CN112034473A - 一种电梯导轨支架间距测量方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电梯导轨支架间距测量方法、装置、设备和存储介质,方法包括如下步骤:S1,安装红外激光测距装置和加速度测量装置;S2,红外激光测距装置获得距离数据;S3,按照获得数据的时间顺序取数据流T;S4,对T从小到大排序,得到S={S1,S2,S3,...,Sn};S5,将获得的距离数据流分为支架位置数据和井道壁位置数据两类;S6,取前0.5%到1%的数据项的均值,得到S7,取K={S0.31n,S0.32n,S0.33n,...,S0.80n},计算S8,设有Yi∈Y={1,‑1};如果|Si‑X1|<|Si‑X2|,则Yi=1,否则Yi=‑1;S9,对Yi=1的Si求均值获得新的特征均值X1;对Yi=‑1的Si求均值获得新的特征均值X2;S10,重复S8‑S9,直到连续两次Si对应的Yi值不变,取得最终分类特征值X1,X2。本发明能够通过实时测量电梯轿厢顶部到导轨支架和井道壁的距离来获取电梯导轨支架及其边缘位置。
Description
技术领域
本发明应用于电梯安装和检验检测领域,具体是一种电梯导轨支架间 距测量方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
电梯导轨支架,作为电梯导向系统重要的组成部分之一,用作支撑和 固定导轨,直接关系着电梯的安全性和舒适性。GB 7588—2003《电梯制造 与安装规范》对电梯“T”型导轨的许用扰度给出了严格的控制,导轨的变 形除了自身的材质外,与导致支架的间距有着直接联系。电梯检规TSG T7001—2009《电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》对支 架间距有着明确的规定:每根导轨应当至少有2个导轨支架,一般其间距 ≯2.50m(如果间距>2.50m,应当有计算依据),安装于井道上、下端部的 非标准长度导轨的支架数量应当满足设计要求。支架间距的测量一直是电 梯监督检验过程的重点,传统的检验方法都是通过在轿顶检修逐个手动测 量,费时费力,且容易造成安全事故。国内电梯导轨支架间距专用自动测 量仪多采用接近开关或者类似的开关作为检测支架位置的方案,接检测技 术与数据处理Automation&Instrumentation 2019,34(12)触式传感器在安装 上必然会受制于现场的设备环境,检验效率低下,通用性不强。因此,研 制一种高效、方便、精准的支架间距测量仪就显得特别有意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种电梯导 轨支架间距测量方法。
为解决上述技术问题,本发明的一种电梯导轨支架间距测量方法,其 包括如下步骤:
S1,在电梯轿厢顶部安装红外激光测距装置加速度测量装置;
S2,红外激光测距装置上的微控制单元MCU获得的距离数据;
S3,按照获得距离数据的时间顺序取距离数据流为T, T={T1,T2,T3,...,Tn};
S4,对T进行从小到大排序,得到S={S1,S2,S3,...,Sn};
S5,将获得的距离数据流分为支架位置数据和井道壁位置数据两类, 并准备粗选两类数据的特征值X1,X2;
S8,设有Yi∈Y={1,-1};如果Si-X1<Si-X2,则Yi=1,否则Yi=-1;
S9,对Yi=1的Si求均值获得新的分类特征均值X1;对Yi=-1的Si求 均值获得新的分类特征均值X2;
S10,不断重复步骤S8-S9,直到连续两次Si对应的Yi值不变,取得最 终分类特征值X1,X2。
作为一种可能的实施方式,进一步的,所述步骤S1中的红外激光测距 装置通过磁力固定座进行安装,安装好后红外激光测距装置的激光发射方 向与井道壁表面相垂直。
作为一种可能的实施方式,进一步的,所述步骤S5中的距离数据流依 据S数据项的大小进行分类,将S数据项的中间值与其余数据项比较,其 中,S数据项小于中间值且占据数据流少数的为支架位置数据,S数据项大 于中间值且占据数据流大多数的为井道壁数据。
作为一种可能的实施方式,进一步的,所述步骤S10之后选取 X=|X1-X2|/2作为自适应分类基准线,通过该基准线产生的任意上升沿 前的最后一个数据或下降沿后的第一个数据即为导致支架的两侧边缘位置 点。
一种电梯导轨支架间距测量装置,其包括:
测距单元,安装于电梯轿厢顶部,用于测量电梯轿厢顶部到导轨支架 和井道壁之间的距离并获取数据;
数据排序单元,用于按照获得距离数据的时间排序获取距离数据流为T, T={T1,T2,T3,...,Tn},并将T进行从小到大排序,得到S={S1,S2,S3,...,Sn};
数据分类单元,用于依据S数据项的大小将获得的距离数据流分为支 架位置数据和井道壁位置数据两类,并粗选两类数据的特征值X1,X2;取 前0.5%到1%的数据项的均值,得到取 K={S0.31n,S0.32n,S0.33n,...,S0.80n},计算
