Способ и устройство для контроля состояния установки для транспортировки пассажиров с использованием цифрового двойника
Описан способ и устройство (1) для контроля состояния физической установки (2) для транспортировки пассажиров. Способ включает в себя контроль состояния установки (2) для транспортировки пассажиров с использованием актуализированного блока (102) данных цифрового двойника, который машинно-обрабатывающим образом воспроизводит характеристические свойства конструктивных элементов установки (2) для транспортировки пассажиров в фактической конфигурации после ее сборки и монтажа в сооружении (5). В физической установке (2) для транспортировки пассажиров расположено по меньшей мере одно регистрирующее устройство (200), которое распознает изменения по меньшей мере одного характеристического свойства, которые возникают в результат износа во вращающемся физическом конструктивном элементе (7, 11) физической установки (2) для транспортировки пассажиров. Эти изменения передают на блок ADDD (102), причем посредством контроля с помощью блока ADDD (102) на основании расчетов и/или статических и динамических моделирований прослеживают и оценивают изменения и тенденции к изменениям в конструктивных элементах. Предложены также физическая установка (2) для транспортировки пассажиров и считываемая компьютером среда. Контроль характеристик установки для транспортировки пассажиров можно осуществлять эффективнее, проще, с меньшими затратами, без необходимости в инспектировании на месте и/или с лучшим прогнозированием. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для контроля характеристик установки для транспортировки пассажиров, которая выполнена в виде эскалатора или траволатора. Далее, изобретение относится к оснащенной предложенным устройством установке для транспортировки пассажиров, выполненному для осуществления предложенного способа компьютерному программному продукту, а также к хранящей этот компьютерный программный продукт в памяти середе.
Установки для транспортировки пассажиров в форме эскалаторов или траволаторов, служат для транспортировки пассажиров внутри зданий или сооружений. При этом постоянно должна быть обеспечена достаточная степень эксплуатационной безопасности, а также, однако, и по возможности всеобъемлющая готовность. Для этого обычно осуществляют регулярный контроль и/или техническое обслуживание установок для транспортировки пассажиров. При этом интервалы обслуживания определяют, основываясь на опыт использования аналогичных транспортировочных установок, причем интервалы обслуживания для поддержания эксплуатационной безопасности следует выбирать достаточно короткими, так что контроль или техническое обслуживание осуществляют своевременно до наступления возможных, угрожающих безопасности эксплуатационных условий.
При этом в случае более старых установок для транспортировки пассажиров контроль осуществляют часто полностью независимо от фактического актуального состояния установки для транспортировки пассажиров. Это означает, что техник должен посетить установку для транспортировки пассажиров и на месте произвести инспекцию. При этом часто оказывается, что нет срочной необходимости в каком-либо техническом обслуживании. Тем самым, визит техника оказывается ненужным и обуславливает ненужные расходы. С другой стороны, в случае, если техник действительно констатирует необходимость технического обслуживания, во многих случаях возникает необходимость в следующем визите, так как только на месте техник может определить, какие компоненты установки для транспортировки пассажиров нуждаются в техническом обслуживании и, следовательно, только на месте становится ясно, что для технического обслуживания или ремонта необходимы, например, запасные части или специальные инструменты. Следующая проблема состоит в том, что по истечении пары лет – в частности, если техническое обслуживание выполняют третьи фирмы – техническая документация на установку не является более всеобъемлющей и только на месте можно определить, какие компоненты являются оригинальными и какие были заменены третьими продуктами, поскольку в этой отрасли существует очень много оферентов исключительно по запасным частям и техническому обслуживания.
В случае более молодых установок для транспортировки пассажиров частично уже существует возможность получения, например, с помощью сенсоров и/или за счет контроля их активных компонентов, то есть, например, за счет контроля работы приводного механизма установки для транспортировки пассажиров, сначала из внешнего центра контроля указаний об изменении состояния установки для транспортировки пассажиров и появлении необходимости проведения контрольных работ или работ технического обслуживания установки для транспортировки пассажиров. Такие установки для транспортировки пассажиров описаны, например, в заявке WO 2018/177708 A1 и CN 106 586 796 A. За счет этого при обстоятельствах интервалы технического обслуживания можно удлинять или согласовывать с потребностями. Конечно, также и в этом случае техник часто только на месте может распознать действительную необходимость в проведении технического обслуживания или возможную потребность в запасных частях или специальном инструменте. Также и при этих установках в зависимости от исполнителя технического обслуживания по истечении известного времени более нельзя ожидать полной технической документации.
Среди прочего, может существовать потребность в способе или устройстве, с помощью которых контроль характеристик установки для транспортировки пассажиров можно осуществлять эффективнее, проще, с меньшими затратами, без необходимости в инспектировании на месте и/или с лучшим прогнозированием. Далее, может существовать потребность в соответствующим образом оснащенной установке для транспортировки пассажиров, компьютерном программном продукте для осуществления способа на программируемом устройстве, а также в читаемой компьютером среде с сохраненным в ней таким компьютерным программным продуктом.
Такая потребность может быть удовлетворена предметом в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения. Предпочтительные формы исполнения определены в зависимых пунктах, а также в последующем описании.
В соответствии с первым аспектом изобретения предлагается способ контроля состояния установки для транспортировки пассажиров с использованием актуализированного блока данных цифрового двойника. Он охватывает обрабатываемые машиной характеристические свойства конструктивных элементов физической установки для транспортировки пассажиров после ее сборки и монтажа в сооружении. Актуализированный блок данных цифрового двойника называют в последующем в сокращенной форме “блок ADDD”.
Далее, в физической установке для транспортировки пассажиров расположено, по меньшей мере, одно регистрирующее устройство, которое регистрирует изменения, по меньшей мере, одной характерной характеристики, возникающие вследствие износа на вращающемся физической конструктивном элементе установки для транспортировки пассажиров.
Для осуществления способа, как уже упоминалось выше, необходим блок ADDD. При этом выработка блоке ADDD включает в себя, по меньшей мере, следующие этапы, предпочтительно не обязательно строго в указанной последовательности:
(i) составление относящегося к комплектованию блока данных цифрового двойника из блоков данных модели конструктивного элемента с заданными данными, которые воспроизводят характеристические свойства конструктивных элементов установки для транспортировки пассажиров в заданной конфигурации;
(ii) составление окончательного блока данных цифрового двойника, базирующегося на относящемся к комплектованию блока данных цифрового двойника, путем измерения фактических величин, которые воспроизводят характеристические свойства конструктивных элементов физической установки для транспортировки пассажиров в фактической конфигурации установки для транспортировки пассажиров непосредственно после ее сборки и монтажа в задании, и замену заданных данных в относящемся к комплектованию блоке данных цифрового двойника соответствующими фактическими данными; и
(iii) составление и непрерывная актуализация блока ADDD на основании окончательного блока данных цифрового двойника путем модификации окончательного блока данных цифрового двойника в процессе эксплуатации физической установки для транспортировки пассажиров с учетом распознанных регистрирующим устройством измерительных величин, которые воспроизводят изменения характеризирующих свойств вращающихся конструктивных элементов физической установки для транспортировки пассажиров в процессе ее эксплуатации. Составление и непрерывная актуализация блоке ADDD производят, в частности, за счет того, что эти изменения передают в качестве данных измерения в актуализированный блок ADDD и в соответствии с ними актуализируют характеристические свойства блоков данных модели конструктивного элемента, относящихся к переданных данным измерения.
Другими словами, составление и актуализацию блоке ADDD можно производиться в несколько частичных этапов. При этом содержащиеся в блоке данных данные можно последовательно совершенствовать и делать более точными, в результате чего в ходе составления характеристические свойства смонтированных в физической установке для транспортировки пассажиров становятся все более точно воспроизводимыми в отношении их фактической конфигурации в блоке ADDD и остаются актуальными по мере эксплуатации физической установки для транспортировки пассажиров.
Это означает, что зарегистрированные на физическом конструктивном элементе изменения оказывают влияние на, по меньшей мере, одно характеристическое свойство, по меньшей мере, одного блока данных модели конструктивного элемента или что это характеристическое свойство блока данных модели конструктивного элемента подлежит соответствующей актуализации. Как подробно пояснено ниже во взаимосвязи с фигурами, зарегистрированные изменения относятся обычно к нескольким характеристическим свойствам нескольких блоков данных модели конструктивного элемента. Каждое отдельное из этих характеристических свойств должно быть рассчитано для каждого соответствующего блока данных модели конструктивного элемента из зарегистрированного изменения и с привлечением присутствующих в актуализированном блоке данных цифрового двойника геометрических отношений, заложенных в наборах данных модели конструктивного элемента физических характеристик, а также известных методов расчета из областей физики, механики и теории сопротивления материалов. Определенные на основании зарегистрированных изменений характеристические свойства теперь заменяют соответствующие, прежние характеристические свойства соответствующих блоков данных модели конструктивного элемента, в результате чего их или блок ADDD, актуализируют.
Посредством контроля при вспомогательном привлечении блока ADDD посредством расчетов и/или статического и динамического моделирования можно отследить и оценить изменения и тенденцию изменения, по меньшей мере, одного актуализированного характеристического свойства смонтированного вращающегося физического конструктивного элемента.
Для оценки можно использовать многочисленные, приданные характеристическим свойствам конструктивных элементов критерии оценки, например, максимальное удлинение транспортировочных цепей, верхняя граница потребления мощности приводным агрегатом, максимальное и/или минимальное отклонение допуска в местах износа и т.п. Они позволяют произвести простое сравнение (статическое рассмотрение) измененного характеристического свойства и задают, например, максимально допустимые отклонения, исходя из заданных значений. С помощью этих критериев оценки можно сравнивать характеристические свойства конструктивных элементов в блоке ADDD. Далее, с помощью динамических моделирований (например, с помощью конечно-элементного расчета снижения прочности вследствие съема материала в результате износа) можно оценить влияние измененных характеристических свойств на соответствующий конструктивный элемент и их влияние на конструктивные элементы, взаимодействующие с этим конструктивным элементом (например, повышенная свобода движения или люфт вследствие износа и, таким образом, опасность столкновения).
В соответствии со вторым аспектом изобретения предлагается устройство для контроля состояния установки для транспортировки пассажиров. Она содержит блок ADDD, который воспроизводит характеристические свойства конструктивных элементов физической установки для транспортировки пассажиров в фактической конфигурации физической установки для транспортировки пассажиров после ее сборку и монтажа в сооружении машинно-обрабатывающим образом. К тому же устройство содержит, по меньшей мере. одно регистрирующее устройство, с помощью которого можно регистрировать изменения, по меньшей мере, одного характеристического свойства, возникающие в результате износа во вращающемся физическом конструктивном элементе. Эти изменения можно предавать в качестве данных измерения на блок ADDD с целью актуализации присутствующих данных.
Как уже упоминалось, блок ADDD можно вырабатывать с помощью следующих операций:
(i) составление относящегося к комплектованию блока данных цифрового двойника с заданными данными, которые воспроизводят характеристические свойства конструктивных элементов установки для транспортировки пассажиров в заданном конфигурации;
(ii) составление окончательного блока данных цифрового двойника, основываясь на относящемся к комплектованию блоке данных цифрового двойника, путем измерения фактических данных, которые воспроизводят характеристические свойства конструктивных элементов физической установки для транспортировки пассажиров в фактической конфигурации установки для транспортировки пассажиров непосредственно после ее сборки и монтажа в сооружении и замена заданных данных в относящемся к комплектованию блоке данных цифрового двойника соответствующими фактическими данными; и
(iii) составление и постоянная актуализация блока ADDD на основании окончательного блока данных цифрового двойника путем модификации окончательного блока данных цифрового двойника в процессе эксплуатации физической установки (2) для транспортировки пассажиров с учетом зарегистрированных регистрирующим устройством (200) величин измерения, которые воспроизводят изменения характеристических свойств вращающихся конструктивных элементов физической установки для транспортировки пассажиров в процессе ее эксплуатации.
