CN110683443A - 一种电梯震动检测及故障预判系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种电梯震动检测系统，包括安装于电梯轿厢顶部的光纤震动检测模块、数据处理模块，光纤震动检测模块用于检测电梯的震动信息，并将所述震动信息提供至数据处理模块，数据处理模块内部预存若干第一参考信息，数据处理模块将所述震动信息与第一参考信息比对，依据比对结果形成电梯震动状态信息，本发明利用了光纤的光弹效应，利用光纤震动传感器来检测电梯的震动，灵敏度高，检测准确，且信号可以分为不同的类型，从而与参考信息比对，实现震动部位和震动类型的精确检测。

Description

一种电梯震动检测及故障预判系统及方法

技术领域

本发明涉及电梯震动检测技术领域，尤其涉及一种电梯震动检测及故障预判系统及检测方法。

背景技术

目前，人们使用电梯的频率越来越高，然而电梯的安全性始终得不到有效解决，很大一部分原因是没有及时准确的采集到电梯异常数据，并且对异常数据没有做进一步的定位和分析。

目前电梯震动检测及手段主要采用三轴加速度传感器，该传感器利用加速度的变化来检测电梯的震动，所采用的重力加速度基准值为9.8m/s2，但是重力加速度的值会随纬度和离地面的高度变化而变化，尤其电梯的高度实时变化，这时候采用加速度来计算，存在一定的误差。另外，三轴加速度传感器灵敏度较低，微小的震动有检测不到的情况发生。

发明内容

有必要提出一种电梯震动检测及故障预判系统。

还有必要提出一种电梯震动检测方法。

一种电梯震动检测及故障预判系统，包括安装于电梯轿厢顶部的光纤震动检测模块、数据处理模块，光纤震动检测模块用于检测电梯的震动信息，并将所述震动信息提供至数据处理模块，数据处理模块内部预存若干第一参考信息，数据处理模块将所述震动信息与第一参考信息比对，依据比对结果形成电梯震动状态信息。

优选的，所述光纤震动检测模块是光纤震动传感器。

优选的，数据处理模块包括本地存储单元、第一比较单元，本地存储单元内部预存震动状态清单列表，所述震动状态清单列表包括两列，第一列为反应不同震动类型的若干第一参考信息，第二列为部件名称，第一列和第二列一一对应，第一比较单元调用本地存储单元里的数据，依次将光纤震动检测模块与第一列中的第一参考信息比对，当比对一致，则输出对应的第二列的部件名称，从而使外部人员能够了解到直接引起震动的部件。

优选的，所述系统还包括安装于电梯轿厢顶部的噪声检测模块，噪声检测模块用于检测电梯的噪声信息，并将所述噪声信息提供至数据处理模块，数据处理模块内部预存若干第二参考信息，数据处理模块将所述噪声信息与第二参考信息比对，依据比对结果形成电梯震动状态信息。

优选的，数据处理模块还包括第二比较单元，所述本地存储单元内部还预存噪声--震动状态清单列表，所述噪声--震动状态清单列表包括两列，第一列为反应不同震动类型的若干第二参考信息，第二列为部件名称，第一列和第二列一一对应，第二比较单元调用本地存储单元里的数据，依次将噪声检测模块提供的噪声信息与第一列中的第二参考信息比对，当比对一致，则输出对应的第二列的部件名称，从而使外部人员能够直接判断出发出噪声、引起震动的部件。

优选的，所述噪声检测模块为噪声传感器。

优选的，所述数据处理模块还包括第三比较单元，所述震动状态清单列表还包括第三列，第三列为震动二次参考信息，该列为与第二列中的部件名称一一对应的部件编码，所述噪声--震动状态清单列表还包括与震动状态清单列表相同的第三列，第一比较单元输出第二列的部件名称时，同时将震动状态清单列表的第三列中与该部件名称对应的震动二次参考信息输出至第三比较单元的一个输入端，第二比较单元输出第二列的部件名称时，同时将噪声--震动状态清单列表的第三列中与该部件名称对应的噪声二次参考信息输出至第三比较单元的另一个输入端，第三比较单元对两个输入进行比较，若比较一致，将该二次检测结果向外部输出，以使外部人员能够判断出发出噪声、引起震动的部件。

