(57)【要約】      （修正有）【課題】エレベータの各種機器の劣化状態を把握して、故障が発生する前に対処する。【解決手段】エレベータの制御装置に設けられた劣化診断部２３は、各種機器診断対象機器のパラメータを取得するパラメータ取得部２３ａと、このパラメータ取得部２３ａによって得られたパラメータに対する少なくとも２つの判定条件を設定する条件設定部２３ｂと、この条件設定部２３ｂによって設定された各判定条件に基づいてパラメータをそれぞれ評価し、これらの評価値を総合した結果から診断対象機器の劣化状態を判断する劣化判断部２３ｃとを有する。これにより、エレベータの各種機器の劣化状態を把握して、故障が発生する前に対処することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
診断対象とする機器のパラメータを取得するパラメータ取得手段と、
このパラメータ取得手段によって得られたパラメータに対する少なくとも２つの判定条件を設定する条件設定手段と、
この条件設定手段によって設定された各判定条件に基づいて上記パラメータをそれぞれ評価し、これらの評価値を総合した結果から上記診断対象機器の劣化状態を診断する劣化判断手段と
を具備したことを特徴とするエレベータの保守管理システム。
【請求項２】
上記パラメータ取得手段によるパラメータの取得動作は、通常のエレベータ運転時に行なわれることを特徴とする請求項１記載のエレベータの保守管理システム。
【請求項３】
上記条件設定手段は、上記判定条件として、上記パラメータに対する閾値と初期値からの許容偏差を設定することを特徴とする請求項１記載のエレベータの保守管理システム。
【請求項４】
上記劣化判断手段は、上記診断対象機器における他のパラメータを加味して劣化状態を判断することを特徴とする請求項１記載のエレベータの保守管理システム。
【請求項５】
上記劣化判断手段は、上記各判定条件に対応した各評価値のそれぞれに任意に設定される重み係数を乗じた値を加算することで最終的な評価値を算出し、その評価値と予め設定された基準値とを比較した結果に基づいて上記診断対象機器の劣化状態を判断することを特徴とする請求項１記載のエレベータの保守管理システム。
【請求項６】
上記劣化判断手段によって算出された評価値の時間的な変化に基づいて上記診断対象機器の故障日を予測する故障予測手段をさらに具備したことを特徴とする請求項１記載のエレベータの保守管理システム。
【請求項７】
上記診断対象機器として、巻上機、かごドア、荷重検出器、ガバナ、ホールドアのいずれか少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１記載のエレベータの保守管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータの動作状態を管理する保守管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベータの各種機器の性能は、エレベータが建物に設置された後、経年変化によって徐々に劣化していく。そのため、エレベータの保守会社では、保守員を派遣して定期的な保守点検を行い、各機器の劣化状態をチェックし、劣化が著しい機器があれば、直ぐに部品交換するなとの対処を行う。
【０００３】
また、その一方で、保守員の点検負担を軽減するため、エレベータの動作状態を自動診断する方法が提案されている。例えば、特許文献１では、エレベータの走行データを採取し、その採取した走行データと予め与えられた２つの条件（走行データに対する閾値の条件と、初期値からの偏差量の条件）とを比較することにより、異常の有無を判断することが開示されている。
【特許文献１】特許第２７７１４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、保守員による保守点検は、年に数回程度と決まっているため、その間に機器の劣化が進んで故障してしまうこともある。この場合、保守員を現場に出向いて復旧作業を行うが、それまでの間、エレベータを運行できないため、利用者に多大な迷惑をかけることになる。また、上記特許文献１では、エレベータの異常の有無を検出するものであって、その異常に至るまでの機器の劣化状態は分からない。
【０００５】
