CN110294380B - 一种基于数据驱动的电梯制动器抱闸响应性能监测方法及监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于数据驱动的电梯制动器抱闸响应性能监测方法及监测装置,包括:振动传感器固定在电梯制动器中心位置,采集电梯制动器开启/闭合时振动信号;电压信号采集器接入电梯制动器控制回路中;电压信号采集器采集制动器线圈电压信号;数据处理模块存储和处理振动信号和电压信号;GPRS数传模块将数据处理模块处理的数据传至数据平台。有益效果是,振动传感器只需固定在电梯制动器中心,无关距离和轴同心等安装设置,实现简单安装成本低;同时,GPRS数传模块将实时振动信号和制动器失电状态信号上传至数据服务并通过大数据与过往的横向数据和纵向数据进行全面分析比较,实现以大数据管理的思维方式对制动器抱闸响应性能的监测。
Description
技术领域
本发明属于电梯检验检测技术领域,特别是涉及一种基于数据驱动的电梯制动器抱闸响应性能监测方法及监测装置。
背景技术
随着我国经济建设的快速发展,高层楼宇迅猛建设,电梯也已经成为人民群众便利出行的垂直交通工具,在日常生活中起到不可替代的作用,其运行的可靠性也日益受到管理部门和人民群众的重视。电梯制动器是确保电梯正常运行且动作频繁的重要***件之一,电梯能否安全运行与制动器工作状况密切相关。国家标准GB/T24478-2009《电梯曳引机》第4.2.2.3条规定:制动装置制动响应时间不大于0.5s。在电梯正常工作时序中,当电梯停止运行,驱动器检测到零速信号后,根据设定的制动器闭合延时,当制动器达到制动位置后撤去使能,但当制动器响应时间过长,制动器闭合延时设置未匹配时,则会造成电梯倒拉、溜车现象,造成人员伤亡事故。电梯事故统计分析表明,在用电梯发生冲顶或蹲底的严重安全事故多数来自于电梯制动器失效。因此,制动器的检测也是本领域技术人员研究的重点课题。
现有公开号为107215735A公开了一种电梯制动器制动响应时间的检测方法,该方法利用制动器的制动响应时间为断电信号到电阻应变片的应变最小时刻之间的时间差测量电梯制动器响应时间,制动器的检测技术有了进步,但该检测方法还存在以下不足:
1、该检测装置虽可较方便的安装在鼓式制动器上,但不便于安装在块式制动器、碟式制动器、盘式制动器的制动弹簧上;
2、该方法需要操作人员进行现场操作和读取数据,无法形成历史监测记录。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种安装简便,成本低、通用性强,能够高效检测出电梯制动器制动响应时间退化以及抱闸不同步异常情况的监测方法及监测装置。
本发明所采用的技术方案是,一种基于数据驱动的电梯制动器抱闸响应性能监测方法,包括以下步骤:
(1)数据采集,采集电梯曳引机振动信号Tz1/Tz2和制动器失电抱闸信号TB;
(2)数据上传,将采集的信号Tz1/Tz2/TB上传至数据服务平台;
(3)数据处理,获得抱闸响应平均时间T01、监测周期内的抱闸不同步的最大时间差T02;
(4)数据判定,数据判定包括比较制动器抱闸响应时间、制动器抱闸不同步异常、横向数据分析和纵向数据分析;
(5)合格继续使用或问题停梯维修。
所述步骤1信号采集通过振动传感器布置在电梯曳引机制动器的中心位置进行;
电压信号采集器接入电梯制动器控制回路中,监测制动器线圈电压信号;
制动器抱闸时,振动信号幅值达到最大值,抱闸不同步时会形成两个峰值,采集峰值时刻Tz1 /Tz2,抱闸同步时Tz1 =Tz2;取(Tz1+ Tz2)/2作为抱闸结束时刻;
制动器失电抱闸,电压信号采集器采集到制动器失电状态信号,记录抱闸开始时刻TB;
所述步骤2 GPRS数传模块将实时振动信号和制动器失电状态信号上传至数据服务平台;
所属步骤3 数据服务平台通过数据算法计算获得电梯制动器抱闸响应平均时间T01=(Tz1+ Tz2)/2-TB、监测周期内的抱闸不同步的最大时间差T02=Tz2-Tz1;
所述步骤4 制动器抱闸响应平均时间T01与T标比较,T标=0.5s;
