專(zhuān)利名稱(chēng)：電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)多臺(tái)電梯進(jìn)行綜合控制的電梯控制系統(tǒng)，本發(fā)明尤其適用于 對(duì)多臺(tái)電梯的功率進(jìn)行控制以進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行的電梯裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，電梯控制系統(tǒng)在考慮到電梯的便利性、節(jié)能和節(jié)省空間的基礎(chǔ) 上來(lái)改善電梯的運(yùn)行效率，所以將等待時(shí)間和移動(dòng)時(shí)間限制在最小限度，從而做到最大 限度地使電梯順利運(yùn)行。此外，電梯是典型的峰值功率型負(fù)荷，為了節(jié)省能源、需要掌 握并且降低峰值功率。并且，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種方案，其為了抑制多臺(tái)電梯轎廂的總峰 值消耗功率，在任意瞬間的總峰值消耗功率低于規(guī)定的閾值時(shí)，使電梯轎廂群選擇特定 的運(yùn)行計(jì)劃表進(jìn)行運(yùn)行。此外，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了一種方案，其為了避免辦公樓整體的用電需 求量超過(guò)合同功率(contract electric power)，在使電梯運(yùn)行時(shí)，在因用電需求量的預(yù)測(cè)值 超過(guò)合同功率而發(fā)出了用電需求量警告時(shí)，將電梯的速度控制在規(guī)定的最高速度或者規(guī) 定的加速度。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了一種方案，其為了在電梯運(yùn)行時(shí)有效地利用大樓 整體的允許功率量中的電梯的允許功率量，檢測(cè)可供各臺(tái)電梯消費(fèi)的允許功率量，并且 根據(jù)該允許功率量除算出能夠同時(shí)起動(dòng)的電梯的臺(tái)數(shù)，以便根據(jù)該可起動(dòng)的臺(tái)數(shù)來(lái)設(shè)定 分配用的起動(dòng)允許臺(tái)數(shù)。又，在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中公開(kāi)了一種方案，其為了將電梯的方便性的下降程度控制 在最小的范圍內(nèi)，并且在該基礎(chǔ)上切實(shí)地實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，根據(jù)學(xué)習(xí)結(jié)果預(yù)測(cè)運(yùn)行次數(shù)和 電梯門(mén)廳呼叫發(fā)生的概率等，由此在考慮到消耗功率目標(biāo)值以及節(jié)能控制等級(jí)的基礎(chǔ) 上，以星期和時(shí)間段為單位，通過(guò)出發(fā)限制來(lái)進(jìn)行運(yùn)行次數(shù)的限制。在先技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本國(guó)專(zhuān)利特開(kāi)2008-308332號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本國(guó)專(zhuān)利特開(kāi)2009-96582號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3日本國(guó)專(zhuān)利特開(kāi)平4-217570號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4日本國(guó)專(zhuān)利特開(kāi)2007-55700號(hào)公報(bào)在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的上述現(xiàn)有的技術(shù)方案中，由于僅僅通過(guò)選擇特定的運(yùn)行 計(jì)劃表來(lái)抑制總峰值消耗功率，所以不能夠有效地抑制多臺(tái)電梯在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的總峰值 消耗功率，由于運(yùn)行計(jì)劃表由總峰值消耗功率來(lái)決定，所以可能會(huì)對(duì)各時(shí)間點(diǎn)的對(duì)乘客 的服務(wù)質(zhì)量(例如等待時(shí)間)產(chǎn)生很大的影響，并且導(dǎo)致服務(wù)質(zhì)量降低。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的方案中，由于只考慮了整體的用電需求量，所以與專(zhuān)利 文獻(xiàn)1一樣，會(huì)導(dǎo)致各個(gè)電梯的對(duì)乘客的服務(wù)質(zhì)量下降。尤其是在一律地降低所有電梯的最高速度，或者根據(jù)所有電梯的平均等待時(shí)間來(lái)降低電梯的最高速度時(shí)，會(huì)使得對(duì)該 時(shí)間段的電梯乘客的運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量大幅度地下降。并且，由于該方案是限制電梯的最高 速度或者加速度，所以可能會(huì)發(fā)生過(guò)度地降低功率而導(dǎo)致服務(wù)質(zhì)量下降的情況發(fā)生。同樣，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3所公開(kāi)的方案中，由于限制能夠起動(dòng)的電梯臺(tái)數(shù)，所以對(duì) 乘客的服務(wù)質(zhì)量會(huì)大幅度地降低。