CN107720469A - 一种通过温度气压传感器测量电梯楼层的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电梯技术领域，具体公开了一种通过温度气压传感器测量电梯楼层的方法及系统，包括以下步骤，a、每一楼层F对应一个温度参考值和一个气压参考值预置对应关系为F，b、通过温度气压传感器采集轿厢所在楼层F的实时温度值T'和实时气压值P'，将实时温度值T'与温度参考值进行对比分析，实现温度参考值的数据更新，将实时气压值P'与气压参考值进行对比分析，实现气压参考值的数据更新；c、将实时气压值P'与最新的气压参考值进行误差分析，根据对应关系F，查出所述实时温度值T'和实时气压值P'所确定的楼层F，并输出轿厢所在的楼层F。本发明具有精确性较高、稳定性较好和监测输出设备结构较简单的特点。
Description
技术领域
本发明涉及电梯技术领域，特别涉及一种通过温度气压传感器测量电梯楼层的方法及系统。
背景技术
随着中国的发展，国民生活水平越来越高，电梯成为了人们生活中不可缺少的一部分，电梯的出现让人们的生活更加方便、快捷，同时电梯的安全也受到政府以及相关人员的更多的关注，进而出现了一些电梯监控设备。在电梯监控领域，政府对监控系统出台了各种规范标准，对电梯监控做出了严格的要求，其中对电梯楼层计算和监测是其中很重要的一部分，然而由于受到外部环境的影响，导致了对电梯所在楼层的数据采集不准确，增加了电梯监控的不可控性。
传统电梯楼层是通过外置光电传感器来进行数据获取的，通过调查发现，该方法对电梯楼层的采集并不准确，容易导致楼层误报且操作安装过程较为复杂。同时，申请号为201310014581.X的发明专利，公开了一种“电梯楼层自动获取方法及系统”，具体公开了的技术方案为：通过压力传感器获取电梯轿厢所在的当前楼层的大气压力值；从预置的大气压力值与楼层号的对应关系中，查找出所述获取的大气压力值对应的楼层号，得到所述电梯轿厢所在的当前楼层的楼层号。公开的专利申请仅仅是通过采集大气压力值来查找并输出相应的楼层，由于除了大气压力值以外，环境的温度通常变化较大，温度值的变化也会对电梯楼层的监测产生较大影响，而公开的专利申请仅单一的采集大气压力值来对楼层进行输出，无法保证对楼层输出的精确性，同时公开的专利申请中也并未给出通过压力传感器采集压力值来输出楼层的具体方法，使得对楼层输出的精确性更为无法保障，当因环境因素的影响致使预置的大气压力值与楼层号的对应关系发生错误时，也无法对大气压力值与楼层号的对应关系进行及时更新，容易产生对楼层的误报。
因此，目前对电梯楼层的监测和输出，存在精确性较低、稳定性较差和监测输出设备结构较复杂的问题。
发明内容
本发明为了解决现有对电梯楼层的监测和输出所存在的上述技术问题，提供了一种通过温度气压传感器测量电梯楼层的方法及系统，它具有精确性较高、稳定性较好和监测输出设备结构较简单的特点。
本发明的技术方案：一种通过温度气压传感器测量电梯楼层的方法，包括以下步骤，
a、每一楼层F对应一个温度参考值和一个气压参考值将楼层F、温度参考值和气压参考值之间的对应关系预置为对应关系F，其中通过温度参考值和气压参考值的联合，能够得到确定的楼层F；；
b、通过温度气压传感器采集轿厢所在楼层F的实时温度值T'和实时气压值P'，将实时温度值T'与温度参考值进行对比分析，实现温度参考值的数据更新，将实时气压值P'与气压参考值进行对比分析，实现气压参考值的数据更新；
c、将实时气压值P'与最新的气压参考值进行误差分析，根据对应关系F，查出所述实时温度值T'和实时气压值P'所确定的楼层F，并输出轿厢所在的楼层F。
本发明通过预置楼层F与温度参考值和气压参考值之间的对应关系F，作为内部参照标准，通过温度参考值和气压参考值的联合作用来确定具体的楼层F，使得输出的楼层F准确性较好；通过使用温度气压传感器采集轿厢所在楼层F的实时温度值T'，将实时温度值T'与温度参考值进行实时的对比分析，以便对温度参考值进行及时更新，保证温度参考值作为内部参照标准的准确性；通过通过使用温度气压传感器采集轿厢所在楼层F的实时气压值P'，将实时气压值P'与气压参考值进行实时的对比分析，以便对气压参考值进行及时更新，保证气压参考值作为内部参照标准的准确性；通过实时气压值P'与最新的气压参考值之间的对比和误差分析，只有在允许的气压误差范围内，才会根据对应关系F，查出所述实时温度值T'和实时气压值P'所确定的楼层F，并输出轿厢所在的楼层F，不会产生楼层的误报，楼层输出的稳定性较好、精确性较高。
作为优选，所述步骤a包括，
a1、轿厢在每一楼层停留t时间，通过温度气压传感器采集该楼层的n+2次温度值X1，X2，......，Xn+2和n+2次气压值Y1,Y2,......,Yn+2；
a2、删除n+2次温度值中的最大值Xmax和最小值Xmin，得到n次温度值T1，T2，......，Tn；删除n+2次气压值中的最大值Ymax和最小值Ymin，得到n次气压值P1,P2,......,Pn；
a3、根据n次温度值，分析计算出该楼层的温度参考值根据n次气压值，分析计算出该楼层的气压参考值并建立对应关系F，其中温度参考值的计算式为，
式中Ti表示n次温度值中的第i个温度值；
式中和Ti的单位为℃；