С помощью статических и динамических моделирований на актуализированном блоке данных цифрового двойника можно в любое время отслеживать и оценивать обусловленные износом изменения и тенденции изменения характеристических свойств вращающегося виртуального конструктивного элемента и их влияние на виртуальные конструктивные элементы, взаимодействующие с этим конструктивным элементом. Поскольку виртуальные конструктивные элементы блоке ADDD предельно точно отображают соответствующие физические элементы физической установки для транспортировки пассажиров, относящиеся к виртуальным конструктивным элементам познания и оценки действительны в соотношении почти 1:1 также для соответствующих физических конструктивных элементов физической установки для транспортировки пассажиров.
В соответствии с третьим аспектом изобретения предлагается установка для транспортировки пассажиров, которая содержит устройство в соответствии с формой исполнения второго аспекта изобретения.
В соответствии с четвертым аспектом изобретения предлагается компьютерный программный продукт, содержащий считываемые машиной программные инструкции, которые при выполнении на программируемом устройстве побуждают устройство к выполнению способа или управлению им в соответствии с формой исполнения первого аспекта изобретения.
В соответствии с пятым аспектом изобретения предлагается считываемая компьютером среда, в которой сохранен компьютерный программный продукт в соответствии с формой исполнения четвертого аспекта изобретения.
Возможные признаки и преимущества форм исполнения изобретения можно среди прочего и без ограничения изобретения рассматривать как основанные на описанные ниже идеях и знаниях.
Как было замечено во вступлении, ранее установки для транспортировки пассажиров часто приходилось инспектировать на месте, чтобы определить, действительно ли актуально необходимо техническое обслуживание или ремонт и в случае, если этот так, какие меры необходимо предпринять конкретно, то есть, например, какие необходимые запасные част и и/или инструменты.
Чтобы избежать этого, для контроля свойств, характеризующих фактическое состояние установки для транспортировки пассажиров, предлагается использование так называемого блока ADDD. При этом блок ADDD должен содержать данные, которые характеризуют характеристические свойства конструктивных элементов, образующих установку для транспортировки пассажиров, и представляет в совокупности по возможности полное, цифровое отображение назначенной для блока ADDD физической установки для транспортировки пассажиров. При этом данные блока ADDD должны характеризовать свойства конструктивных элементов в их фактической конфигурации, то есть в конфигурации, в которой конструктивные элементы были полностью изготовлены до готового состояния и смонтированы в сооружении. В блок ADDD передают также текущие, возникшие в ходе эксплуатации изменения, так что он также на протяжении всего срока службы всегда настроен на фактическое состояние назначенной физической установки для транспортировки пассажиров.
Другими словами, содержащиеся в актуализированном блоке данных цифрового двойника данные воспроизводят не исключительно заданные характеристики конструктивных элементов, определяемые при планировании, разработке или комплектовании и, например, извлекаемые из используемых при этом данных системы автоматического проектирования (CAD) применительно к конструктивным элементам. Вместо этого содержащиеся в актуализированном блоке данных цифрового двойника данные должны воспроизводить фактические характеристики конструктивных элементов, встроенных в полностью смонтированную и собранную установку для транспортировки пассажиров. Таким образом, блок ADDD можно рассматривать как виртуальное отображение готовой установки для транспортировки пассажиров или содержащихся в ее составе конструктивных элементов.
Содержащиеся в актуализированном блоке данных цифрового двойника данные должны при этом достаточно детально отражать характеристические свойства конструктивных элементов с тем, чтобы на их основании сделать выводы о фактических структурных и/или функциональных характеристиках физической установки для транспортировки пассажиров. В частности, должна быть обеспечена возможность суждения на основании блока ADDD о фактических структурных и/или функциональных характеристиках, которые характеризуют актуализированное состояние всей установки для транспортировки пассажиров в целом и которые могут быть использованы для оценки ее фактической или перспективной эксплуатационной безопасности, ее фактической или перспективной готовности и/или фактической или перспективной необходимости в техническом обслуживании или ремонте.
Особое преимущество вытекает из использования блока ADDD на протяжении всего срока службы физической установки для транспортировки пассажиров. А именно, если блок ADDD необходимо использовать и в дальнейшем, возникает необходимость в сквозном документировании или сопровождении данных блока ADDD, так как в ином случае эксплуатационный контроль, прогнозы по техническому обслуживанию и определение состояния будут основаны на ошибочных данных. Это означает, что при замене конструктивных элементов необходимо осуществить цифровую регистрацию характеристических свойств запасных частей. При выполнении работ технического обслуживания характеристические свойства демонтированных конструктивных элементов заменяют в актуализированном блоке данных цифрового двойника на характеристические свойства запасных частей. Таким же образом необходимо регистрировать и передавать на блок ADDD возможные установочные размеры. Для облегчения работы монтеров работы по измерению конструктивных элементов и измерение установочных размеров могут быть выполнены на строительной площадке с помощью оптических регистрирующих устройств, например, лазерного сканера или TOF-видеокамеры (TOF = time of flight camera, камера дальностного изображения). Их данные затем автоматически оценивают с помощью программы обработки, подготавливают для блока ADDD и передают на него.
Таким образом, блок ADDD отличается, например, от цифровых данных, которые обычно вырабатывают или используют при изготовлении установок для транспортировки пассажиров. Например, при планировании, разработке или комплектовании установки для транспортировки пассажиров обычным процессом является планирование или дизайнерская обработка используемых при этом конструктивных элементов с помощью компьютеров и с использованием программ автоматического проектирования (CAD), так что соответствующие данные системы автоматического проектирования воспроизводят, например, заданную геометрию конструктивного элемента. Такие данные системы автоматического проектирования не дают, однако, информации о том, какую геометрию изготовленный конструктивный элемент имеет на самом деле, причем, например, допуски при изготовлении или т.п. могут привести к тому, что фактическая геометрия существенно отличается от заданной геометрии.
В частности, обычные данные системы автоматического проектирования не содержат информацию о том, какие характеристические свойства конструктивные элементы приобрели после того, как они были собраны к виду установки для транспортировки пассажиров и смонтированы в сооружении. В зависимости от того, как были произведены сборка и монтаж, могут возникать существенные изменения характеристических свойств конструктивных элементов по сравнению с их первоначально разработанными заданными характеристикам и/или по сравнению с их свойствами непосредственно после их изготовления, но перед их сборкой или монтажом.
Блок ADDD также отличается от данных, которые обычно частично используют во время изготовления комплексных деталей или машин. Например, в заявке DE 102015 217 855 А1 описан способ проверки консистенции между эталонными данными нормализованного объекта и данными так называемого цифрового двойника нормализованного объекта. При этом называемое цифровым двойником отображение детали синхронизируют во время изготовления с состоянием детали. Применительно к производственному процессу это означает, что после каждого производственного этапа воспроизводящие цифрового двойника данные модифицируют таким образом, что возникает необходимость принятия во внимание обуславливаемых производственным этапом изменений свойств детали.
Например, на технологическом этапе может быть предусмотрен съем материала в области детали путем шлифования, точения или т.п. в соответствии с назначенными заданными данными, так что после выполнения технологического этапа производят также модификацию цифрового двойника в соответствии с заданными данными. Таким образом, цифровой двойник должен постоянно предоставлять информацию о фактическом промежуточном состоянии детали в процессе ее изготовления.
Конечно, в соответствии с заявкой DE 10 2015 217 855 А1, в частности, при изготовлении конструктивных элементов для установок для транспортировки пассажиров не предусмотрен учет в цифровом двойнике данных, которые воспроизводят фактические характеристические свойства конструктивных элементов, в частности, фактические характеристические свойства конструктивных элементов после их сборки к виду готовой установки для транспортировки пассажиров и их монтажа в сооружении. Вместо этого записанные в цифровом двойнике данные основаны большей частью исключительно на заданных характеристиках, которые могут быть воспроизведены, например, в форме данных системы автоматического проектирования.
Для того, чтобы достаточно точно и/или надежно контролировать или при обстоятельствах даже прогнозировать состояние установки для транспортировки пассажиров, отныне предлагается предоставление данных, которые можно использовать для этого, в форме блока ADDD. При этом блок ADDD предоставляет в распоряжение выходящую за рамки просто заданных характеристик, непрерывно или периодически согласованную с физической установкой для транспортировки пассажиров и актуализированную информацию о характеристических свойствах смонтированных в составе установки для транспортировки пассажиров конструктивных элементов в их фактической конфигурации. Такую информацию можно использовать предпочтительно, например, для создания возможности распознавания отклонений фактических характеристических свойств от первоначально задуманных характеристических свойств установки для транспортировки пассажиров. На основании таких отклонений затем можно сделать пригодные выводы, например, о том, существует ли уже потребность в техническом обслуживании или ремонте, существует ли риск повышенного ли преждевременного износа и т.п. Отклонения могут быть вызваны, например, возникающими при изготовлении конструктивных элементов технологическими допусками, изменениями характеристических свойств конструктивных элементов, которые возникают при сборке конструктивных элементов или при их монтаже в здании, и/или изменениями характеристических свойств конструктивных элементов, возникающими при конечной эксплуатации установки для транспортировки пассажиров вследствие износа.
За счет того, что блок ADDD в качестве виртуальной цифровой копии фактической установки для транспортировки пассажиров позволяет делать заключения об актуально преобладающих в установке для транспортировки пассажиров характеристических свойствах, в лучшем случае только за счет анализа и/или обработки блока ADDD можно получать информации, которые позволяют делать заключения об актуальном состоянии установки для транспортировки пассажиров и, в частности, заключения о возможно необходимом техническом обслуживании или ремонте. При этом при обстоятельствах из него можно получить даже информацию о том, какие потребуются запасные части и/или инструменты для предстоящего технического обслуживания или ремонта.
При этом блок ADDD можно сохранять, анализировать и/или обрабатывать в конфигурированном для осуществления предложенного здесь способа компьютере или установке обработки данных. В частности, компьютер или установка обработки данных могут находиться на удалении от контролируемой установки для транспортировки пассажиров, например, в удаленном центре контроля.
В соответствии с этим использование блока ADDD позволяет непрерывно или через пригодные промежутки времени контролировать состояние характеризующих установку для транспортировки пассажиров свойств на удалении от физической установки для транспортировки пассажиров, чтобы распознать, в частности, изменения, требующие технического обслуживание или ремонта. При обстоятельствах базирующиеся на этом конкретные информации о работах, подлежащих выполнению при техническом обслуживании или ремонте, можно получать заранее, базируясь только на анализе блока ADDD, без необходимости фактического инспектирования установки для транспортировки пассажиров техником на месте. За счет этого можно избежать существенных затрат и расходов.
В соответствии с формой исполнения переданные регистрирующим устройством данные измерения записывают вместе с информацией о времени в файл изменений. Преимущество этого заключается, с одной стороны, в том, что присутствует история данных измерения, из которой можно считать, например, особенные события, например, чрезмерное силовое воздействие вследствие неквалифицированного использования или внешних воздействий, таких как сейсмические толчки и т.п.
