JP2010070298A - エレベーターの管制運転装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 振動検出器や演算装置自身の異常や振動検出器と演算装置の通信における異常などで、演算手段において正しくロープの振幅を推定できない事態が想定された。
【解決手段】 振動検出器と、長尺物振れ量を演算するとともに長尺物振れ量が予め定められた閾値より大きい場合には管制運転をする判定結果を出力する演算装置と、加速度及び時間に基づいて推定ロープ振幅を推定し、振幅ロープ振幅と演算装置により演算された長尺物振れ量とを比較し、長尺物振れ量が異常な値であると判断した場合には管制運転を停止する運転停止信号を出力する検証装置と、判定結果と運転停止信号とに基づいてカゴを制御する制御装置を備えたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地震や強風による長周期の振動によって建物が揺れた場合にエレベーターのカゴが管制運転を行うエレベーターの管制運転装置に関するものである。

長周期の振動によって、建物内のエレベーターの主ロープ、調速機ロープ、乗カゴへの電力や信号通信用のケーブルなど（以降、「長尺物」）が共振しやすくなる。この場合、長尺物が昇降路内で振れ回り、昇降路内壁面付近に設置されている着床検出装置などの昇降路機器に引っかかるという事例が発生しており、この状態のままカゴを運行すると昇降機やカゴの機器を破損することになる。このような長尺物の共振により長尺物が昇降路内機器に引っかかる現象を防止する手段として、建物の長周期振動と共振するロープの振幅を振動検出器と演算手段により推定し、その大小により管制運転を実施する発明がある（特開２００７−３３１９０１）。

特開２００７−３３１９０１

特許文献１に記載の発明を利用した場合、振動検出器や演算装置自身の異常や振動検出器と演算装置の通信における異常などで、演算手段において正しくロープの振幅を推定できない事態が想定される。
ロープ振幅の推定値を過度に大きく見積もった場合は、エレベーターのカゴは運行可能な状態であるにも係わらず停止するなど、利用者の利便性を損なう場合がある。一方、ロープ振幅の推定値を過度に小さく見積もった場合は、ロープが昇降路内の機器に接触・引っ掛かる可能性があるにも係わらず運転を継続してしまう可能性があり、昇降路やカゴの機器の破損が発生する場合がある。

本発明に係るエレベーターの管制運転装置は、昇降路内又は建屋上部に設置され長周期振動による建物の加速度を検出する振動検出器と、振動検出器により検出された加速度に基づいて主ロープ、調速機ロープや電力ケーブルなどの長尺物が振れる量である長尺物振れ量を演算するとともに、長尺物振れ量が予め定められた閾値より大きいか否かを判定して大きい場合には管制運転をする判定結果を出力する演算装置と、振動検出器により検出された加速度及び加速度が検出されてからの時間に基づいて推定ロープ振幅を推定し、推定ロープ振幅と演算装置により演算された長尺物振れ量とを比較し、長尺物振れ量が予め定められた値に該当しないと判断した場合には管制運転を停止する運転停止信号を出力する検証装置と、演算装置による判定結果と検証装置による運転停止信号とに基づいてカゴを制御する制御装置と、により構成されたものである。

昇降路内又は建屋上部に設置され長周期振動による建物の加速度を検出する振動検出器と、振動検出器により検出された加速度に基づいて主ロープ、調速機ロープや電力ケーブルなどの長尺物が振れる量である長尺物振れ量を演算するとともに、長尺物振れ量が予め定められた閾値より大きいか否かを判定して大きい場合には管制運転をする判定結果を出力する演算装置と、振動検出器により検出された加速度及び加速度が検出されてからの時間に基づいて推定ロープ振幅を推定し、推定ロープ振幅と演算装置により演算された長尺物振れ量とを比較し、長尺物振れ量が予め定められた値に該当しないと判断した場合には管制運転を停止する運転停止信号を出力する検証装置と、演算装置による判定結果と検証装置による運転停止信号とに基づいてカゴを制御する制御装置とにより、ロープの振幅の推定に異常が発生した場合には、管制運転を停止し、最寄りの階にてエレベーターを休止させることにより乗客の安全性を確保することができる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施例に基づくエレベーターの管制運転装置を示す構成図である。本実施例のエレベーターの管制運転装置は、カゴ１やカウンターウェイト２が図示しないガイドレールに沿って昇降するように構成されている。また、カゴ１とカウンターウェイト２は、昇降路上部の建屋上部に設けられた機械室３の巻上機４を介して主ロープ５でつるべ式に懸垂され駆動される。機械室内３には、制御装置６、図示しない調速機及び振動検出器７、Ｓ波検出器８が配置されており、調速機には図示しない調速機ロープが巻き掛けられている。更に、巻上機４側から見て、カゴ側１とカウンターウェイト側２の主ロープ５の重量差を補償する図示しないコンペンロープが設置されている。また、カゴ１への給電を行うために図示しないテールコードも敷設されている。このように、昇降路内には、主ロープ５、調速機ロープ、コンペンロープ及びテールコードなどの長尺物が設けられている。そして、昇降路内には、ガイドレールやカゴ１の昇降路内機器などが設置されている。

