CN110562812B - 设备运行过程分段方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种设备运行过程分段方法，所述方法包括：获取设备在设定方向上运行的加速度数据；根据在设定方向上所采集到的加速度数据，获取其中一个运行动作的加速度数据，形成对应运行动作的加速度数据区域；根据一个动作的加速度数据区域中的加速度数据，将一个动作的加速度数据区域分为若干分段；获取加速度数据区域中加速度的变化速度低于设定值的区域作为分段区域，在一分段区域中生成一分段节点；根据获取的若干分段节点，将相邻分段节点之间的区域作为一个分段，从而形成若干分段。本发明提出的设备运行过程分段方法，可根据设备运行过程中的加速度数据对设备运行过程进行分析，得到设备运行的各个阶段以及各个阶段的加速度数据。

Description

设备运行过程分段方法

技术领域

本发明属于自动化设备技术领域，涉及一种设备运行分析方法，尤其涉及一种设备运行过程分段方法。

背景技术

电梯是现代高层建筑中最常用的一种垂直运输交通工具，它节省了人们的时间和体力，为日常生活提供了方便。电梯作为一种与大众生命安全密切相关的特种设备，其安全运行越来越受到社会的关注。但由于电梯结构复杂，因此要保证电梯安全可靠的运行，检测其运行状态和故障情况成为电梯管理、维护和安全运行的迫切需要。

根据中国产业信息网统计，目前，中国是全球最大的电梯成产国和消费国，也是最大的电梯出口国。2017年我国新增电梯81万台，全国电梯保有量为562.7万台。

我国电梯行业在经历了70年的发展后，目前已经颇具规模。在未来，整个行业将呈现出以下的发展趋势：

（1）国产电梯将逐步扩大市场份；（2）电梯维护保修市场将逐步规范并扩大；（3）电梯监管将实现智能化。

目前国内已经有一些企业研发出了多款远程监控***，物业、电梯运营公司、政府部门可以在远程实时监控电梯的状态，发现异常情况，可以及时获取相关信息；但由于这些***均是基于GPRS/GSM或3G/4G等无线网络基础，因此普遍存在着以下缺点：

a、***采集的电梯实时运行信息是通过移动、联通或电信等无线通讯网络实现传输，故数据流量相当大，加之无线网络运营商的收费是按流量收费，使这种电梯远程监控***的运营成本高居不下，无法实现24小时不间断监控。

b、功能简单，无数据库管理功能，只能进行简单的电梯运行状态监控，无维保质量管理监控功能，不能进行电梯故障的早期预警。

c、***兼容性差，只能针对少数梯种进行布控，且不能精确地对电梯故障进行分析、判断，无法准确给出电梯具体故障部位。

现有监测方式通常是通过安装于电梯中的摄像头，或者通过接收电梯内发送的报警信号了解电梯内的状况；无法预判电梯故障。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的电梯等设备异常识别方式，以便克服现有电梯等设备监测方式存在的上述缺陷。

发明内容

本发明提供一种设备运行过程分段方法，可根据设备运行过程中的加速度数据对设备运行过程进行分析，得到设备运行的各个阶段以及各个阶段的加速度数据；以便后续跟进各个阶段的不同特征进行识别判断。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：

一种设备运行过程分段方法，所述设备运行过程分段方法包括：

步骤1、获取设备在设定方向上运行的加速度数据；

步骤2、根据在设定方向上所采集到的加速度数据，获取其中一个运行动作的加速度数据，形成对应运行动作的加速度数据区域；

步骤3、根据一个动作的加速度数据区域中的加速度数据，将一个动作的加速度数据区域分为若干分段；具体包括：

获取加速度数据区域中加速度的变化率低于设定值的区域作为分段区域，在一个分段区域中生成一个或两个分段节点；一个动作的加速度数据区域的两个端点也分别作为分段节点；

根据获取的若干分段节点，将相邻分段节点之间的区域作为一个分段，从而形成若干分段。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤3中，在一个分段区域中生成两个分段节点的方式为，在分段区域的两端分别生成分段节点。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤3中，还包括数据平滑处理步骤，使用低通滤波平滑数据，消除采集到的加速度数据的波动。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤3中，获取加速度数据区域中加速度信号曲线中的波峰及波谷；同时获取加速度数据区域中加速度数据小于设定阈值的加速度数据区段，一个加速度数据区段作为一个分段节点；