a4、根据每一楼层的气压参考值得出相邻楼层间的气压差值ΔPF；其中气压差值ΔPF的计算式为，
式中表示第F+1楼层的气压参考值；表示第F楼层的气压参考值；
式中ΔPF、和的单位均为Pa；
a5、将温度参考值气压参考值对应关系F，以及气压差值ΔPF进程存储。
通过这样的步骤，使得内部预置的温度参考值气压参考值及对应关系F，更为合理，使得输出电梯楼层时的内部参照标准更具有代表性，进而保证了根据实时温度值T'和实时气压值P'输出相应楼层的精确性和稳定性；由于在电梯整个运行过程中相邻楼层间的气压差值ΔPF相对稳定，此处的气压差值ΔPF能够作为后续根据环境变化需要对所有楼层温度参考值气压参考值及对应关系F，进行更新的基础，根据一个楼层的数据更新就可以进行整个电梯所有楼层的数据更新，使得所有楼层的数据更新更为方便，同时也保证了所有楼层间数据的逻辑性和协调性，进而保证了楼层输出的精确性和稳定性。
作为优选，所述步骤a3中对气压参考值的分析计算步骤为，
a31，根据n次气压值P1,P2,......,Pn计算出气压值的全距值ΔR，全距值ΔR的计算式为，
ΔR＝Pmax-Pmin
式中Pmax表示n次气压值中的最大气压值；式中Pmin表示n次气压值中的最小气压值；
式中ΔR、Pmax和Pmin的单位均为Pa；
a32，根据全距值ΔR将n次气压值所在的范围分为m段，并计算出每段所包含的数据量di；所述数据量di表示m段中每段所包含气压值的个数，所有的数据量di之和等于n；
a33，根据m段中每段所包含的数据量di，得出n个气压值的整体数据分布为W11，......，W1di，W21，......，W2di，......，Wm1，......，Wmdi；
a34，在整体数据分布中选择m段中数据量di最多的第r段数据Wr1，Wr2，......，Wrdi，以该段数据的平均值作为气压参考值气压参考值的计算式为，
式中Wrj表示m段中第r段数据分布中的第j个气压值，1≦r≦m；
式中和Wrj的单位均为Pa。
通过这样的步骤，使得内部预置的气压参考值更为精确合理，使得对应关系F，也更为合理，使得输出电梯楼层时的内部参照标准更具有代表性，进而保证了根据实时温度值T'和实时气压值P'输出相应楼层的精确性和稳定性。
作为优选，所述步骤b包括，
b1，预置气压误差界限值Pu、温度误差界限值Tu和判断轿厢停止的气压界限值Pstop；
b2，在轿厢整个运动过程中，温度气压传感器连续采集实时气压值P’,在连续采集的n次实时气压值P1’，P2’，...，Pn’中判断出气压最大值P’max和气压最小值P’min，若P’max-P’min＜Pstop，则得知轿厢停止运行；
b3，判断轿厢停止的楼层F，得出该楼层新的温度参考值和新的气压参考值若该楼层的或则将该楼层的温度参考值更新为温度参考值将该楼层的气压参考值更新为气压参考值
b4，根据新的气压参考值和步骤a4中的气压差值ΔPF，更新其他楼层的气压参考值更新式为，
式中表示更新后第F楼层的气压参考值；表示第F楼层新的气压参考值；表示更新后第F+1楼层的气压参考值；
式中和ΔPF的单位均为Pa。
通过这样的步骤，实现了当环境中气压和温度变化超过预置误差值时，对电梯运行情况的准确判断，根据电梯运行情况对电梯运行中各个楼层温度参考值气压参考值及对应关系F，进行的合理调整和及时更新，保证了内部参照标准数据的正确性，进而保证了电梯楼层输出的精确性和稳定性。
作为优选，所述步骤b中位于步骤b4之后还包括步骤，
b5，接收外部楼层校准信号，若接收到的外部楼层校准信号与预置楼层F信息不对应，则将预置的楼层F更新为校准楼层F’，并更新对应关系F，为对应关系F’，
通过这样的步骤，当电梯经过每一楼层时都能对内置的楼层信息进行实时校准，保证了内置楼层参考数据及对应关系的准确性，保证了电梯楼层的精确输出。
作为优选，所述步骤c包括，
c1，预置气压误差值ΔPr；
c2，温度气压传感器采集到的实时气压值P'遍历气压参考值进行对比，若则根据对应关系F，输出楼层F；否则，不输出楼层F。
通过这样的步骤，当温度气压传感器采集的实时气压值位于误差范围之内时才输出对应楼层，经过这一判断步骤，能够保证电梯楼层输出的精确性和稳定性。
一种实现通过温度气压传感器测量电梯楼层方法的系统，包括轿厢、中央处理器和位于轿厢顶部的温度气压传感器，所述温度气压传感器与中央处理器电连接；
所述温度气压传感器，用于在轿厢运行过程中连续采集各楼层的实时温度值T'和实时气压值P'，并将采集到的数据传送给中央处理器；
所述中央处理器，用于预置温度参考值和气压参考值使得每一楼层F对应一个温度参考值和一个气压参考值，并将楼层F、温度参考值和气压参考值之间的对应关系预置为对应关系F，其中通过温度参考值和气压参考值的联合，能够得到确定的楼层F；用于判断轿厢的停止状态，并根据此时的实时温度值T'对预置的温度参考值进行数据更新，根据此时的实时气压值P'对预置的气压参考值进行数据更新，用于根据外部楼层校准信号对预置楼层F进行数据更新，用于将对应关系F，进行数据更新；用于将实时气压值P'与最新的气压参考值进行对比分析和误差处理，根据对应关系F，查出所述实时温度值T'和实时气压值P'所确定的楼层F，并输出轿厢所在的楼层F。
本发明通过在轿厢顶部设置温度气压传感器就可以实现对温度值和气压值的实时监测，所有的数据都由中央处理器统一处理完成，整个系统结构简单，安装方便。
