CN109704163B - 电梯运行状态监测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种电梯运行状态监测方法和装置。该方法包括：获取电梯运行过程中轿厢的加速度信号；对加速度信号进行标准化处理，得到标准加速度信号；去除标准加速度信号的噪声，得到第一加速度信号；将小于预设阈值的第一加速度信号进行归零处理，得到第二加速度信号；根据第二加速度信号，计算与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态。通过上述方案，可以在一定程度上提高计算得到的速度信号的精确度，从而精准的监控与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态。

Description

电梯运行状态监测方法和装置

技术领域

本发明涉及电梯技术领域，尤其涉及一种电梯运行状态监测方法和装置。

背景技术

在我国城镇化的建设过程中，高层建筑是城市建设的重要组成部分。对于高层建筑而言，电梯的应用非常普遍。电梯是现代建筑不可或缺的一部分，其不仅承担了运输功能，也是解决高层住户出行的重要方式。

然而，在实际生活中，电梯在给人们带来了更多便利的同时，其故障问题也会严重影响人们的安全。近年来，我国很多地方都出现了电梯安全事故，电梯困人、电梯挤压和电梯坠落等现象频繁出现，也造成了很大的人员伤亡，电梯安全问题也成为了当前社会最关心的问题之一。

由于电梯需要长时间运行，其安全隐患很大，这无疑加大了电梯安全管理的难度。特别是电梯抱闸，它是电梯最重要的安全保障，一旦发生问题，会造成致命的后果。

此外，由于传感器具有差异性，每个传感器的标准值都不太相同，再加上噪声的影响，在采集的信号中往往会和真实信号之间存在误差，这种误差在求速度时会不断累积，导致速度偏离真实值，从而不能精准的监控与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态。

发明内容

本发明实施例提供了一种电梯运行状态监测方法和装置，通过对加速度信号进行标准化处理，并去除标准加速度信号的噪声，可以在一定程度上提高计算得到的速度信号的精确度，从而精准的监控与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态。

第一方面，本发明实施例提供了一种电梯运行状态监测方法，方法包括：

获取电梯运行过程中轿厢的加速度信号；

对所述加速度信号进行标准化处理，得到标准加速度信号；

去除所述标准加速度信号的噪声，得到第一加速度信号；

将小于预设阈值的第一加速度信号进行归零处理，得到第二加速度信号；

根据所述第二加速度信号，计算与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态。

根据本发明所述的电梯运行状态监测方法，方法还包括：

获取所述轿厢上设置的光电传感器采集的光电检测信号；其中，所述光电检测信号根据设置在楼层平层的挡片与所述光电传感器之间的相对位置发生变化；

根据所述轿厢的运行速度和所述光电检测信号，确定与轿厢所在楼层相关的电梯运行状态。

根据本发明所述的电梯运行状态监测方法，所述根据所述轿厢的运行速度和所述光电检测信号，确定与轿厢所在楼层相关的电梯运行状态，包括：

当所述光电检测信号为高电平并且所述轿厢的运行速度为零时，确定轿厢所在楼层为遮挡所述光电传感器的挡片对应的楼层，确定与轿厢所在楼层相关的电梯运行状态。

根据本发明所述的电梯运行状态监测方法，所述获取电梯运行过程中轿厢的加速度信号，包括：

利用三轴加速度传感器，获取与所述轿厢的运行方向对应的加速度信号。

根据本发明所述的电梯运行状态监测方法，所述对所述加速度信号进行标准化处理，得到标准加速度信号，包括：

根据历史加速度值计算历史信号平均值，作为标准值；

将所述加速度信号减去所述标准值，得到标准加速度信号。

根据本发明所述的电梯运行状态监测方法，所述去除所述标准加速度信号的噪声，得到第一加速度信号，包括：

利用卡尔曼滤波算法，去除所述标准加速度信号的噪声，得到第一加速度信号。

根据本发明所述的电梯运行状态监测方法，所述将小于预设阈值的第一加速度信号进行归零处理，得到第二加速度信号，包括：

利用机械滤波算法，将小于预设阈值的第一加速度信号进行归零处理，得到第二加速度信号。

根据本发明所述的电梯运行状态监测方法，所述根据所述第二加速度信号，计算与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态，包括：

对所述第二加速度信号进行积分计算，获得所述轿厢运行速度和运行方向，作为与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态。

根据本发明所述的电梯运行状态监测方法，所述计算与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态还包括：