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、エレベータの各種の劣化状態を把握して、故障が発生する前に対処することのできるエレベータの保守管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るエレベータの保守管理システムは、診断対象とする機器のパラメータを取得するパラメータ取得手段と、このパラメータ取得手段によって得られたパラメータに対する少なくとも２つの判定条件を設定する条件設定手段と、この条件設定手段によって設定された各判定条件に基づいて上記パラメータをそれぞれ評価し、これらの評価値を総合した結果から上記診断対象機器の劣化状態を判断する劣化判断手段とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エレベータの各種機器の劣化状態を把握して、故障が発生する前に対処することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係るエレベータの保守管理システムの構成を示す図である。
【００１０】
監視対象となるエレベータ１１が通信ネットワーク１３を介して監視センタ１２に接続されている。通信ネットワーク１３としては、電話回線やインターネット等が用いられるが、その通信形態については特に限定されるものではない。
【００１１】
監視センタ１２は、この通信ネットワーク１３を介してエレベータ１１の動作状態を遠隔的に監視している。なお、図１の例では、１台のエレベータ１１しか図示されていないが、実際には各建物に設置された様々なエレベータが通信ネットワーク１３を介して監視センタ１２に接続されている。監視センタ１２では、これらのエレベータの動作状態を常時監視しており、異常が発生すれば、その現場に保守員を派遣する。
【００１２】
エレベータ１１には、制御装置２０と、この制御装置２０によって制御される各種機器３０が設けられている。
【００１３】
制御装置２０は、指令部２１、通信部２２、劣化診断部２３、記憶部２４からなる。指令部２１は、ＣＰＵに相当し、エレベータ全体の制御を行う。通信部２２は、この指令部２１に接続されており、エレベータ１１と監視センタ１２との間の通信処理を行う。
【００１４】
各種機器３０には、例えば巻上機３１、かごドア３２、荷重検知器３３、ガバナ３４、ホールドア３５などが含まれる。劣化診断部２３は、これらの機器３０の劣化状態を診断する機能を備える。図２に示すように、この劣化診断部２３は、パラメータ取得部２３ａ、条件設定部２３ｂ、劣化判断部２３ｃ、故障予測部２３ｄからなる。
【００１５】
パラメータ取得部２３ａは、診断対象として指定された機器のパラメータを取得する。機器のパラメータとは、例えば巻上機３１であれば、その巻上機３１を駆動するモータのトルクや電圧、電流、速度などである。
【００１６】
条件設定部２３ｂは、パラメータ取得部２３ａによって得られたパラメータに対する少なくとも２つの判定条件を設定する。具体的には、パラメータに対する閾値（上限値と下限値）を第１の判定条件と、初期値からの許容偏差を第２の判定条件として設定する（図４参照）。
【００１７】
劣化判断部２３ｃは、条件設定部２３ｂによって設定された各判定条件に基づいてパラメータをそれぞれ評価し、これらの評価値を総合した結果から診断対象機器の劣化状態を判断する。具体的には、後述する評価関数式に従って、上記各判定条件に対応した各評価値のそれぞれに任意に設定される重み係数を乗じた値を加算して最終的な評価値を算出し、その評価値と予め設定された閾値とを比較した結果に基づいて診断対象機器の劣化状態を判断する。
【００１８】
故障予測部２３ｄは、劣化判断部２３ｃによって算出された評価値の時間的な変化に基づいて診断対象機器の故障日を予測する。
【００１９】
また、記憶部２４には、劣化診断に用いられるテーブル２５が設けられている。このテーブル２５は、図３に示すように、各種機器毎に第１の判定条件である閾値（上限値と下限値）、第２の判定条件である許容偏差、後述する評価関数式と、その評価関数式に用いられる重み係数と初期値、判定基準値、さらに、計測日と測定値を有する。なお、測定値は、実データまたは評価値である。これらに関する実際の数値については省略するものとする。
【００２０】
以下に、かごドア３２を例にして、その劣化状態を診断する方法について詳しく説明する。
【００２１】
図４は物件別のドアモータのトルク特性を示す図である。図中のＴａ，Ｔｂ，Ｔｃは物件Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃのドアモータのトルク値を示している。
【００２２】