获取的加速度信号的各波峰、各波谷以及各加速度数据区段作为分段的节点，相邻节点之间的数据作为加速度数据的分段数据。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤3包括步骤31：设备开关门区域寻找步骤；所述步骤31包括：

步骤311：找出设定轴所有加速度信号曲线中的波峰波谷，找到波峰与波谷之间距离小于设定个数采样点的波峰与波谷，将对应的波峰、波谷及其之间的加速度信号作为一次开门或关门组合内的部分数据，将该部分数据作为第一批加速度信号；开门组合为波峰-波谷或波谷-波峰，关门组合为波谷-波峰或波峰-波谷；

步骤312：计算所述第一批加速度信号的信号值中位数y，将其作为第三标准线，做第一标准线平行于时间轴值大小为y+c，第二标准线值大小为y+d,第四标准线为y-d，第五标准线为y-c，第一标准线和第五标准线用于过滤极值点；通过第二标准线确定波峰的起点，并向前取N个点作为开门起始点，通过第四标准线确定波谷的终止点，并向后取M个点作为关门结束点；从开门起始点到关门结束点之间的区域为暂定开关门区域；其中，N个点包含开门前短时间的信号值，M个点包含关门后短时间的信号点；其中,c、d为设定值。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤31还包括步骤313：由于设备门存在重开门，步骤32获得的暂定开关门区域并不一定是完整的一次门机开启-完全闭合的过程，将所有暂定开关门区域有重合或相隔时间过近的合并，得到真实的开关门区域。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤3包括步骤32：设备开关门运行过程分段步骤；所述步骤32包括：

步骤321：计算设备开关门运行区域内每一点的加加速度；

步骤322：在时间轴上识别计算出加加速度值小于设定值的所有区域段，得到若干区域段，包括：门机启动区、若干加加速度变化间隔区域、门机停止区；其中，若干加加速度变化间隔区域至少包括第一加加速度变化间隔区域、第二加加速度变化间隔区域，第一加加速度变化间隔区域、第二加加速度变化间隔区域之间的曲线与加速度中位线之间形成交点；

步骤323：根据步骤322所得门机启动区、门机停止区、若干加加速度变化间隔区域以及所述交点将整个运行曲线划分成若干段。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤3包括步骤S31：设备上下行区域寻找步骤；所述步骤S31包括：

步骤S311、找到对应加速度数据段数据的中位数x1，作为加速度曲线图中的第三标准线，x1+e为第二标准线，x1+f为第一标准线；其中，e、f为设定值；

步骤S312、倘若在第一标准线和第二标准线之间出现连续的至少设定个点，则认为有一个波峰或波谷在此处出现，记这个连续段的第一个点为A，最后一个点为B；

步骤S313、对A、B两点求对应斜率kA、kB，用相似度kA=(data[A]-x1)/d和kB=(x1-data[B])/d求得d，得出波峰或波谷应开始于A点之前第几个点结束于B点之后第几个点；其中，data[A]代表A点的数据值，d代表与A、B距离的点的数量；kA、kB分别由A点、B点向前或向后第i个点的值与A，B点的差除以i得到，其中，i为设定值；

步骤S314、获取所有波峰、波谷后，若出现两个相邻同向波峰，则认定两个波峰属于两个单次上下行运行曲线；若连续段中点的数量大于设定阈值的平稳数据段的两段波峰，则认定属于两个单次上下行运行曲线,将一个连续数据段的波峰与相邻的位于其后面一个波谷组合。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤3包括步骤S32：设备上下行运行过程分段步骤；所述步骤S32包括：

步骤S321：计算一个上行或下行运行动作中对应区域的每一点的加加速度；

步骤S322：在一个运行动作对应加速度曲线时间轴上识别计算出加加速度值小于设定值的所有区域段，过滤启动、停止区域段，得到3个区域段，分别为匀加速段、匀速段及匀减速度段；

步骤S323：依据步骤S322得到的区域段将整段区域划分为7段，依此为加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段、减减速段；其中，加加速段为加速度增大的加速时段，减加速段为加速度减小的加速时段，匀加速段为加速度不变的加速时段，加减速段为加速度增大的减速时段，减减速段为加速度减小的减速时段。

