電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，抑制多臺電梯在各個時間段的合計功率，并且減小對各臺電梯的乘客的不利影響(減小運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量的下降)，其對多臺電梯的運(yùn)行進(jìn)行控制，具有：功率變化曲線計算裝置(203)，其至少根據(jù)電梯轎廂的方向、電梯門廳呼叫、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電梯的使用功率值的經(jīng)時性變化；以及功率抑制值計算裝置(204,205,211)，其根據(jù)對功率變化曲線進(jìn)行合計而得到的合計功率變化曲線計算將合計使用功率值抑制在閾值以下的合計功率抑制值，并且算出該合計功率抑制值作為各臺電梯的功率抑制值，各臺電梯根據(jù)功率抑制值進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行。
【專利說明】電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)
[0001] 本申請是2010年7月29日提交的申請?zhí)?01010242117. 2、 優(yōu)先權(quán)日:為2009年9 月11日、 申請人:"株式會社日立制作所"、發(fā)明名稱"電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)"的發(fā)明申請的分 案。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種對多臺電梯進(jìn)行綜合控制的電梯控制系統(tǒng)，本發(fā)明尤其適用于對 多臺電梯的功率進(jìn)行控制以進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行的電梯裝置。

【背景技術(shù)】
[0003] 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 來改善電梯的運(yùn)行效率，所以將等待時間和移動時間限制在最小限度，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。
[0004] 并且，例如在專利文獻(xiàn)1中公開了一種方案，其為了抑制多臺電梯轎廂的總峰值 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，使電梯轎廂群選擇特定的運(yùn) 行計劃表進(jìn)行運(yùn)行。
[0005] 此外，例如在專利文獻(xiàn)2中公開了一種方案，其為了避免辦公樓整體的用電需求 量超過合同功率（contract electric power),在使電梯運(yùn)行時，在因用電需求量的預(yù)測值 超過合同功率而發(fā)出了用電需求量警告時，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。
[0006] 另外，在專利文獻(xiàn)3中公開了一種方案，其為了在電梯運(yùn)行時有效地利用大樓整 體的允許功率量中的電梯的允許功率量，檢測可供各臺電梯消費(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起動的電梯的臺數(shù)，以便根據(jù)該可起動的臺數(shù)來設(shè)定分配用 的起動允許臺數(shù)。
[0007] 又，在專利文獻(xiàn)4中公開了一種方案，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)上切實地實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，根據(jù)學(xué)習(xí)結(jié)果預(yù)測運(yùn)行次數(shù)和電梯 門廳呼叫發(fā)生的概率等，由此在考慮到消耗功率目標(biāo)值以及節(jié)能控制等級的基礎(chǔ)上，以星 期和時間段為單位，通過出發(fā)限制來進(jìn)行運(yùn)行次數(shù)的限制。
[0008] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1日本國專利特開2008-308332號公報
[0011] 專利文獻(xiàn)2日本國專利特開2009-96582號公報
[0012] 專利文獻(xiàn)3日本國專利特開平4-217570號公報
[0013] 專利文獻(xiàn)4日本國專利特開2007-55700號公報
[0014] 在專利文獻(xiàn)1所公開的上述現(xiàn)有的技術(shù)方案中，由于僅僅通過選擇特定的運(yùn)行計 劃表來抑制總峰值消耗功率，所以不能夠有效地抑制多臺電梯在各個時間點的總峰值消耗 功率，由于運(yùn)行計劃表由總峰值消耗功率來決定，所以可能會對各時間點的對乘客的服務(wù) 質(zhì)量（例如等待時間）產(chǎn)生很大的影響，并且導(dǎo)致服務(wù)質(zhì)量降低。