优选的，所述系统还包括与数据处理模块连接的预警模块和通讯模块，以通过通讯模块将数据发送至外部云平台，形成大数据。

优选的，所述系统还包括与数据处理模块连接的云平台，以对数据进行汇总和分析，形成数据库。

一种电梯震动检测方法，包括以下步骤：

S1:利用光纤震动检测模块检测电梯的震动信息；

S2:利用噪声检测模块检测电梯因震动引起的噪声信息；

S3:利用数据处理模块对震动信息和噪声信息进行分别分析比对；

S4:利用数据处理模块对经过S3比对后的结果进行二次比对，依据比对结果形成电梯震动状态信息。

本发明中的光纤震动传感器采用光纤的光弹效应，当外界扰动作用在光纤上时，会引起光纤的长度和折射率发生变化，从而引起光纤中传输光的相位发生变化，再通过检波器件将光信号转化为电信号，这是光纤震动传感器检测震动的原理，所以，本发明利用光纤震动传感器来检测电梯的震动，灵敏度高，检测准确，且信号可以分为不同的类型，从而与参考信息比对，实现震动部位和震动类型的精确检测，并且通过对震动发生的部位或次数的统计，能够预判哪些部位频发震动，从而对各部位的运行状态进行掌握，实现对电梯运行状态的预判断。

本发明中将数据传输存储在云平台大数据库内，维保人员可以通过web页面、APP及其他方式查看。另外，预警信息也会将异常数据发送至云平台，云平台的服务器通过APP、微信及其他方式推送给用户和维保人员，提醒维保人员进行电梯部件更换和维护，同时，提醒用户乘坐其他电梯，从而实现电梯问题定位和预警。

附图说明

图1、2为本系统的功能模块图。

图中：光纤震动检测模块10、噪声检测模块20、数据处理模块30、第一比较单元31、第二比较单元32、第三比较单元33、本地存储单元34、预警模块40、通讯模块50。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。

参见图1、2，本发明实施例提供了一种电梯震动检测及故障预判系统，包括安装于电梯轿厢顶部的光纤震动检测模块10、数据处理模块30，光纤震动检测模块10用于检测电梯的震动信息，并将所述震动信息提供至数据处理模块30，数据处理模块30内部预存若干第一参考信息，数据处理模块30将所述震动信息与第一参考信息比对，依据比对结果形成电梯震动状态信息。

进一步，所述光纤震动检测模块10是光纤震动传感器。

进一步，数据处理模块30包括本地存储单元34、第一比较单元31，本地存储单元34内部预存震动状态清单列表，如表1。所述震动状态清单列表包括两列，第一列为反应不同震动类型的若干第一参考信息，第二列为部件名称，第一列和第二列一一对应，第一比较单元31调用本地存储单元34里的数据，依次将光纤震动检测模块10与第一列中的第一参考信息比对，当比对一致，则输出对应的第二列的部件名称，从而使外部人员能够了解到直接引起震动的部件。

例如，电梯按照组成部件不同，包括的主要部件有皮带、链条、轿厢、轴承，这四种部件由于其结构不同、形状不同、材质不同、安装位置不同、所起作用不同，在受到不正常干扰或自身出现故障时，会产生不同的震动状态，这是在电梯运行出现故障时，维保人员长期多次处理故障后总结得到的，维保人员将这些震动状态使用外部测量工具（例如光纤震动传感器）人工主动测量，得到反应不同震动状态的电信号，并将这些电信号翻译编码，形成第一参考信息，制作一个震动状态清单列表，该震动状态清单列表包括两列，第一列为不同的第一参考信息，第二列为对应的部件名称，第一列和第二列一一对应。

当光纤震动检测模块10检测得到一个实时的震动信息，并将该信息发送至比较单元，比较单元调用本地存储单元34里的数据，依次将该震动信息与第一列中的编码信息比对，当比对一致，则输出对应的第二列的部件名称，从而使外部人员能够了解到直接引起震动的部件。

进一步，所述系统还包括安装于电梯轿厢顶部的噪声检测模块20，噪声检测模块20用于检测电梯的噪声信息，并将所述噪声信息提供至数据处理模块30，数据处理模块30内部预存若干第二参考信息，数据处理模块30将所述噪声信息与第二参考信息比对，依据比对结果形成电梯震动状态信息。