本发明的有益效果在于：本发明提出的设备运行过程分段方法，可根据设备运行过程中的加速度数据对设备运行过程进行分析，得到设备运行的各个阶段以及各个阶段的加速度数据；以便后续跟进各个阶段的不同特征进行识别判断。

本发明方法可用于设备运行异常判断方法，可根据设备（如电梯）的运行情况获取其加速度数据，而后能根据加速度数据判断设备（如电梯）运行是否有异常情况（如电梯开关门被异物卡住，导致开关门时间变长，本发明可判断该异常情况），能判断设备故障，同时可以发现可能引发设备故障的异常情况，有效保障设备使用安全。

附图说明

图1为本发明一实施例中设备运行过程分段方法的流程图。

图2为本发明一实施例中电梯上下行过程中加速度曲线及标准线示意图。

图3为本发明一实施例中电梯开关门过程中加速度曲线分段示意图。

图4为本发明一实施例中电梯上下行过程中速度及加速度曲线示意图。

图5为本发明一实施例中电梯开门或关门过程中速度及加速度曲线示意图。

图6为本发明一实施例中开门区域分段示意图。

图7为本发明一实施例中上行区域分段示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

该部分的描述只针对几个典型的实施例，本发明并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。

在说明书中，“一个运行动作”指设备运行过程中的一个动作，如可以是一次上行或下行的动作，可以是一次开门动作或一次关门动作，也可以是一次开关门动作。

本发明揭示一种设备运行过程分段方法，图1为本发明一实施例中设备运行过程分段方法的流程图；请参阅图1，在本发明的一实施例中，所述设备运行过程分段方法包括：

【步骤1】获取设备在设定方向上运行的加速度数据；

【步骤2】根据在设定方向上所采集到的加速度数据，获取其中一个运行动作的加速度数据，形成对应运行动作的加速度数据区域；

【步骤3】根据一个动作的加速度数据区域中的加速度数据，将一个动作的加速度数据区域分为若干分段。具体包括：获取加速度数据区域中加速度的变化速度低于设定值的区域作为分段区域，在一个分段区域中生成一个或两个分段节点；一个动作的加速度数据区域的两个端点也分别作为分段节点；根据获取的若干分段节点，将相邻分段节点之间的区域作为一个分段，从而形成若干分段。

在本发明的一实施例中，所述步骤3中，在一个分段区域中生成一个分段节点的方式为，在分段的中部生成分段节点。在本发明的另一实施例中，在一个分段区域中生成两个分段节点的方式为，在分段区域的两端分别生成分段节点。

在本发明的一实施例中，所述步骤3还包括数据平滑处理步骤，使用低通滤波平滑数据，消除采集到的加速度数据的波动。

在本发明的一实施例中，所述步骤3中，获取加速度数据区域中加速度信号曲线中的波峰及波谷；同时获取加速度数据区域中加速度数据小于设定阈值的加速度数据区段，一个加速度数据区段作为一个分段节点。获取的加速度信号的各波峰、各波谷以及各加速度数据区段作为分段的节点，相邻节点之间的数据作为加速度数据的分段数据。

在本发明的一实施例中，所述方法还包括步骤4：获取各个分段的加速度数据。

图5为本发明一实施例中电梯开关门过程中速度及加速度曲线示意图；请参阅图5，在本发明的一实施例中，开关门过程中的速度及加速度的情况如图5所示。

在本发明的一实施例中，所述步骤3包括步骤31：设备开关门区域寻找步骤；所述步骤31包括：

步骤311：找出设定轴所有加速度信号曲线中的波峰波谷，找到波峰与波谷之间距离小于设定个数采样点的波峰与波谷，将对应的波峰、波谷及其之间的加速度信号作为一次开门或关门组合内的部分数据，将该部分数据作为第一批加速度信号；开门组合为波峰-波谷或波谷-波峰，关门组合为波谷-波峰或波峰-波谷；

步骤312：计算所述第一批加速度信号的信号值中位数y，将其作为第三标准线，做第一标准线平行于时间轴值大小为y+c，第二标准线值大小为y+d,第四标准线为y-d，第五标准线为y-c，第一标准线和第五标准线用于过滤极值点；通过第二标准线确定波峰的起点，并向前取N个点作为开门起始点，通过第四标准线确定波谷的终止点，并向后取M个点作为关门结束点；从开门起始点到关门结束点之间的区域为暂定开关门区域；其中，N个点包含开门前短时间的信号值，M个点包含关门后短时间的信号点；其中,c、d为设定值。

