple equations of motion corresponding to these models.
  • the multiple ropes 11 are wound around the pulley 10, and suspend the car 12 and counterweight 13.
  • the tension model takes discrete tension data and multiple parameters as input data, and continuous tension data as output data.
  • the amount of displacement given to the pulley side end, i.e., the upper end, of each winding side portion is the rope free length ⁇ L.
  • the rope free length ⁇ Li is the value obtained by subtracting the rope stretch amount ⁇ u of the winding amount ⁇ x from the amount of winding ⁇ x by the pulley 10.
  • the condition monitoring program of embodiment 1 is a program that causes a computer to execute a condition monitoring method that includes the above-mentioned tension estimation method.
  • condition monitoring program is a program that causes the computer to execute a tension estimation process.
  • tension estimation process the tension of each of the multiple ropes is calculated using the above tension model.
  • the program is generally stored in a readable format in a storage medium (e.g., memory 202 in FIG. 33) as a recording medium.
  • the processing described in the program read from the storage medium is then executed by a computer.
  • the recording medium of the first embodiment is a computer-readable recording medium that records an elevator status monitoring program that causes a computer to execute a status monitoring method that includes the above-mentioned tension estimation method.
  • FIG. 14 is a block diagram showing an elevator status monitoring device according to the first embodiment.
  • the status monitoring device includes a monitoring device main body 20.
  • the monitoring device main body 20 includes, as functional blocks, a data input unit 21, a memory unit 22, a calculation unit 23, and a data output unit 24.
  • the data input unit 21 receives discrete tension data from the tension measuring device 25. In addition, the data input unit 21 receives multiple types of data related to rope specifications and data related to the amount of groove wear.
  • the memory unit 22 stores the data input to the data input unit 21.
  • the memory unit 22 also stores the results of calculations performed by the calculation unit 23.
  • the calculation unit 23 calculates continuous tension data based on the discrete tension data, multiple types of data related to rope specifications, and data related to the amount of groove wear.
  • the data output unit 24 outputs the continuous tension data calculated by the calculation unit 23 to the outside.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the calculation unit in FIG. 14.
  • step S1001 the discrete tension data, multiple types of data related to rope specifications, and data related to the amount of groove wear are set as initial values.
  • step S1002 the command angular velocity to be given to the pulley 10 in order to move the car 12 is calculated.
  • step S1003 a command torque is calculated so that the pulley 10 follows the command angular velocity, and is provided as input data to the tension model.
  • steps S1004 and S1005 the equation of motion is integrated over time to calculate the tension data Ti(t+ ⁇ t) on the winding side and the tension data To(t+ ⁇ t) on the unwinding side at the next time step t+ ⁇ t.
  • step S1006 the time t is reset to t + ⁇ t, and the state at the next time step is calculated sequentially.
  • FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the processing part of the tension model in FIG. 15.
  • the minute winding amount ⁇ x is calculated from equation (1.25) or (1.34) using the rope angle ⁇ r on the pulley 10 out of the angular velocity (d/dt) ⁇ s(t) of the pulley 10 at time t and the angular velocity (d/dt) ⁇ r(t) of the rope on the pulley.
  • step S102 the calculation unit 23 determines whether the winding amount ⁇ x is greater than 0. That is, the calculation unit 23 determines the traveling direction of the car 12. Here, if ⁇ x is positive, the car descends, and if it is negative, the car ascends.
  • step S105 the calculation unit 23 calculates the rope free length ⁇ L based on equation (1.43).
  • step S106 the calculation unit 23 calculates the rope length Lc on the cage side and the rope length Lw on the counterweight side as values at time t + ⁇ t using equation (1.42) based on the rope free length ⁇ L.
  • the winding amount x of the rope 11 on the pulley 10 and the rope free length L on the pulley 10 corresponding to the winding amount x are also calculated as values at time t + ⁇ t from equation (1.29).
  • step S107 the calculation unit 23 calculates the rope stiffness ki of the winding side portion at time t + ⁇ t from equation (1.31) or (1.39) based on the length Li of the winding side portion and the length Lo of the unwinding side portion using equation (1.28) or (1.37), and calculates the rope stiffness ko of the unwinding side portion from equation (1.32) or (1.40). Furthermore, it calculates the tension Ti of the winding side portion at time t + ⁇ t from equation (1.31) or (1.39), and calculates the tension To of the unwinding side portion from equation (1.32) or (1.40).
  • step S108 the calculation unit 23 determines whether the tension ratio To/Ti satisfies equation (1.22). If equation (1.22) is satisfied, then in step S109, the calculation unit 23 determines that no slippage is occurring between the pulley 10 and the rope 11, and executes the processing of equation (1.23).
  • step S110 determines in step S110 that slippage is occurring between the pulley 10 and the rope 11, and executes the processing of equation (1.24).
  • the above process allows the angle ⁇ s, angular velocity (d/dt) ⁇ s of the pulley 10, and the angle ⁇ r and angular velocity (d/dt) ⁇ r relative to the rope 11 on the pulley 10 at the next time step t + ⁇ t to be calculated, while also allowing the tension Ti on the winding side and the tension To on the unwinding side to be calculated.
  • condition monitoring method condition monitoring program, recording medium, and condition monitoring device
  • the winding side and the letting-out side of each of the multiple ropes 11 relative to the pulley 10 are modeled as springs.
  • the tension of each of the multiple ropes is calculated using a tension model consisting of multiple equations of motion.
  • the tension model uses discrete tension data as input data and continuous tension data as output data.
  • the amount of displacement applied to the pulley end, i.e., the upper end, of each winding section is set to the free rope length ⁇ L. This allows for more accurate estimation of tension through simple processing.
  • the tension model also uses the actual measured depth of each of the multiple grooves in the pulley 10 as input data. This allows for even more accurate tension estimation.
  • the rope stretch amount ⁇ u is a value proportional to the rope free length ⁇ L and the tension Ti of the winding side portion. Therefore, the rope stretch amount ⁇ u can be calculated more accurately, and therefore the tension can be estimated accurately.
  • the free length of the rope ⁇ L is a function of the winding amount ⁇ x and the tension Ti of the winding side portion. Therefore, the rope stretch amount ⁇ u relative to the winding amount ⁇ x can be calculated more accurately, and therefore the tension Ti of the winding side portion can be calculated more accurately.
  • the length of the winding side portion and the length of the unwinding side portion are each calculated from the free rope length ⁇ L.
  • the winding side portion becomes shorter by the free rope length ⁇ L that has been wound, and the unwinding side portion becomes longer. This allows for a more accurate estimation of tension.
  • the amount of displacement applied to the pulley-side end of the winding-side and unwinding-side sections can be calculated as the rope free length ⁇ L, which is the amount of rope taken up by the pulley minus the amount of rope stretch in the amount of take-up, allowing for a more accurate estimation of tension.
  • the tension Ti in the winding side portion is calculated from the displacement difference between the upper and lower ends of the winding side portion
  • the tension To in the unwinding side portion is calculated from the displacement difference between the upper and lower ends of the unwinding side portion.
  • the rope stiffness ki of the winding side portion is a function of Young's modulus E, cross-sectional area A, and length Li of the winding side portion.
  • the rope stiffness ko of the unwinding side portion is a function of Young's modulus E, cross-sectional area A, and length Lo of the unwinding side portion.As a result, the rope stiffness ki of the winding side portion and the rope stiffness ko of the unwinding side portion can be calculated more accurately.
  • Embodiment 2. 17 is an explanatory diagram showing the relationship between the tension model and input/output data in the second embodiment.
  • the multiple types of data related to rope specifications include Young's modulus E, cross-sectional area A, rope diameter d, linear density ⁇ , number of ropes N, shackle stiffness ks, etc., but among these, Young's modulus E and cross-sectional area A change over time. When Young's modulus E and cross-sectional area A change, a deviation occurs between the continuous tension data and the discrete tension data.
  • the parameter values for each rope 11, that is, the Young's modulus E and the cross-sectional area A are converged and identified by repeated calculations so that the continuous tension data and the discrete tension data match.
  • the basic configuration of the condition monitoring device according to the second embodiment is the same as that shown in FIG. 14.
  • FIG. 18 is a flowchart showing part of the operation of the condition monitoring device according to embodiment 2.
  • the condition monitoring device periodically executes the parameter value update process shown in FIG. 18 so that the continuous tension data and the discrete tension data match.
  • the calculation of the parameter value update process is generally called parameter estimation or parameter identification.
  • step S201 the monitoring device main body 20 calculates the difference between the continuous tension data and the discrete tension data at the same cage position for each rope 11, i.e., the tension difference.
  • step S202 the monitoring device main body 20 determines whether the absolute value of the tension difference is smaller than the difference threshold ⁇ .
  • the difference threshold ⁇ is a very small value that is preset in the monitoring device main body 20. If the tension difference is smaller than the difference threshold ⁇ , the monitoring device main body 20 ends the processing for that round.
  • the monitoring device main body 20 modifies the parameter values in step S203.
  • the parameter values are the value of Young's modulus E and the value of cross-sectional area A.
  • the monitoring device main body 20 uses a data table that stores the results of calculations using multiple different parameter values for the tension model. From the data table, the monitoring device main body 20 estimates the parameter values that result in the smallest tension difference by interpolation.
  • step S204 the monitoring device main body 20 calculates new continuous tension data using the corrected parameters.
  • step S205 the monitoring device main body 20 updates the continuous tension data and returns to the processing of step S201.
  • the condition monitoring method includes a tension calculation step similar to that of the first embodiment, and a parameter value update step.
  • the parameter value update step is a step of updating at least one of the value of Young's modulus E and the value of cross-sectional area A so that the continuous tension data and the discrete tension data match when the difference between the continuous tension data and the discrete tension data is equal to or greater than the difference threshold value ⁇ .
  • the status monitoring program of the second embodiment is a program that causes a computer to execute the status monitoring method described above.
  • the recording medium of the second embodiment is a computer-readable recording medium having recorded thereon an elevator status monitoring program that causes a computer to execute the above-mentioned status monitoring method.
  • the status monitoring program is stored in a readable format in a storage medium (e.g., memory 202 in FIG. 33) that serves as a recording medium. Then, the processing described in the status monitoring program read from the storage medium is executed by the computer.
  • the identified cross-sectional area A of each rope 11 can be used as an index for determining the deterioration state of each rope 11. For example, if the identified cross-sectional area A falls below an allowable value, a maintenance inspection is carried out, and depending on the condition of the rope 11, the rope is replaced.
  • values that change over time include the rope diameter d, in addition to Young's modulus E and cross-sectional area A.
  • the rope diameter d may be identified by iterative calculations to converge so that the continuous tension data and the discrete tension data match.
  • the rope diameter d varies depending on the cage position because the number of bends differs for each rope section. This difference in rope diameter d due to cage position can also be calculated by comparing the difference between the continuous tension data and the discrete tension data for each cage position.
  • Embodiment 3. 19 is an explanatory diagram showing the relationship between the tension model and input/output data in the third embodiment.
  • the groove wear amount changes over time.
  • a deviation occurs between the continuous tension data and the discrete tension data.
  • the groove wear amount value in each groove is identified by iterative calculations to converge so that the continuous tension data and the discrete tension data match.
  • the basic configuration of the condition monitoring device according to the third embodiment is the same as that shown in FIG. 14.
  • the condition monitoring method includes a tension calculation step similar to that of the first embodiment, and a parameter value update step.
  • the parameter value update step is a step for updating the amount of wear of each groove so that the continuous tension data and the discrete tension data match when the difference between the continuous tension data and the discrete tension data is equal to or greater than the difference threshold value ⁇ .
  • the status monitoring program of the third embodiment is a program that causes a computer to execute the status monitoring method described above.
  • the recording medium of the third embodiment is a computer-readable recording medium having recorded thereon an elevator status monitoring program that causes a computer to execute the above-mentioned status monitoring method.
  • the status monitoring program is stored in a readable format in a storage medium (e.g., memory 202 in FIG. 33) that serves as a recording medium. Then, the processing described in the status monitoring program read from the storage medium is executed by the computer.
  • condition monitoring program In such a condition monitoring method, condition monitoring program, recording medium, and condition monitoring device, the value of each groove wear amount is updated in response to aging of the pulley 10. This allows the tension of each rope 11 to be estimated more accurately.
  • groove polishing work can be performed at an appropriate time to make the depths of the multiple grooves uniform.
  • the identified groove wear amount can be used as an index for determining the deterioration state of the pulley 10. For example, if the groove wear amount in at least one of the grooves exceeds an allowable value, a command requesting replacement of the pulley 10 may be issued.
  • each groove wear amount may be a value identified from discrete tension data, rather than an actual measurement value. This makes it possible to omit the task of measuring the groove depth.
  • both the parameter value update step in embodiment 2 and the parameter value update step in embodiment 3 may be executed.
  • Embodiment 4 Next, a fourth embodiment will be described.
  • the basic configuration of the status monitoring device according to the fourth embodiment is the same as that shown in Fig. 14.
  • the status monitoring device is a server. That is, the status monitoring device is placed remotely from the elevator that is the object of the maintenance work.
  • the discrete tension data and data on the amount of groove wear are sent from the maintenance work site to the condition monitoring device via a communication network line.
  • Data is sent and received from the condition monitoring device at the maintenance work site via communication devices carried by the maintenance worker or the elevator control panel.
  • multiple types of data regarding the rope specifications are incorporated into the tension model as fixed values.
  • multiple types of data regarding the rope specifications are stored in advance in the monitoring device main body 20 by the memory unit 22.
  • FIG. 20 is a flowchart showing part of the operation of the status monitoring device according to embodiment 4.
  • the monitoring device main body 20 executes the adjustment amount transmission process shown in FIG. 20 during elevator maintenance and inspection.
  • step S301 the monitoring device main body 20 acquires the discrete tension data and data related to the groove wear amount via a communication network line.
  • the discrete tension data and data related to the groove wear amount are transmitted from the maintenance work site to the monitoring device main body 20 via a communication network line.
  • step S302 the monitoring device main body 20 calculates the continuous tension data. Then, in step S303, the monitoring device main body 20 determines whether the maximum value of the tension included in the continuous tension data, i.e., the maximum tension, exceeds the maximum allowable value. In the monitoring device main body 20, a maximum allowable value is preset as the tension allowable value.
  • step S304 the monitoring device main body 20 calculates the amount of tension adjustment so that the maximum tension is equal to or less than the maximum allowable value. The monitoring device main body 20 then transmits the amount of adjustment to the maintenance work site via the communication network line.
  • the maintenance worker adjusts the tension of each rope 11 based on the received adjustment amount, and transmits the adjusted discrete tension data to the monitoring device main body 20.
  • the monitoring device main body 20 ends the adjustment amount transmission process.
  • the condition monitoring method includes a tension calculation step and an adjustment amount transmission step similar to embodiment 1.
  • the adjustment amount transmission step is a step in which, based on the continuous tension data, it is determined whether the tension of each rope 11 is outside the tension allowable value, and if it is outside the tension allowable value, the calculated tension adjustment amount is transmitted.
  • the status monitoring program of the fourth embodiment is a program that causes a computer to execute the above-mentioned status monitoring method.
  • the recording medium of the fourth embodiment is a computer-readable recording medium having recorded thereon an elevator status monitoring program that causes a computer to execute the above-mentioned status monitoring method.
  • the status monitoring program is stored in a readable format in a storage medium (e.g., memory 202 in FIG. 33) that serves as a recording medium. Then, the processing described in the status monitoring program read from the storage medium is executed by the computer.
  • condition monitoring program In such a condition monitoring method, condition monitoring program, recording medium, and condition monitoring device, if the maximum tension exceeds the allowable value, the amount of tension adjustment is transmitted to the maintenance work site. This makes it easy to adjust the tension, and shortens the maintenance work time. In addition, by setting the tension of each rope 11 to an appropriate level, it is possible to prevent the lifespan of each rope 11 from being shortened.
  • the elevator that is the subject of maintenance work may measure the tension of each rope 11 at a preset period and transmit the measured tension data to the condition monitoring device as discrete tension data.
  • a groove depth measuring device that measures the depth of each groove in the pulley 10 may be installed near the pulley 10. The elevator may then measure the depth of each groove at a preset period and transmit the measured depth to the condition monitoring device as data relating to the amount of groove wear.
  • the monitoring device main body 20 may execute the adjustment amount transmission process at the timing when the discrete tension data and data related to the amount of groove wear are received.
  • the maintenance worker can adjust the tension of each rope 11 based on the adjustment amount transmitted by the latest adjustment amount transmission process.
  • FIG. 21 is a flowchart showing a part of the operation of the state monitoring device according to the first modification of the fourth embodiment.
  • a small preset adjustment amount is transmitted to the elevator one or more times.
  • step S303 if the maximum tension exceeds the maximum allowable value, the monitoring device main body 20 in the first modified example transmits - ⁇ T as the tension adjustment amount to the maintenance work site in step S305.
  • the monitoring device main body 20 determines in step S306 whether the minimum tension value included in the continuous tension data, i.e., the minimum tension, is less than the minimum allowable value.
  • a minimum allowable value is preset in the monitoring device main body 20 as the tension allowable value.
  • step S307 the monitoring device main body 20 transmits + ⁇ T as the tension adjustment amount to the maintenance work site.
  • the value of ⁇ T is preset in the monitoring device main body 20.
  • the monitoring device main body 20 After transmitting the tension adjustment amount in step S305 or step S307, the monitoring device main body 20 transmits a car travel command to the maintenance work site in step S308.
  • the maintenance worker adjusts the tension of each rope 11 based on the received adjustment amount, then runs the cage 12 back and forth once and transmits the adjusted discrete tension data to the monitoring device main body 20.
  • the adjustment amount transmission step in the first modified example is a step in which, based on the continuous tension data, it is determined whether the tension of each rope 11 is outside the tension tolerance, and if it is outside the tension tolerance, a preset tension adjustment amount is transmitted.
  • FIG. 22 is a flowchart showing part of the operation of a condition monitoring device according to a second modified example of embodiment 4.
  • the condition monitoring device in the second modified example is not a server, but a portable computer carried by a maintenance worker.
  • the calculated adjustment amount is displayed on the condition monitoring device itself.
  • data on the amount of groove wear and discrete tension data are input directly to the condition monitoring device.
  • the second variant of the status monitoring device allows the same processing as a server to be performed even for elevators that are not connected to a network, making it easy to adjust tension.
  • Embodiment 5 Next, a description will be given of embodiment 5.
  • the basic configuration of the state monitoring device according to embodiment 5 is similar to that shown in Fig. 14. Moreover, the state monitoring device of embodiment 5 is a server.
  • the elevator that is the subject of maintenance work measures the tension of each rope 11 at a preset interval and transmits the measured tension as discrete tension data.
  • the condition monitoring device receives the discrete tension data via a communication network line.
  • FIG. 23 is a flowchart showing part of the operation of the condition monitoring device according to embodiment 5.
  • the monitoring device main body 20 acquires discrete tension data via a communication network line. Data regarding the rope specifications and data regarding the amount of groove wear are stored in advance in the monitoring device main body 20.
  • step S402 the monitoring device main body 20 calculates the continuous tension data. Then, in step S403, the monitoring device main body 20 determines whether the maximum value of the tension included in the continuous tension data, i.e., the maximum tension, exceeds the maximum allowable value.
  • the maximum allowable value is preset in the monitoring device main body 20.
  • the monitoring device main body 20 issues a maintenance command in step S404, i.e., notifies the management room that maintenance work is required. If the maximum tension does not exceed the maximum allowable value, the monitoring device main body 20 waits to receive the next discrete tension data.
  • the condition monitoring method includes a tension calculation step similar to embodiment 1, and a maintenance command issuance step.
  • the maintenance command issuance step is a step in which, based on the continuous tension data, it is determined whether the tension of each rope 11 is outside the tension tolerance, and if it is outside the tension tolerance, a notification is issued that maintenance work is required.
  • the status monitoring program of embodiment 5 is a program that causes a computer to execute the status monitoring method described above.
