CN107934710A - 一种生成电梯动态保养计划的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生成电梯动态保养计划的系统及方法,该系统中遥监子系统实时采集电梯的运行参数数据并反馈给数据服务器;数据服务器接收电梯的运行参数数据,分析机器元件信息数据库中该电梯的机器元件的现有磨损情况、已使用时间、品牌信息,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则,判断是否需要更换、维护,并生成维保计划;分析故障处理记录数据库中的电梯的频繁故障可能性因素,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则,提前制定维保计划;分析已有人工维保计划数据库中的已有人工维保计划的合理性,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则和上述分析信息,优化维保计划。本发明减少电梯过度保养、保养不及时问题,提高电梯的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电梯安全技术领域,具体涉及一种生成电梯动态保养计划的系统及方法。
背景技术
随着国内城市化水平的迅速提升,电梯数目增加迅速,与人们的日常生活联系越来越紧密。作为一种直接关系到人民群众生命安全的特种设备,电梯的安全运行受到广泛关注。维护保养作为电梯安全运行的关键一环,至关重要。但在当前环境,因各种原因,制定的保养计划有所欠缺,保养效果难以尽如人意。
缺点是:1、电梯过度保养、保养不及时;2、电梯使用寿命短,故障频繁。
导致原因:1、计划制定的好坏与人员经验有关;2、维保质量机制不完善。
发明内容
有鉴于此,为了解决现有技术中的上述问题,本发明提出一种生成电梯动态保养计划的系统及方法,通过电梯的遥监技术,实时、动态收集电梯的运行参数数据,并结合已完成的电梯保养以及故障处理情况,以及维保计划、知识库(已有的专家规则),从故障类别、机器元件信息(可使用年限、更新时间、品牌、磨损情况)、频繁故障原因等因素考虑生成优化的电梯维保计划。
本发明通过以下技术手段解决上述问题:
一种生成电梯动态保养计划的系统,包括:
遥监子系统,用于实时采集电梯的运行参数数据,并将电梯的运行参数数据反馈给数据服务器;
所述数据服务器包括知识库数据库、故障处理记录数据库、机器元件信息数据库、已有人工维保计划数据库;
所述知识库数据库用于存储电梯保养的专家规则;
所述故障处理记录数据库用于存储电梯的故障处理记录;
所述机器元件信息数据库用于存储电梯的机器元件信息;
所述已有人工维保计划数据库用于存储电梯的已有人工维保计划;
所述数据服务器用于接收电梯的运行参数数据,分析机器元件信息数据库中该电梯的机器元件的现有磨损情况、已使用时间、品牌信息,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则,判断是否需要更换、维护,并生成维保计划;
所述数据服务器还用于接收电梯的运行参数数据,分析故障处理记录数据库中的电梯的频繁故障可能性因素,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则,提前制定维保计划;
所述数据服务器还用于接收电梯的运行参数数据,分析已有人工维保计划数据库中的已有人工维保计划的合理性,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则和上述分析信息,优化维保计划。
进一步地,所述机器元件信息包括可使用年限、更新时间、品牌和磨损情况。
进一步地,所述遥监子系统包括数据采集模块、数据通信模块;
所述数据采集模块用于实时采集电梯的运行参数数据,并将电梯的运行参数数据上传给数据通信模块;
所述数据通信模块用于将电梯的运行参数数据反馈给数据服务器。
进一步地,所述数据采集模块包括电流传感器、报警检测开关、激光测距仪和电阻分压电路;
所述电流传感器用于检测电梯运行过程中的实时电流信号;
所述报警检测开关用于采集电梯轿厢是有人;
所述激光测距仪用于采集电梯正常运行、检修运行、电梯运行速度异常的参数信息;
所述电阻分压电路用于监测电梯是否停电。
进一步地,所述数据服务器还用于接收电梯的运行参数数据后,根据接收到的信息,采用电梯状态识别算法,计算出电梯轿厢运行的实际速度,并与其理论速度进行匹配,从而获取电梯所处的状态。
进一步地,所述电梯状态识别算法包括:
(1)、对于电梯理论状态的速度Wi(i=1,2,3…n),可以采用含有n个元素的向量Mi来表示:
Mi=[m1 m2 m3 …mn-2 mn-1 mn] (1)
其中,元素mj为速度某点的幅值,且相邻两元素间的时间间隔△t趋近相等,因此,对于要监测的各个电梯状态都有其独有的特征向量Mi,可以作为输入信号的匹配模板;