在本发明的一实施例中，所述步骤31还包括步骤313：由于设备门存在重开门，步骤32获得的暂定开关门区域并不一定是完整的一次门机开启-完全闭合的过程，将所有暂定开关门区域有重合或相隔时间过近的合并，得到真实的开关门区域。

图3为本发明一实施例中电梯开关门过程中加速度曲线分段示意图；请参阅图3，在本发明的一实施例中，先找出电梯开关门曲线的中位数y1，截取的4条标准线分别为y1+400，y1+10，y1-10，y1-400，连续5点及以上在标准线1、标准线2之间或标准线4、标准线5之内则截取这段连续的在区域内的曲线。然后，寻找波峰波谷组合组成一次完整的开关门曲线，具体实施如下：首先判断开关门曲线是由向上波峰还是向下波谷开始的。因开关门的曲线受上下行干扰较大（加速度传感器相对与电梯会有一定程度上的偏斜，电梯上下行时Y轴也会受其影响产生波动），由一段非上下行区间的开关门直接确定开始的波峰方向具有偶然性，故以多段非上下行区间的第一个波峰走向统计，频数多的为实际开关门开始波峰。以图3为例，截取的波峰顺序为，开始时的向上波峰，向下波谷（在本方法中视在标准线4、标准线5之内的整段为一个波谷），向上波峰。因此在一段包id连续的数据中截取所有的波峰、波谷后，每两个相邻的波峰波谷方向为向上向下则为开始端，向下向上则为结束端。将最近的两个开始端和结束端组成一段开关门曲线，也有两个规则判异：①两个异向波峰之间距离（如图3点A到点B，和点C到点D）不得超过100个点，②两个同向波的距离不超过4000个点（如图3点A到点D）；异常数据予以舍弃。

上述步骤得到了完整的开关门曲线，还需要将开门关门分为具体的开门和关门曲线。还是以图3为例，以上步骤后可得到若干条如同图3的曲线。由于电梯门存在重开门，所述暂定开关门区域获取子单元获得的暂定开关门区域并不一定是完整的一次门机开启-完全闭合的过程，所述真实电梯开关门区域获取子单元将所有暂定开关门区域有重合或相隔时间过近的合并，得到真实的电梯开关门区域。

在本发明的一实施例中，所述步骤3包括步骤32：设备开关门运行过程分段步骤；所述步骤32包括：

步骤321：计算设备开关门运行区域内每一点的加加速度；

步骤322：在时间轴上识别计算出加加速度值小于设定值的所有区域段，得到若干区域段，包括：门机启动区、若干加加速度变化间隔区域、门机停止区；其中，若干加加速度变化间隔区域至少包括第一加加速度变化间隔区域、第二加加速度变化间隔区域，第一加加速度变化间隔区域、第二加加速度变化间隔区域之间的曲线与加速度中位线之间形成交点；

步骤323：根据步骤322所得门机启动区、门机停止区、若干加加速度变化间隔区域以及所述交点将整个运行曲线划分成若干段。

以上步骤已大致截取出电梯所有的开门和关门的曲线，接下来需要在此基础上对曲线做精确划分。在本发明的一实施例中，判断原则为：电梯静止情况下加速度传感器返回的数据是一个有规律的振荡曲线，在经过低通滤波后会趋于平稳，在这种情况下，如果出现连续多点相邻数据点之差大于阈值，即不再平稳，就认为电梯门处于运动状态。在本发明的一实施例中，计算连续10个点每相邻两点加速度的差值，若存在1个差值超过阈值0.1就认为电梯处于运行状态（因为电梯开关门过程中存在短时间匀速以及加加速度方向变化，可能出现少数加加速度值小于阈值的情况）。由于曲线的振荡无法完全消除，在该步骤一般会将通过上述步骤得到的开门或关门曲线，截取成数段数据，取最长（即包含数据点最多）的一段作为精确的开（关）门数据曲线。