С другой стороны, с помощью записанных в файл изменений данных измерений, а также сохраненных в файле изменений эксплуатационных данных при помощи статистических методов можно определить тенденцию изменения величин измерения. Эксплуатационные данные представляют собой данные, возникающие в процессе эксплуатации установки для транспортировки пассажиров, например, общее время эксплуатации, потребляемая мощность приводного агрегата, температура окружающей среды, рабочая температура и мн. др. Полученные на основании этого познания можно применять самым разнообразным образом. Если тенденция изменений является линейной, то для относящегося к ней конструктивного элемента можно достаточно точно спрогнозировать конец срока службы вследствие постоянного износа. Если тенденция изменений носит спадающий характер, это указывает на характеристику приработки и, следовательно, на возрастающе стабильное состояние соответствующего конструктивного элемента. При возрастающем характере тенденции изменений можно диагностировать усиленные явления износа. Дальнейшие преимущества указаны ниже.
В соответствии со следующей формой исполнения передачу величин измерения можно производить непрерывно, периодически и/или в зависимости от тенденции изменений величин измерения. В случае зависимости от тенденции изменений это означает, что при линейном характере тенденции изменений можно выбрать фиксированную длительность периода. При спадающем характере тенденции длительность периода можно увеличивать, в то время как при спадающем характере тенденции длительность периода между двумя измерениями можно сократить.
В соответствии со следующей формой исполнения подлежащими учету при актуализации блока ADDD, обусловленными износом, характеристическими свойствами вращающегося физического конструктивного элемента являются геометрические размеры конструктивного элемента, вес конструктивного элемента и/или структура поверхности конструктивного элемента.
Другими словами, несколько характеристических свойств различного рода одного или нескольких конструктивных элементов установки для транспортировки пассажиров, которые подвержены изменениям в результате износа, можно измерять с помощью одного сенсорного устройства, смонтированного в установке для транспортировки пассажиров. Полученные результаты изменения можно сохранить в форме данных в актуализированном блоке данных цифрового двойника. Геометрические размеры могут представлять собой, например, длину, ширину, высоту, поперечное сечение, радиусы, закругления и т.д. конструктивного элемента. Структура поверхности конструктивных элементов может охватывать, например, шероховатость, текстуру, покрытия, цвет, отражающие свойства и т.д. конструктивных элементов.
Характеристические свойства могут относиться к отдельным конструктивным элементам или группам конструктивных элементов. Например, характеристические свойства могут относиться к отдельным конструктивным элементам, из которых собирают более крупные и комплексные группы конструктивных элементов. Альтернативно или дополнительно свойства могут относиться также к устройствам, собранных из нескольких конструктивных элементов, например, приводным двигателям, редукторам, транспортирующим цепям и т.д.
Характеристические свойства можно определять или измерять с высокой точностью. В частности, характеристические свойства можно определять или измерять с точностью, которая выше точности допусков, которую необходимо соблюдать при изготовлении конструктивных элементов.
Поскольку в установках для транспортировки пассажиров, таких как эскалаторы и траволаторы, в частности, вращающиеся детали могут быть подвержены износу, измеренное регистрирующим устройством, изменившееся вследствие износа характеристическое свойство вращающегося физического конструктивного элемента может представлять собой:
- длину приводной цепи или вытекающий из изменения длины вследствие износа провес приводной цепи;
- длину транспортировочной цепи или вытекающее из изменения длины вследствие износа отклонение дуги траектории движения или перенаправляющей звездочки относительно натяжного устройства транспортировочной цепи; и/или
- длину движущегося поручня или обусловленное изменением длины вследствие износа отклонение роликового изгиба относительно его натяжного устройства движущегося поручня.
В соответствии со следующей формой исполнения контроль состояния физической установки для транспортировки пассажиров включает в себя также моделирование перспективных характеристических свойств установки для транспортировки пассажиров с использованием блока ADDD.
Другими словами, с помощью блока ADDD необходимо не только контролировать лишь фактически существующие в установке для транспортировки пассажиров свойства, но и при помощи осуществленных моделирований с использованием блока ADDD также суметь сделать заключения о перспективных характеристических свойствах установки для транспортировки пассажиров.
При этом моделирования можно осуществлять с помощью компьютерной системы. При помощи моделирований можно, исходя из данных, фактически содержащихся в актуализированном блоке данных цифрового двойника, а также при обстоятельствах с учетом данных, которые содержались ранее в актуализированном блоке данных цифрового двойника, делать заключения о временном развитии при представленных характеристических свойствах и, тем самым, делать прогнозы или экстраполяции в отношении будущих характеристических свойств конструктивных элементов. При моделировании можно как учитывать соответствующие закону природы особенности, так и обращаться к опыту использования других установок для транспортировки пассажиров.
Например, моделирования могут учитывать, например, каким образом уже наступившие, обусловленные износом изменения характеристических свойств конструктивных элементов влияют на ожидаемые в будущем другие изменения этих характеристических свойств. Альтернативно или дополнительно при этих моделированиях можно учитывать опыт, полученный из экспериментов и/или на основании наблюдения за другими установками для транспортировки пассажиров, и из которого можно сделать, например, заключение о том, когда возникшее или ожидаемое в будущем изменение характеристических свойств конструктивного элемента можно считать настолько существенным для функции всей установки для транспортировки пассажиров, что необходимо принятие пригодных мер, например, в рамках технического обслуживания или ремонта.
С помощью блока данных ADDD можно также разрабатывать и испытывать новые, улучшенные физические конструктивные элементы и, в частности, компоненты управления (аппаратное и программное обеспечение). При этом в соответствии с программно-аппаратным моделированием можно деактивировать блок данных модели конструктивного элемента подлежащего проверке компонента в актуализированном блоке данных цифрового двойника и связать его через пригодные интерфейсы с подлежащим тестированию конструктивным элементом. При этом пригодный интерфейс может представлять собой испытательный стенд, согласованный с механическими и/или электрическими интерфейсами физического конструктивного узла, соединенный с компьютерной системой, содержащей блок ADDD. Говоря иначе, в соответствии с методом программно-аппаратного моделирования, тем самым, внедренная система (например, реальное электронное устройство управления или реальный мехатронный компонент, физический конструктивный элемент или физическая группа конструктивных элементов), соединена через свои входы и выходы с актуализированным набором данных цифрового двойника, причем блок ADDD служит для имитации реального окружения системы или всего эскалатора или всего траволатора. За счет этого блок ADDD может служить с точки зрения теста для защиты встроенных систем для поддержки во время разработки, а также для досрочного ввода в эксплуатацию машин и установок.
Следующее преимущество блока ADDD заключается в его имманентной пригодности к использованию в системной инженерии. Главная задача системной инженерии заключается в выполнении желаемых клиентом требований к подлежащей поставке системе, которые содержатся в спецификации, в рамках стоимостного и временного диапазона, разбивая при этом, во-первых, систему на подсистемы, устройства и программное обеспечение и специфицируя ее и, во-вторых, непрерывно контролируя реализацию на всех уровнях вплоть до передачи клиенту. При этом необходимо принимать во внимание всю проблему (эксплуатация, расходы, временной график, рабочие характеристики, повышение квалификации и техническая поддержка, испытания, производство и повторное использование). Системная инженерия интегрирует все эти инженерные дисциплины и способности в единый, ориентированный на коллектив структурированный процесс, который в зависимости от сложности системы может простираться через несколько уровней вплоть до устройства субподрядчика. Этот процесс используют, начиная с концепции производства и изготовления и заканчивая эксплуатацией и в некоторых случаях демонтажом или вторичным использованием. За счет отображения всех физических конструктивных элементов форме блоков данных модели конструктивного элемента со всеми его характеристическими свойствами и информацией интерфейсов – в объединенной форме и с постоянной актуализацией в актуализированном блоке данных цифрового двойника – он создает великолепную платформу для системной инженерии для того, чтобы в кратчайшие сроки реализовать желаемые клиентом требования к подлежащему поставке эскалатору или подлежащему поставке траволатору вплоть до монтажа физического изделия.
В соответствии с формой исполнения изобретения предложенный здесь способ может охватывать, далее, планирование подлежащих проведению работ технического обслуживания на установке для транспортировки пассажиров на основании контролируемых свойств установки для транспортировки пассажиров.
Другими словами, информации, которые были получены при соответствующем изобретению контроле характеристик установки для транспортировки пассажиров, можно использовать для достижения возможности уже заблаговременного, пригодного планирования будущих работ технического обслуживания, включая возможно необходимый при этом возможный ремонт. При этом может быть выгодным, если только путем анализа блока ADDD уже можно получить ценную информацию, например, о том, какие изменения произошли в контролируемой установке для транспортировки пассажиров и/или с каким износом конструктивных элементов действительно необходимо считаться. Эти информации можно использовать для создания возможности планирования работ технического обслуживания, например, применительно к моменту времени проведения технического обслуживания и/или применительно к работам, которые должны быть проведены при техническом обслуживании и/или применительно к необходимым при техническом обслуживании запасным частям или инструментам и/или применительно к осуществляющим техническое обслуживание, которые, возможно, должны обладать специальными навыками или знаниями. При этом планирование работ технического обслуживания в большинстве случаев можно осуществлять чисто на основании анализа актуализированного набора цифрового двойника, то есть без необходимости в инспектировании техниками установки для транспортировки пассажиров на месте.
В соответствии со следующей формой исполнения изобретения предложенный способ включает в себя, далее, оценку качественных характеристик вращающегося конструктивного элемента, основанный на анализе актуализированных блоков данных цифровых двойников нескольких, содержащих соответствующий конструктивный элемент установок для транспортировки пассажиров.
Другими словами, предлагается использовать актуализированные наборы данных цифровых двойников нескольких различных установок для транспортировки пассажиров и анализировать их в том смысле, что из их соответствующих информаций можно составить и проанализировать подлежащий исследованию, вращающийся конструктивный элемент. Анализ может включать в себя, например, сравнение фактических значений, относящихся к характеристическим свойствам конструктивного элемента в его фактической конфигурации после сборки и монтажа установки для транспортировки пассажиров с заранее назначенными заданными значениями и, при обстоятельствах, с учетом назначенных для этих заданных значений величин допуска. При этом производят не только сравнение фактических величин отдельного вращающегося конструктивного элемента с заданными величинами для этого конструктивного элемента. Более того, сравнивают фактические величины нескольких вращающихся конструктивных элементов одного типа с заданными величинами этого типа конструктивных элементов.
Например, на основании часто возникающих чрезмерных явлений износа или даже дефектов при определенном типе движущихся поручней, которые после изготовления удовлетворительно соответствовали назначенным заданным величинам для этого типа конструктивных элементов, можно сделать заключение о том, что уже дизайн соответствующего типа движущихся поручней содержит изъяны качества, которые в последующем в процессе реальной эксплуатации ведут ко вновь возникающим проблемам. Например, можно установить, что уже в дизайне конструктивного элемента заложено, что при этом типе конструктивных элементов после сборки и монтажа установки для транспортировки пассажиров или самое позднее при ее эксплуатации возникают чрезмерные изменения, в частности, чрезмерный износ, которые сокращают срок службы конструктивных элементов этого типа. В этом отношении можно, возможно, изменить пригодным образом дизайн типа конструктивного элемента, чтобы минимизировать явления износа, то есть повысить его прочность и увеличить срок службы типа конструктивного элемента.
Описанный выше относящийся к комплектованию блок данных цифрового двойника нельзя использовать, однако, просто как «готовый продукт». В соответствии со следующей формой исполнения составление относящегося к комплектованию блока данных цифрового двойника включает в себя предварительное составления блока данных цифрового двойника с учетом определенных клиентом данных о конфигурации, а также составление производственных данных путем модификации блока данных цифрового двойника с учетом данных, специфика которых определена производством.