  • the recording medium of the fifth embodiment is a computer-readable recording medium having recorded thereon an elevator status monitoring program that causes a computer to execute the above-mentioned status monitoring method.
  • the status monitoring program is stored in a readable format in a storage medium (e.g., memory 202 in FIG. 33) that serves as a recording medium. Then, the processing described in the status monitoring program read from the storage medium is executed by the computer.
  • condition monitoring program In such a condition monitoring method, condition monitoring program, recording medium, and condition monitoring device, a maintenance command is issued if the maximum tension exceeds the tension allowable value. This makes it possible to adjust the tension of each rope 11 at a more appropriate time, and prevents the lifespan of each rope 11 from being shortened.
  • optimizing the timing of maintenance work can help prevent deterioration of elevator performance that can lead to vibrations, abnormal noise, etc.
  • the tension allowable value in embodiment 5 may be a minimum allowable value, or both a maximum allowable value and a minimum allowable value.
  • Embodiment 6 Next, a sixth embodiment will be described.
  • the basic configuration of a state monitoring device according to the sixth embodiment is similar to that shown in Fig. 14.
  • the state monitoring device according to the sixth embodiment is a server.
  • the elevator that is the subject of maintenance work measures the tension of each rope 11 at a preset interval and transmits the measured tension as discrete tension data.
  • the condition monitoring device receives the discrete tension data via a communication network line.
  • FIG. 24 is a flow chart showing part of the operation of the condition monitoring device according to embodiment 6.
  • the monitoring device main body 20 acquires discrete tension data via a communication network line. Data regarding the rope specifications and data regarding the amount of groove wear are stored in advance in the monitoring device main body 20.
  • the monitoring device main body 20 calculates continuous tension data, but this is omitted in FIG. 24.
  • the monitoring device main body 20 extracts aging data.
  • the aging data is the current value of a parameter that changes over time, out of the multiple parameters input to the tension model.
  • Parameters that change over time include the Young's modulus E of the rope 11, the cross-sectional area A of the rope 11, and the amount of groove wear.
  • the current values of these parameters can be identified using the methods shown in the second and third embodiments.
  • the monitoring device main body 20 determines whether there is an abnormality in the aging data.
  • the monitoring device main body 20 has an aging tolerance set for each parameter that changes over time.
  • the monitoring device main body 20 compares each parameter that changes over time with the corresponding aging tolerance.
  • the monitoring device main body 20 If there is an abnormality in the aging data, i.e., if there is a parameter that exceeds the aging tolerance, the monitoring device main body 20 issues a maintenance command in step S504. If there is no abnormality in the aging data, the monitoring device main body 20 waits to receive the next discrete tension data.
  • the condition monitoring method includes a tension calculation step similar to that of the first embodiment, and an aging monitoring step.
  • the aging monitoring step is a step for determining whether a parameter that changes over time among a plurality of parameters is outside the aging tolerance, and if it is outside the aging tolerance, a notification is issued that maintenance work is required.
  • the status monitoring program of embodiment 6 is a program that causes a computer to execute the status monitoring method described above.
  • the recording medium of the sixth embodiment is a computer-readable recording medium having recorded thereon an elevator status monitoring program that causes a computer to execute the above-mentioned status monitoring method.
  • the status monitoring program is stored in a readable format in a storage medium (e.g., memory 202 in FIG. 33) that serves as a recording medium. Then, the processing described in the status monitoring program read from the storage medium is executed by the computer.
  • condition monitoring method condition monitoring program, recording medium, and condition monitoring device can detect deterioration of at least one of the rope 11 and the pulley 10 at an early stage, allowing maintenance work to be carried out at a more appropriate time.
  • Embodiment 7 Next, a seventh embodiment will be described.
  • the basic configuration of a state monitoring device according to the seventh embodiment is similar to that shown in Fig. 14.
  • the state monitoring device according to the seventh embodiment is a server.
  • the discrete tension data and data on the amount of groove wear are sent from the maintenance work site to the condition monitoring device via a communication network line.
  • Data is sent and received from the condition monitoring device at the maintenance work site via communication devices carried by the maintenance worker or the elevator control panel.
  • multiple types of data regarding the rope specifications are incorporated into the tension model as fixed values.
  • multiple types of data regarding the rope specifications are stored in advance in the monitoring device main body 20 by the memory unit 22.
  • FIG. 25 is a flowchart showing part of the operation of the status monitoring device according to embodiment 7.
  • the monitoring device main body 20 executes the adjustment amount transmission process shown in FIG. 25 during elevator maintenance and inspection.
  • step S601 the monitoring device main body 20 acquires the discrete tension data and data related to the groove wear amount via a communication network line.
  • the discrete tension data and data related to the groove wear amount are transmitted from the maintenance work site to the monitoring device main body 20 via a communication network line.
  • the monitoring device main body 20 calculates continuous tension data, but this is omitted in FIG. 25.
  • the monitoring device main body 20 calculates the maximum difference, which is the difference between the maximum and minimum values of the groove depth in the pulley 10.
  • step S603 the monitoring device main body 20 determines whether the maximum difference exceeds the maximum difference tolerance.
  • the maximum difference tolerance is preset in the monitoring device main body 20.
  • the monitoring device main body 20 calculates the amount of tension adjustment for each rope 11 in step S604. The monitoring device main body 20 then transmits the amount of tension adjustment via the communication network line.
  • the monitoring device main body 20 calculates the amount of tension adjustment for each rope 11 so that the depths of the multiple grooves approach an equal value.
  • the monitoring device main body 20 calculates the adjustment amount so as to lower the tension of the rope 11 corresponding to grooves with a large amount of groove wear and to increase the tension of the rope 11 corresponding to grooves with a small amount of groove wear.
  • the amount of groove wear of the corresponding groove increases after the tension is adjusted.
  • the amount of groove wear of the corresponding groove decreases after the tension is adjusted.
  • the maintenance worker adjusts the tension of each rope 11 based on the adjustment amount received.
  • the monitoring device main body 20 ends the adjustment amount transmission process.
  • the condition monitoring method includes a tension calculation step similar to that of the first embodiment, and an adjustment amount transmission step.
  • the adjustment amount transmission step is a step for determining whether the maximum difference between the depths of a plurality of grooves is outside the maximum difference tolerance, and if it is outside the maximum difference tolerance, transmitting the calculated tension adjustment amount.
  • the status monitoring program of embodiment 7 is a program that causes a computer to execute the status monitoring method described above.
  • the recording medium of the seventh embodiment is a computer-readable recording medium having recorded thereon an elevator status monitoring program that causes a computer to execute the above-mentioned status monitoring method.
  • the status monitoring program is stored in a readable format in a storage medium (e.g., memory 202 in FIG. 33) that serves as a recording medium. Then, the processing described in the status monitoring program read from the storage medium is executed by the computer.
  • condition monitoring program In such a condition monitoring method, condition monitoring program, recording medium, and condition monitoring device, if the maximum difference exceeds the maximum difference allowable value, the amount of tension adjustment is transmitted to the maintenance work site. This makes it easy to adjust the tension, and shortens the maintenance work time.
  • the depth of the multiple grooves can be gradually made closer to a uniform value, which can extend the life of the pulley 10. In addition, extending the life of the pulley 10 can reduce the effort required for replacing the pulley and machining the grooves.
  • FIG. 26 is a flowchart showing part of the operation of a state monitoring device according to a modified example of embodiment 7.
  • step S701 the monitoring device main body 20 acquires discrete tension data and data related to the amount of groove wear.
  • the monitoring device main body 20 calculates continuous tension data, but this is omitted in FIG. 26.
  • the monitoring device main body 20 calculates the average value of the depths of multiple grooves, and selects rope number i of the rope 11 corresponding to the deepest groove and rope number j of the rope 11 corresponding to the shallowest groove.
  • the monitoring device main body 20 uses the depth difference tolerance to determine whether tension adjustment is necessary.
  • the depth difference tolerance is preset in the monitoring device main body 20.
  • step S703 the monitoring device main body 20 determines whether the difference between the depth of the deepest groove and the average value exceeds the depth difference tolerance. If the depth difference tolerance is exceeded, in step S704, the monitoring device main body 20 provisionally sets - ⁇ T as the amount of tension adjustment for rope 11 with rope number i.
  • step S703 the monitoring device main body 20 determines whether the difference between the shallowest groove depth and the average value exceeds the depth difference tolerance. If the depth difference tolerance is exceeded, in step S704, the monitoring device main body 20 provisionally sets + ⁇ T as the amount of tension adjustment for rope 11 with rope number j.
  • the monitoring device main body 20 determines that tension adjustment is not necessary and ends the processing for that round.
  • step S705 the monitoring device main body 20 calculates continuous tension data based on the provisionally set adjustment amount. The monitoring device main body 20 then determines whether the maximum tension is equal to or less than the maximum allowable value.
  • the monitoring device main body 20 reduces the adjustment amount in step S707. For example, if the provisionally set adjustment amount is + ⁇ T, the provisionally set adjustment amount is corrected to + ⁇ T-t. Also, if the provisionally set adjustment amount is - ⁇ T, the provisionally set adjustment amount is corrected to - ⁇ T+t.
  • the reduction amount t is a value smaller than ⁇ T.
  • the monitoring device main body 20 repeats the process from step S705 to step S707 until the maximum tension falls below the maximum allowable value.
  • step S708 the monitoring device main body 20 sets the adjustment amount and transmits tension adjustment information that associates the rope number with the adjustment amount to the elevator via the communication network line.
  • the maintenance worker adjusts the tension of each rope 11 based on the adjustment amount received. By lowering the tension, the surface pressure acting on the groove decreases, and the groove scraping speed can be slowed down. By increasing the tension, the surface pressure acting on the groove increases, and the groove scraping speed can be increased.
  • the condition monitoring method includes a tension calculation step similar to embodiment 1, and an adjustment amount transmission step.
  • the adjustment amount transmission step it is determined whether at least one of the difference between the deepest groove depth and the average value and the difference between the shallowest groove depth and the average value exceeds the depth difference tolerance. If the depth difference tolerance is exceeded, tension adjustment information is transmitted.
  • the status monitoring program according to the modified example of embodiment 7 is a program that causes a computer to execute the above-mentioned status monitoring method.
  • the recording medium according to the modified example of the seventh embodiment is a computer-readable recording medium having recorded thereon an elevator status monitoring program that causes a computer to execute the above-mentioned status monitoring method.
  • the status monitoring program is stored in a readable format in a storage medium (e.g., memory 202 in FIG. 33) that serves as a recording medium. Then, the processing described in the status monitoring program read from the storage medium is executed by the computer.
  • condition monitoring method condition monitoring program, recording medium, and condition monitoring device
  • tension adjustment can be easily performed, and maintenance work time can be reduced.
  • continuous tension data is calculated based on the provisionally set adjustment amount, and the adjustment amount is corrected so that the maximum tension is equal to or less than the maximum allowable value. This makes it possible to achieve uniform groove scraping within an appropriate range of tension fluctuation.
  • condition monitoring device of embodiment 7 may be a portable computer carried by a maintenance worker, rather than a server.
  • the adjustment amount transmission step in the fourth and seventh embodiments before transmitting the adjustment amount, it may be determined whether or not the adjustment with the adjustment amount is feasible in terms of the thread allowance of the tension adjustment screw, the rope safety factor, etc. Then, if it is determined that it is not feasible, a notice may be given that the adjustment is not possible. By being notified that the adjustment is not possible, the maintenance worker can machine each groove or replace the pulley 10.
  • Embodiment 8 Next, a description will be given of embodiment 8.
  • the basic configuration of a state monitor according to embodiment 8 is similar to that shown in FIG.
  • FIG. 27 is a flowchart showing the maintenance timing calculation process performed by the condition monitoring device according to embodiment 8.
  • the maintenance timing calculation process calculates an estimated value based on a time-varying function, and calculates the maintenance timing based on the continuous tension data calculated using the estimated value.
  • the maintenance timing is the time when maintenance work is required.
  • the time-change function is a function that indicates the change over time of the parameter to be estimated due to the running of the car 12.
  • the parameter to be estimated is at least one of the multiple parameters.
  • the time-change function is obtained, for example, from the test evaluation results, and is stored in advance in the monitoring device main body 20.
  • the estimated value is the future value of the parameter to be estimated.
  • the parameter to be estimated in embodiment 8 is the amount of groove wear.
  • the time-varying function in embodiment 8 is a groove wear function.
  • the groove wear function is a function that indicates the relationship between the travel distance of the car 12 and the amount of groove wear in each groove.
  • the estimated value is the value of the future amount of groove wear.
  • step S801 the monitoring device main body 20 acquires discrete tension data and data related to the amount of groove wear.
  • multiple types of data related to the rope specifications are incorporated into the tension model as fixed values.
  • step S802 the monitoring device main body 20 calculates a plurality of estimated values corresponding to different travel distances. Then, in step S803, the monitoring device main body 20 calculates a plurality of continuous tension data corresponding to each of the plurality of estimated values.
  • the monitoring device main body 20 calculates the maintenance timing. Specifically, the monitoring device main body 20 finds the maximum tension from each continuous tension data, and selects the travel distance at which the maximum tension exceeds the maximum allowable value. The maintenance timing is then determined to be the distance obtained by subtracting the set distance from the selected travel distance, or the distance obtained by multiplying the selected travel distance by a safety factor.
  • the safety factor is a positive value less than 1.
  • FIG. 28 is a flowchart showing the maintenance timing monitoring process performed by the condition monitoring device according to embodiment 8.
  • the maintenance timing monitoring process is a process that monitors whether or not the maintenance timing has arrived based on the cumulative travel distance of the cage 12.
  • the cumulative mileage of the car 12 can be calculated from the number of times the car is started and the number of days the elevator is in operation.
  • the number of times the car is started is the number of times the elevator serves passengers in a day, and is, for example, the number of times that was estimated in advance when the elevator was delivered, or the average number of times that it was started over a certain period of time based on actual operation data, etc.
  • the cumulative mileage of the car 12 can also be obtained by receiving information on the actual mileage from the elevator control panel.
  • step S805 the monitoring device main body 20 acquires data necessary for calculating the continuous tension data and data related to the cumulative travel distance of the car 12. Then, in step S806, the monitoring device main body 20 calculates the continuous tension data.
  • step S807 the monitoring device main body 20 determines whether the maintenance time calculated by the maintenance time calculation process has arrived.
  • the monitoring device main body 20 corrects the data of the correctable parameters in step S808. This improves the accuracy of the continuous tension data for future cumulative mileage.
  • step S809 the monitoring device main body 20 notifies the management office that the maintenance time has arrived.
  • the condition monitoring method includes a tension calculation step, a maintenance timing calculation step, and a maintenance timing monitoring step similar to embodiment 1.
  • the maintenance timing calculation step is a step of calculating an estimated value of future groove wear based on a groove wear function, and calculating the maintenance timing based on continuous tension data calculated using the estimated value.
  • the maintenance timing monitoring step is a step of monitoring whether the maintenance timing has been reached based on the cumulative traveling distance of the cage 12.
  • the status monitoring program of embodiment 8 is a program that causes a computer to execute the status monitoring method described above.
  • the recording medium of the eighth embodiment is a computer-readable recording medium having recorded thereon an elevator status monitoring program that causes a computer to execute the above-mentioned status monitoring method.
  • the status monitoring program is stored in a readable format in a storage medium (e.g., memory 202 in FIG. 33) that serves as a recording medium. Then, the processing described in the status monitoring program read from the storage medium is executed by the computer.
  • condition monitoring method condition monitoring program, recording medium, and condition monitoring device can estimate in advance when maintenance work will be required, allowing efficient maintenance planning and optimizing the workload of maintenance personnel.
  • FIG. 29 is an explanatory diagram showing the relationship between the tension model and input/output data in a modified example of embodiment 8.
  • the multiple types of data related to rope specifications include Young's modulus E, cross-sectional area A, rope diameter d, linear density ⁇ , number of ropes N, and shackle stiffness ks.
  • the amount of each groove wear is calculated by substituting multiple types of data related to rope specifications and discrete tension data into the tension model.
  • the relationship between the tension model and input/output data in the modified example of embodiment 8 differs from the relationship between the tension model and input/output data in embodiment 8 in that the amount of groove wear is calculated.
  • FIG. 30 is a flowchart showing the maintenance timing monitoring process according to a modified example of the eighth embodiment.
  • the maintenance timing monitoring process calculates the groove wear amount and continuous tension data according to the cumulative travel distance of the car 12, and monitors whether the maintenance timing has been reached.
  • step S805a the monitoring device main body 20 acquires data necessary for calculating the continuous tension data and data related to the cumulative travel distance of the cage 12. Then, in step S805b, the monitoring device main body 20 calculates the groove wear amount according to the cumulative travel distance of the cage 12 by the process of FIG. 29. Then, in step S806, the continuous tension data is calculated using the calculated groove wear amount, the data necessary for calculating the continuous tension data acquired in step S805a, and the data related to the cumulative travel distance of the cage 12.
  • step S807 the monitoring device main body 20 determines whether the maintenance time calculated by the maintenance time calculation process has arrived.
  • the monitoring device main body 20 corrects the data of the correctable parameters in step S808. This improves the accuracy of the continuous tension data for future cumulative mileage.
  • step S809 the monitoring device main body 20 notifies the management office that the maintenance time has arrived.
  • the condition monitoring method according to the modified embodiment 8 includes a tension calculation step, a maintenance timing calculation step, and a maintenance timing monitoring step similar to those of embodiment 1.
  • the maintenance timing calculation step is a step of calculating an estimated value of future groove wear based on a groove wear function, and calculating the maintenance timing based on continuous tension data calculated using the estimated value.
  • the maintenance timing monitoring step is a step of monitoring whether the maintenance timing has been reached based on the cumulative traveling distance of the cage 12.
  • the status monitoring program according to the modified example of embodiment 8 is a program that causes a computer to execute the above-mentioned status monitoring method.
  • the recording medium according to the modified example of the eighth embodiment is a computer-readable recording medium having recorded thereon an elevator status monitoring program that causes a computer to execute the above-mentioned status monitoring method.
  • the status monitoring program is stored in a readable format in a storage medium (e.g., memory 202 in FIG. 33) that serves as a recording medium. Then, the processing described in the status monitoring program read from the storage medium is executed by the computer.
  • the status monitoring method, status monitoring program, recording medium, and status monitoring device can provide the same effects as those of embodiment 8 described above.
  • the work of measuring the amount of groove wear can be omitted, thereby reducing the workload of maintenance personnel.
  • Embodiment 9 Next, a description will be given of embodiment 9.
  • the basic configuration of a state monitor according to embodiment 9 is similar to that shown in FIG.
  • the condition monitoring device of embodiment 9 also executes the same maintenance timing calculation process as in FIG. 27 and the same maintenance timing monitoring process as in FIG. 28. However, in embodiment 9, step S803 in FIG. 27 is omitted.
  • the parameters to be estimated in the ninth embodiment are the Young's modulus E and the cross-sectional area A of each rope 11.
  • the time-varying function in the ninth embodiment is the rope time function.
  • the rope time function is a function that indicates the relationship between the travel distance of the cage 12 and the Young's modulus E and the cross-sectional area A.
  • the estimated values are the future values of the Young's modulus E and the future values of the cross-sectional area A of each rope 11.
  • step S801 of FIG. 27 the monitoring device main body 20 acquires discrete tension data and multiple types of data related to the rope specifications.
  • step S802 the monitoring device main body 20 calculates multiple estimated values corresponding to different travel distances.
  • the monitoring device main body 20 calculates the maintenance timing. Specifically, the monitoring device main body 20 selects the mileage at which either Young's modulus E or cross-sectional area A falls outside the allowable range. The maintenance timing is then determined to be the distance obtained by subtracting the set distance from the selected mileage, or the distance obtained by multiplying the selected mileage by a safety factor.
  • the maintenance timing monitoring process is the same as in embodiment 8.
  • the condition monitoring method includes a tension calculation step, a maintenance timing calculation step, and a maintenance timing monitoring step similar to embodiment 1.
