CN104944237A - 一种电梯自适应调节系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电梯自适应调节系统及方法，所述系统包括电梯检测模块、遥监终端和监控中心；所述电梯检测模块包括电梯主控板、电梯轿厢通讯板和三轴惯性传感器，电梯轿厢通讯板与三轴惯性传感器连接，用于接收并分析处理三轴惯性传感器检测的电梯三维运行原始数据；电梯主控板与电梯轿厢通讯板连接，用于接收电梯轿厢通讯板传输的电梯三维运行原始数据和分析处理结果，然后对数据作进一步分析处理，并根据监控中心通过遥监终端发出的指令对电梯运行参数进行查询和修改处理；所述监控中心，用于接收电梯检测模块通过遥监终端发送的数据，并自动对电梯进行适应调节。本发明大大减轻了维保工作，并提升了电梯运行的舒适感和加强了电梯的安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种电梯调节系统及方法，尤其是一种电梯自适应调节系统及方法，属于电梯调节技术领域。
背景技术
近年来，随着我国城镇化速度加快，城市高层建筑大量涌现，电梯已成为现代城市简直中不可或缺的垂直交通工具，越来越多得为人们所选用。由于高空升降，安全问题越来越引起人们的重视，国家也出台一些列的政策要求定期对电梯做定期巡视检查和保养等。
目前，由于电梯数量多，且分散在各个地区，导致电梯维保公司维保起来麻烦，而且维保人员还需要带上一定数量的电梯检测设备，进行大量的电梯参数检测和部件检查，维保一台电梯需要耗费较大的人力物力。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种电梯自适应调节系统，该系统结构简单、使用方便，可以自动检测电梯的运行参数，并实现对运行参数的自动调节，大大减轻了维保工作，并提升了电梯运行的舒适感和加强了电梯的安全运行。
本发明的另一目的在于提供一种上述电梯自适应调节系统的电梯自适应调节方法。
本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种电梯自适应调节系统，包括电梯检测模块、遥监终端和监控中心，所述电梯检测模块通过遥监终端与监控中心连接；
所述电梯检测模块包括三轴惯性传感器、电梯轿厢通讯板和电梯主控板，所述电梯轿厢通讯板与三轴惯性传感器连接，用于接收并分析处理三轴惯性传感器检测的电梯三维运行原始数据；所述电梯主控板与电梯轿厢通讯板连接，用于接收电梯轿厢通讯板传输的电梯三维运行原始数据和分析处理结果，然后对数据作进一步分析处理，并根据监控中心通过遥监终端发出的指令对电梯运行参数进行查询和修改处理；
所述监控中心，用于接收电梯检测模块通过遥监终端发送的数据，并根据电梯检测模块的数据自动对电梯进行适应调节。
作为一种实施方案，所述三轴惯性传感器包括三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计，所述三轴加速度计用于检测电梯的加速度，所述三轴陀螺仪用于检测电梯轿厢的角速度，所述三轴磁力计用于校正三轴加速度计的旋转误差。
作为一种实施方案，所述监控中心包括数据库服务器、信息机和Web服务器，所述数据库服务器、信息机和Web服务器分别与路由器连接。
作为一种实施方案，所述电梯检测模块通过RS485或CAN总线方式与遥监终端连接。
作为一种实施方案，所述遥监终端通过GPRS/4G网络及SMS短信方式与监控中心连接。
作为一种实施方案，所述电梯轿厢通讯板通过CAN总线方式与电梯主控板连接。
一种基于上述电梯自适应调节系统的电梯自适应调节方法，所述方法包括以下步骤：
S1、三轴惯性传感器将检测的电梯三维运行原始数据发送给电梯轿厢通讯板；
S2、电梯轿厢通讯板接收并分析处理三轴惯性传感器检测的电梯三维运行原始数据，并将电梯三维运行原始数据和分析处理结果发送给电梯主控板；
S3、电梯主控板对接收到的数据作进一步分析处理，计算得到电梯的三维振动数据、电梯轿厢的倾斜角以及电梯运行的速度、加速度、加加速度；