Иначе говоря, при первоначальном составлении относящегося к комплектованию блока данных цифрового двойника необходимо учитывать как определенные клиентом данные конфигурации, так и данные, определенные спецификой производства. При этом, как правило, сначала из блоков данных модели конструктивного элемента составляют блок данных цифрового двойника с учетом определенных клиентом данных конфигурации и затем модифицируют или уточняют этот блок данных цифрового двойника с учетом данных, определенных спецификой производства. Возможно, что составление относящегося к комплектованию блока данных цифрового двойника включает в себя также итеративно многократный расчет и модификацию данных блока данных цифрового двойника с учетом данных о конфигурации в соответствии с пожеланиями клиента и/или данных, определенных спецификой производства.
При этом под данными о конфигурации в соответствии с пожеланиями заказчика можно понимать задание, которое выдает пользователь с учетом специфики каждого отдельного случая, например, при заказе установки для транспортировки пассажиров. При этом данные о конфигурации в соответствии с пожеланиями клиента обычно относятся к одной отдельной, подлежащей изготовлению установке для транспортировки пассажиров. Например, данные о конфигурации в соответствии с пожеланиями заказчика могут содержать преобладающие в месте установки пространственные условия, информацию интерфейсов для монтажа на несущих конструкциях сооружения и т.д. Говоря иначе, данные о конфигурации в соответствии с пожеланиями заказчика могут указывать, например, какую длину должна иметь установка для транспортировки пассажиров, каким образом установка для транспортировки пассажиров должна быть связана с несущими конструкциями внутри сооружения и т.п. Данные о конфигурации в соответствии с пожеланиями заказчика могут включать в себя также пожелания клиента в отношении функциональности, производительности, оптики и т.д. Данные блока данных цифрового двойника могут присутствовать, например, в форме блока данных автоматического проектирования, который среди прочего воспроизводит в качестве характеристических свойств геометрические размеры и/или другие характеристические свойства конструктивных элементов, образующих установку для транспортировки пассажиров.
Определенные спецификой производства данные относятся обычно к свойствам или заданиям внутри производственного объекта или производственной линии, на которой должна быть изготовлена установка для транспортировки пассажиров. Например, в зависимости от того, в какой стране или в каком населенном пункте расположен завод-изготовитель, на заводе-изготовителе могут действовать различные условия и/или соблюдаться заданные условия. Например, на некоторых заводах изготовителях могут отсутствовать или не могут быть обработаны определенные материалы, сырье, заготовки или т.п. На определенных заводах-изготовителях могут применяться станки, которые отсутствуют на других заводах. Некоторые заводы-изготовители вследствие их схемы расположения сталкиваются с ограничениями, мешающими изготовлению там установок для транспортировки пассажиров или их компонентов. Некоторые заводы-изготовители позволяют обеспечить высокую степень автоматизации производства, в отличие от чего на других заводах-изготовителях, например, в результате низких расходов на заработную плату, возможно скорее лишь ручное изготовление. Может существовать еще множество других условий и/или заданий, относительно которых может различаться производственная среда. Все эти определенные спецификой производства данные необходимо учитывать обычно при планировании или комплектовании установки для транспортировки пассажиров, так как от них может зависеть то, каким образом установка для транспортировки пассажиров действительно может быть сооружена. При обстоятельствах может возникнуть необходимость в коренной модификации первоначально составленного блока данных цифрового двойника, который учитывал лишь данные о конфигурации в соответствии с пожеланиями заказчика, чтобы принять во внимание данные, определенные спецификой производства.
Предпочтительно уже при составлении блока данных цифрового двойника выполняют статические и/или динамические моделирования и с учетом результатов моделирования составляют относящийся к комплектованию блок данных цифрового двойника. Одно из этих динамических моделирований может представлять собой, например, характеристику трогания с места эскалатора. При этом моделируют все силы трения, а также люфты и зависящие от приводного двигателя характеристики с момента неподвижного состояния до момента достижения номинальной скорости. С помощью этих моделирование можно контролировать все критические в отношении столкновения места, а также динамические силы, воздействующие во время трогания с места на отдельные конструктивные элементы или блок данных модели конструктивного элемента.
Иными словами, для составления блока данных цифрового двойника, который с учетом данных о конфигурации в соответствии с пожеланиями клиента образует основу для относящегося к комплектованию блока данных цифрового двойника, можно выполнять моделирования, с помощью которых имитируют статические и/или динамические свойства укомплектованной установки для транспортировки пассажиров. Моделирования можно выполнять, например, на компьютерной системе.
При этом статические моделирования анализируют, например, статическое взаимодействие нескольких совместно смонтированных конструктивных элементов. С помощью статических моделирований можно, например, выполнить анализ на предмет того, возможно ли возникновение трудностей при сборке нескольких заранее определенных конструктивных узлов или, основываясь на наборах данных модели конструктивного элемента, специфических от случая к случаю конструктивных элементов, поскольку, например, каждый конструктивный узел изготавливают с известными технологическими допусками, так что при неблагоприятном моделировании технологических допусков могут возникать проблемы.
Динамические моделирования анализируют, например, динамическую характеристику конструктивных элементов при эксплуатации собранной установки для транспортировки пассажиров. С помощью динамических моделирований можно произвести, например, анализ на предмет того, можно ли сместить желаемым образом подвижные конструктивные элементы, в частности, вращающиеся конструктивные элементы, внутри установки для транспортировки пассажиров или существует ли, например, угроза столкновения подвижных относительно друг друга конструктивных элементов.
Из предшествующих исполнений следует заключить о том, что в относящийся к комплектованию блок данных цифрового двойника сначала записаны лишь заданные данные, которые основаны на данных, определенных при планировании или комплектовании установки для транспортировки пассажиров. Среди прочего заданные величины можно получить, например, посредством расчета характеристических свойств подлежащей изготовлению установки для транспортировки пассажиров в зависимости от данных о конфигурации в соответствии с пожеланиями пользователя, например, с помощью компьютеризованных инструментальных средств комплектования. Например, в относящийся к комплектованию блок данных цифрового двойника могут быть записаны данные, относящиеся к заданным размерам, заданным количествам, заданным свойствами материала, заданным свойствам поверхности и т.д. конструктивных элементов, которые подлежат использованию при изготовлении установки для транспортировки пассажиров.
Таким образом, относящийся к комплектованию блок данных цифрового двойника представляет собой виртуальное отображение установки для транспортировки пассажиров на фазе ее планирования или фазе комплектования, то есть до того, как установка для транспортировки пассажиров будет фактически изготовлена и смонтирована на основании относящегося к комплектованию блока данных цифрового двойника.
Исходя из относящегося к комплектованию блока данных цифрового двойника, содержащиеся в нем заданные данные по мере возрастания темпов производства можно постепенно заменять фактическими данными и вырабатывать, тем самым, относящийся к готовому состоянию блок данных цифрового двойника. При этом фактические данные воспроизводят характеристические свойства конструктивных элементов установки для транспортировки пассажиров, которые были определены сначала только в отношении их заданной конфигурации, в их фактической конфигурации непосредственно после сборки установки для транспортировки пассажиров и ее монтажа в здании. Фактические данные можно определять посредством ручного и/или машинного измерения характеристических свойств конструктивных элементов. Для этого можно использовать отдельные измерительные устройства и/или встроенные в конструктивные элементы или расположенные на конструктивных элементах сенсоры.
Относящийся к готовому состоянию блок данных цифрового двойника представляет собой, таким образом, виртуальное отображение установки для транспортировки пассажиров непосредственно после ее изготовления, то есть после сборки конструктивных элементов и монтажа в сооружении.
При вводе в эксплуатацию физической установки для транспортировки пассажиров ее относящийся к готовому состоянию блок данных цифрового двойника дополняют получаемыми при этом эксплуатационными данными и эксплуатационными регулировочными данными к виду блока ADDD. В процессе последующей эксплуатации установки для транспортировки пассажиров блок ADDD актуализируют непрерывно или через пригодные промежутки времени. Для этого первоначально записанные в блок ADDD данные модифицируют в процессе эксплуатации установки для транспортировки пассажиров в том отношении, что учитывают наблюдаемые изменения характеристических свойств конструктивных элементов, образующих установку для транспортировки пассажиров.
Для этого в установке для транспортировки пассажиров может быть предусмотрено регистрирующее устройство с сенсорами в качестве измерительных устройств, с помощью которых можно контролировать наблюдаемые изменения характеристических свойств. Такие сенсоры способны контролировать, например, геометрические размеры отдельных или нескольких конструктивных элементов. Альтернативно или дополнительно сенсоры способны измерять действующие между конструктивными элементами силы, температуры конструктивных элементов, действующие внутри конструктивных элементов или между ними механические напряжения, действующие на конструктивных элементах электрические и/или магнитные поля и многое другое. Поскольку в процессе эксплуатации износу подвержены, в частности, вращающиеся физические конструктивные элементы эскалатора или траволатора, такие как лестничное полотно или секции движущегося полотна, движущиеся перила или приводная цепь, в соответствии с изобретением для регистрации характеристических свойств, в частности, этих конструктивных элементов предусмотрены пригодные сенсоры.
Возникающие с течением времени изменения выработанных сенсорами величин измерения свидетельствуют об изменения зарегистрированных характеристических свойств, после чего содержащиеся блоке ADDD данные можно соответствующим образом модифицировать. Модифицированный таким образом блок ADDD представляет собой, таким образом, виртуальное отображение установки для транспортировки пассажиров в процессе ее эксплуатации и с учетом обусловленных, например, износом изменений по сравнению с первоначальными, измеренными непосредственно после изготовления до готового состояния характеристическими свойствами и может быть, таким образом, использован в качестве блока ADDD для непрерывного или повторяющегося контроля характеристик установки для транспортировки пассажиров.
Логично заключить, что актуализации с помощью фактических данных конструктивного элемента подлежат не обязательно все присутствующие в качестве заданных данных характеристические свойства конструктивного элемента. В соответствии с этим характеристические свойства большинства конструктивных элементов относящегося к готовому состоянию блока данных цифрового двойника и созданного из него блока ADDD характеризуются смесью заданных данных и фактических данных.
Конкретные варианты возможности составления блока ADDD для эскалатора или траволатора и основанной на этом возможности контроля состояния эскалатора или траволатора, показаны ниже со ссылкой на предпочтительные формы исполнения.
Формы исполнения представленного здесь способа контроля состояния установки для транспортировки пассажиров можно реализовать с помощью специального сконфигурированного для этого устройства. Устройство может содержать один или несколько компьютеров. В частности, устройство может быть образовано компьютерной сетью, которая обрабатывает данные в форме IT-облака (Cloud). Для этого устройство должно быть оснащено запоминающим устройством, в котором можно сохранять данные блока ADDD, например, в электронной или магнитной форме. Далее, устройство может обладать возможностями обработки данных. Например, устройство может содержать процессор, с помощью которого можно обрабатывать данные блока ADDD. Далее, устройство должно содержать интерфейсы, через которые можно вводить данные в устройство и/или выводить их из устройства. В частности, устройство может содержать регистрирующее устройство с сенсорами, которые расположены на или в установке для транспортировки пассажиров и с помощью которых можно измерять характеристические свойства конструктивных элементов установки для транспортировки пассажиров. Принципиально устройство может быть составной частью установки для транспортировки пассажиров.