  • the maintenance timing calculation step is a step of calculating estimated values of the future Young's modulus E and the future cross-sectional area A based on the rope aging function, and calculating the maintenance timing based on the estimated values.
  • the maintenance timing monitoring step is a step of monitoring whether the maintenance timing has been reached based on the cumulative running distance of the cage.
  • the status monitoring program of embodiment 9 is a program that causes a computer to execute the status monitoring method described above.
  • the recording medium of the ninth embodiment is a computer-readable recording medium having recorded thereon an elevator status monitoring program that causes a computer to execute the above-mentioned status monitoring method.
  • the status monitoring program is stored in a readable format in a storage medium (e.g., memory 202 in FIG. 33) that serves as a recording medium. Then, the processing described in the status monitoring program read from the storage medium is executed by the computer.
  • condition monitoring method condition monitoring program, recording medium, and condition monitoring device can estimate in advance when maintenance work will be required, allowing efficient maintenance planning and optimizing the workload of maintenance personnel.
  • a function update process may be executed to update the time-change function.
  • a set distance is set in advance, and an estimated value when the set distance is reached is calculated in advance using the time-change function. Then, when the cumulative travel distance of the cage 12 reaches the set distance, the difference between the current measured value or estimated value of the parameter to be estimated and the previously calculated estimated value is calculated. The time-change function is updated so that this difference becomes smaller.
  • the updated time-varying function may also be uploaded to a server.
  • the server stores multiple groove wear functions collected from many elevators for each elevator type, and the time-varying function is optimized from this data.
  • the optimized time-varying function is transferred from the server to each elevator, and the groove wear function in each elevator is updated to the latest state.
  • the accuracy of the time-varying function can be improved, and the accuracy of the estimated value can be improved. This allows for more appropriate maintenance timing to be set.
  • Embodiment 10 Next, a tenth embodiment will be described.
  • the basic configuration of a state monitoring device according to the tenth embodiment is similar to that shown in Fig. 14. Moreover, the state monitoring device according to the tenth embodiment is a server.
  • the amount of machining for each groove is stored as a parameter in the monitoring device main body 20.
  • the initial value of the amount of machining is 0.
  • FIG. 31 is a flowchart showing part of the operation of the condition monitoring device according to embodiment 10.
  • the monitoring device main body 20 acquires discrete tension data, multiple types of data related to rope specifications, data related to the amount of groove wear, etc., via a communication network line.
  • step S902 the monitoring device main body 20 calculates the continuous tension data.
  • step S903 the monitoring device main body 20 determines whether the tension state is equal to or less than a reference value. Specifically, the monitoring device main body 20 determines whether the maximum tension and the amount of tension fluctuation are equal to or less than a preset reference value.
  • the monitoring device main body 20 sets the amount of groove processing in step S904, transmits the set amount of processing to the elevator, and ends the process.
  • the maintenance worker mechanically processes each groove according to the transmitted amount of processing. If the amount of processing is the initial value of 0, no processing is required.
  • the monitoring device main body 20 updates the processing amount of each groove by increasing it by a set amount in step S905.
  • step S906 the monitoring device main body 20 determines whether processing with the updated processing amount is feasible.
  • the monitoring device main body 20 determines whether the work time required to process the updated processing amount is equal to or less than a set time, and if it is equal to or less than the set time, determines that it is feasible, and if it exceeds the set time, determines that it is not feasible.
  • the monitoring device main body 20 also determines whether the strength of the pulley 10 is equal to or greater than the set strength due to the processing of the updated processing amount, and if it is equal to or greater than the set strength, determines that it is possible to achieve it, and if it is less than the set strength, determines that it is not possible to achieve it.
  • the monitoring device main body 20 returns to the processing of step S901. Then, in step S902, the monitoring device main body 20 calculates the continuous tension data taking into account the updated processing amount. The monitoring device main body 20 repeats the above processing until the tension state falls below the reference value.
  • step S907 the monitoring device main body 20 sends an equipment replacement command to the elevator and ends the process.
  • the condition monitoring method includes a tension calculation step similar to embodiment 1, a machining determination step, and a machining amount setting step.
  • the machining determination step is a step of determining whether machining is required for each groove based on the continuous tension data.
  • the machining amount setting step is a step of setting the amount of machining when it is determined that machining is required.
  • the status monitoring program of embodiment 10 is a program that causes a computer to execute the status monitoring method described above.
  • the recording medium of the tenth embodiment is a computer-readable recording medium having recorded thereon an elevator status monitoring program that causes a computer to execute the above-mentioned status monitoring method.
  • the status monitoring program is stored in a readable format in a storage medium (e.g., memory 202 in FIG. 33) that serves as a recording medium. Then, the processing described in the status monitoring program read from the storage medium is executed by the computer.
  • condition monitoring program In such a condition monitoring method, condition monitoring program, recording medium, and condition monitoring device, it is determined whether machining is necessary for each groove, and if necessary, the amount of machining is set. This makes it possible to improve the efficiency of maintenance work on the pulley 10.
  • machining amount setting step it is determined whether machining is feasible, and if it is not feasible, an equipment replacement command is sent. This allows equipment replacement to be carried out at a more appropriate time.
  • the multiple parameters as input data for the tension model may include data other than the above, such as loading history data for the car 12, actual running history data for the car 12, and data related to the friction state. This can improve the estimation accuracy.
  • the loading history data is data regarding the load amount for each trip of the cage 12.
  • the trip history data is data regarding the distance traveled for each trip of the cage 12, and can be obtained from the number of rotations of the pulley 10.
  • the data regarding the friction state is data regarding the coefficient of friction between the pulley 10 and the rope 11, and can be obtained from a function having as a parameter at least one of the following: the viscosity of the lubricating oil, the temperature of the usage environment, the humidity of the usage environment, the surface pressure between the pulley 10 and the rope 11, etc.
  • the time-change function may also include parameters such as loading history data of the cage 12, actual running history data of the cage 12, and acceleration/deceleration history data of the cage 12. This allows for more accurate estimation of the continuous tension data, thereby making it possible to more accurately estimate the degree of aging of each part.
  • the acceleration/deceleration history data is data relating to the positions at which the cage 12 accelerates and decelerates for each run of the cage 12.
  • the aging function may also include the number of times each part of the rope 11 is bent as a parameter. This allows the degree of aging in each part of the rope 11 to be more accurately estimated.
  • the method of acquiring the discrete tension data is not limited to measurement using the tension measuring device 25.
  • the vibration period of the rope 11 acquired using the percussion method may be converted into a tension value.
  • rope in this disclosure is used in a broad sense, and includes, for example, a belt for suspending a basket.
  • the elevator may also be an elevator with a machine room, a machine room-less elevator, a double deck elevator, a one-shaft multi-car elevator, etc.
  • the one-shaft multi-car system is a system in which an upper car and a lower car located directly below the upper car each independently ascend and descend in a common elevator shaft.
  • embodiments 2 to 10 can be implemented in any suitable combination.
  • the eighth and ninth embodiments may be combined.
  • the monitoring device main body 20 calculates the continuous tension data using the future values of Young's modulus E and cross-sectional area A of the rope 11, and the future value of the groove wear amount of the pulley 10. This allows the continuous tension data for the future cumulative travel distance to be calculated with higher accuracy, improving the accuracy of determining when maintenance is due.
  • the sixth, eighth and ninth embodiments may be combined and implemented.
  • the monitoring device main body 20 calculates continuous tension data using the future Young's modulus E and future cross-sectional area A values of the rope 11 and the future groove wear amount value of the pulley 10. Furthermore, the monitoring device main body 20 determines whether there is an abnormality in the aging data for the parameters that change over time (the future Young's modulus E value, the future cross-sectional area A value, and the future groove wear amount value).