并且，在專(zhuān)利文獻(xiàn)4所公開(kāi)的方案中，由于對(duì)所有的電梯(全部臺(tái)數(shù))一律地進(jìn) 行運(yùn)行次數(shù)的限制，所以會(huì)導(dǎo)致對(duì)各臺(tái)電梯的乘客的服務(wù)質(zhì)量大幅度降低。如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，難以有效并且切實(shí)地將多臺(tái)電梯的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的合 計(jì)功率控制在規(guī)定值以下，并且可能導(dǎo)致對(duì)各臺(tái)電梯的乘客的運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量下降，并且 可能給特定電梯的乘客帶來(lái)很大的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題，切實(shí)并且有效地抑制多 臺(tái)電梯在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的合計(jì)功率，并且能夠在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)減小對(duì)各臺(tái)電梯的乘客的不利 影響(運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量的下降)。本發(fā)明其他的目的在于做到從乘客整體來(lái)看，各臺(tái)電梯的運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量之間不 會(huì)出現(xiàn)大的偏差，并且在對(duì)各臺(tái)電梯的功率進(jìn)行限制，以進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行的同時(shí)，向乘客 提供良好的服務(wù)。本發(fā)明的又一個(gè)其他目的在于大幅度地降低電梯整體的受電設(shè)備(向各臺(tái)電梯 進(jìn)行供電的總的受電設(shè)備)的設(shè)備容量。并且，本發(fā)明至少實(shí)現(xiàn)上述目的中的一個(gè)目的。解決方案為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，電梯的節(jié)能運(yùn)行 系統(tǒng)用于控制為多個(gè)樓層提供服務(wù)的電梯的運(yùn)行，在該電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)中，根據(jù)將 合計(jì)使用功率值(usage power value)抑制在閾值以下的合計(jì)功率抑制值來(lái)確定各臺(tái)所述電 梯的功率抑制值，并且所述電梯根據(jù)所述功率抑制值來(lái)進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行，其中，所述合計(jì) 使用功率值是對(duì)多臺(tái)所述電梯的使用功率值進(jìn)行合計(jì)而得到的合計(jì)使用功率值。此外，本發(fā)明還提供了一種電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，該電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)用于 控制為多個(gè)樓層提供服務(wù)的多臺(tái)電梯的運(yùn)行，該電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)具有功率變化曲 線(powerprofile)計(jì)算裝置，該功率變化曲線計(jì)算裝置至少根據(jù)電梯轎廂的方向、電梯門(mén) 廳呼叫、電梯轎廂呼叫、乘客人數(shù)和大樓的人流量信息中的任一種信息，作為功率變化 曲線求出各臺(tái)電梯的使用功率值的經(jīng)時(shí)性變化；以及功率抑制值計(jì)算裝置，該功率抑制 值計(jì)算裝置根據(jù)對(duì)所述功率變化曲線進(jìn)行合計(jì)而得到的合計(jì)功率變化曲線計(jì)算將合計(jì)使 用功率值抑制在閾值以下的合計(jì)功率抑制值，并且作為各臺(tái)所述電梯的功率抑制值計(jì)算 出該合計(jì)功率抑制值，各臺(tái)所述電梯根據(jù)所述功率抑制值進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的方塊圖。圖2是表示一實(shí)施方式的電梯結(jié)構(gòu)例的方塊圖。
圖3是表示一實(shí)施方式的變更前的功率變化曲線的曲線圖。圖4是表示一實(shí)施方式的預(yù)測(cè)等待時(shí)間和功率抑制值的計(jì)算例的表。圖5是表示一實(shí)施方式的變更后的功率變化曲線的曲線圖。圖6是表示一實(shí)施方式的受電設(shè)備的方塊圖。圖7是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的方塊圖。圖8是表示一實(shí)施方式的電梯速度以及加速度和時(shí)間之比的曲線圖。圖9是表示一實(shí)施方式的電梯的狀況和速度之間關(guān)系的說(shuō)明圖。圖10是表示本發(fā)明的又一個(gè)其他實(shí)施方式的方塊圖。符號(hào)的說(shuō)明20-綜合控制裝置201-電梯規(guī)格以及大樓規(guī)格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置202-各臺(tái)電梯的運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)積蓄裝置203-各臺(tái)電梯的功率變化曲線計(jì)算裝置204-合計(jì)功率變化曲線計(jì)算裝置