Устройство расположено, однако, предпочтительно не в установке для транспортировки пассажиров, а на удалении от нее, например, в удаленном центре контроля, из которого необходимо контролировать состояние установки для транспортировки пассажиров. Устройство может быть имплементировано также с пространственным разделением, например, если данные обрабатывают с помощью нескольких компьютеров с распределением в IT-облаке.
В частности, устройство может быть программируемым, то есть с помощью пригодного компьютерного программного продукта осуществляет осуществление или управление соответствующим изобретению способом. Компьютерный программный продукт может содержать инструкции или коды, которые выдают, например, процессору устройства команду на запоминание, считывание, обработку, модификацию и т.д. данных блока данных цифрового двойника. Компьютерный программный продукт может быть написан на любом языке программирования.
Компьютерный программный продукт может быть записан на любую, читаемую компьютером среду, например, флэш-карту, CD-диск, DVD-диск, память RAM, ROM, PROM, EPROM и т.д. Компьютерный программный продукт и/или обрабатываемые с его помощью данные могут быть сохранены также на сервере или нескольких серверах, например, в IT-облаке, откуда его можно загружать через сеть, например, интернет.
В завершение указано на то, что некоторые из возможных признаков и преимуществ изобретения описаны здесь со ссылкой на различные формы исполнения как предложенного способа, так и соответствующим образом выполненного устройства для контроля характеристик установки для транспортировки пассажиров. Специалисту понятно, что для достижения следующих форм исполнения признаки можно пригодным образом комбинировать, переносить, согласовывать или заменять.
Ниже описаны формы исполнения изобретения со ссылкой на приложенные чертежи, причем ни чертежи, ни описание не следует рассматривать как ограничивающие изобретение.
Фиг. 1 показывает соответствующее изобретению устройство, содержащее регистрирующее устройство, которое расположено в физической установке для транспортировки пассажиров, а также отображающий физическую установку для транспортировки пассажиров актуализированный блок данных цифрового двойника (ADDD), который сохранен в IT-облаке (Cloud) и с помощью которого устройство может осуществлять соответствующий изобретению способ.
Фиг. 2 показывает в сечении вид сбоку на эскалатор из фиг. 1.
Фиг. 3А-3С показывают в увеличенном масштабе указанные на фиг. 2, различные области, причем в каждой из этих областей расположены части регистрирующего устройства, соответствующего изобретению устройства.
Фиг. 4 наглядно поясняет составление актуализированного блока данных цифрового двойника (ADDD) и изготовление физической установки для транспортировки пассажиров, а также ее ввод в эксплуатацию и непрерывную актуализацию актуализированного блока данных цифрового двойника (ADDD) с момента конфигурирования до момента эксплуатации физической установки для транспортировки пассажиров.
Фигуры являются чисто схематическими и не привязаны к масштабу. Одинаковые ссылочные обозначения обозначают на различных фигурах одинаковые или одинаково функционирующие признаки.
Фиг. 1 показывает соответствующее изобретению устройство 1, содержащее регистрирующее устройство 220, которое расположено в физической установке 2 для транспортировки пассажиров, а также актуализированный блок 102 данных цифрового двойника (ADDD) физической установки 2 для транспортировки пассажиров, сохраненный в IT-облаке 50 (Cloud), причем с помощью устройства 1 можно осуществлять соответствующий изобретению способ 100.
Изображенная на фиг. 1 и 2 (описаны ниже совместно) физические установка 2 выполнена в форме эскалатора и соединяет в сооружении 5 расположенные на различной высоте и горизонтально отстоящие друг от друга уровни Е1 и Е2. С помощью физической установки 2 для транспортировки пассажиров можно осуществлять транспортировку пассажиров между обоими уровнями Е1 и Е2. Своими противолежащими концами физическая установка 2 для транспортировки пассажиров опирается об опорные поверхности 9 сооружения 5.
Далее, физическая установка 2 для транспортировки пассажиров содержит обозначенную на фиг. 2 лишь своими контурами несущую конструкцию 19, которая несет все следующие конструктивные элементы физической установки 2 для транспортировки пассажиров. Сюда относятся статически расположенные физические конструктивные элементы, такие как рельсовые направляющие 25, приводной двигатель 33, передаточный канат 35, система 17 управления, приводимые в действие приводным двигателем 33 через передаточный канат 35 ведущие цепные колеса 37, а также направляющее закругление 39. Физическая установка 2 для транспортировки пассажиров содержит, далее, балюстрады 13, которые расположены на несущей конструкции 19 своими продольными сторона поверх нее. Направляющее закругление 39 является частью натяжного устройства 40 тяговой цепи.
Кроме того, физическая установки 2 для транспортировки пассажиров содержит также вращающиеся конструктивные элементы 7, 11, 31, 36, которые в процессе эксплуатации естественным образом подвержены износу. Это, в частности, лестничное полотно 7, которое расположено с возможностью вращения между ведущими цепными колесами 37 и направляющим закруглением 39, два движущихся поручня 11 или ременных поручня, которые расположены с возможностью вращения на балюстраде 13, а также приводная цепь 36, являющаяся передаточным звеном передаточного каната 35. Лестничное полотно 7 содержит ступени 29 эскалатора и тяговые цепи 31, а также еще множество других элементов, таких как ролики ступени, ролики цепи, оси ступеней и многое другое.
Альтернативно физическая установка 2 для транспортировки пассажиров может быть выполнена также в форме траволатора (не изображен), который в отношении его многих конструктивных элементов имеет конструкцию, аналогичную или схожую с конструкцией установки 2 для транспортировки пассажиров, выполненной в форме эскалатора.
Как показывает фиг. 1, многие конструктивные элементы физической установки 2 для транспортировки пассажиров, такие как ферма 19, рельсовые направляющие 25, весь приводной механизм 35, ведущие цепные колеса 37 и направляющее закругление 39, электрические узлы, например, токопроводящие и сигнальные линии, сенсоры и система 17 управления закрыты и защищены элементами 15 облицовки и поэтому не видны снаружи. Также и на лестничном полотне 17 на фиг. 1 видна лишь часть ступеней 29 эскалатора площадки для пассажиров.
В соответствии с фиг. 1 устройство 1 содержит к тому же актуализированный блок 102 данных цифрового двойника, который в последующем для лучшей читаемости сокращенно называют блоком ADDD 102. Блок ADDD 102 представляет собой по возможности полное виртуальное отображение, соответствующее фактическому состоянию физической установки 2 для транспортировки пассажиров, и поэтому является назначенной для физической установки 2 для транспортировки пассажиров виртуальной установкой для транспортировки пассажиров. Это означает, что блок ADDD 102 не только является виртуальной объемной моделью физической установки 2 для транспортировки пассажиров, приблизительно воспроизводящей ее размеры, но и в блоке ADDD 102 в цифровой форме также присутствует и отображен каждый отдельный физический конструктивный элемент от движущегося поручня 11 до последнего болта с по возможности всеми их характеристическими свойствами.
В соответствии с изобретением характеристическими свойствами конструктивных элементов могут быть геометрические размеры конструктивных элементов, например, длина, ширина, высота, поперечное сечение, радиусы, закругления и т.д. Свойства поверхности конструктивных элементов, например, шероховатость, текстура, покрытия, цвет, отражающая способность и т.д. также относятся к характеристическим свойствам. Далее, в качестве характеристических свойств соответствующего конструктивного элемента можно рассматривать также характеристики материала, например, модуль упругости, предел выносливости при изгибе с симметричным циклом напряжений, твердость, ударная вязкость образца с надрезом, предел прочности при растяжении и т.д. При этом речь идет не о теоретических свойствах (заданных данных), которые можно найти, например, на рабочем чертеже, а о фактически определенных на физическом конструктивном элементе характеристических свойствах (фактических данных). Для соответствующего конструктивного элемента предпочтительно определены также важные при монтаже данные, например, фактически приложенный момент затяжки болта и, таким образом, усилие предварительного натяжения.
Устройство 1 может содержать, например, одну или несколько компьютерных систем 111. В частности, устройство 1 может содержать компьютерную сеть, которая запоминает и обрабатывает данные в форме IT-облака (Cloud) 50. Для этого устройство 1 может располагать запоминающим устройством или, как символически показано, располагать ресурсами памяти в IТ-облаке 50, в котором данные блока ADDD 102 (символически представлен в виде трехмерного отображения физической установки 2 для транспортировки пассажиров) могут быть сохранены, например, в электронной или магнитной форме. Это означает, что блок ADDD 102 может быть сохранен в любом месте памяти.
Далее, устройство 1 может обладать возможностями обработки данных. Например, устройство 1 может содержать процессор, с помощью которого можно обрабатывать данные блока ADDD 102. Далее, устройство 1 может содержать интерфейсы 53, 54, через которые можно осуществлять ввод данных в устройство 1 и/или их вывод из устройства 1. В частности, устройство 1 может содержать внутренние интерфейсы 51, 52, причем интерфейс 51 между блоком ADDD 102 и физический установкой 2 для транспортировки пассажиров обеспечивает возможность коммуникации с сенсорами регистрирующего устройства 200, которые находятся в установке 2 для транспортировки пассажиров и с помощью которых можно непосредственно или косвенно измерять и определять характеристические свойства конструктивных элементов установки 2 для транспортировки пассажиров.
Принципиально устройство 1 может быть реализовано в целом в физической установке 2 для транспортировки пассажиров, причем его блок ADDD 102 сохранен, например, в его системе 17 управления и его данные можно обрабатывать с помощью системы 17 управления. Однако блок ADDD 102 устройства 1 сохранен не в физической установке 2 для транспортировки пассажиров, а на удалении от нее, например, в удаленном центре контроля, из которого необходимо контролировать состояние физической установки 2 для транспортировки пассажиров, или в досягаемом отовсюду, например, через интернет-соединение, IT-облаке 50. Устройство 1 может быть имплементировано также пространственно распределенным, например, если обработку данных блока ADDD 102 осуществляют через несколько распределенных компьютеров в IT-облаке 50.
В частности, устройство 1 может быть программируемым, то есть с помощью пригодным образом запрограммированного, содержащего блок ADDD 102 компьютерного программного продукта 101 его можно использовать для осуществления соответствующего изобретению способа 100 или управления им. Компьютерный программный продукт 101 может содержать инструкции или коды, причем, например, процессор устройства 1 может выдавать команды на сохранение, считывание, обработку, модификацию и т.д. данных блока ADDD 102 в соответствии с имплементированным способом 100. Компьютерный программный продукт 101 может быть составлен на любом языке программирования.
Компьютерный программный продукт 101 может быть сохранен на любой, читаемой компьютером среде, например, на флэш-карте, CD-диске, DVD-диске, памяти RAM, ROM, PROM, EPROM и т.д. Компьютерный программный продукт 101 или подлежащие обработке с его помощью данные могут быть также сохранены на сервере или нескольких серверах, например, в IT-облаке, откуда их можно выгружать через сеть, например, интернет.
На основании присутствующих в блоке ADDD 102 данных посредством выполнения компьютерного программного продукта 101 можно вызывать в компьютерной системе 111 его виртуальный конструктивный элемент или его виртуальные конструктивные элементы и отображать их в виде трехмерной виртуальной установки для транспортировки пассажиров. С помощью функции гибкого изменения масштаба изображения и функций движения можно виртуально «прогуляться» по ней и получить нужную информацию. При этом возможны также процессы движения, моделирование столкновений, статический и динамический анализ прочности с привлечением метода конечных элементов и интерактивных опросов фактических характеристических свойств отдельных виртуальных конструктивных элементов и групп конструктивных элементов. Это означает, что, например, из блока ADDD 102 можно выбрать виртуальное вращающее лестничное полотно 107, представляющее собой пандан физического лестничного полотна 7 и опросить его актуализированное, характеристическое свойство, например, обусловленное износом изменение длины по сравнению с новым состоянием.