对所述轿厢的运行速度进行拟合计算，以去除所述轿厢的运行速度的趋势项。

第二方面，本发明实施例提供了一种电梯运行状态监测装置，装置包括：

加速度传感器，用于获取电梯运行过程中轿厢的加速度信号；

标准化处理模块，用于对所述加速度信号进行标准化处理，得到标准加速度信号；

噪声处理模块，用于去除所述标准加速度信号的噪声，得到第一加速度信号；

归零处理模块，用于将小于预设阈值的第一加速度信号进行归零处理，得到第二加速度信号；

计算模块，用于根据所述第二加速度信号，计算与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态。

根据本发明所述的电梯运行状态监测装置，还包括：

光电传感器，设置在所述电梯的轿厢上；

挡片，设置在电梯所在建筑各楼层平层与光电传感器对应位置处；

所述计算模块还用于获取所述光电传感器采集的光电检测信号，其中，所述光电检测信号根据挡片与所述光电传感器之间的相对位置发生变化；根据所述轿厢的运行速度和所述光电检测信号，确定与轿厢所在楼层相关的电梯运行状态。

本发明实施例提供的电梯运行状态监测方法和装置，通过对标准加速度信号进行滤波处理和归零处理，以去除标准加速度信号中的噪声等，再根据去除了噪声的加速度信号计算速度信号，可以在一定程度上提高计算得到的速度信号的精确度，从而精准的监控与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明一实施例的电梯运行状态监测方法的流程示意图；

图2A示出了本发明实施例的电压信号的曲线示意图；

图2B示出了本发明实施例的速度信号的曲线示意图；

图2C示出了本发明实施例的位移信号的曲线示意图；

图3示出了本发明另一实施例的电梯运行状态监测方法的流程示意图；

图4示出了本发明又一实施例的电梯运行状态监测方法的流程示意图；

图5示出了本发明实施例的光电检测信号输出示意图；

图6示出了本发明实施例的楼层变化监测结果示意图；

图7示出了本发明实施例的电梯运行状态监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下通过具体的实例，描述本发明实施例的可选的具体处理过程。需要说明的是，本发明的方案并不依赖于具体的算法，在实际应用中，可选用任何已知或未知的硬件、软件、算法、程序或其任意组合等来实现本发明的方案，只要是采用了本发明方案的实质思想，均落入本发明的保护范围。

本发明实施例可提供一种电梯运行状态监测方法，参考图1，图1示出了本发明一实施例的电梯运行状态监测方法100的流程示意图，该方法包括以下步骤：步骤S110、S120、S130、S140和S150。

S110、获取电梯运行过程中轿厢的加速度信号。

作为一个示例，可以将加速度传感器安装于轿厢顶部，加速度传感器可以为三轴加速度传感器。具体地，可以利用三轴加速度传感器采集轿厢的多个方向(例如，X轴、Y轴和Z轴方向等)的电压信号，并将电压信号转换为加速度信号。在一些实施例中，当轿厢沿竖直方向运动时，需要获取三轴加速度传感器的Z轴方向上的电压信号。在其他实施例中，轿厢也可以沿着水平方向运行，此时需要获取水平方向(例如X轴或Y轴)方向上的电压信号。

例如参考图2A，图2A示出了本发明实施例的电压信号的曲线示意图，接下来，根据加速度传感器的灵敏度，将多个方向的电压信号转换为对应多个方向上的加速度信号，其中灵敏度代表电压信号与加速度信号之间的对应关系。例如，将Z轴方向的电压信号转换为Z轴方向上的加速度信号，该加速度信号即为电梯运行过程中的加速度信号。

S120，对加速度信号进行标准化处理，得到标准加速度信号。

为了便于描述，以下利用Z轴方向的各个信号作为示例进行说明，应该注意的是，本发明的技术构思同样适用于除Z轴之外的其他方向(例如，X轴和Y轴方向等)。

作为一个示例，对加速度信号进行标准化处理(可以理解为去除直流分量)包括：计算Z轴方向的历史加速度值的平均值，作为Z轴方向上加速度传感器的标准值(可以理解为直流分量)，后面采集到的Z轴方向的加速度信号均需减去Z轴方向上加速度传感器的标准值，得到标准加速度信号。

在其他实施例中，可以计算诸如X轴方向上历史加速度值的平均值，将该平均值作为X轴方向上加速度传感器的标准值，后面采集到的X轴方向的加速度信号减去该X轴方向上加速度传感器的标准值。

