DE60125238T2

DE60125238T2 - Verfahren zur überwachung des türenmechanismus für einen aufzug

Info

Publication number: DE60125238T2
Application number: DE60125238T
Authority: DE
Inventors: Pekka PERÄLÄ; Riitta Partanen-Jokela; Seppo Suur-Askola; Pekka Torenius
Original assignee: Kone Corp
Current assignee: Kone Corp
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2001-10-08
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2021-10-09
Also published as: ES2274904T3; US6854565B2; DK1353868T3; FI20002390A0; ATE348070T1; EP1353868B1; US20030217894A1; AU2001293903A1; WO2002036476A1; EP1353868A1; DE60125238D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Überwachung des Zustandes einer Aufzugstür und die Bestimmung der Notwendigkeit einer Wartung.
Der Zweck einer präventiven Wartung einer Aufzugstüre besteht darin, die Verschlechterung ihres Zustands und ihrer Tätigkeit durch Umwelteinflüsse, Benutzung und Abnutzung zu verringern. Umweltfaktoren und eine Benutzung, die stärker als angenommen ist, beschleunigen die Abnutzung der Türe und können zu Fehlern führen. Z.B. kann der Transport von großen und schweren Objekten in einem Aufzug, der für Passagierservice vorgesehen ist, darin resultieren, dass Befestigungen sich lösen, Einstellungen sich ändern und die Qualität des Türbetriebs verschlechtert wird. Staub, Schmutz und Temperatur sind Umweltfaktoren, die den Zustand der Installation und die Geschwindigkeit des Abnutzungsprozesses beeinflussen. Wenn die zeitige Wartung von Aufzugtüren vernachlässigt wird, können daraus Fehler der Türen resultieren, so dass die Passagiere den Aufzug nicht länger benutzen können oder die Qualität der Benutzung des Aufzugs entscheidend abfällt, z.B. die Türen zu viel Lärm verursachen, wenn sie betätigt werden oder ihre Betätigung langsamer wird. Unerwartete Fehler treten auf, die den Aufzug stoppen, z.B. Fehler elektronischer Komponenten und von Vandalismus. Die Zeitplanung präventiver Wartung basiert konventionellerweise entweder auf regulärer Wartung in bestimmten Intervallen oder in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Benutzung, z.B. von der aufgelaufenen Anzahl von Tür-Öffnungs- und Schließbewegungen.
Z.B. werden in dem Patent US 4,512,442 von Moore et al. bekannte Systeme benutzt, um die Anzahl der Türöffnungen und Türschließungen zu zählen und die Anzahl zu einem Wartungszentrum zu senden, um die Wartung zeitlich zu organisieren. Die zeitliche Organisation basiert auf dem Ausmaß der Benutzung und kann einjustiert werden durch Berücksichtigung des Gebäudetyps. Einige mehr fortgeschrittene bekannte Methoden verwenden zusätzlich Daten von der Betriebshistorie der Aufzüge.
Ein anderes Verfahren zum Überwachen des Zustandes des Türmechanismus eines Aufzugs ist ebenfalls aus der EP-A 776 855 bekannt.
Früher bekannte Verfahren berücksichtigen nicht die individuelle Abnutzung der Aufzüge, die aus wechselnden Umweltfaktoren und zeitweise rauer Behandlung resultieren. Die Aufzugbetriebshistoriendaten können für diesen Zweck verwendet werden, aber in diesem Fall wird sich die Festsetzung der Wartungszeiten sehr langsam ändern. Frühere Verfahren sind ebenfalls nicht in der Lage Wartungs- und Reparaturtätigkeiten klar auf unterschiedliche Teile des Türsystems zu fokussieren.
