Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Diagnose von Aufzugsanlagen mit mindestens einem Beschleunigungsaufnehmer mit den Schritten : a) kontinuierliches Messen der Beschleunigung eines bewegten Fahrkorbs der Aufzuganlage ; b) unmittelbare Übertragung der gemessenen Beschleunigungsdaten an eine Auswerteeinheit ; c) Bestimmen von normierten Parametern aus den Beschleunigungswerten.

Aufzugsanlagen, insbesondere Lasten-und Personenaufzüge, müssen regelmäßig einer Überprüfung unterzogen werden. Eine Aufzugsanlage ist üblicherweise derart aufgebaut, dass ein Fahrkorb seitlich an vertikalen Schienen geführt und mit einem oder mehreren Tragseilen oder mit Hydraulikzylindern direkt aufwärts oder abwärts bewegt wird. Zum Antrieb sind Hydraulikzylinder oder eine angetriebene Seilscheibe vorgesehen, an der die Tragseile umgelenkt werden, um sie anzutreiben. Bei Seilantrieben befindet sich am gegenüberliegenden Ende der Tragseile üblicherweise ein Gegengewicht oder die Seiltrommel.

Zur Diagnose einer derartigen Aufzugsanlage werden die Betriebsparameter sowie die Fahrqualität ermittelt.

Weiterhin haben Aufzugsanlagen in der Regel Fangvorrichtungen, um den Fahrkorb bei einem Bruch der Tragseile mittels Bremswirkung auf die vertikalen Schienen abzubremsen. Auch diese Fangvorrichtungen müssen regelmäßig überprüft werden.

Üblicherweise wird der Fahrkorb zur Überprüfung mit einer Prüflast beladen und aus einer Abwärtsbewegung des Fahrkorbs die Antriebs-und Bremskräfte ermittelt. Zudem wird die Treibfähigkeit durch mehrmaliges Anhalten des beladenen Fahrkorbs überprüft oder bei blockiertem Seil bis zum Durchrutschen gedreht.

Ein solches bekanntes Prüfverfahren ist beispielsweise in der DE 39 11 391 C2 beschrieben.

Das Beladen des Fahrkorbs ist relativ aufwendig und kann zu einer Beschädigung des Fahrkorbs führen.

In der DE 42 17 587 C2 ist daher ein Verfahren offenbart, mit dem die zu prüfenden Parameter an einem unbeladenen Fahrkorb ermittelt und die Diagnoseergebnisse auf einen Nennlastbetrieb umgerechnet werden. Mit einem Beschleunigungsaufnehmer, der in vertikaler Z-Richtung wirkt, wird ein Beschleunigungsmomentanwerteverlauf aufgezeichnet und mit einem modellgemäßen Beschleunigungsverlauf bei Nennlast für die zu überprüfende Aufzugsanlage verglichen.

Ein Messsystem zur Aufzeichnung eines Beschleunigungsmomentanwerteverlaufs in vertikaler Z-Richtung ist in dem deutschen Gebrauchsmuster G 90 15 495.9 beschrieben. Hierbei wird ein Messwertaufnehmer als Ein-Achs-Beschleunigungsaufnehmer an dem Fahrkorb lösbar befestigt. Der Ein-Achs-Beschleunigungsaufnehmer ist mit einem Zwischenspeicher unmittelbar gekoppelt. Nach Erreichen eines bestimmten Wertes der Beschleunigung wird der Zwischenspeicher mit einem Triggerbaustein aktiviert und die gemessenen Beschleunigungswerte in vertikaler Z-Richtung aufgezeichnet. Nach dem Messvorgang wird der Beschleunigungsaufnehmer vom Fahrkorb entfernt und der Zwischenspeicher mit einer Auswerteeinheit verbunden und ausgelesen. Anschließend erfolgt die weitere Auswertung der gemessenen Beschleunigungswerte.

Diese Diagnoseverfahren sind relativ zeit-und personalaufwendig. Zudem ist die Speicherkapazität des Zwischenspeichers begrenzt.