[0015] 在專利文獻(xiàn)2所公開的方案中，由于只考慮了整體的用電需求量，所以與專利文 獻(xiàn)1 一樣，會導(dǎo)致各個電梯的對乘客的服務(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間來降低電梯的最高速度時，會使得對該時間段 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，所以可能會發(fā)生過度地降低功率而導(dǎo)致服務(wù)質(zhì)量下降的情況發(fā)生。
[0016] 同樣，在專利文獻(xiàn)3所公開的方案中，由于限制能夠起動的電梯臺數(shù)，所以對乘客 的服務(wù)質(zhì)量會大幅度地降低。
[0017] 并且，在專利文獻(xiàn)4所公開的方案中，由于對所有的電梯（全部臺數(shù)）一律地進(jìn)行 運(yùn)行次數(shù)的限制，所以會導(dǎo)致對各臺電梯的乘客的服務(wù)質(zhì)量大幅度降低。
[0018] 如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，難以有效并且切實地將多臺電梯的各個時間點的合計 功率控制在規(guī)定值以下，并且可能導(dǎo)致對各臺電梯的乘客的運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量下降，并且可能 給特定電梯的乘客帶來很大的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，切實并且有效地抑制多臺 電梯在各個時間點的合計功率，并且能夠在各個時間點減小對各臺電梯的乘客的不利影響 (運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量的下降）。
[0020] 本發(fā)明其他的目的在于做到從乘客整體來看，各臺電梯的運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量之間不會 出現(xiàn)大的偏差，并且在對各臺電梯的功率進(jìn)行限制，以進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行的同時，向乘客提供良 好的服務(wù)。
[0021] 本發(fā)明的又一個其他目的在于大幅度地降低電梯整體的受電設(shè)備（向各臺電梯 進(jìn)行供電的總的受電設(shè)備）的設(shè)備容量。
[0022] 并且，本發(fā)明至少實現(xiàn)上述目的中的一個目的。
[0023] 解決方案
[0024]為了實現(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 使用功率值（usage power value)抑制在閾值以下的合計功率抑制值來確定各臺所述電梯 的功率抑制值，并且所述電梯根據(jù)所述功率抑制值來進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行，其中，所述合計使用功 率值是對多臺所述電梯的使用功率值進(jìn)行合計而得到的合計使用功率值。
[0025] 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 制為多個樓層提供服務(wù)的多臺電梯的運(yùn)行，該電梯的節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)具有：功率變化曲線 (power profile)計算裝置，該功率變化曲線計算裝置至少根據(jù)電梯轎廂的方向、電梯門廳 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 出各臺電梯的使用功率值的經(jīng)時性變化；以及功率抑制值計算裝置，該功率抑制值計算裝 置根據(jù)對所述功率變化曲線進(jìn)行合計而得到的合計功率變化曲線計算將合計使用功率值 抑制在閾值以下的合計功率抑制值，并且作為各臺所述電梯的功率抑制值計算出該合計功 率抑制值，各臺所述電梯根據(jù)所述功率抑制值進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的方塊圖。
[0027] 圖2是表示一實施方式的電梯結(jié)構(gòu)例的方塊圖。
[0028] 圖3是表示一實施方式的變更前的功率變化曲線的曲線圖。
[0029] 圖4是表示一實施方式的預(yù)測等待時間和功率抑制值的計算例的表。
[0030] 圖5是表示一實施方式的變更后的功率變化曲線的曲線圖。
[0031] 圖6是表不一實施方式的受電設(shè)備的方塊圖。
[0032] 圖7是表示本發(fā)明的其他實施方式的方塊圖。
[0033] 圖8是表示一實施方式的電梯速度以及加速度和時間之比的曲線圖。
[0034] 圖9是表示一實施方式的電梯的狀況和速度之間關(guān)系的說明圖。
[0035] 圖10是表示本發(fā)明的又一個其他實施方式的方塊圖。
[0036] 符號的說明
[0037] 20-綜合控制裝置
[0038] 201-電梯規(guī)格以及大樓規(guī)格數(shù)據(jù)存儲裝置
[0039] 202-各臺電梯的運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)積蓄裝置
[0040] 203-各臺電梯的功率變化曲線計算裝置