205-合計(jì)功率抑制值計(jì)算裝置206-閾值設(shè)定裝置207-預(yù)測(cè)等待時(shí)間計(jì)算裝置208-乘坐人數(shù)計(jì)算裝置209-預(yù)測(cè)乘坐時(shí)間計(jì)算裝置210-各臺(tái)電梯的功率抑制值分配指標(biāo)計(jì)算裝置211-各臺(tái)電梯的功率抑制值計(jì)算裝置300-大樓總功率管理裝置
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1表示電梯控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的 一例，該控制系統(tǒng)以始終將多臺(tái)電梯的合計(jì)功率抑制在規(guī)定的上限值以下的方式對(duì)各臺(tái) 電梯的運(yùn)行進(jìn)行控制。算出用于將各臺(tái)電梯的合計(jì)功率抑制在規(guī)定的上限值以下的合計(jì)功率抑制值 (合計(jì)功率抑制值裝置205)，根據(jù)各臺(tái)電梯所受理的電梯門(mén)廳呼叫的等待時(shí)間來(lái)算出用 于將該抑制值分配給各臺(tái)電梯的功率抑制值分配指標(biāo)(各臺(tái)電梯的功率抑制值分配指標(biāo) 計(jì)算裝置210)，根據(jù)功率抑制值分配指標(biāo)從合計(jì)功率抑制值算出各臺(tái)電梯的功率抑制值 (各臺(tái)電梯的功率抑制值計(jì)算裝置211)。圖2表示3臺(tái)電梯的結(jié)構(gòu)，1號(hào)電梯為電梯轎廂11，2號(hào)電梯為電梯轎廂12，3 號(hào)電梯為電梯轎廂13，各臺(tái)電梯轎廂的信息(在電梯轎廂內(nèi)登錄的目的地樓層呼叫、電 梯轎廂內(nèi)載重或者乘坐人數(shù)和電梯門(mén)開(kāi)閉狀態(tài)等)以及通過(guò)電梯門(mén)廳按鈕(41、42、43) 輸入的電梯門(mén)廳呼叫信息(方向、登錄時(shí)間)傳送到綜合控制裝置20中。綜合控制裝置 20通過(guò)控制各臺(tái)電梯的運(yùn)行(最高速度、加速度、停止時(shí)間)來(lái)調(diào)整最大功率。群管理裝置對(duì)多臺(tái)電梯的運(yùn)行進(jìn)行綜合控制，圖2的綜合控制裝置20可以包括 在群管理裝置中，也可以包括在其他裝置中。例如，在大樓中設(shè)置有多臺(tái)電梯，而這些電梯在沒(méi)有進(jìn)行群管理控制的情況下，也可以通過(guò)綜合控制裝置20來(lái)控制各臺(tái)電梯的運(yùn) 行。此外，綜合控制裝置20向各臺(tái)電梯的控制裝置(1號(hào)電梯的控制裝置31、2號(hào)電 梯的控制裝置32和3號(hào)電梯的控制裝置33)傳送用于運(yùn)行控制的指令，以便對(duì)各臺(tái)電梯 的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。以下對(duì)圖1的綜合控制裝置20進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。電梯規(guī)格以及大樓規(guī)格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置201中存儲(chǔ)有電梯規(guī)格(額定速度、加速 度、額定載重量等)、大樓規(guī)格(樓層數(shù)量、樓層間隔、電梯臺(tái)數(shù)等)。各臺(tái)電梯的運(yùn)行 相關(guān)數(shù)據(jù)積蓄裝置202中積蓄有從各臺(tái)電梯的控制裝置、電梯轎廂以及各個(gè)樓層的電梯 門(mén)廳中收集到的電梯轎廂運(yùn)行數(shù)據(jù)(速度、方向等)、電梯門(mén)廳呼叫數(shù)據(jù)、電梯轎廂呼叫 數(shù)據(jù)、乘坐人數(shù)數(shù)據(jù)、各臺(tái)電梯轎廂的到達(dá)各樓層的預(yù)測(cè)到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)以及電梯門(mén)廳呼 叫持續(xù)時(shí)間數(shù)據(jù)(從電梯門(mén)廳呼叫登錄起算的經(jīng)過(guò)時(shí)間)等。各臺(tái)電梯的功率變化曲線計(jì)算裝置203根據(jù)存儲(chǔ)在電梯規(guī)格以及大樓規(guī)格數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)裝置中的數(shù)據(jù)和積蓄在各臺(tái)電梯的運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)積蓄裝置中的數(shù)據(jù)，計(jì)算各臺(tái)電梯 的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)相對(duì)于此后的時(shí)間的功率變化曲線。功率變化曲線表示電梯的使用功率值 (單位為W)的經(jīng)時(shí)性變化，在圖3中示出了功率變化曲線的具體例。當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)以后的功率變化曲線至少根據(jù)當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的電梯轎廂的上升方向或 者下降方向、速度、加速度、乘坐人數(shù)、電梯門(mén)廳呼叫以及電梯轎廂呼叫(不包括未發(fā) 生的呼叫)中的任一種信息來(lái)計(jì)算。在合計(jì)功率變化曲線計(jì)算裝置204中對(duì)各臺(tái)電梯的功率變化曲線進(jìn)行合計(jì)而算 出合計(jì)功率變化曲線(總功率變化曲線)。合計(jì)功率抑制值計(jì)算裝置205檢測(cè)合計(jì)功率變化曲線的最大功率值，并將其與 閾值(由閾值設(shè)定裝置206設(shè)定)進(jìn)行比較，在最大功率值超過(guò)了閾值時(shí)，根據(jù)最大功率 值和閾值的差計(jì)算需要抑制的功率值即合計(jì)功率抑制值。