(2)、实时监测电梯轿厢到轿顶距离Yi(i=1,2,3…n),可以采用含有n个元素的向量Yi来表示:
Yi=[y1 y2 y3 … yn-2 yn-1 yn] (2)
其中,元素yj为电梯轿厢到轿顶距离,yn为当前采集到的最新距离值,y1为前第(n-1)△t1时刻的距离值,相邻两采样点的时间间隔△t1相等且等于△t;
(3)、为了监测电梯的运行速度,引入电梯距离变化率:
V=(yi+1–yi)/△t (3)
检测电梯速度变化值,当电梯运行速度大于理论速度时,判断电梯运行速度异常,当电梯运行速度在正常运行速度范围的区间内的时候,则判定电梯运行正常;当电梯运行速度范围的区间在检修运行范围区间内的时候,则判定电梯检修运行。
一种生成电梯动态保养计划的方法,包括如下步骤:
S1、实时采集电梯的运行参数数据,并将电梯的运行参数数据反馈给数据服务器;数据服务器包括知识库数据库、故障处理记录数据库、机器元件信息数据库、已有人工维保计划数据库;
S2、数据服务器接收电梯的运行参数数据,分析机器元件信息数据库中该电梯的机器元件的现有磨损情况、已使用时间、品牌信息,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则,判断是否需要更换、维护,并生成维保计划;
数据服务器接收电梯的运行参数数据,分析故障处理记录数据库中的电梯的频繁故障可能性因素,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则,提前制定维保计划;
数据服务器接收电梯的运行参数数据,分析已有人工维保计划数据库中的已有人工维保计划的合理性,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则和上述分析信息,优化维保计划。
进一步地,于S2中,数据服务器接收电梯的运行参数数据后,根据接收到的信息,采用电梯状态识别算法,计算出电梯轿厢运行的实际速度,并与其理论速度进行匹配,从而获取电梯所处的状态。
进一步地,所述电梯状态识别算法包括:
(1)、对于电梯理论状态的速度Wi(i=1,2,3…n),可以采用含有n个元素的向量Mi来表示:
Mi=[m1 m2 m3 … mn-2 mn-1 mn] (1)
其中,元素mj为速度某点的幅值,且相邻两元素间的时间间隔△t趋近相等,因此,对于要监测的各个电梯状态都有其独有的特征向量Mi,可以作为输入信号的匹配模板;
(2)、实时监测电梯轿厢到轿顶距离Yi(i=1,2,3…n),可以采用含有n个元素的向量Yi来表示:
Yi=[y1 y2 y3 … yn-2 yn-1 yn] (2)
其中,元素yj为电梯轿厢到轿顶距离,yn为当前采集到的最新距离值,y1为前第(n-1)△t1时刻的距离值,相邻两采样点的时间间隔△t1相等且等于△t;
(3)、为了监测电梯的运行速度,引入电梯距离变化率:
V=(yi+1–yi)/△t (3)
检测电梯速度变化值,当电梯运行速度大于理论速度时,判断电梯运行速度异常,当电梯运行速度在正常运行速度范围的区间内的时候,则判定电梯运行正常;当电梯运行速度范围的区间在检修运行范围区间内的时候,则判定电梯检修运行。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明通过电梯的遥监技术,实时、动态收集电梯的运行参数数据,并结合已完成的电梯保养以及故障处理情况,以及维保计划、知识库(已有的专家规则),从故障类别、机器元件信息(可使用年限、更新时间、品牌、磨损情况)、频繁故障原因等因素考虑生成优化的电梯维保计划,从而实现电梯的动态维保,减少电梯过度保养、保养不及时问题,提高电梯的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明生成电梯动态保养计划的系统的结构示意图;
图2是本发明生成电梯动态保养计划的系统的拓扑图;
图3是本发明生成电梯动态保养计划的方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要指出的是,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1、图2所示,本发明提供一种生成电梯动态保养计划的系统,包括:
遥监子系统,用于实时采集电梯的运行参数数据,并将电梯的运行参数数据反馈给数据服务器;
所述数据服务器包括知识库数据库、故障处理记录数据库、机器元件信息数据库、已有人工维保计划数据库;
所述知识库数据库用于存储电梯保养的专家规则;
所述故障处理记录数据库用于存储电梯的故障处理记录;
所述机器元件信息数据库用于存储电梯的机器元件信息(可使用年限、更新时间、品牌、磨损情况);