Для того, чтобы с помощью блока ADDD 102 выполнить заслуживающий доверия анализ состояния и моделирование состояния, необходимо непрерывно или периодически актуализировать, в частности, характеристические свойства подверженные износу конструктивных элементов в виртуальных блоках данных конструктивного элемента блока ADDD 102. Эти актуализирующие опросы можно инициировать автоматически с помощью способа 100, имплементированного в компьютерный программный продукт 101. Их можно, однако, инициировать также «извне», то есть, путем ввода, например, с изображенного в виде клавиатуры интерфейса 53 компьютерной системы 111. Саму актуализацию характеристических свойств производят через интерфейс 51 между физической установкой 2 для транспортировки пассажиров и блоком ADDD 102 или выполняемой компьютерной программой (способ 100) компьютерного программного продукта 101. При этом производят считывание величин измерения от соответствующих сенсоров или сенсорных систем регистрирующего устройства 200 (см. также фиг. 3А-3С) и последующую обработку этих величин измерения в случае необходимости, чтобы достичь характеристических свойств конструктивных элементов, подвергшихся влиянию со стороны величины измерения или затронутых ей. Величины измерения, а также вытекающие из них характеристические свойства можно записывать в файл 104 изменений. Для исторического упорядочения этих вводов их запись в файл 104 изменений можно производить вместе с временной информацией 103. Регистрация величин измерения, а также их последующая обработка для достижения характеристических свойств конструктивных элементов, подвергшихся влиянию со стороны величины измерения или затронутых ей, пояснены ниже более подробно во взаимосвязи с фиг. 3А-3С.
Как схематически изображено на фиг. 1, пользователь, например, техник, может направить запрос о состоянии физической установки 2 для транспортировки пассажиров посредством запуска или обращения через компьютерную систему 111 к компьютерной программе 100 компьютерного программного продукта 101. Компьютерная система 111 может быть фиксированной составной частью устройства 1, однако может также принимать временную принадлежность при доступе с ее помощью через интерфейс 52 к данным блока ADDD 102.
В настоящем примере исполнения по фиг. 1 техник с помощью функции гибкого изменения масштаба изображения выбрал область 60 блока ADDD 102. При этом на служащем для вывода данных дисплее 54 отображается краткая навигационная графическая информация 55, на которой с помощью указателя 56 отображают выбранную область 60. В случае выбранной области 60 речь идет о присутствующей на уровне Е2 виртуальной области входа, в которой виртуальные ступени 129 эскалатора проходят под расположенную там виртуальную гребенку 132. В результате масштабирования изображения области 60 видны лишь виртуальные рельсовые направляющие 125, виртуальная гребенка 132, а также две виртуальных ступени 129 лестничного полотна 107.
Поскольку физическое лестничное полотно 7 уже имеет несколько часов наработки, места шарнирного соединения его тяговых цепей уже в известной степени изношены вследствие постоянных относительных движений между звеньями цепи под нагрузкой. Этот износ ведет к удлинению лестничного полотна 7, в результате чего может незначительно увеличиться зазор между двумя ступенями 29 эскалатора. Как это описано ниже во взаимосвязи с фиг. 3А., можно измерить обусловленное износом удлинение лестничного полотна 7 и передать эту величину измерения на блок ADDD 102, актуализируя соответствующие характеристические свойства затронутых ей виртуальных конструктивных элементов. В случае передачи величины измерения со всеми ее влияниями на затронутые ей конструктивные элементы на блок ADDD 102 также и конструктивные элементы виртуального лестничного полотна 107, например, звенья 128 его тяговых цепей 131 имеют те же, обусловленные износом изменения, так что зазор между двумя виртуальными ступенями 129 незначительно увеличивается также в блоке ADDD 102.
Конкретно это означает, что зарегистрированное в качестве величины измерения удлинение тяговых цепей 131 делят на количество звеньев тяговых цепей 131, так что можно определить изменение зазора для каждого звена 128. Этот зазор, например, в зависимости от прочностных характеристик пальца 134 цепи и втулки 123 цепи звена 28, разделяют на внутренний диаметр втулки 123 цепи и наружный диаметр пальца 134 цепи. В результате этого изменяются характеристическое свойство «внутренний диаметр» втулки 123 цепи и характеристическое свойство «наружный диаметр» каждого звена 128 тяговых цепей 131.
На основании этого можно произвести, например, расчеты прочности для пальцев 134 цепи, так что в рамках подлежащего проведению анализа в соответствии с соответствующим изобретению способом 100 можно определить также фактический коэффициент безопасности в отношении разрушения виртуальной тяговой цепи 131 и, таким образом, физической тяговой цепи 31.
Описанный выше износ ведет, однако, не только к ослаблению пальца 134 цепи, но и к увеличению зазора внутри звеньев 128. С помощью динамических моделирований на ADDD 102 можно оценить влияние этого увеличенного зазора. При этих моделированиях, например, ступень 129 эскалатора может перемещаться внутри этого зазора ортогонально (на фиг. 1 показано излишне преувеличено) предусмотренному направлению Z движения и в при неблагоприятной для этого случая нагрузке F может несколько перекашиваться в больше мере, чем это было бы допустимым при нормальном зазоре между роликом 127 цепи и рельсовой направляющей 125. Если зазор слишком велик и перекашивание слишком сильное, то возможно столкновение направляюще кромки 122 ступени 129 эскалатора с гребенкой 132.
Как уже пояснялось выше, переданные регистрирующим устройством величины измерения могут быть оснащены информацией 103 о времени и сохранены в файле 104 изменений. Само собой разумеется, что то же самое можно проделать также с характеристическими свойствами виртуальных конструктивных элементов ADDD 102, так что также применительно к характеристическим свойствам присутствует отслеживаемая история и на основании этой истории с помощью известных аналитических методов можно рассчитать тенденцию изменения соответствующих характеристических свойств. При помощи пригодной экстраполяции на основании истории можно определить момент времени наступления возможного события ущерба и запланировать и выполнить к этому моменту времени превентивные работы технического обслуживания. В описанном выше примере можно экстраполировать оставшееся время, в течение которого уменьшение диаметра пальца 134 цепи в результате износа будет происходить до тех пор, пока не будет занижен предписанный коэффициент безопасности для пальца 134 цепи. Таким же образом с помощью описанного ниже моделирования можно определять возможный момент времени для столкновения ступеней с гребенкой 132, причем для момента времени ожидания определяющим является по возможности более ранний момент времени обоих событий.
Для ограничения возникающих при этом объемов данных можно составить отлеживаемую историю также лишь с некоторыми выбранными характеристическими свойствами некоторых выбранных конструктивных элементов, в частности, конструктивных элементов, подверженных износу.
Вследствие технологических допусков конструктивных элементов и регулировок, произведенных при изготовлении и/или при вводе в эксплуатацию и/или при ранее проводившихся работах технического обслуживания не каждая физическая установка 2 для транспортировки пассажиров имеет точно те же геометрические соотношения в отношении конструктивных элементов и их положения встраивания. В сущности, каждая физическая установка для транспортировки пассажиров в совокупности характеристических свойств ее конструктивных элементов является уникальной и в соответствии с этим также и все ADDD 102 отличаются друг от друга (даже если и лишь незначительно). В примерно выбранной области 60 это ведет к тому, что определенное явление износа (одинаковое в количественном отношении, на определенном конструктивном элементе) одной физической установки 2 для транспортировки пассажиров уже может привести к столкновению ступени 29 эскалатора с гребенкой, в то время как на другой физической установке 2 для транспортировки пассажиров аналогичного исполнения опасность столкновения отсутствует еще в течение длительного времени. На основании этого примера легко понять, что на основании возможностей анализа, которые предоставляет блок ADDD 102 с его виртуальными конструктивными элементами, для каждого конструктивного элемента установки 2 для транспортировки пассажиров можно определить ее дальнейшее использование, ее юстировку в ее окружающей среде или ее использование с применением блока ADDD 102 и запланировать соответствующие работы технического обслуживания.
Ниже на основании фиг. 3А-3С в качестве примера показано, каким образом можно регистрировать обусловленные износом измерения вращающихся конструктивных элементов физической установки 2. Для этого были выбраны три указанные на фиг. 2 области, изображенные в увеличенном масштабе на фиг. 3А-3С, причем в каждой из этих областей расположены компоненты регистрирующего устройства 200 соответствующего изобретению устройства 1.
Фиг. 3А показывает изображенное на фиг. 2 направляющее закругление 39 физической установки 2 для транспортировки пассажиров, которое расположено на первом уровне Е1. Направляющее закругление 39 служит для направления лестничного полотна 7 от входной площадки V к области R обратного движения.
Для лучшей наглядности у лестничного полотна 7 показана лишь одна ступень 29 и часть тяговой цепи 31. К тому же направляющее закругление 39 является частью натяжного устройства 40 тяговой цепи. Для этого оно укреплено с возможностью перемещения в горизонтальной линейной направляющей 61, так что возможно перемещение направляющего закругления 39 относительно стационарно смонтированных на несущей конструкции 19 рельсовых направляющих 25. Натяжным средством служит пружина 63 сжатия, расположенная между несущей конструкцией 19 и направляющим закруглением 39. В месте направления тяговой цепи 31 происходит поворотное движение ее звеньев 28 цепи. Эти относительные движения обуславливают трение межу пальцем 34 цепи и втулкой 23 цепи, которые образуют звено 28 цепи, и, таким образом, съем материала с пальца 34 цепи и втулки 23 цепи. Вследствие этих явлений износа происходит постоянное увеличение люфта в звеньях 28 цепи и сумма возрастающего во всех звеньях 28 цепи люфтов ведет к удлинению тяговой цепи 31.
Удлинение цени ведет, в свою очередь, к смещению направляющего закругления 39 относительно рельсовых направляющих 25 или относительно несущей конструкции 19. Это смещение, как показано, можно непрерывно или периодически измерять, например, с помощью сенсора 65 измерения расстояния. Эти величины измерения с помощью пригодного средства 66 передачи, например, через провод шины данных CAN или соединение Bluetooth, можно передавать на систему 17 управления установки 2 для транспортировки пассажиров. Сенсор 65, а также средство 66 передачи являются составными частями регистрирующего устройства 200.
Как уже было показано на фиг. 1, устройство 17 управления через интерфейс 51 обменивается данными с инсталлированным в IT-облаке 50 блоком ADDD 102, в результате чего можно осуществлять передачу величины измерения, определенной сенсором 65 расстояния. После этого на основании этой величины измерения для затронутых величиной измерения конструктивных элементов в блоке ADDD 102 происходит актуализация их характеристических свойств. При этом, например, величину измерения можно непосредственно использовать для актуализации характеристического свойства «горизонтальная позиция» присутствующего в блоке ADDD 102 виртуального направляющего закругления. Как уже пояснялось выше, для актуализации наружного диаметра пальца 34 цепи и внутреннего диаметра втулки 23 цепи необходимо сначала рассчитать их измененные в результате износа величины диаметров, в связи с чем применительно к этим конструктивным элементам налицо косвенная регистрация их характеристических свойств сенсором 65 расстояния.
В результате износа возможно также изменение диаметра роликов 27 цепи, что может обусловить дополнительное смещение направляющего закругления 39. Для уточнения классификации различных характеристических свойств соответствующих конструктивных элементов при обстоятельствах необходимо предусмотреть дополнительные сенсоры или иные принципы регистрации (например, оптические).