  • the maintenance period arrives, it is possible to determine which of the parameters that change over time have reached the aging tolerance value, and therefore it is possible to determine whether the rope 11 or the pulley 10 has deteriorated. As a result, it is possible to determine the deteriorated parts at an early stage, and the efficiency of maintenance work can be improved.
  • the seventh and tenth embodiments may be combined and implemented.
  • the monitoring device main body 20 calculates the adjustment amount of the tension of each rope 11 by the process shown in the seventh embodiment so that the depth of the multiple grooves approaches an equal value.
  • the maintenance worker adjusts the tension of each rope 11 based on the received adjustment amount. In this way, by implementing the seventh and tenth embodiments in combination, the groove depth of each groove can be adjusted to the desired state even when the work time required for processing each groove cannot be secured.
  • FIG. 32 is a configuration diagram showing a first example of a processing circuit that realizes each function of the monitoring device main body 20 in the first to tenth embodiments.
  • the processing circuit 100 in the first example is dedicated hardware.
  • the processing circuit 100 may be, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination of these.
  • Each function of the monitoring device main body 20 may be realized by an individual processing circuit 100, or each function may be realized collectively by the processing circuit 100.
  • FIG. 33 is a configuration diagram showing a second example of a processing circuit that realizes each function of the monitoring device main body 20 in the first to tenth embodiments.
  • the processing circuit 200 of the second example includes a processor 201 and a memory 202.
  • each function of the monitoring device main body 20 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • the software and firmware are written as programs and stored in the memory 202.
  • the processor 201 realizes each function by reading and executing the programs stored in the memory 202.
  • memory 202 refers to non-volatile or volatile semiconductor memory, such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), and EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory). Magnetic disks, flexible disks, optical disks, compact disks, mini disks, DVDs, etc. also fall under memory 202.
  • the processing circuit can realize the functions of each of the above-mentioned parts through hardware, software, firmware, or a combination of these.

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  • Lift-Guide Devices, And Elevator Ropes And Cables (AREA)

Abstract

エレベータの状態監視方法は、複数の運動方程式から成る張力モデルを用いて複数本のロープのそれぞれの張力を算出する張力算出ステップを含む。張力モデルは、各ロープの張力の実測値を含む離散張力データと、複数のパラメータとを入力データとし、連続張力データを出力データとする。張力モデルにおいて、各巻き取り側部分及び各繰り出し側部分における滑車側端部に与える変位量は、滑車による巻き取り量から、巻き取り量のうちのロープ伸び量を引いた値であるロープ自由長とする。

Description

エレベータの状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置
　本開示は、エレベータの状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置に関するものである。
　従来のエレベータロープの伸び検知装置では、複数のエレベータロープのそれぞれについて、ロープ張力測定装置によって計測された現在の張力と、記憶部に記憶された通常時における張力とが比較される。そして、ロープ滑り判定部は、現在の張力と通常時における張力との差が規定値以上であると、そのエレベータロープに滑りが発生したと判定する（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１には、非特許文献１及び非特許文献２と同様に、１本のバネでモデル化した主ロープの張力に関する定式化について開示されている。これら文献に開示されるロープのモデル化技術は、ロープを多数要素に分割するモデル化技術と比べて、例えばシミュレーション計算する上で演算負荷が軽くなり効率的であるという利点がある。
　しかしながら、１本のバネによるロープのモデル化技術は、その一方で、例えば、非特許文献２にあるように、ロープ張力のシミュレーション精度が十分でないという欠点がある。すなわち、ロープ張力に関する、実測値とシミュレーション結果との差異が問題として残っている。
　なお、ここでの「モデル化」とは、例えば、物理的な挙動を模擬し解析するための運動方程式を基に、数式、プログラムなどで表現されたモデルを導出することを意味し、「モデリング」とも言われているものである。挙動の解析手法としては、コンピュータを用いたシミュレーション解析が今日広く一般的ではあるが、その他、ラプラス変換を用いた微分方程式の解法検討などの数学的な解析アプローチも含まれる。
国際公開第２０１６／０４７３３０号 中澤大輔、渡辺誠治、福井大樹："ロープ滑りを考慮したエレベータロープの張力挙動解析"、「昇降機・遊戯施設等の最近の技術と進歩」日本機械学会技術講演会講演論文集、（２０１６）、ｐｐ．４５－５０ 柴山綾人、鎌田崇義、小川哲、志岐知洋："巻上機の溝深さのばらつきによるエレベータ用メインロープの張力変動の解析"、「昇降機・遊戯施設等の最近の技術と進歩」日本機械学会技術講演会講演論文集、（２０２１）
　上記のような従来の１本のバネによるロープのモデル化技術では、ロープ張力をシミュレーション計算する上で効率的であるものの、ロープ張力のシミュレーション精度が十分でないという問題点があった。
　本開示は、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、簡単な処理により、より正確な張力を推定することができるエレベータの状態監視技術に関する、エレベータの状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置を得ることを目的とする。
　本開示に係るエレベータの状態監視方法は、複数の溝を有する滑車に巻き掛けられており、かつ、かごと釣合おもりとを吊り下げている複数本のロープのそれぞれについて、滑車に対する巻き取り側部分と繰り出し側部分とをそれぞれバネとしてモデル化し、複数の運動方程式から成る張力モデルを用いて複数本のロープのそれぞれの張力を算出する張力算出ステップを含み、張力モデルは、かごが昇降路内の測定位置に位置している状態における各ロープの張力の実測値を含む離散張力データと、複数のパラメータと、を入力データとし、測定位置以外の位置にかごが位置している状態における各ロープの張力の推定値を含む各ロープの張力の連続したデータである連続張力データを出力データとし、張力モデルにおいて、各巻き取り側部分及び各繰り出し側部分における滑車側端部に与える変位量は、滑車による巻き取り量から、巻き取り量のうちのロープ伸び量を引いた値であるロープ自由長とする。
　本開示に係るエレベータの状態監視装置は、複数の溝を有する滑車に巻き掛けられており、かつ、かごと釣合おもりとを吊り下げている複数本のロープのそれぞれについて、滑車に対する巻き取り側部分と繰り出し側部分とをそれぞれバネとしてモデル化し、複数の運動方程式から成る張力モデルを用いて複数本のロープのそれぞれの張力を算出する監視装置本体を備え、張力モデルは、かごが昇降路内の測定位置に位置している状態における各ロープの張力の実測値を含む離散張力データと、複数のパラメータと、を入力データとし、測定位置以外の位置にかごが位置している状態における各ロープの張力の推定値を含む各ロープの張力の連続したデータである連続張力データを出力データとし、張力モデルにおいて、各巻き取り側部分及び各繰り出し側部分における滑車側端部に与える変位量は、滑車による巻き取り量から、巻き取り量のうちのロープ伸び量を引いた値であるロープ自由長である。
　本開示によれば、簡単な処理により、より正確な張力を推定することができる。
滑車上を通過するロープの等価モデルを示す説明図である。 図１の等価モデルを、１次元の座標系のモデルに置き換えて示す説明図である。 複数の異なる手法によってモデル化した図１の巻き取り側部分の挙動を示す説明図である。 図１のロープを巻き取り側部分と繰り出し側部分とに分けて示す説明図である。 異なる張力が作用している２本の巻き取り側部分の挙動を、異なる複数のモデルについて示す説明図である。 図５における３つのモデルの評価結果を示す表である。 エレベータのモデルの一例を示す説明図である。 ２本の溝の深さが等しい場合における２本のロープの張力とかご位置との関係を示すグラフである。 ２本の溝の深さに０．２ｍｍの差がある場合における２本のロープの張力とかご位置との関係を示すグラフである。 ２本の溝の深さに０．７ｍｍの差がある場合における２本のロープの張力の計算値とかご位置との関係を複数の実測値と比較して示すグラフである。 滑車に対して複数本のロープがダブルラップ方式で巻き掛けられている１：１ローピング方式のエレベータを、模式的に示す構成図である。 図１１のエレベータにおける張力の計算値とかご位置との関係を複数の実測値と比較して示すグラフである。 実施の形態１における張力モデルと入出力データとの関係を示す説明図である。 実施の形態１によるエレベータの状態監視装置を示すブロック図である。 図１４の演算部の動作を示すフローチャートである。 図１５の張力モデルの処理部分の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２における張力モデルと入出力データとの関係を示す説明図である。 実施の形態２による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。 実施の形態３における張力モデルと入出力データとの関係を示す説明図である。 実施の形態４による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。 実施の形態４の第１変形例による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。 実施の形態４の第２変形例による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。 実施の形態５による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。 実施の形態６による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。 実施の形態７による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。 実施の形態７の変形例による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。 実施の形態８の状態監視装置による保守時期算出処理を示すフローチャートである。 実施の形態８の状態監視装置による保守時期監視処理を示すフローチャートである。 実施の形態８の変形例における張力モデルと入出力データとの関係を示す説明図である。 実施の形態８の変形例による保守時期監視処理を示すフローチャートである。 実施の形態１０による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。 実施の形態１～１０の監視装置本体の各機能を実現する処理回路の第１例を示す構成図である。 実施の形態１～１０の監視装置本体の各機能を実現する処理回路の第２例を示す構成図である。
　以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
　実施の形態１．
　滑車に巻き付けられたロープのモデル（力学モデル）としては、有限要素法（ＦＥＭ：Ｆｉｎｉｔｅ　Ｅｌｅｍｅｎｔ　Ｍｅｔｈｏｄ）、マルチボディの手法などが考えられる。しかし、これらの手法は、計算負荷が高く、汎用性に欠けている。そこで、ロープを１つのバネとする簡単なモデルを構築する。
　まず、１個の滑車に、１本のロープが巻き付けられている最も簡単なモデルを考える。図１は、滑車上を通過するロープの等価モデルを示す説明図である。図２は、図１の等価モデルを、１次元の座標系のモデルに置き換えて示す説明図である。
　図において、滑車１０には、ロープ１１が巻き掛けられている。滑車１０は、図の反時計回りに回転する。滑車１０の回転方向に対応して、ロープ１１の移動方向が決まる。特に、図２に示す、１次元の座標系におけるロープ１１のモデルでは、滑車１０の回転方向に対応して、ロープ１１の巻き取り側部分及び繰り出し側側部分は、同じ方向に移動する。
　ロープの等価モデルにおいて、ロープ１１は、図１及び図２の通り、巻き取り側部分、繰り出し側部分、及び、滑車１０と一体化して動く部分、の３つの部分から成るものとする。なお、滑車１０と一体化して動く部分とは、より正確には、滑車１０上に在って、滑車１０と一体化して移動可能な部分のことである。
　以下の図において、ロープ１１の巻き取り側部分に関する変数には、入力（ｉｎｐｕｔ）側の符号であるとの意味で、添え字ｉが付される。巻き取り側部分は、ロープ１１の移動方向について、ロープ１１における滑車１０よりも上流側の部分である。
　また、ロープ１１の繰り出し側部分に関する変数には、出力（ｏｕｔｐｕｔ）側の符号であるとの意味で、添え字ｏが付される。ロープ１１の繰り出し側部分は、ロープ１１の移動方向について、ロープ１１における滑車１０よりも下流側の部分である。
　ロープ１１が滑車１０の微小回転により、微小な巻き取り量であるΔｘだけ巻き取られた場合、巻き取り量Δｘは、ロープ自由長ΔＬｉとロープ伸び量Δｕｉとの和で表される。ロープ自由長ΔＬｉは、張力が作用していない状態における長さである。
　即ち、巻き取り量Δｘは、張力が作用した状態でのロープ変位量に相当するものであり、張力が作用していない状態でのロープ変位量であるロープ自由長ΔＬｉに対し、張力によるロープ伸び量を加えた値になる。なお、図２に示す通り、巻き取り側部分、繰り出し側部分、及び滑車と一体化して動く部分について、張力が作用していない状態でのロープ変位量のそれぞれは、同じロープ自由長ΔＬｉになる。
　Δｘ＝ΔＬｉ＋Δｕｉ　　（１.１）
　巻き取り側部分のロープ伸び量Δｕｉは、巻き取り側部分の張力Ｔｉから求められる。これに対して、繰り出し側部分の張力はＴｏであるため、繰り出し側部分のロープ伸び量Δｕｏは、巻き取り側部分のロープ伸び量Δｕｉと異なる。
　そのため、滑車１０上におけるロープ１１の微小滑り量であるクリープ量Δｃｒは、ロープ自由長ΔＬｉに対するロープ伸び量差Δｕｏ－ Δｕｉとなる。
　Δｘ＋Δｃｒ＝(ΔＬｉ＋Δｕｉ)＋(Δｕｏ－Δｕｉ)＝ΔＬｉ＋Δｕｏ　　（１.２）
　巻き取り側部分の下端と、繰り出し側部分の下端とは、ロープ伸び量の取り扱いに関連して、以下の挙動を示すことを、実験的に実機を用いて確認している。なお、図１において、ｘｉは、巻き取り側部分の下端の変位を示している。また、ｘｏは、繰り出し側部分の下端の変位を示している。
　なお、ここで述べている挙動について、即ち、ロープ伸び量の取り扱いに関連して、巻き取り側部分の下端、及び繰り出し側部分の下端における挙動について着目できたことが、今回優れた特性を持つロープ及びエレベータのモデルの提案に至ることができたキーポイントである。
・巻き取り側部分の下端は、滑車１０上におけるロープ１１の巻き取り量Δｘと同じ量だけ上昇する。
・繰り出し側部分の下端は、一般的に滑車１０上の巻き取り量Δｘとは異なる量だけ下降する。
　図３は、複数の異なる手法によってモデル化した図１のロープ１１の巻き取り側部分の挙動を示す説明図である。特に、実施の形態１の手法として今回提案するロープ１１のモデルである（ｃ）が優れた特性を持つことを説明する上で有効な説明図として、ここでの図３、及び後に示す図５を示すものである。
　図３において、（ａ）は、マルチボディモデルを示している。マルチボディモデルにおいては、巻き取り側部分が複数の微小区間に分割されている。また、マルチボディモデルにおいては、巻き取り側部分の上端がΔｘだけ巻き取られると、巻き取り側部分の下端がΔｘだけ上昇している。
　ここで、微小な巻き取り量Δｘは、ロープ自由長ΔＬｉとロープ伸び量Δｕｉとに分離されている。巻き取り前の巻き取り側部分の長さで決まるバネ定数をｋｉとすると、巻き取り後には巻き取り側部分の長さがΔｘだけ短くなるため、巻き取り後のバネ定数はｋ'ｉに変化する。このとき、ｋ'ｉ＞ｋｉである。なお、以下の説明では、バネ定数をロープ剛性と言い換える場合もある。
　図３において、（ａ'）は、１本のバネとしてモデル化されたロープ１１の巻き取り側部分を示している。このモデルでは、巻き取り側部分の上端がΔｘだけ巻き取られると、巻き取り側部分の下端もΔｘだけ上昇している。また、このモデルでは、バネ定数がｋｉのままである。しかし、実際には、バネ定数はｋ'ｉに変化している。
　図３において、（ｂ）は、（ａ'）のモデルにおけるバネ定数をｋ'ｉに変化させたモデルを示しており、巻き取り側部分の上端の位置は、（ａ'）のモデルと同じである。巻き取り側部分の下端は、（ａ'）のモデルに対して、Δｕｉだけ上昇している。これは、ロープ剛性がｋｉからｋ'ｉに上昇することで、巻き取り側部分の撓み量が減少する効果である。
　巻き取り側部分の下端の挙動は、実際には（ａ）のモデルと同じになる。しかし、（ｂ）のモデルでは、巻き取り側部分の下端の挙動が、上述した実機で確認できている実際の挙動とは異なっている。
　図３において、（ｃ）は、実施の形態１で用いるロープ１１のモデルを示している。このモデルでは、（ａ）のモデル、（ａ'）のモデル、及び（ｂ）のモデルと比べて、巻き取り側部分の上端の位置が低くなっている。（ｃ）のモデルにおいて、巻き取り側部分の下端の位置は、（ａ）のモデル及び（ａ'）のモデルと同じである。
　図４は、図１の等価モデルを巻き取り側部分と繰り出し側部分とに分けて示す説明図である。図４では、巻き取り側部分と繰り出し側部分とがそれぞれ独立したバネとしてモデル化されている。これにより、各バネの両端の変位差から決まるバネ力、即ち張力に対して、力の釣合条件を考えることができる。
　図４において、ｙｉは、巻き取り側部分の上端の変位を示している。また、ｙｏは、繰り出し側部分の上端の変位を示している。静止時、即ち巻き取り前における巻き取り側部分に対する関係式は、次式で与えられる。
　Ｔｉ＝ｋｉ(ｙｉ－ｘｉ)＝(ＥＡ／Ｌｉ)(０－ｘ'ｉ)　　（１.３）
　ここで、ｋｉは巻き取り側部分のロープ剛性、ｙｉは巻き取り側部分の上端の変位、ｘｉは巻き取り側部分の下端の変位、Ｌｉは巻き取り側部分の長さ、Ｅはロープ１１のヤング率、Ａはロープ１１の長さ方向に直角な断面の断面積である。
　また、ｘ'ｉは、巻き取り側部分の下端の初期伸び量であり、負の値である。この場合の座標系は、上方向への変位を正として定義されている。巻き取り側部分のロープ剛性ｋｉは、ヤング率Ｅ、断面積Ａ、及び巻き取り側部分の長さＬｉの関数である。
　巻き取り側部分は、張力Ｔｉを受けながら滑車１０に巻き取られるため、次の関係式が得られる。
　Ｔｉ＝(ＥＡ／ΔＬｉ)Δｕｉ　　（１.４）
　滑車１０上で巻き取り側部分がΔｘだけ微小に巻き取られると、ロープ剛性によらず、巻き取り側部分の下端は、図２及び図３に示すように、Δｘだけ上昇する。よって、Δｘだけ巻き取られた後の力の釣合は、次式で与えられる。
　Ｔｉ＝(ＥＡ／(Ｌｉ－ΔＬｉ))(ｙｉ－ｘｉ)
　＝(ＥＡ／(Ｌｉ－ΔＬｉ)){ｙｉ－(ｘ'ｉ＋Δｘ)}　　（１.５）
　巻き取り側部分の張力Ｔｉは、巻き取り側部分の上端と下端との変位差ｙｉ－ｘｉから算出される。また、この式から、巻き取り側部分の上端の変位ｙｉが満足すべき関係式が得られる。
　ｙｉ＝(Ｔｉ／ＥＡ)(Ｌｉ－ΔＬｉ)＋ｘ'ｉ＋Δｘ　　（１.６）
　（１.１）式、（１.３）式、及び（１.４）式を用いて上式を整理すると、以下の式が得られる。
　ｙｉ＝(Ｔｉ／ＥＡ)(Ｌｉ－ΔＬｉ)－(Ｔｉ／ＥＡ)Ｌｉ＋ΔＬｉ＋Δｕｉ
　＝－(Ｔｉ／ＥＡ)ΔＬｉ＋ΔＬｉ＋Δｕｉ
　＝－Δｕｉ＋ΔＬｉ＋Δｕｉ＝ΔＬｉ　　（１.７）
　従って、微小巻き取り時における巻き取り側部分の上端の変位ｙｉは、巻き取り量Δｘ、即ちΔＬｉ＋Δｕｉではなく、巻き取り量Δｘのうちのロープ自由長ΔＬｉ分とする必要がある。これにより、巻き取り側部分の下端の変位ｘｉが巻き取り量Δｘとなり、図３（ａ）に対応する結果が得られる。
　このように、実施の形態１の手法である図３（ｃ）では、巻き取り側部分の下端の挙動が正しく評価されている。