[0041] 204-合計功率變化曲線計算裝置
[0042] 205-合計功率抑制值計算裝置
[0043] 206-閾值設(shè)定裝置
[0044] 207-預(yù)測等待時間計算裝置
[0045] 208-乘坐人數(shù)計算裝置
[0046] 209-預(yù)測乘坐時間計算裝置
[0047] 210-各臺電梯的功率抑制值分配指標(biāo)計算裝置
[0048] 211-各臺電梯的功率抑制值計算裝置
[0049] 300-大樓總功率管理裝置

【具體實施方式】
[0050] 以下參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。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)以始終將多臺電梯的合計功率抑制在規(guī)定的上限值以下的方式對各臺電梯 的運(yùn)行進(jìn)行控制。
[0051] 算出用于將各臺電梯的合計功率抑制在規(guī)定的上限值以下的合計功率抑制值 (合計功率抑制值裝置205)，根據(jù)各臺電梯所受理的電梯門廳呼叫的等待時間來算出用于 將該抑制值分配給各臺電梯的功率抑制值分配指標(biāo)（各臺電梯的功率抑制值分配指標(biāo)計 算裝置210)，根據(jù)功率抑制值分配指標(biāo)從合計功率抑制值算出各臺電梯的功率抑制值（各 臺電梯的功率抑制值計算裝置211)。
[0052] 圖2表示3臺電梯的結(jié)構(gòu)，1號電梯為電梯轎廂11，2號電梯為電梯轎廂12,3號電 梯為電梯轎廂13,各臺電梯轎廂的信息（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)和電梯門開閉狀態(tài)等）以及通過電梯門廳按鈕（41、42、43)輸入的電 梯門廳呼叫信息（方向、登錄時間）傳送到綜合控制裝置20中。綜合控制裝置20通過控 制各臺電梯的運(yùn)行（最高速度、加速度、停止時間）來調(diào)整最大功率。
[0053] 群管理裝置對多臺電梯的運(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)置有多臺電梯，而這些電梯在 沒有進(jìn)行群管理控制的情況下，也可以通過綜合控制裝置20來控制各臺電梯的運(yùn)行。
[0054] 此外，綜合控制裝置20向各臺電梯的控制裝置（1號電梯的控制裝置31、2號電梯 的控制裝置32和3號電梯的控制裝置33)傳送用于運(yùn)行控制的指令，以便對各臺電梯的功 率進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0055] 以下對圖1的綜合控制裝置20進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0056] 電梯規(guī)格以及大樓規(guī)格數(shù)據(jù)存儲裝置201中存儲有電梯規(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、電梯臺數(shù)等）。各臺電梯的運(yùn)行相關(guān)數(shù) 據(jù)積蓄裝置202中積蓄有從各臺電梯的控制裝置、電梯轎廂以及各個樓層的電梯門廳中收 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)、各臺電梯轎廂的到達(dá)各樓層的預(yù)測到達(dá)時間數(shù)據(jù)以及電梯門廳呼叫持續(xù)時間數(shù)據(jù) (從電梯門廳呼叫登錄起算的經(jīng)過時間）等。
[0057] 各臺電梯的功率變化曲線計算裝置203根據(jù)存儲在電梯規(guī)格以及大樓規(guī)格數(shù)據(jù) 存儲裝置中的數(shù)據(jù)和積蓄在各臺電梯的運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)積蓄裝置中的數(shù)據(jù)，計算各臺電梯的 當(dāng)前時間點相對于此后的時間的功率變化曲線。功率變化曲線表示電梯的使用功率值（單 位為W)的經(jīng)時性變化，在圖3中示出了功率變化曲線的具體例。
[0058] 當(dāng)前時間點以后的功率變化曲線至少根據(jù)當(dāng)前時間點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）中的任一種信息來計算。
[0059] 在合計功率變化曲線計算裝置204中對各臺電梯的功率變化曲線進(jìn)行合計而算 出合計功率變化曲線（總功率變化曲線）。
[0060] 合計功率抑制值計算裝置205檢測合計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，在最大功率值超過了閾值時，根據(jù)最大功率值和 閾值的差計算需要抑制的功率值即合計功率抑制值。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)備的功率容量來設(shè)定。