閾值是電梯整體的最大功率的 上限值，其例如根據(jù)所有電梯的受電設(shè)備的功率容量來(lái)設(shè)定。圖3的下側(cè)的3個(gè)曲線圖分別例示了 1號(hào)電梯、2號(hào)電梯和3號(hào)電梯的功率變化 曲線。這些圖中示出的是未來(lái)60秒的功率變化曲線。縱軸表示功率值，功率值的單位 不是以W(瓦特)表示，而是以額定速度(與最高速度對(duì)應(yīng))時(shí)的功率為100進(jìn)行了歸一 化處理來(lái)表示。圖3的最上方的曲線圖表示3臺(tái)電梯的合計(jì)功率變化曲線，相對(duì)于功率 的上限閾值250，最大功率為370，所以?xún)烧咧g的差即合計(jì)功率抑制值為120。在進(jìn)行 節(jié)能運(yùn)行時(shí)，將抑制值120分配給各臺(tái)電梯，以便將合計(jì)功率的最大值控制在250以下。以下參照?qǐng)D8對(duì)各臺(tái)電梯的功率變化曲線的計(jì)算方法進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)出發(fā)時(shí)刻的各臺(tái)電梯的電梯轎廂的位置、速度、方向以及電梯下一次?？?的位置，來(lái)生成電梯行駛到?？课恢玫男旭偹俣鹊那€(圖8(a))以及加速度曲線(圖 8(b))。電梯的下一個(gè)?？课恢酶鶕?jù)距離當(dāng)前時(shí)刻的電梯位置最近的電梯門(mén)廳呼叫或者 電梯轎廂呼叫來(lái)決定。根據(jù)可從速度曲線以及加速度曲線獲知的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)t的速度v(t) (單位為m/s)和加速度α (t)(單位為m/s2)，能夠通過(guò)下式算出各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的功率ρ(t)。P(t) =v⑴· [(Mc+Mw+Mp) · α (t) + Δ Mu · g]... (1)
式中，Mc表示電梯轎廂的重量(不包括乘客，單位為kg)，Mw表示平衡重的重量，Mp表示乘客的總重量(載重量)，AMu表示不平衡重量(包括乘客在內(nèi)的電梯轎廂的總重量和平衡重的重量之間 的差)，g表示重力加速度(9.8m/s2)。不平衡重量Δ Mu能夠根據(jù)AMu= (Mc+Mp)-Mw求出。Mc、Mw表示根據(jù)電 梯規(guī)格決定的常數(shù)值，Mp表示根據(jù)電梯轎廂的載重傳感器值(載重量)或者能夠從大樓 的人流量信息預(yù)測(cè)出的預(yù)測(cè)乘坐人數(shù)算出的預(yù)測(cè)乘客重量(預(yù)測(cè)載重量)。或者，Mp也 可以是根據(jù)乘坐人數(shù)或者預(yù)測(cè)乘坐人數(shù)由乘坐人數(shù)和平均體重的乘積算出的載重量。功 率P (O的單位根據(jù)式(1)得到，為kg · m2/s3 = N · m/s = J/s = W。通過(guò)計(jì)算各個(gè) 時(shí)間點(diǎn)t的功率P(t)，可以求出圖3所示的功率變化曲線。以下參照?qǐng)D9說(shuō)明存在尚未響應(yīng)的分配電梯門(mén)廳呼叫時(shí)的功率變化曲線的計(jì)算方法。圖9(a)表示受理有尚未響應(yīng)的分配電梯門(mén)廳呼叫的電梯的狀況。圖中，電梯位 于6層，其正在朝下方行駛，并且受理了在1層發(fā)生的上升方向的尚未響應(yīng)的電梯門(mén)廳呼 叫。到達(dá)1層的預(yù)測(cè)到達(dá)時(shí)間為15秒。圖9(b)是表示從尚未響應(yīng)的電梯門(mén)廳呼叫派生 出來(lái)的電梯轎廂呼叫的預(yù)測(cè)圖。圖中預(yù)測(cè)在10層發(fā)生電梯轎廂呼叫。在進(jìn)行派生電梯 轎廂呼叫的預(yù)測(cè)時(shí)，可以從過(guò)去的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中選擇概率最高的數(shù)據(jù)，也可以選擇端部樓 層(最上層或者最下層)等。圖9(c)表示根據(jù)圖9(b)對(duì)尚未響應(yīng)的電梯門(mén)廳呼叫以及派生的電梯轎廂呼叫而 預(yù)測(cè)的速度曲線的預(yù)測(cè)例。電梯從當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)起算在15秒后到達(dá)1層，未響應(yīng)電梯門(mén)廳 呼叫的乘客乘入電梯(?？繒r(shí)間為10秒)，從當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)起算在經(jīng)過(guò)了 25秒后從1層出 發(fā)，在85秒后行駛到派生電梯轎廂呼叫的10層后停止。加速度曲線與圖8(b) —樣能夠 根據(jù)圖9(c)求出，載重量能夠根據(jù)過(guò)去的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、例如根據(jù)在該時(shí)間段或者人流量下 的各個(gè)樓層的平均乘坐人數(shù)等而預(yù)測(cè)出。因此，即使是在具有尚未響應(yīng)的分配電梯門(mén)廳 呼叫的情況下，也能夠通過(guò)計(jì)算速度曲線和加速度曲線等的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，并且求出載重量 的預(yù)測(cè)值，來(lái)按照式(1)計(jì)算出功率變化曲線。以下參照?qǐng)D1對(duì)分配方法進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)各臺(tái)電梯的服務(wù)指標(biāo)(例如等待時(shí)間) 來(lái)進(jìn)行功率抑制，使得電梯的服務(wù)指標(biāo)越好，功率抑制量越大。