制动器抱闸不同步异常情况的判定,数据服务平台通过数据算法可以得到电梯制动器抱闸不同步的异常情况,输出监测周期内的抱闸不同步的最大时间差T02=Tz2-Tz1,并对异常情况进行判定;
横向数据比较,对相同类型相同参数的电梯进行制动器抱闸响应时间监测后得到的最终制动器的抱闸响应时间T11、T21…Tn1,将T01分别与T11、T21…Tn1进行分析和比较;
纵向数据比较,对电梯周期性监测的制动器抱闸响应时间历史输出数据T11 ,、T21 ,…Tn1 ,,将T01分别与T11 ,、T21 ,…Tn1 ,进行分析和比较;
所述步骤5 制动器响应时间不符合标准性判定、制动器抱闸明显不同步、制动器抱闸响应时间发生明显的退化,则电梯需要立刻停止使用并通知相关人员尽快维修;反之,则电梯可以继续正常使用。
所述制动器抱闸响应时间符合标准性判定中,若T01>T标,则判定制动器抱闸响应时间异常;
所述制动器抱闸不同步异常情况的判定中,令T2=(T12+T22+…Tn2)/n,若T02>1.5T2,则判定制动器抱闸明显不同步;
所述制动器抱闸响应时间横向数据比较中,令T1=( T11+T21+…+Tn1)/n,若T01>1.5T1,则判定制动器抱闸响应时间发生明显的退化;
所述制动器抱闸响应时间纵向数据比较中,令T1 ’=( T11 ,+T21 ,+…+Tn1 ,)/n,若T01>1.5 T1 ’,则判定制动器抱闸响应时间发生明显的退化。
基于数据驱动的电梯制动器抱闸响应性能监测装置,包括,振动传感器、电压信号采集器、数据处理模块和GPRS数传模块;所述振动传感器固定在电梯制动器中心位置,采集电梯制动器开启/闭合时的振动信号;所述电压信号采集器接入电梯制动器控制回路中,振动传感器以及电压信号采集器的信号输出端口分别与数据处理模块进行连接;所述GPRS数传模块与数据处理模块相连;所述电压信号采集器用于采集制动器线圈电压信号;所述数据处理模块用于存储和处理振动信号以及电压信号;所述GPRS数传模块用于将数据处理模块处理所得的数据传至数据服务平台。
本发明的有益效果是,振动传感器只需要固定在电梯制动器中心位置,无需距离和轴同心等安装设置,实现简单安装成本低的有益效果;同时,由于GPRS数传模块将实时振动信号和制动器失电状态信号上传至数据服务平台并通过大数据与过往的横向数据和纵向数据进行可全面分析比较电梯制动器制动响应时间退化以及抱闸不同步异常情况,实现以大数据管理的思维方式对制动器抱闸响应性能的监测。
附图说明
图1是本发明检测装置的结构示意图;
图2是本发明电梯制动器响应性能监测方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明:
如图1和图2所示,本发明一种基于数据驱动的电梯制动器抱闸响应性能监测方法,包括以下步骤:
(1)采集电梯曳引机振动信号Tz1/Tz2和制动器失电抱闸信号TB;
信号采集通过振动传感器布置在电梯曳引机制动器的中心位置进行;
电压信号采集器接入电梯制动器控制回路中,监测制动器线圈电压信号;
制动器抱闸时,振动信号幅值达到最大值,抱闸不同步时会形成两个峰值,采集峰值时刻Tz1 /Tz2,抱闸同步时Tz1 =Tz2;取(Tz1+ Tz2)/2抱闸结束时刻;
电梯停止运行时,制动器失电抱闸,电压信号采集器采集到制动器失电状态信号,记录抱闸开始时刻TB;
(2)数据上传,GPRS数传模块将实时振动信号和制动器失电状态信号上传至数据服务平台;数据处理模块中设置数据监测和上传时间,如,选取每日19时至20时(监测电梯运行高峰时间段)进行监测,并于当日23时上传数据,实现制动器抱闸响应性能的周期性监测;周期性监测为每日固定时间区间的监测,可根据电梯运行高峰时间段进行设定;
(3)数据处理,数据服务平台通过数据算法计算获得电梯制动器抱闸响应平均时间T01=(Tz1+ Tz2)/2-TB、抱闸不同步的最大时间差T02=Tz2-Tz1;
(4)数据判定;数据判定包括比较制动器抱闸响应时间、制动器抱闸不同步异常、横向数据分析和纵向数据分析;