在本发明实施例中，三轴加速度传感器采集的加速度信号曲线是围绕着标准值上下波动的，但是通过标准化处理，可以使得标准加速度信号曲线围绕X轴(即y＝0)上下波动，由于采集得到的加速度信号含有加速度传感器的标准值，使得得到的加速度信号具有一定误差，因此通过去除标准差，以进一步提高计算得到的轿厢的运行速度的准确度。

S130，去除标准加速度信号的噪声，得到第一加速度信号。

作为一个示例，可以利用一系列滤波算法(例如，卡尔曼滤波算法等)对标准加速度信号进行滤波处理，以去除标准加速度信号中的噪声，例如环境噪声、背景噪声等，得到第一加速度信号。

其中，卡尔曼滤波算法的一个典型实例是从一组有限的、包含噪声的、对物***置的观察序列(可能存在偏差)中预测出物体的坐标位置及速度。

S140，将小于预设阈值的第一加速度信号进行归零处理，得到第二加速度信号。

作为一个示例，为了进一步减小误差，可以利用一系列滤波算法(例如，机械滤波等)对卡尔曼滤波后的值(即第一加速度信号)进行阈值判定，诸如对小于预设阈值的第一加速度信号进行归零处理，以得到第二加速度信号，可以理解为真实加速度信号，其中真实加速度信号为进行滤波处理之后的实际加速度信号。

因此，通过利用诸如卡尔曼滤波算法和机械滤波算法等，对标准加速度信号进行多次滤波处理，可以去除标准加速度信号中的噪声，以得到轿厢的真实加速度信号。

S150，根据第二加速度信号，计算与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态。

作为一个示例，对真实加速度信号进行积分，可以得到电梯的运行速度(以下简称电梯的速度信号)，从而得到与电梯的运行速度相关的电梯运行状态。

例如，可以利用积分方法(例如，梯形法积分)，对前述步骤中得到的真实加速度信号进行积分计算，以得到电梯的速度信号，其中速度信号包括速度大小和速度方向。

例如参考图2B，图2B示出了本发明实施例的速度信号的曲线示意图，当速度信号为正时，表示电梯向上运行，当速度信号为负时，表示电梯向下运行。

其中，应该注意的是，梯形积分法则是采用梯形来估计曲线下方面积，这等同于将被积函数近似为直线函数，被积的部分近似为梯形，为了得到较准确的数值，可以将要求积的区间分为多个小区间。

综上，通过利用诸如梯形法积分的积分方法，对真实加速度信号进行积分计算，可以得到电梯的速度信号，进而可以根据电梯国家标准，对于电梯的速度和加速度进行预警，如果当速度和加速度超过相关国家标准，即电梯曳引机等存在一定安全隐患，需要及时检修，其中速度的正负即为电梯的运行方向。

此外，对速度信号进行积分计算，可以得到位移信号曲线，如图2C所示，图2C示出了本发明实施例的位移信号的曲线示意图。

利用本发明提供的上述方案，通过对加速度信号进行标准化处理，并去除标准加速度信号的噪声，可以在一定程度上提高计算得到的速度信号的精确度，从而精准的监控与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态。

因此，通过对与电梯的运行速度相关的电梯运行状态进行监测，以在电梯发生各种故障时可以进行提前告警，以有效防止电梯重大安全事故。

图3示出了本发明另一实施例的电梯运行状态监测方法300的流程示意图，该方法包括以下步骤：S110、S120、S130、S140、S150和S160。

图3与图1相同的步骤使用相同的编号，如图3所示，电梯运行状态监测方法300基本相同于图1所示的电梯运行状态监测方法100，不同之处在于，该电梯运行状态监测方法300还包括：S160。

S160，对轿厢的运行速度进行拟合计算，以去除轿厢的运行速度的趋势项。

作为一个示例，目前信号处理领域常用的求速度方法主要包括：时域积分和频域积分等，其中前述梯形法积分属于时域积分。

应该注意的是，由于时域积分常数项经过积分可能会产生较大的趋势项，并且随着积分次数的增加，使得误差不断积累，会越来越偏离基线。因此，为了避免误差，进一步计算得到的电梯的速度信号的精度，可以采用拟合法去趋势项，即根据最小二乘原理，进行多项式拟合计算，以消除趋势项。