S4、电梯检测模块通过遥监终端将电梯主控板计算得到的数据发送给监控中心；
S5、监控中心实时接收电梯检测模块发送的数据，通过数据库功能对电梯检测模块的数据进行分析处理，自动对电梯进行适应调节。
作为一种实施方案，步骤S5中，所述通过数据库功能对电梯检测模块的数据进行分析处理，自动对电梯进行适应调节，具体包括：
S51、当电梯检测模块检测出横向位移大于预设阈值时，监控中心判断为导轨安装问题，立刻向维保人员发出预警，提醒维保人员对导轨安装进行维保；
S52、当电梯检测模块检测出YZ轴振动信号偏差大于预设阈值时，监控中心根据预设阈值计算出最佳PI值，并通过遥监终端发出修改指令给电梯主控板，由电梯主控板自动修改电梯PI值参数，实现自动调节；
S53、当电梯检测模块检测出电梯轿厢倾斜度时，监控中心自动分析处理电梯轿厢倾斜原因，并向客户端和维保人员发出预警；同时，电梯检测模块发送实时电梯运行曲线参数给监控中心，监控中心自动调整电梯运行曲线参数。
作为一种实施方案，步骤S52中，所述监控中心根据预设阈值计算出最佳PI值，并通过遥监终端发出修改指令给电梯主控板，同时向客户端发送实时电梯PI值参数，并在客户端以曲线图的形式显示出来。
本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：
1、本发明的电梯自适应调节系统可以通过电梯检测模块检测电梯的运行参数，并通过遥监终端将参数发送给监控中心，监控中心根据接收到的参数进行分析处理，自动对电梯进行适应调节，大大减轻了维保工作，并提升了电梯运行的舒适感和加强了电梯的安全运行。
2、本发明的电梯自适应调节系统所采用的电梯检测模块是在常用的电梯控制系统基础上，增加了三轴惯性传感器，该三轴惯性传感器包括三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计，它们通过检测电梯轿厢运行过程中的三维加速度信号以及三维旋转角速度信号来获得电梯的三维状态数据，此外三轴磁力计还能够校正三轴加速度计的旋转误差，提高检测结果的准确度。
3、本发明的电梯自适应调节系统中，当电梯检测模块检测出横向位移过大时，监控中心可以立刻向维保人员发出预警，提醒维保人员对导轨安装进行维保；当电梯检测模块检测出YZ轴振动信号偏差过大时，监控中心自动修改电梯PI值参数，实现自动调节；当电梯检测模块检测出电梯轿厢倾斜度时，监控中心自动分析处理电梯轿厢倾斜原因，并向客户端和维保人员发出预警；可见，实现了对电梯运行的全面监控。
4、本发明的电梯自适应调节系统结构简单、使用方便，并且易于进行生产调试，可以广泛应用到电梯的运行检测中。
附图说明
图1为本发明实施例1的电梯自适应调节系统结构框图。
图2为本发明实施例1的电梯自适应调节系统的工作流程图。
其中，1-电梯检测模块，2-遥监终端，3-监控中心，4-三轴惯性传感器，5-电梯轿厢通讯板，6-电梯主控板。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，本实施例的电梯自适应调节系统包括电梯检测模块1、遥监终端2和监控中心3，所述电梯检测模块1通过遥监终端2与监控中心3连接；所述电梯检测模块1包括三轴惯性传感器4、电梯轿厢通讯板5和电梯主控板6，所述电梯轿厢通讯板5与三轴惯性传感器4连接，所述电梯主控板6与电梯轿厢通讯板5连接；其中，所述电梯检测模块1通过RS485或CAN总线方式与遥监终端2连接，所述遥监终端2通过GPRS/4G网络及SMS短信方式与监控中心3连接，所述电梯轿厢通讯板5通过CAN总线方式与电梯主控板6连接。