数据服务平台通过数据算法可以得到监测周期内的电梯制动器抱闸响应时间,计算平均值作为最终制动器的抱闸响应时间T01;制动器抱闸响应时间符合标准性判定,依据国家标准GB/T24478-2009《电梯曳引机》规定:制动装置制动响应时间不大于T标=0.5s,将T01与T标进行比较判定;
制动器抱闸不同步异常情况的判定,数据服务平台通过数据算法可以得到电梯制动器抱闸不同步的异常情况,输出监测周期内的抱闸不同步的最大时间差T02=Tz2 -Tz1,并对异常情况进行判定;
横向数据比较,对相同类型相同参数的电梯进行制动器抱闸响应时间监测后得到的最终制动器的抱闸响应时间T11、T21…Tn1,将T01分别与T11、T21…Tn1进行分析和比较;
横向数据分析是对监测周期内的电梯制动器抱闸响应时间,计算平均值作为最终制动器的抱闸响应时间T01;
纵向数据比较,对电梯周期性监测的制动器抱闸响应时间历史输出数据T11 ,、T21 ,…Tn1 ,,将T01分别与T11 ,、T21 ,…Tn1 ,进行分析和比较;
(5)合格继续使用或问题维修。
制动器抱闸响应时间符合标准性判定中,若T01>T标,则判定制动器抱闸响应时间异常;
制动器抱闸不同步异常情况的判定中,令T2=(T12+T22+…Tn2)/n,若T02>1.5T2,则判定制动器抱闸明显不同步;
制动器抱闸响应时间横向数据比较中,令T1=( T11+T21+…+Tn1)/n,若T01> 1.5T1,则判定制动器抱闸响应时间发生明显的退化;
制动器抱闸响应时间纵向数据比较中,令T1 ’=( T11 ,+T21 ,+…+Tn1 ,)/n,若T01> 1.5T1 ’,则判定制动器抱闸响应时间发生明显的退化。
若电梯出现以下情况之一:制动器响应时间不符合标准性判定、制动器抱闸明显不同步、制动器抱闸响应时间发生明显的退化(横向/纵向数据比较),则电梯需要立刻停止使用并通知相关人员尽快维修;反之,则电梯可以继续正常使用。
如图1所示,本发明一种基于数据驱动的电梯制动器抱闸响应性能监测装置,包括,振动传感器、电压信号采集器、数据处理模块和GPRS数传模块;所述振动传感器固定在电梯制动器中心位置,可采用胶粘的形式或者利用磁座吸附于电梯制动器上,采集电梯制动器开启/闭合时的振动信号;所述电压信号采集器接入电梯制动器控制回路中,振动传感器以及电压信号采集器的信号输出端口分别与数据处理模块进行连接;所述GPRS数传模块与数据处理模块相连;所述电压信号采集器用于采集制动器线圈电压信号;所述数据处理模块用于存储和处理振动信号以及电压信号;所述GPRS数传模块用于将数据处理模块处理所得的数据传至数据服务平台。
实施例:
A.数据处理模块中设置数据监测和上传时间,选取每日19时至20时(监测电梯运行高峰时间段)进行监测,并于当日23时上传数据,实现制动器抱闸响应性能的周期性监测。
B.通过监测电梯曳引机振动信号Tz1/Tz2以及制动器失电抱闸信号TB,进行数据上传及处理,得到制动器抱闸响应平均时间T01=0.245s,监测周期内的抱闸不同步的最大时间差T02=0.005s。
C.对该电梯周期性监测的制动器抱闸不同步历史输出数据:0.004s、0.005s、0.006s。
D.横向数据比较,对相同类型相同参数的电梯进行制动器抱闸响应时间监测后得到的最终制动器的抱闸响应时间:0.232s、0.246s、0.250s。
E.纵向数据比较,对该电梯周期性监测的制动器抱闸响应时间历史输出数据:0.243s、0.251s、0.242s。
F.在制动器抱闸响应时间符合标准性判定中,T01=0.245s<0.5s,则判定制动器抱闸响应时间符合标准。
G.在制动器抱闸不同步异常情况的判定中,T2=(0.004+0.005+0.006)/3=0.005s,T02=0.005s< 1.5T2,则判定制动器抱闸未发生明显不同步。
H.在横向数据比较中,T1=(0.232+0.246+0.250)/3=0.243s,T01=0.245s<1.5 T1,则判定制动器抱闸响应时间未发生明显的退化。