各物件で同じドアモータを用いたとしても、ホール側のドアおよびかご側のドアの大きさ、材料、付加装置などの仕様によって、必要とするトルクの初期値が異なってくる。これらの初期値に対し、±σまでの経年劣化による変動分が許容されている（これを許容偏差と呼ぶ）。また、ドアモータの特性によって、図中のＡとＢで示す閾値（上限値と下限値）が定められている。
【００２３】
図４の例では、物件Ｅａのトルク値Ｔａと物件Ｅｃのトルク値Ｔｃは、上限値Ａと下限値Ｂの範囲内にある。したがって、その時点におけるドアモータの劣化状態は、単純に許容偏差σのみに着目して判断することができる。しかし、物件Ｅｂでは、許容偏差σを含めたトルク値Ｔｂは上限値Ａを超える。したがって、劣化状態を判断するためには、閾値と許容偏差の２つの条件を考慮しなければならない。
【００２４】
そこで、本実施形態では、以下のような評価関数式を用いて、機器の劣化状態を判断するものとする。
【００２５】
Ｌ＝Σ（ｋｉ・｜Ｐｉ−Ｐｉ＿０｜＋ｍｉ・｜Ｐｉ−Ｘｉ_０｜）        …（１）
ここで、ｋｉ，ｍｉは重み係数、Ｐｉは経年変化後のパラメータ、Ｐｉ_０はパラメータの初期値、Ｘｉ_０は上限値と下限値の中点を示す。ｉはパラメータの数である。
【００２６】
上記（１）式は、第１の判定条件（閾値条件）による評価値｜Ｐｉ−Ｘｉ_０｜に重み係数ｍｉを乗じた値と、第２の判定条件（許容偏差条件）による評価値（Ｐｉ−Ｐｉ_０）に重み係数ｋｉを乗じた値とを加算した値を最終的な評価値Ｌとして算出するものである。この評価値Ｌと予め設定された判定基準値Ｌ０とを比較することで現在の劣化状態を判断する。
【００２７】
なお、重み係数のｍｉとｋｉは任意に設定可能である。例えば、第１の判定条件（閾値条件）よりも第２の判定条件（許容偏差条件）を重視したい場合には、ｍｉ＜ｋｉとして設定する。設定方法としては、例えば保守員が図示せぬ端末機器を制御装置２０に接続し、所定の操作により設定するか、あるいは、監視センタ１２から通信ネットワーク１３を介して遠隔操作により設定することも可能である。
【００２８】
また、ドアモータの制御には、トルクだけでなく、実際には、モータの電流、電圧、速度などの様々なパラメータを含んでいる。これらのパラメータを含めて各条件毎に評価し、上記（１）式に従って最終的な評価値Ｌを算出すれば、機器の劣化状態をより正確に判断することができる。
【００２９】
また、ドアモータに限らず、他の機器についても同様に劣化状態を診断することができる。例えば、巻上機３１であれば、巻上機３１を駆動するモータのトルクや電流、電圧、速度などのデータを劣化判定のためのパラメータとして取得し、上記同様の方法にて診断すれば良い。
【００３０】
その他の機器については、以下のような方法にて診断するものとする。
【００３１】
（ａ）荷重検知器３３の劣化診断
・荷重検知器３３の出力値を劣化判定のためのパラメータとして取得する。  
・据付時にノーロード状態とフルロード状態での荷重検知器３３の出力値を計測し、これらの値を下限値と上限値として設定し、通常運転時に得られる荷重検知器３３の出力値と下限値／上限値との差を第１の評価値として求める。  
・乗りかごが動き始めるとき（ブレーキ開放時）のモータの初期トルク（荷重検知器３３の出力値から推定）と通常運転時の乗客の重量（荷重検知器３３の出力値）とを比較して、その差を第２の評価値として求める。  
・上記（１）式の評価関数式に従って、第１の評価値と第２の評価値を総合した結果から劣化状態を判断する。
【００３２】
（ｂ）ガバナ３４の劣化診断
・ガバナ３４に設けられたパルジェネの出力値を劣化判定のためのパラメータとして取得する。  
・ガバナ３４に設けられたパルジェネの出力値と巻上機３１に設けられたパルジェネの出力値とを比較し、その差を第１の評価値として求める。  
・ガバナ３４に設けられたパルジェネの出力値と各階の着床検出装置をかごが通過する時間から得られる速度とを比較し、その差を第２の評価値として求める。  
・上記（１）式の評価関数式に従って、第１の評価値と第２の評価値を総合した結果から劣化状態を判断する。
【００３３】
（ｃ）ホールドア３５の劣化診断
・ホールドア３５は、かごドア３２に係合して開閉動作する。このかごドア３２を駆動するドアモータのトルクを劣化判定のためのパラメータとして取得する。  
・ホールドア３５を開閉するときのモータトルクと予め設定されたトルクの上限値／下限値とを比較し、その差を第１の評価値として求める。  
・ホールドア３５を開閉するときのモータトルクと初期トルク値との差を第２の評価値として求める。  
