CN111994749A - 一种基于phm技术的电梯智能监管与按需维保系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电梯维保技术领域，尤其涉及一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保系统及方法。采用如下技术方案：包括电梯数据采集装置、数据分析模块和监管维保模块；监管模块根据数据分析模块形成的异常检测模型对电梯进行监管；所述预测维保模块根据数据分析模块形成的预测基准模型对电梯进行故障预测并更新电梯的维保策略。优点在于：通过使用PHM技术对电梯进行运行过程的全透明监管，同时结合对电梯数据的分析对电梯可能出现的故障进行预测，实现对电梯的预测性维护；同时利用电梯的运行数据对电梯的故障进行评价和处理；且可以同时对多台电梯设备进行集群管理；从而实现对电梯监管与预测性按需维护，降低电梯维护成本，提高电梯监管效率。

Description

一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保系统及方法

技术领域

本发明涉及电梯维保技术领域，尤其涉及一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保系统及方法。

背景技术

随着电梯行业的不断发展，越来越多场合安装了电梯，电梯的使用量也迅速上升，而电梯的监管工作任务也日益繁重，现有的监管资源严重不足；且维保企业水平参差不齐，导致电梯安装后缺乏有效的监督管理，同时生产厂家由于缺乏对设备运行过程中的数据反馈，从而也无法迅速反应改良产品。为了保证电梯安全可靠运行，监管部门需要更加高效实时的监管工具，维保单位需要降本增效的维护手段，厂商需要精确运行数据迭代更新产品，从而使得用户能使用透明安全的电梯设备。

根据理念、技术的不同，维护策略的演变趋势为：故障维护→预防（定期）维护→基于状态的维护→预测性维护（PHM），在该维保策略的趋势中，维护费用呈下降趋势，而技术深度、模型复杂程度、投资回报和安全指标均呈上升趋势；因此技术物联网与人工智能技术的预测性维护是必然趋势。目前大多数电梯的维保策略停留在较为传统的预测（定期）维护上，即，定期由维保人员对电梯进行检查维护。对于已公开的发明专利：一种电梯按需维保智能管理系统及其管理方法，公开号为：CN 111252641 A，该发明专利公开了一种电梯按需维保智能管理系统及其管理方法，该系统通过在电梯安装数据采集模组进行电梯使用状态数据采集，使用电梯数据统计模块对电梯使用状态数据进行统计，以及使用电梯维保管理模块将统计的使用状态数据和自定义的按需维保参数进行比对，根据比对结果拟定相应的维保任务，该方法则属于基于状态的维护，目前还未发现有针对电梯实现预测性维护的系统或方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电梯智能监管与按需维保系统及方法，具体在于提供一种基于PHM技术，即预测性维护的电梯智能监管与按需维保系统及方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保系统，包括电梯数据采集装置、数据分析模块和监管维保模块，所述监管维保模块包括监管模块和预测维保模块；所述电梯数据采集装置所采集的数据源包括电梯的运行数据、设置于电梯上传感器检测获得的数据、电梯工作的环境数据以及电梯的设计机理数据；所述数据分析模块对电梯数据采集模块采集的数据进行分析并形成电梯的健康评估模型和异常检测模型以及电梯关键部件的预测基准模型；所述监管模块根据数据分析模块形成的异常检测模型对电梯进行监管；所述预测维保模块根据数据分析模块形成的预测基准模型对电梯进行故障预测并更新电梯的维保策略。

进一步的，还包括故障处理模块，所述故障处理模块根据数据分析模块形成的健康评估模型和异常检测模型形成异常预警并更新电梯的维保策略。

进一步的，故障处理模块中还包括有故障知识库和维修记录库，故障处理模块在形成异常预警后进行故障分类并根据故障知识库和维修记录库生产维保策略同时对故障知识库和维修记录库进行数据更新。

进一步的，还包括有集群管控模块，所述集群管控模块根据数据分析模块形成多台电梯的健康评估模型进行集群对比。

具体的，电梯关键部件的预测基准模型中电梯关键部件至少包括曳引机、开关门、钢丝绳、控制器。

一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保方法，通过采集电梯的运行数据、设置于电梯上传感器检测获得的数据、电梯工作的环境数据以及电梯的设计机理数据并进行分析，并以此形成电梯的健康评估模型和异常检测模型以及电梯关键部件的预测基准模型；根据其中电梯的异常检测模型对电梯的异常情况实行监管，同时根据电梯关键部件的预测基准模型对电梯关键部件进行故障预测并对电梯的维保策略进行更新。

