وقت أداء الرفع

By Elevator World | تحليل حركة المرور | يناير 1، 2013

دقيقة واحدة للقراءة

الشكل 2: التسارع المُقاس والمثالي: من خلال التمييز بين مقاييس التسارع يمكننا تحديد النفضة.

نظرة عامة على الذكاء الاصطناعي

يقيس زمن الأداء المدة التي يستغرقها المصعد للتنقل بين الطوابق، بما في ذلك عمليات فتح وإغلاق الأبواب، ويؤثر بشكل كبير على سعة المصعد ووقت انتظار الركاب. يتطلب نمذجة زمن الأداء معرفة حركية المصعد وبيانات السرعة والتسارع والاهتزاز المستمدة من مقياس التسارع، لأن زمن كل طابق لا يتناسب خطيًا مع زمن المصعد. يُعد قياس تأخير بدء التشغيل والتسوية أكثر صعوبة ولكنه بالغ الأهمية؛ حيث يقوم البرنامج بمطابقة بيانات الحركة المثالية مع بيانات مقياس التسارع غير الدقيقة، ويلتقط بيانات التسوية المتداخلة وفتح الأبواب المتقدم. تتوافق القياسات الميدانية بشكل عام مع إرشادات CIBSE، إلا أنها تكشف عن بعض التنازلات، مثل تأخيرات بدء تشغيل المحرك الطويلة التي تُقلل من أوقات الانتظار والسعة. لذا، يُنصح بتحديد معايير الأداء الفردية والتحقق منها، ومراقبتها طوال عمر المنشأة، وتحديد أهداف تحسين الأداء قبل اللجوء إلى ترقيات أنظمة التحكم المكلفة.

وقت الأداء هو مقياس للوقت الذي يستغرقه المصعد للتنقل بين طابقين ، بما في ذلك فتح الأبواب وإغلاقها. وقت الأداء له تأثير كبير على سعة المناولة وأوقات انتظار الركاب. يمكن نمذجة وقت الأداء في تحليل حركة المرور والمحاكاة من خلال تطبيق حركية الرفع. يمكن استخدام الصيغ لحساب أوقات السفر ورسم المسافة المقطوعة والسرعة والتسارع والارتجاف مع الزمن. يمكن اشتقاق قياسات هذه المعلمات من قراءات مقياس التسارع. من الصعب إجراء قياسات تأخير البدء والتسوية ، ولكنها ضرورية لنمذجة رحلة المصعد بالكامل. يتم رسم قياسات الموقع والحركية المثالية للرفع معًا للمقارنة. تتم مقارنة افتراضات وقت الأداء التي يتم إجراؤها عادةً في تحليل ومحاكاة حركة مرور المصعد بقياسات الموقع. يتم النظر في الفرق بين أوقات الأداء المفترضة والقياس في سياق تأثيرها على قدرة المعالجة وأوقات الانتظار. يتم تقديم المقترحات التي تساعد المصممين على تجنب التناقضات التي تعرض تصميم حركة المرور للخطر.

قائمة الرموز

تسارع (م / ث²)
د مسافة رحلة الرفع (د)
ي رعشة (م / ث³)
وقت (أوقات) أداء T
T (d) وقت الأداء لمسافة الرحلة d (s)
t_a وقت (أوقات) فتح الباب المتقدم
t_c وقت (أوقات) إغلاق الباب
t_f(1) زمن (أوقات) الرحلة في طابق واحد
t_f(د) زمن الرحلة لمسافة السفر d (s)
t_o وقت (أوقات) فتح الباب
t_sd وقت (أوقات) تأخير البدء
السرعة المقدرة (م / ث)

المقدمة

لكي تكون نتائج تحليل حركة المرور والمحاكاة واقعية ، نحتاج إلى أن نبني حساباتنا على أوقات أداء يمكن تحقيقها ، وتحديد الأداء المطلوب في وثائق العطاء ، وقياس التثبيت لضمان تقديم الأداء اللازم.