特征值处理单元,用于取得最终分类特征值X1,X2,通过设有 Yi∈Y={1,-1};重复计算如果|Si-X1|<|Si-X2|,则Yi=1,否则Yi=-1;对Yi=1 的Si求均值获得新的分类特征均值X1;对Yi=-1的Si求均值获得新的分类 特征均值X2,经过重复计算直到连续两次Si对应的Yi值不变,取得最终 分类特征值X1,X2。
一种电梯导轨支架间距测量设备,其包括:处理器、存储器以及存储 在所述存储器内的计算机程序,所述计算机程序能够被所述处理器执行以 实现所述的电梯导轨支架间距测量方法。
一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算 机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所 在设备执行所述的电梯导轨支架间距测量方法。
本发明采用以上技术方案,具有以下有益效果:本发明能够通过实时 测量电梯轿厢顶部到导轨支架和井道壁的距离来获取电梯导轨支架及其边 缘位置,和传统的电梯导轨支架间距测量方法相比解决了传统都是通过在 轿顶检修逐个手动测量,费时费力,且容易造成安全事故的问题,解决了 现有的电梯导轨支架间距专用自动测量仪多采用开关或者类似的开关作为 检测支架位置的方案,触式传感器在安装上必然会受制于现场的设备环境, 检验效率低下,通用性不强的问题。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合 本发明实施方式中的,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地 描述。
本发明提供了一种电梯导轨支架间距测量方法,其包括如下步骤:
S1,在电梯轿厢顶部安装红外激光测距装置加速度测量装置;
S2,红外激光测距装置上的微控制单元MCU获得的距离数据;
S3,按照获得距离数据的时间顺序取距离数据流为T, T={T1,T2,T3,...,Tn};
S4,对T进行从小到大排序,得到S={S1,S2,S3,...,Sn};
S5,将获得的距离数据流分为支架位置数据和井道壁位置数据两类, 并准备粗选两类数据的特征值X1,X2;
S8,设有Yi∈Y={1,-1};如果|Si-X1|<|Si-X2|,则Yi=1,否则Yi=-1;
S9,对Yi=1的Si求均值获得新的分类特征均值X1;对Yi=-1的Si求 均值获得新的分类特征均值X2;
S10,不断重复步骤S8-S9,直到连续两次Si对应的Yi值不变,取得最 终分类特征值X1,X2。
作为一种可能的实施方式,进一步的,所述步骤S1中的红外激光测距 装置通过磁力固定座进行安装,安装好后红外激光测距装置的激光发射方 向与井道壁表面相垂直。
其中的加速度测量装置的加速度传感器的主要作用是,提供轿厢轿厢 垂直方向上的加速度原始数据,进而通过二次积分计算出位移距离。系统 采用ADI公司的基于MEMS结构的三轴加速度计ADXL355。ADXL355 输出量程支持±2g到±8g;具有低失调漂移、低噪声密度特性;典型功耗 低至200μA,待机模式下更是低至20μA,输出动态响应频率高达1000Hz。
作为一种可能的实施方式,进一步的,可配合红外激光测距装置采用 TFminiPlus红外激光测距作为导轨支架的定位模块。该传感器的测量原理 是基于飞行时间TOF(time of flight),与主控MCU采用串口UART数 据通信。为提高测量的效率,系统要求电梯在正常运行模式下全程上行或 者下行一次,即可获得井道内除顶层及底层部分导轨支架外的全部数据。 TFmini Plus测距最高输出频率1000Hz,以额定速度3.5m/s的电梯为例,TFmini Plus测量一次轿厢移动距离仅为3.5mm。一般电梯导轨支架在井道 垂直方向上的宽度约为50mm,TFmini Plus输出频率足以满足系统要求。 电梯的导轨通常有4根,即轿厢运行的2根主轨和对重运行的2根副轨。故 在此设计支持4个TFmini Plus,同时测距并采集数据。
作为一种可能的实施方式,进一步的,可在电梯轿厢顶部安装加速度 测距模块以实时测量电梯的运行位置。
作为一种可能的实施方式,进一步的,所述微控制单元MCU采用ST 公司的高性能微控制器STM32F405。该MCU内部构架为Cortex-M4,采用 32位精简指令集,工作频率高达168MHz;内部设有看门狗,有效地降低 外部干扰因素造成的不良影响;内部嵌入多个标准数据接口,如SPI,UART, I2C,在降低功耗的同时也降低了外围电路的复杂程度。
作为一种可能的实施方式,进一步的,所述步骤S5中的距离数据流依 据S数据项的大小进行分类,将S数据项的中间值与其余数据项比较,其 中,S数据项小于中间值且占据数据流少数的为支架位置数据,S数据项大 于中间值且占据数据流大多数的为井道壁数据。
作为一种可能的实施方式,进一步的,所述步骤S10之后选取 X=|X1-X2|/2作为自适应分类基准线,通过该基准线产生的任意上升沿 前的最后一个数据或下降沿后的第一个数据即为导致支架的两侧边缘位置 点。