　図５は、異なる張力が作用している２本の巻き取り側部分の挙動を、複数の異なるモデルについて示す説明図である。図５において、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ図３の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に対応するモデルである。
　（ａ）のモデルでは、張力がＴｉ１、Ｔｉ２と異なっていても、２本の巻き取り側部分の下端は、巻き取り量Δｘと同じ距離Δｘだけ上方へ変位する。
　一方、（ｂ）のモデルでは、２本の巻き取り側部分の上端の変位がΔｘであるのに対して、一方の巻き取り側部分の下端はΔｘ＋Δｕｉ１だけ上方へ変位し、他方の巻き取り側部分の下端はΔｘ＋Δｕｉ２だけ上方へ変位する。
　実際のエレベータでは、２本の巻き取り側部分の下端は、かご又は釣合おもりに接続されており、変位量は互いに同じになる。このため、張力Ｔｉ２よりも小さい張力Ｔｉ１が作用している方の巻き取り側部分については、下端が余分に引き上げられ、緩みが生じ、張力が低下する。また、張力Ｔｉ２が作用している方の巻き取り側部分については、下端が引き下げられ、張力が増大する。
　このように、（ｂ）のモデルでは、張力の異なる２本の巻き取り側部分に同じ巻き取り量Δｘを与えると、下端のずれに対して下端位置を揃える拘束力が作用することで、張力が変化する結果となる。
　これに対し、（ｃ）のモデルでは、２本の巻き取り側部分の上端の引き上げ量が、一律のΔｘではなく、張力に応じた滑車１０上のロープ自由長分ΔＬｉ１、ΔＬｉ２となり、互いに異なる。この引き上げ量の補正により、２本の巻き取り側部分の下端の変位量は、いずれもΔｘとなり、（ａ）のモデルと一致する。
　図６は、図５における３つのモデルの評価結果を示す表である。（ａ）のマルチボディ手法では、巻き取り挙動を正確にモデル化できるものの、ロープ１１を多分割する必要があり、モデルが複雑になるとともに、計算時間の増大を招く。
　一方、ロープ１１をバネとしてモデル化する（ｂ）及び（ｃ）の手法では、モデルが単純であり、計算負荷は低い。但し、（ｂ）のモデルでは、巻き取り側部分における張力を正しく評価できていない。これに対し、実施の形態１の手法として今回提案する（ｃ）のモデルでは、巻き取り側部分における張力評価が正確である。
　（ｃ）のモデルは、単純なモデルであるため、計算負荷が低く、メモリ制約のある保守作業用携帯ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）又は制御盤（ＣＰ：Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐａｎｅｌ）においても、全てのロープに対するかご位置毎の張力変動をリアルタイムで容易に計算することができる。
　そのため、保守現場において、限られたかご位置での張力測定データを用いることによって、全てのロープのかご位置毎の張力を把握することができ、保守時間の短縮を図ることができる。
　次に、繰り出し側部分について説明する。図４から、静止時における繰り出し側部分についての関係式は、以下となる。
　Ｔｏ＝ｋｏ(ｙｏ－ｘｏ)＝(ＥＡ／Ｌｏ)(０－ｘ'ｏ)　　（１.８）
　ここで、ｋｏは繰り出し側部分のロープ剛性、ｙｏは繰り出し側部分の上端の変位、ｘｏは繰り出し側部分の下端の変位、Ｌｏは繰り出し側部分の長さ、Ｅはロープ１１のヤング率、Ａはロープ１１の長さ方向に直角な断面の断面積である。
　また、ｘ'ｏは、繰り出し側部分の下端の初期伸び量であり、負の値である。繰り出し側部分のロープ剛性ｋｏは、ヤング率Ｅ、断面積Ａ、及び繰り出し側部分の長さＬｏの関数である。
　巻き取り側部分がΔｘだけ巻き取られた場合、繰り出し側部分は、滑車１０上のロープ自由長ΔＬｉだけ長くなる。また、繰り出し側部分の張力Ｔｏにより、繰り出し側部分のロープ自由長ΔＬｉは、Δｕｏだけ伸ばされる。
　Ｔｏ＝(ＥＡ／ΔＬｉ)Δｕｏ　　（１.９）
　よって、滑車１０上でロープ１１がΔｘだけ微小に巻き取られると、繰り出し側部分の下端では、ΔＬｉ＋Δｕｏだけ下方へ変位することになる。Δｘだけ巻き取られた後の繰り出し側部分における力の釣合は、次式で与えられる。
　Ｔｏ＝(ＥＡ／(Ｌｏ＋ΔＬｉ))(ｙｏ－ｘｏ)
　＝(ＥＡ／(Ｌｏ＋ΔＬｉ)){ ｙｏ－(ｘ'ｏ－ΔＬｉ－Δｕｏ)}　　（１.１０）
　繰り出し側部分の張力Ｔｏは、繰り出し側部分の上端と下端との変位差ｙｏ－ｘｏから算出される。また、この式から、繰り出し側部分の上端の変位ｙｏが満足すべき関係式が得られる。
　ｙｏ＝(Ｔｏ／ＥＡ)(Ｌｏ＋ΔＬｉ)＋ｘ'ｏ－ΔＬｉ－Δｕｏ　　（１.１１）
　（１.１１）式、（１.８）式、及び（１.９）式を用いて、上式を整理する。
　ｙｏ＝(Ｔｏ／ＥＡ)(Ｌｏ＋ΔＬｉ)－(Ｔｏ／ＥＡ)Ｌｏ－ΔＬｉ－Δｕｏ
　＝(Ｔｏ／ＥＡ)ΔＬｉ－ΔＬｉ－Δｕｏ
　＝Δｕｏ－ΔＬｉ－Δｕｏ＝－ΔＬｉ　　（１.１２）
　この式から、繰り出し側部分のロープ剛性ｋｏに与える上端の変位ｙｏは、巻き取り量－Δｘではなく、巻き取り量のうちのロープ自由長－ΔＬｉとする必要がある。この結果、繰り出し側部分の下端の変位ｘｏは、繰り出し量ΔＬｉ＋Δｕｏとなる。
　なお、巻き取り側部分の下端の変位Δｘ＝ΔＬｉ＋Δｕｉに対して、繰り出し側部分の下端の変位ｘｏは、ΔＬｉ＋Δｕｏと異なる。この差は、滑車１０上におけるロープ１１のクリープ量Δｃｒである。
　Δｃｒ＝Δｕｏ－Δｕｉ＝(ΔＬｉ／ＥＡ)(Ｔｏ－Ｔｉ)　　（１.１３）
　ここまでの検討は、図１に示すように、滑車１０が図１の反時計回りに回転する場合の定式化である。一方、滑車１０が図１の時計回りに回転する場合の関係式を考えると、巻き取り量Δｘを負の値として定義することで、反時計回りの関係式をそのまま用いることができる。但し、巻き取り側部分の張力が図１のＴｏになるため、（１．４）式のＴｉを図１のＴｏに置き換える必要がある。
　また、図１では、ロープ１１が滑車１０の上部に巻き掛けられて、ロープ１１が下向きに引っ張られる構成が示されている。しかし、導出した関係式は、ロープ１１が滑車１０の下部に巻き掛けられて、ロープ１１が上向きに引っ張られる構成においても変わらない。
　以上の結果を元に、滑車１０へのロープ１１の巻き取りモデルは、以下のように整理することができる。
・滑車１０上の反時計回りのロープ変位を正、時計回りのロープ変位を負として、巻き取り量Δｘの符号を回転の向きに応じて設定
・巻き取り側部分のロープ剛性ｋｉは、ロープ１１のヤング率Ｅと断面積Ａとの積を、巻き取り側部分の長さＬｉで割った値として定義
・繰り出し側部分のロープ剛性ｋｏは、ロープ１１のヤング率Ｅと断面積Ａとの積を、繰り出し側部分の長さＬｏで割った値として定義
・ロープ剛性ｋｉ，ｋｏを求める際の長さＬｉ，Ｌｏは、ロープ１１に張力が作用していないロープ自由長に設定
・巻き取り側部分の張力Ｔｉは、ロープ剛性ｋｉに、上下端の変位差ｙｉ－ｘｉをかけた値として定義
・繰り出し側部分の張力Ｔｏは、ロープ剛性ｋｏに、上下端の変位差ｙｏ－ｘｏをかけた値として定義
・巻き取り側部分における滑車１０側の端部の変位は、滑車１０上でのロープ１１の微小な巻き取り量Δｘから、巻き取り側部分のロープ伸び量Δｕｉを除外した値として定義され、巻き取り量Δｘに対するロープ自由長ΔＬｉに相当
・繰り出し側部分における滑車１０側の端部の変位は、滑車１０上でのロープ１１の微小な巻き取り量Δｘから、巻き取り側部分のロープ伸び量Δｕｉを除外した値として定義され、巻き取り量Δｘに対するロープ自由長ΔＬｉに相当
・上記の滑車１０上でのロープ伸び量は、巻き取り側部分の張力Ｔｉから算出
　次に、図７は、エレベータのモデルの一例を示す説明図である。図７では、最もシンプルなモデルとして、１：１ローピング方式で、ロープ本数が１本であるモデルが示されている。
　ここでは、前述において説明したロープのモデル（ｃ）を、さらにエレベータのモデルに組み込んで説明する。即ち、ここでは、エレベータのモデルとして、かご１２と釣合おもり１３とのそれぞれは、綱車である滑車１０を用いて釣瓶式にロープ１１で吊り下げられており、滑車１０によるロープ１１の巻き取り又は繰り出しによって、かご１２と釣合おもり１３とが昇降運動するエレベータが想定されている。
　エレベータの各要素は、バネ及び質点系としてモデル化されている。ロープ１１は、滑車１０の上では質点要素として、巻き取り部分側と繰り出し部分側とはそれぞれバネ要素として、モデル化されている。
　図７において、Ｊｓは滑車１０の慣性モーメント、Ｊｒは滑車１０上におけるロープ１１の慣性モーメントである。Ｊｒは、前述した、滑車１０と一体化して動くロープ部分についての質量による慣性モーメントである。Ｍｃはかご１２の質量、Ｍｗは釣合おもり１３の質量、ｍｓｃはかご側シャックル１４の質量、ｍｓｗは釣合おもり側シャックル１５の質量である。これらは、慣性要素に関するパラメータである。
　ｍｒｃはロープ１１におけるかご側部分の質量、ｍｒｗはロープ１１における釣合おもり側部分の質量である。かご側部分は、ロープ１１における滑車１０よりもかご１２側に位置する部分である。釣合おもり側部分は、ロープ１１における滑車１０よりも釣合おもり１３側に位置する部分である。これらも、上記と同様に、慣性要素に関するパラメータである。
　ｋｓｃはかご側シャックル１４の剛性、ｋｓｗは釣合おもり側シャックル１５の剛性、ｋｒｃはロープ１１におけるかご側部分の剛性、ｋｒｗはロープ１１における釣合おもり側部分の剛性である。これらは、剛性要素に関するパラメータである。
　θｓは滑車１０の回転角度、θｒは滑車１０上でのロープ１１の回転角度である。ｘｃはかご１２の変位、ｘｗは釣合おもり１３の変位、ｘｓｃはかご側シャックル１４の変位、ｘｓｗは釣合おもり側シャックル１５の変位、ｘｒｃはロープ１１におけるかご側部分の変位、ｘｒｗはロープ１１における釣合おもり側部分の変位である。
　減衰要素による減衰項を考慮しない微分方程式で表した運動方程式は、以下の通りとなる。ここでは、時間ｔによる２階微分操作を示す演算子として、d^2/dt^2を用いる。
　Ｍｃ(d^2/dt^2)ｘｃ－ｋｓｃ(ｘｓｃ－ｘｃ)＝－Ｍｃ ｇ　　（１.１４）
　Ｍｗ(d^2/dt^2)ｘｗ－ｋｓｗ(ｘｓｗ－ｘｗ)＝－Ｍｗ ｇ　　（１.１５）
　ｍｓｃ(d^2/dt^2)ｘｓｃ＋ｋｓｃ(ｘｓｃ－ｘｃ)－ｋｒｃ(ｘｒｃ－ｘｓｃ)
　＝－ｍｓｃ ｇ　　（１.１６）
　ｍｓｗ(d^2/dt^2)ｘｓｗ＋ｋｓｗ(ｘｓｗ－ｘｗ)－ｋｒｗ(ｘｒｗ－ｘｓｗ)
　＝－ｍｓｗ ｇ　　（１.１７）
　ｍｒｃ(d^2/dt^2)ｘｒｃ＋ｋｒｃ(ｘｒｃ－ｘｓｃ)－ｋｒｃ(－Ｒθｒ－ｘｒｃ)
　＝－ｍｒｃ ｇ　　（１.１８）
　ｍｒｗ(d^2/dt^2)ｘｒｗ＋ｋｒｗ(ｘｒｗ－ｘｓｗ)－ｋｒｗ(Ｒθｒ－ｘｒｗ)
　＝－ｍｒｗ ｇ　　（１.１９）
　Ｊｓ(d^2/dt^2)θｓ＝τ－λ　　（１.２０）
　Ｊｒ(d^2/dt^2)θｒ－ｋｒｃＲ(－Ｒθｒ－ｘｒｃ)＋ｋｒｗＲ(Ｒθｒ－ｘｒｗ)
　＝λ　　（１.２１）
　なお、Ｒは滑車１０の半径、ｇは重力加速度である。また、τは滑車１０に与える駆動トルク、λは滑車１０とロープ１１との間に作用する拘束トルクである。
　滑車１０上において、滑車１０とロープ１１とは、限界トラクション比Γの範囲内で一体となって運動する。限界トラクション比Γは、滑車１０とロープ１１との間の摩擦係数と、滑車１０に対するロープ１１の巻付角との関数として与えられる。
　このとき、ロープ１１における巻き取り側部分の張力Ｔｉと繰り出し側部分の張力Ｔｏとの比が満足する条件と、拘束条件式とは次式で与えられる。ここでは、時間ｔによる１階微分操作を示す演算子として、d/dtを用いる。
　(１／Γ)＜(Ｔｏ／Ｔｉ)＜Γ　　（１.２２）
　(d/dt)θｓ－(d/dt)θｒ＝０　　（１.２３）
　拘束トルクλは、上式を満足する力として滑車１０とロープ１１とに作用する。一方、張力比Ｔｏ／Ｔｉが限界トラクション比Γを超えると、摩擦力が作用しながら滑車１０に対してロープ１１が滑るため、滑車１０の回転速度とロープ１１の回転速度とに違いが生じる。
　(d/dt)θｓ－(d/dt)θｒ≠０　　（１.２４）
　以下では、かご１２の下降時、即ち滑車１０が図７の反時計回りに回転する際の挙動について説明する。時刻ｔにおける釣り合い状態から、微小時間Δｔ経過後の時間ｔ＋Δｔにおける釣り合い状態を考える。微小時間Δｔにかご１２が下降する場合、滑車１０上の巻き取り量Δｘは次式により与えられる。
　Δｘ＝ＲΔθｒ＝ΔＬ＋Δｕ　　（１.２５）
　ここで、ΔＬは、かご１２の下降時における微小な巻き取り量Δｘに対するロープ自由長、即ち張力が作用していない状態でのロープ長さである。また、Δｕは、かご１２の下降時における微小な巻き取り量Δｘに対するロープ伸び量である。
　なお、滑車１０の外周には、複数の溝が設けられている。各溝には、対応するロープ１１が挿入されている。各溝は、ロープ１１によって経年的に削られる。半径Ｒは、各溝における滑車１０の半径であるため、複数の溝における削れ量が互いに異なっていると、溝によって半径Ｒが微小に異なることになる。
　このような半径Ｒの相違によって、巻き取り量の相違が生じ、複数のロープ１１間に張力差が生じる。
　ロープ１１の釣合おもり側部分に作用する張力をＴｗとすると、Δｕは次式を満足する。
　Ｔｗ＝(ＥＡ／ΔＬ)Δｕ　→　Δｕ＝(Ｔｗ／ＥＡ)ΔＬ　　（１.２６）
　よって、微小な巻き取り量Δｘからロープ自由長ΔＬを求めることができる。
　Δｘ＝(１＋(Ｔｗ／ＥＡ))ΔＬ　→　ΔＬ＝Δｘ／(１＋(Ｔｗ／ＥＡ))　　（１.２７）
　この式から、ロープ１１におけるかご側部分の長さＬｃと、ロープ１１における釣合おもり側部分の長さＬｗとは、それぞれ次式により与えられる。
　Ｌｏ(ｔ＋Δｔ)＝Ｌｃ(ｔ＋Δｔ)＝Ｌｃ(ｔ)＋ΔＬ，
　Ｌｉ(ｔ＋Δｔ)＝Ｌｗ(ｔ＋Δｔ)＝Ｌｗ(ｔ)－ΔＬ　　（１.２８）
　時刻ｔ＋Δｔにおける巻き取り量、対応するロープ自由長、及びロープ伸び量は、それぞれ次式により与えられる。
　ｘ(ｔ＋Δｔ)＝ｘ(ｔ)＋Δｘ，
　Ｌ(ｔ＋Δｔ)＝Ｌ(ｔ)＋ΔＬ，
　ｕ(ｔ＋Δｔ)＝ｕ(ｔ)＋Δｕ　　（１.２９）
　シーブ１０により巻き取られる量ｘ（ｔ＋Δｔ）＝Ｒθｒ（ｔ＋Δｔ）は、ロープ伸び量を含んでいる。しかし、ロープ１１の巻き取り側部分に生じる張力と、ロープ１１の繰り出し側部分に生じる張力とを計算するためには、巻き取り量としてＲθrをそのまま使うのではなく、ロープ自由長Ｌとする必要がある。
　ロープ自由長Ｌは、次式により求めることができる。
　ｘ(ｔ＋Δｔ)＝Ｒθｒ(ｔ＋Δｔ)
　＝Ｌ(ｔ＋Δｔ)＋ｕ(ｔ＋Δｔ)　→　Ｌ＝Ｒθｒ－ｕ　　（１.３０）
　よって、ロープ１１の巻き取り側部分に生じる張力Ｔｉは、次式により与えられる。
　Ｔｉ＝Ｔｗ＝ｋｉ(Ｌ－ｘｒｗ)
　＝ｋｒｗ(Ｌ－ｘｒｗ)＝ｋｒｗ(Ｒθｒ－ｕ－ｘｒｗ)　　（１.３１）
　また、ロープ１１の繰り出し側部分に生じる張力Ｔｏは、次式により与えられる。
　Ｔｏ＝ｋｏ(－Ｌ－ｘｒｃ)
　＝ｋｒｃ(－Ｌ－ｘｒｃ)＝ｋｒｃ(－Ｒθｒ＋ｕ－ｘｒｃ)　　（１.３２）
　これらの式から、運動方程式（１.１８）、（１.１９）、（１.２１）における巻き取り量の部分は、次式のように修正される。
　Ｒθｒ　→　Ｒθｒ－ｕ　　（１.３３）
　次に、かご１２の上昇時、即ち滑車１０が図７の時計回りに回転する際の挙動について説明する。微小時間Δｔにかご１２が上昇する場合、滑車１０上の巻き取り量Δｘは次式により与えられる。なお、図７の反時計回りを正としているため、滑車１０が図７の時計回りに回転する場合、巻き取り量Δｘは負の値となる。
　Δｘ＝Ｒθｒ＝ΔＬ＋Δｕ　　（１.３４）
　ここで、Δｕは、かご１２の上昇時における微小な巻き取り量Δｘに対するロープ伸び量であり、負の値である。
　ロープ１１のかご側部分に作用する張力をＴｃとすると、Δｕは次式を満足する。
　Ｔｃ＝(ＥＡ／ΔＬ)Δｕ　→　Δｕ＝(Ｔｃ／ＥＡ)ΔＬ　　（１.３５）
　よって、微小な巻き取り量Δｘからロープ自由長ΔＬを求めることができる。
　Δｘ＝(１＋(Ｔｃ／ＥＡ))ΔＬ　→　ΔＬ＝Δｘ／(１＋(Ｔｃ／ＥＡ))　（１.３６）
　この式から、ロープ１１におけるかご側部分の長さＬｃと、ロープ１１における釣合おもり側部分の長さＬｗとは、それぞれ次式により与えられる。
　Ｌｉ(ｔ＋Δｔ)＝Ｌｃ(ｔ＋Δｔ)＝Ｌｃ(ｔ)＋ΔＬ，
　Ｌｏ(ｔ＋Δｔ)＝Ｌｗ(ｔ＋Δｔ)＝Ｌｗ(ｔ)－ΔＬ　　（１.３７）
　ここで、自由長ΔＬは負の値であるため、かご側部分のロープ長は減少し、釣合おもり側部分のロープ長は増大する。
　かご１２の上昇時におけるロープ自由長Ｌは、次式により求めることができる。
　ｘ(ｔ＋Δｔ)＝Ｒθｒ(ｔ＋Δｔ)
　＝Ｌ(ｔ＋Δｔ)＋ｕ(ｔ＋Δｔ)　→　Ｌ＝Ｒθｒ－ｕ　　（１.３８）
　よって、ロープ１１の巻き取り側部分に生じる張力Ｔｉは、次式により与えられる。
　Ｔｉ＝Ｔｃ＝ｋｉ(－Ｌ－ｘｒｃ)
　＝ｋｒｃ(－Ｌ－ｘｒｃ)＝ｋｒｃ(－Ｒθｒ＋ｕ－ｘｒｃ)　　（１.３９）
　また、ロープ１１の繰り出し側部分に生じる張力Ｔｏは、次式により与えられる。
　Ｔｏ＝ｋｏ(Ｌ－ｘｒｗ)
　＝ｋｒｗ(Ｌ－ｘｒｗ)＝ｋｒｗ(Ｒθｒ－ｕ－ｘｒｗ)　　（１.４０）
　これらの式から、運動方程式（１.１８）、（１.１９）、（１.２１）における巻き取り量の部分は、次式のように修正される。
　Ｒθｒ　→　Ｒθｒ－ｕ　　（１.４１）
　以上の結果から、ロープ巻き取りの一般化モデルとしての張力モデルは、以下のように定義することができる。このように、張力モデルは、複数の運動方程式から成っている。なお、本明細書および請求項においては、ロープ張力についての解析モデルのことを簡略化して、張力モデルと呼ぶことにする。
　かご１２の走行の向きによらず、かご１２側のロープ長さＬｃと釣合おもり１３側のロープ長さＬｗとは、それぞれ次式で得られる。即ち、巻き取り側部分の長さ、及び繰り出し側部分の長さは、ロープ自由長ΔＬから算出される。
　Ｌｃ(ｔ＋Δｔ)＝Ｌｃ(ｔ)＋ΔＬ，Ｌｗ(ｔ＋Δｔ)＝Ｌｗ(ｔ)－ΔＬ　　（１.４２）
　ここで、ΔＬは、次式を満足する。
　かご下降時：ΔＬ＝（１.２７）式，かご上昇時：ΔＬ＝（１.３６）式　（１.４３）
　運動方程式（１.１８）、（１.１９）、（１.２１）における巻き取り量の部分は、次式のように修正される。
　Ｒθｒ　→　Ｌ＝Ｒθｒ－ｕ　　（１.４４）
　（１.２７）式及び（１.３６）式に示すように、ロープ自由長ΔＬは、巻き取り量Δｘと巻き取り側部分の張力Ｔｉとの関数である。
　ここで、補正量ｕの微小時間における関係式は、次式となる。
　ｕ(ｔ＋Δｔ)＝ｕ(ｔ)＋Δｕ　　（１.４５）
　かご下降時：Δｕ＝（１.２６）式，かご上昇時：Δｕ＝（１.３５）式　（１.４６）
　（１.２６）式及び（１.３５）式に示すように、ロープ伸び量Δｕは、ロープ自由長ΔＬと、巻き取り側部分の張力Ｔｉとに比例する値である。
　以上の関係式は、綱車である滑車１０以外に１つ以上の滑車が存在する場合にも同様に成立し、またロープ１１の本数によらず同様に成立する。
　次に、一例として、１：１ローピング方式のエレベータにおいて、滑車１０に対して２本のロープ１１がシングルラップ方式で巻き掛けられている構成における計算結果を示す。以下の計算では、２本の溝の深さが互いに等しい場合と異なっている場合とにおける２本のロープの張力が、それぞれかご位置を変化させて求められている。
　図８は、２本の溝の深さが等しい場合における２本のロープ１１の張力とかご位置との関係を示すグラフである。図９は、２本の溝の深さに０．２ｍｍの差がある場合における２本のロープ１１の張力とかご位置との関係を示すグラフである。図１０は、２本の溝の深さに０．７ｍｍの差がある場合における２本のロープ１１の張力の計算値とかご位置との関係を複数の実測値と比較して示すグラフである。
　図８、図９及び図１０において、かご１２は、最上階から最下階を往復走行している。また、Ｃａｒ１は、一方のロープ１１におけるかご側部分の張力を示している。Ｃａｒ２は、他方のロープ１１におけるかご側部分の張力を示している。ＣＷＴ１は、一方のロープ１１における釣合おもり側部分の張力を示している。ＣＷＴ２は、他方のロープ１１における釣合おもり側部分の張力を示している。また、各張力の実測値は、シャックルバネに作用する張力を測定した値である。
　２本の溝の深さが互いに等しい場合、図８に示すように、かご位置によらず張力は一定値を示す。
　一方、２本の溝の深さが互いに異なることは、運動方程式中の滑車１０の半径Ｒがロープ１１毎に異なることに相当する。２本の溝の深さに差がある場合、図９に示すように、かご１２の上昇時における張力と下降時における張力とは、互いに異なる軌跡を描く。図９では、Ｃａｒ１及びＣＷＴ１に対応する溝よりも、Ｃａｒ２及びＣＷＴ２に対応する溝が深い。
　仮に、ロープ伸び量を考慮しないモデルを用いて巻き取り量を計算した場合、溝深さが同一の条件であっても、初期張力のずれを表すロープの初期伸び量差の存在によって、かご位置の変化に伴って張力が変化してしまう。そのため、かご位置によって張力が変化しない実際の張力挙動とは異なる結果となってしまう。
　２本の溝の深さの差が大きくなると、巻き取り側部分と繰り出し側部分との張力比が限界トラクション比Γを超え、滑車１０に対してロープ１１が滑り、図１０に示すように、張力変動の勾配が途中で変化する。図１０から、実施の形態１の解析方法によれば、ロープ滑り挙動も含めて、張力変動を精度良く計算できることがわかる。
　なお、限界トラクション比Γは、滑車１０とロープ１１との間の摩擦係数の関数であるため、摩擦係数が変化した場合、限界トラクション比Γも変化する。この限界トラクション比Γの変化は、張力変動の勾配が変化する変曲点のずれとして現れる。そのため、この変曲点のずれ量を把握することにより、摩擦係数の変動量を求めることもできる。
　図１１は、滑車１０に対して複数本のロープ１１がダブルラップ方式で巻き掛けられている１：１ローピング方式のエレベータを、模式的に示す構成図である。ダブルラップ方式では、各ロープ１１は、綱車である滑車１０とそらせ車１６とに２回巻き掛けられている。実施の形態１の解析方法によれば、ダブルラップ方式についても、計算が可能である。
　図１２は、図１１のエレベータにおける張力の計算値とかご位置との関係を複数の実測値と比較して示すグラフである。図１２の横軸は、かご位置を昇降行程により無次元化した値である。図１２の縦軸は、張力を中間階における平均張力により無次元化した値である。
　ここで、通常の深さの溝を通るロープ１１を通常溝ロープ、通常の深さよりも浅い溝を通るロープ１１を浅溝ロープ、通常の深さよりも深い溝を通るロープ１１を深溝ロープとする。
　図１２において、実線は、浅溝ロープの張力の計算結果を示している。□は、かご上昇時における浅溝ロープの張力の実測値を示している。〇は、かご下降時における浅溝ロープの張力の実測値を示している。
　点線は、通常溝ロープの張力の計算結果を示している。△は、かご上昇時における通常溝ロープの張力の実測値を示している。▽は、かご下降時における通常溝ロープの張力の実測値を示している。
　１点鎖線は、深溝ロープの張力の計算結果を示している。◇は、かご上昇時における深溝ロープの張力の実測値を示している。◆は、かご下降時における深溝ロープの張力の実測値を示している。
　図１２に示すように、ダブルラップ方式のような複雑なシステム構成であっても、解析モデルとしての張力モデルにより、張力を精度良く計算できることが確認できた。
　なお、滑車１０の数が１つの簡単なシステム構成では、実施の形態１の張力計算手法として、運動方程式を数値積分する解析、即ち時間応答解析を実施せずに、力の釣合のみによる静解析によって張力変動を計算できる。
　なお、ここで言う静解析とは、慣性要素による慣性項と減衰要素による減衰項とを削除した運動方程式を用いた静的な解析である。運動方程式は、一般的には、慣性要素による慣性項、剛性要素による剛性項、及び減衰要素による減衰項を含むものであり、この運動方程式を用いた解析のことを動解析と言う。但し、本明細書及び請求項においては、静解析における力の釣合による方程式も、運動方程式の特別な場合であるとして運動方程式の範疇に含める。
