CN108750856A - 一种基于振动分析的电梯平台检测***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于振动分析的电梯平台检测***，包括振动信号采集单元、实时振动分析单元、振动比较单元、报警单元和大数据平台，振动信号采集单元安装在电梯轿厢内并实时采集电梯轿厢内的振动信号，振动信号采集单元连接至实时振动分析单元，实时振动分析单元连接至大数据平台并将其所分析的结果发送至大数据平台，振动比较单元发送报警信号至报警单元和电梯维保部门。本发明通过振动信息进行振动分析，实时分析得到电梯平台运行时轿厢的振动信号属性，根据实时信号与平台的参考信号进行比较，综合判断后给出电梯状态是否正常，本发明能够采集并判断电梯正常运行状态和非正常运行状态下振动信号属性，根据不同的振动信号属性。

Description

一种基于振动分析的电梯平台检测***及方法

技术领域

本发明涉及振动信号检测领域，尤其涉及一种基于振动分析的电梯平台检测***。

背景技术

电梯现已作为一款重要的楼宇交通工具，而电梯的正常运转多数会在轿厢中获得相应的振动反馈，因而对电梯轿厢的振动状态进行监测十分重要。现有电梯状态检测方式，仅仅定期进行人工检测等，无实时电梯轿厢***振动数据上报。或者仅针对轿厢内进行视音频数据采集，而没有关于电梯轿厢运行时的振动分析，精确判断电梯状态。

目前已有通过振动检测来判断电梯运行状态的方法，例如中国专利申请CN201410031239.5，公开了一种电梯振动检测报警方法，该方法中设有微控制器、振动传感器以及声光报警装置，在电梯运作时，微控制器通过振动传感器对电梯的异常振动进行感应，如果有人在轿厢内动作幅度过大使电梯产生异常振动时，微控制器在收到传感器的感应信号后控制声光报警装置报警，以对轿厢内的乘客进行警示，通过上述的过程，能有效降低人为因素对电梯运行安全的威胁，提高了电梯的安全性。但该方案也存在局限性，例如，该技术方案主要根据轿厢内的实时信号，特别提到的因乘客剧烈运动引起的电梯异常振动进行检测并给予报警，仅仅针对因乘客剧烈运动引起的异常振动进行处理，而对于电梯日常工作时产生的振动信号，若出现异常（比如电梯电机非正常运转、电梯绳索碰撞、电梯轿厢碰撞等异常机械状态）并无从反馈，而此类非正常机械状态往往是引起电梯事故的前兆，特别需要进行反馈报警。

发明内容

为解决背景技术中的问题，本发明提供一种基于振动分析的电梯平台检测***。

该基于振动分析的电梯平台检测***包括振动信号采集单元、实时振动分析单元、振动比较单元、报警单元和大数据平台，振动信号采集单元安装在电梯轿厢内并实时采集电梯轿厢内的振动信号，振动信号采集单元连接至实时振动分析单元，并将采集到的振动信号发送至实时振动分析单元，实时振动分析单元对所接收到的振动信号进行分析，分别得到电梯空载时电梯轿厢本身的振动频率和强度以及电梯载人时电梯轿厢整体的振动频率和强度，实时振动分析单元连接至大数据平台并将其所分析的结果发送至大数据平台，实时振动分析单元还连接至振动比较单元并将上述分析的结果也发送至振动比较单元，大数据平台根据实时振动分析单元所发送的信号将其自身存储的背景参考信息发送至振动比较单元，振动比较单元将实时振动分析单元和大数据平台所发送的分析结果和背景参考信息进行比较，判断是否需要报警，如果需要报警，则发送报警信号至报警单元和电梯维保部门。

进一步地，振动采集单元采用拾振器和/或压电换能器。

进一步地，实时振动分析单元包括通用处理设备CPU、ARM、DSP、GPU、FPGA、ASIC中的一种或多种。

进一步地，振动比较单元包括通用处理设备CPU、ARM、DSP、GPU、FPGA、ASIC中的一种或多种。

本发明还提供一种基于振动分析的电梯平台检测方法，该方法应用上述***并包括以下步骤：

（1）振动采集单元实时采集电梯轿厢内的振动信号；

（2）振动采集单元将所采集的振动信号发送至实时振动分析单元；

（3）实时振动分析单元通过振动分析的方法分析出振动信号的频率和强度；

（4）实时振动分析单元将分析出的振动信号的频率和强度发送至振动比较单元；

（5）振动比较单元将实时振动分析单元所发送的振动信号的频率和强度与大数据平台中的参考信息进行比较，如比较结果是一致，则判断为电梯正常运行，如果比较结果不一致，则进入下一步；