Фиг. 3 В показывает изображенный на фиг. 2 приводной механизм 35 физической установки 2 для транспортировки пассажиров. Он расположен во втором уровне Е2. Расположенная в приводном агрегате 35 между ведущим цепным колесом 37 и ведущей шестерней 38 редуктора приводная цепь 36 также представляет собой вращающийся конструктивный элемент, который должен отвечать строгим требования к безопасности. Как уже было подробно описано во взаимосвязи с тяговой цепью 31, звенья тяговой цепи 36 также подвержены износу, который ведет к удлинению тяговой цепи 36. Существуют различные возможности определения с помощью одной или, по меньшей мере. одной части регистрирующего устройства 200 удлинения приводной цепи 36 и, таким образом, изменения характеристических свойств затронутых этими явлениями износа конструктивных элементов и передачи этой величины в блок ADDD 102.
Простейшая возможность заключается в том, что компетентный в техническом обслуживании техник контролирует в рамках проверочных работ натяжение приводной цепи 36 и вновь регулирует его посредством смещения ведущей шестерни 38 редуктора или двигателя/редуктора относительно ведущего цепного колеса 37. При этом он измеряет размер Х смещения и вводит его в мобильное устройство 67 ввода, из которого он получает также свои инструкции по техническому обслуживанию. Это устройство 67 ввода через систему 17 управления установки 2 для транспортировки пассажиров или непосредственно обменивается данными с реализованным в IT-облаке 50 блоком ADDD 102. В блоке ADDD 102 могут быть также записаны важные в отношении технического обслуживания запросы, которые делают, например, возобновление эксплуатации физической установки 2 для транспортировки пассажиров зависимым от ввода техником размера Х смещения.
Следующая возможность заключается в том, что с помощью копирующего колеса 69 с предварительным натяжением или колеса натяжения цепи, которое входит в зацепление с цепным отропом приводной цепи 36, регистрируют ее провисание при непрерывном или периодическом считывании сенсором 71 позиции копирующего колеса 69. На основании этой позиции или на основании изменения позиции с учетом геометрических соотношений в этой области, в частности, на основании диаметра и позиции ведущей шестерни 38 и диаметра и позиции ведущего цепного колеса 37, можно рассчитать удлинение приводной цепи 36 и, тем самым, люфт в ее отдельных звеньях. На основании этого, как поясняет фиг. 3А, можно, в свою очередь, определить характеристические свойства отдельных конструктивных элементов приводной цепи 36. Передачу определенных сенсором 71 величин измерения можно осуществлять через систему 17 управления или через беспроводные соединения от сенсора 71 непосредственно на ADDD 102. Описанное выше в общих чертах определение характеристических свойств затронутых величиной измерения сенсора 71 конструктивных элементов осуществляют предпочтительно с использованием блока ADDD 102, в частности, геометрических соотношений и связей, присутствующих в соответствии с виртуальной моделью конструктивных элементов.
Существенно более непосредственный метод измерения удлинения приводной цепи 36 заключается в оснащении приводной цепи 36 маркировкой 73 (магнит, маркировка краской, чип радиочастотной идентификации и т.д.). В процессе вращения приводной цепи 37 с помощью пригодного сенсора 75 (оптический, магнитный, устройство считывания радиочастотной идентификации) момент прохождения мимо маркировки 73 регистрируют в форме импульса. Время, измеренное между двумя зарегистрированными импульсами, выражает в отношении к скорости приводной цепи 36 ее эффективную длину. Скорость движения приводной цепи 36 можно рассчитать на основании заранее определенной устройством 17 управления скорости движения лестничного полотна 7 с помощью передаточного отношения.
Из двух разнесенных во времени измерений можно определить разность времени, которую при привлечении действовавшей при измерениях скорости можно пересчитать в обусловленное износом удлинение приводной цепи 36. Передачу величин измерения, определенных сенсором 75, можно производить через систему 17 или через беспроводные соединения непосредственно на блок ADDD 102. Описанное выше в общих чертах определение характеристических свойств конструктивных элементов, затронутых величиной измерения, можно осуществлять предпочтительно с использованием записанного в IT-облаке блока ADDD 102 и затем актуализировать его соответствующим образом.
На фиг. 3С изображено натяжное устройство 80 движущегося поручня. Оно содержит направляемое на несущей конструкции 19с помощью линейных направляющих 81 роликовое закругление 83. Роликовое закругление 83 предварительно натянуто относительно несущей конструкции 19 с помощью пружинного элемента 85. Если вследствие явлений износа происходит растяжение бесконечной петли движущегося поручня 11, то натяжное устройство 80 поручня компенсирует это удлинение движущегося поручня 11 за счет линейного перемещения роликового закругления 83. С помощью укрепленного на несущей конструкции 19 сенсора 87 можно измерять расстояние Y до роликового закругления 83. Сенсор 87 также может являться составной частью регистрирующего устройства 200. Величину измерения сенсора 87 передают на блок ADDD 102, определяют из нее характеристические свойства затронутой этой величиной измерения виртуальных конструктивных элементов и соответствующим образом актуализируют соответствующие виртуальные конструктивные элементы блока ADDD 102.
Поскольку предварительное напряжение пружинного элемента 85 при заранее определенной регулировке также зависит от расстояния Y, из существующей геометрии можно рассчитать растягивающую силу в движущемся поручне 11 или ремнях движущегося поручня. Из этой растягивающей силы можно затем рассчитать силу FP прижима и передачу силы ведущего зубчатого колеса 88 движущегося поручня на движущийся поручень 11 (формула Эйлера-Эйтельвайна). Все эти силы также являются характеристическими свойствами для тех конструктивных элементов, на которые они действуют, и заменяют в блоке ADDD 102 соответствующие, более старые характеристические свойства своих виртуальных конструктивных элементов или их блоков данных модели конструктивного элемента.
Фиг. 4 на основании снабженной дополнительной информацией диаграммы наглядно объясняет наиболее важные этапы соответствующего изобретению способа 100 (маркирован с помощью прерывистой линии) для составления блока ADDD 102, изготовления физической установки 2 для транспортировки пассажиров в рамках этого составления, а также ввода в эксплуатацию физической установки 2 для транспортировки пассажиров и непрерывной актуализации блока ADDD 102. Основные этапы способа 100 подразделены на:
- на первом этапе 110 способа: регистрация данных 113 конфигурации в соответствии с пожеланиями заказчика;
- на втором этапе 120 способа: составление относящегося к комплектованию блока данных цифрового двойника с привлечением блоков данных модели конструктивного элемента и данных 113 конфигурации в соответствии с пожеланиями заказчика;
- на третьем этапе 130 способа: преобразование относящегося к комплектации блока данных цифрового двойника в относящийся к изготовлению блок данных цифрового двойника;
- на четвертом этапе 140 способа: изготовление физической установки 2 для транспортировки пассажиров на основании относящегося к изготовлению блока данных цифрового двойника; а также
- на пятом этапе 150 способа: монтаж физической установки 2 для транспортировки пассажиров в сооружении 5 и непрерывная актуализация блока ADDD 102.
При этом всю обработку данных и запоминание данных, а также поэтапное составление блока ADDD 102 производят, например, через IT-облако 50.
Исходным состоянием 99 для осуществления соответствующего изобретению способа 100 может быть планирование и последующее изготовление сооружения 5, например, торгового центра, здания аэропорта, станции метро и т.п. При этом также предусмотрена установка 2 для транспортировки пассажиров, выполненная в виде эскалатора или траволатора. Желаемую установку 2 для транспортировки пассажиров конфигурируют на основании профиля использования и условий монтажа.
Для этого в распоряжении может находиться, например, базирующаяся на интернете программа конфигурирования, которая постоянно или временно установлена в компьютерной системе 111. С помощью различных масок 112 ввода опрашивают данные 113 конфигурации в соответствии с пожеланиями заказчика и сохраняют их в файле 104 изменений под идентификационным номером. Файл 104 изменений может быть сохранен, например, в IT-облаке 50. Опционально в распоряжение архитектора сооружения 5 на основании данных 113 конфигурации в соответствии с пожеланиями заказчика может быть предоставлена объемная цифровая модель, которую он для визуализации запланированного здания может ввести в свою цифровую модель здания. В качестве данных 113 конфигурации в соответствии с пожеланиями пользователя можно запрашивать, например, координаты предусмотренного пространства для встраивания, необходимую максимальную производительность, высоту транспортировки, окружение рабочей зоны и т.д.
Если архитектор доволен конфигурированной им установкой 2 для транспортировки пассажиров, он может заказать ее у изготовителя с указанием данных 113 конфигурации в соответствии с пожеланиями заказчика, например, со ссылкой на идентификационный номер или идентификационный код файла 104 изменений.
При поступлении ссылающегося на файл 104 изменений заказа, представленного вторым этапом 120 способа, сначала составляют блок 121 данных цифрового двойника, который дает сведения о заданной конфигурации. При составлении блока 121 данных цифрового двойника используют блока 114, 115,…, NN данных, которые предусмотрены для изготовления физических конструктивных элементов. Это означает, что для каждого физического конструктивного элемента, например, в IT-облаке 50 записывают блок 114, 115,…, NN данных, который содержит все характеристические свойства (размеры, допуски, характеристики материалов, добротность поверхности, информацию интерфейсов для следующих блоков данных моделей конструктивных элементов и т.д.) этого конструктивного элемента в заданной конфигурации.
Теперь с помощью данных 113 конфигурации в соответствии с пожеланиями заказчика выбирают блоки 114, 115,…, NN данных модели конструктивного элемента, необходимые для составления блока данных 112 данных цифрового двойника, а также определяют их количество и расположение в трехмерном пространстве. В завершение эти блоки 114, 115,…, NN данных модели конструктивного элемента с помощью их информаций интерфейсов объединяют к виду соответствующего блока 121 данных цифрового двойника установки 2 для транспортировки пассажиров. При этом очевидно, ч что эскалатор или траволатор состоит из нескольких тысяч отдельных деталей (представленных обозначениями …, NN) и соответственно для составления блока 121 данных цифрового двойника необходимо привлечь и обработать столько же блоков 114, 115,…, NN данных модели конструктивного элемента. Блок 121 данных цифрового двойника содержит для всех подлежащих изготовлению или приобретению физических конструктивных элементов заданные данные, которые воспроизводят характеристические свойства необходимых для производства конструктивных элементов установки 2 для транспортировки пассажиров, в заданной конфигурации. Блок 121 данных цифрового двойника можно, как показано стрелкой 161, сохранять в IT-облаке 50, и он в известной мере также создает исходную базу для блока ADDD 102.
На третьем этапе 130 способа посредством дополнения цифрового, трехмерного блока 121 данных двойника относящимися к специфике производства данными 136 затем вырабатывают относящийся к комплектации блок 135 данных цифрового двойника, который содержит все необходимые для изготовления укомплектованной установки 2 для транспортировки пассажиров технологические данные. Такие относящиеся к специфике производства данные 136 могут содержать информацию, например, о месте изготовления, используемом в этом месте изготовления сырье, средствах производства, использующихся для изготовления физических конструктивных элементов, непрерывном сроке работы и мн. др. Как показано стрелкой 162, этот этап дополнения осуществляют на еще находящемся в состоянии составления блоке ADDD 102.