Aufgabe der Erfindung war es daher, eine verbesserte Diagnoseeinrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Diagnose von Aufzugsanlagen zu schaffen, mit dem eine Diagnose der Aufzugsanlagen schnell und zuverlässig durchgeführt werden kann.

Die Aufgabe wird durch das gattungsgemäße Verfahren dadurch gelöst, dass die normierten Parameter mit abgespeicherten Soll-Parametern für die Aufzugsanlage zur Erkennung einer Zustandsänderung verglichen werden, wobei die Soll-Parameter im ordnungsgemäßen Zustand der Aufzugsanlage gemessen und aufgenommen wurden.

Die Diagnose erfolgt durch Vergleich von normierten Parametern, die aus den gemessenen Beschleunigungsdaten in X-, Y-und Z-Richtung bestimmt werden, mit Soll-Parametern, die den ordnungsgemäßen Zustand der Aufzugsanlage repräsentieren. Bei einem Abweichen der gemessenen normierten Parameter von den Soll-Parametern über ein definiertes Toleranzmaß kann sofort auf einen Defekt oder eine fehlerhafte Justierung der Aufzugsanlage geschlossen werden.

Dann wird vorzugsweise eine Meldung an eine Fernleitzentrale automatisch weitergegeben.

Vorzugsweise wird ein Drei-Achs-Beschleunigungsaufnehmer, der Beschleunigungen über die herkömmliche Aufzeichnung der Z-Richtung auch in horizontaler X-und Y-Richtung detektiert, fest in den Fahrkorb eingebaut. Damit wird die Aufzugsanlage ständig, regelmäßig oder in Zeitintervallen automatisch geprüft. Auch kann ohne weitere Rüstzeit jederzeit eine Diagnose mit einer mobilen Diagnoseeinrichtung durchgeführt werden.

Die Messdaten werden dabei unmittelbar an eine vorzugsweise außerhalb des Fahrkorbs befindliche Auswerteeinheit übertragen, so dass die Ergebnisse der Diagnose sofort vorliegen.

Dieses Verfahren kann zur automatischen permanenten Diagnose während des Betriebs und vorteilhafterweise auch ferngesteuert ausgeführt werden. Dies wird durch den fest installierten Drei-Achs-Beschleunigungsaufnehmer und die unmittelbare Übertragung und Auswertung der gemessenen Beschleunigungsdaten gewährleistet.

Entsprechend hat die Aufzugsanlage einen in den Fahrkorb fest installierten Beschleunigungsaufnehmer, eine Auswerteeinheit und eine Datenübertragungseinrichtung zur unmittelbaren Übertragung der gemessenen Beschleunigungsdaten an die Auswerteeinheit. Die Auswerteeinheit ist jeweils zum Vergleich der normierten Parameter mit abgespeicherten Soll- Parametern ausgebildet. Vorzugsweise wird ein Drei-Achs- Beschleunigungsaufnehmer zur Messung der Beschleunigung in drei voneinander unabhängige Richtungen verwendet, um die Beschleunigung des Fahrkorbs in die X-, Y-und Z-Richtung zu bestimmen.

Die gemessenen Beschleunigungswerte werden vorzugsweise pulsweitenmoduliert und digital an die Auswerteeinheit übertragen. Es ist vorteilhaft, wenn die Datenübertragungseinrichtung zur drahtlosen Datenübertragung ausgebildet ist. Hierzu ist der Beschleunigungsaufnehmer mit einem im Fahrkorb installierten Sender verbunden. Die außerhalb des Fahrkorbs installierte Auswerteeinheit hat einen entsprechenden Empfänger. Weiterhin kann in bekannter Weise ein Rückkanal zur Übertragung von Steuersignalen von der Auswerteeinheit an den Beschleunigungsaufnehmer vorgesehen sein. Hierbei sollte mindestens ein Startsignalkanal zum Übertragen eines Startsignales von der Auswerteeinheit an den Beschleunigungsaufnehmer und zum Starten der Beschleunigungsmessung und der Übertragung der gemessenen Beschleunigungsdaten in der Datenübertragungseinrichtung definiert sein.

