ES3033978T3 - Elevator system - Google Patents

Abstract

Un sistema de ascensor incluye un componente adaptado para realizar una función, un sensor (50) y una configuración de control (30). El sensor (50) está configurado para detectar un parámetro operativo asociado a la función. La configuración de control (30) está configurada para recibir una señal de parámetro del sensor (50) y extraer una característica predefinida de los datos asociados a dicha señal. La característica predefinida es agregada por la configuración de control (30) y se aplica aprendizaje automático para determinar el nivel de degradación de la función asociada a dicha característica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de ascensor

Antecedentes

La presente divulgación se refiere a un sistema de ascensor, y más particularmente, a un sistema de monitorización del estado del ascensor.

Los sistemas de ascensores pueden incluir múltiples cabinas que operan en múltiples huecos de ascensor. Cada hueco de ascensor puede estar asociado a múltiples puertas que operan en múltiples pisos de un edificio. En general, la amplia distribución de componentes del ascensor puede hacer que la actividad de mantenimiento y la monitorización de los componentes requieran mucho tiempo y sean engorrosos. El documento WO02/36476 divulga un método para monitorizar el estado de la puerta de un ascensor y determinar su necesidad de mantenimiento. El documento EP2604564 divulga una instalación de ascensor en la que las vibraciones se detectan mediante un sensor y se evalúan por comparación con un valor umbral. El documento WO2017/098601 divulga una unidad de análisis de frecuencia temporal que obtiene datos que se utilizan para chequear una porción deteriorada de un dispositivo. El documento EP3424861 divulga un método de calibración del sistema de sensores de ascensor.

Compendio

Según un primer aspecto, se proporciona un sistema de ascensor como se reivindica en la reivindicación 1.

En algunas realizaciones, los fallos incluyen al menos uno de un problema de residuos, degradación del rodillo, bloqueo de la puerta y tensión de la correa.

En algunas realizaciones, el sensor es al menos uno de un sensor de vibración, un micrófono, un sensor de velocidad, un sensor de posición, un sensor de corriente, un acelerómetro y un sensor de presión.

Las características y elementos anteriores pueden combinarse en diversas combinaciones sin exclusividad, salvo que se indique expresamente lo contrario, de acuerdo con las reivindicaciones anejas. Estas características y elementos, así como la operación de los mismos, serán más evidentes a la luz de la siguiente descripción y los dibujos adjuntos. Debe entenderse, sin embargo, que la descripción y los dibujos siguientes están destinados a ser de naturaleza ejemplar y no limitativos.

Breve descripción de los dibujos

Diversas características serán evidentes para los expertos en la materia a partir de la siguiente descripción detallada de los ejemplos divulgados no limitantes. Los dibujos que acompañan a la descripción detallada se pueden describir brevemente de la siguiente manera:

La FIG. 1 es un esquema de un sistema de ascensor en una realización ilustrativa de la presente divulgación;

La FIG. 2 es una vista frontal de un panel de llamada del sistema de ascensor;

La FIG. 3 es una vista en perspectiva de un conjunto de accionador de puerta del sistema de ascensor;

La FIG. 4 es un esquema de un sistema de ascensor no reivindicado que comprende un sistema de monitorización del estado;

y

La FIG. 5 es una tabla de nivel de degradación producida por el sistema de monitorización de salud.