作为优选，包括井道、反光板和校准传感器，所述反光板位于井道壁上，所述反光板的位置与楼层相对，所述校准传感器位于轿厢上，所述校准传感器的位置与反光板相对，所述校准传感器与中央处理器电连接；更优选，所述反光板有一块，所述该反光板位于井道壁上，所述该反光板与轿厢经常到达的某一楼层相对；
所述反光板，用于轿厢在到达楼层时，向轿厢上的校准传感器发送楼层校准信号；所述校准传感器，用于将接收楼层校准信号并将楼层校准信号传送给中央处理器；所述中央处理器，用于根据楼层校准信号对内置的楼层数据进行校准。
本发明通过在轿厢经常到达的楼层对应的井道壁上设置反光板，在轿厢上安装能够较好接收反光板校准信号的校准传感器，来实现对中央处理器内置楼层的校准，只要轿厢经常到达的楼层被校准，其他楼层也将根据校准楼层进行相应校准，校准方便、准确。
本发明具有如下有益效果：
(1)通过温度气压传感器实时采集各楼层的实时温度值T'和实时气压值P'，与内置的温度参考值气压参考值进行对比输出楼层，温度值和气压值联合，使得楼层输出的精确性和稳定性均较好；
(2)通过设置温度参考值气压参考值的计算步骤，使得内置的温度参考值气压参考值及对应关系F，作为标准具有更好的准确参考性；
(3)通过设置对内置的温度参考值气压参考值及对应关系F，的更新步骤，保证了不论环境如何变化，内置的温度参考值气压参考值及对应关系F，作为标准均具有良好的准确参考性；
(4)通过设置楼层校准的步骤，保证了内置对应关系F，的准确性；
(5)通过设置实时气压值遍历气压参考值的步骤，来实现在内置的气压误差范围内输出楼层，保证了输出楼层的准确性；
(6)通过温度气压传感器来采集楼层的实时温度值和实时气压值，通过中央处理器来实现对数据的处理，使得整个监测系统构造较为简单，对楼层的监测和输出较为准确；
(7)通过设置反光板和校准传感器来实现楼层的校准，构造简单，校准效果较好。
附图说明
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明在预置参考值过程中温度气压传感器所采集到各楼层实时气压和实时温度的变化图；
图3是对图2中的实时温度值处理后得到各楼层温度参考值的柱状图；
图4是对图2中的实时气压值处理后得到各楼层气压参考值的柱状图；
图5是本发明在电梯运行过程中对楼层的输出状态图；
图6是本发明的系统结构示意图；
图7是本发明中央处理器处的模块图。
附图中的标记为：1-轿厢，2-中央处理器，3-温度气压传感器，4-井道，5-反光板，6-校准传感器，7-固定装置，8-电脑。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1。如图1所示的一种通过温度气压传感器测量电梯楼层的方法，包括以下步骤，
a、每一楼层F对应一个温度参考值和一个气压参考值将楼层F、温度参考值和气压参考值之间的对应关系预置为对应关系F，其中通过温度参考值和气压参考值的联合，能够得到确定的楼层F；
步骤a包括，
a1、轿厢在每一楼层停留t时间，通过温度气压传感器采集如图2所示的该楼层的n+2次温度值X1，X2，......，Xn+2和n+2次气压值Y1,Y2,......,Yn+2；
a2、删除n+2次温度值中的最大值Xmax和最小值Xmin，得到n次温度值T1，T2，......，Tn；删除n+2次气压值中的最大值Ymax和最小值Ymin，得到n次气压值P1,P2,......,Pn；
a3、根据n次温度值，分析计算出该楼层的如图3所示的温度参考值根据n次气压值，分析计算出该楼层的气压参考值并建立对应关系F，其中温度参考值的计算式为，
式中Ti表示n次温度值中的第i个温度值；
式中和Ti的单位为℃；
步骤a3中对气压参考值的分析计算步骤为，
a31，根据n次气压值P1,P2,......,Pn计算出气压值的全距值ΔR，全距值ΔR的计算式为，
ΔR＝Pmax-Pmin
式中Pmax表示n次气压值中的最大气压值；式中Pmin表示n次气压值中的最小气压值；
式中ΔR、Pmax和Pmin的单位均为Pa；
a32，根据全距值ΔR将n次气压值所在的范围分为m段，并计算出每段所包含的数据量di；数据量di表示m段中每段所包含气压值的个数，所有的数据量di之和等于n；
a33，根据m段中每段所包含的数据量di，得出n个气压值的整体数据分布为W11，......，W1di，W21，......，W2di，......，Wm1，......，Wmdi；
a34，在整体数据分布中选择m段中数据量di最多的第r段数据Wr1，Wr2，......，Wrdi，以该段数据的平均值作为如图4所示的气压参考值气压参考值的计算式为，
式中Wrj表示m段中第r段数据分布中的第j个气压值，1≦r≦m；
式中和Wrj的单位均为Pa。
a4、根据每一楼层的气压参考值得出相邻楼层间的气压差值ΔPF；其中气压差值ΔPF的计算式为，
式中表示第F+1楼层的气压参考值；表示第F楼层的气压参考值；
式中ΔPF、和的单位均为Pa；
电梯由从1运行至12楼温度气压传感器所采集到的所有实时气压值为：
