一種電梯在線安全檢測(cè)預(yù)警裝置及其檢測(cè)預(yù)警方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電梯檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種電梯在線安全檢測(cè)預(yù)警裝置及其檢測(cè) 預(yù)警方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國(guó)家城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略實(shí)施和土地資源的緊缺，高層建筑的增多，人們對(duì)電梯的依 賴程度越來(lái)越高，電梯已成為現(xiàn)代社會(huì)生活不可或缺的公共交通運(yùn)輸工具之一，電梯的安 全性也日益成為民眾關(guān)注的焦點(diǎn)。電梯在其最繁忙時(shí)，每小時(shí)起制動(dòng)可達(dá)200余次，如此頻 繁動(dòng)作的運(yùn)輸工具，僅靠檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)定期或不定期的監(jiān)測(cè)，以及維保單位15天一次的維保難 以確保其安全性，因?yàn)槔袡z驗(yàn)和定期維保只能檢測(cè)當(dāng)時(shí)的電梯狀況，而在日常運(yùn)行中發(fā) 生的故障和安全隱患并無(wú)法完全檢測(cè)出來(lái)。另外，檢驗(yàn)和維保的人員的專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)操 守等主觀因素也會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果。因此，需要一種可以長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的監(jiān)控設(shè)備來(lái)檢測(cè)電 梯運(yùn)行狀況。
[0003] 目前，電梯監(jiān)控設(shè)備以電梯故障或事故發(fā)生后報(bào)警的方式為主，這種方式雖然可 以主動(dòng)報(bào)警，提高事后救援效率，但卻以乘梯人員人身安全受到威脅為代價(jià)。也有一些事前 主動(dòng)預(yù)警技術(shù)，試圖在故障或事故發(fā)生前進(jìn)行警示，但是，至今國(guó)內(nèi)外關(guān)于電梯曳引機(jī)、電 梯轎廂振動(dòng)和噪聲的預(yù)警和故障判斷沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，由于電梯品牌、型號(hào)、安裝和老化程度 等原因也無(wú)法建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，檢測(cè)參數(shù)的正常范圍無(wú)法通過標(biāo)準(zhǔn)去規(guī)定。另外，現(xiàn)有的事前 主動(dòng)預(yù)警技術(shù)需要事先建立好正?；蚬收蠘颖緮?shù)據(jù)作為判斷依據(jù)，但是這些樣本數(shù)據(jù)隨著 電梯老化程度、維保狀況、載荷大小等情況不斷在變化，因此這些樣本長(zhǎng)期使用必然會(huì)引起 誤判或漏判，而且針對(duì)每部電梯樣本數(shù)據(jù)的建立也要消耗大量人力、物力、財(cái)力和時(shí)間，實(shí) 施難度很大。另外，為了避免誤判或漏判就需要對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，這又會(huì)帶來(lái)資源的消 耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的首要目的在于提供一種能夠大大降低電梯故障誤判或漏判的概率，提高 電梯在長(zhǎng)期使用下的預(yù)警可靠性和準(zhǔn)確性的電梯在線安全檢測(cè)預(yù)警裝置。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種電梯在線安全檢測(cè)預(yù)警裝置， 包括轎廂預(yù)警裝置和機(jī)房預(yù)警裝置，所述轎廂預(yù)警裝置由第一傳感單元、第一采集單元、第 一處理單元和第一近距離通信單元組成，所述機(jī)房預(yù)警裝置由第二傳感單元、第二采集單 元、第二處理單元、第二近距離通信單元和遠(yuǎn)程通信網(wǎng)關(guān)組成，第一近距離通信單元和第二 近距離通信單元之間無(wú)線通訊，第二處理單元通過遠(yuǎn)程通信網(wǎng)關(guān)與遠(yuǎn)程平臺(tái)遠(yuǎn)程通訊。
[0006] 所述第一傳感單元由轎廂三維振動(dòng)傳感器、井道噪聲傳感器、門機(jī)負(fù)載電流傳感 器、平層開關(guān)、基站開關(guān)和轎門開關(guān)組成，轎廂三維振動(dòng)傳感器、井道噪聲傳感器、門機(jī)負(fù)載 電流傳感器、平層開關(guān)、基站開關(guān)和轎門開關(guān)的輸出端均與第一采集單元的輸入端相連，第 一采集單元的輸出端與第一處理單元的輸入端相連，第一處理單元與第一近距離通信單元 雙向通訊。
[0007] 所述第二傳感單元由曳引機(jī)三維振動(dòng)傳感器、曳引機(jī)噪聲傳感器、曳引機(jī)閘瓦溫 度傳感器和控制柜溫度傳感器組成，三維振動(dòng)傳感器、曳引機(jī)噪聲傳感器、曳引機(jī)閘瓦溫度 傳感器和控制柜溫度傳感器的輸出端均與第二采集單元的輸入端相連，第二采集單元的輸 出端與第二處理單元的輸入端相連，第二處理單元分別與第二近距離通信單元、遠(yuǎn)程通信 網(wǎng)關(guān)雙向通訊。