Als Parameter werden aus den Beschleunigungsparameter mindestens aus den Beschleunigungsdaten in vertikaler Z-Richtung, vorzugsweise aber auch aus den Beschleunigungsdaten in den horizontalen X-und Y-Richtungen bestimmt. Aus den Beschleunigungsdaten können Stoß-und Rüttelparameter abgeleitet werden.

Aus dem Zeitintegral der Beschleunigungsparameter können weiterhin Geschwindigkeitsparameter berechnet werden. Zudem können aus dem Zeitintegral der Geschwindigkeits-parameter Wegparameter ermittelt werden.

Diese Parameter werden normiert und mit aufgezeichneten Soll-Parametern verglichen. Die Soll-Parameter werden vorzugsweise durch wiederholtes Prüfen der Aufzugsanlage und Korrelation der ermittelten normierten Parameter bestimmt. Auf diese Weise können einmalige Messfehler ausgeglichen und charakteristische Soll-Parameter der Aufzugsanlage unter Berücksichtigung der langjährigen Betriebsdauer berechnet werden.

Zur Bestimmung von Schwingungen von Bauteilen der Aufzugsanlage wird vorzugsweise eine Frequenzanalyse der gemessenen Beschleunigungsdaten durchgeführt. Die Bewegungsgleichmäßigkeit des bewegten Fahrkorbs wird mit Hilfe eines Stoß-und Rüttelparameters ermittelt. Hierzu werden die gemessenen Beschleunigungsdaten differenziert und tiefpassgefiltert.

Die Bestimmung der Parameter aus den gemessenen Beschleunigungsdaten wird in einer vorteilhaften Ausführungsform nicht in der Auswerteeinheit, sondern in einer Recheneinheit durchgeführt, die in eine Messeinheit mit dem Beschleunigungsaufnehmer integriert ist und sich direkt am Fahrkorb befindet.

Die Parameter werden in der Recheneinheit bestimmt und an die Auswerteeinheit übertragen. Dies hat den Vorteil, dass keine echtzeitfähige Datenübertragung mehr erforderlich ist. Vielmehr werden die gemessenen Beschleunigungsdaten direkt nach der Messung aufbereitet und unmittelbar als reduzierter Datensatz an die Auswerteeinheit übertragen. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn ein zusätzlicher Beschleunigungssensor fest in den Fahrkorb installiert ist, um die größeren Fangkräfte zu ermitteln, die von einer Fangvorrichtung auf den Fahrkorb ausgeübt werden. Zusätzlich zu den Beschleunigungswerten werden dann auch noch die Fangwerte zur Diagnose der Funktionsfähigkeit der Fangvorrichtung an die Auswerteeinheit übertragen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Auswerteeinheit unabhängig von der Aufzugssteuerung der Aufzugsanlage ist, so dass die Auswerteeinheit von dem Aufzugshersteller unabhängig eingesetzt werden kann. Diese Auswerteeinheit ist vorzugsweise mit einem Startsignal-und Datenkanal an einen übergeordneten Fernleitzentralrechner angeschlossen. Eine Diagnose kann dann mit einem Startsignal gestartet werden, das von dem Fernleitzentralrechner an die Auswerteeinheit geschickt wird. Die Steuerung des Diagnoseverfahrens erfolgt dann selbsttätig durch die Auswerteeinheit. Die gemessenen Daten können auch direkt von der Auswerteeinheit über den Datenkanal zur Auswertung an den Fernleitzentralrechner übertragen werden.

Auf diese Weise können Aufzugsanlagen zentral mit geringen personellen und zeitlichen Aufwand regelmäßig diagnostiziert und überwacht werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn auch die Aufzugssteuerung zur Fernsteuerung der Aufzugsanlage an den Fernleitzentralrechner angeschlossen ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen : Fig. 1-Blockdiagramm eines Drei-Achs-Beschleunigungsaufnehmers, der über Kabel an eine außerhalb des Fahrkorbs angeordnete Auswerte- Rechnereinheit gekoppelt ist ; Fig. 2-Drei-Achs-Beschleunigungsaufnehmer mit integriertem Mikrokontroller, der drahtlos oder über Kabel an eine Auswerteeinheit gekoppelt ist ; Fig. 3-Diagnoseeinrichtung mit Drei-Achs-Beschleunigungsaufnehmer und zusätzlichem Beschleunigungssensor für die Fangdiagnose und integrierter Signalverarbeitungseinheit, die drahtlos oder über Kabel an eine Auswerteeinheit gekoppelt ist ; Fig. 4-Blockdiagramm einer mobilen Diagnoseeinrichtung mit unmittelbarer Übertragung der Beschleunigungsdaten an eine Auswerteeinheit ; Fig. 5-Flussdiagramm zur Darstellung der Berechnung von Parametern aus den gemessenen Beschleunigungswerten ; Fig. 6-Blockdiagramm einer fest installierten Diagnoseeinrichtung mit einer Fernleitzentrale ; Fig. 7-Blockdiagramm der Fernleitzentrale mit Mess-und Auswertefunktionen.