[0061] 圖3的下側(cè)的3個曲線圖分別例示了 1號電梯、2號電梯和3號電梯的功率變化曲 線。這些圖中示出的是未來60秒的功率變化曲線?？v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（與最高速度對應(yīng)）時的功率為100進(jìn)行了歸一化處理來 表示。圖3的最上方的曲線圖表示3臺電梯的合計功率變化曲線，相對于功率的上限閾值 250,最大功率為370,所以兩者之間的差即合計功率抑制值為120。在進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行時，將 抑制值120分配給各臺電梯，以便將合計功率的最大值控制在250以下。
[0062] 以下參照圖8對各臺電梯的功率變化曲線的計算方法進(jìn)行說明。
[0063] 根據(jù)出發(fā)時刻的各臺電梯的電梯轎廂的位置、速度、方向以及電梯下一次停靠 的位置，來生成電梯行駛到停靠位置的行駛速度的曲線（圖8(a))以及加速度曲線（圖 8(b))。
[0064] 電梯的下一個?？课恢酶鶕?jù)距離當(dāng)前時刻的電梯位置最近的電梯門廳呼叫或者 電梯轎廂呼叫來決定。根據(jù)可從速度曲線以及加速度曲線獲知的各個時間點t的速度v(t) (單位為m/s)和加速度a (t)(單位為m/s2)，能夠通過下式算出各個時間點的功率p(t)。
[0065] P(t) = v(t) · [ (Mc+Mw+Mp) · a (t) + Δ Mu · g]. . . (1)
[0066] 式中，Me表示電梯轎廂的重量（不包括乘客，單位為kg)，
[0067] Mw表示平衡重的重量，
[0068] Mp表示乘客的總重量（載重量），
[0069] 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），
[0070] g表示重力加速度（9. 8m/s2)。
[0071] 不平衡重量ΔΜιι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)測出的預(yù)測乘坐人數(shù)算出的預(yù)測乘客重量（預(yù)測載重量）?；蛘?，Mp也可以是根據(jù)乘 坐人數(shù)或者預(yù)測乘坐人數(shù)由乘坐人數(shù)和平均體重的乘積算出的載重量。功率P(t)的單位 根據(jù)式⑴得到，為kg W = N -m/s = J/s = W。通過計算各個時間點t的功率P(t)， 可以求出圖3所示的功率變化曲線。
[0072] 以下參照圖9說明存在尚未響應(yīng)的分配電梯門廳呼叫時的功率變化曲線的計算 方法。
[0073] 圖9(a)表示受理有尚未響應(yīng)的分配電梯門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)的電梯門廳呼叫。 到達(dá)1層的預(yù)測到達(dá)時間為15秒。圖9(b)是表示從尚未響應(yīng)的電梯門廳呼叫派生出來的 電梯轎廂呼叫的預(yù)測圖。圖中預(yù)測在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)測時，可以從過去的統(tǒng)計數(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。
[0074] 圖9(c)表示根據(jù)圖9(b)對尚未響應(yīng)的電梯門廳呼叫以及派生的電梯轎廂呼叫而 預(yù)測的速度曲線的預(yù)測例。電梯從當(dāng)前時間點起算在15秒后到達(dá)1層，未響應(yīng)電梯門廳呼 叫的乘客乘入電梯（停靠時間為10秒），從當(dāng)前時間點起算在經(jīng)過了 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)過去的統(tǒng)計數(shù)據(jù)、例如根據(jù)在該時間段或者人流量下的各個 樓層的平均乘坐人數(shù)等而預(yù)測出。因此，即使是在具有尚未響應(yīng)的分配電梯門廳呼叫的情 況下，也能夠通過計算速度曲線和加速度曲線等的預(yù)測數(shù)據(jù)，并且求出載重量的預(yù)測值，來 按照式（1)計算出功率變化曲線。
[0075] 以下參照圖1對分配方法進(jìn)行說明。根據(jù)各臺電梯的服務(wù)指標(biāo)（例如等待時間） 來進(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。
[0076] 在圖1的預(yù)測等待時間計算裝置207中計算各臺電梯所受理的電梯門廳呼叫的預(yù) 測等待時間。預(yù)測等待時間根據(jù)從電梯門廳呼叫的登錄時間點起算所經(jīng)過的時間和提供服 務(wù)的電梯轎廂到達(dá)電梯門廳呼叫的登錄樓層的預(yù)測到達(dá)時間的和來計算。
[0077] 乘坐人數(shù)計算裝置208根據(jù)當(dāng)前時間點的電梯轎廂內(nèi)乘坐人數(shù)（根據(jù)電梯轎廂的 負(fù)載值算出）或者從過去的上下電梯人數(shù)數(shù)據(jù)求出的預(yù)測乘坐人數(shù)來計算各臺電梯的電 梯轎廂內(nèi)乘坐人數(shù)。預(yù)測乘坐時間計算裝置209根據(jù)各臺電梯轎廂到達(dá)乘客的目的地樓層 (通過電梯轎廂呼叫來判斷）的預(yù)測到達(dá)時間來計算各臺電梯的乘客的預(yù)測乘坐時間。