（6）振动比较单元对于比较结果不一致的振动信号判断为异常运行，并发送报警需求至报警单元；

（7）报警单元进行报警同时将报警信号发送至电梯维保部门。

进一步地，振动分析的方法包括离散变换、计权滤波、功率谱计算等手段。

进一步地，该检测方法还包括对振动信号的深度分析，具体包括：

A1、实时振动分析单元将分析出的振动信号的频率和强度发送至大数据平台；

A2、大数据平台通过神经网络、SVM、分类器以及深度学习的手段，对振动信号进行深度分析，得到振动状态。

进一步地，该检测方法还包括对振动信号的学习过程，具体包括：

B1、实时振动分析单元将分析出的振动信号的频率和强度发送至大数据平台；

B2、大数据平台调取已知的振动信号属性，将已知振动信号属性与实时振动分析单元所分析处的振动信号的频率和强度进行比较；

B3、大数据平台根据比较结果修正自身存储的已知振动信号属性；

在实时振动分析单元不断发送信号的过程中，大数据平台通过重复步骤B2-B3不断修正自身存储的资料信息。

本发明的有益效果是：本发明通过振动信息进行振动分析，实时分析得到电梯平台运行时轿厢的振动信号属性（包括但不限于振动频率、强度等），根据实时信号与平台的参考信号进行比较，综合判断后给出电梯状态是否正常，平台参考信息由大数据平台根据采集得到的电梯日常运转的振动信号综合给出，本发明能够判断电梯正常运行状态和非正常运行状态下。

附图说明

图1是本发明的***流程图。

图2是检测***位置示意图。

图3为振动采集单元采集到的信号图。

图4是是图3的信号频谱。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明，应当说明的是，实施例仅仅是起到详细说明的作用，并不是对本发明的限定。

实施例1，基于振动分析的电梯平台检测***。

本实施例的电梯平台检测***包括振动信号采集单元、实时振动分析单元、振动比较单元、报警单元和大数据平台，振动信号采集单元振动采集单元采用拾振器和/或压电换能器，振动信号采集单元安装在电梯轿厢内并实时采集电梯轿厢内的振动信号，实时振动分析单元可以采用通用处理设备CPU、ARM、DSP、GPU、FPGA、ASIC中的一种或多种。振动比较单元可以采用通用处理设备CPU、ARM、DSP、GPU、FPGA、ASIC中的一种或多种。振动信号采集单元连接至实时振动分析单元，并将采集到的振动信号发送至实时振动分析单元，实时振动分析单元对所接收到的振动信号进行分析，分别得到电梯空载时电梯轿厢本身的振动频率和强度以及电梯载人时电梯轿厢整体的振动频率和强度，实时振动分析单元连接至大数据平台并将其所分析的结果发送至大数据平台，实时振动分析单元还连接至振动比较单元并将上述分析的结果也发送至振动比较单元，大数据平台根据实时振动分析单元所发送的信号将其自身存储的背景参考信息发送至振动比较单元，振动比较单元将实时振动分析单元和大数据平台所发送的分析结果和背景参考信息进行比较，判断是否需要报警，如果需要报警，则发送报警信号至报警单元和电梯维保部门。

实施例2，基于振动分析的电梯平台检测方法。

本实施例的检测方法应用实施例1中的检测***，并包括以下步骤：

（1）振动采集单元实时采集电梯轿厢内的振动信号；

（2）振动采集单元将所采集的振动信号发送至实时振动分析单元；

（3）实时振动分析单元通过包括但不限于离散变换、计权滤波、功率谱计算等手段的振动分析的方法分析出振动信号的频率和强度；

例如，图3为振动采集单元采集到的信号，分析可知采集得到的信号包含调制信息，进一步对采集信号进行频谱分析，得到该调制信号频谱，如图4所示，从图4中可见该电梯存在30Hz振动信号源。

（4）实时振动分析单元将分析出的振动信号的频率和强度发送至振动比较单元；

（5）振动比较单元将实时振动分析单元所发送的振动信号的频率和强度与大数据平台中的参考信息进行比较，如比较结果是一致，则判断为电梯正常运行，如果比较结果不一致，则进入下一步；