102099.70，102096.88，102093.51，102091.83，102091.62，102092.25，102092.35，102092.12，102092.12，102084.81，102073.32，102066.93，102046.75，102037.68，102034.43，102034.62，102034.93，102034.93，102035.56，102034.31，102033.87，102022.56，102016.73，102005.62，101995.31，101991.50，101992.00，101991.75，101991.31，101992.25，101991.56，101992.18，101988.75，101975.31，101968.37，101959.06，101950.18，101950.43，101949.31，101948.93，101949.31，101950.06，101949.75，101946.18，101940.39，101932.56，101917.56，101910.75，101908.87，101908.87，101908.56，101908.43，101908.43，101908.25，101908.43，101901.31，101885.50，101877.62，101871.87，101866.68，101866.12，101865.43，101866.00，101865.68，101866.68，101866.12，101853.62，101844.76，101839.37，101830.61，101826.37，101824.68，101824.50，101823.87，101824.37，101824.18，101824.81，101820.06，101813.91，101798.36，101785.37，101782.50，101782.25，101781.93，101782.62，101782.31，101782.18，101782.31，101777.62，101763.50，101747.37，101740.31，101740.25，101740.12，101740.50，101739.75，101740.37，101739.75，101739.56，101731.06，101727.36，101714.68，101701.00，101697.43，101697.56，101697.12，101697.68，101697.43，101697.81，101697.68，101688.43，101672.18，101657.87，101656.00，101655.93，101655.50，101655.12，101655.31，101655.37，101655.81，101646.00，101639.18，101632.22，101627.57，101615.93，101613.18，101612.87，101612.25，101612.93，101613.12，101612.62，101613.06，101620.33；
通过分析处理得到各楼层的稳定气压参考值和相对气压差值ΔPF如下：
a5、将温度参考值气压参考值对应关系F，以及气压差值ΔPF进程存储。
b、通过温度气压传感器采集轿厢所在楼层F的实时温度值T'和实时气压值P'，将实时温度值T'与温度参考值进行对比分析，实现温度参考值的数据更新，将实时气压值P'与气压参考值进行对比分析，实现气压参考值的数据更新；
步骤b包括，
b1，预置气压误差界限值Pu＝5Pa、温度误差界限值Tu＝20℃和判断轿厢停止的气压界限值Pstop＝10Pa；
b2，在轿厢整个运动过程中，温度气压传感器连续采集实时气压值P’,在连续采集的n次实时气压值P1’，P2’，...，Pn’中判断出气压最大值P’max和气压最小值P’min，若P’max-P’min＜Pstop＝10Pa，则得知轿厢停止运行；
b3，判断轿厢停止的楼层F，得出该楼层新的温度参考值和新的气压参考值若该楼层的或 则将该楼层的温度参考值更新为温度参考值将该楼层的气压参考值更新为气压参考值
b4，根据新的气压参考值和步骤a4中的气压差值ΔPF，更新其他楼层的气压参考值更新式为，
式中表示更新后第F楼层的气压参考值；表示第F楼层新的气压参考值；表示更新后第F+1楼层的气压参考值；
式中和ΔPF的单位均为Pa；
b5，接收外部楼层校准信号，若接收到的外部楼层校准信号与预置楼层F信息不对应，则将预置的楼层F更新为校准楼层F’，并更新对应关系F，为对应关系F’，
c、将实时气压值P'与最新的气压参考值进行误差分析，根据对应关系F，查出实时温度值T'和实时气压值P'所确定的如图5所示的楼层F，并输出轿厢所在的楼层F。
步骤c包括，
c1，预置气压误差值ΔPr＝20Pa；
c2，温度气压传感器采集到的实时气压值P'遍历气压参考值进行对比，若则根据对应关系F，输出楼层F；否则，不输出楼层F。
如图6和图7所示的一种实现通过温度气压传感器测量电梯楼层方法的系统，包括轿厢1、中央处理器2、电脑8和位于轿厢顶部的温度气压传感器3，温度气压传感器通过固定装置5固定在轿厢的顶部，固定装置能够固定气压传感器以及方便传感器与空气有效的接触，以提高实时数据的准确性；
温度气压传感器通过I2C总线与中央处理器进行通信；温度气压传感器，用于在轿厢运行过程中连续采集各楼层的实时温度值T'和实时气压值P'，并将采集到的数据传送给中央处理器；