[0078] 各臺電梯的功率抑制值分配指標(biāo)計算裝置210至少根據(jù)各臺電梯的預(yù)測等待時 間、各臺電梯的乘坐人數(shù)、各臺電梯的預(yù)測乘坐時間中的任一種信息，作為將合計功率抑制 值分配給各臺電梯時的分配比即分配指標(biāo)，計算各臺電梯的功率抑制值分配指標(biāo)。例如，電 梯的預(yù)測等待時間越長，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，能夠使得對乘客的運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量差、即等待時間長的電梯與其他電梯相比，通過功率抑 制進(jìn)行的運(yùn)行調(diào)整的程度輕，所以能夠防止單臺電梯以及電梯整體發(fā)生服務(wù)質(zhì)量極端下降 的情況。
[0079] 各臺電梯的功率抑制值計算裝置211根據(jù)功率抑制值分配指標(biāo)將合計功率抑制 值分給各臺電梯，并算出各臺電梯的功率抑制值。各臺電梯的最高速度或者加速度計算裝 置根據(jù)由各臺電梯的功率抑制值計算裝置算出的各臺電梯的功率抑制值求出進(jìn)行運(yùn)行控 制即節(jié)能運(yùn)行時的各臺電梯的最高速度、加速度或者停止時間，并將其發(fā)送到各臺電梯的 控制裝置。
[0080] 圖4是表示根據(jù)預(yù)測等待時間計算功率抑制值分配指標(biāo)時的具體例。圖4的表根 據(jù)圖3的狀況設(shè)定，其合計功率抑制值為120。因此，根據(jù)預(yù)測等待時間將合計功率抑制值 120分配給1號電梯至3號電梯這3臺電梯。1號電梯、2號電梯和3號電梯的預(yù)測等待時 間分別為50秒、5秒和15秒。
[0081] 計算各臺電梯的預(yù)測等待時間的比率（相對于合計值的比率）的倒數(shù)。例如，針 對1號電梯，根據(jù)1/{5(V(50+5+15)}進(jìn)行計算，求出其值為1. 4。同樣算出2號電梯和3號 電梯的值分別為14和4. 7。接著，針對各臺電梯的預(yù)測等待時間的比率的倒數(shù)，求出相對于 其整體的比率。例如，針對1號電梯，根據(jù)1. V(l. 4+14+4. 7 = 20. 1)進(jìn)行計算，求出其值 為0. 07。同樣算出2號電梯和3號電梯的值分別為0. 7和0. 23,該值就是功率抑制值分配 指標(biāo)。在計算時，按照根據(jù)預(yù)測等待時間的長短，使功率抑制值分配指標(biāo)變小的方式進(jìn)行計 算。
[0082] 各臺電梯的功率抑制值分別通過將合計功率抑制值乘以各臺電梯的功率分配指 標(biāo)來算出，計算的結(jié)果為8、84和28 (合計值滿足120)。從1號電梯來看，其預(yù)測等待時間 為50秒，預(yù)測等待時間長，所以將1號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號電梯的預(yù)測等待 時間為5秒，預(yù)測等待時間短，所以將其功率抑制值較大，設(shè)定為84。
[0083] 根據(jù)各臺電梯的等待時間的長短來決定各臺電梯的功率抑制值，使得對乘客的運(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），所以從乘客整體來看，各臺電梯的運(yùn) 行服務(wù)質(zhì)量不會發(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)。
[0084] 圖5的功率變化曲線根據(jù)圖4生成，其表示各臺電梯的功率抑制值確定后的各臺 電梯的功率變化曲線，圖中的各臺電梯的最高速度發(fā)生了變化（在此只變更了速度），各臺 電梯的功率變化曲線由圖5的下側(cè)的3個曲線圖表示，合計功率變化曲線由圖5的最上方 的曲線圖表示，合計功率變化曲線始終被控制在閾值以下。
[0085] 如上所述，由于根據(jù)各臺電梯的功率變化曲線來求出超出其合計功率的上限值的 部分的量，并將該超出量作為功率抑制值分配給各臺電梯，通過對各臺電梯的最高速度、力口 速度或者停止時間進(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_電梯在各個時間點 的合計功率切實地抑制在規(guī)定值以下，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電梯系統(tǒng)的節(jié)能化。
[0086] 此外，由于能夠根據(jù)圖4所示的等待時間這樣的各臺電梯的運(yùn)行服務(wù)狀況來分配 超出量，所以能夠在限制各臺電梯的功率的同時，將各個時間點的對各臺電梯的乘客帶來 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）。
[0087] 另外，在圖1中，以根據(jù)預(yù)測等待時間、乘坐人數(shù)以及預(yù)測乘坐時間的組合來計算 功率抑制值分配指標(biāo)的場合為例作了說明，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。
[0088] 例如，在根據(jù)預(yù)測等待時間計算功率抑制值分配指標(biāo)時，由于等待時間是乘客最 為重視的服務(wù)指標(biāo)，所以，通過根據(jù)等待時間來決定分配指標(biāo)，能夠在抑制服務(wù)不平衡（不 滿的程度較?。┑那闆r下實現(xiàn)功率調(diào)整。