Wartungsbesuche und die Reparatur von Aufzügen wurden bislang terminiert auf der Basis entweder von Mitteilungen des Kunden über die Verschlechterung des Aufzugzustands oder auf der Basis von Fehlermeldungen, die durch ein automatisches Überwachungssystem gemeldet wurden. Konventionelle Verfahren der Überwachung von Aufzugtüren basieren auf einer Mischung von Vorkommnissen und dem Status. Bei der vorfallsbasierten Überwachung werden die Öffnungs-, Wiederöffnungs-, Schließ- und Verschlussdaten der Aufzugtür überwacht unter Verwendung von Ein-/Aussignalen, die von Sensoren erhalten werden. Dies ist der Betriebsmodus von z.B. den Öffnungs- und Schließgrenzschaltern der Tür. Das Überwachungssystem ist in der Lage, abnormale Sequenzen von Vorgängen oder Abweichungen im zeitlichen Verlauf zu unterscheiden. Durch diese Verfahren kann jedoch die Notwendigkeit einer Wartung nur auf einem sehr groben Pegel bestimmt werden, üblicherweise in der Art von Entweder-/Oder-Daten. Generell wird die Notwendigkeit einer Wartung nur festgestellt, wenn der Aufzugbetrieb komplett wegen einer defekten Tür gestoppt hat. Die Notwendigkeit der Türwartung kann nicht für bestimmte Komponenten des Türsystems spezifiziert werden. Vorkommnisse, die von den Aufzugnutzern hervorgerufen werden und einem Fehler gleichen, können nicht von richtigen Fehlern unterschieden werden. Z.B. Passagiere, die bewusst die Schließbewegung der Tür durch Verwendung der Sicherheitseinrichtung der Türe verhindern.
Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen Nachteile zu eliminieren. Das Verfahren der Erfindung ist charakterisiert durch den charakterisierenden Teil des Anspruchs 1. Andere Ausführungsformen der Erfindung sind charakterisiert durch die anderen Ansprüche.
Vorteile:

– Bei der Bestimmung der Notwendigkeit für präventive Wartung werden spezifische und sich ändernde Umwelteinflüsse einzelner Aufzüge und die Auswirkungen zeitweiser rauher Behandlung berücksichtigt,
– die Verschlechterung des Zustands der Aufzugtür kann auf einer kontinuierlichen Skala gemessen werden, die auch kleinere Änderungen berücksichtigt, womit eine Flexibilität bei der Terminfestsetzung eines Wartungsbesuchs geschaffen werden kann,
– in einigen Fällen ist das System in der Lage, einen letzten Tag vorherzusehen, an welchem das System gewartet werden muss, um es in Betrieb zu halten,
– die Notwendigkeit für Wartung und Reparatur kann spezifiziert werden für bestimmte Subsysteme des Türsystems,
– es ist nicht notwendig, einen separaten Sensor an der Tür zu installieren. Stattdessen ist das System in der Lage, interne Steuerungssignale des Türsteuerungssystems zu nutzen,
– das Verfahren kann verwendet werden, um die Qualität der Seitwärtsbewegung der Aufzugtür zu messen.

Nachfolgend wird die Erfindung detailliert unter Zuhilfenahme von Beispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:
1 eine Ausführungsform eines Türmechanismus,
2 eine alternative Konfiguration, in welcher die Status überwachenden Signale in einem entfernten Wartungszentrum 8 analysiert werden, und
3 zwei Aufzugtürbetriebskurven als Strom-/Zeitfunktion, zur Darstellung der Türtätigkeit in einer normalen Situation und in einer Fehlersituation.
1 zeigt, wie der Zustand einer Aufzugtür überwacht wird, durch Messen und Analysieren von internen Signalen 10 des Türsteuerungssystems. Eine Türsteuereinheit 1 umfasst einen Türsteuercomputer, der eine Regelung enthält, welche die Türsteuerung steuert. Die Türsteuerung ist eine Einrichtung, die mechanische Teile der Tür betätigt. Die Türsteuerung umfasst einen Steuerungscomputer, Steuerelektronik, einen Motor und ein Kraftübertragungssystem. Eine Messeinheit 2 misst entweder direkt oder über das Türsteuerungssystem die Größe des Stroms, der für die Türsteuerung benötigt wird, als auch andere Türsteuerungssignale, die Türgeschwindigkeit und die exakten Türpositionsdaten. In einer Signalverarbeitungseinheit 4 wird aus den gemessenen Signalen 10 ein Satz von charakteristischen Daten generiert, die die Türtätigkeit beschreiben. Die Charakteristika werden generiert, indem sie unterschieden werden von den gemessenen Signalen 10, z.B. Amplituden entsprechend bestimmter Frequenzbänder oder Frequenzen oder durch Überwachung der Signalamplitude über die Zeit. Das Frequenzband betrifft einen begrenzten Bereich von Sequenzen, für die ein unterer und oberer Grenzwert de finiert worden sind. Der Bereich umfasst alle Frequenzen zwischen diesen Grenzen. Z.B. ist der Bereich von 20 Hz–100 Hz ein Frequenzband.