في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي ، كان لدى شركة مصاعد كبرى تعريف لوقت الأداء ، "بداية الأبواب قريبة من الأبواب ثلاثة أرباع مفتوحة في الطابق التالي". لارتفاع من الأرض إلى الأرض من 1960 إلى 1970 أمتار ، وقت أقل من 3.5 ثوانٍ. كان متوقعًا لتحسين الأداء العالي. دليل CIBSE D ، أنظمة النقل في المباني ، القسم 4 [9] يقسم وقت الأداء إلى خمسة مكونات:

في كتيب حركة المصاعد [2] ، تُعرِّف الدكتورة جينا بارني وقت فتح الباب بأنه "فترة زمنية تُقاس من اللحظة التي يبدأ فيها فتح أبواب السيارة حتى تفتح بمقدار 800 ملم." مثل أوتيس ، يدرك بارني أنه في تحليل حركة المرور ، من منظور الراكب ، يمكن للركاب بدء تحميل المصاعد والنزول منها قبل أن تفتح الأبواب بالكامل. يعطي وقت الأداء كما هو موضح أعلاه صورة عامة جيدة لأداء الرفع ويمكن قياسه ببساطة بساعة التوقف. ومع ذلك ، فإن قيودها هي:

سيكون وقت أداء نفس الجهاز مختلفًا وفقًا لارتفاع الأرضية.
لا يمكن تطبيق وقت الأداء في المحاكاة لأن وقت السفر لطابقين ليس ضعف وقت السفر لطابق واحد.

للتغلب على هذه القيود ، نحتاج إلى إجراء قياسات التسارع وتطبيق فهم حركية الرفع.

رفع الحركية

حركيات الرفع هي "دراسة حركة عربة الرفع في عمود الدوران دون الإشارة إلى الكتلة أو القوة." نحن ندرس كيف يتحرك المصعد وليس ، على سبيل المثال آثار حجم السيارة على محرك الرفع.

الوقت الذي يستغرقه المصعد للتنقل بين طابقين محدود بالسرعة المقدرة والتسارع والارتعاش. النطر هو معدل تغير التسارع ، أي أنه عندما يتسارع الرفع فإنه لا يتسارع بنفس المعدل طوال الوقت ، فإنه يستغرق وقتًا حتى يصل إلى التسارع المحدد وينخفض إلى أعلى.

البشر حساسون للتسارع والرعشة ويمكن أن يشعروا بعدم الراحة إذا كان أي منهما مرتفعًا جدًا. نحن لسنا حساسين لسرعة الرفع ، باستثناء المصاعد عالية السرعة حيث يمكن أن يسبب التغيير في الضغط الجوي ، خاصة أثناء الهبوط ، عدم الراحة.

يمكن اشتقاق الصيغ [3] لرسم المسافة والسرعة والتسارع والارتجاف مع الزمن. يمكن برمجة محركات الأقراص المتغيرة السرعة التي يتم التحكم فيها بواسطة المعالجات الدقيقة لتتناسب مع هذه الملفات الشخصية بشكل وثيق للغاية. تبدو المؤامرات مختلفة حسب الرحلة ؛ الخيارات A و B و C كما هو موضح في الشكل 1.

بالنسبة للخيار (أ) ، يصل المصعد إلى أقصى سرعة ، ويتحرك بهذه السرعة لبعض الوقت ثم يتباطأ مرة أخرى. قطع الأراضي نموذجية للمصعد الذي ينتقل عدة طوابق. بالنسبة للخيار ب ، لا يصل المصعد فعليًا إلى السرعة الكاملة. قطع الأرض نموذجية لمصعد عالي السرعة يتحرك في طابق واحد ؛ لا يوجد وقت كاف للوصول إلى السرعة المقدرة قبل أن تبدأ السيارة في التباطؤ مرة أخرى. بالنسبة للخيار C ، لا يتوفر للمصعد الوقت للوصول إلى التسارع الكامل. هذا يمثل عملية إعادة التسوية ، لذلك لا يمكن رؤيته عادةً في قياسات أداء الرفع.

قياس أداء الرفع

معدات

هناك عدد من أدوات أداء الرفع التي ستساعد في قياس سرعة الرفع والتسارع والارتعاش [4-5]. يعد قياس تأخير البدء وفتح الباب المتقدم أكثر صعوبة ، لذلك قمنا بتطوير أداة الأداء الخاصة بنا [6] ، والتي تدمج مقياس التسارع وقياسات الوقت ، ثم تستخدم خوارزميات برمجية لتفسير هذه القياسات مباشرة.

إجراء القياس

مع وضع مقياس التسارع على أرضية سيارة الرفع ، يتم تشغيل نقاط القياس عندما:

تبدأ الأبواب في الإغلاق على الأرض
الأبواب مغلقة بالكامل
تبدأ الأبواب في الفتح في الطابق المقصود
الأبواب مفتوحة بالكامل في الطابق المقصود

يقوم مقياس التسارع بأخذ القياسات بشكل مستمر طوال الفترة ، لذلك ، على سبيل المثال ، يمكننا حساب تأخير البدء حيث يعرف البرنامج وقت إغلاق الأبواب ومتى تبدأ السيارة في التحرك.