在圖1的預(yù)測(cè)等待時(shí)間計(jì)算裝置207中計(jì)算各臺(tái)電梯所受理的電梯門(mén)廳呼叫的預(yù) 測(cè)等待時(shí)間。預(yù)測(cè)等待時(shí)間根據(jù)從電梯門(mén)廳呼叫的登錄時(shí)間點(diǎn)起算所經(jīng)過(guò)的時(shí)間和提供 服務(wù)的電梯轎廂到達(dá)電梯門(mén)廳呼叫的登錄樓層的預(yù)測(cè)到達(dá)時(shí)間的和來(lái)計(jì)算。乘坐人數(shù)計(jì)算裝置208根據(jù)當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的電梯轎廂內(nèi)乘坐人數(shù)(根據(jù)電梯轎廂的 負(fù)載值算出)或者從過(guò)去的上下電梯人數(shù)數(shù)據(jù)求出的預(yù)測(cè)乘坐人數(shù)來(lái)計(jì)算各臺(tái)電梯的電 梯轎廂內(nèi)乘坐人數(shù)。預(yù)測(cè)乘坐時(shí)間計(jì)算裝置209根據(jù)各臺(tái)電梯轎廂到達(dá)乘客的目的地樓 層(通過(guò)電梯轎廂呼叫來(lái)判斷)的預(yù)測(cè)到達(dá)時(shí)間來(lái)計(jì)算各臺(tái)電梯的乘客的預(yù)測(cè)乘坐時(shí)間。各臺(tái)電梯的功率抑制值分配指標(biāo)計(jì)算裝置210至少根據(jù)各臺(tái)電梯的預(yù)測(cè)等待時(shí) 間、各臺(tái)電梯的乘坐人數(shù)、各臺(tái)電梯的預(yù)測(cè)乘坐時(shí)間中的任一種信息，作為將合計(jì)功率抑制值分配給各臺(tái)電梯時(shí)的分配比即分配指標(biāo)，計(jì)算各臺(tái)電梯的功率抑制值分配指標(biāo)。 例如，電梯的預(yù)測(cè)等待時(shí)間越長(zhǎng)，則將分配指標(biāo)(分配比)設(shè)定得越小，也就是縮小功率 抑制值。由此，能夠使得對(duì)乘客的運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量差、即等待時(shí)間長(zhǎng)的電梯與其他電梯相 比，通過(guò)功率抑制進(jìn)行的運(yùn)行調(diào)整的程度輕，所以能夠防止單臺(tái)電梯以及電梯整體發(fā)生 服務(wù)質(zhì)量極端下降的情況。各臺(tái)電梯的功率抑制值計(jì)算裝置211根據(jù)功率抑制值分配指標(biāo)將合計(jì)功率抑制 值分給各臺(tái)電梯，并算出各臺(tái)電梯的功率抑制值。各臺(tái)電梯的最高速度或者加速度計(jì)算 裝置根據(jù)由各臺(tái)電梯的功率抑制值計(jì)算裝置算出的各臺(tái)電梯的功率抑制值求出進(jìn)行運(yùn)行 控制即節(jié)能運(yùn)行時(shí)的各臺(tái)電梯的最高速度、加速度或者停止時(shí)間，并將其發(fā)送到各臺(tái)電 梯的控制裝置。圖4是表示根據(jù)預(yù)測(cè)等待時(shí)間計(jì)算功率抑制值分配指標(biāo)時(shí)的具體例。圖4的表 根據(jù)圖3的狀況設(shè)定，其合計(jì)功率抑制值為120。因此，根據(jù)預(yù)測(cè)等待時(shí)間將合計(jì)功率抑 制值120分配給1號(hào)電梯至3號(hào)電梯這3臺(tái)電梯。1號(hào)電梯、2號(hào)電梯和3號(hào)電梯的預(yù)測(cè) 等待時(shí)間分別為50秒、5秒和15秒。計(jì)算各臺(tái)電梯的預(yù)測(cè)等待時(shí)間的比率(相對(duì)于合計(jì)值的比率)的倒數(shù)。例如， 針對(duì)1號(hào)電梯，根據(jù)1/丨50/(50+5+15)丨進(jìn)行計(jì)算，求出其值為1.4。同樣算出2號(hào)電梯 和3號(hào)電梯的值分別為14和4.7。接著，針對(duì)各臺(tái)電梯的預(yù)測(cè)等待時(shí)間的比率的倒數(shù)， 求出相對(duì)于其整體的比率。例如，針對(duì)1號(hào)電梯，根據(jù)1.4/(1.4+14+4.7 = 20.1)進(jìn)行計(jì) 算，求出其值為0.07。同樣算出2號(hào)電梯和3號(hào)電梯的值分別為0.7和0.23，該值就是功 率抑制值分配指標(biāo)。在計(jì)算時(shí)，按照根據(jù)預(yù)測(cè)等待時(shí)間的長(zhǎng)短，使功率抑制值分配指標(biāo) 變小的方式進(jìn)行計(jì)算。各臺(tái)電梯的功率抑制值分別通過(guò)將合計(jì)功率抑制值乘以各臺(tái)電梯的功率分配指 標(biāo)來(lái)算出，計(jì)算的結(jié)果為8、84和28 (合計(jì)值滿(mǎn)足120)。從1號(hào)電梯來(lái)看，其預(yù)測(cè)等待 時(shí)間為50秒，預(yù)測(cè)等待時(shí)間長(zhǎng)，所以將1號(hào)電梯的功率抑制值設(shè)定得較小，設(shè)定為8，由 此，能夠盡可能地避免因功率抑制而導(dǎo)致電梯運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量下降。此外，由于2號(hào)電梯 的預(yù)測(cè)等待時(shí)間為5秒，預(yù)測(cè)等待時(shí)間短，所以將其功率抑制值較大，設(shè)定為84。根據(jù)各臺(tái)電梯的等待時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)決定各臺(tái)電梯的功率抑制值，使得對(duì)乘客的 運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量平均化(避免運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生不平衡)，所以從乘客整體來(lái)看，各臺(tái)電梯 的運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量不會(huì)發(fā)生大的不平衡，因此，即使在節(jié)能模式下也能夠向乘客提供良好 的服務(wù)。