所述三轴惯性传感器4，用于检测电梯的三维运行原始数据，并发送给电梯轿厢通讯板5，其包括三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计，它们通过检测电梯轿厢运行过程中的三维加速度信号以及三维旋转角速度信号获得电梯的三维状态数据；其中，所述三轴加速度计通过测得比力，再通过比力方程算出加速度值，经过积分算出速度值；所述三轴陀螺仪用于检测电梯轿厢的角速度值，其特点在于而是设备自身的旋转运动，三轴陀螺仪的定轴性特点保证它在空间保持相同状态，当电梯运行过程中轿厢发生抖动或倾斜时，三轴陀螺仪都能作出判断；所述三轴磁力计具有较高的加速度和较低的机械噪声，主要用于校正三轴加速度计的旋转误差，提高检测结果的准确度。
所述电梯轿厢通讯板5，用于接收并分析处理三轴惯性传感器4检测的电梯三维运行原始数据，并将电梯三维运行原始数据和分析处理结果发送给电梯主控板6。
所述电梯主控板6，可以接收电梯实时数据，如电梯运行状态、故障信息等，主要用于接收电梯轿厢通讯板5传输的电梯三维运行原始数据和分析处理结果，然后结合逻辑参数及变频参数对数据作进一步分析处理，并根据监控中心3通过遥监终端2发出的指令对电梯运行参数进行查询和修改处理。
所述遥监终端2，其作为电梯检测模块1和监控中心3之间的桥梁，可以接收电梯检测模块1和监控中心3传送的数据。
所述监控中心3，用于接收电梯检测模块1通过遥监终端2发送的数据，并根据电梯检测模块1的数据自动对电梯进行适应调节，其包括数据库服务器、信息机和Web服务器，所述数据库服务器、信息机和Web服务器分别与路由器连接。
如图1和图2所示，本实施例的电梯自适应调节系统工作过程，包括以下步骤：
S1、三轴惯性传感器4将检测的电梯三维运行原始数据发送给电梯轿厢通讯板5；
S2、电梯轿厢通讯板5接收并分析处理三轴惯性传感器4检测的电梯三维运行原始数据，并将电梯三维运行原始数据和分析处理结果发送给电梯主控板6；根据上述三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计的描述，电梯轿厢通讯板5得到的分析结果是电梯轿厢的加速度值、速度值、角速度值，由于三轴加速度计的旋转误差经过三轴磁力计校正，因此加速度值和速度值的准确度较高；
S3、电梯主控板6对接收到的数据作进一步分析处理，即将电梯轿厢运行过程中的三维加速度信号和三维旋转角速度信号作为输入，进行四元数计算和欧拉角计算，从而获得电梯三维运行状态数据，该电梯三维运行状态数据包括电梯的三维振动数据、电梯轿厢的倾斜角以及电梯运行的速度、加速度、加加速度，位移等；
S4、电梯检测模块1通过遥监终端2将电梯主控板6计算得到的数据发送给监控中心3；
S5、监控中心3实时接收电梯检测模块1发送的数据，通过数据库功能(即利用数据库服务器所存储的数据，如横向位移的预设阈值、YZ轴振动信号偏差预设阈值等)对电梯检测模块的数据进行分析处理，自动对电梯进行适应调节；其中，通过数据库功能对电梯检测模块的数据进行分析处理，自动对电梯进行适应调节，具体包括：
S51、当电梯检测模块1检测出横向位移大于预设阈值时，监控中心3判断为导轨安装问题，立刻向维保人员发出预警，提醒维保人员对导轨安装进行维保；
S52、当电梯检测模块1检测出YZ轴振动信号偏差大于预设阈值时，监控中心3根据预设阈值计算出最佳PI值(比例积分增益)，并通过遥监终端2发出修改指令给电梯主控板6，由电梯主控板6自动修改电梯PI值参数，实现自动调节；同时监控中心3向客户端发送实时电梯PI值参数，并在客户端以曲线图的形式显示出来。
S53、当电梯检测模块1检测出电梯轿厢倾斜度时，监控中心3自动分析处理电梯轿厢倾斜原因，并向客户端和维保人员发出预警；同时，电梯检测模块1发送实时电梯运行曲线参数给监控中心3，监控中心3自动调整电梯运行曲线参数，如电梯检测模块将电梯加速度、速度、位移数据实时发送至监控中心3，监控中心3打印并实时显示加速度曲线图，并对曲线进行自动补偿修正，改善电梯舒适感，当自动补偿无效时，监控中心3发出预警并通知维保人员对安装、结构等问题进行维保。
综上所述，本发明的电梯自适应调节系统可以通过电梯检测模块检测电梯的运行参数，并通过遥监终端将参数发送给监控中心，监控中心根据接收到的参数进行分析处理，自动对电梯进行适应调节，大大减轻了维保工作，并提升了电梯运行的舒适感和加强了电梯的安全运行。