进一步的，还包括根据电梯的健康评估模型和异常检测模型形成电梯的异常/故障预警并对电梯的维保策略进行更新。

进一步的，根据电梯的健康评估模型和异常检测模型形成电梯的异常/故障预警后，根据已有故障知识库提供的异常/故障处理建议和已有维修记录库的历史维修参考形成异常/故障的处理策略并以此更新故障知识库、维修记录库和维保策略。

进一步的，还包括根据同个区域的多台电梯的健康评估模型进行集群对比。

具体的，电梯关键部件的预测基准模型至少包括曳引机、开关门、钢丝绳、控制器的预测基准模型。

本发明的优点在于：通过使用PHM技术对电梯进行运行过程的全透明监管，同时结合对电梯数据的分析对电梯可能出现的故障进行预测，实现对电梯的预测性维护；同时利用电梯的运行数据对电梯的故障进行评价和处理；且可以同时对多台电梯设备进行集群管理；从而实现对电梯监管与预测性按需维护，降低电梯维护成本，提高电梯监管效率。

附图说明

附图1为实施例1中一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保系统的结构原理图；

附图2为实施例1中一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保方法的流程图。

具体实施方式

实施例1：参照图1，一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保系统，包括电梯数据采集装置、数据分析模块和监管维保模块，所述监管维保模块包括监管模块和预测维保模块；所述电梯数据采集装置所采集的数据源包括电梯的运行数据、设置于电梯上传感器检测获得的数据、电梯工作的环境数据以及电梯的设计机理数据；所述数据分析模块对电梯数据采集模块采集的数据进行分析并形成电梯的健康评估模型和异常检测模型以及电梯关键部件的预测基准模型；所述监管模块根据数据分析模块形成的异常检测模型对电梯进行监管；所述预测维保模块根据数据分析模块形成的预测基准模型对电梯进行故障预测并更新电梯的维保策略。

在本实施例中，通过利用电梯数据采集装置对电梯数据进行采集，电梯数据采集装置采集的数据包括电梯的运行数据、设置于电梯上传感器检测获得的数据、电梯工作的环境数据以及电梯的设计机理数据；其中，电梯运行数据通过连接电梯的控制器获得，设置于电梯上的传感器可以包括但不限于设置于电梯上的霍尔传感器、光电传感器、电流传感器、气压传感器、加速度计、陀螺仪、磁力计、AI摄像头等，电梯工作的环境数据包括电梯工作环境的温度、湿度等，设置于电梯上传感器检测获得的数据和电梯工作的环境数据可以通过电梯的控制器与电梯运行数据一同传输至电梯数据采集装置，电梯的设计机理数据则由电梯生产厂商提供。数据分析模块则可以采用智能学习与算法和数据挖掘算法对电梯数据采集装置采集到的数据进行分析，从而形成电梯的健康评估模型和异常检测模型以及电梯关键部件的预测基准模型，其中健康评估模型是对电梯目前运行情况的健康评估，异常检测模型是对电梯目前运行的异常情况进行检测，预测基准模型则是对电梯关键部件可能出现的故障进行预测。监管模块可以利用异常检测模型实现对电梯进行实时监管；预测维保模块可以利用电梯关键部件的预测基准模型实现对电梯关键部件的故障预测并生成维保策略从而对电梯的维保计划进行更新，实现对电梯关键部件的预测性按需维护，降低电梯的维护成本并提高对电梯的维护效率；同时，可以通过监管模块对电梯运行状态进行监测，对于日常需要维保人员去现场进行电梯状态的日常检测，可以通过监管模块进行远程检测，从而降低人工维保成本，且监管模块能实现对电梯状态的实时监测，实现对电梯运行情况的透明化。不仅方便监管部门对电梯状态的监管，同时提高维保单位对电梯的维保效率和维保质量，还能为电梯厂商提供全面的电梯运行数据，促进电梯设备的更新迭代，提高用户使用电梯设备的安全性。

进一步的，还包括故障处理模块，故障处理模块根据数据分析模块形成的健康评估模型和异常检测模型形成异常预警并更新电梯的维保策略；具体的，故障处理模块中还包括有故障知识库和维修记录库，故障处理模块在形成异常预警后进行故障分类并根据故障知识库和维修记录库生产维保策略同时对故障知识库和维修记录库进行数据更新。通过对电梯异常/故障的检测并进行预警，同时利用故障知识库和维修记录库生成对应的维保策略，可以提高对电梯按需维保的预测性和准确性，从而提高对电梯维保的效率。