（6）振动比较单元对于比较结果不一致的振动信号判断为异常运行，并发送报警需求至报警单元；

（7）报警单元进行报警同时将报警信号发送至电梯维保部门。

除了上述检测步骤之外，本发明的检测方法还包括对振动信号的深度分析，具体包括：

A1、实时振动分析单元将分析出的振动信号的频率和强度发送至大数据平台；

A2、大数据平台通过神经网络、SVM、分类器以及深度学习的手段，对振动信号进行深度分析，得到振动状态。

此外，为了使检测结果更加精准，该检测方法还包括对振动信号的自动学习过程，该学习过程具体包括：

B1、实时振动分析单元将分析出的振动信号的频率和强度发送至大数据平台；

B2、大数据平台调取已知的振动信号属性，将已知振动信号属性与实时振动分析单元所分析处的振动信号的频率和强度进行比较；

B3、大数据平台根据比较结果修正自身存储的已知振动信号属性；

在实时振动分析单元不断发送信号的过程中，大数据平台通过重复步骤B2-B3不断修正自身存储的资料信息。

大数据平台在不断修正的过程中进行自我学习，使得其中存储的资料库更加完善，从而降低误报和漏报的可能性。

Claims (8)

1.一种基于振动分析的电梯平台检测***，其特征是，包括振动信号采集单元、实时振动分析单元、振动比较单元、报警单元和大数据平台，振动信号采集单元安装在电梯轿厢内并实时采集电梯轿厢内的振动信号，振动信号采集单元连接至实时振动分析单元，并将采集到的振动信号发送至实时振动分析单元，实时振动分析单元对所接收到的振动信号进行分析，分别得到电梯空载时电梯轿厢本身的振动频率和强度以及电梯载人时电梯轿厢整体的振动频率和强度，实时振动分析单元连接至大数据平台并将其所分析的结果发送至大数据平台，实时振动分析单元还连接至振动比较单元并将上述分析的结果也发送至振动比较单元，大数据平台根据实时振动分析单元所发送的信号将其自身存储的背景参考信息发送至振动比较单元，振动比较单元将实时振动分析单元和大数据平台所发送的分析结果和背景参考信息进行比较，判断是否需要报警，如果需要报警，则发送报警信号至报警单元和电梯维保部门。

2.根据权利要求1所述的一种基于振动分析的电梯平台检测***，其特征是，振动采集单元采用拾振器和/或压电换能器。

3.根据权利要求1所述的一种基于振动分析的电梯平台检测***，其特征是，实时振动分析单元包括通用处理设备CPU、ARM、DSP、GPU、FPGA、ASIC中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种基于振动分析的电梯平台检测***，其特征是，振动比较单元包括通用处理设备CPU、ARM、DSP、GPU、FPGA、ASIC中的一种或多种。

5.一种基于振动分析的电梯平台检测方法，其特征是，该方法应用上述检测***，并包括以下步骤：

（1）振动采集单元实时采集电梯轿厢内的振动信号；

（2）振动采集单元将所采集的振动信号发送至实时振动分析单元；

（3）实时振动分析单元通过振动分析的方法分析出振动信号的频率和强度；

（4）实时振动分析单元将分析出的振动信号的频率和强度发送至振动比较单元；

（5）振动比较单元将实时振动分析单元所发送的振动信号的频率和强度与大数据平台中的参考信息进行比较，如比较结果是一致，则判断为电梯正常运行，如果比较结果不一致，则进入下一步；

（6）振动比较单元对于比较结果不一致的振动信号判断为异常运行，并发送报警需求至报警单元；

（7）报警单元进行报警同时将报警信号发送至电梯维保部门。

6.根据权利要求5所述的一种基于振动分析的电梯平台检测方法，其特征是，振动分析的方法包括离散变换、计权滤波、功率谱计算等手段。

7.根据权利要求5所述的一种基于振动分析的电梯平台检测方法，其特征是，该检测方法还包括对振动信号的深度分析，具体包括：

A1、实时振动分析单元将分析出的振动信号的频率和强度发送至大数据平台；

A2、大数据平台通过神经网络、SVM、分类器以及深度学习的手段，对振动信号进行深度分析，得到振动状态。

8.根据权利要求5所述的一种基于振动分析的电梯平台检测方法，其特征是，该检测方法还包括对振动信号的学习过程，具体包括：

B1、实时振动分析单元将分析出的振动信号的频率和强度发送至大数据平台；

B2、大数据平台调取已知的振动信号属性，将已知振动信号属性与实时振动分析单元所分析处的振动信号的频率和强度进行比较；

B3、大数据平台根据比较结果修正自身存储的已知振动信号属性；

在实时振动分析单元不断发送信号的过程中，大数据平台通过重复步骤B2-B3不断修正自身存储的资料信息。