以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。
Claims (9)
1.一种电梯自适应调节系统，其特征在于：包括电梯检测模块、遥监终端和监控中心，所述电梯检测模块通过遥监终端与监控中心连接；
所述电梯检测模块包括三轴惯性传感器、电梯轿厢通讯板和电梯主控板，所述电梯轿厢通讯板与三轴惯性传感器连接，用于接收并分析处理三轴惯性传感器检测的电梯三维运行原始数据；所述电梯主控板与电梯轿厢通讯板连接，用于接收电梯轿厢通讯板传输的电梯三维运行原始数据和分析处理结果，然后对数据作进一步分析处理，并根据监控中心通过遥监终端发出的指令对电梯运行参数进行查询和修改处理；
所述监控中心，用于接收电梯检测模块通过遥监终端发送的数据，并根据电梯检测模块的数据自动对电梯进行适应调节。
2.根据权利要求1所述的一种电梯自适应调节系统，其特征在于：所述三轴惯性传感器包括三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计，所述三轴加速度计用于检测电梯的加速度，所述三轴陀螺仪用于检测电梯轿厢的角速度，所述三轴磁力计用于校正三轴加速度计的旋转误差。
3.根据权利要求1所述的一种电梯自适应调节系统，其特征在于：所述监控中心包括数据库服务器、信息机和Web服务器，所述数据库服务器、信息机和Web服务器分别与路由器连接。
4.根据权利要求1所述的一种电梯自适应调节系统，其特征在于：所述电梯检测模块通过RS232、RS485或CAN总线方式与遥监终端连接。
5.根据权利要求1所述的一种电梯自适应调节系统，其特征在于：所述遥监终端通过GPRS/4G网络及SMS短信方式与监控中心连接。
6.根据权利要求1所述的一种电梯自适应调节系统，其特征在于：所述电梯轿厢通讯板通过CAN总线方式与电梯主控板连接。
7.一种基于权利要求1所述系统的电梯自适应调节方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
S1、三轴惯性传感器将检测的电梯三维运行原始数据发送给电梯轿厢通讯板；
S2、电梯轿厢通讯板接收并分析处理三轴惯性传感器检测的电梯三维运行原始数据，并将电梯三维运行原始数据和分析处理结果发送给电梯主控板；
S3、电梯主控板对接收到的数据作进一步分析处理，计算得到电梯的三维振动数据、电梯轿厢的倾斜角以及电梯运行的速度、加速度、加加速度、位移；
S4、电梯检测模块通过遥监终端将电梯主控板计算得到的数据发送给监控中心；
S5、监控中心实时接收电梯检测模块发送的数据，通过数据库功能对电梯检测模块的数据进行分析处理，自动对电梯进行适应调节。
8.根据权利要求7所述的一种电梯自适应调节方法，其特征在于：步骤S5中，所述通过数据库功能对电梯检测模块的数据进行分析处理，自动对电梯进行适应调节，具体包括：
S51、当电梯检测模块检测出横向位移大于预设阈值时，监控中心判断为导轨安装问题，立刻向维保人员发出预警，提醒维保人员对导轨安装进行维保；
S52、当电梯检测模块检测出YZ轴振动信号偏差大于预设阈值时，监控中心根据预设阈值计算出最佳PI值，并通过遥监终端发出修改指令给电梯主控板，由电梯主控板自动修改电梯PI值参数，实现自动调节；
S53、当电梯检测模块检测出电梯轿厢倾斜度时，监控中心自动分析处理电梯轿厢倾斜原因，并向客户端和维保人员发出预警；同时，电梯检测模块发送实时电梯运行曲线参数给监控中心，监控中心自动调整电梯运行曲线参数。
9.根据权利要求8所述的一种电梯自适应调节方法，其特征在于：步骤S52中，所述监控中心根据预设阈值计算出最佳PI值，并通过遥监终端发出修改指令给电梯主控板，同时向客户端发送实时电梯PI值参数，并在客户端以曲线图的形式显示出来。
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