建物の揺れを検出する振動検出器７の一例について説明する。例えば振動検出器７は、互いに直交する水平方向（ｘ、ｙ）方向の加速度検出機能を持つ。振動検出器７は加速度を検出して信号化した加速度信号を算出し演算装置９と検証装置１０に送信する。

振動検出器７は、巻上機４などの振動が受けない機械室内３に固定するのが望ましいがこれに限られるものではない。特にマシーンルームレス（以下、ＭＲＬ）タイプのエレベーターでは、昇降路内に振動検出器７を設置する場合もある。

また、１つの建物に１つの振動検出器７を設ける必要はなく建物が密集している区域であれば、複数の建物に１つの振動検出器７を設けても良い。このことによりコスト削減が図られる。また、１つの建物に複数の振動検出器７を設ける場合もある。このことにより１つの振動検出器７が故障しても、他の振動検出器７によりその建物の振動を検知することができる。

演算装置９は振動検出器７から得た加速度信号に基づいて昇降路内の長尺物が振れている量である長尺物振れ量を演算し推定する。この長尺物振れ量と予め定められた閾値とを比較して管制運転をするか、する場合どのような管制運転にするのかを判定し、その判定結果を制御装置６に送信する。演算装置９は振動検出器内７に備えてもいいし制御装置６に格納してもよい。

１つの建物に１つの演算装置９を設ける必要はなく建物が密集している区域であれば複数の建物に１つの演算装置９を設けても良く、この場合には各々の建物における特有の閾値を予め登録させておく。このことによりコスト削減が図られる。また、１つの建物に複数の演算装置９を設ける場合もある。このことにより１つの演算装置９が故障しても、他の演算装置９によりその建物の長尺物振れ量を演算することができる。

また、演算装置９において人為的に閾値を設定することにより、エレベーターの構造や機構の許容レベルに基づいて閾値を調整することができ、この調整により、例えば、長周期成分の少ない近距離で規模の小さい地震での不必要な加速度による管制を避けることができる。

演算装置９は、例えば下記の判断により管制運転判定を行う。なお、下記では管制運転の一例をあげるのに過ぎず、管制運転はこれに限られるものではない。演算された長尺物振れ量が予め定められた閾値であるαより小さい場合には、カゴ１は通常運転を維持させる判定を行う。長尺物振れ量がαより大きく予め定められた閾値であるβより小さい場合には、カゴを共振の影響が発生しにくい階である非共振階に移動させてドアを開く判定を行う。この判定により長尺物が昇降路機器と衝突することを防止することができる。長尺物振れ量が予め定められた閾値βより大きい場合には、その場で運転を停止させる判定を行う。この判定により長尺物が昇降路機器に接触や引っ掛かる可能性があるにもかかわらずカゴの運転を維持することを防止することができる。これらの判定結果を信号化して信号線を介して制御装置６に送る。

検証装置１０は、振動検出器７により検出した加速度信号を演算装置９とは独立して直接取り込み、その加速度と加速度の開始からの継続時間から最小ロープ振幅１１（後述）と最大ロープ振幅１２（後述）を推定した推定ロープ振幅を算出する。そして推定ロープ振幅を演算装置９により推定された長尺物推定振幅１３と比較して、演算装置９の推定結果に異常がないかを検証する。これにより、長尺物推定振幅１３が最小ロープ振幅１１未満、あるいは最大ロープ振幅１２超であった場合に演算した長尺物推定振幅１３に異常があったものとして運転停止信号を制御装置６へ送信し、制御装置６において以降の管制運転を中止しエレベーターを最寄階に停止させる制御を巻上機４に指令する。

具体的に、最小ロープ振幅１１は、例えば、その建物においてロープ振幅が成長し得る最低の加速度レベルに対し継続時間を掛けたものになり、
Ｙ_min=Ｃ_１×ａ_１×ｔ+Ｃ_２・・・式１
で表されるものである。ａ１は最低加速度レベル値、ｔは時間で、Ｃ１、Ｃ２は建物の振動特性やロープ減衰率等から定める定数である。