圖5的功率變化曲線根據(jù)圖4生成，其表示各臺(tái)電梯的功率抑制值確定后的各臺(tái) 電梯的功率變化曲線，圖中的各臺(tái)電梯的最高速度發(fā)生了變化(在此只變更了速度)，各 臺(tái)電梯的功率變化曲線由圖5的下側(cè)的3個(gè)曲線圖表示，合計(jì)功率變化曲線由圖5的最上 方的曲線圖表示，合計(jì)功率變化曲線始終被控制在閾值以下。如上所述，由于根據(jù)各臺(tái)電梯的功率變化曲線來(lái)求出超出其合計(jì)功率的上限值 的部分的量，并將該超出量作為功率抑制值分配給各臺(tái)電梯，通過(guò)對(duì)各臺(tái)電梯的最高速 度、加速度或者停止時(shí)間進(jìn)行調(diào)整以進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行(運(yùn)轉(zhuǎn))，由此，能夠?qū)⒍嗯_(tái)電梯在各 個(gè)時(shí)間點(diǎn)的合計(jì)功率切實(shí)地抑制在規(guī)定值以下，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電梯系統(tǒng)的節(jié)能化。此外，由于能夠根據(jù)圖4所示的等待時(shí)間這樣的各臺(tái)電梯的運(yùn)行服務(wù)狀況來(lái)分配超出量，所以能夠在限制各臺(tái)電梯的功率的同時(shí)，將各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的對(duì)各臺(tái)電梯的乘客 帶來(lái)的影響控制在適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)(能夠抑制運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量的不平衡)。另外，在圖1中，以根據(jù)預(yù)測(cè)等待時(shí)間、乘坐人數(shù)以及預(yù)測(cè)乘坐時(shí)間的組合來(lái) 計(jì)算功率抑制值分配指標(biāo)的場(chǎng)合為例作了說(shuō)明，但只要使用這些信息中的至少一種信 息，就能夠獲得同樣的效果。例如，在根據(jù)預(yù)測(cè)等待時(shí)間計(jì)算功率抑制值分配指標(biāo)時(shí)，由于等待時(shí)間是乘客 最為重視的服務(wù)指標(biāo)，所以，通過(guò)根據(jù)等待時(shí)間來(lái)決定分配指標(biāo)，能夠在抑制服務(wù)不平 衡(不滿(mǎn)的程度較小)的情況下實(shí)現(xiàn)功率調(diào)整。另一方面，在根據(jù)乘坐人數(shù)計(jì)算功率抑制值分配指標(biāo)時(shí)，由于根據(jù)受到功率調(diào) 整影響的人數(shù)來(lái)決定功率抑制值分配指標(biāo)，所以能夠在功率調(diào)整時(shí)將大多數(shù)人的服務(wù)質(zhì) 量控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。在根據(jù)預(yù)測(cè)乘坐時(shí)間來(lái)計(jì)算功率抑制值分配指標(biāo)時(shí)，從圖4和圖5的2號(hào)電梯的 功率變化曲線可以知道，在進(jìn)行功率調(diào)整時(shí)，最高速度因功率調(diào)整而受到限制后，乘坐 時(shí)間變長(zhǎng)，所以，通過(guò)功率調(diào)整，能夠在最容易受到影響的乘坐時(shí)間方面將服務(wù)質(zhì)量控 制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。并且，也可以通過(guò)對(duì)預(yù)測(cè)等待時(shí)間、乘坐人數(shù)和預(yù)測(cè)乘坐時(shí)間中的任意信息進(jìn) 行組合(例如預(yù)測(cè)等待時(shí)間和乘坐人數(shù))，使得能夠更為詳細(xì)地對(duì)服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，如 此，能夠在功率調(diào)整時(shí)將組合的服務(wù)質(zhì)量控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。另外，使用對(duì)電梯門(mén)廳 呼叫的預(yù)測(cè)到達(dá)時(shí)間來(lái)代替預(yù)測(cè)等待時(shí)間也能夠得到同樣的效果。以下對(duì)通過(guò)抑制多臺(tái)電梯的合計(jì)功率而實(shí)現(xiàn)的節(jié)能化進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明。假設(shè)大樓 受電設(shè)備的功率線和變壓器等的電阻的合計(jì)電阻值為Rt時(shí)，由功率線和變壓器等的電阻 引起的損失以Rt · i2表示。式中的i表示電梯工作時(shí)的電流有效值。將i抑制為70%時(shí)，Rt*i2為50%，損失減少一半。實(shí)際上，由于速度降低， 所以工作時(shí)間T變長(zhǎng)，但由于T與i大致呈反比，所以，在將i抑制為70%時(shí)，能夠?qū)⒖?慮到時(shí)間因素的損失量Rt · i2 · T降低到70%。所以，通過(guò)抑制合計(jì)功率，還能夠降低由大樓受電設(shè)備的電線和變壓器等引起 的損失，從而能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能化。