В соответствии с четвертым этапом 140 способа относящийся к комплектованию блок 135 данных цифрового двойника можно использовать в завершение на производственном оборудовании завода-изготовителя (об этом говорит изображение сварочного шаблона для несущей конструкции 19), чтобы обеспечить возможность изготовления физических конструктивных элементов (об этом говорит изображение несущей конструкции 19) физической установки 2 для транспортировки пассажиров. В относящемся к комплектации блоке 135 данных цифрового двойника определены также этапы монтажа физической установки 2 для транспортировки пассажиров. Во время и после изготовления физических конструктивных элементов, а также сборки образуемой ими физической установки 2 для транспортировки пассажиров с помощью измерений и неразрушающих методов контроля регистрируют, по меньшей мере, часть характеристических свойств конструктивных элементов и смонтированных узлов, назначают их для соответствующих виртуальных конструктивных элементов и передают в еще не готовый полностью блок ADDD 102. При этом измеренные на физических конструктивных элементах фактические данные в качестве характеристических свойств заменяют заданные данные относящегося к комплектации блока 135 данных цифрового двойника. С помощью этой передачи, обозначенной стрелкой 163, относящийся к комплектации блок 135 данных цифрового двойника по мере продвижения изготовления все более изменяется к виду блока ADDD 102. Последний, однако, еще не является полностью комплектным, а образует сначала так называемый относящийся к окончательному изготовлению блок данных цифрового двойника.
Физическую установку 2 для транспортировки пассажиров после ее окончательного изготовления, как показано на пятом этапе 150 способа, можно встраивать в разработанное по планам архитектора сооружение. Поскольку при встраивании необходимо выполнить определенные регулировочные работы и уже при первом вводе в эксплуатацию возникают эксплуатационные данные, также и эти данные передают на относящийся к окончательному изготовлению блок данных цифрового двойника и пересчитывают в характеристические свойства затронутых ими конструктивных элементов. С помощью этой актуализации, изображенной штрихпунктирной стрелкой 164, относящийся к окончательному изготовлению блок данных цифрового двойника превращается в блок ADDD 102, который достигает полной готовности к использованию, равно как и физическая установка 2 для транспортировки пассажиров. Начиная с этого момента, блок ADDD 102 можно в любое время загружать в компьютерную систему 111 и использовать для более детального анализа состояния физической установки 2 для транспортировки пассажиров.
Пятый этап 150 способа не означает, однако, собственно завершение соответствующего изобретению способа 100. Это завершение наступает только с долговечностью физической установки 2 для транспортировки пассажиров, причем здесь данные блока ADDD 102 можно последний раз полезным образом использовать для процесса утилизации физических конструктивных элементов.
Как подробно описано ниже и показано штрихпунктирной стрелкой 164, блок ADDD 102 на протяжении всего срока службы установки 2 для транспортировки пассажиров непрерывно и/или периодически актуализируют путем передачи данных измерений. Эти данные измерений, как уже упоминалось, можно регистрировать как с помощью регистрирующего устройства 200, так и посредством ввода, например, обслуживающим персоналом, и передачи на блок ADDD 102. Само собой разумеется, блок ADDD 102 вместе с программными инструкциями 166, необходимыми для работы с блоком ADDD 102, можно сохранять на любой среде памяти в качестве компьютерного программного продукта 101.
Несмотря на то, что фиг. 1-4 относятся к различным аспектам настоящего изобретения и были подробно описаны на примере эскалатора, очевидно, что описанные этапы способа и соответствующее устройство можно в равной мере использовать также для траволаторов. В завершение следует указать на то, что такие понятия, как «содержащий», «включающий в себя» и т.п. не исключают никакие другие элементы или этапы, а понятия «одна» или «один» не исключают множественного числа. Далее, следует указать на то, что признаки или этапы, которые были описаны со ссылкой на один из приведенных выше примеров исполнения, можно применять также в комбинации с другими признаками или этапами других, описанных выше примеров исполнения. Ссылочные обозначения в формуле изобретения не следует рассматривать как ограничение.
1. Способ (100) контроля состояния физической установки (2) для транспортировки пассажиров с использованием актуализированного блока ADDD (102) данных цифрового двойника, который содержит обрабатываемые машиной характеристические свойства конструктивных элементов физической установки (2) для транспортировки пассажиров после ее сборки и монтажа в сооружении (5), причем в физической установке (2) для транспортировки пассажиров расположено по меньшей мере одно регистрирующее устройство (200), которое регистрирует изменения по меньшей мере одного характеристического свойства, возникающие вследствие износа на вращающемся физическом конструктивном элементе (7, 11, 31, 36) физической установки (2) для транспортировки пассажиров, отличающийся тем, что блок ADDD (102) вырабатывают с помощью:
- составления относящегося к комплектации блока (135) данных цифрового двойника из блоков (114–NN) данных модели конструктивного элемента с заданными данными, которые воспроизводят характеристические свойства конструктивных элементов установки (2) для транспортировки пассажиров в заданной конфигурации;
- составления относящегося к готовому состоянию блока данных цифрового двойника, основываясь на относящемся к комплектации блоке (135) данных цифрового двойника, путем измерения фактических данных, которые воспроизводят характеристические свойства конструктивных элементов физической установки (2) для транспортировки пассажиров в фактической конфигурации установки (2) для транспортировки пассажиров непосредственно после ее сборки и монтажа в сооружении (5), и замены заданных данных в относящемся к комплектованию блоке (135) данных цифрового двойника соответствующими фактическими данными;
- составления и непрерывной актуализации блока ADDD (102), основываясь на относящемся к готовому состоянию блоке данных цифрового двойника, посредством модификации относящегося к готовому состоянию блока данных цифрового двойника в процессе эксплуатации физической установки (2) для транспортировки пассажиров с учетом зарегистрированных регистрирующим устройством (200) величин измерения, которые воспроизводят изменения характеристических свойств вращающихся конструктивных элементов (7, 11, 31, 36) физической установки (2) для транспортировки пассажиров во время ее эксплуатации; в то время как эти изменения передают в качестве данных измерения на блок ADDD (102) и соответствующим образом актуализируют характеристические свойства относящихся к модели конструктивного элемента блоков (114–NN), затронутых переданными данными измерения.
2. Способ (100) по п. 1, причем с помощью контроля с помощью блока ADDD (102) путем расчетов и/или статических и динамических моделирований прослеживают и оценивают изменения и тенденции к изменению по меньшей мере одного, актуализированного свойства вращающегося физического конструктивного элемента (7, 11, 31, 36) и его влияние на конструктивный элемент (7, 11, 31, 36) и на конструктивные элементы, взаимодействующие с этим конструктивным элементом.
3. Способ (100) по п. 1 или 2, причем переданные регистрирующим устройством (200) данные измерения записывают вместе с информацией (103) о времени в файл (104) изменений.
4. Способ (100) по п. 3, причем с помощью сохраненных в файле (104) изменений данных измерения, а также сохраненных в файле (104) изменений эксплуатационных данных при помощи статистических методов определяют тенденцию к изменению величин измерения.
5. Способ (100) по п. 4, причем передачу величин измерения осуществляют периодически или в зависимости от тенденции к изменению величин измерения.
6. Способ (100) по одному из предшествующих пунктов, причем обусловленное износом характеристическое свойство вращающегося физического конструктивного элемента (7, 11, 31, 36) выбрано из группы, включающей в себя геометрические размеры конструктивного элемента, вес конструктивного элемента и свойства поверхности конструктивного элемента.
7. Способ (100) по п. 6, причем измеренное регистрирующим устройством (200), измененное в результате износа характеристическое свойство вращающегося конструктивного элемента (7, 11, 31, 36) представляет собой длину приводной цепи (36) или вызванное обусловленным износом изменением длины провисание приводной цепи (36); длину тяговой цепи (31) или вызванное обусловленным износом изменением длины смещение направляющего закругления (39) относительно его натяжного устройства (40) тяговой цепи или длину движущегося поручня (11) или вызванное обусловленным износом изменением длины смещение роликового закругления (83) относительно его натяжного устройства (80) движущегося поручня.
8. Способ (100) по одному из предшествующих пунктов, причем контроль состояния физической установки (2) для транспортировки пассажиров включает в себя моделирование перспективных характеристических свойств физической установки (2) для транспортировки пассажиров с использованием блока ADDD (102).
9. Способ (100) по одному из предшествующих пунктов, включающий в себя, далее, планирование подлежащих проведению работ технического обслуживания на физической установке (2) для транспортировки пассажиров, базирующееся на информациях о прошедшем контроль состоянии установки (1) для транспортировки пассажиров.
10. Способ (100) по одному из предшествующих пунктов, включающий в себя, далее, оценку качественных характеристик одного из вращающихся конструктивных элементов (7, 11, 31, 36), основанную на анализе блоков ADDD (102) нескольких содержащих соответствующий вращающийся конструктивный элемент (7, 11, 31, 36) установок (2) для транспортировки пассажиров.
11. Способ (100) по одному из предшествующих пунктов, причем составление относящегося к комплектованию блока (135) данных цифрового двойника включает в себя оставление блока (125) данных цифрового двойника из относящихся к модели конструктивного элемента блоков (114,…, N) данных с учетом данных (113) о конфигурации в соответствии с пожеланиями клиента, а также составление технологических данных путем модификации блока (121) данных цифрового двойника с учетом данных (136), определенных спецификой производства.
12. Устройство (1) для осуществления способа по одному из пунктов 1-11, содержащее:
- блок ADDD (102), который воспроизводит машинно-обрабатывающим образом характеристические свойства конструктивных элементов физической установки (2) для транспортировки пассажиров в фактической конфигурации физической установки (2) для транспортировки пассажиров после ее сборки и монтажа в сооружении (5);
- по меньшей мере одно регистрирующее устройство (200), с помощью которого можно регистрировать изменения по меньшей мере одного характеристического свойства, которые возникают в результате износа на вращающемся физическом конструктивном элементе (7, 11, 31, 36) физической установки (2) для транспортировки пассажиров;
причем эти изменения можно передавать в форме данных измерения на блок ADDD (102) для актуализации существующих данных, отличающееся тем, что блок ADDD (102) можно создавать с помощью:
- составления относящегося к комплектации блока (135) данных цифрового двойника с заданными данными, которые воспроизводят характеристические свойства конструктивных элементов установки (2) для транспортировки пассажиров в заданной конфигурации;
- составления относящегося к готовому состоянию блока данных цифрового двойника, основываясь на относящемся к комплектации блоке (135) данных цифрового двойника, путем измерения фактических данных, которые воспроизводят характеристические свойства конструктивных элементов физической установки (2) для транспортировки пассажиров в фактической конфигурации установки (2) для транспортировки пассажиров непосредственно после ее сборки и монтажа в сооружении (5), и замены заданных данных в относящемся к комплектации блоке (135) данных цифрового двойника соответствующими фактически данными; и
- составления и непрерывной актуализации блока ADDD (102), основываясь на относящемся к изготовлению блоке данных цифрового двойника, посредством модификации относящегося к изготовлению блока данных цифрового двойника в процессе эксплуатации физической установки (2) для транспортировки пассажиров с учетом зарегистрированных регистрирующим устройством (200) величин измерения, которые воспроизводят изменения характеристических свойств вращающихся конструктивных элементов (7, 11, 31, 36) физической установки (2) для транспортировки пассажиров во время ее эксплуатации.
13. Физическая установка (2) для транспортировки пассажиров, содержащая устройство (1) в соответствии с п. 12.
14. Считываемая компьютером среда с сохраненным в ней компьютерным программным продуктом (101), содержащим машинно-обрабатывающим образом считываемые программные инструкции (166), которые при выполнении на программируемом устройстве (50, 111) побуждают устройство (50, 111) к осуществлению способа (100) или управлению им в соответствии с одним из пп. 1-11.