[0089] 另一方面，在根據(jù)乘坐人數(shù)計算功率抑制值分配指標(biāo)時，由于根據(jù)受到功率調(diào)整 影響的人數(shù)來決定功率抑制值分配指標(biāo)，所以能夠在功率調(diào)整時將大多數(shù)人的服務(wù)質(zhì)量控 制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。
[0090] 在根據(jù)預(yù)測乘坐時間來計算功率抑制值分配指標(biāo)時，從圖4和圖5的2號電梯的 功率變化曲線可以知道，在進(jìn)行功率調(diào)整時，最高速度因功率調(diào)整而受到限制后，乘坐時間 變長，所以，通過功率調(diào)整，能夠在最容易受到影響的乘坐時間方面將服務(wù)質(zhì)量控制在適當(dāng) 的范圍內(nèi)。
[0091] 并且，也可以通過對預(yù)測等待時間、乘坐人數(shù)和預(yù)測乘坐時間中的任意信息進(jìn)行 組合（例如預(yù)測等待時間和乘坐人數(shù)），使得能夠更為詳細(xì)地對服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行評價，如此， 能夠在功率調(diào)整時將組合的服務(wù)質(zhì)量控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。另外，使用對電梯門廳呼叫的 預(yù)測到達(dá)時間來代替預(yù)測等待時間也能夠得到同樣的效果。
[0092] 以下對通過抑制多臺電梯的合計功率而實現(xiàn)的節(jié)能化進(jìn)行補(bǔ)充說明。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電阻值為Rt時，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表示電梯工作時的電流有效值。
[0093] 將i抑制為70%時，Rt · i2為50%，損失減少一半。實際上，由于速度降低，所以 工作時間T變長，但由于T與i大致呈反比，所以，在將i抑制為70 %時，能夠?qū)⒖紤]到時間 因素的損失量Rt · i2 · T降低到70%。
[0094] 所以，通過抑制合計功率，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)來看，由于能夠 抑制發(fā)電量的波動，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)。
[0095] 圖6表示與多臺電梯系統(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A01供電，通過該電梯總受電裝置A01進(jìn)一步向各個電梯 的受電裝置（1號電梯A02、2號電梯A04、3號電梯A06)進(jìn)行供電，并且最終向各臺電梯的驅(qū) 動裝置（1號電梯A03、2號電梯A05、3號電梯A07)供電。采用圖1所示的電梯控制系統(tǒng)的 實施例時，能夠?qū)⑺须娞莸暮嫌嫻β适冀K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臺電梯同時起動這一最壞的情況時， 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)來看，隨著這些大樓的增加，負(fù)荷波動變小，C02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。
[0096] 圖7與圖1對應(yīng)，在閾值設(shè)定裝置206進(jìn)行閾值設(shè)定時，根據(jù)來自大樓總功率管理 裝置300的信號設(shè)定適當(dāng)?shù)拈撝怠?br> [0097] 大樓總功率管理裝置300對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點到2點，在用電高峰的時間段檢測大樓整體的 總功率，根據(jù)該檢測值來計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,以此來實施功率調(diào)整，將各臺電梯的功率控制在閾值以 下，同時避免對乘客的服務(wù)質(zhì)量下降。
[0098] 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)荷波動變小，〇)2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拳h(huán)境問題做 出貢獻(xiàn)。
[0099] 圖10與圖1對應(yīng)，在圖10中設(shè)置有待機(jī)電梯檢測裝置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算裝置215以及待機(jī)電梯再生運(yùn)行（regenerative operation)指令裝置 216。