通过实时测量电梯轿厢顶部到导轨支架和井道壁的距离来获取电梯导 轨支架及其边缘位置,获取电梯导轨支架及其边缘位置后使用者可配合放 置轿厢顶部位置的加速度测量装置实时计算出的轿厢垂直方向上的位移 (二次积分即可计算出),通过对距离数据流处理获取导轨支架的边缘位 置,标记每根导轨支架边缘的位置和由加速度测量装置计算获取的轿厢垂 直方向上的位移即可计算出导轨支架间距,即先得到导轨支架边缘位置, 然后通过加速度测量装置计算取得支架间距。
一种电梯导轨支架间距测量装置,其包括:
测距单元,安装于电梯轿厢顶部,用于测量电梯轿厢顶部到导轨支架 和井道壁之间的距离并获取数据;
数据排序单元,用于按照获得距离数据的时间排序获取距离数据流为T, T={T1,T2,T3,...,Tn},并将T进行从小到大排序,得到S={S1,S2,S3,...,Sn};
数据分类单元,用于依据S数据项的大小将获得的距离数据流分为支 架位置数据和井道壁位置数据两类,并粗选两类数据的特征值X1,X2;取 前0.5%到1%的数据项的均值,得到取 K={S0.31n,S0.32n,S0.33n,...,S0.80n},计算
特征值处理单元,用于取得最终分类特征值X1,X2,通过设有 Yi∈Y={1,-1};重复计算如果|Si-X1|<|Si-X2|,则Yi=1,否则Yi=-1;对Yi=1 的Si求均值获得新的分类特征均值X1;对Yi=-1的Si求均值获得新的分类 特征均值X2,经过重复计算直到连续两次Si对应的Yi值不变,取得最终 分类特征值X1,X2。
一种电梯导轨支架间距测量设备,其包括:处理器、存储器以及存储 在所述存储器内的计算机程序,所述计算机程序能够被所述处理器执行以 实现所述的电梯导轨支架间距测量方法。
一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算 机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所 在设备执行所述的电梯导轨支架间距测量方法。
示例性的,所述计算机程序可以被分割成一个或多个单元,所述一个 或者多个单元被存储在所述存储器中,并由所述处理器执行,以完成本发 明。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指 令段,该指令段用于描述所述计算机程序在电梯导轨支架间距测量设备中 的执行过程。
所述电梯导轨支架间距测量设备可包括但不仅限于处理器、存储器。 本领域技术人员可以理解,所述仅仅是电梯导轨支架间距测量设备的示例, 并不构成对电梯导轨支架间距测量设备的限定,可以包括比更多或更少的 部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述电梯导轨支架间距 测量设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU), 还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、 现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可 编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理 器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,所述电梯 导轨支架间距测量设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个电梯导轨支架间距测量设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块,所述处理器通过运 行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存 储器内的数据,实现所述电梯导轨支架间距测量设备的各种功能。所述存 储器可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作 系统、至少一个功能所需的应用程序等;存储数据区可存储根据手机的使 用所创建的数据等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以 包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中,所述电梯导轨支架间距测量设备集成的单元如果以软件功能单 元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可 读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部 或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计 算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执 行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、 可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带 