中央处理器通过RS-232总线与电脑进行通信，电脑用于显示楼层；中央处理器，用于预置温度参考值和气压参考值使得每一楼层F对应一个温度参考值和一个气压参考值并将楼层F、温度参考值和气压参考值之间的对应关系预置为对应关系F，其中通过温度参考值和气压参考值的联合，能够得到确定的楼层F；用于判断轿厢的停止状态，并根据此时的实时温度值T'对预置的温度参考值进行数据更新，根据此时的实时气压值P'对预置的气压参考值进行数据更新，用于根据外部楼层校准信号对预置楼层F进行数据更新，用于将对应关系F，进行数据更新；用于将实时气压值P'与最新的气压参考值进行对比分析和误差处理，根据对应关系F，查出所述实时温度值T'和实时气压值P'所确定的楼层F，并输出轿厢所在的楼层F。
包括井道4、反光板5和校准传感器6，反光板位于井道壁上且位置与楼层相对，校准传感器位于轿厢上且位置与反光板相对，校准传感器与中央处理器电连接；
反光板，用于轿厢在到达经常到达的楼层时，向轿厢上的校准传感器发送楼层校准信号；校准传感器，用于将接收楼层校准信号并将楼层校准信号传送给中央处理器；中央处理器，用于根据楼层校准信号对内置的楼层数据进行校准。中央处理器和温度气压传感器固定在固定装置上。
实施例2。步骤a中，当电梯停止在1楼时，维持停止时间4秒以上，温度气压传感器采集该楼层的12次气压值如下：
102099.70，102096.88，102093.51，102091.83，102091.62，102092.25，102092.35，102092.12，102092.12，102084.81，102080.42，102073.32；
剔除异常的气压最大值Ymax和气压最小值Ymin，余下的气压值为：102096.88，102093.51，102091.83，102091.62，102092.25，102092.35，102092.12，102092.12，102084.81，102080.42；
根据全距值ΔR＝Pmax-Pmin＝102096.88-102080.42＝16.46，将所在的范围分为3段；
第1段：102080.42～102090.42，间距为10，数据量di为2个，具体为：102084.81，102080.42；
第2段：102090.42～102095.42，间距为5，数据量di为7个，具体为：102093.51，102091.83，102091.62，102092.25，102092.35，102092.12，102092.12；
第3段：102095.42～102097.42，间距为2，数据量di为1个，具体为：102096.88；
选取数据量最多的第2段的数据，以该段数据的平均值作为该楼层的气压参考值，则1楼的气压参考值为：
温度气压传感器同时采集该楼层的12次温度值如下：
18.7，18.6，19，18.6，18.7，18.6，19.8，18.6，18.7，18.8，18.6，18.7；
剔除异常的温度最大值Xmax和温度最小值Xmin，余下的温度值为：
18.7，18.6，19，18.6，18.7，18.6，18.6，18.7，18.8，18.7；
该段数据的平均值作为该楼层的温度参考值，则1楼的温度参考值为：
中央处理器预置第一楼层温度参考值气压参考值及楼层F之间的对应关系为1，18.7，102092.25；
其他步骤与实施例1中相同，对其他楼层数据处理过程与本例相同。
实施例3。步骤a中，当电梯停止在7楼时，维持停止时间4秒以上，温度气压传感器采集该楼层的12次气压值如下：
101839.37，101830.61，101826.37，101824.68，101824.5，101823.87，101824.37，101824.18，101824.81，101820.06，101813.91，101785.37；
剔除异常的气压最大值Ymax和气压最小值Ymin，余下的气压值为：101830.61，101826.37，101824.68，101824.5，101823.87，101824.37，101824.18，101824.81，101820.06，101813.91
根据全距值ΔR＝Pmax-Pmin＝101830.61-101813.91＝16.7，将所在的范围分为3段；
第1段：101813.91～101823.91，间距为10，数据量di为2个，具体为：101820.06，101813.91；
第2段：101823.91～101828.91，间距为5，数据量di为7个，具体为：101826.37，101824.68，101824.5，101823.87，101824.37，101824.18，101824.81；
第3段：101828.91～102030.91，间距为2，数据量di为1个，具体为：101830.61；
选取数据量最多的第2段的数据，以该段数据的平均值作为该楼层的气压参考值，则7楼的气压参考值为：
温度气压传感器同时采集该楼层的12次温度值如下：
19.3，19.2，19.4，19.2，19.3，19.3，19.5，18.3，19.4，19.4，20.0，19.4
剔除异常的温度最大值Xmax和温度最小值Xmin，余下的温度值为：
19.3，19.2，19.4，19.2，19.3，19.3，19.5，19.4，19.4，19.4；