并且，從電力系統(tǒng)側(cè)的發(fā)電設(shè)備側(cè)來(lái)看，由 于能夠抑制發(fā)電量的波動(dòng)，所以能夠在發(fā)電效率良好的運(yùn)行條件下運(yùn)行，能夠?qū)?jié)能化 做出貢獻(xiàn)。圖6表示與多臺(tái)電梯系統(tǒng)相應(yīng)的受電設(shè)備的結(jié)構(gòu)。從大樓整體的受電設(shè)備向負(fù) 責(zé)所有電梯受電的電梯總受電裝置AOl供電，通過(guò)該電梯總受電裝置AOl進(jìn)一步向各個(gè) 電梯的受電裝置(1號(hào)電梯A02、2號(hào)電梯A04、3號(hào)電梯A06)進(jìn)行供電，并且最終向各 臺(tái)電梯的驅(qū)動(dòng)裝置(1號(hào)電梯A03、2號(hào)電梯A05、3號(hào)電梯A07)供電。采用圖1所示的 電梯控制系統(tǒng)的實(shí)施例時(shí)，能夠?qū)⑺须娞莸暮嫌?jì)功率始終抑制在規(guī)定值以下，所以能 夠抑制電梯總受電裝置的功率容量。例如，以圖3和圖5為例，在發(fā)生了 3臺(tái)電梯同時(shí) 起動(dòng)這一最壞的情況時(shí)，電梯總受電裝置需要450的功率容量，但是，如圖5所示，由于 能夠?qū)⒃摴β嗜萘渴冀K抑制為250，所以能夠?qū)⒐β嗜萘拷档蜑?5%。其結(jié)果，能夠降 低受電設(shè)備的成本，節(jié)約受電設(shè)備所需的空間，并且能夠使功率進(jìn)一步平均化，從而能 夠降低大樓的合同功率。另外，從電力系統(tǒng)側(cè)來(lái)看，隨著這些大樓的增加，負(fù)荷波動(dòng)變小，CO2排放量低的基本負(fù)荷(base load)型發(fā)電機(jī)的運(yùn)用變得更為方便。圖7與圖1對(duì)應(yīng)，在閾值設(shè)定裝置206進(jìn)行閾值設(shè)定時(shí)，根據(jù)來(lái)自大樓總功率管 理裝置300的信號(hào)設(shè)定適當(dāng)?shù)拈撝?。大樓總功率管理裝置300對(duì)大樓整體的總功率進(jìn)行管理，使得總功率始終不超 出規(guī)定值。例如，1天的用電高峰在下午的1點(diǎn)到2點(diǎn)，在用電高峰的時(shí)間段檢測(cè)大樓整 體的總功率，根據(jù)該檢測(cè)值來(lái)計(jì)算將總功率控制在規(guī)定值以下的電梯整體的功率閾值， 并將該功率閾值傳送到閾值設(shè)定裝置206，以此來(lái)實(shí)施功率調(diào)整，將各臺(tái)電梯的功率控制 在閾值以下，同時(shí)避免對(duì)乘客的服務(wù)質(zhì)量下降。其結(jié)果，由于大樓的總功率始終在規(guī)定值以下，所以能夠降低大樓整體的受電 設(shè)備的容量，并且還能夠降低合同功率。此外，隨著這些大樓的增加，負(fù)荷波動(dòng)變小， CO2排放量低的基本負(fù)荷型發(fā)電機(jī)的運(yùn)用變得更為方便，從而還能夠?qū)Ψ乐沟厍蜃兣?環(huán)境問(wèn)題做出貢獻(xiàn)。圖10與圖1對(duì)應(yīng)，在圖10中設(shè)置有待機(jī)電梯檢測(cè)裝置213、待機(jī)電梯利用判 斷裝置214、待機(jī)電梯的再生功率值計(jì)算裝置215以及待機(jī)電梯再生運(yùn)行(regenerative operation)指令裝置 216。待機(jī)電梯檢測(cè)裝置213從各臺(tái)電梯中檢測(cè)出沒(méi)有受理電梯門(mén)廳呼叫和電梯轎廂 呼叫的處于待機(jī)狀態(tài)(停止?fàn)顟B(tài))的待機(jī)電梯。當(dāng)合計(jì)功率抑制值計(jì)算裝置205因合計(jì)功 率變化曲線在閾值以上而必須將合計(jì)功率抑制在規(guī)定值以下時(shí)，如果存在有待機(jī)電梯， 則待機(jī)電梯利用判斷裝置214作出利用待機(jī)電梯的判斷。待機(jī)電梯的再生功率值計(jì)算裝置215計(jì)算對(duì)符合條件的待機(jī)電梯進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以進(jìn) 行再生運(yùn)行時(shí)的再生功率值。再生功率值通過(guò)計(jì)算出功率變化曲線，作為符合條件的時(shí) 間段的再生功率或者再生功率的最大值而被求出。在具有多臺(tái)符合條件的待機(jī)電梯時(shí)， 分別計(jì)算出多臺(tái)電梯的各自的再生功率值。將計(jì)算出的再生功率值輸入到各臺(tái)電梯的功率抑制值計(jì)算裝置211。各臺(tái)電梯的 功率抑制值計(jì)算裝置211將從合計(jì)功率抑制值減去由待機(jī)電梯的運(yùn)行產(chǎn)生的再生功率(具 有多臺(tái)待機(jī)電梯時(shí)為其合計(jì)值)而得到的值作為新的合計(jì)功率抑制值來(lái)算出各臺(tái)電梯的 功率抑制值。待機(jī)電梯再生運(yùn)行指令裝置216在待機(jī)電梯利用判斷裝置214判斷為利用 待機(jī)電梯時(shí)，向控制裝置傳送電梯轎廂的行駛方向和速度的指令，從而使符合條件的處 于待機(jī)狀態(tài)的電梯實(shí)施再生運(yùn)行。在圖1和圖7所示的系統(tǒng)中，當(dāng)各臺(tái)電梯的合計(jì)功率變化曲線超過(guò)了規(guī)定值時(shí)， 只對(duì)各臺(tái)電梯的速度或者加速度進(jìn)行調(diào)整來(lái)控制功率，使得合計(jì)功率變化曲線在規(guī)定值 以下，而在圖10所示的系統(tǒng)中，由于利用待機(jī)電梯進(jìn)行再生運(yùn)行，所以能夠在不影響各 臺(tái)電梯的服務(wù)質(zhì)量的情況下降低合計(jì)功率。并且，在電梯進(jìn)行再生運(yùn)行時(shí)，由于電動(dòng)機(jī) 成為發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，所以能夠降低電梯整體的消耗功率。由于待機(jī)電梯處于無(wú)負(fù)荷狀 態(tài)(載重量為零)，因此，在使電梯轎廂朝上升方向運(yùn)行時(shí)形成再生運(yùn)行狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，用于控制為多個(gè)樓層提供服務(wù)的電梯的運(yùn)行，其特征 在于，根據(jù)使合計(jì)使用功率值成為閾值以下的合計(jì)功率抑制值來(lái)確定各臺(tái)所述電梯的功率 抑制值，并且所述電梯根據(jù)所述功率抑制值來(lái)進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行，其中，所述合計(jì)使用功率 值是對(duì)多臺(tái)所述電梯的使用功率值進(jìn)行合計(jì)而得到的合計(jì)使用功率值。