・上記（１）式の評価関数式に従って、第１の評価値と第２の評価値を総合した結果から劣化状態を判断する。  
・さらに、ホールドア３５の開閉時間をその他のパラメータとして取得することにより、ホールドア３５の開閉時間と予め設定された基準時間との差を第３の評価値として加えることでも良い。
【００３４】
次に、上述した劣化診断を行うための具体的な処理手順について説明する。  
図５は同実施形態における劣化診断部２３の処理手順を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、通常のエレベータ運転時において、劣化診断部２３は、各種機器３０の中で診断対象として指定された機器のパラメータを取得する（ステップＳ１１）。
【００３６】
上述したように、各種機器３０としては、巻上機３１、かごドア３２、荷重検知器３３、ガバナ３４、ホールドア３５などがあり、これらのすべてを診断対象としても指定しても良いし、任意の機器を指定しても良い。また、パラメータは、例えばモータであれば、トルク、電流、電圧、速度などである。どのようなパラメータを取得するのかは、診断対象機器の種類に応じて予め決められている。
【００３７】
続いて、劣化診断部２３は、記憶部２４に設けられたテーブル２５を参照して、診断対象機器のパラメータに対する閾値（上限値と下限値）を第１の判定条件として設定すると共に、初期値からの許容偏差を第２の判定条件として設定する（ステップＳ１２）。なお、診断対象に応じて、このときの条件の設定内容を変更可能である。
【００３８】
ここで、劣化診断部２３は、第１および第２の判定条件について、診断対象機器のパラメータをそれぞれ評価する（ステップＳ１３）。そして、劣化診断部２３は、上記（１）式に従って各評価値を総合した値を最終的な評価値Ｌとして求め、この評価値Ｌと判定基準値Ｌ０とを比較することにより、当該診断対象機器の劣化状態を判断する（ステップＳ１４）。
【００３９】
この場合、評価値Ｌが判定基準値Ｌ０を超えていれば、診断対象機器の劣化が激しく、交換を要する時期に来ているものと判断され、その旨が指令部２１に通知される。指令部２１は、劣化診断部２３からの通知を受けると、これを通信部２２を通じて監視センタ１２に転送する。これにより、監視センタ１２では、劣化状態にある機器の存在を把握でき、保守員を派遣して対処することになる。
【００４０】
このように、エレベータ１１側で各種機器３０の劣化状態を自動判断することで、保守員が頻繁に保守点検に行かなくとも、事前に対処することができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００４２】
図６はドアモータのトルクの時間変化を示したものである。上述したように、ドアモータにおいては、ホール側のドアおよびかご側のドアの大きさ、材料、付加装置などの仕様により必要とするトルクが異なる。
【００４３】
ドアモータの据え付け直後には、Ｔ０のトルクが必要とされている。また、予め使用範囲（閾値）が定められている。このうち、上側の閾値（上限値）をＡ、下側の閾値（下限値）をＢで示す。一方、使用状況から判断して適正なトルクが存在する。例えば、老人ホームなどに据え付けられたドアの場合、なるべく小さなトルクで開閉することが求められる。このときの許容トルク（許容偏差）の上側をＣ、下側をＤで示す。
【００４４】
上側のＡとＣ、下側のＢとＤをそれぞれ比較すると、初期値Ｔ０に近いＣとＢが適正な上限トルク、下限トルクとなる。
【００４５】
このようにして与えられた初期値Ｔａ、上限トルクＣ、下限トルクＢに対し、エレベータの使用年数によってドアモータの劣化が進み、それに伴い必要トルクも増加していく。図６の例では、時間経過と共に必要トルクが増えてく様子が示されている。
【００４６】
ここで、必要トルクの増加は、時間を関数とすることで表わすことができ、その関数式から故障日を予測することができる。図中のＥは１次導関数式から求めた予測故障日である。Ｆは２次導関数式から求めた予測故障日である。一般に、次数の高い導関数まで考慮したものほど予測の精度は高くなる。
【００４７】
第２の実施形態において、劣化診断部２３には、このような測定値の時間的変化から故障日を予測する機能を備えている。具体的には、上記（１）式に従ってトルクに関する評価値Ｌを算出した際に、その評価値Ｌを測定値として図３のテーブル２５に測定日と共に記憶する。そして、このテーブル２５に記憶された評価値Ｌの時間的変化を求め、評価値Ｌが閾値を下回る日を故障日として予測する。このようにして予測された故障日は監視センタ１２に通知される。これにより、監視センタ１２側では、故障が発生する前に対策を講じることができる。