Descripción detallada

Haciendo referencia ahora a la FIG. 1, se ilustra una realización ilustrativa de un sistema 20 de ascensor. El sistema 20 de ascensor puede incluir una cabina 22 de ascensor adaptada para moverse dentro de un hueco de ascensor 24 que tiene límites definidos por una estructura o edificio 26, y entre una multitud de pisos o rellanos 28 del edificio 26. El sistema 20 de ascensor puede incluir además una configuración 30 de control y una multitud de componentes operativos y/o móviles que pueden requerir mantenimiento y/o reparación, y pueden ser monitorizados y/o controlados generalmente por la configuración 30 de control. Los componentes pueden incluir una pluralidad de paneles de llamada (cuatro ilustrados como 32, 34, 36, 38), al menos una puerta o portón de rellano (es decir, dos ilustradas como 40, 42), al menos una puerta de cabina (es decir, dos ilustradas como 44, 46), y otros componentes. La cabina 22 del ascensor es propulsada por un componente (es decir, un sistema de propulsión, no mostrado) que puede ser controlado por la configuración 30 de control del sistema 20 de ascensor. Los ejemplos de un sistema de propulsión pueden incluir sistemas de propulsión autopropulsados o sin cables (por ejemplo, propulsión lineal magnética), con cables, hidráulicos y otros sistemas de propulsión. Se contempla y entiende además que el hueco del ascensor 24 puede extenderse y, por lo tanto, la cabina 22 puede desplazarse en una dirección vertical, una dirección horizontal y/o una combinación de ambas.

Las puertas 40, 42 de rellano pueden estar ubicadas en lados opuestos del hueco del ascensor 24. En un ejemplo, las puertas 40, 42 pueden estar ubicadas en algunos pisos 28 y sólo una de las puertas 40, 42 puede estar ubicada en otros pisos 28. Las puertas 44, 46 de la cabina pueden estar situadas respectivamente en lados opuestos de la cabina 22 del ascensor. La puerta 44 de cabina puede estar asociada con la puerta 40 de rellano, y la puerta 46 de cabina puede estar asociada con la puerta 42 de rellano. Cuando un pasajero entra y sale de la cabina 22 del ascensor en una planta 28 específica, deben estar abiertos los pares 40, 44, de puertas o par 42, 46 de puertas. Antes de que la cabina 22 del ascensor comience a desplazarse, todas las puertas 40, 42, 44, 46 deben estar cerradas. La configuración 30 de control puede monitorizar y controlar todos estos eventos. Se contempla y entiende que una sola cabina 22 de ascensor puede estar asociada a un solo conjunto de puertas, tres conjuntos de puertas o más.

Las puertas 40, 42 de rellano pueden estar ubicadas en cada rellano 28, lo que bloquea el hueco del ascensor 24 que de otro modo estaría expuesto, para la protección de los pasajeros que aún esperan subir a la cabina 22 del ascensor. Las puertas 44, 46 de la cabina 22 del ascensor protegen a los pasajeros dentro de la cabina 22 del ascensor mientras la cabina se mueve dentro del hueco del ascensor 24. La monitorización y accionamiento de todas las puertas 40, 42, 44, 46 puede ser controlada por la configuración 30 de control a través de, por ejemplo, señales eléctricas (ver flechas 48) recibidas desde una pluralidad de sensores 50 (por ejemplo, sensores de movimiento y/o posición) con al menos un sensor 50 posicionado en cada puerta 40, 42, 44, 46. Los sensores 50 pueden ser sensores de movimiento y/o posición, y además pueden ser parte integral de los conjuntos de accionadores de puerta 52 (ver FIG. 3) que al menos facilitan las funciones de apertura y cierre de la puerta.