所述已有人工维保计划数据库用于存储电梯的已有人工维保计划;
所述数据服务器用于接收电梯的运行参数数据,分析机器元件信息数据库中该电梯的机器元件的现有磨损情况、已使用时间、品牌信息,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则,判断是否需要更换、维护,并生成维保计划;
所述数据服务器还用于接收电梯的运行参数数据,分析故障处理记录数据库中的电梯的频繁故障可能性因素,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则,提前制定维保计划;
所述数据服务器还用于接收电梯的运行参数数据,分析已有人工维保计划数据库中的已有人工维保计划的合理性,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则和上述分析信息,优化维保计划。
本发明生成电梯动态保养计划的系统的工作流程如下:
数据服务器接收到遥监子系统反馈的电梯运行信息(通过GPRS和CDMA通讯网络发送)后,和数据库的知识库(专家规则)、故障处理记录、机器元件信息(机器元件品牌、型号、可使用年限等)相匹配:
1)、分析该电梯的机器元件的现有磨损情况、已使用时间、品牌等信息,判断是否需要更换、维护(如润滑油添加)并生成维保计划;
2)、分析电梯的频繁故障可能性因素,提前制定维保计划;
3)、分析已有人工维保计划的合理性,结合1,2分析信息,优化计划。
所述遥监子系统包括数据采集模块、数据通信模块;
所述数据采集模块用于实时采集电梯的运行参数数据,并将电梯的运行参数数据上传给数据通信模块;
所述数据通信模块用于将电梯的运行参数数据反馈给数据服务器。
所述数据采集模块包括电流传感器、报警检测开关、激光测距仪和电阻分压电路;
所述电流传感器用于检测电梯运行过程中的实时电流信号;
所述报警检测开关用于采集电梯轿厢是否困人;电梯是否困人主要是检测电梯轿厢中是否有人,这里的监测除去摄像头直观的看实时影像外,比较好的选择就是红外线传感器了。红外线传感器就是利用物体发出的红外线来测量的一种传感器。红外线可以称作为红外光,它有吸收、反射、干涉、折射等性质。在世界上存在的物体,比如数控设备、蒸汽机、人等等全都会射出红外线,只是每个物体的波长因其物体的温度而有差异而已。人的体温大概在37度左右,所放射出9~10μm的远红外线。红外线传感器能够检测出这个波段的红外线,并且转换为相应的电信号,通过电信号到中央处理器STM32可以知道是否检测到人的存在。
所述激光测距仪用于采集电梯正常运行、检修运行、电梯运行速度异常等参数信息;激光测距仪,是利用激光对目标的距离测定的一种仪器。激光测距仪的工作原理是,通过光学透镜向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,通过里边的高精度脉冲芯片计算激光来回的时间,从而计算出从观测者到目标的距离。激光测距仪的误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一。这里选用激光测距仪不仅可以测到距离,而且通过微分运算可以获取电梯的实时速度。
所述电阻分压电路用于监测电梯是否停电。因为整套装置是接驳电梯的电源,所以当电梯停电的时候,装置就没电了,只能启用备用电源了。那么这里就可以用电阻分压电路来监测,所谓的电阻分压就是在电路串联多一个电阻,但是不会影响电压的变化。然后在两个电阻之间接入一个测量点,用来检测电梯的电源是否没电了,如果没电那就说明电梯停电了。
所述数据服务器还用于接收电梯的运行参数数据后,根据接收到的信息,采用电梯状态识别算法,计算出电梯轿厢运行的实际速度,并与其理论速度进行匹配,从而获取电梯所处的状态。
根据基于激光测距仪采集的电梯到顶部之间的距离,进行坐标轴换算;将实时换算的结果,也就是轿厢运行速度与理论速度进行匹配,从而可以获取电梯所处状态,所述电梯状态识别算法包括:
(1)、对于电梯理论状态的速度Wi(i=1,2,3…n),可以采用含有n个元素的向量Mi来表示:
Mi=[m1 m2 m3 … mn-2 mn-1 mn] (1)
其中,元素mj为速度某点的幅值,且相邻两元素间的时间间隔△t趋近相等,因此,对于要监测的各个电梯状态都有其独有的特征向量Mi,可以作为输入信号的匹配模板;
(2)、实时监测电梯轿厢到轿顶距离Yi(i=1,2,3…n),可以采用含有n个元素的向量Yi来表示:
Yi=[y1 y2 y3 …yn-2 yn-1 yn] (2)
其中,元素yj为电梯轿厢到轿顶距离,yn为当前采集到的最新距离值,y1为前第(n-1)△t1时刻的距离值,相邻两采样点的时间间隔△t1相等且等于△t;
(3)、为了监测电梯的运行速度,引入电梯距离变化率:
V=(yi+1–yi)/△t (3)