该段数据的平均值作为该楼层的温度参考值，则7楼的温度参考值为：
中央处理器预置第七楼层温度参考值气压参考值及楼层F之间的对应关系为7，19.34，101824.68；
其他步骤与实施例1中相同，对其他楼层数据过程处理与本例相同。
实施例4。步骤a中，当电梯停止在12楼时，维持停止时间4秒以上，温度气压传感器采集该楼层的12次气压值如下：
101639.18，101627.57，101615.93，101613.18，101612.87，101612.25，101612.93，101613.12，101612.62，101613.06，101607.56，101590.56；
剔除异常的气压最大值Ymax和气压最小值Ymin，余下的气压值为：101627.57，101615.93，101613.18，101612.87，101612.25，101612.93，101613.12，101612.62，101613.06，101607.56；
根据全距值ΔR＝Pmax-Pmin＝101627.57-101607.56＝20.01，将所在的范围分为3段；
第1段：101607.56～101612.56，间距为5，数据量di为2个，具体为：101607.56，101612.25；
第2段：101612.56～101617.56，间距为5，数据量di为7个，具体为：101615.93，101613.18，101612.87，101612.93，101613.12，101612.62，101613.06；
第3段：101617.56～101628.56，间距为11，数据量di为1个，具体为：101627.57；
选取数据量最多的第3段的数据，以该段数据的平均值作为该楼层的气压参考值，则12楼的气压参考值为：
温度气压传感器同时采集该楼层的12次温度值如下：
19.7，19.6，19.7，19.7，20.0，19.7，19.8，19.8，19.7，18.0，19.7，19.8；
剔除异常的温度最大值Xmax和温度最小值Xmin，余下的温度值为：
19.7，19.6，19.7，19.7，19.7，19.8，19.8，19.7，19.7，19.8；
该段数据的平均值作为该楼层的温度参考值，则12楼的温度参考值为：
中央处理器预置第七楼层温度参考值气压参考值及楼层F之间的对应关系为12，19.72，101613.38；
其他步骤与实施例1中相同，对其他楼层数据处理过程与本例相同。
本分明中的楼层不限于1至12层，本发明可以适用于不同楼层的建筑，包括地下的负楼层。
本发明的工作过程如下：本发明中在首次安装本装置后，装置会进行自学习，对每层的气压值等数据进行采集存储，作为参照数据。在电梯实际工作中，装置实时采取当前数据与参照数据进行对比和误差处理得到当前数据的准确值。当外界环境影响因素导致参考数据超过指定范围导致数据不准确时，如温度和气压，装置本身根据数据的变化进行分析处理，对参照数据进行纠正更新，在电梯运行过程中装置会连续采集气压值，并保存，楼层越高气压越低；保证装置在长期工作过程中，能够准确输出楼层，需要在设备经常到达的楼层，给予一个校准信号，如在f层给予信号，当电梯停在f楼时，接收到这个信号时，则获取当前楼层的温度参考值和气压参考值,同时将所有的楼层的参考值全部更新，以便保证参考值的准确性。由于采取特制的结构和气压传感器，使得该本发明能够保证当前楼层的正确性，消除了环境因素对楼层计算的影响，为电梯楼层的计算提供准确有效的保障。为保证数据的正确性需要对装置进行正确的安装。在安装过程中，需要将设备正确安装至轿厢顶部，并保证装置能够与空气进行充分接触。在安装成功后对装置进行供电，保证装置能够正常工作。
首先在装置正常供电后，进行自我学习的过程，学习过程即进行参考数据的采集，学习过程至关重要，为后续楼层计算提供精确的参考；在完成自我学习后，装置即可正常工作，电梯运行过程中装置进行实时数据采集，并分析处理输出最终楼层数。同时在电梯运行过程中，当外界因素发生改变并超出指定的范围时，装置会进行数据更新，以保证实时数据输出的正确性。
自学习过程的实施：当装置正常工作后，通过上位机软件配置当前建筑的总楼层数，装置默认电梯楼层为1楼，配置成功后进入电梯轿厢内部，进行自学习，将电梯开至最底层并停止保持t时间,此时本楼层学习结束，开启电梯进行下一楼层的学习并重复上述操作，电梯运行过程中每个楼层对应的气压波动和温度如图2所示，可以看出电梯在到达某一楼层和进入下一个楼层时气压值会存在一定的波动，但是期间气压值是稳定的，温度的波动也较小。因此我们需要对采集的数据进行分析处理，首先剔除异常的数据，如最大值和最小值，然后对数据的分布情况进行统计，采取数据稳定段数据进行处理，并将处理的结果作为本楼层的参考值，依次得到每个楼层对应参考值，如图3和图4所示，同时根据每个楼层的参考值计算出相邻楼层间的气压差，该数据将作为后续更新参考值的基础。
参考值更新过程的实施：在电梯运行过程中，由于外界因素影响会导致气压值变化，所以在电梯过程中需要实时更新参考值。当电梯到达某一楼层时，装置会采集当前楼层的稳定气压值和稳定温度值与该楼层对应的气压参考值和温度参考值进行对比，当当前气压值与参考值超出一定范围时或者当前温度值与参考值超出一定范围时，需要对该楼层的参考值进行更新，同时根据楼层间的气压差对所有楼层的参考值进行更新，以保证参考值的可靠和准确性。