[0100] 待機(jī)電梯檢測裝置213從各臺電梯中檢測出沒有受理電梯門廳呼叫和電梯轎廂 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)合計功率抑制值計算裝置205因合計功 率變化曲線在閾值以上而必須將合計功率抑制在規(guī)定值以下時，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。
[0101] 待機(jī)電梯的再生功率值計算裝置215計算對符合條件的待機(jī)電梯進(jìn)行驅(qū)動以進(jìn) 行再生運(yùn)行時的再生功率值。再生功率值通過計算出功率變化曲線,作為符合條件的時間 段的再生功率或者再生功率的最大值而被求出。在具有多臺符合條件的待機(jī)電梯時，分別 計算出多臺電梯的各自的再生功率值。
[0102] 將計算出的再生功率值輸入到各臺電梯的功率抑制值計算裝置211。各臺電梯的 功率抑制值計算裝置211將從合計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 有多臺待機(jī)電梯時為其合計值）而得到的值作為新的合計功率抑制值來算出各臺電梯的 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，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)的電梯實施再生運(yùn)行。
[0103] 在圖1和圖7所示的系統(tǒng)中，當(dāng)各臺電梯的合計功率變化曲線超過了規(guī)定值時， 只對各臺電梯的速度或者加速度進(jìn)行調(diào)整來控制功率，使得合計功率變化曲線在規(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電 梯的服務(wù)質(zhì)量的情況下降低合計功率。并且，在電梯進(jìn)行再生運(yùn)行時，由于電動機(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)行時形成再生運(yùn)行狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1. 一種電梯系統(tǒng)，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供 電，通過該電梯總受電裝置進(jìn)一步向各個電梯的受電裝置進(jìn)行供電，并且向各臺電梯的驅(qū) 動裝置供電，所述電梯系統(tǒng)的特征在于， 檢測所述大樓整體的總功率，根據(jù)該檢測值來計算電梯整體的功率閾值，規(guī)定所述各 電梯的功率抑制值使得所述電梯總受電裝置的功率成為所述閾值以下，基于所述功率抑制 值來運(yùn)行所述電梯，所述功率抑制值被規(guī)定成各臺所述電梯的預(yù)測等待時間越長，則功率 抑制值相對于所述功率抑制值的總計值的比率越小。
2. -種電梯系統(tǒng)，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供 電，通過該電梯總受電裝置進(jìn)一步向各個電梯的受電裝置進(jìn)行供電，并且向各臺電梯的驅(qū) 動裝置供電，所述電梯系統(tǒng)的特征在于，具備： 大樓總功率管理單元，其檢測所述大樓整體的總功率，并根據(jù)該總功率的值來計算電 梯整體的功率閾值； 功率變化曲線計算裝置，其至少根據(jù)電梯轎廂的方向、電梯門廳呼叫、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電梯的使用功 率值的經(jīng)時性變化；以及 功率抑制值計算裝置，其根據(jù)對所述功率變化曲線進(jìn)行合計而得到的合計功率變化曲 線計算將合計使用功率值抑制在所述閾值以下的合計功率抑制值，并且作為各臺所述電梯 的功率抑制值來計算出所述合計功率抑制值， 各臺所述電梯根據(jù)所述功率抑制值進(jìn)行運(yùn)行，所述功率抑制值被規(guī)定成各臺所述電梯 的預(yù)測等待時間越長，則功率抑制值相對于所述功率抑制值的總計值的比率越小。
3. 如權(quán)利要求1或者2所述的電梯系統(tǒng)，其特征在于， 至少根據(jù)各臺電梯的預(yù)測等待時間、各臺電梯的乘坐人數(shù)以及各臺電梯的預(yù)測乘坐時 間中的任一種信息來算出所述功率抑制值。
4. 如權(quán)利要求1或者2所述的電梯系統(tǒng)，其特征在于， 通過調(diào)整各臺電梯的最高速度、加速度或者停止時間來進(jìn)行所述電梯運(yùn)行。
5. 如權(quán)利要求1或者2所述的電梯系統(tǒng)，其特征在于， 所述各臺電梯的使用功率值根據(jù)出發(fā)時刻的各臺電梯轎廂的位置、速度、方向以及電 梯行駛到下一個?？课恢玫乃俣取⒓铀俣?、電梯轎廂的重量、平衡重的重量以及乘客的總重 量而算出。
6. 如權(quán)利要求1或者2所述的電梯系統(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。
【文檔編號】B66B1/30GK104058307SQ201410210204
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2009年9月11日
【發(fā)明者】吉川敏文, 村岡一史, 西田武央, 大貫朗, 古橋昌也, 深田裕紀(jì) 申請人:株式會社日立制作所