Haciendo referencia a las FIGS. 1 y 2, los paneles 32, 34, 36, 38 de llamada pueden configurarse para comunicación bidireccional a través de señales eléctricas (ver flechas 54) con la configuración 30 de control. En un ejemplo, los paneles 32, 34 de llamada pueden ser paneles de llamada de rellano ubicados adyacentes a las respectivas puertas 40, 42 de rellano en cada piso 28. Es decir, cada panel 32, 34 de llamada de rellano puede ser montado en una pared del edificio 26. Los paneles 36, 38 de llamada pueden ser paneles de llamada de cabina ubicados dentro de la cabina 22 del ascensor y, en un ejemplo, adyacentes a las respectivas puertas 44, 46 de cabina. Uno o más de los paneles 32, 34, 36, 38 de llamada pueden ser una pantalla táctil interactiva con las imágenes de cada selección 54 de llamada (es decir, selecciones de destino de área o piso interactivo) mostradas en la pantalla y configuradas para cambiar visualmente cuando se seleccionan. Alternativamente, uno o más paneles 32, 34, 36, 38 de llamada pueden incluir botones mecánicos que pueden configurarse para, por ejemplo, iluminarse cuando se seleccionan. En una realización alternativa, el sistema 20 de ascensor puede incluir paneles 32, 34 de llamada de rellano que proporcionan una selección de la dirección de viaje deseada de la cabina (por ejemplo, direcciones hacia arriba y hacia abajo representadas por una flecha) y los paneles 36, 38 de llamada de cabina pueden proporcionar, o incluir, la selección 54 de llamada real en relación con un destino de piso deseado. Se contempla y entiende que pueden ser aplicables a la presente divulgación muchas otras configuraciones y ubicaciones de los paneles 32, 34, 36, 38 de llamada. Se contempla y entiende que los paneles 32, 34, 36, 38 de llamada pueden incluir una serie de otras capacidades y pueden ser programables y/o pueden incluir un procesador que puede ser parte de la configuración 30 de control.

Con referencia a la FIG. 3, los conjuntos 52 de accionadores de puerta del sistema 20 de ascensor pueden incluir generalmente componentes tales como un umbral 56 inferior, una cuña 58, un rodillo 60, una correa 62, una pista 64 superior y un operador 66 de puerta que puede incluir un motor eléctrico o puede ser accionado hidráulicamente. Los componentes del conjunto 52 del accionador de puerta son generalmente conocidos por un experto en la materia, por lo que en este documento no se describirán más explicaciones sobre las disposiciones e interacciones físicas. Además, se puede utilizar cualquier conjunto 52 de accionador de puerta y sus componentes y disposiciones deseados. El operador 66 de puerta está configurado para recibir una señal de comando (ver flecha 58) desde la configuración 30 de control, que puede basarse, al menos en parte, en el procesamiento 48 de la señal del sensor.

En referencia a la FIG. 4, que ilustra un sistema de ascensor no reivindicado que comprende un sistema de monitorización de salud, la configuración 30 de control incluye una disposición 68 de control local y un servidor 70 que es remoto y basado en la nube. La disposición 68 de control local incluye al menos un controlador (es decir, dos ilustrados como 72, 74). El servidor 70 y los controladores locales 72, 74 pueden incluir cada uno, en general, respectivos procesadores 76, 78, 80 y respectivos 82, 84, 86 medios de almacenamiento electrónico que pueden ser escritos y leídos por ordenador. El primer controlador 72 local puede configurarse para monitorizar y controlar de forma general las operaciones y funciones normales del sistema de ascensor a través de la recepción de una multitud de entradas sensoriales (por ejemplo, la señal 48) y una multitud de comandos de salida.

El segundo controlador 74 local y el servidor 70 remoto pueden ser parte de un sistema de monitorización de salud 88 junto con, por ejemplo, un concentrador o puerta 89 de enlace de sensores y el sensor 50 y/o cualquier variedad de sensores que de otra manera pueden estar dedicados al sistema de monitorización de salud. El sistema 88 de monitorización de salud puede configurarse para recolectar datos de una o más entradas sensoriales, a través de la puerta de enlace 89, y durante operaciones de componentes relevantes (por ejemplo, operaciones de la puerta 44 del automóvil), y procesar los datos de entrada sensorial para evaluar, por ejemplo, el estado de la puerta y la degradación de diversos componentes de la puerta. Otras entradas sensoriales pueden incluir señales de sensores de acelerómetro, micrófonos, dispositivos de imagen y otros. El sistema 88 de monitorización de estado también puede configurarse para determinar el movimiento de la puerta a través de sistema(s) de comunicación del ascensor existente(s) o entradas de sensores adicionales.