楼层输出：对多方数据采集处理后，需要对电梯楼层进行输出，当计算出电梯当前实时气压值为P,装置会根据当前的数据遍历参照数据进行对比，参照数据为通过实验实时气压值与参照值之间有一个误差ΔPr,即当当前气压值与参考值满足条件时，输出改组参照数据对应的楼层F,电梯的实时楼层显示如图5所示。
校准过程：在电梯运行过程中，为防止电梯楼层计算出现偏差，在固定楼层我们会给予装置进行楼层校准。如在1楼时，给予装置一个校准信号，当电梯运行到1楼层时，装置检测到校准信号，则认为到达一楼，此时装置将把楼层更新为1楼，同时进行对应关系的更新，更新过程按照参考值更新过程的实施。
本发明具有如下有益效果：
(1)通过温度气压传感器实时采集各楼层的实时温度值T'和实时气压值P'，与内置的温度参考值气压参考值进行对比输出楼层，温度值和气压值联合，使得楼层输出的精确性和稳定性均较好；(2)通过设置温度参考值气压参考值的计算步骤，使得内置的温度参考值气压参考值及对应关系F，作为标准具有更好的准确参考性；(3)通过设置对内置的温度参考值气压参考值及对应关系F，的更新步骤，保证了不论环境如何变化，内置的温度参考值气压参考值及对应关系F，作为标准均具有良好的准确参考性；(4)通过设置楼层校准的步骤，保证了内置对应关系F，的准确性；(5)通过设置实时气压值遍历气压参考值的步骤，来实现在内置的气压误差范围内输出楼层，保证了输出楼层的准确性；(6)通过温度气压传感器来采集楼层的实时温度值和实时气压值，通过中央处理器来实现对数据的处理，使得整个监测系统构造较为简单，对楼层的监测和输出较为准确；(7)通过设置反光板和校准传感器来实现楼层的校准，构造简单，校准效果较好。
Claims (8)
1.一种通过温度气压传感器测量电梯楼层的方法，其特征是：包括以下步骤，
a、每一楼层F对应一个温度参考值和一个气压参考值将楼层F、温度参考值和气压参考值之间的对应关系预置为对应关系F，其中通过温度参考值和气压参考值的联合，能够得到确定的楼层F；
b、通过温度气压传感器采集轿厢所在楼层F的实时温度值T'和实时气压值P'，将实时温度值T'与温度参考值进行对比分析，实现温度参考值的数据更新，将实时气压值P'与气压参考值进行对比分析，实现气压参考值的数据更新；
c、将实时气压值P'与最新的气压参考值进行误差分析，根据对应关系F，查出所述实时温度值T'和实时气压值P'所确定的楼层F，并输出轿厢所在的楼层F。
2.根据权利要求1所述的一种通过温度气压传感器测量电梯楼层的方法，其特征是：所述步骤a包括，
a1、轿厢在每一楼层停留t时间，通过温度气压传感器采集该楼层的n+2次温度值X1，X2，......，Xn+2和n+2次气压值Y1,Y2,......,Yn+2；
a2、删除n+2次温度值中的最大值Xmax和最小值Xmin，得到n次温度值T1，T2，......，Tn；删除n+2次气压值中的最大值Ymax和最小值Ymin，得到n次气压值P1,P2,......,Pn；
a3、根据n次温度值，分析计算出该楼层的温度参考值根据n次气压值，分析计算出该楼层的气压参考值并建立对应关系F，其中温度参考值的计算式为，
式中Ti表示n次温度值中的第i个温度值；
式中和Ti的单位为℃；
a4、根据每一楼层的气压参考值得出相邻楼层间的气压差值ΔPF；其中气压差值ΔPF的计算式为，
式中表示第F+1楼层的气压参考值；表示第F楼层的气压参考值；
式中ΔPF、和的单位均为Pa；
a5、将温度参考值气压参考值对应关系F，以及气压差值ΔPF进程存储。
3.根据权利要求2所述的一种通过温度气压传感器测量电梯楼层的方法，其特征是：所述步骤a3中对气压参考值的分析计算步骤为，
a31，根据n次气压值P1,P2,......,Pn计算出气压值的全距值ΔR，全距值ΔR的计算式为，
ΔR＝Pmax-Pmin
式中Pmax表示n次气压值中的最大气压值；式中Pmin表示n次气压值中的最小气压值；
式中ΔR、Pmax和Pmin的单位均为Pa；
a32，根据全距值ΔR将n次气压值所在的范围分为m段，并计算出每段所包含的数据量di；所述数据量di表示m段中每段所包含气压值的个数，所有的数据量di之和等于n；
a33，根据m段中每段所包含的数据量di，得出n个气压值的整体数据分布为W11，......，W1di，W21，......，W2di，......，Wm1，......，Wmdi；
a34，在整体数据分布中选择m段中数据量di最多的第r段数据Wr1，Wr2，......，Wrdi，以该段数据的平均值作为气压参考值气压参考值的计算式为，
式中Wrj表示m段中第r段数据分布中的第j个气压值，1≦r≦m；
式中和Wrj的单位均为Pa。
4.根据权利要求3所述的一种通过温度气压传感器测量电梯楼层的方法，其特征是：所述步骤b包括，
b1，预置气压误差界限值Pu、温度误差界限值Tu和判断轿厢停止的气压界限值Pstop；
b2，在轿厢整个运动过程中，温度气压传感器连续采集实时气压值P’,在连续采集的n次实时气压值P1’，P2’，...，Pn’中判断出气压最大值P’max和气压最小值P’min，若P’max-P’min＜Pstop，则得知轿厢停止运行；