　しかし、そらせ車１６、２：１ローピング方式における吊り車など、綱車である滑車１０に連動する複数の滑車が含まれる複雑なシステム構成になると、連動する複数の滑車の回転量を収束計算により求める必要が出てくる。そのため、静解析によって力の釣合条件を簡単に求めることができない。
　よって、実施の形態１の張力計算手法では、滑車１０に連動する複数の滑車が含まれる複雑なシステム構成の場合には、運動方程式を数値積分することにより、運動方程式を常に満足するように収束計算が実施され、連動する複数の滑車の回転量が時刻歴応答として求められている。
　図１３は、実施の形態１における張力モデルと入出力データとの関係を示す説明図である。実施の形態１による状態監視方法では、上記のような張力モデルに対して、離散張力データと、複数のパラメータとが入力される。これにより、連続張力データが出力される。
　複数のパラメータには、ロープ仕様に関する複数種のデータと、溝削れ量に関するデータとが含まれる。
　ロープ仕様に関する複数種のデータには、ヤング率Ｅ、断面積Ａ、ロープ径ｄ、線密度ρ、ロープ本数Ｎ、シャックル剛性ｋｓなどが含まれる。これらのデータのうちの少なくとも１つ、例えばロープ径ｄは、固定値であってもよい。溝削れ量に関するデータは、各溝の深さの実測値である。
　離散張力データは、かご１２が昇降路内の測定位置に位置している状態における各ロープ１１の張力の実測値と、ロープ番号と、測定位置の情報とを含んでいる。測定位置、即ち張力を測定したときのかご位置は、例えば中間階又は最下階である。また、測定位置は、２箇所以上であってもよい。各張力の実測値には、ロープ番号と測定位置とが関連付けられている。各張力の実測値は、例えば、シャックル近傍のロープに設置した張力計から読み込んだ値である。
　なお、全てのロープ１１に対して、必ずしも同じかご位置で張力を測定する必要はない。
　また、全てのロープ１１の張力を測定することなく、かご１２が最上階に位置するときに、張力が最も大きいロープと、張力が最も小さいロープとのみに対して張力を測定してもよい。張力が最も大きいロープは、シャックルバネの変形量が最大となっているロープである。張力が最も小さいロープは、シャックルバネの変形量が最小となっているロープである。この場合、残りのロープを１本のバネとみなし、３本のロープによってかご１２が吊り下げられている構成として、等価的に評価することも可能である。
　連続張力データは、全てのかご位置における全てのロープの張力の連続したデータである。実施の形態１の張力モデルを用いることによって、離散張力データから、連続張力データを得ることができる。連続張力データには、実測していないかご位置における全てのロープの張力と、ロープ番号と、かご位置とが含まれている。各張力の算出値には、ロープ番号とかご位置とが関連付けられている。
　実施の形態１によるエレベータの状態監視方法は、張力算出ステップを含んでいる。張力算出ステップでは、複数本のロープ１１のそれぞれについて、滑車１０に対する巻き取り側部分と繰り出し側部分とがそれぞれバネとしてモデル化される。そして、それらのモデルに対応した複数の運動方程式から成る張力モデルを用いて、複数本のロープのそれぞれの張力が算出される。複数本のロープ１１は、滑車１０に巻き掛けられており、かつ、かご１２と釣合おもり１３とを吊り下げている。
　張力モデルは、離散張力データと、複数のパラメータとを入力データとし、連続張力データを出力データとする。また、張力モデルにおいて、各巻き取り側部分における滑車側端部、即ち上端に与える変位量は、ロープ自由長ΔＬとする。ロープ自由長ΔＬｉは、滑車１０による巻き取り量Δｘから、巻き取り量Δｘのうちのロープ伸び量Δｕを引いた値である。
　実施の形態１の状態監視プログラムは、上記の張力推定方法を含む状態監視方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
　即ち、状態監視プログラムは、張力推定処理をコンピュータに実行させるプログラムである。張力推定処理においては、上記の張力モデルを用いて、複数本のロープのそれぞれの張力が算出される。
　また、プログラムは、一般的には、読取可能な形式で記録媒体としての記憶媒体（例えば、図３３のメモリ２０２）に記憶させる。そして、記憶媒体から読み取られたプログラムに記載された処理がコンピュータにより実行される。実施の形態１の記録媒体は、上記の張力推定方法を含む状態監視方法をコンピュータに実行させるエレベータの状態監視プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体である。
　図１４は、実施の形態１によるエレベータの状態監視装置を示すブロック図である。状態監視装置は、監視装置本体２０を備えている。監視装置本体２０は、機能ブロックとして、データ入力部２１、記憶部２２、演算部２３、データ出力部２４を有している。
　データ入力部２１には、張力測定装置２５から、離散張力データが入力される。また、データ入力部２１には、ロープ仕様に関する複数種のデータ、及び溝削れ量に関するデータが入力される。
　記憶部２２は、データ入力部２１に入力されたデータを記憶する。また、記憶部２２は、演算部２３による演算結果を記憶する。
　演算部２３は、離散張力データ、ロープ仕様に関する複数種のデータ、及び溝削れ量に関するデータに基づいて、連続張力データを算出する。データ出力部２４は、演算部２３によって算出された連続張力データを外部に出力する。
　図１５は、図１４の演算部の動作を示すフローチャートである。ステップＳ１００１において、離散張力データ、ロープ仕様に関する複数種のデータ、及び溝削れ量に関するデータが、初期値として設定される。時刻ｔがゼロに設定された後、ステップＳ１００２において、かご１２を移動させるために滑車１０に与える指令角速度が計算される。
　次に、ステップＳ１００３において、滑車１０が指令角速度に追従するように指令トルクが計算されて、張力モデルへの入力データとして与えられる。ステップＳ１００４及びステップＳ１００５において、運動方程式を時間積分することで、次の時間ステップｔ＋Δｔにおける巻き取り側の張力データＴｉ（ｔ＋Δｔ）と繰り出し側の張力データＴｏ（ｔ＋Δｔ）とが計算される。
　その後、ステップＳ１００６において、時刻ｔをｔ＋Δｔに再設定することで、次の時間ステップにおける状態が逐次計算される。以上のステップを繰り返すことで、全てのかご位置における張力を連続張力データとして求めることができる。
　図１６は、図１５の張力モデルの処理部分の動作を示すフローチャートである。時刻ｔにおける滑車１０の角速度（ｄ／ｄｔ）θｓ（ｔ）と滑車上のロープの角速度（ｄ／ｄｔ）θｒ（ｔ）のうち、滑車１０上のロープ角度θｒを用いて、ステップＳ１０１において、微小な巻き取り量Δｘを（１.２５）式又は（１.３４）式から求める。
　そして、演算部２３は、ステップＳ１０２において、巻き取り量Δｘが０よりも大きいかどうかを判定する。即ち、演算部２３は、かご１２の走行方向を判定する。ここで、Δｘが正の場合にかごは下降し、負の場合にかごが上昇する。
　Δｘが０よりも大きければ、かご１２は下降しており、演算部２３は、ステップＳ１０３において、巻き取り側部分の張力Ｔｉとして、（１.３１）式で示すように釣合おもり側部分の張力Ｔｗを設定する。Δｘが０よりも大きくなければ、かご１２は上昇しており、演算部２３は、ステップＳ１０４において、巻き取り側部分の張力Ｔｉとして、（１.３９）式で示すようにかご側部分の張力Ｔｃを設定する。
　この後、演算部２３は、ステップＳ１０５において、（１.４３）式に基づいて、ロープ自由長ΔＬを算出する。続いて、演算部２３は、ステップＳ１０６において、ロープ自由長ΔＬに基づいて、かご側のロープ長さＬｃ、及び釣合おもり側のロープ長さＬｗを、（１.４２）式を用いて、時刻ｔ＋Δｔでの値として算出する。また、滑車１０上のロープ１１の巻き取り量ｘと、巻き取り量ｘに対応する滑車１０上のロープ自由長Ｌも、（１.２９）式から時刻ｔ＋Δｔでの値として算出される。
　そして、演算部２３は、ステップＳ１０７において、（１.２８）式又は（１.３７）式を用いた巻き取り側部分の長さＬｉと、繰り出し側部分の長さＬｏとに基づいて、時刻ｔ＋Δｔにおける巻き取り側部分のロープ剛性ｋｉを（１.３１）式又は（１.３９）式から求め、繰り出し側部分のロープ剛性ｋｏを（１.３２）式又は（１.４０）式から求める。さらに、時刻ｔ＋Δｔにおける巻き取り側部分の張力Ｔｉを（１.３１）式又は（１.３９）式から求め、繰り出し側部分の張力Ｔｏを（１.３２）式又は（１.４０）式から算出する。
　この後、演算部２３は、ステップＳ１０８において、張力比Ｔｏ／Ｔｉが（１.２２）式を満足しているかどうかを判定する。そして、（１.２２）式を満足している場合、演算部２３は、ステップＳ１０９において、滑車１０とロープ１１との間に滑りが生じていないと判定し、（１.２３）式の処理を実行する。
　一方、（１.２２）式を満足していない場合、演算部２３は、ステップＳ１１０において、滑車１０とロープ１１との間に滑りが生じていると判定し、（１.２４）式の処理を実行する。
　以上の処理により、次の時刻ステップｔ＋Δｔにおける滑車１０の角度θｓ、角速度(d/dt)θｓ、および滑車１０上のロープ１１に対する角度θｒ、角速度(d/dt)θｒが求められると同時に、巻き取り側の張力Ｔｉと繰り出し側の張力Ｔｏとを求めることができる。
　このような状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置では、複数本のロープ１１のそれぞれについて、滑車１０に対する巻き取り側部分と繰り出し側部分とがそれぞれバネとしてモデル化される。そして、複数の運動方程式から成る張力モデルを用いて、複数本のロープのそれぞれの張力が算出される。また、張力モデルは、離散張力データを入力データとし、連続張力データを出力データとする。
　このため、計算負荷が低く、簡単な処理により、全てのロープ１１に対するかご位置毎の張力変動を容易に計算することができる。
　また、張力モデルにおいて、各巻き取り側部分における滑車側端部、即ち上端に与える変位量は、ロープ自由長ΔＬとする。このため、簡単な処理により、より正確な張力を推定することができる。
　また、張力の最大値と、かご位置の変化による張力の変動量とをより正確に把握することができる。これにより、これらの値が許容範囲内に収まっているかどうかを監視し、許容範囲を超えている場合には保守点検を実施することにより、各ロープ１１の張力を適切に管理することができる。
　また、張力モデルは、滑車１０に設けられている複数の溝のそれぞれの深さの実測値を入力データとする。このため、さらに正確な張力を推定することができる。
　また、ロープ伸び量Δｕは、ロープ自由長ΔＬと、巻き取り側部分の張力Ｔｉとに比例する値である。このため、ロープ伸び量Δｕをより正確に算出することができ、これにより正確な張力を推定することができる。
　また、ロープ自由長ΔＬは、巻き取り量Δｘと巻き取り側部分の張力Ｔｉとの関数である。このため、巻き取り量Δｘに対するロープ伸び量Δｕをより正確に算出することができ、これにより巻き取り側部分の張力Ｔｉをより正確に算出することができる。
　また、巻き取り側部分の長さ、及び繰り出し側部分の長さは、それぞれロープ自由長ΔＬから算出される。これにより、巻き取り側部分は、巻き取られたロープ自由長ΔＬだけ短くなり、繰り出し側部分は長くなる。このため、より正確な張力を推定することができる。
　即ち、張力モデルにおいて、巻き取り側部分及び繰り出し側部分における滑車側端部に与える変位量は、滑車による巻き取り量から、巻き取り量のうちのロープ伸び量を引いた値であるロープ自由長ΔＬとすることで、より正確な張力を推定することができる。
　また、巻き取り側部分の張力Ｔｉは、巻き取り側部分の上端と下端との変位差から計算され、繰り出し側部分の張力Ｔｏは、繰り出し側部分の上端と下端との変位差から計算される。このため、より正確な張力を推定することができる。
　また、巻き取り側部分のロープ剛性ｋｉは、ヤング率Ｅ、断面積Ａ、及び巻き取り側部分の長さＬｉの関数である。また、繰り出し側部分のロープ剛性ｋｏは、ヤング率Ｅ、断面積Ａ、及び繰り出し側部分の長さＬｏの関数である。このため、巻き取り側部分のロープ剛性ｋｉと、繰り出し側部分のロープ剛性ｋｏとをより正確に算出することができる。
　実施の形態２．
　次に、図１７は、実施の形態２における張力モデルと入出力データとの関係を示す説明図である。ロープ仕様に関する複数種のデータには、ヤング率Ｅ、断面積Ａ、ロープ径ｄ、線密度ρ、ロープ本数Ｎ、シャックル剛性ｋｓなどが含まれるが、これらのうち、ヤング率Ｅ及び断面積Ａは、経年的に変化する。ヤング率Ｅ及び断面積Ａが変化すると、連続張力データと離散張力データとの間にずれが生じてくる。
　これに対して、実施の形態２では、連続張力データと離散張力データとが一致するように、各ロープ１１におけるパラメータ値である、ヤング率Ｅの値及び断面積Ａの値のそれぞれを、繰り返し演算により収束させて同定する。なお、実施の形態２による状態監視装置の基本的な構成は、図１４と同様である。
　図１８は、実施の形態２による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。状態監視装置は、実施の形態１と同様の動作に加え、連続張力データと離散張力データとが一致するように、図１８に示すパラメータ値の更新処理を定期的に実行する。なお、パラメータ値の更新処理の演算のことを、一般的には、パラメータ推定、又は、パラメータ同定と呼ぶ。
　監視装置本体２０は、ステップＳ２０１において、各ロープ１１について、同じかご位置における連続張力データと離散張力データとの差分、即ち張力差を算出する。
　続いて、監視装置本体２０は、ステップＳ２０２において、張力差の絶対値が差分閾値εよりも小さいかどうかを判定する。差分閾値εは、監視装置本体２０に予め設定されている微小な値である。張力差が差分閾値εよりも小さければ、監視装置本体２０は、その回の処理を終了する。
　張力差が差分閾値ε以上である場合、監視装置本体２０は、ステップＳ２０３において、パラメータ値の修正を行う。パラメータ値は、ヤング率Ｅの値及び断面積Ａの値である。
　このとき、監視装置本体２０は、張力モデルに対して、複数の異なるパラメータ値を用いて計算した結果を保存したデータテーブルを用いる。監視装置本体２０は、データテーブルから、最も張力差が小さくなるパラメータ値を補間によって推定する。
　この後、監視装置本体２０は、ステップＳ２０４において、修正後のパラメータを用いて、新たな連続張力データを算出する。そして、監視装置本体２０は、ステップＳ２０５において、連続張力データを更新し、ステップＳ２０１の処理に戻る。以上の処理を、張力差の絶対値が差分閾値εよりも小さくなるまで繰り返すことにより、経年変化後のパラメータ値を同定し、パラメータ値を更新することができる。
　実施の形態２による状態監視方法は、実施の形態１と同様の張力算出ステップと、パラメータ値更新ステップとを含んでいる。パラメータ値更新ステップは、連続張力データと離散張力データとの差分が差分閾値ε以上である場合に、連続張力データと離散張力データとが一致するように、ヤング率Ｅの値及び断面積Ａの値の少なくともいずかれ一方を更新するステップである。
　実施の形態２の状態監視プログラムは、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
　また、実施の形態２の記録媒体は、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるエレベータの状態監視プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体である。状態監視プログラムは、読取可能な形式で記録媒体としての記憶媒体（例えば、図３３のメモリ２０２）に記憶される。そして、記憶媒体から読み取られた状態監視プログラムに記載された処理がコンピュータにより実行される。
　このような状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置では、各ロープ１１の経年変化に対応して、ヤング率Ｅの値及び断面積Ａの値が更新される。ヤング率Ｅ及び断面積Ａは、ロープ剛性に影響するため、各ロープ１１の張力をより正確に推定することができる。
　また、同定した各ロープ１１の断面積Ａを、各ロープ１１の劣化状態を判定する指標として用いることができる。例えば、同定した断面積Ａが許容値を下回る場合には、保守点検を実施し、ロープ１１の状態によってはロープ交換を行う。
　なお、ロープ１１の仕様に関する複数種のデータのうち経年変化する値としては、ヤング率Ｅ及び断面積Ａの他にロープ径ｄが挙げられる。ロープ径ｄが変化すると、滑車１０における溝深さが変化した場合と同様に、滑車１０上のロープ１１の巻き取り量が変化し、張力に影響する。よって、連続張力データと離散張力データとが一致するように、ロープ径ｄを、繰り返し演算により収束させて同定させてもよい。
　また、溝削れ量はかご位置によって変化しないのに対して、ロープ径ｄは、ロープ区間毎に曲げ回数が異なるため、かご位置によって異なる値となる。このようなかご位置によるロープ径ｄの違いも、連続張力データと離散張力データとの差分をかご位置毎に比較することによって、算出できる。
　実施の形態３．
　次に、図１９は、実施の形態３における張力モデルと入出力データとの関係を示す説明図である。張力モデルに入力するパラメータのうち、溝削れ量は、経年的に変化する。溝削れ量が変化すると、連続張力データと離散張力データとの間にずれが生じてくる。
　これに対して、実施の形態３では、連続張力データと離散張力データとが一致するように、各溝における溝削れ量の値を、繰り返し演算により収束させて同定する。なお、実施の形態３による状態監視装置の基本的な構成は、図１４と同様である。
　実施の形態３による状態監視方法は、実施の形態１と同様の張力算出ステップと、パラメータ値更新ステップとを含んでいる。パラメータ値更新ステップは、連続張力データと離散張力データとの差分が差分閾値ε以上である場合に、連続張力データと離散張力データとが一致するように、各溝削れ量を更新するステップである。
　パラメータ値更新ステップの具体的な内容は、図１８の説明におけるヤング率Ｅ及び断面積Ａを溝削れ量に置き換えた内容である。
　実施の形態３の状態監視プログラムは、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
　また、実施の形態３の記録媒体は、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるエレベータの状態監視プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体である。状態監視プログラムは、読取可能な形式で記録媒体としての記憶媒体（例えば、図３３のメモリ２０２）に記憶される。そして、記憶媒体から読み取られた状態監視プログラムに記載された処理がコンピュータにより実行される。
　このような状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置では、滑車１０の経年変化に対応して、各溝削れ量の値が更新される。これにより、各ロープ１１の張力をより正確に推定することができる。
　また、複数の溝における溝削れ量の間に許容量以上の差が生じている場合に、複数の溝の深さを均一化するための溝研磨作業を適切なタイミングで実施できる。
　また、同定した各溝削れ量を、滑車１０の劣化状態を判定する指標として用いることができる。例えば、少なくともいずれか１つの溝における溝削れ量が許容値を超えた場合に、滑車１０の交換を要求する指令を発報してもよい。
　なお、各溝削れ量の初期値は、実測値ではなく、離散張力データから同定した値であってもよい。これにより、溝深さの測定作業を省略することができる。
　また、実施の形態２におけるパラメータ値更新ステップと、実施の形態３におけるパラメータ値更新ステップとの両方を実行してもよい。
　実施の形態４．
　次に、実施の形態４について説明する。実施の形態４による状態監視装置の基本的な構成は、図１４と同様である。但し、実施の形態４では、状態監視装置は、サーバである。即ち、状態監視装置は、保守作業対象であるエレベータの遠隔に置かれている。
　離散張力データと、溝削れ量に関するデータとは、通信ネットワーク回線を介して、保守作業現場から状態監視装置に送信される。保守作業現場における状態監視装置とのデータの送受信は、保守作業員が携帯する通信機器、又はエレベータの制御盤によって行われる。
　ロープ仕様に関する複数種のデータは、実施の形態４では、固定値として張力モデルに組み込まれている。即ち、ロープ仕様に関する複数種のデータは、記憶部２２により監視装置本体２０に予め保存されている。
　図２０は、実施の形態４による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。監視装置本体２０は、エレベータの保守点検時に、図２０に示す調整量送信処理を実行する。
　監視装置本体２０は、ステップＳ３０１において、通信ネットワーク回線を介して、離散張力データと、溝削れ量に関するデータとを取得する。離散張力データと、溝削れ量に関するデータとは、保守作業現場から通信ネットワーク回線を介して監視装置本体２０に送信される。
　監視装置本体２０は、ステップＳ３０２において、連続張力データを算出する。そして、監視装置本体２０は、ステップＳ３０３において、連続張力データに含まれる張力の最大値、即ち最大張力が最大許容値を超えているかどうかを判定する。監視装置本体２０には、張力許容値として、最大許容値が予め設定されている。
　最大張力が最大許容値を超えている場合、監視装置本体２０は、ステップＳ３０４において、最大張力が最大許容値以下となるように、張力の調整量を算出する。そして、監視装置本体２０は、通信ネットワーク回線を介して、保守作業現場に調整量を送信する。
　保守作業員は、受信した調整量に基づいて、各ロープ１１の張力を調整し、調整後の離散張力データを監視装置本体２０に送信する。
　監視装置本体２０は、ステップＳ３０３において、最大張力が最大許容値以下になっていれば、調整量送信処理を終了する。
　実施の形態４による状態監視方法は、実施の形態１と同様の張力算出ステップと、調整量送信ステップとを含んでいる。調整量送信ステップは、連続張力データに基づいて、各ロープ１１の張力が張力許容値から外れているかどうかを判定し、張力許容値から外れている場合には、算出した張力の調整量を送信するステップである。
　実施の形態４の状態監視プログラムは、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
　また、実施の形態４の記録媒体は、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるエレベータの状態監視プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体である。状態監視プログラムは、読取可能な形式で記録媒体としての記憶媒体（例えば、図３３のメモリ２０２）に記憶される。そして、記憶媒体から読み取られた状態監視プログラムに記載された処理がコンピュータにより実行される。
　このような状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置では、最大張力が許容値を超えている場合に、張力の調整量が保守作業現場に送信される。このため、張力の調整作業を容易に行うことができ、保守作業時間の短縮を図ることができる。また、各ロープ１１の張力を適正な大きさにすることにより、各ロープ１１の寿命が短くなることを抑制することができる。
　なお、張力の調整後における離散張力データの再取得は、省略してもよい。
　また、保守作業対象であるエレベータは、予め設定された周期で、各ロープ１１の張力を測定し、離散張力データとして状態監視装置に送信してもよい。また、滑車１０における各溝の深さを測定する溝深さ測定装置を滑車１０の近傍に設置してもよい。
そして、エレベータは、予め設定された周期で、各溝の深さを測定し、溝削れ量に関するデータとして状態監視装置に送信してもよい。