2.—種電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，用于控制為多個(gè)樓層提供服務(wù)的多臺(tái)電梯的運(yùn)行，其 特征在于，具有功率變化曲線計(jì)算裝置，所述功率變化曲線計(jì)算裝置至少根據(jù)電梯轎廂的方 向、電梯門(mén)廳呼叫、電梯轎廂呼叫、乘坐人數(shù)和大樓的人流量信息中的任一種信息，求 出各臺(tái)電梯的使用功率值的經(jīng)時(shí)性變化作為功率變化曲線；以及功率抑制值計(jì)算裝置，所述功率抑制值計(jì)算裝置根據(jù)對(duì)所述功率變化曲線進(jìn)行合計(jì) 而得到的合計(jì)功率變化曲線來(lái)計(jì)算使合計(jì)使用功率值成為閾值以下的合計(jì)功率抑制值， 并且作為各臺(tái)所述電梯的功率抑制值計(jì)算出該合計(jì)功率抑制值， 各臺(tái)所述電梯根據(jù)所述功率抑制值進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，所述功率抑制值被設(shè)定成各臺(tái)所述電梯的服務(wù)指標(biāo)越好，所述功率抑制值越大。
4.如權(quán)利要求1或者2所述的電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，所述功率抑制值被設(shè)定成各臺(tái)所述電梯的預(yù)測(cè)等待時(shí)間越短，所述功率抑制值越大。
5.如權(quán)利要求1或者2所述的電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，至少根據(jù)各臺(tái)電梯的預(yù)測(cè)等待時(shí)間、各臺(tái)電梯的乘坐人數(shù)以及各臺(tái)電梯的預(yù)測(cè)乘坐 時(shí)間中的任一種信息來(lái)算出所述功率抑制值。
6.如權(quán)利要求1或者2所述的電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于， 所述閾值根據(jù)所述電梯的受電設(shè)備的功率容量來(lái)決定。
7.如權(quán)利要求1或者2所述的電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，所述閾值根據(jù)由管理大樓的總功率值的大樓總功率管理裝置規(guī)定的功率容量來(lái)決定。
8.如權(quán)利要求1或者2所述的電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，通過(guò)調(diào)整各臺(tái)電梯的最高速度、加速度或者停止時(shí)間來(lái)進(jìn)行所述節(jié)能運(yùn)行。
9.如權(quán)利要求1或者2所述的電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，所述各臺(tái)電梯的使用功率值根據(jù)出發(fā)時(shí)刻的各臺(tái)電梯轎廂的位置、速度、方向以及 電梯行駛到下一個(gè)停靠位置的速度、加速度、電梯轎廂的重量、平衡重的重量以及乘客 的總重量而算出。
10.如權(quán)利要求1或者2所述的電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于， 使處于待機(jī)狀態(tài)的所述電梯進(jìn)行再生運(yùn)行。
全文摘要
提供一種電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，抑制多臺(tái)電梯在各個(gè)時(shí)間段的合計(jì)功率，并且減小對(duì)各臺(tái)電梯的乘客的不利影響(減小運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量的下降)，其對(duì)多臺(tái)電梯的運(yùn)行進(jìn)行控制，具有功率變化曲線計(jì)算裝置(203)，其至少根據(jù)電梯轎廂的方向、電梯門(mén)廳呼叫、電梯轎廂呼叫、乘坐人數(shù)和大樓的人流量信息中的任一種信息，作為功率變化曲線求出各臺(tái)電梯的使用功率值的經(jīng)時(shí)性變化；以及功率抑制值計(jì)算裝置(204，205，211)，其根據(jù)對(duì)功率變化曲線進(jìn)行合計(jì)而得到的合計(jì)功率變化曲線計(jì)算將合計(jì)使用功率值抑制在閾值以下的合計(jì)功率抑制值，并且算出該合計(jì)功率抑制值作為各臺(tái)電梯的功率抑制值，各臺(tái)電梯根據(jù)功率抑制值進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行。
文檔編號(hào)B66B1/06GK102020144SQ20101024211
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者古橋昌也, 吉川敏文, 大貫朗, 村岡一史, 深田裕紀(jì), 西田武央 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所