b3，判断轿厢停止的楼层F，得出该楼层新的温度参考值和新的气压参考值若该楼层的或则将该楼层的温度参考值更新为温度参考值将该楼层的气压参考值更新为气压参考值
b4，根据新的气压参考值和步骤a4中的气压差值ΔPF，更新其他楼层的气压参考值更新式为，
式中表示更新后第F楼层的气压参考值；表示第F楼层新的气压参考值；表示更新后第F+1楼层的气压参考值；
式中和ΔPF的单位均为Pa。
5.根据权利要求4所述的一种通过温度气压传感器测量电梯楼层的方法，其特征是：所述步骤b中位于步骤b4之后还包括步骤，
b5，接收外部楼层校准信号，若接收到的外部楼层校准信号与预置楼层F信息不对应，则将预置的楼层F更新为校准楼层F’，并更新对应关系F，为对应关系F’，
6.根据权利要求1所述的一种通过温度气压传感器测量电梯楼层的方法，其特征是：所述步骤c包括，
c1，预置气压误差值ΔPr；
c2，温度气压传感器采集到的实时气压值P'遍历气压参考值进行对比，若则根据对应关系F，输出楼层F；否则，不输出楼层F。
7.一种通过温度气压传感器测量电梯楼层的系统，其特征是：包括轿厢(1)、中央处理器(2)和位于轿厢顶部的温度气压传感器(3)，所述温度气压传感器与中央处理器电连接；
所述温度气压传感器，用于在轿厢运行过程中连续采集各楼层的实时温度值T'和实时气压值P'，并将采集到的数据传送给中央处理器；
所述中央处理器，用于预置温度参考值和气压参考值使得每一楼层F对应一个温度参考值和一个气压参考值并将楼层F、温度参考值和气压参考值之间的对应关系预置为对应关系F，其中通过温度参考值和气压参考值的联合，能够得到确定的楼层F；用于判断轿厢的停止状态，并根据此时的实时温度值T'对预置的温度参考值进行数据更新，根据此时的实时气压值P'对预置的气压参考值进行数据更新，用于根据外部楼层校准信号对预置楼层F进行数据更新，用于将对应关系F，进行数据更新；用于将实时气压值P'与最新的气压参考值进行对比分析和误差处理，根据对应关系F，查出所述实时温度值T'和实时气压值P'所确定的楼层F，并输出轿厢所在的楼层F。
8.一种通过温度气压传感器测量电梯楼层的系统，其特征是：包括井道(4)、反光板(5)和校准传感器(6)，所述反光板位于井道壁上，所述反光板的位置与楼层相对，所述校准传感器位于轿厢上，所述校准传感器的位置与反光板相对，所述校准传感器与中央处理器电连接。
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Denomination of invention: A method and system for measuring elevator floors through temperature and pressure sensors Effective date of registration: 20230215 Granted publication date: 20191108 Pledgee: Hangzhou United Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Shangtang sub branch Pledgor: HANGZHOU SUIFENG INFORMATION TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023980032577 |
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Date of cancellation: 20230824 Granted publication date: 20191108 Pledgee: Hangzhou United Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Shangtang sub branch Pledgor: HANGZHOU SUIFENG INFORMATION TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023980032577 |
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Denomination of invention: A method and system for measuring elevator floors through temperature and pressure sensors Effective date of registration: 20231020 Granted publication date: 20191108 Pledgee: Zhejiang Hangzhou Yuhang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Science and Technology City Branch Pledgor: HANGZHOU SUIFENG INFORMATION TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023980061903 |