图6为本发明一实施例中开门区域分段示意图；请参阅图6，在本发明的一实施例中，被标记段分别为门机启动区、第一换速区，第二换速区，第三换速区（波峰），第四换速区（波谷），第五换速区，第六换速区，门机停止区。中间点为波峰波谷之间曲线与中位线的交点。

在本发明的一实施例中，步骤31中，加速度数据包括多个离散数据点的加速度数据，多个离散数据点的加速度数据拟合成加速度曲线；根据加速度曲线获取波峰曲线及波谷曲线；将一个波峰曲线及对应的波谷曲线认定为一个动作单元，将至少一个动作单元作为一个运行动作。

在本发明的一实施例中，步骤32中，加速度数据包括多个离散数据点的加速度数据，多个离散数据点的加速度数据拟合成加速度曲线；获取加速度曲线中各关键点的曲线斜率，以及各关键点的加速度值；若曲线斜率的正负值变化或者加速度值的正负值发生变化，则将发生变化的点作为分段节点；其中，正负值的变化包括正值、零、负值之间的任意变化。

在本发明的一实施例中，步骤32中指出的一个运行动作，可以是一次上行或下行的动作，也可以是一次开门或/和关门的动作；可以根据需要自由设定。在本发明的一些实施例中，一个运行动作可以是一次上行的动作，可以是一次下行的动作，也可以是一次开门及关门这种组合的动作。

在本发明的一实施例中，步骤32中，获取加速度曲线中各关键点的曲线斜率，以及各关键点的加速度值；若曲线斜率的正负值变化或者加速度值的正负值发生变化，则将发生变化的点作为分段节点；其中，正负值的变化包括正值、零、负值之间的任意变化。

图4为本发明一实施例中电梯上下行过程中速度及加速度曲线示意图；请参阅图4，在本发明的一实施例中，电梯上下行过程中速度及加速度的情况如图4所示。

在本发明的一实施例中，所述步骤3包括步骤S31：设备上下行区域寻找步骤；所述步骤S31包括：

步骤S311、找到对应加速度数据段数据的中位数x1，作为加速度曲线图中的第三标准线，x1+e为第二标准线，x1+f为第一标准线；其中，e、f为设定值；在本发明的一实施例中，e=20，f=160，单位为LSB。

步骤S312、倘若在第一标准线和第二标准线之间出现连续的至少设定个点（在本发明的一实施例中，可设定至少10个点），则认为有一个波峰或波谷在此处出现，记这个连续段的第一个点为A，最后一个点为B；

步骤S313、对A、B两点求对应斜率kA、kB，用相似度kA=(data[A]-x1)/d和kB=(x1-data[B])/d求得d，得出波峰或波谷应开始于A点之前第几个点结束于B点之后第几个点；其中，data[A]代表A点的数据值，d代表与A、B距离的点的数量；kA、kB分别由A点、B点向前或向后第i个点的值与A，B点的差除以i得到，其中，i为设定值；在本发明的一实施例中，i=5；

步骤S314、获取所有波峰、波谷后，若出现两个相邻同向波峰，则认定两个波峰属于两个单次上下行运行曲线；若连续段中点的数量大于设定阈值（在本发明的一实施例中，设定阈值可选择1500，当然也可以是其他阈值，如500、2000、3000等等）的平稳数据段的两段波峰，则认定属于两个单次上下行运行曲线,将一个连续数据段的波峰与相邻的位于其后面一个波谷组合。

图2为本发明一实施例中电梯上下行过程中加速度曲线及标准线示意图；在本发明的一实施例中，步骤S31中，电梯平滑后的向上运行单次加速度曲线如图2所示，它表示了电梯从静止，向X轴正方向加速，匀速，向X轴正方向减速的过程。向下运行的单次加速度曲线近似于由图2上下翻转的曲线。为了能够在连续的数据段中找到上下行单次运行曲线，需找出朝上或者朝下的波峰，再利用两个规则对波峰进行组合。以找一个向上的波峰为例，首先找到此数据段数据的中位数x1，作为图2中的标准线3，x1+20 LSB为线2，x1+160 LSB为标准线1。倘若出现连续的10点以上在标准线1和2之间则认为有一个向上的波在此处出现，记这个连续段的第一个点为A，最后一个点为B。然后对A，B两点求斜率kA,kB，用相似度kA=(data[A]-x1)/d和kB=(x1-data[B])/d求d得出波峰应开始于A点之前第几个点结束于B点之后第几个点。其中data[A]代表A点的数据值，d代表与A，B距离的点的数量。kA,kB可由A，B点向前或向后第5个点的值与A，B点的差除以5得到。以此方式找出所有波峰后，以规则①两个相邻同向波峰必定属于两个单次上下行运行曲线,②点的数量大于1500个的平稳数据段的两端波峰必定属于两个单次上下行运行曲线,将一个连续数据段的波峰两两组合，能识别出绝大部分的数据段。但连续数据段中也会有数据失误比如认为是一段上下行曲线的两个波峰是同向的。在此情况下默认为第一个波峰为异常数据予以舍弃，第二个波峰与后面的波峰相结合。