一方、最大ロープ振幅１２は、長周期地震に対する管制運転の上位に位置する、通常の地震管制用のＳ波感知器の設定最低加速度レベルに対し、継続時間を掛けたものになり、
Ｙ_max＝Ｃ_１×ａ_２×t＋Ｃ_２・・・式２
で表されるものである。ａ２はＳ波感知器の加速度レベル値である。この加速度レベル値を超えている場合は、本来であれば、より上位のＳ波地震管制運転が作動するはずのため、このレベルをロープ振幅推定値の上限とする。

この検証装置１０により、演算装置９による長尺物推定振幅１３の推定の異常を検出し、管制動作や危険な運転の継続を防止することができる。

なお、１つの建物に１つの検証装置１０を設ける必要はなく建物が密集している区域であれば複数の建物に１つの検証装置１０を設けても良く、この場合には各々の建物における特有の推定ロープ振幅を算出する。このことによりコスト削減が図られる。また、１つの建物に複数の検証装置１０を設ける場合もある。このことにより１つの検証装置１０が故障しても、他の検証装置１０により演算装置９の推定結果に異常がないかを検証することができる。

制御装置６は、演算装置９及び検証装置１０から送付された信号に基づいてカゴ１の移動を制御する。演算装置９から、管制運転をする指示の信号を受けた場合には、その信号に基いてカゴ１を管制運転させるように制御し、検証装置１０から異常検出の運転停止信号を受けた場合には管制運転を中止しカゴ１を最寄階に停止させる。

次に、本発明の実施例に基づくエレベーターの管制運転装置の動作を説明する。振動検出器７により建物の加速度を感知する。その際、振動検出器７は巻上機４の振動を建物の振動として誤認して検知しないように設定する。

次に、演算装置９により、振動検出器７により検出した加速度をもとに長尺物振れ量である長尺物推定振幅１３を算出し、この長尺物推定振幅１３の量が、予め設定された閾値であるα、β（α＜β）と比較し、αやβを超えているか否かを判断することにより管制運転を行う。

管制運転は長尺物振れが閾値αを超えるが閾値β以下の場合には、カゴ１を非共振階に移動させる運転をさせ、ドアを開き乗客を降ろす運転を行う。これは、長尺物が昇降路機器に接触することをなくし、今後の建物の揺れ次第で乗客が危険なことになるのを防止するために、乗客を降ろすための管制運転である。

また、長尺物振れが閾値βを超えた場合には、カゴ１はその場で緊急停止を行う。これにより、長尺物が昇降路機器に接触や引っ掛かる可能性があるにもかかわらずカゴ１の運転を維持することを防止することができ、乗客にとっての危険を回避することができる。なお、α以下への減衰で管制運転を解除し運行走行管制運転を再開させる場合もある。

次に、制御装置６により演算装置９から送付された判定結果に基づいて、巻上機４を介してカゴ１を制御する。

次に、検証装置１０には、振動検知器７からの加速度情報、演算装置９からの長尺物推定振幅１３が入力される。検証装置１０により、長尺物推定振幅１３が、加速度情報をもとにした上記式１及び式２により求められた最小ロープ振幅１１未満、あるいは最大ロープ振幅１２超であった場合には、長尺物推定振幅１３の算出に異常があったものとして運転停止信号を制御装置６に送る。

次に制御装置６では、検証装置１０から運転停止信号が送付された場合には、以降の管制運転を中止し、カゴ１を最寄階に停止させる。

本発明の実施の形態１によるエレベーターの管制運転装置である。 本発明の実施の形態１による時刻とロープの振幅の関係を示したものである。

符号の説明

カゴ１、カウンターウェイト２、機械室３、巻上機４、主ロープ５、制御装置６、振動検出器７、Ｓ波検出器８、演算装置９、検証装置１０、最小ロープ振幅１１、最大ロープ振幅１２、長尺物推定振幅１３

Claims (2)

1. 昇降路内又は建屋上部に設置され長周期振動による建物の加速度を検出する振動検出器と、
   該振動検出器により検出された加速度に基づいて主ロープ、調速機ロープや電力ケーブルなどの長尺物が振れる量である長尺物振れ量を演算するとともに、この長尺物振れ量が予め定められた閾値より大きい場合には管制運転をする判定結果を出力する演算装置と、
   前記振動検出器により検出された加速度及び加速度が検出されてからの時間に基づいて推定ロープ振幅を推定し、この推定ロープ振幅と前記演算装置により演算された長尺物振れ量とを比較し、長尺物振れ量が予め定められた値に該当しないと判断した場合には管制運転を停止する運転停止信号を出力する検証装置と、
   前記演算装置による判定結果と前記検証装置による運転停止信号とに基づいてカゴを制御する制御装置と、
   を備えたことを特徴とするエレベータの管制運転装置。
2. 前記制御手段は、前記検証装置により出力された運転停止信号に基づいてカゴを最寄階に停止させることを特徴とする請求項１に記載のエレベータの管制運転装置。

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