图4示出了本发明又一实施例的电梯运行状态监测方法400的流程示意图，该方法包括以下步骤：S110、S120、S130、S140、S150和S170。图4与图1相同的步骤使用相同的编号，如图4所示，电梯运行状态监测方法400基本相同于图1所示的电梯运行状态监测方法100，不同之处在于，该电梯运行状态监测方法400还包括：S170。

S170，获取轿厢上设置的光电传感器采集的光电检测信号；其中，光电检测信号根据设置在楼层平层的挡片与光电传感器之间的相对位置发生变化；根据轿厢的运行速度和光电检测信号，确定与轿厢所在楼层相关的电梯运行状态。

作为一个示例，本发明实施例的挡片和光电传感器的安装位置包括：光电传感器可以设置于轿厢顶部，其中光电传感器可以为具有“凹”形的部件，挡片设置于电梯所在建筑各楼层平层处，应该注意的是，挡片位置固定，不随轿厢的运行而移动，并且当电梯通过或者停留在任一楼层时，挡片***光电传感器的“凹口”中，即挡片遮挡光电传感器，使得光电传感器的输出发生变化，采集电梯的光电检测信号输出。

应该注意的是，光电传感器是通过将光强度的变化换换为电信号的变化来实现控制的。在一些实施例中，光电传感器包括：槽型光电传感器、对射型光电传感器、反光型光电开关、和扩散反射型光电开关。

例如，在前述实施例中可以采用槽型光电传感器，其中槽型光电传感器把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作。输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。

例如，参考图5，图5示出了本发明实施例的光电检测信号输出示意图。其中，横坐标为时间，单位为ms(毫秒)。当光电传感器被挡片遮挡时，光电传感器的输出为高电平，当光电传感器未被挡片遮挡时，光电传感器的输出为低电平。例如，当光电检测信号输出为1时，表示光电传感器被挡片遮挡，当光电检测信号输出为0时，表示光电传感器未被挡片遮挡。

接下来，根据电梯的速度信号和电梯的光电检测信号输出，就可以判断电梯所在楼层，根据电梯所在楼层，进而确定与电梯所在楼层相关的电梯运行状态。

作为一个示例，当光电检测信号输出为1，并且电梯速度为0时，就可以判断电梯所在楼层。并实时更新电梯所处楼层，例如每隔一秒更新一次，因此可以实时获取电梯所处楼层，使得当电梯滑轨和电梯导靴发生异常时，诸如电梯运行经过某位置发出异响造成晃动时，可以根据前面得到的实时电梯所处楼层，进而对发生异响、晃动的楼层进行定位。

例如，参考图6，图6示出了本发明实施例的楼层变化监测结果示意图。其中，横坐标为时间，单位为ms(毫秒)。

如图6所示，该监测结果表明电梯从3层下降至2层，在2层停留一段时间之后，下降至1层，然后从1层上升至2层，在2层停留一段时间之后，再继续上升至3层。

本发明实施例可提供一种电梯运行状态监测装置，参考图7，图7示出了本发明实施例的电梯运行状态监测装置700的结构示意图，该装置包括：

加速度传感器710，用于获取电梯运行过程中轿厢的加速度信号；

标准化处理模块720，用于对加速度信号进行标准化处理，得到标准加速度信号；

噪声处理模块730，用于去除标准加速度信号的噪声，得到第一加速度信号；

归零处理模块740，用于将小于预设阈值的第一加速度信号进行归零处理，得到第二加速度信号；

计算模块750，用于根据第二加速度信号，计算与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态。

在一些实施例中，加速度传感器710具体用于：可以将加速度传感器安装于轿厢顶部，加速度传感器可以为三轴加速度传感器。具体地，可以利用三轴加速度传感器采集轿厢的多个方向(例如，X轴、Y轴和Z轴方向等)的电压信号，并将电压信号转换为加速度信号。在一些实施例中，当轿厢沿竖直方向运动时，需要获取三轴加速度传感器的Z轴方向上的电压信号。在其他实施例中，轿厢也可以沿着水平方向运行，此时需要获取水平方向(例如X轴或Y轴)方向上的电压信号。

在一些实施例中，标准化处理模块720具体用于：对加速度信号进行标准化处理包括：计算Z轴方向的历史加速度值的平均值，作为Z轴方向上加速度传感器的标准值，后面采集到的Z轴方向的加速度信号均需减去Z轴方向上加速度传感器的标准值，得到标准加速度信号。