ملاحظات عامة

لاحظ أننا اخترنا قياس وقت الباب حتى تفتح الأبواب بالكامل بدلاً من ثلاثة أرباع أو 800 مم. يمنحنا هذا خيارات محسّنة ، على الرغم من أنها أكثر تعقيدًا لتحسين نمذجة أوقات السكون في الباب وأوقات نقل الركاب. في الوقت الحالي ، حيث يحدث نقل الركاب أثناء فتح الأبواب ، فإننا نعكس ذلك في افتراضات وحسابات وقت نقل الركاب.

في بعض التركيبات ، تنتهي أبواب السيارة من الإغلاق بعد وقت قصير من أبواب الهبوط. ينتهي قياسنا لوقت إغلاق الباب عندما تكون أبواب السيارة مغلقة بالكامل. في اللحظة التي يتم فيها إغلاق أبواب السيارة بالكامل ، نبدأ في قياس تأخير البدء. ملاحظة صحيحة هي أنه إذا انتهت أبواب السيارة من الإغلاق بعد أبواب الهبوط ، فمن الأسهل الحصول على تأخير بدء منخفض حيث يتم عمل أقفال باب الهبوط قبل نهاية وقت إغلاق الباب. تمت ملاحظة هذا الإغلاق المتأخر لباب السيارة في التركيبات حيث لاحظنا عدم وجود أي تأخير في بدء تشغيل المحرك. لتقليل تأخير البدء ، تقوم بعض المعدات بتدوير المحرك مسبقًا ورفع الكسر قبل إغلاق الأبواب بالكامل. أصبحت راحة الركوب أكثر أهمية في السنوات الأخيرة. وقد أدى ذلك إلى استخدام تسارع أقل في بعض المباني الشاهقة ذات المصاعد عالية السرعة ؛ المتطلبات ذاتية وحساسة للثقافة. في نهاية اقتصاد السوق ، تم قياس بعض قيم التسارع المنخفضة للغاية. ربما يرجع ذلك إلى أن التسارع المنخفض يتطلب عزم دوران أقل ، لذلك يمكن استخدام محركات رفع أصغر.

قياسات المعالجة

نظرًا لأن جميع قياسات مقياس التسارع بها ضوضاء إشارة ، فإن التسارع المبلغ عنه سيعتمد على كيفية تصفية الإشارة. ومع ذلك ، لتحليل الأداء (بدلاً من الراحة) ، نريد تصميم الرحلة بأكبر قدر ممكن من الدقة باستخدام صيغ الرفع الحركية. لذا ، فإن نهجنا هو ملاءمة القياس المثالي للمخططات الحركية المثالية ، انظر الشكل 2. في هذا المثال ، أقصى تسارع هو 0.95 ميجابت في الثانية ، لكن التسارع باستخدام أفضل ملاءمة هو 0.81 م / ث². تعطينا هذه القيمة الثانية المدخلات الأكثر دقة لنمذجة المصعد في المحاكاة.

على الرغم من أن محركات الأقراص الحديثة تسمح عادة للمصاعد بالانتقال مباشرة إلى الأرضية ، فقد قمنا بقياس عدد من التركيبات حيث يوجد وقت تسوية كبير. يتيح الجمع بين قياسات التسارع والوقت للبرنامج تحديد وقت بدء فتح الأبواب بالنسبة إلى وقت توقف السيارة. يوفر الشكل 7 صورة مقربة في نهاية مخطط السرعة. لاحظ أن تأخير التسوية ووقت فتح الباب يتداخلان ؛ في جزء التثبيت هذا من تأخير التسوية يتم تعويضه عن طريق الفتح المسبق للباب.

يلخص البرنامج النتائج التي تتوافق مباشرة مع مدخلات برنامج المحاكاة وتحليل حركة المرور [7] ، انظر الجدول 1.

صيغ وقت الأداء المحسنة

نظرًا لأنه تم تحديد جميع معلمات الأداء ، يمكن الآن حساب وقت الأداء بما في ذلك تأخير التسوية ورحلة من أي مسافة. تمت مراجعة المعادلة 1 إلى:

وظيفة وقت السفر t_f(د) يعرف من أبحاث علم الحركة [3]:

قياسات الأداء

نحن نبني قاعدة بيانات لقياسات الأداء من أجل:

تحسين إرشادات تصميم الصناعة للأشخاص الذين يخططون لمنشآت الرفع
مساعدة الملاك والاستشاريين في تقييم الأداء النسبي لمنشآت المصاعد الخاصة بهم ، لا سيما في سياق مشاريع التحديث.