图7为本发明一实施例中上行区域分段示意图；请参阅图7，在本发明的一实施例中，所述步骤3包括步骤S32：设备上下行运行过程分段步骤；所述步骤S32包括：

步骤S321：计算一个上行或下行运行动作中对应区域的每一点的加加速度；

步骤S322：在一个运行动作对应加速度曲线时间轴上识别计算出加加速度值小于设定值的所有区域段，过滤启动、停止区域段，得到3个区域段，分别为匀加速段、匀速段及匀减速度段；

步骤S323：依据步骤S322得到的区域段将整段区域划分为7段，依此为加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段、减减速段；其中，加加速段为加速度增大的加速时段，减加速段为加速度减小的加速时段，匀加速段为加速度不变的加速时段，加减速段为加速度增大的减速时段，减减速段为加速度减小的减速时段。

在本发明的一实施例中，被标记的点为加加速度值小于0.05m/s2的所有区域段，图6、图7均为经过低通滤波处理后的数据曲线。

在本发明的一实施例中，步骤S32中，判断设备上行或下行的方式为；若一次运行动作加速度信号起始变化方向与设备静止时加速度方向同向，则判断设备上行，反之判断设备下行。

综上所述，本发明提出的设备运行过程分段方法，可根据设备运行过程中的加速度数据对设备运行过程进行分析，得到设备运行的各个阶段以及各个阶段的加速度数据；以便后续跟进各个阶段的不同特征进行识别判断。

本发明方法可用于设备运行异常判断方法，可根据设备（如电梯）的运行情况获取其加速度数据，而后能根据加速度数据判断设备（如电梯）运行是否有异常情况（如电梯开关门被异物卡住，导致开关门时间变长，本发明可判断该异常情况），能判断设备故障，同时可以发现可能引发设备故障的异常情况，有效保障设备使用安全。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (8)

1.一种设备运行过程分段方法，其特征在于，所述设备运行过程分段方法包括：

步骤1、获取设备在设定方向上运行的加速度数据；

步骤2、根据在设定方向上所采集到的加速度数据，获取其中一个运行动作的加速度数据，形成对应运行动作的加速度数据区域；

步骤3、根据一个动作的加速度数据区域中的加速度数据，将一个动作的加速度数据区域分为若干分段；具体包括：

获取加速度数据区域中加速度的变化率低于设定值的区域作为分段区域，在一个分段区域中生成一个或两个分段节点；一个动作的加速度数据区域的两个端点也分别作为分段节点；

根据获取的若干分段节点，将相邻分段节点之间的区域作为一个分段，从而形成若干分段；

所述步骤3包括步骤31：设备开关门区域寻找步骤；所述步骤31包括：

步骤311：找出设定轴所有加速度信号曲线中的波峰波谷，找到波峰与波谷之间距离小于设定个数采样点的波峰与波谷，将对应的波峰、波谷及其之间的加速度信号作为一次开门或关门组合内的部分数据，将该部分数据作为第一批加速度信号；开门组合为波峰-波谷或波谷-波峰，关门组合为波谷-波峰或波峰-波谷；

步骤312：计算所述第一批加速度信号的信号值中位数y，将其作为第三标准线，做第一标准线平行于时间轴值大小为y+c，第二标准线值大小为y+d,第四标准线为y-d，第五标准线为y-c，第一标准线和第五标准线用于过滤极值点；通过第二标准线确定波峰的起点，并向前取N个点作为开门起始点，通过第四标准线确定波谷的终止点，并向后取M个点作为关门结束点；从开门起始点到关门结束点之间的区域为暂定开关门区域；其中，N个点包含开门前短时间的信号值，M个点包含关门后短时间的信号点；其中,c、d为设定值。

