[发明专利]电梯设备及其部件借助传感器的故障诊断

说明书

技术领域

本发明涉及依照权利要求主题的一种具有用于检测振动的传感器的电梯设备以及一种用于使这样的电梯设备运行的方法。

背景技术

电梯设备具有可运动的机械部件，诸如驱动装置、轿厢门和竖井门、轿厢门驱动装置、轿厢门关闭机构、导辊或导靴，应当确保这些部件毫无问题地正常行使功能。为此，对各个部件以规律的时间间隔加以维护和保养。用于这样的维护工作的开支是相对缺乏效率的，这是因为维护间隔被固定地预设并且不与具体电梯设备及其部件的实际磨损情况相适应。

对于可运动的机械部件的磨损程度的可靠指标表现为振动的程度。在正常的可靠运行中，振动不超过一定的程度。随着部件磨损的加剧，振动明显增强。当振动超过可预设的程度时，就到了再次对部件进行保养或更换的时候。

振动作为声波或固体声波传播并且能被借助传感器加以检测。在这里，如下的波可被理解为声波，即：该波在气态介质(如空气)中传播，并且在这里，如下的波可被理解为固体声波，即：该波在固体介质(诸如钢或铁)中传播。为了检测声波和固体声波，适用的是设计为麦克风、加速度采集器或电压测量传感器的传感器。将评估电路与一个或多个传感器连接。评估电路和至少一个所配属的传感器形成监控单元。评估电路具有处理器，评估电路凭借该处理器能够对所检测到的声波或固体声波加以评估。所检测到的声波或固体声波可以在其振幅和频率方面在评估电路中得到评估并且将其与预设的数值加以比较。从中可以推断出电梯设备及其部件的功能正常性。当超出一定阈值时，能够触发状态变化警报。相应地，可以在电梯设备处有效地执行维护工作，即当一部件确实必须得到维护时，才执行维护工作。专利文献WO2009/126140A1例如示出这样的评估和比较方法。

但在WO2009/126140A1中并未谈及评估可靠性。因为电梯设备处的振动不仅仅来源于正常运行中的可运动部件。比如，轿厢中乘客的运动或轿厢的紧急停车都可能引发很可能超出阈值的并且进而触发状态变化警报的振动。因此，这样的监控方案容易造成状态变化警报的误触发。

另一未解决的问题表现在给现有的电梯设备装备监控单元的方面。因为电梯设备现有的电梯控制装置不能对监控单元为此所设置的信息进行评估或者甚至不能对监控单元的状态信息(诸如电梯设备的运行状态、轿厢的速度或位置)加以传达。同样地，针对该问题提案，WO2009/126140也未加以表述。

发明内容

因此，本发明基于如下的目的，即：研发一种改善的而且更可信赖的监控单元，用于特别是借助对振动的检测和评估来监控电梯设备的部件。

在另一方面，现有的电梯设备应当能被简便地加装有用于监控部件的监控单元。

该目的凭借具有传感器和评估电路的电梯设备得以实现。在此，以该传感器可以检测电梯设备运行中产生的振动。评估电路与传感器相连接。由传感器检测到的振动能够利用评估电路加以评估。电梯设备的长处在于：可以借助评估电路将所检测到的振动与能预设的运行数值和能预设的阈值加以比较。

运行数值表现为在电梯设备的许可正常运行中出现的振动数值。相对照地，阈值表现为不被许可的振动数值。

在部件功能行使完好的无故障的运行中，所产生的振动处在一特征频率范围和/或特征振幅范围内。随着部件磨损和老化的加剧，该频率范围和/或振幅范围相应发生变化。振动特性方面的变化可以借助传感器通过声波或固体声波的途径来检测。

振动被作为声波或固体声波由传感器来采集，并且进一步传送给评估电路并且在评估电路处加以图谱评估。也就是说，对振动在振幅和频率方面加以评估。将经这样评估的振动与运行数值和阈值进行比较。运行数值表现为如其通常在电梯设备的正常运行中出现的那样的振动数值。相对照地，阈值则表现为不被许可的振动数值，该阈值指示出部件的故障功能或过度的磨损。为了评估，评估电路至少具有用以执行图谱分析和数值比较的处理器并且具有其中存储运行数值和阈值的存储单元。

分两步骤的数值比较的优点见于判断运行数值的方面。因为由此在不从电梯控制器得到反馈的情况下可以判断：电梯设备是处在运行中还是处在静止中。这恰在后续装备电梯设备时是有利的。于是，评估电路可以在电梯设备停驻期间自主地决定：是否可以将监控单元的不需要的组成部件置于休眠模式(Stand-by-Modus)，并且当评估电路判断有运行数值时，则再次将其从休眠模式中唤醒。