In dem in 1 präsentierten System ist eine signalanalysierende Einheit 5 in dem Aufzug 9 angeordnet, jedoch kann es alternativ in der Türbetätigung oder in einem entfernten Wartungszentrum 8 angeordnet sein. Auf der Basis der exakten Türpositionsdaten und Türkommandos erkennt das System exakt die aktuelle Phase der Öffnungs- oder Schließbewegung der Türe. Die Werte der Charakteristika an unterschiedlichen Stufen einer normalen Öffnungs- und Schließbewegung werden in einem Speicher gespeichert, der in dem Türsystem oder in einem anderen geeigneten Ort angeordnet ist. Das Set an Charakteristika, das aus der Messung generiert wurde, wird mit einem Set von Charakteristika verglichen, welches einen normalen Betriebszustand repräsentiert. Der normale Betriebszustand oder ein guter Aufzugzustand betrifft einen Aufzug, der neu hergestellt oder neu gewartet wurde und normal funktioniert. Aus den Charakteristika wird eine Diagnose erzeugt unter Verwendung entweder von Regeln, die von einem Experten programmiert sind oder durch rechnermäßig forderndere Verfahren in Abhängigkeit von der verfügbaren Rechenkapazität. Wenn mehrere gemessene Signale 10 vorliegen, wie z.B. der Strom, die Geschwindigkeit, der Pulsdetektor, Sicherheitseinrichtungen, Öffnungs-/Schließtürbefehl und externe Beschleuniger, wird es möglich sein, eine zuverlässigere Definition des Türzustandes zu erhalten und die Notwendigkeit für Wartung und Reparatur kann spezifischer definiert werden, als bei Verwendung eines einzigen gemessenen Signals. Die Daten, die von der Messeinheit 2 zu der Signalverarbeitungseinheit 4 übertragen werden, sind durch das Bezugszeichen 12 bezeichnet und die Daten, die von der Signalverarbeitungseinheit 4 an die Signalanalyseeinheit 5 übermittelt werden, sind durch das Bezugszeichen 13 bezeichnet. In einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Signalanalyseeinheit 5 einen neuronalen Netzwerkalgorithmus, der die Sets von Charakteristika danach klassifiziert, ob sie innerhalb der Toleranz eines normalen Betriebs liegen. Fehler, die sich schrittweise entwickeln, werden so früh wie möglich detektiert. Ein Speicher, der in dem Türsystem oder in einem anderen geeigneten Ort angeordnet ist, enthält programmierte Experteninformation darüber, welche Komponenten z.B. der Türkoppler, das Türschloss etc. des Türmechanismus an jeder gegebenen Phase des Öffnungs- und Schließprozesses der Tür aktiv sein sollten. Abnormale Operation, die entdeckt wird unter Verwendung der Programminformation nach dem vorhergehenden Satz kann hinsichtlich bestimmter Türkomponenten nachverfolgt werden.