En general, el sistema 88 de monitorización de estado puede configurarse para procesar datos en dos fases. La primera fase puede extraer características relevantes de los datos sensoriales y agregar y comprimir la señal. La segunda fase puede aplicar aprendizaje automático para determinar el nivel de degradación de componentes individuales (p. ej., componentes de la puerta). La primera fase se puede realizar de forma local (es decir, en el sitio) y la segunda fase se puede realizar de forma remota (es decir, en la nube) o de forma local (por ejemplo, en el teléfono inteligente de un técnico de servicio).

El sistema 88 de monitorización de estado puede incluir además un módulo 90 de generación de características, un módulo 92 de detección de fallos, un módulo 94 de clasificación de fallos y un módulo 96 de estimación de degradación. Los módulos 90, 92, 94, 96 pueden estar basados en software y pueden ser parte de un producto informático de software. En una realización, el módulo 90 de generación de características y el módulo 92 de detección de fallos pueden almacenarse localmente en el medio 94 de almacenamiento electrónico del controlador 74 local o la disposición 68 de control local, y ser ejecutados por el procesador 78. En la misma realización, el módulo 94 de clasificación de fallos y el módulo 96 de estimación de degradación pueden almacenarse en el medio 86 de almacenamiento electrónico del servidor 70 y ser ejecutados por el procesador 80.

El módulo 90 de generación de características está configurado para extraer una característica previamente designada de una señal de parámetro (es decir, la señal 48) y de al menos un sensor 50. En un ejemplo, el sensor 50 puede estar adaptado para al menos ayudar a controlar y/o monitorizar el movimiento de la puerta como el parámetro y generalmente detectar la vibración (es decir, amplitud y frecuencia) como la característica. Es decir, el módulo 90 de generación de características recibe propiedades relevantes de señales brutas y aplica técnicas de reducción de datos produciendo datos procesados que se envían al módulo 92 de detección de fallos. Se contempla y entiende que el sensor 50 puede estar dedicado a detectar vibraciones (por ejemplo, un acelerómetro) para su uso por el módulo 90 de generación de características. Otros ejemplos de un sensor 50 pueden incluir un micrófono, un sensor de velocidad, un sensor de posición, un acelerómetro, un sensor de presión y un sensor de corriente. El micrófono se puede utilizar para detectar sonidos inusuales. El sensor de velocidad se puede aplicar para detectar velocidades altas o bajas inesperadas, el sensor de posición se puede aplicar para detectar una posición inusual o inesperada de un componente en un momento determinado. El sensor de corriente se puede aplicar para detectar niveles de corriente inesperados en, por ejemplo, un motor eléctrico del operador 66 de puerta.

El módulo 92 de detección de fallos recibe los datos procesados del módulo 90 de generación de características, analiza la característica previamente designada (por ejemplo, vibración) y extrae derivaciones de características de la característica previamente designada que pueden ser indicativas de un funcionamiento anormal (p. ej., funcionamiento de la puerta). Este funcionamiento anormal de la puerta puede deberse a cualquier número de problemas, incluidos residuos en el umbral 56, degradación de los rodillos 60, problemas de tensión de la correa 62 y otros. Los datos procesados asociados con las derivaciones de características pueden luego enviarse a través de una vía 98 inalámbrica al servidor 70 basado en la nube para su posterior procesamiento por parte del módulo 94 de clasificación de fallos. En una realización, la vía 98 puede estar cableada.

El módulo 94 de clasificación de fallos recibe los datos de derivación de características del módulo 92 de detección de fallos y clasifica las derivaciones de características en múltiples fallos. Por ejemplo, los datos de derivación de características pueden contener frecuencias de rasgos en amplitudes de rasgos, cada una de las cuales es indicativa de un fallo particular. Una característica del rasgo de vibración puede indicar problemas con el umbral 56, otra hacia problemas con la pista 64 y otra más hacia problemas con la correa 62. Los datos procesados asociados con las derivaciones de características clasificadas pueden luego enviarse al módulo 96 de estimación de degradación.