在其他实施例中，可以计算诸如X轴方向上历史加速度值的平均值，将该平均值作为X轴方向上加速度传感器的标准值，后面采集到的X轴方向的加速度信号减去该X轴方向上加速度传感器的标准值。

例如，加速度信号曲线围绕着标准值上下波动，通过去除标准值，使得标准加速度信号曲线围绕X轴(即y＝0)上下波动。

在一些实施例中，噪声处理模块730具体用于：可以利用一系列滤波算法(例如，卡尔曼滤波算法等)对标准加速度信号进行滤波处理，以去除标准加速度信号中的噪声，例如环境噪声、背景噪声等，得到第一加速度信号。

在一些实施例中，归零处理模块740具体用于：为了进一步减小误差，可以利用一系列滤波算法(例如，机械滤波等)对卡尔曼滤波后的值(即第一加速度信号)进行阈值判定，诸如对小于预设阈值的第一加速度信号进行归零处理，以得到第二加速度信号，可以理解为真实加速度信号，其中真实加速度信号为进行滤波处理之后的实际加速度信号。

在一些实施例中，计算模块750具体用于：对真实加速度信号进行积分，可以得到电梯的运行速度(以下简称电梯的速度信号)，从而得到与电梯的运行速度相关的电梯运行状态。

利用本发明提供的上述方案，通过对加速度信号进行标准化处理，并去除标准加速度信号的噪声，可以在一定程度上提高计算得到的速度信号的精确度，从而精准的监控与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态。

根据本发明实施例的电梯运行状态监测装置的其他细节与以上结合图1至图6描述的根据本发明实施例的电梯运行状态监测方法类似，在此将不再赘述。

本发明另一实施例可提供一种电梯运行状态监测装置，包括加速度传感器、标准化处理模块、噪声处理模块、归零处理模块、计算模块、光电传感器和挡片。

其中，光电传感器，设置在所述电梯的轿厢上；

挡片，设置在电梯所在建筑各楼层平层与光电传感器对应位置处；

计算模块还用于获取光电传感器采集的光电检测信号，其中，光电检测信号根据挡片与光电传感器之间的相对位置发生变化；根据轿厢的运行速度和光电检测信号，确定与轿厢所在楼层相关的电梯运行状态。

作为一个示例，本发明实施例的挡片和光电传感器的安装位置包括：光电传感器可以设置于轿厢顶部，其中光电传感器可以为具有“凹”形的部件，挡片设置于电梯所在建筑各楼层平层处，应该注意的是，挡片位置固定，不随轿厢的运行而移动，并且当电梯通过或者停留在任一楼层时，挡片***光电传感器的“凹口”中，即挡片遮挡光电传感器，使得光电传感器的输出发生变化，采集电梯的光电检测信号输出。

综上，在本发明的一个实施例中，基于三轴加速度传感器对电梯的运行速度和运行方向进行监测，并根据计算出的速度结合光电检测信号对电梯所在楼层进行在线监测，监测数据可以通过诸如网络上传至云台，可以做到电梯状态的实时监测，从而在一定程度上避免电梯发生故障。

作为一个示例，为了得到电梯的真实速度信号，可以利用诸如三轴加速度传感器的加速度传感器，得到电压信号，将电压信号减去标准值，得到标准加速度信号，接下来，利用滤波算法(例如，卡尔曼滤波和机械滤波等)，可以对标准加速度信号进行滤波处理，以去除噪声，得到第一加速度信号，对第一加速度信号进行归零处理，从而得到第二加速度信号，可以理解为真实加速度信号。然后，对真实加速度信号进行积分处理，计算与电梯的运行速度(可以理解为真实速度信号)相关的电梯运行状态，对真实速度信号进行拟合法去除趋势项，通过真实速度信号和光电检测信号可以判断电梯所处楼层，为电梯其他故障(例如，电梯晃动和异响等)的检测提供了保障。

此外，在电梯上部设置有限制电梯运行速度的装置，一旦监测到电梯速度异常，就能够判定限速器失灵，使得电梯进行告警，以提醒电梯维修人员对限速器进行检修。

应该注意的是，三轴加速度传感器可以对电梯三个方向(诸如X轴、Y轴和Z轴，其中Z轴方向为竖直方向、X轴方向和Y轴方向分别为垂直于Z轴方向的水平面上两个相互垂直的方向)的重力加速度进行测量。