【００４８】
なお、ここではドアモータを例にして説明したが、他の機器でも同様である。
【００４９】
ところで、複数の測定値の中には誤差要因を含んでいることがある。図７の例では、ｎ回目の測定値に何らかの誤差要因があり、その前後の測定値に対して異常に大きな値となっている状態を示している。このような異常値が存在すると、上述した劣化状態の診断や故障予測に影響を与えることになる。
【００５０】
そこで、パラメータを測定する毎に前回の測定値に対して許容値Δを定め、その許容値Δよりも大きな変動を示した場合に、測定上の異常と判断して、再度測定を行うものとする。図７の例では、ｎ−１回目の計測値に対しｎ回目の測定値は許容値Δを越えるため、異常値と判断される。
【００５１】
このような方法の他に、一般的な統計手法で異常値を削除したり、特定のフィルタを介することで測定値を修正する方法なども考えられる。
【００５２】
なお、上記実施形態では、診断対象機器のパラメータを通常運転時に取得するものとして説明したが、例えば所定の時間帯で取得したり、監視センタ１２からの指示に従って取得するような構成であっても良い。
【００５３】
さらに、上記実施形態では、エレベータ１１側で各種機器３０に対する劣化診断を行うものとして説明したが、監視センタ１２側で行うようにしても良い。図８にエレベータ１１に劣化診断装置５１を設けた場合のシステム構成、図９に監視センタ１２に劣化診断装置５１を設けた場合のシステム構成を示す。図中の５０は建物の機械室、５２はロープ、５３は乗りかご、５４はカウンタウェイトである。
【００５４】
図９の場合には、エレベータ１１の各種機器の動作状態を示すパラメータが通信ネットワーク１３を介して監視センタ１２に送られてくる。監視センタ１２では、これらのパラメータを劣化診断装置５１に与えて各種機器の劣化状態を診断することになる。
【００５５】
図８に示すように、エレベータ１１に劣化診断装置５１を設置すれば、例えば各物件の仕様変更などがあった場合に、劣化診断装置５１を交換するだけで柔軟に対応できるなどの利点がある。一方、図９に示すように、監視センタ１２に劣化診断装置５１を設置すれば、エレベータ１１側の処理負担を軽減でき、各物件毎に各種機器の劣化状態を集中管理できるなどの利点がある。
【００５６】
要するに、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の形態を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は本発明の第１の実施形態に係るエレベータの保守管理システムの構成を示す図である。
【図２】図２は同実施形態におけるエレベータの劣化診断部の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は同実施形態におけるエレベータの記憶部に設けられたテーブルの一例を示す図である。
【図４】図４は同実施形態における物件別のドアモータのトルク特性を示す図である。
【図５】図５は同実施形態におけるエレベータの劣化診断処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は本発明の第２の実施形態におけるドアモータのトルクの時間変化を示した図である。
【図７】図７は同実施形態における測定回数と測定値との関係を示す図である。
【図８】図８はエレベータに劣化診断装置を設けた場合のシステム構成を示す図である。
【図９】図９は監視センタに劣化診断装置を設けた場合のシステム構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１１…エレベータ、１２…監視センタ、１３…通信ネットワーク、２０…制御装置、２１…指令部、２２…通信部、２３…劣化診断部、２３ａ…パラメータ取得部、２３ｂ…条件設定部、２３ｃ…劣化判断部、２３ｄ…故障予測部、２４…記憶部、２５…テーブル、３０…各種機器、３１…巻上機、３２…かごドア、３３…荷重検知器、３４…ガバナ、３５…ホールドア、５０…建物の機械室、５１…劣化診断装置、５２…ロープ、５３…乗りかご、５４…カウンタウェイト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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