2 zeigt ein Beispiel einer alternativen Zusammensetzung des Türmechanismus mit einem oder mehreren Externsensoren 3, die dem Türmechanismus hinzugefügt werden, um seine Vibrationen, das Geräusch und die Temperatur zu messen. Diese Sensoren 3 sind installiert worden, um es zu ermöglichen, zusätzliche Messungen durchzuführen, die notwendig sind, um den Zustand der Tür und deren Notwendigkeit für Wartung zu bestimmen. Die Daten, die von der Messeinheit 2 zu der Signalanalyseeinheit 4 übermittelt werden, sind durch das Bezugszeichen 12 bezeichnet und in gleicher Weise sind die Daten, die von der Signalanalyseeinheit 15 zu der Einheit 7 übermittelt werden, die die Notwendigkeit für eine Wartung und die Zeit für einen Wartungsbesuch festlegt, durch die Nummer 17 bezeichnet. Beschleunigungssensoren werden verwendet bei der Überwachung des Zustands eines megatronischen Apparats, um die Qualität der Seitenbewegung oder Seitwärtsbewegung der Aufzugtür zu messen. Beschleunigungssensoren werden üblicherweise bei der Überwachung des Zustands rotierender Maschinen verwendet, üblicherweise um Messungen im Bereich der Lager durchzuführen. Bei dieser Konfiguration ist die Signalanalyseeinheit 15 in dem entfernten Wartungszentrum 8 angeordnet. Die Übertragung 16 von Informationen von den Aufzügen zu dem entfernten Wartungszentrum 8 erfolgt unter Verwendung bekannter Methoden und einer Telefonleitung oder kabelloser Verbindung. Wenn die Information von einem Aufzug zu dem entfernten Wartungszentrum 18 für eine Analyse geschickt wird, können die Daten übermittelt werden z.B. in Verbindung mit einem Testanruf auf einer Notfalltelefonleitung. Wenn die Resultate der Signalanalyse zu dem entfernten Wartungszentrum 18 gesendet werden, wie in der Konfiguration aus 1, können die Daten übermittelt werden, wenn die Werte der Charakteristika von den normalen Werten über einen erlaubten Grenzwert hinaus abweichen.
Die Einheit 7, die die Notwendigkeit für die Wartung- und Bedienungsbesuche festsetzt, entscheidet, basierend auf der Türdiagnose, ein Datum, an welchem die Türen dieses Aufzugs gewartet werden sollen, um Fehlfunktionen zu vermeiden und einen annehmbaren Bedienungslevel und Sicherheit des Aufzugs herzustellen. Diese Daten werden verglichen mit einer vorläufigen Wartungszeittabelle, die in der Datenbasis des entfernten Wartungszentrums 8 angeordnet ist. Wenn notwendig, wird ein früheres Datum für eine Wartungsvisite festgesetzt. Für den Wartungsbesuch werden Instruktionen betreffend die Türen aus der Information generiert, die von den Diagnoseeinrichtungen bereitgestellt wurden, hinsichtlich welcher Teil eine Wartung benötigt. In der Einheit 7, welche die Notwendigkeit für die Wartung und die Wartungsdaten bestimmt, sind u.a. Wartungszeitpläne, Wartungshistorie und technische Daten 11 hinterlegt.
3 zeigt eine Kurve, die die Öffnungsbewegung einer Aufzugtüre präsentiert. Kurve 1 ist eine normale Betriebskurve und Kurve 2 zeigt die Türtätigkeit im Falle einer Fehlfunktion. Die Türbetriebskurven sind Kurven, die die Türtätigkeit beschreiben, generiert von einem Signal, das während der Tätigkeit der Türe gemessen wird. Die Situation in 3 repräsentiert die Öffnungsbewegung der Tür. Die Betriebskurve, die durch die Nummer 2 angezeigt wird, zeigt die Türtätigkeit während des Betriebs der Türe und sie kann mit der Kurve 1 einer normalen Betriebstätigkeit verglichen werden. Die Abschnitte A und B, die durch vertikale Linien unterteilt sind, zeigen die Unterteilung des Betriebs in zwei Abschnitte. Der Abschnitt A präsentiert die Tätigkeit, die mit dem Öffnen der Türe verbunden ist. Der Teil B zeigt die Phasen der Beschleunigung der Türöffnungsbewegung, die Türöffnungsbewegung, konstante Geschwindigkeit, die Abbremsung der Türöffnungsbewegung und das Stoppen. Die Betriebskurve kann auch in mehrere unterschiedliche Abschnitte unterteilt sein. Von der Form der Betriebskurve 2 ist es möglich, zu folgern, welche Fehler die Aufzugtür hat, wie z.B. Fehler aufgrund von Schmutz, Abnutzung oder veränderten Einstellungen. Aus der Position und Form der Abweichung der Betriebskurve 2 auf der Zeitachse ist es möglich zu folgern, welcher Teil des Türmechanismus fehlerhaft ist.