Die Figur 1 lässt ein Blockdiagramm einer Anlage zur Diagnose von Aufzugsanlagen mit einem Drei-Achs-Beschleunigungsaufnehmer 1 erkennen, der in einen Fahrkorb der Aufzugsanlage eingebracht ist. Der Beschleunigungsaufnehmer misst die Beschleunigungswerte des Fahrkorbs in vertikaler Z-Richtung und in die beiden orthogonal hierzu stehenden horizontalen X-und Y-Richtungen. An den Beschleunigungsaufnehmer 1 ist ein Analog/Digital-Wandler sowie eine Datenübertragungsschnittstelle 2a gekoppelt, um die Beschleunigungsdaten über eine Drahtleitung 3 zu einer außerhalb des Fahrkorbs angeordneten Auswerteeinheit 4 zu übertragen. Die Auswerteeinheit 4 hat ebenfalls eine Datenübertragungsschnittstelle 2b, die mit der Datenübertragungs-Schnittstelle 2a des Beschleunigungsaufnehmers 1 korrespondiert. Die Datenübertragung kann zum Beispiel nach dem RS232 oder Centronics-Standard erfolgen. Zur Diagnose einer Aufzugsanlage wird der Fahrkorb definiert bewegt und die Beschleunigung in X-, Y-und Z-Richtung gemessen. Die gemessenen Beschleunigungsdaten werden unmittelbar an die Auswerteeinheit 4 übertragen und dort ausgewertet. Hierzu werden erfindungsgemäß aus den Beschleunigungswerten normierte Parameter bestimmt und mit abgespeicherten Soll-Parametern der Aufzugsanlage verglichen. Hieraus können dann Zustandsänderungen erkannt werden. Die Auswerteergebnisse und Messkurven werden auf einer Anzeigeeinheit 5 dargestellt.

Die Figur 2 läßt eine weiter verbesserte Ausführungsform der Anordnung zur Diagnose von Aufzugsanlagen erkennen. Der Drei-Achs- Beschleunigungsaufnehmer 1 ist hierbei fest in den Fahrkorb installiert und mit einem Mikrocontroller plC verbunden. Der Mikrocontroller IlC dient zur Aufbereitung der gemessenen Beschleunigungswerte und Umwandlung in digitale Beschleunigungsdaten. Vorzugsweise werden die gemessenen Beschleunigungswerte zur Digitalisierung pulsweitenmoduliert und über die Datenübertragungsschnittstellen 2a und 2b als digitales pulsweitenmoduliertes Signal, z. B. über Drahtleitung 3, an die Auswerteeinheit 4 übertragen.

Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn eine drahtlose Datenübertragungseinrichtung 6 beispielsweise mit einem Funkdatensender 7 a und einem Funkdatenempfänger 7 b vorgesehen ist. Die Datenübertragungseinrichtung 6 kann zusätzlich noch einen Rückkanal von der Auswerteeinheit 4 zu dem Beschleunigungsaufnehmer 1 aufweisen, um mindestens ein Startsignal von der Auswerteeinheit 4 an den Beschleunigungsaufnehmer 1 zu übertragen und die Beschleunigungsmessung und die Übertragung der gemessenen Beschleunigungsdaten zu starten.