[0008] 所述轎廂三維振動(dòng)傳感器采用水平固定安裝在轎廂外頂部的三維振動(dòng)傳感器，所 述井道噪聲傳感器采用固定安裝在轎廂外頂部的噪聲傳感器，所述門機(jī)負(fù)載電流傳感器采 用套掛在轎廂門機(jī)供電線路上的開合式霍爾電流傳感器，所述平層開關(guān)采用一對(duì)干簧管， 該對(duì)干簧管采用上、下對(duì)齊水平固定的方式安裝在轎廂外頂部且與井道導(dǎo)軌垂直、與垂直 固定在導(dǎo)軌上的磁條有效感應(yīng)，所述基站開關(guān)采用U型光電開關(guān)，其水平固定在轎廂外頂 部且與垂直固定在電梯基準(zhǔn)層的擋板有效感應(yīng)，所述轎門開關(guān)采用分別固定在轎門門頭 開、合處的兩個(gè)磁感應(yīng)開關(guān)，且均與轎門上固定的磁塊有效感應(yīng)；所述第一處理單元采用基 于Linux操作系統(tǒng)的ARM9處理器，所述第一近距離通信單元采用ZigBee模塊。
[0009] 所述曳引機(jī)三維振動(dòng)傳感器采用水平固定安裝在曳引機(jī)機(jī)座上的三維振動(dòng)傳感 器，所述曳引機(jī)噪聲采用固定在曳引機(jī)旁側(cè)的噪聲傳感器，所述曳引機(jī)閘瓦溫度采用固定 在閘瓦旁側(cè)的溫度傳感器，所述控制柜溫度傳感器采用固定在柜體內(nèi)的溫度傳感器；所 述第二處理單元采用基于Linux操作系統(tǒng)的ARM9處理器，所述第二近距離通信單元采用 ZigBee模塊，所述遠(yuǎn)程通信網(wǎng)關(guān)采用GPRS DTU模塊。
[0010] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種電梯在線安全檢測(cè)預(yù)警裝置的檢測(cè)預(yù)警方法，該 方法包括下列順序的步驟：
[0011] (1)獲取電梯狀態(tài)的一個(gè)特征參數(shù)的采集數(shù)據(jù)；
[0012] (2)提取一次連續(xù)電梯啟停過程中該特征參數(shù)的極大值M1，判斷是否生成預(yù)警閾 值Tl，若未生成該項(xiàng)參數(shù)的預(yù)警閾值Tl，則將Ml添加進(jìn)數(shù)據(jù)樣本庫(kù)Dl，接著判斷數(shù)據(jù)樣本 庫(kù)Dl中的樣本數(shù)量是否達(dá)到設(shè)定個(gè)數(shù)Vl，若未達(dá)到設(shè)定個(gè)數(shù)Vl，返回第一步繼續(xù)獲取采集 數(shù)據(jù)；若達(dá)到設(shè)定個(gè)數(shù)VI，建立電梯狀態(tài)概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，生成預(yù)警閾值T1，再返回第一 步獲取采集數(shù)據(jù)；
[0013] (3)若已生成預(yù)警閾值T1，將Ml添加進(jìn)數(shù)據(jù)更新樣本庫(kù)D2,判斷數(shù)據(jù)更新樣本庫(kù) D2中的樣本數(shù)量是否達(dá)到設(shè)定個(gè)數(shù)V2,0 < V2 < VI，若未達(dá)到設(shè)定個(gè)數(shù)V2,返回第一步獲 取采集數(shù)據(jù)；若達(dá)到設(shè)定個(gè)數(shù)V2,統(tǒng)計(jì)超過Tl的個(gè)數(shù)K，K多0,進(jìn)入下一步；
[0014] (4)判斷是否K彡V2/2,若K彡V2/2,則判斷為預(yù)警，通過近距離通信單元發(fā)出預(yù) 警信息，并將剩下的V2-K個(gè)正常數(shù)據(jù)先后替換數(shù)據(jù)樣本庫(kù)Dl中最早的V2-K個(gè)數(shù)據(jù)；若K < V2/2,判斷為正常，并將該V2個(gè)數(shù)據(jù)先后替換數(shù)據(jù)樣本庫(kù)Dl中最早的V2個(gè)數(shù)據(jù)，其中K 個(gè)異常數(shù)據(jù)加入Dl中作為概率模型的訓(xùn)練樣本；
[0015] (5)重新建立該特征參數(shù)的電梯狀態(tài)概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，更新預(yù)警閾值Tl ;
[0016] (6)返回第一步獲取采集數(shù)據(jù)。
[0017] 建立電梯狀態(tài)概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，生成或更新預(yù)警閾值的步驟如下：
[0018] (1)歸一化處理：
[0019] 根據(jù)式
，卜1，2，.·.，#，將數(shù)據(jù)樣本庫(kù)Dl中的數(shù)據(jù)逐一進(jìn)行 歸一化處理，數(shù)據(jù)范圍限定在[0，1]，其中XiSDl中的某一數(shù)據(jù)，N為數(shù)據(jù)樣本庫(kù)Dl中的 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，N彡1，X'為Dl的數(shù)組[Xl，x2, ...，xN]，天為歸一化處理后Dl中的某一數(shù)據(jù)；
[0020] (2)相近數(shù)據(jù)處理：
[0021] 將歸一化后Dl中的某一數(shù)據(jù)按大小排序，若
，認(rèn)定元與t為相近 數(shù)據(jù)；
[0022] (3)計(jì)算平滑因子：
[0023] 采用式
計(jì)算平滑因子0，其中尖=|天-七|乂/ = 1,2，...，犯~'4 = 1.1~1.4， 若i確定，Hiin(Clij)為所有數(shù)據(jù)點(diǎn)中距?,最近的點(diǎn)士與&的距離；
[0024] (4)計(jì)算條件概率：
[0025] 根據(jù)式
I計(jì)算自變量X的條件概率P(x + i:)
[0026] ，其中X取值范圍在[0, 1];
[0027] (5)生成或更新預(yù)警閾值：
[0028] 根據(jù)電梯