　この場合、監視装置本体２０は、離散張力データと溝削れ量に関するデータとを受信したタイミングで、調整量送信処理を実行してもよい。保守作業員は、保守作業時に、最新の調整量送信処理により送信された調整量に基づいて、各ロープ１１の張力を調整することができる。
　図２１は、実施の形態４の第１変形例による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。第１変形例における調整量送信処理では、予め設定されている微小な調整量がエレベータに１回以上送信される。
　第１変形例における監視装置本体２０は、ステップＳ３０３において、最大張力が最大許容値を超えている場合、ステップＳ３０５において、張力の調整量として－ΔＴを保守作業現場に送信する。
　また、最大張力が最大許容値以下であった場合、監視装置本体２０は、ステップＳ３０６において、連続張力データに含まれる張力の最小値、即ち最小張力が最小許容値未満であるかどうかを判定する。監視装置本体２０には、張力許容値として、最小許容値が予め設定されている。
　最小張力が最小許容値未満である場合、監視装置本体２０は、ステップＳ３０７において、張力の調整量として＋ΔＴを保守作業現場に送信する。監視装置本体２０には、ΔＴの値が予め設定されている。
　監視装置本体２０は、ステップＳ３０５又はステップＳ３０７において、張力の調整量を送信した後、ステップＳ３０８において、かご走行指令を保守作業現場に送信する。
　保守作業員は、受信した調整量に基づいて、各ロープ１１の張力を調整した後、かご１２を１回だけ往復走行させ、調整後の離散張力データを監視装置本体２０に送信する。
　このような張力の調整は、最大張力が最大許容値以下となり、かつ最小張力が最小許容値以上となるまで繰り返し行われる。
　第１変形例における調整量送信ステップは、連続張力データに基づいて、各ロープ１１の張力が張力許容値から外れているかどうかを判定し、張力許容値から外れている場合には、予め設定された張力の調整量を送信するステップである。
　図２２は、実施の形態４の第２変形例による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。第２変形例における状態監視装置は、サーバではなく、保守作業員が携帯するポータブル計算機である。
　このため、算出された調整量は、状態監視装置自体に表示される。また、溝削れ量に関するデータと、離散張力データとは、状態監視装置に直接入力される。
　第２変形例の状態監視装置によれば、ネットワーク接続されていないエレベータに対しても、サーバと同等の処理を行うことで、張力を容易に調整できる。
　実施の形態５．
　次に、実施の形態５について説明する。実施の形態５による状態監視装置の基本的な構成は、図１４と同様である。また、実施の形態５の状態監視装置は、サーバである。
　保守作業対象であるエレベータは、予め設定された周期で、各ロープ１１の張力を測定し、離散張力データとして送信する。状態監視装置は、通信ネットワーク回線を介して、離散張力データを受信する。
　図２３は、実施の形態５による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。監視装置本体２０は、ステップＳ４０１において、通信ネットワーク回線を介して、離散張力データを取得する。ロープ仕様に関するデータと、溝削れ量に関するデータとは、予め監視装置本体２０に保存されている。
　監視装置本体２０は、ステップＳ４０２において、連続張力データを算出する。そして、監視装置本体２０は、ステップＳ４０３において、連続張力データに含まれる張力の最大値、即ち最大張力が最大許容値を超えているかどうかを判定する。監視装置本体２０には、最大許容値が予め設定されている。
　最大張力が最大許容値を超えている場合、監視装置本体２０は、ステップＳ４０４において、保守指令を発報、即ち保守作業が必要であることを管理室に発報する。最大張力が最大許容値を超えていなければ、監視装置本体２０は、次の離散張力データの受信を待つ。
　実施の形態５による状態監視方法は、実施の形態１と同様の張力算出ステップと、保守指令発報ステップとを含んでいる。保守指令発報ステップは、連続張力データに基づいて、各ロープ１１の張力が張力許容値から外れているかどうかを判定し、張力許容値から外れている場合には、保守作業が必要であることを発報するステップである。
　実施の形態５の状態監視プログラムは、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
　また、実施の形態５の記録媒体は、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるエレベータの状態監視プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体である。状態監視プログラムは、読取可能な形式で記録媒体としての記憶媒体（例えば、図３３のメモリ２０２）に記憶される。そして、記憶媒体から読み取られた状態監視プログラムに記載された処理がコンピュータにより実行される。
　このような状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置では、最大張力が張力許容値を超えている場合に、保守指令が発報される。このため、より適切なタイミングで各ロープ１１の張力を調整することができ、各ロープ１１の寿命が短くなることを抑制することができる。
　また、保守作業を過剰に実施することが抑制され、保守作業員の配置の適正化を図ることができる。
　また、保守作業対象をより明確にすることができ、保守作業時間を短縮することができる。
　また、保守作業のタイミングが適正化されることにより、エレベータの性能劣化により振動、異音等が生じることを抑制できる。
　なお、実施の形態５における張力許容値は、最小許容値であっても、最大許容値と最小許容値との両方であってもよい。
　実施の形態６．
　次に、実施の形態６について説明する。実施の形態６による状態監視装置の基本的な構成は、図１４と同様である。また、実施の形態６の状態監視装置は、サーバである。
　保守作業対象であるエレベータは、予め設定された周期で、各ロープ１１の張力を測定し、離散張力データとして送信する。状態監視装置は、通信ネットワーク回線を介して、離散張力データを受信する。
　図２４は、実施の形態６による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。監視装置本体２０は、ステップＳ５０１において、通信ネットワーク回線を介して、離散張力データを取得する。ロープ仕様に関するデータと、溝削れ量に関するデータとは、監視装置本体２０に予め保存されている。
　この後、監視装置本体２０は、連続張力データを算出するが、図２４では省略されている。また、監視装置本体２０は、ステップＳ５０２において、経年変化データを抽出する。経年変化データは、張力モデルに入力される複数のパラメータのうち、経年的に変化するパラメータの現在の値である。
　経年的に変化するパラメータとしては、ロープ１１のヤング率Ｅ、ロープ１１の断面積Ａ、溝削れ量などが挙げられる。これらのパラメータの現在値は、実施の形態２及び実施の形態３に示した方法により同定することができる。
　次に、監視装置本体２０は、ステップＳ５０３において、経年変化データに異常があるかどうかを判定する。監視装置本体２０には、経年変化するパラメータ毎に経年変化許容値が設定されている。監視装置本体２０は、経年変化する各パラメータと対応する経年変化許容値とを比較する。
　監視装置本体２０は、経年変化データに異常がある場合、即ち経年変化許容値を超えるパラメータがある場合、ステップＳ５０４において、保守指令を発報する。経年変化データに異常がなければ、監視装置本体２０は、次の離散張力データの受信を待つ。
　実施の形態６による状態監視方法は、実施の形態１と同様の張力算出ステップと、経年変化監視ステップとを含んでいる。経年変化監視ステップは、複数のパラメータのうち経年変化するパラメータが経年変化許容値から外れているかどうかを判定し、経年変化許容値から外れている場合には、保守作業が必要であることを発報するステップである。
　実施の形態６の状態監視プログラムは、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
　また、実施の形態６の記録媒体は、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるエレベータの状態監視プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体である。状態監視プログラムは、読取可能な形式で記録媒体としての記憶媒体（例えば、図３３のメモリ２０２）に記憶される。そして、記憶媒体から読み取られた状態監視プログラムに記載された処理がコンピュータにより実行される。
　このような状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置では、ロープ１１及び滑車１０の少なくともいずれか一方の劣化を早期に検出し、より適切なタイミングで保守作業を実施することができる。
　実施の形態７．
　次に、実施の形態７について説明する。実施の形態７による状態監視装置の基本的な構成は、図１４と同様である。また、実施の形態７の状態監視装置は、サーバである。
　離散張力データと、溝削れ量に関するデータとは、通信ネットワーク回線を介して、保守作業現場から状態監視装置に送信される。保守作業現場における状態監視装置とのデータの送受信は、保守作業員が携帯する通信機器、又はエレベータの制御盤によって行われる。
　ロープ仕様に関する複数種のデータは、実施の形態７では、固定値として張力モデルに組み込まれている。即ち、ロープ仕様に関する複数種のデータは、記憶部２２により監視装置本体２０に予め保存されている。
　図２５は、実施の形態７による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。監視装置本体２０は、エレベータの保守点検時に、図２５に示す調整量送信処理を実行する。
　監視装置本体２０は、ステップＳ６０１において、通信ネットワーク回線を介して、離散張力データと、溝削れ量に関するデータとを取得する。離散張力データと、溝削れ量に関するデータとは、保守作業現場から通信ネットワーク回線を介して監視装置本体２０に送信される。
　この後、監視装置本体２０は、連続張力データを算出するが、図２５では省略されている。また、監視装置本体２０は、ステップＳ６０２において、滑車１０における溝の深さの最大値と最小値との差である最大差を算出する。
　続いて、監視装置本体２０は、ステップＳ６０３において、最大差が最大差許容値を超えているかどうかを判定する。監視装置本体２０には、最大差許容値が予め設定されている。
　監視装置本体２０は、最大差が最大差許容値を超えている場合、ステップＳ６０４において、各ロープ１１の張力の調整量を算出する。そして、監視装置本体２０は、通信ネットワーク回線を介して、張力の調整量を送信する。
　監視装置本体２０は、複数の溝の深さが均等な値に近付くように、各ロープ１１の張力の調整量を算出する。
　具体的には、監視装置本体２０は、溝削れ量の大きい溝に対応するロープ１１の張力を低くし、溝削れ量の小さい溝に対応するロープ１１の張力を高くするように、調整量を算出する。ロープ１１の張力を高くすることにより、張力の調整後に、対応する溝の溝削れ量が大きくなる。ロープ１１の張力を低くすることにより、張力の調整後に、対応する溝の溝削れ量は小さくなる。
　保守作業員は、受信した調整量に基づいて、各ロープ１１の張力を調整する。
　監視装置本体２０は、ステップＳ６０３において、最大差が最大差許容値以下になっていれば、調整量送信処理を終了する。
　実施の形態７による状態監視方法は、実施の形態１と同様の張力算出ステップと、調整量送信ステップとを含んでいる。調整量送信ステップは、複数の溝の深さの最大差が最大差許容値から外れているかどうかを判定し、最大差許容値から外れている場合には、算出した張力の調整量を送信するステップである。
　実施の形態７の状態監視プログラムは、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
　また、実施の形態７の記録媒体は、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるエレベータの状態監視プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体である。状態監視プログラムは、読取可能な形式で記録媒体としての記憶媒体（例えば、図３３のメモリ２０２）に記憶される。そして、記憶媒体から読み取られた状態監視プログラムに記載された処理がコンピュータにより実行される。
　このような状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置では、最大差が最大差許容値を超えている場合に、張力の調整量が保守作業現場に送信される。このため、張力の調整作業を容易に行うことができ、保守作業時間の短縮を図ることができる。
　また、複数の溝の深さを徐々に均等な値に近付けることができ、滑車１０の長寿命化を図ることができる。また、滑車１０の長寿命化により滑車交換及び溝の機械加工作業の手間を軽減することができる。
　また、溝の深さの差によって生じる複数のロープ１１の張力差を抑制することができ、各ロープ１１の長寿命化を図ることもできる。
　図２６は、実施の形態７の変形例による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。
　変形例による監視装置本体２０は、ステップＳ７０１において、離散張力データと、溝削れ量に関するデータとを取得する。
　この後、監視装置本体２０は、連続張力データを算出するが、図２６では省略されている。また、監視装置本体２０は、ステップＳ７０２において、複数の溝の深さの平均値を算出するとともに、最も深い溝に対応するロープ１１のロープ番号ｉと、最も浅い溝に対応するロープ１１のロープ番号ｊとを選択する。
　続いて、監視装置本体２０は、ステップＳ７０３において、深さ差許容値を用いて、張力の調整が必要かどうかを判定する。監視装置本体２０には、深さ差許容値が予め設定されている。
　具体的には、監視装置本体２０は、ステップＳ７０３において、最も深い溝の深さと平均値との差が深さ差許容値を超えているかどうかを判定する。そして、深さ差許容値を超えている場合、監視装置本体２０は、ステップＳ７０４において、ロープ番号ｉのロープ１１に対する張力の調整量として－ΔＴを仮設定する。
　また、監視装置本体２０は、ステップＳ７０３において、最も浅い溝の深さと平均値との差が深さ差許容値を超えているかどうかを判定する。そして、深さ差許容値を超えている場合、監視装置本体２０は、ステップＳ７０４において、ロープ番号ｊのロープ１１に対する張力の調整量として＋ΔＴを仮設定する。
　最も深い溝の深さと平均値との差も、最も浅い溝の深さと平均値との差も深さ差許容値を超えていなければ、監視装置本体２０は、張力の調整が不要であると判定して、その回の処理を終了する。
　張力の調整量ΔＴを与えると、全体のロープ張力挙動が変化し、調整後の最大張力が最大許容値を超える可能性がある。このため、監視装置本体２０は、ステップＳ７０５において、仮設定した調整量に基づいて、連続張力データを算出する。そして、監視装置本体２０は、最大張力が最大許容値以下であるかどうかを判定する。
　最大張力が最大許容値を超える場合、監視装置本体２０は、ステップＳ７０７において、調整量を低減する。例えば、仮設定した調整量が＋ΔＴである場合、調整量の仮設定値を＋ΔＴ－ｔに補正する。また、仮設定した調整量が－ΔＴである場合、調整量の仮設定値を－ΔＴ＋ｔに補正する。低減量ｔは、ΔＴよりも小さい値である。
　監視装置本体２０は、最大張力が最大許容値以下になるまで、ステップＳ７０５からステップＳ７０７までの処理を繰り返す。
　最大張力が最大許容値以下であれば、監視装置本体２０は、ステップＳ７０８において、調整量を本設定し、ロープ番号と調整量とを関連付けた張力調整情報を、通信ネットワーク回線を介して、エレベータに送信する。
　保守作業員は、受信した調整量に基づいて、各ロープ１１の張力を調整する。張力を下げることにより、溝に作用する面圧が低下するため、溝の削れ速度を下げることができる。また、張力を上げることにより、溝に作用する面圧が上昇するため、溝の削れ速度を上げることができる。
　実施の形態７の変形例による状態監視方法は、実施の形態１と同様の張力算出ステップと、調整量送信ステップとを含んでいる。調整量送信ステップでは、最も深い溝の深さと平均値との差、及び最も浅い溝の深さと平均値との差の少なくともいずれか一方が深さ差許容値を超えているかどうかが判定される。そして、深さ差許容値を超えている場合、張力調整情報が送信される。
　実施の形態７の変形例による状態監視プログラムは、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
　また、実施の形態７の変形例による記録媒体は、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるエレベータの状態監視プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体である。状態監視プログラムは、読取可能な形式で記録媒体としての記憶媒体（例えば、図３３のメモリ２０２）に記憶される。そして、記憶媒体から読み取られた状態監視プログラムに記載された処理がコンピュータにより実行される。
　このような状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置でも、張力の調整作業を容易に行うことができ、保守作業時間の短縮を図ることができる。
　また、仮設定した調整量に基づいて、連続張力データが算出され、最大張力が最大許容値以下になるように調整量が補正される。このため、適切な張力変動の範囲内において、溝削れ量の均一化を図ることができる。
　なお、図２２に示した実施の形態４の第２変形例と同様に、実施の形態７の状態監視装置は、サーバではなく、保守作業員が携帯するポータブル計算機であってもよい。
　また、実施の形態４、７における調整量送信ステップでは、調整量を送信する前に、張力調整用のねじのねじ代、ロープ安全率等の点から、調整量での調整が実現可能であるかどうかが判定されてもよい。そして、実現不可であると判定された場合には、調整不可である旨が報知されてもよい。調整不可である旨が報知されることにより、保守作業員は、各溝を機械加工したり、滑車１０を交換したりすることができる。
　実施の形態８．
　次に、実施の形態８について説明する。実施の形態８による状態監視装置の基本的な構成は、図１４と同様である。
　図２７は、実施の形態８の状態監視装置による保守時期算出処理を示すフローチャートである。
　保守時期算出処理は、経時変化関数に基づいて推定値を算出し、推定値を用いて算出した連続張力データに基づいて保守時期を算出する。保守時期は、保守作業が必要となる時期である。
　経時変化関数は、かご１２の走行による推定対象パラメータの経時的な変化を示す関数である。推定対象パラメータは、複数のパラメータのうちの少なくともいずれか１つである。経時変化関数は、例えば試験評価結果から得られ、監視装置本体２０に予め保存されている。推定値は、推定対象パラメータの将来の値である。
　実施の形態８の推定対象パラメータは、溝削れ量である。実施の形態８の経時変化関数は、溝摩耗関数である。溝摩耗関数は、かご１２の走行距離と各溝における溝削れ量との関係を示す関数である。推定値は、将来の溝削れ量の値である。
　監視装置本体２０は、ステップＳ８０１において、離散張力データ、及び溝削れ量に関するデータを取得する。ロープ仕様に関する複数種のデータは、実施の形態８では、固定値として張力モデルに組み込まれている。
　続いて、監視装置本体２０は、ステップＳ８０２において、異なる走行距離に対応する複数の推定値を算出する。そして、監視装置本体２０は、ステップＳ８０３において、複数の推定値にそれぞれ対応する複数の連続張力データを算出する。
　この後、監視装置本体２０は、ステップＳ８０４において、保守時期を算出する。具体的には、監視装置本体２０は、各連続張力データから最大張力を求め、最大張力が最大許容値を超える走行距離を選択する。そして、選択した走行距離から設定距離を差し引いた距離、又は選択した走行距離に安全率を掛けた距離を保守時期とする。安全率は、１未満の正の値である。
　図２８は、実施の形態８の状態監視装置による保守時期監視処理を示すフローチャートである。
　保守時期監視処理は、かご１２の累計の走行距離に基づいて、保守時期に到達したかどうかを監視する処理である。
　かご１２の累計の走行距離は、かご起動回数とエレベータの稼働日数とから算出することができる。かご起動回数は、１日の間にエレベータが乗客に対してサービスする回数であり、例えば、エレベータ納入時に事前に想定した回数、実稼働データ等に基づいた一定期間の平均起動回数である。また、かご１２の累計の走行距離は、エレベータの制御盤から実際の走行距離に関する情報を受信することによっても、取得することができる。
　監視装置本体２０は、ステップＳ８０５において、連続張力データの算出に必要なデータと、かご１２の累計の走行距離に関するデータとを取得する。そして、監視装置本体２０は、ステップＳ８０６において、連続張力データを算出する。
　続いて、監視装置本体２０は、ステップＳ８０７において、保守時期算出処理によって算出された保守時期に到達したかどうかを判定する。
　保守時期に到達していない場合、監視装置本体２０は、ステップＳ８０８において、修正可能なパラメータのデータを修正する。これにより、将来の累計の走行距離における連続張力データの精度が向上する。
　保守時期に到達した場合、監視装置本体２０は、ステップＳ８０９において、保守時期に到達したことを管理室に発報する。
　実施の形態８による状態監視方法は、実施の形態１と同様の張力算出ステップと、保守時期算出ステップと、保守時期監視ステップとを含んでいる。保守時期算出ステップは、溝摩耗関数に基づいて、将来の溝削れ量の推定値を算出し、推定値を用いて算出した連続張力データに基づいて保守時期を算出するステップである。保守時期監視ステップは、かご１２の累計の走行距離に基づいて、保守時期に到達したかどうかを監視するステップである。
　実施の形態８の状態監視プログラムは、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
　また、実施の形態８の記録媒体は、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるエレベータの状態監視プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体である。状態監視プログラムは、読取可能な形式で記録媒体としての記憶媒体（例えば、図３３のメモリ２０２）に記憶される。そして、記憶媒体から読み取られた状態監視プログラムに記載された処理がコンピュータにより実行される。
　このような状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置では、保守作業が必要となる時期を事前に推定することができるため、保守計画を効率的に設定することができ、保守員の負荷を適正化することができる。
　また、保守時期に到達したかどうかが監視されるため、保守作業をより確実に実施することができ、エレベータをより適切な状態に保つことができる。
　次に、実施の形態８の変形例について説明する。実施の形態８の変形例による状態監視装置の基本的な構成は、図１４と同様である。