所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、 光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取 存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司 法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖 区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作 为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显 示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也 可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全 部模块来实现本实施例方案的目的。另外,本发明提供的装置实施例中, 模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接,具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况 下,即可以理解并实施。
Claims (7)
1.一种电梯导轨支架间距测量方法,其特征在于:其包括如下步骤:
S1,在电梯轿厢顶部安装红外激光测距装置和加速度测量装置;
S2,红外激光测距装置上的微控制单元MCU获得的距离数据;
S3,按照获得距离数据的时间顺序取距离数据流为T,T={T1,T2,T3,...,Tn};
S4,对T进行从小到大排序,得到S={S1,S2,S3,...,Sn};
S5,将获得的距离数据流分为支架位置数据和井道壁位置数据两类,并准备粗选两类数据的特征值X1,X2;
S8,设有Yi∈Y={1,-1};如果|Si-X1|<|Si-X2|,则Yi=1,否则Yi=-1;
S9,对Yi=1的Si求均值获得新的分类特征均值X1;对Yi=-1的Si求均值获得新的分类特征均值X2;
S10,不断重复步骤S8-S9,直到连续两次Si对应的Yi值不变,取得最终分类特征值X1,X2。
2.根据权利要求1所述的一种电梯导轨支架间距测量方法,其特征在于:所述步骤S1中的红外激光测距装置通过磁力固定座进行安装,安装好后红外激光测距装置的激光发射方向与井道壁表面相垂直。
3.根据权利要求1所述的一种电梯导轨支架间距测量方法,其特征在于:所述步骤S5中的距离数据流依据S数据项的大小进行分类,将S数据项的中间值与其余数据项比较,其中,S数据项小于中间值且占据数据流少数的为支架位置数据,S数据项大于中间值且占据数据流大多数的为井道壁数据。
4.根据权利要求1所述的一种电梯导轨支架间距测量方法,其特征在于:所述步骤S10之后选取X=|X1-X2|/2作为自适应分类基准线,通过该基准线产生的任意上升沿前的最后一个数据或下降沿后的第一个数据即为导致支架的两侧边缘位置点。
5.一种电梯导轨支架间距测量装置,其特征在于:其包括:
测距单元,安装于电梯轿厢顶部,用于测量电梯轿厢顶部到导轨支架和井道壁之间的距离并获取数据;
数据排序单元,用于按照获得距离数据的时间排序获取距离数据流为T,T={T1,T2,T3,...,Tn},并将T进行从小到大排序,得到S={S1,S2,S3,...,Sn};
数据分类单元,用于依据S数据项的大小将获得的距离数据流分为支架位置数据和井道壁位置数据两类,并粗选两类数据的特征值X1,X2;取前0.5%到1%的数据项的均值,得到取K={S0.31n,S0.32n,S0.33n,...,S0.80n},计算
特征值处理单元,用于取得最终分类特征值X1,X2,通过设有Yi∈Y={1,-1};重复计算如果|Si-X1|<|Si-X2|,则Yi=1,否则Yi=-1;对Yi=1的Si求均值获得新的分类特征均值X1;对Yi=-1的Si求均值获得新的分类特征均值X2,经过重复计算直到连续两次Si对应的Yi值不变,取得最终分类特征值X1,X2。
6.一种电梯导轨支架间距测量设备,其特征在于:其包括:处理器、存储器以及存储在所述存储器内的计算机程序,所述计算机程序能够被所述处理器执行以实现如权利要求1至4任意一项所述的电梯导轨支架间距测量方法。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于:所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至4任意一项所述的电梯导轨支架间距测量方法。
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- 2020-08-31 CN CN202010895861.6A patent/CN112034473B/zh active Active
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