I.在纵向数据比较中,T1 ’=( 0.243+0.251+0.242)/3=0.245s,T01< 1.5T1 ’,则判定制动器抱闸响应时间未发生明显的退化。
通过标准值比较以及大数据的横向和纵向比较,判定该电梯制动器响应时间符合标准,制动器抱闸未发生明显不同步,制动器抱闸响应时间未发生明显的退化,该电梯可继续正常使用。
值得指出的是,本发明的保护范围并不局限于上述具体实例方式,根据本发明的基本技术构思,也可用基本相同的结构,可以实现本发明的目的,只要本领域普通技术人员无需经过创造性劳动,即可联想到的实施方式,均属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种基于数据驱动的电梯制动器抱闸响应性能监测方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)数据采集,采集电梯曳引机振动信号对应的峰值时刻Tz1/Tz2和制动器失电抱闸信号对应的抱闸开始时刻TB;
所述信号采集通过振动传感器布置在电梯曳引机制动器的中心位置进行;
电压信号采集器接入电梯制动器控制回路中,监测制动器线圈电压信号;
制动器抱闸时,振动信号幅值达到最大值,抱闸不同步时会形成两个峰值,采集电梯曳引机振动信号对应的峰值时刻Tz1 /Tz2,抱闸同步时Tz1 =Tz2;取(Tz1+ Tz2)/2作为抱闸结束时刻;
制动器失电抱闸,电压信号采集器采集到制动器失电状态信号,记录制动器失电抱闸信号对应的抱闸开始时刻TB;
(2)数据上传,将采集的电梯曳引机振动信号对应的峰值时刻Tz1/Tz2和制动器失电抱闸信号对应的抱闸开始时刻TB上传至数据服务平台;GPRS数传模块将实时振动信号和制动器失电状态信号上传至数据服务平台;
(3)数据处理,获得抱闸响应平均时间T01、监测周期内的抱闸不同步的最大时间差T02;数据服务平台通过数据算法计算获得电梯制动器抱闸响应平均时间T01=(Tz1+ Tz2)/2-TB、监测周期内的抱闸不同步的最大时间差T02=Tz2-Tz1;
(4)数据判定,数据判定包括比较制动器抱闸响应时间、制动器抱闸不同步异常、横向数据分析和纵向数据分析;
制动器抱闸响应平均时间T01与T标比较,T标=0.5s;
制动器抱闸不同步异常情况的判定,数据服务平台通过数据算法可以得到电梯制动器抱闸不同步的异常情况,输出监测周期内的抱闸不同步的最大时间差T02=Tz2-Tz1,并对异常情况进行判定;
横向数据比较,对相同类型相同参数的电梯进行制动器抱闸响应时间监测后得到的最终制动器的抱闸响应时间T11、T21…Tn1,将T01分别与T11、T21…Tn1进行分析和比较;
纵向数据比较,对电梯周期性监测的制动器抱闸响应时间历史输出数据T11 ,、T21 ,…Tn1 ,,将T01分别与T11 ,、T21 ,…Tn1 ,进行分析和比较;
(5)合格继续使用或问题停梯维修;
制动器响应时间不符合标准性判定、制动器抱闸明显不同步、制动器抱闸响应时间发生明显的退化,则电梯需要立刻停止使用并通知相关人员尽快维修;反之,则电梯可以继续正常使用。
2.根据权利要求1所述的基于数据驱动的电梯制动器抱闸响应性能监测方法,其特征在于,所述制动器抱闸响应时间符合标准性判定中,若T01>T标,则判定制动器抱闸响应时间异常;
所述制动器抱闸不同步异常情况的判定中,令T2=(T12+T22+…Tn2)/n,若T02>1.5T2,则判定制动器抱闸明显不同步;
所述制动器抱闸响应时间横向数据比较中,令T1=( T11+T21+…+Tn1)/n,若T01> 1.5T1,则判定制动器抱闸响应时间发生明显的退化;
所述制动器抱闸响应时间纵向数据比较中,令T1 ’=( T11 ,+T21 ,+…+Tn1 ,)/n,若T01> 1.5T1 ’,则判定制动器抱闸响应时间发生明显的退化。
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GR01 | Patent grant | ||
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