Die Figur 3 lässt ein weiter verbessertes Ausführungsbeispiel der Anordnung zur Diagnose von Aufzugsanlagen erkennen. Hierbei ist zusätzlich zu dem Beschleunigungsaufnehmer 1 ein weiterer Beschleunigungssensor 8 zur Erfassung der höheren Beschleunigungswerte beim Fang in den Fahrkorb <BR> <BR> integriert, . Mit dem zusätzlichen Beschleunigungssensor 8 können somit die erhöhten Bremskräfte bestimmt werden, die von der Fangvorrichtung auf den Fahrkorb ausgeübt werden. Der Beschleunigungsaufnehmer 1 und der zusätzliche Beschleunigungssensor 8 sind an eine integrierte Signalverarbeitungseinheit 9, wie z. B. einen Field Programmable Gate Array (FPGA) gekoppelt. Die Signalverarbeitungseinheit 9 ist zur Vorverarbeitung der gemessenen Beschleunigungswerte ausgebildet und könnte so programmiert sein, dass die gemessenen Beschleunigungswerte in normierte Parameter umgerechnet werden. Auf diese Weise ist eine Echtzeitdatenverarbeitung gewährleistet, ohne dass die Datenübertragungseinrichtung 6 echtzeitfähig sein muss.

Die Figur 4 lässt eine mobile Diagnoseeinrichtung für Aufzugsanlagen als Blockdiagramm erkennen. Eine Messung wird mit Hilfe eines Startsignals gestartet, dass von der Auswerteeinheit 4 an den Beschleunigungsaufnehmer 1 geschickt wird. Der Beschleunigungsaufnehmer 1 erfasst daraufhin die Beschleunigungswerte in X-, Y-und Z-Richtung und sendet diese Daten an die Auswerteeinheit 4 zurück. Die Auswerteeinheit 4 ist hierbei vorzugsweise ein tragbarer Personalcomputer.

Es erfolgt eine Datenerfassung 10 der digitalen Beschleunigungsdaten und eine Auswertung 11 der Beschleunigungsdaten. Hierbei werden die Beschleunigungsdaten in normierte Parameter umgerechnet und mit Soll- Parametern 12 verglichen, die für jede Aufzugsanlage individuell mit einer Parameterverwaltung 13 verwaltet werden. Die Soll-Parameter werden im ordnungsgemäßen Zustand der Aufzugsanlage, z. B. bei Inbetriebnahme, gemessen und abgespeichert. Die Ergebnisse der Auswertung 11 werden in einer Kurvendarstellung 14 als Kurvenverlauf auf der Anzeigeeinheit der Auswerteeinheit 4 angezeigt und geben Aufschluss über den Zustand der Aufzugsanlage. Weiterhin werden die Ergebnisse der Auswertung 11 archiviert 15, wobei Sollkurve berechnet werden können. Die Ergebnisse werden zudem in einer Statistik 16 aufbereitet.

Gemessene Kurvenverläufe und Parameter werden auf einem externen Rechner 17 abgespeichert 18 und für spätere Diagnosen bereitgestellt. Vor einer Diagnose einer bestimmten Aufzugsanlage werden die zugehörigen Kurvenverläufe und Parameter wieder von dem externen Rechner 17 geladen 19.

Bei diesem System zur Diagnose von Aufzugsanlagen kann der Drei-Achs- Beschleunigungsaufnehmer 1 fest in dem Fahrkorb der Aufzugsanlage installiert sein oder für jede Diagnose installiert werden.

Die Fig. 5 lässt ein Flussdiagramm der Auswertung 11 der gemessenen Beschleunigungswerte in X-, Y-und Z-Richtung erkennen. Die gemessenen Beschleunigungswerte a, ay, az (Rohdaten) werden als digitale Beschleunigungsdaten weiterverarbeitet. Aus den Beschleunigungsdaten wird über das Zeitintegral die Geschwindigkeit (v = f a dt) berechnet. Die Geschwindigkeit wird zur Offset-Kalibrierung und Plausibilitätsprüfung sowie zur Frequenzfilterung der Rohdaten verwendet, um die Rohdaten in aufbereitete Beschleunigungsdaten umzurechnen.

Weiterhin wird aus der Geschwindigkeit über das Zeitintegral der zurückgelegte Weg (z = fvz dt) bestimmt.