Es ist offensichtlich für den Fachmann, dass die Erfindung nicht auf oben beschriebene Beispiele begrenzt ist, sondern stattdessen innerhalb des Schutzbereichs der nachfolgenden Ansprüche variiert werden kann.

Claims

Verfahren zur Überwachung des Zustands des Türmechanismus eines Aufzugs und zur Bestimmung seiner Notwendigkeit zur Wartung, welcher Türmechanismus ein Türbetätigungssystem umfasst, Türpaneele und einen Türbetätiger, bei dem Signale (10) in dem Steuerungssystem einer Tür in gutem Zustand gemessen werden und von diesen Signalen ein Set von Charakteristika generiert wird, das die normale Tätigkeit der Tür beschreibt, indem von den gemessenen Signalen Signalamplituden über die Zeit oder Frequenzbände oder Frequenzen erhalten werden, wobei diese Charakteristika separat für unterschiedliche Stufen einer Öffnungs- und Schließbewegung aufgestellt werden, unter dem Hinblick welche Teile der Türe in jeder der Phasen funktionieren, – die generierten Charakteristika werden in einem Speicher als Charakteristika für normale Betriebsbedingungen gespeichert, – wiederholt werden während der Verwendung der Türen in dem Aufzugsystem die Signale in dem Türsteuerungssystem für eine aktuell in Benutzung befindliche Tür gemessen, – aus den gemessenen Signalen (10) wird ein Set von Charakteristika, welches die aktuelle Tätigkeit der Tür beschreibt, in gleicher Weise wie oben beschrieben, gebildet, – das so gebildete Set von Charakteristika für die aktuelle Tätigkeit wird mit dem gespeicherten Set von Charakteristika für normale Betriebsbedingungen verglichen; – basierend auf dem Vergleich der beiden Sets von Charakteristika wird eine Diagnose durchgeführt, um festzustellen, wo und wie die Tätigkeit der Tür und ihrer Komponenten von dem normalen Betrieb abweicht, und – das Resultat der Diagnose wird verwendet, um Instruktionen für die Notwendigkeit einer Wartung und einer Wartungszeit aufzustellen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (1) der Tür durch einen Türsteuerungscomputer überwacht wird, der eine Steuerung des Türbetätigers enthält.
Verfahren nach Anspruch 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinheit (2), die die Signale (10) des Türsteuerungssystems misst, in dem Türbetätiger gebildet oder an der Ka bine des Aufzugs (9) als separate Einheit installiert ist, welche die Messdaten von dem Türbetätiger erhält.
Verfahren nach Anspruch 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die signalverarbeitende Einheit (5) den Satz von Charakteristika, der aus der Messung generiert wurde, mit dem Satz von Charakteristika für einen normalen Betriebszustand vergleicht, und dass die Signalverarbeitungseinheit (5) in dem Türbetätiger oder als separate Einheit in der Kabine des Aufzugs (9) oder auch in einem entfernten Wartungszentrum (8) ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Einheit (7) zur Bestimmung des Wartungsbedarfs, welche Einheit in dem entfernten Wartungszentrum (8) angeordnet ist, eine Entscheidung über einen Wartungsbesuch auf der Basis der Türdiagnose gefällt wird und die Türkomponenten, die eine Wartung benötigen, lokalisiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung (6) der Türdaten implementiert wird unter Verwendung einer Telefonleitung oder einer kabellosen Verbindung.
Verfahren nach Anspruch 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung (6) der Türdaten durchgeführt wird unter Verwendung eines Telefonleitungstestrufs zu dem entfernten Wartungszentrum (8).
Verfahren nach Anspruch 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass ein externer Sensor (3), der in dem Türmechanismus angeordnet ist, die Vibrationen, das Geräusch und die Temperatur des Türmechanismus misst.
Verfahren nach Anspruch 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Türbetätigungsdaten Daten über das Gebäude und Türhistoriendaten in dem fernen Wartungszentrum (8) gespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betriebskurve (1) für einen normalen Türzustand und eine Betätigungskurve (2) für eine Fehlfunktionssituation miteinander verglichen werden, und aus der Position und der Form der Abweichung der Betriebskurve (2) eine Schlussfolgerung gemacht wird, welcher Teil der Tür des Aufzugs (9) fehlerhaft ist.