يتم إعطاء بعض النتائج الأولية في هذا القسم ؛ لدينا كميات مختلفة من البيانات لكل قطعة أرض حيث أسفرت تقنيات القياس المبكرة عن بعض المعلمات فقط. وتشمل هذه النتائج قياسات من قبل شركة الهندسة الاستشارية Arup. نرحب بالآخرين للمساهمة بقياساتهم. لمزيد من المعلومات ، وأحدث النتائج ، يرجى الاطلاع على مواقع الويب الخاصة بأداء الرفع [6]. حاليًا بعض النتائج هي قيم "ذروة" بدلاً من قيم "أفضل ملاءمة" ؛ في الوقت المناسب ، سيتم تقديم جميع النتائج على أنها "أفضل ملاءمة" لأن هذا يسمح بنمذجة محاكاة أكثر دقة.

يوضح الشكل 8 قياسات التسارع ؛ تمثل كل نقطة مجموعة رفع منفصلة. إرشادات من CIBSE Guide D 2010 (1) تم رسم الجدول 3.4 على نفس الرسم البياني ؛ حيث يقترح CIBSE نطاقًا يتم رسم الحد الأدنى والحد الأقصى له.

يوضح الشكل 9 قياسات النطر. CIBSE Guide D Table 3.4 كما تم رسم التوصيات.

يوضح الشكل 10 قياسات تأخير بدء تشغيل المحرك. تشير إرشادات CIBSE إلى عامل تركيب المصعد بخلاف ذلك بافتراض 0.5 ثانية.

يوضح الشكل 11 قياسات الموقع للتسوية اليوم. هذا متغير جديد لم تتم مناقشته في الإصدار الحالي من دليل CIBSE D.

تحليل الحساسية

لاستكشاف تأثير معلمة واحدة ، ضع في اعتبارك محاكاة مبنى به حركة مرور وقت الغداء ، استنادًا إلى المثال 4.3 في CIBSE Guide D 2010 [1]. يتم تكرار هذه المحاكاة لزيادة تأخير البدء. يتم رسم متوسط وقت الانتظار ووقت العبور إلى الوجهة في رسم بياني منطقة مكدس ، الشكل 12.

لاستقصاء التأثير على قدرة المناولة ، استخدم حساب وقت الذروة ذهابًا وإيابًا لنفس المبنى ، مرة أخرى مع زيادة تأخير بدء تشغيل المحرك ، انظر الشكل 13.

الفروق المقاسة في معلمة وقت الأداء لها تأثير كبير على وقت انتظار الركاب وقدرة المناولة ؛ يمكن أن يكون للفروق في المعلمات الأخرى تأثير كبير بنفس القدر. يمكن لهذه الاختلافات أن تعرض تصميم حركة المرور للخطر.

استنتاجات

تظهر قياسات الأداء أن إرشادات أداء CIBSE قابلة للتحقيق ، وفي بعض الحالات يتم تجاوزها. ومع ذلك ، فإنها تظهر أيضًا أنه في بعض الأحيان يتعرض الأداء للخطر ، على سبيل المثال من خلال تأخير بدء تشغيل المحرك لفترة طويلة. يمكن أن يكون التأثير على وقت الانتظار ووقت العبور والقدرة على المناولة كبيرًا ؛ يتم إثبات ذلك من خلال تحليل الحساسية.

عند التخطيط وتحديد تركيب المصعد ، من المهم تحديد معايير الأداء المطلوبة. على الرغم من أن تحديد وقت الأداء لوقت طيران واحد هو نهج صالح ، فإن توصيتنا هي تحديد جميع معلمات الأداء بشكل فردي ، كما هو موضح في الجدول 1. في المتغيرات المقدمة مع العطاءات ، يجب إدراك أن هذا هو مزيج من جميع المعلمات ، وهو في نهاية المطاف الأكثر أهمية ؛ على سبيل المثال 0.5 ثانية. قد يتم تعويض تأخير البدء عن طريق الأبواب التي تغلق 0.5 ثانية. أسرع. يجب فحص جميع المعلمات كجزء من عملية التشغيل ، ومراقبتها خلال عمر التثبيت لضمان الحفاظ على أفضل أداء ممكن.

نظرًا لأنه يمكننا الآن قياس جميع معلمات الأداء ، إذا كان الأداء ضعيفًا ، فلدينا مؤشر واضح على الخطأ الذي يحدث.

قياس الأداء مهم بشكل خاص عند التفكير في التحديث. في بعض الحالات ، وجدنا أن العملاء قد أوصوا بترقيات نظام التحكم (على سبيل المثال ، للتحكم في الوجهة) حيث يمثل تعديل أو ترقية المعدات لتحقيق أوقات أداء أفضل قيمة أفضل.