进一步，数据处理模块30还包括第二比较单元32，所述本地存储单元34内部还预存噪声--震动状态清单列表，如表2。所述噪声--震动状态清单列表包括两列，第一列为反应不同震动类型的若干第二参考信息，第二列为部件名称，第一列和第二列一一对应，第二比较单元32调用本地存储单元34里的数据，依次将噪声检测模块20提供的噪声信息与第一列中的第二参考信息比对，当比对一致，则输出对应的第二列的部件名称，从而使外部人员能够直接判断出发出噪声、引起震动的部件。

本地存储单元34内部预存反应不同噪声类型的若干第二参考信息，例如，电梯按照组成部件不同，在受到不正常干扰或自身出现故障时，会产生不同的噪声声音，这是在电梯运行出现故障时，维保人员长期多次处理故障后总结得到的，维保人员将这些噪声声音使用外部测量工具（例如噪声传感器）人工主动测量，得到反应不同震动状态的声音电信号，并将这些声音电信号翻译编码，形成一个噪声--震动状态清单列表，该噪声--震动状态清单列表包括两列，第一列为不同的第二参考信息，第二列为对应的部件名称，第一列和第二列一一对应。

当噪声传感器检测得到一个实时的声音信息，并将该信息发送至比较单元，比较单元调用本地存储单元34里的数据，依次将该声音信息与第一列中的第二参考信息比对，当比对一致，则输出对应的第二列的部件名称，从而使外部人员能够直接判断出发出噪声、引起震动的部件。

进一步，所述系统还包括与数据处理模块30连接的预警模块和通讯模块，以通过通讯模块将数据发送至外部云平台，形成大数据。例如，预警模块可以与第一比较单元31和/或第二比较单元32、第三比较单元33连接。

通讯模块的设置实现了云平台与本地存储单元34之间的数据传输连接，所述第一参考信息和第二参考信息可以通过定时的或不定时的从云平台下载数据来更新，从而使得参考信息更加精确、更加全面。当光纤震动检测模块10合噪声检测模块20检测到实时信息时，先与本地存储单元34内的参考信息比较，当无法比对，或比对不成功时，比较单元将实时信息通过通讯模块发送至云平台进行比较，从而利用云平台数据进行比较，使得比较更加精确。

进一步，所述噪声检测模块20为噪声传感器。

进一步，所述数据处理模块30还包括第三比较单元33，所述震动状态清单列表还包括第三列，第三列为震动二次参考信息，该列为与第二列中的部件名称一一对应的部件编码，所述噪声--震动状态清单列表还包括与震动状态清单列表相同的第三列，第一比较单元31输出第二列的部件名称时，同时将震动状态清单列表的第三列中与该部件名称对应的震动二次参考信息输出至第三比较单元33的一个输入端，第二比较单元32输出第二列的部件名称时，同时将噪声--震动状态清单列表的第三列中与该部件名称对应的噪声二次参考信息输出至第三比较单元33的另一个输入端，第三比较单元33对两个输入进行比较，若比较一致，将该二次检测结果向外部输出，以使外部人员能够判断出发出噪声、引起震动的部件。

本方案中，首先利用第一比较单元31将震动信息与第一参考信息比较一次，利用第二比较单元32将噪声信息与第二参考信息比较一次，此时，虽然根据震动信息能够得到一个引起震动的部件名称，根据噪声信息也能够得到一个引起震动的部件名称，但是，为了数据的更加准确，设置了第三比较单元33，分别对震动状态清单列表，噪声--震动状态清单列表进行补充优化，将依据震动信息检测比对输出的部件名称和依据噪声信息检测比对输出的部件名称进行二次比对，若震动二次参考信息和噪声二次参考信息也能够比较一致，则二次验证了产生震动的部件即为该部件，若比较不一致，这说明其中一个检测是不准确的，需要重新调试。从而通过二次检测比较的方式，增加检测的准确性。