检测电梯速度变化值,当电梯运行速度大于理论速度时,判断电梯运行速度异常,当电梯运行速度在正常运行速度范围的区间内的时候,则判定电梯运行正常;当电梯运行速度范围的区间在检修运行范围区间内的时候,则判定电梯检修运行。
实施例2
如图3所示,本发明还提供一种生成电梯动态保养计划的方法,包括如下步骤:
S1、实时采集电梯的运行参数数据,并将电梯的运行参数数据反馈给数据服务器;数据服务器包括知识库数据库、故障处理记录数据库、机器元件信息数据库、已有人工维保计划数据库;
S2、数据服务器接收电梯的运行参数数据,分析机器元件信息数据库中该电梯的机器元件的现有磨损情况、已使用时间、品牌信息,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则,判断是否需要更换、维护,并生成维保计划;
数据服务器接收电梯的运行参数数据,分析故障处理记录数据库中的电梯的频繁故障可能性因素,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则,提前制定维保计划;
数据服务器接收电梯的运行参数数据,分析已有人工维保计划数据库中的已有人工维保计划的合理性,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则和上述分析信息,优化维保计划。
于S2中,数据服务器接收电梯的运行参数数据后,根据接收到的信息,采用电梯状态识别算法,计算出电梯轿厢运行的实际速度,并与其理论速度进行匹配,从而获取电梯所处的状态。
所述电梯状态识别算法包括:
(1)、对于电梯理论状态的速度Wi(i=1,2,3…n),可以采用含有n个元素的向量Mi来表示:
Mi=[m1 m2 m3 … mn-2 mn-1 mn] (1)
其中,元素mj为速度某点的幅值,且相邻两元素间的时间间隔△t趋近相等,因此,对于要监测的各个电梯状态都有其独有的特征向量Mi,可以作为输入信号的匹配模板;
(2)、实时监测电梯轿厢到轿顶距离Yi(i=1,2,3…n),可以采用含有n个元素的向量Yi来表示:
Yi=[y1 y2 y3 … yn-2 yn-1 yn] (2)
其中,元素yj为电梯轿厢到轿顶距离,yn为当前采集到的最新距离值,y1为前第(n-1)△t1时刻的距离值,相邻两采样点的时间间隔△t1相等且等于△t;
(3)、为了监测电梯的运行速度,引入电梯距离变化率:
V=(yi+1–yi)/△t (3)
检测电梯速度变化值,当电梯运行速度大于理论速度时,判断电梯运行速度异常,当电梯运行速度在正常运行速度范围的区间内的时候,则判定电梯运行正常;当电梯运行速度范围的区间在检修运行范围区间内的时候,则判定电梯检修运行。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明通过电梯的遥监技术,实时、动态收集电梯的运行参数数据,并结合已完成的电梯保养以及故障处理情况,以及维保计划、知识库(已有的专家规则),从故障类别、机器元件信息(可使用年限、更新时间、品牌、磨损情况)、频繁故障原因等因素考虑生成优化的电梯维保计划,从而实现电梯的动态维保,减少电梯过度保养、保养不及时问题,提高电梯的使用寿命。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种生成电梯动态保养计划的系统,其特征在于,包括:
遥监子系统,用于实时采集电梯的运行参数数据,并将电梯的运行参数数据反馈给数据服务器;
所述数据服务器包括知识库数据库、故障处理记录数据库、机器元件信息数据库、已有人工维保计划数据库;
所述知识库数据库用于存储电梯保养的专家规则;
所述故障处理记录数据库用于存储电梯的故障处理记录;
所述机器元件信息数据库用于存储电梯的机器元件信息;
所述已有人工维保计划数据库用于存储电梯的已有人工维保计划;
所述数据服务器用于接收电梯的运行参数数据,分析机器元件信息数据库中该电梯的机器元件的现有磨损情况、已使用时间、品牌信息,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则,判断是否需要更换、维护,并生成维保计划;
所述数据服务器还用于接收电梯的运行参数数据,分析故障处理记录数据库中的电梯的频繁故障可能性因素,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则,提前制定维保计划;
所述数据服务器还用于接收电梯的运行参数数据,分析已有人工维保计划数据库中的已有人工维保计划的合理性,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则和上述分析信息,优化维保计划。
2.根据权利要求1所述的生成电梯动态保养计划的系统,其特征在于,所述机器元件信息包括可使用年限、更新时间、品牌和磨损情况。