在本发明一实施例中，主要关注沿着竖直方向运行的电梯，因此需要特别针对电梯的运行方向(即Z轴方向)的加速度进行检测，传感器采集到的值为电压值，故需要通过一系列计算，得到电梯的真实重力加速度值。

接下来，根据计算得到的重力加速度值，对加速度值进行积分，获取电梯的运行速度。应该注意的是，由于三轴加速度传感器具有差异性，每个传感器的标准值都不太相同。再加上噪声的影响，使得采集的信号通常与真实的信号之间存在一定误差，这种误差在积分求速度时会不断累积，导致速度偏离真实值，从而不能精准地监控与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态。

因此，为了保证能够计算出电梯真实的速度，在一些实施例中，可以采用预处理去除标准值，并且利用诸如卡尔曼滤波和机械滤波等去除噪声，得到真实加速度信号，根据真实加速度信号可以得到真实速度信号。

此外，为了进一步提高速度精度，可以通过诸如拟合法去除真实速度信号中的趋势项，根据用户需求，根据真实速度信号结合光电检测信号、或者去除趋势项后的速度信号结合光电检测信号，可以判断电梯所在楼层，并且根据速度方向，可以判断电梯的运行方向，进而计算与电梯的运行速度相关的电梯运行状态，从而为电梯的故障诊断提供了保障。

综上所述，本发明实施例通过利用独立于电梯装置之外的三轴加速度传感器和光电传感器，可以在线监测电梯的状态，采用了有效方法还原电梯最真实的状态。可以在电梯的加速度和速度超过国家标准时进行预警或告警，本发明实施例采用速度和光电检测信号同时判定电梯的状态，使得判定结果更加可靠，有效地避免了电梯状态的误报警。

Claims (11)

1.一种电梯运行状态监测方法，包括：

步骤一：获取电梯运行过程中轿厢的加速度信号；

步骤二：对所述加速度信号进行标准化处理，得到标准加速度信号；

步骤三：去除所述标准加速度信号的噪声，得到第一加速度信号；

步骤四：将小于预设阈值的第一加速度信号进行归零处理，得到第二加速度信号；

步骤五：根据所述第二加速度信号，计算与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤六：获取所述轿厢上设置的光电传感器采集的光电检测信号；其中，所述光电检测信号根据设置在楼层平层的挡片与所述光电传感器之间的相对位置发生变化；

步骤七：根据所述轿厢的运行速度和所述光电检测信号，确定与轿厢所在楼层相关的电梯运行状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤七包括：

当所述光电检测信号为高电平并且所述轿厢的运行速度为零时，确定轿厢所在楼层为遮挡所述光电传感器的挡片对应的楼层，确定与轿厢所在楼层相关的电梯运行状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一包括：

利用三轴加速度传感器，获取与所述轿厢的运行方向对应的加速度信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二包括：

根据历史加速度值计算历史信号平均值，作为标准值；

将所述加速度信号减去所述标准值，得到标准加速度信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三包括：

利用卡尔曼滤波算法，去除所述标准加速度信号的噪声，得到第一加速度信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤四包括：

利用机械滤波算法，将小于预设阈值的第一加速度信号进行归零处理，得到第二加速度信号。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤五包括：

对所述第二加速度信号进行积分计算，获得所述轿厢运行速度和运行方向，作为与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤五还包括：

对所述轿厢的运行速度进行拟合计算，以去除所述轿厢的运行速度的趋势项。

10.一种电梯运行状态监测装置，包括：

加速度传感器，用于获取电梯运行过程中轿厢的加速度信号；

标准化处理模块，用于对所述加速度信号进行标准化处理，得到标准加速度信号；

噪声处理模块，用于去除所述标准加速度信号的噪声，得到第一加速度信号；

归零处理模块，用于将小于预设阈值的第一加速度信号进行归零处理，得到第二加速度信号；

计算模块，用于根据所述第二加速度信号，计算与轿厢的运行速度相关的电梯运行状态。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

光电传感器，设置在所述电梯的轿厢上；

挡片，设置在电梯所在建筑各楼层平层与光电传感器对应位置处；

所述计算模块还用于获取所述光电传感器采集的光电检测信号，其中，所述光电检测信号根据挡片与所述光电传感器之间的相对位置发生变化；根据所述轿厢的运行速度和所述光电检测信号，确定与轿厢所在楼层相关的电梯运行状态。

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