　図２９は、実施の形態８の変形例における張力モデルと入出力データとの関係を示す説明図である。ロープ仕様に関する複数種のデータには、ヤング率Ｅ、断面積Ａ、ロープ径ｄ、線密度ρ、ロープ本数Ｎ、シャックル剛性ｋｓなどが含まれる。実施の形態８の変形例では、ロープ仕様に関する複数種のデータと、離散張力データとを張力モデルに代入することで各溝削れ量を算出する。実施の形態８の変形例における張力モデルと入出力データとの関係は、溝削れ量を算出する点が、実施の形態８の張力モデルと入出力データとの関係と相違する。
　図３０は、実施の形態８の変形例による保守時期監視処理を示すフローチャートである。保守時期監視処理は、かご１２の累計の走行距離に基づいて、走行距離に応じた溝削れ量及び連続張力データを算出し、保守時期に到達したかどうかを監視する処理である。
　監視装置本体２０は、ステップＳ８０５ａにおいて、連続張力データの算出に必要なデータと、かご１２の累計の走行距離に関するデータとを取得する。そして、監視装置本体２０は、ステップＳ８０５ｂにおいて、図２９の処理によりかご１２の累計の走行距離に応じた溝削れ量を算出する。そして、ステップＳ８０６において、算出された溝削れ量と、ステップＳ８０５ａにおいて取得した連続張力データの算出に必要なデータと、かご１２の累計の走行距離に関するデータとを用いて、連続張力データを算出する。
　続いて、監視装置本体２０は、ステップＳ８０７において、保守時期算出処理によって算出された保守時期に到達したかどうかを判定する。
　保守時期に到達していない場合、監視装置本体２０は、ステップＳ８０８において、修正可能なパラメータのデータを修正する。これにより、将来の累計の走行距離における連続張力データの精度が向上する。
　保守時期に到達した場合、監視装置本体２０は、ステップＳ８０９において、保守時期に到達したことを管理室に発報する。
　実施の形態８の変形例による状態監視方法は、実施の形態１と同様の張力算出ステップと、保守時期算出ステップと、保守時期監視ステップとを含んでいる。保守時期算出ステップは、溝摩耗関数に基づいて、将来の溝削れ量の推定値を算出し、推定値を用いて算出した連続張力データに基づいて保守時期を算出するステップである。保守時期監視ステップは、かご１２の累計の走行距離に基づいて、保守時期に到達したかどうかを監視するステップである。
　実施の形態８の変形例による状態監視プログラムは、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
　また、実施の形態８の変形例による記録媒体は、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるエレベータの状態監視プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体である。状態監視プログラムは、読取可能な形式で記録媒体としての記憶媒体（例えば、図３３のメモリ２０２）に記憶される。そして、記憶媒体から読み取られた状態監視プログラムに記載された処理がコンピュータにより実行される。
　実施の形態８の変形例による状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置によれば、上記した実施の形態８と同様の効果を得ることができる。
　また、実施の形態８の変形例によれば、溝削れ量の計測作業を省略することができるため、保守員の作業負荷を軽減することができる。
　実施の形態９．
　次に、実施の形態９について説明する。実施の形態９による状態監視装置の基本的な構成は、図１４と同様である。
　また、実施の形態９の状態監視装置は、図２７と同様の保守時期算出処理と、図２８と同様の保守時期監視処理とを実行する。但し、実施の形態９では、図２７のステップＳ８０３が省略される。
　実施の形態９の推定対象パラメータは、各ロープ１１におけるヤング率Ｅ及び断面積Ａである。実施の形態９の経時変化関数は、ロープ経時関数である。ロープ経時関数は、かご１２の走行距離と、ヤング率Ｅ及び断面積Ａとの関係を示す関数である。推定値は、各ロープ１１における将来のヤング率Ｅの値及び将来の断面積Ａの値である。
　監視装置本体２０は、図２７のステップＳ８０１において、離散張力データ、及びロープ仕様に関する複数種のデータを取得する。
　続いて、監視装置本体２０は、ステップＳ８０２において、異なる走行距離に対応する複数の推定値を算出する。
　この後、監視装置本体２０は、ステップＳ８０４において、保守時期を算出する。具体的には、監視装置本体２０は、ヤング率Ｅ及び断面積Ａのいずれかが許容値を外れる走行距離を選択する。そして、選択した走行距離から設定距離を差し引いた距離、又は選択した走行距離に安全率を掛けた距離を保守時期とする。
　保守時期監視処理は、実施の形態８と同様である。
　実施の形態９による状態監視方法は、実施の形態１と同様の張力算出ステップと、保守時期算出ステップと、保守時期監視ステップとを含んでいる。保守時期算出ステップは、ロープ経時関数に基づいて、将来のヤング率Ｅの値及び将来の断面積Ａの値の推定値を算出し、推定値に基づいて保守時期を算出するステップである。保守時期監視ステップは、かごの累計の走行距離に基づいて、保守時期に到達したかどうかを監視するステップである。
　実施の形態９の状態監視プログラムは、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
　また、実施の形態９の記録媒体は、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるエレベータの状態監視プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体である。状態監視プログラムは、読取可能な形式で記録媒体としての記憶媒体（例えば、図３３のメモリ２０２）に記憶される。そして、記憶媒体から読み取られた状態監視プログラムに記載された処理がコンピュータにより実行される。
　このような状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置では、保守作業が必要となる時期を事前に推定することができるため、保守計画を効率的に設定することができ、保守員の負荷を適正化することができる。
　また、保守時期に到達したかどうかが監視されるため、保守作業をより確実に実施することができ、エレベータをより適切な状態に保つことができる。
　なお、実施の形態８、９において、経時変化関数を更新する関数更新処理が実行されてもよい。具体的には、関数更新処理では、設定距離が予め設定されるとともに、設定距離に達したときの推定値が経時変化関数を用いて予め算出される。そして、かご１２の累計の走行距離が設定距離に達したときに、推定対象パラメータの現在の測定値又は推定値と、予め算出された推定値との差分が算出される。この差分が小さくなるように、経時変化関数が更新される。
　また、更新した経時変化関数は、サーバにアップロードされてもよい。サーバには、多くのエレベータから収集された複数の溝摩耗関数がエレベータタイプ毎に保存されており、これらのデータから、経時変化関数が最適化される。最適化された経時変化関数は、サーバから各エレベータに転送されて、各エレベータにおいて溝摩耗関数が最新状態に更新される。
　このように、経時変化関数が更新され続けることにより、経時変化関数の精度を向上させることができ、推定値の精度を向上させることができる。これにより、より適正な保守時期を設定することができる。
　実施の形態１０．
　次に、実施の形態１０について説明する。実施の形態１０による状態監視装置の基本的な構成は、図１４と同様である。また、実施の形態１０の状態監視装置は、サーバである。
　監視装置本体２０には、各溝の加工量がパラメータとして保存されている。加工量の初期値は、０である。
　図３１は、実施の形態１０による状態監視装置の動作の一部を示すフローチャートである。監視装置本体２０は、ステップＳ９０１において、通信ネットワーク回線を介して、離散張力データ、ロープ仕様に関する複数種のデータ、溝削れ量に関するデータ等を取得する。ロープ仕様に関する複数種のデータのうちの一部、例えばロープ径ｄは固定値であってもよい。
　続いて、監視装置本体２０は、ステップＳ９０２において、連続張力データを算出する。
　この後、監視装置本体２０は、ステップＳ９０３において、張力状態が基準値以下であるかどうかを判定する。具体的には、監視装置本体２０は、最大張力及び張力の変動量のそれぞれが予め設定されている基準値以下であるかどうかを判定する。
　張力状態が基準値以下であれば、監視装置本体２０は、ステップＳ９０４において、溝の加工量を設定し、設定した加工量をエレベータに送信し、処理を終了する。保守作業員は、送信された加工量に応じて、各溝を機械的に加工する。加工量が初期値である０であれば、加工不要となる。
　張力状態が基準値を超えている場合、監視装置本体２０は、ステップＳ９０５において、各溝の加工量を設定量だけ増加させて更新する。
　そして、監視装置本体２０は、ステップＳ９０６において、更新された加工量の加工が実現可能であるかどうかを判定する。
　具体的には、監視装置本体２０は、更新された加工量の加工に必要な作業時間が設定時間以下であるかどうかを判定し、設定時間以下であれば、実現可能であると判定し、設定時間を超える場合、実現不可であると判定する。
　また、監視装置本体２０は、更新された加工量の加工により、滑車１０の強度が設定強度以上であるかどうかを判定し、設定強度以上であれば、実現可能であると判定し、設定強度未満であれば、実現不可であると判定する。
　更新された加工量の加工が実現可能であれば、監視装置本体２０は、ステップＳ９０１の処理に戻る。そして、監視装置本体２０は、ステップＳ９０２において、更新された加工量を考慮した上で、連続張力データを算出する。監視装置本体２０は、張力状態が基準値以下になるまで、上記の処理を繰り返す。
　更新された加工量の加工が実現不可能である場合、加工量を増加させても張力状態を基準値以下にすることが困難であるため、監視装置本体２０は、ステップＳ９０７において、機器交換指令をエレベータに送信し、処理を終了する。
　実施の形態１０による状態監視方法は、実施の形態１と同様の張力算出ステップと、機械加工判定ステップと、加工量設定ステップとを含んでいる。機械加工判定ステップは、連続張力データに基づいて、各溝に機械加工を施す必要があるかどうかを判定するステップである。加工量設定ステップは、機械加工を施す必要があると判定した場合に、加工量を設定するステップである。
　実施の形態１０の状態監視プログラムは、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
　また、実施の形態１０の記録媒体は、上記の状態監視方法をコンピュータに実行させるエレベータの状態監視プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体である。状態監視プログラムは、読取可能な形式で記録媒体としての記憶媒体（例えば、図３３のメモリ２０２）に記憶される。そして、記憶媒体から読み取られた状態監視プログラムに記載された処理がコンピュータにより実行される。
　このような状態監視方法、状態監視プログラム、記録媒体、及び状態監視装置では、各溝に対する機械加工が必要であるかが判定され、必要な場合に加工量が設定される。このため、滑車１０に対する保守作業の効率を向上させることができる。
　また、加工量設定ステップでは、機械加工が実現可能かどうかを判定し、実現不可の場合には、機器交換指令を送信する。このため、より適切な時期に機器の交換を実施することができる。
　なお、実施の形態１～１０において、張力モデルの入力データとしての複数のパラメータには、上記以外のデータとして、かご１２の積載履歴データ、かご１２の実際の走行履歴データ、摩擦状態に関するデータ等が含まれてもよい。これにより、推定精度を向上させることができる。
　積載履歴データは、かご１２の走行毎の積載量に関するデータである。走行履歴データは、かご１２の走行毎の走行距離に関するデータであり、滑車１０の回転数から得ることができる。摩擦状態に関するデータは、滑車１０とロープ１１との間の摩擦係数に関するデータであり、潤滑油の粘度、使用環境の温度、使用環境の湿度、滑車１０とロープ１１との間の面圧等の少なくともいずれか１つをパラメータとする関数から得ることができる。
　また、経時変化関数には、かご１２の積載履歴データ、かご１２の実際の走行履歴データ、かご１２の加減速履歴データ等のパラメータが含まれてもよい。これにより、連続張力データをより正確に推定することで、各部品の経年変化の度合いをより正確に推定することができる。加減速履歴データは、かご１２の走行毎に、かご１２が加減速した位置に関するデータである。
　また、経年変化関数には、パラメータとして、ロープ１１の各部位における曲げ回数が含まれてもよい。これにより、ロープ１１の各部位における経年変化の度合いをより正確に推定することができる。
　また、離散張力データの取得方法は、張力測定装置２５による測定に限らない。例えば、打振動法により取得したロープ１１の振動周期から張力値に換算してもよい。
　また、この開示におけるロープは、広義の意味のロープであり、例えばかごを吊り下げるベルトも含む。
　また、エレベータは、機械室を有するエレベータ、機械室レスエレベータ、ダブルデッキエレベータ、ワンシャフトマルチカー方式のエレベータ等であってもよい。ワンシャフトマルチカー方式は、上かごと、上かごの真下に配置された下かごとが、それぞれ独立して共通の昇降路を昇降する方式である。
　また、実施の形態２～１０は、適宜組み合わせて実施することができる。
　一例として、実施の形態８と実施の形態９とを組み合わせて実施してもよい。この場合、監視装置本体２０は、ロープ１１における将来のヤング率Ｅの値及び将来の断面積Ａの値と、滑車１０における将来の溝削れ量の値とを用いて、連続張力データの算出を行う。このため、将来の累計の走行距離における連続張力データを、より高精度に算出することができ、保守時期到達の判定精度が向上する。
　また、別の例として、実施の形態６と、実施の形態８と、実施の形態９とを組み合わせて実施してもよい。この場合、監視装置本体２０は、ロープ１１における将来のヤング率Ｅの値及び将来の断面積Ａの値と、滑車１０における将来の溝削れ量の値とを用いて、連続張力データの算出を行う。さらに、監視装置本体２０は、経年的に変化するパラメータ（将来のヤング率Ｅの値、将来の断面積Ａの値、将来の溝削れ量の値）に対して、経年変化データに異常があるかどうかを判定する。これにより、保守時期に到達した際に、経年的に変化するパラメータのうち、どのパラメータが経年変化許容値に達しているかがわかるため、ロープ１１と滑車１０のどちらが劣化しているかを判定することができる。このため、劣化している箇所を早期に判定でき、保守作業の効率を向上させることができる。
　また、別の例として、実施の形態７と実施の形態１０とを組み合わせて実施してもよい。この場合、監視装置本体２０は、実施の形態１０の状態監視装置の動作において、図３１のステップＳ９０６で、更新された加工量の加工に必要な時間が設定時間を超え実現不可と判定された場合に、実施の形態７に示した処理により、複数の溝の深さが均等な値に近づくように各ロープ１１の張力の調整量を算出する。保守作業員は、受信した調整量に基づいて、各ロープ１１の張力を調整する。このように、実施の形態７と実施の形態１０とを組み合わせて実施することで、各溝の加工に必要な作業時間が確保できない場合においても、各溝の溝深さが所望の状態になるように、溝深さを調整することができる。
　上記の実施の形態の組み合せは例であり、その他の組合せで実施してもよい。
　また、実施の形態１～１０の監視装置本体２０の各機能は、処理回路によって実現される。図３２は、実施の形態１～１０の監視装置本体２０の各機能を実現する処理回路の第１例を示す構成図である。第１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、監視装置本体２０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３３は、実施の形態１～１０の監視装置本体２０の各機能を実現する処理回路の第２例を示す構成図である。第２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、監視装置本体２０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。
　１０　滑車、１１　ロープ、１２　かご、１３　釣合おもり、２０　監視装置本体。

Claims (19)

  1. 　複数の溝を有する滑車に巻き掛けられており、かつ、かごと釣合おもりとを吊り下げている複数本のロープのそれぞれについて、前記滑車に対する巻き取り側部分と繰り出し側部分とをそれぞれバネとしてモデル化し、複数の運動方程式から成る張力モデルを用いて前記複数本のロープのそれぞれの張力を算出する張力算出ステップ
    　を含み、
    　前記張力モデルは、
    　前記かごが昇降路内の測定位置に位置している状態における各前記ロープの張力の実測値を含む離散張力データと、複数のパラメータと、を入力データとし、
    　前記測定位置以外の位置に前記かごが位置している状態における各前記ロープの張力の推定値を含む各前記ロープの張力の連続したデータである連続張力データを出力データとし、
    　前記張力モデルにおいて、各前記巻き取り側部分及び各前記繰り出し側部分における滑車側端部に与える変位量は、前記滑車による巻き取り量から、前記巻き取り量のうちのロープ伸び量を引いた値であるロープ自由長とするエレベータの状態監視方法。
  2. 　前記張力モデルは、前記パラメータとして、各前記溝の深さの実測値を入力データとする請求項１記載のエレベータの状態監視方法。
  3. 　前記ロープ伸び量は、前記ロープ自由長と、前記巻き取り側部分の張力とに比例する値である請求項１又は請求項２に記載のエレベータの状態監視方法。
  4. 　前記ロープ自由長は、前記巻き取り量と前記巻き取り側部分の張力との関数である請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエレベータの状態監視方法。
  5. 　前記巻き取り側部分の長さ、及び前記繰り出し側部分の長さは、前記ロープ自由長から算出される請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のエレベータの状態監視方法。
  6. 　前記巻き取り側部分の張力は、前記巻き取り側部分の上端と下端との変位差から算出され、
    　前記繰り出し側部分の張力は、前記繰り出し側部分の上端と下端との変位差から算出される請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のエレベータの状態監視方法。
  7. 　前記巻き取り側部分のロープ剛性は、前記ロープのヤング率、前記ロープの断面積、及び前記巻き取り側部分の長さの関数であり、
    　前記繰り出し側部分のロープ剛性は、前記ロープのヤング率、前記ロープの断面積、及び前記繰り出し側部分の長さの関数である請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のエレベータの状態監視方法。
  8. 　前記連続張力データと前記離散張力データとの差分が差分閾値以上である場合に、前記連続張力データと前記離散張力データとが一致するように、前記複数のパラメータのうちの少なくとも１つを更新するパラメータ値更新ステップ
    　をさらに含む請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のエレベータの状態監視方法。
  9. 　前記複数のパラメータ及び前記連続張力データの少なくともいずれか一方に基づいて、算出した前記張力の調整量、又は予め設定された前記張力の調整量を送信する調整量送信ステップ
    　をさらに含む請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のエレベータの状態監視方法。
  10. 　前記調整量送信ステップでは、前記調整量を送信する前に、前記調整量での調整が実現可能であるかどうかを判定し、実現不可であると判定した場合には、調整不可である旨を発報する請求項９記載のエレベータの状態監視方法。
  11. 　前記連続張力データに基づいて、各前記ロープの張力が張力許容値から外れているかどうかを判定し、前記張力許容値から外れている場合には、保守作業が必要であることを発報する保守指令発報ステップ
    　をさらに含む請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載のエレベータの状態監視方法。
  12. 　前記複数のパラメータのうちの少なくともいずれか１つパラメータが経年変化許容値から外れているかどうかを判定し、前記経年変化許容値から外れている場合には、保守作業が必要であることを発報する経年変化監視ステップ
    　をさらに含む請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載のエレベータの状態監視方法。
  13. 　前記かごの走行による前記複数のパラメータのうちの少なくともいずれか１つである推定対象パラメータの経時的な変化を示す経時変化関数に基づいて、前記推定対象パラメータの将来の値である推定値を算出し、前記推定値を用いて算出した前記連続張力データに基づいて、保守作業が必要となる時期である保守時期を算出する保守時期算出ステップ
    　をさらに含む請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載のエレベータの状態監視方法。
  14. 　前記かごの累計の走行距離に基づいて、前記保守時期に到達したかどうかを監視する保守時期監視ステップ
    　をさらに含む請求項１３記載のエレベータの状態監視方法。
  15. 　前記連続張力データに基づいて、各前記溝に機械加工を施す必要があるかどうかを判定する機械加工判定ステップ、及び
    　前記機械加工を施す必要があると判定した場合に、加工量を設定する加工量設定ステップ
    　をさらに含む請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載のエレベータの状態監視方法。
  16. 　前記加工量設定ステップでは、前記機械加工が実現可能かどうかを判定し、実現不可の場合には、機器交換指令を送信する請求項１５記載のエレベータの状態監視方法。
  17. 　請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載の状態監視方法をコンピュータに実行させるエレベータの状態監視プログラム。
  18. 　請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載の状態監視方法をコンピュータに実行させるエレベータの状態監視プログラムを記録した、記録媒体。
  19. 　複数の溝を有する滑車に巻き掛けられており、かつ、かごと釣合おもりとを吊り下げている複数本のロープのそれぞれについて、前記滑車に対する巻き取り側部分と繰り出し側部分とをそれぞれバネとしてモデル化し、複数の運動方程式から成る張力モデルを用いて前記複数本のロープのそれぞれの張力を算出する監視装置本体
    　を備え、
    　前記張力モデルは、
    　前記かごが昇降路内の測定位置に位置している状態における各前記ロープの張力の実測値を含む離散張力データと、複数のパラメータと、を入力データとし、
    　前記測定位置以外の位置に前記かごが位置している状態における各前記ロープの張力の推定値を含む各前記ロープの張力の連続したデータである連続張力データを出力データとし、
    　前記張力モデルにおいて、各前記巻き取り側部分及び各前記繰り出し側部分における前記滑車側端部に与える変位量は、前記滑車による巻き取り量から、前記巻き取り量のうちのロープ伸び量を引いた値であるロープ自由長であるエレベータの状態監視装置。
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