Die Beschleunigungsdaten in X-, Y-und Z-Richtung werden differenziert (da/dt) und tiefpassgefiltert und als Stoß-und Rüttelparameter für eine Fahrkomfortanalyse ausgewertet. Die Stoß-und Rüttelparameter sind ein Qualitätsmaß insbesondere für die Führung des Fahrkorbs in den vertikalen Schienen, für die Türbewegungen und für die Anfahr-und Bremsbeschleunigung.

Aus den aufbereiteten Daten wird mit Hilfe einer Kurvendiskussion, einer Mustererkennung und einer Parameteranalyse die Aufzugsanlage geprüft. Hierbei können Kennwerte für die Reibung auf der Antriebstrommel für die Bremsverzögerung, für weitere Betriebsparameter etc. ermittelt werden.

Bei der Parameteranalyse werden aus den aufbereiteten Daten normierte Parameter bestimmt und mit abgespeicherten Soll-Parametern für die Aufzugsanlage verglichen.

Die Figur 6 lässt eine mobile Diagnoseeinrichtung zur Diagnose einer Aufzugsanlage erkennen. Die Auswerteeinheit 4 ist in einem mobilen Computer 20 z. B. in Form einer Software integriert. Der mindestens eine Beschleunigungsaufnehmer 1 wird zur Diagnose in den Fahrkorb eingebracht.

Alternativ kann die Diagnoseeinrichtung aber auch an einen fest in dem Fahrkorb installierten Beschleunigungsaufnehmer 1 gekoppelt werden.

Die für die Aufzugsanlage verfügbaren Soll-Parameter sind in einem zentralen Rechner 21 abgelegt und werden über den Parameter-Kanal 22 in die Parameterverwaltung 13 geladen. Von der Auswerteeinheit 4 wird dann ein Startsignal Start an den Beschleunigungsaufnehmer 1 geschickt. Die gemessenen Beschleunigungswerte werden dann als Rohdaten von dem Beschleunigungsaufnehmer 1 an die Auswerteeinheit 4 zurückübertragen und nach einer Datenerfassung 10 ausgewertet 11. Hierzu werden die aus den Rohdaten abgeleiteten Parameter mit den aus dem zentralen Rechner 21 in die Parameterverwaltung 13 geladenen Soll-Parameter und Eichkurven zur Auswertung 11 verglichen.

Die Ergebnisse der Auswertung werden die Auswerteergebnisse und/oder Parameter zur Datenreduktion nur bei einer Überschreitung von Grenzwerten und ggf. zur Bildung aktualisierter Soll-Parameter aus gemittelten Parametern über den Rückkanal 23 an den zentralen Rechner 21 zurückübertragen.

Die Figur 7 lässt eine weitere Ausführungsform fest installierten Diagnoseeinrichtung mit einer Fernleitzentrale 24 zur zentralen Anzeige und Verwaltung von Fehlermeldungen. Hierbei kann auch die Auswertung 11 der gemessenen Beschleunigungsdaten in der Fernleitzentrale 24 direkt erfolgen.

Nachdem von der Fernleitzentrale 24 ein Startsignal 25 an die Auswerteeinheit 4 einer Aufzugsanlage geschickt wurde, wird eine Diagnose mit einem Startsignal START, das an den Beschleunigungsaufnehmer 1 geschickt wird, ausgelöst. Die gemessenen Rohdaten werden an die Auswerteeinheit 4 zurückübertragen und von dort an die Fernleitzentrale 24 geschickt 26. In der Fernleitzentrale 24 werden die gemessenen Beschleunigungsdaten nach der Datenerfassung 10 dann ausgewertet 11. Die Auswertung 11 entspricht dem in der Figur 4 skizzierten Verfahren. Die Fernleitzentrale 24 ist zudem mit der separaten Aufzugssteuerung 27 für die Aufzugsanlage gekoppelt. Die Bewegung eines Fahrkorbs der Aufzugsanlage wird dann über die Datenleitung 28 von der Fernleitzentrale 24 durch Steuersignale an die Aufzugssteuerung 27 ferngesteuert.