进一步，所述系统还包括与数据处理模块30连接的云平台，以对数据进行汇总和分析，形成数据库。

本发明还提出一种电梯震动检测方法，包括以下步骤：

S1:利用光纤震动检测模块10检测电梯的震动信息；

S2:利用噪声检测模块20检测电梯因震动引起的噪声信息；

S3:利用数据处理模块30对震动信息和噪声信息进行分别分析比对；

S4:利用数据处理模块30对经过S3比对后的结果进行二次比对，依据比对结果形成电梯震动状态信息。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种电梯震动检测及故障预判系统，其特征在于：包括安装于电梯轿厢顶部的光纤震动检测模块、数据处理模块，光纤震动检测模块用于检测电梯的震动信息，并将所述震动信息提供至数据处理模块，数据处理模块内部预存若干第一参考信息，数据处理模块将所述震动信息与第一参考信息比对，依据比对结果形成电梯震动及故障预判状态信息。

2.如权利要求1所述的电梯震动检测及故障预判系统，其特征在于：所述光纤震动检测模块是光纤震动传感器。

3.如权利要求1所述的电梯震动检测及故障预判系统，其特征在于：数据处理模块包括本地存储单元、第一比较单元，本地存储单元内部预存震动状态清单列表，所述震动状态清单列表包括两列，第一列为反应不同震动类型的若干第一参考信息，第二列为部件名称，第一列和第二列一一对应，第一比较单元调用本地存储单元里的数据，依次将光纤震动检测模块与第一列中的第一参考信息比对，当比对一致，则输出对应的第二列的部件名称，从而使外部人员能够了解到直接引起震动的部件。

4.如权利要求3所述的电梯震动检测及故障预判系统，其特征在于：所述系统还包括安装于电梯轿厢顶部的噪声检测模块，噪声检测模块用于检测电梯的噪声信息，并将所述噪声信息提供至数据处理模块，数据处理模块内部预存若干第二参考信息，数据处理模块将所述噪声信息与第二参考信息比对，依据比对结果形成电梯震动状态信息。

5.如权利要求4所述的电梯震动检测及故障预判系统，其特征在于：数据处理模块还包括第二比较单元，所述本地存储单元内部还预存噪声--震动状态清单列表，所述噪声--震动状态清单列表包括两列，第一列为反应不同震动类型的若干第二参考信息，第二列为部件名称，第一列和第二列一一对应，第二比较单元调用本地存储单元里的数据，依次将噪声检测模块提供的噪声信息与第一列中的第二参考信息比对，当比对一致，则输出对应的第二列的部件名称，从而使外部人员能够直接判断出发出噪声、引起震动的部件。

6.如权利要求5所述的电梯震动检测及故障预判系统，其特征在于：所述噪声检测模块为噪声传感器。

7.如权利要求5所述的电梯震动检测及故障预判系统，其特征在于：所述数据处理模块还包括第三比较单元，所述震动状态清单列表还包括第三列，第三列为震动二次参考信息，该列为与第二列中的部件名称一一对应的部件编码，所述噪声--震动状态清单列表还包括与震动状态清单列表相同的第三列，第一比较单元输出第二列的部件名称时，同时将震动状态清单列表的第三列中与该部件名称对应的震动二次参考信息输出至第三比较单元的一个输入端，第二比较单元输出第二列的部件名称时，同时将噪声--震动状态清单列表的第三列中与该部件名称对应的噪声二次参考信息输出至第三比较单元的另一个输入端，第三比较单元对两个输入进行比较，若比较一致，将该二次检测结果向外部输出，以使外部人员能够判断出发出噪声、引起震动的部件。

8.如权利要求5所述的电梯震动检测及故障预判系统，其特征在于：所述系统还包括与数据处理模块连接的预警模块和通讯模块，以通过通讯模块将数据发送至外部云平台，形成大数据。

9.如权利要求5所述的电梯震动检测及故障预判系统，其特征在于：所述系统还包括与数据处理模块连接的云平台，以对数据进行汇总和分析，形成数据库。

10.一种电梯震动检测方法，其特征在于包括以下步骤：

S1:利用光纤震动检测模块检测电梯的震动信息；

S2:利用噪声检测模块检测电梯因震动引起的噪声信息；

S3:利用数据处理模块对震动信息和噪声信息进行分别分析比对；

S4:利用数据处理模块对经过S3比对后的结果进行二次比对，依据比对结果形成电梯震动状态信息。

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