3.根据权利要求1所述的生成电梯动态保养计划的系统,其特征在于,所述遥监子系统包括数据采集模块、数据通信模块;
所述数据采集模块用于实时采集电梯的运行参数数据,并将电梯的运行参数数据上传给数据通信模块;
所述数据通信模块用于将电梯的运行参数数据反馈给数据服务器。
4.根据权利要求3所述的生成电梯动态保养计划的系统,其特征在于,所述数据采集模块包括电流传感器、报警检测开关、激光测距仪和电阻分压电路;
所述电流传感器用于检测电梯运行过程中的实时电流信号;
所述报警检测开关用于采集电梯轿厢是有人;
所述激光测距仪用于采集电梯正常运行、检修运行、电梯运行速度异常的参数信息;
所述电阻分压电路用于监测电梯是否停电。
5.根据权利要求4所述的生成电梯动态保养计划的系统,其特征在于,所述数据服务器还用于接收电梯的运行参数数据后,根据接收到的信息,采用电梯状态识别算法,计算出电梯轿厢运行的实际速度,并与其理论速度进行匹配,从而获取电梯所处的状态。
6.根据权利要求5所述的生成电梯动态保养计划的系统,其特征在于,所述电梯状态识别算法包括:
(1)、对于电梯理论状态的速度Wi(i=1,2,3…n),可以采用含有n个元素的向量Mi来表示:
Mi=[m1m2m3…mn-2mn-1mn] (1)
其中,元素mj为速度某点的幅值,且相邻两元素间的时间间隔△t趋近相等,因此,对于要监测的各个电梯状态都有其独有的特征向量Mi,可以作为输入信号的匹配模板;
(2)、实时监测电梯轿厢到轿顶距离Yi(i=1,2,3…n),可以采用含有n个元素的向量Yi来表示:
Yi=[y1y2y3…yn-2yn-1yn] (2)
其中,元素yj为电梯轿厢到轿顶距离,yn为当前采集到的最新距离值,y1为前第(n-1)△t1时刻的距离值,相邻两采样点的时间间隔△t1相等且等于△t;
(3)、为了监测电梯的运行速度,引入电梯距离变化率:
V=(yi+1–yi)/△t (3)
检测电梯速度变化值,当电梯运行速度大于理论速度时,判断电梯运行速度异常,当电梯运行速度在正常运行速度范围的区间内的时候,则判定电梯运行正常;当电梯运行速度范围的区间在检修运行范围区间内的时候,则判定电梯检修运行。
7.一种生成电梯动态保养计划的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、实时采集电梯的运行参数数据,并将电梯的运行参数数据反馈给数据服务器;数据服务器包括知识库数据库、故障处理记录数据库、机器元件信息数据库、已有人工维保计划数据库;
S2、数据服务器接收电梯的运行参数数据,分析机器元件信息数据库中该电梯的机器元件的现有磨损情况、已使用时间、品牌信息,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则,判断是否需要更换、维护,并生成维保计划;
数据服务器接收电梯的运行参数数据,分析故障处理记录数据库中的电梯的频繁故障可能性因素,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则,提前制定维保计划;
数据服务器接收电梯的运行参数数据,分析已有人工维保计划数据库中的已有人工维保计划的合理性,结合知识库数据库中的电梯保养的专家规则和上述分析信息,优化维保计划。
8.根据权利要求7所述的生成电梯动态保养计划的方法,其特征在于,于S2中,数据服务器接收电梯的运行参数数据后,根据接收到的信息,采用电梯状态识别算法,计算出电梯轿厢运行的实际速度,并与其理论速度进行匹配,从而获取电梯所处的状态。
9.根据权利要求8所述的生成电梯动态保养计划的方法,其特征在于,所述电梯状态识别算法包括:
(1)、对于电梯理论状态的速度Wi(i=1,2,3…n),可以采用含有n个元素的向量Mi来表示:
Mi=[m1m2m3…mn-2mn-1mn] (1)
其中,元素mj为速度某点的幅值,且相邻两元素间的时间间隔△t趋近相等,因此,对于要监测的各个电梯状态都有其独有的特征向量Mi,可以作为输入信号的匹配模板;
(2)、实时监测电梯轿厢到轿顶距离Yi(i=1,2,3…n),可以采用含有n个元素的向量Yi来表示:
Yi=[y1y2y3…yn-2yn-1yn] (2)
其中,元素yj为电梯轿厢到轿顶距离,yn为当前采集到的最新距离值,y1为前第(n-1)△t1时刻的距离值,相邻两采样点的时间间隔△t1相等且等于△t;
(3)、为了监测电梯的运行速度,引入电梯距离变化率:
V=(yi+1–yi)/△t (3)
检测电梯速度变化值,当电梯运行速度大于理论速度时,判断电梯运行速度异常,当电梯运行速度在正常运行速度范围的区间内的时候,则判定电梯运行正常;当电梯运行速度范围的区间在检修运行范围区间内的时候,则判定电梯检修运行。
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