2.根据权利要求1所述的设备运行过程分段方法，其特征在于：

所述步骤3中，在一个分段区域中生成两个分段节点的方式为，在分段区域的两端分别生成分段节点。

3.根据权利要求1所述的设备运行过程分段方法，其特征在于：

所述步骤3中，还包括数据平滑处理步骤，使用低通滤波平滑数据，消除采集到的加速度数据的波动。

4.根据权利要求1所述的设备运行过程分段方法，其特征在于：

所述步骤3中，获取加速度数据区域中加速度信号曲线中的波峰及波谷；同时获取加速度数据区域中加速度数据小于设定阈值的加速度数据区段，一个加速度数据区段作为一个分段节点；

获取的加速度信号的各波峰、各波谷以及各加速度数据区段作为分段的节点，相邻节点之间的数据作为加速度数据的分段数据。

5.根据权利要求1所述的设备运行过程分段方法，其特征在于：

所述步骤31还包括步骤313：由于设备门存在重开门，步骤32获得的暂定开关门区域并不一定是完整的一次门机开启-完全闭合的过程，将所有暂定开关门区域有重合或相隔时间过近的合并，得到真实的开关门区域。

6.根据权利要求1或5所述的设备运行过程分段方法，其特征在于：

所述步骤3包括步骤32：设备开关门运行过程分段步骤；所述步骤32包括：

步骤321：计算设备开关门运行区域内每一点的加加速度；

步骤322：在时间轴上识别计算出加加速度值小于设定值的所有区域段，得到若干区域段，包括：门机启动区、若干加加速度变化间隔区域、门机停止区；其中，若干加加速度变化间隔区域至少包括第一加加速度变化间隔区域、第二加加速度变化间隔区域，第一加加速度变化间隔区域、第二加加速度变化间隔区域之间的曲线与加速度中位线之间形成交点；

步骤323：根据步骤322所得门机启动区、门机停止区、若干加加速度变化间隔区域以及所述交点将整个运行曲线划分成若干段。

7.根据权利要求1所述的设备运行过程分段方法，其特征在于：

所述步骤3包括步骤S31：设备上下行区域寻找步骤；所述步骤S31包括：

步骤S311、找到对应加速度数据段数据的中位数x1，作为加速度曲线图中的第三标准线，x1+e为第二标准线，x1+f为第一标准线；其中，e、f为设定值；

步骤S312、倘若在第一标准线和第二标准线之间出现连续的至少设定个点，则认为有一个波峰或波谷在此处出现，记这个连续段的第一个点为A，最后一个点为B；

步骤S313、对A、B两点求对应斜率kA、kB，用相似度kA=(data[A]-x1)/d和kB=(x1-data[B])/d求得d，得出波峰或波谷应开始于A点之前第几个点结束于B点之后第几个点；其中，data[A]代表A点的数据值，d代表与A、B距离的点的数量；kA、kB分别由A点、B点向前或向后第i个点的值与A，B点的差除以i得到，其中，i为设定值；

步骤S314、获取所有波峰、波谷后，若出现两个相邻同向波峰，则认定两个波峰属于两个单次上下行运行曲线；若连续段中点的数量大于设定阈值的平稳数据段的两段波峰，则认定属于两个单次上下行运行曲线,将一个连续数据段的波峰与相邻的位于其后面一个波谷组合。

8.根据权利要求1或7所述的设备运行过程分段方法，其特征在于：

所述步骤3包括步骤S32：设备上下行运行过程分段步骤；所述步骤S32包括：

步骤S321：计算一个上行或下行运行动作中对应区域的每一点的加加速度；

步骤S322：在一个运行动作对应加速度曲线时间轴上识别计算出加加速度值小于设定值的所有区域段，过滤启动、停止区域段，得到3个区域段，分别为匀加速段、匀速段及匀减速度段；

步骤S323：依据步骤S322得到的区域段将整段区域划分为7段，依此为加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段、减减速段；其中，加加速段为加速度增大的加速时段，减加速段为加速度减小的加速时段，匀加速段为加速度不变的加速时段，加减速段为加速度增大的减速时段，减减速段为加速度减小的减速时段。

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