En referencia a las FIGS. 4 y 5, el módulo 96 de estimación de degradación puede configurarse para aplicar un modelo 100 almacenado en el medio 86 de almacenamiento del servidor 70 a los datos de derivación de característica clasificada para determinar dónde se encuentra el componente asociado a lo largo de un modelo o línea de degradación. Es decir, aplicando el modelo 100 se puede determinar la vida útil restante esperada de un componente (por ejemplo, un componente de puerta) y/o la gravedad de la necesidad de mantenimiento. El módulo 96 de estimación de degradación puede aplicar aprendizaje automático (es decir, algoritmos) y/o puede incluir una función de regresión temporal, para mejorar la precisión del modelo 100.

Haciendo referencia a la FIG. 5, se ilustra un ejemplo de una tabla 102 que representa el nivel de degradación de diversos componentes ilustrativos. La tabla 102 generalmente puede ser producida por el módulo 96 de estimación de degradación utilizando el modelo 100, y puede enviarse a cualquier variedad de destinos. En una realización, un técnico de servicio, propietario de un edificio, centro de servicio u otra parte interesada puede recibir la tabla 102. En el presente ejemplo, la tabla 102 informa al técnico que un umbral derecho se ha degradado un 8,7%, una oruga derecha se ha degradado un 8,7%, una oruga izquierda se ha degradado un 82,6% y requiere mantenimiento, un rodillo derecho no se ha degradado y una correa no se ha degradado.

Los módulos 90, 92 pueden ser ejecutados por el controlador 74 local. Los módulos 94, 96 se cargan y se ejecutan mediante un teléfono inteligente que puede llevar un técnico de servicio, y el modelo 100 se almacena en un servidor 70 basado en la nube y lo recupera el teléfono inteligente.

Se contempla y entiende que la aplicación del sistema 88 de monitorización de estado y del sistema 104 de monitorización de vandalismo no se limita a las puertas del ascensor, sino que puede incluir otros componentes del ascensor tales como frenos, motores de accionamiento, ruedas guía, paredes interiores de la cabina, otros componentes estructurales y más. El tipo de sensor 50 generalmente puede depender del componente del ascensor que se esté monitorizando.

La configuración 30 de control, o porciones de la misma, puede ser parte de uno o más circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), circuito(s) electrónico(s), unidad(es) central(es) de procesamiento (por ejemplo, microprocesador y memoria y almacenamiento asociados) que ejecutan uno o más programas y rutinas de software o firmware, circuito(s) lógico(s) combinacional(es), circuito(s) y dispositivos de entrada/salida, circuitos de acondicionamiento de señales y búfer adecuados y otros componentes para proporcionar la funcionalidad descrita.

Software, módulos, aplicaciones, firmware, programas, instrucciones, rutinas, código, algoritmos y términos similares significan cualquier conjunto de instrucciones ejecutables del controlador, incluidas calibraciones y tablas de búsqueda. El módulo de control tiene un conjunto de rutinas de control que se ejecutan para proporcionar las funciones deseadas. Las rutinas se ejecutan, por ejemplo, mediante una unidad central de procesamiento, y se pueden hacer funcionar para monitorizar las entradas de los dispositivos de detección y otros módulos de control en red, y ejecutar rutinas de control y diagnóstico para controlar el funcionamiento de los accionadores y otros dispositivos.

Los beneficios y ventajas de la presente divulgación incluyen un sistema 88 de monitorización de estado que permite la monitorización automatizada de la salud de componentes de puertas individuales para cada rellano en un sistema 20 de ascensor. Tal monitorización puede utilizarse para determinar si es necesario realizar mantenimiento y en qué componentes. Debido a que la información está disponible de forma remota, la información se puede utilizar para determinar si es necesario o no que un técnico realice una visita al sitio. Además, y a nivel local, los datos pueden proporcionar a los técnicos información relativa a qué componentes requieren atención y en qué rellano.