进一步的，还包括有集群管控模块，所述集群管控模块根据数据分析模块形成多台电梯的健康评估模型进行集群对比。由于对电梯数据的全面采集，可以通过对多台电梯的健康瓶盖模型进行集群对比，实现对同区域电梯的集群管控，提高监管及维保效率。

参照图2，对应的，本实施例还提供一种利用上述基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保系统的方法：通过采集电梯的运行数据、设置于电梯上传感器检测获得的数据、电梯工作的环境数据以及电梯的设计机理数据并进行分析，并以此形成电梯的健康评估模型和异常检测模型以及电梯关键部件的预测基准模型；根据其中电梯的异常检测模型对电梯的异常情况实行监管，同时根据电梯关键部件的预测基准模型对电梯关键部件进行故障预测并对电梯的维保策略进行更新。

具体的，上述电梯关键部件的预测基准模型中电梯关键部件至少包括曳引机、开关门、钢丝绳、控制器。

进一步的，还包括根据电梯的健康评估模型和异常检测模型形成电梯的异常/故障预警并对电梯的维保策略进行更新；其中，根据电梯的健康评估模型和异常检测模型形成电梯的异常/故障预警后，根据已有故障知识库提供的异常/故障处理建议和已有维修记录库的历史维修参考形成异常/故障的处理策略并以此更新故障知识库、维修记录库和维保策略。

进一步的，还包括根据同个区域的多台电梯的健康评估模型进行集群对比；提高电梯监管及维保效率。

当然，以上仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保系统，其特征在于：包括电梯数据采集装置、数据分析模块和监管维保模块，所述监管维保模块包括监管模块和预测维保模块；所述电梯数据采集装置所采集的数据源包括电梯的运行数据、设置于电梯上传感器检测获得的数据、电梯工作的环境数据以及电梯的设计机理数据；所述数据分析模块对电梯数据采集模块采集的数据进行分析并形成电梯的健康评估模型和异常检测模型以及电梯关键部件的预测基准模型；所述监管模块根据数据分析模块形成的异常检测模型对电梯进行监管；所述预测维保模块根据数据分析模块形成的预测基准模型对电梯进行故障预测并更新电梯的维保策略。

2.根据权利要求1所述的一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保系统，其特征在于：还包括故障处理模块，所述故障处理模块根据数据分析模块形成的健康评估模型和异常检测模型形成异常预警并更新电梯的维保策略。

3.根据权利要求2所述的一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保系统，其特征在于：所述故障处理模块中还包括有故障知识库和维修记录库，故障处理模块在形成异常预警后进行故障分类并根据故障知识库和维修记录库生产维保策略同时对故障知识库和维修记录库进行数据更新。

4.根据权利要求3所述的一种基于PHM技术的电梯智能监管于按需维保系统，其特征在于：还包括有集群管控模块，所述集群管控模块根据数据分析模块形成多台电梯的健康评估模型进行集群对比。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保系统，其特征在于：所述电梯关键部件的预测基准模型中电梯关键部件至少包括曳引机、开关门、钢丝绳、控制器。

6.一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保方法，其特征在于：通过采集电梯的运行数据、设置于电梯上传感器检测获得的数据、电梯工作的环境数据以及电梯的设计机理数据并进行分析，并以此形成电梯的健康评估模型和异常检测模型以及电梯关键部件的预测基准模型；根据其中电梯的异常检测模型对电梯的异常情况实行监管，同时根据电梯关键部件的预测基准模型对电梯关键部件进行故障预测并对电梯的维保策略进行更新。

7.根据权利要求6所述的一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保方法，其特征在于：还包括根据电梯的健康评估模型和异常检测模型形成电梯的异常/故障预警并对电梯的维保策略进行更新。

8.根据权利要求7所述的一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保方法，其特征在于：根据电梯的健康评估模型和异常检测模型形成电梯的异常/故障预警后，根据已有故障知识库提供的异常/故障处理建议和已有维修记录库的历史维修参考形成异常/故障的处理策略并以此更新故障知识库、维修记录库和维保策略。

9.根据权利要求8所述的一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保方法，其特征在于：还包括根据同个区域的多台电梯的健康评估模型进行集群对比。

10.根据权利要求6-9任一项所述的一种基于PHM技术的电梯智能监管与按需维保方法，其特征在于：所述电梯关键部件的预测基准模型至少包括曳引机、开关门、钢丝绳、控制器的预测基准模型。

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