Aunque la presente divulgación se describe con referencia a realizaciones ilustrativas, los expertos en la materia entenderán que se pueden realizar diversos cambios y se pueden sustituir elementos equivalentes sin apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Además, pueden aplicarse diversas modificaciones para adaptar las enseñanzas de la presente divulgación a situaciones, aplicaciones y/o materiales particulares, sin apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas. La presente divulgación por lo tanto no está limitada a los ejemplos particulares divulgados en el presente documento. sino que incluye todas las realizaciones que caigan dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (20) de ascensor, que comprende

un componente (32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46) adaptado para realizar una función;

un sensor (50) configurado para detectar un parámetro operativo asociado con la función; y

una configuración (30) de control configurada para recibir una señal de parámetro del sensor (50); extraer una característica designada previamente de los datos asociados con la señal de parámetro, agregar la característica designada previamente y aplicar aprendizaje automático para determinar un nivel de degradación de la función asociada con la característica designada previamente;

caracterizado por que el sistema de ascensor, comprende además:

un módulo (90) de generación de características ejecutado por la configuración (30) de control para extraer la característica diseñada previamente de la señal de parámetro;

un módulo (92) de detección de fallos ejecutado por la configuración (30) de control para analizar la característica diseñada previamente y extraer derivaciones de características de la característica diseñada previamente indicativas de un funcionamiento anormal;

un módulo (94) de clasificación de fallos ejecutado por la configuración (30) de control para clasificar las derivaciones de características en respectivas clases de fallo;

un módulo (96) de estimación de degradación ejecutado por la configuración (30) de control para establecer un modelo (100) de degradación aprendido;

caracterizado además por que la configuración (30) de control incluye:

un controlador (72, 74) local y un servidor (70), y el controlador (72, 74) local está configurado para ejecutar el módulo (90) de generación de características y el servidor (70) está configurado para ejecutar el módulo (94) de clasificación de fallos y el módulo (96) de estimación de degradación;

en donde el servidor (70) está basado en la nube; y

en donde la configuración de control incluye:

un concentrador (89) de sensores configurado para recibir la señal de parámetro;

un dispositivo móvil, en donde el dispositivo móvil está configurado para recibir la señal de parámetro del controlador (72, 74) local, ejecutar el módulo (90) de generación de características, ejecutar el módulo (92) de detección de fallos, ejecutar el módulo (94) de clasificación de fallos y ejecutar el módulo (96) de estimación de degradación; y

un servidor (70) basado en la nube configurado para comunicarse con el dispositivo móvil y almacenar el modelo (100) de degradación aprendido para su uso por el módulo (96) de estimación de degradación.

2. El sistema (20) de ascensor de la reivindicación 1, que comprende además:

una cabina (22) adaptada para circular en un hueco (24) de ascensor, en donde el componente (32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46) incluye un conjunto (40, 42, 44, 46) de puerta adaptado para abrirse y cerrarse para el acceso del usuario dentro y fuera de la cabina (22) desde y hacia una pluralidad de rellanos (28).

3. El sistema (20) de ascensor de la reivindicación 1, en donde el conjunto de puertas incluye varias puertas (40, 42) de rellano y su función es abrir y cerrar la pluralidad de puertas de rellano, en donde el sensor (50) es uno de una pluralidad de sensores, con cada sensor ubicado en la puerta de rellano correspondiente de la pluralidad de puertas (40, 42) de rellano.

4. El sistema (20) de ascensor de la reivindicación 3, en donde la característica incluye vibración.

5. El sistema (20) de ascensor de la reivindicación 2, en donde el conjunto de puerta incluye una puerta (44, 46) de cabina sostenida por la cabina y la función es abrir y cerrar la puerta de la cabina.

6. El sistema (20) de ascensor de la reivindicación 5, en donde la característica incluye vibración.

7. El sistema (20) de ascensor de cualquier reivindicación anterior, en donde los fallos incluyen al menos una de un problema de residuos, degradación de rodillos, bloqueo de puerta y tensión de correa.

8. El sistema (20) de ascensor de cualquier reivindicación anterior, en donde el sensor (50) es al menos uno de un sensor de vibración, un micrófono, un sensor de velocidad, un sensor de posición, un sensor de corriente, un acelerómetro y un sensor de presión.