CN112645171B - 一种电梯状态采集与诊断边缘装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电梯状态采集与诊断边缘装置及系统，该装置包括：多个数据采集模块、转换编码模块以及控制器；多个数据采集模块，用于采集电梯井道和电梯轿厢内图像数据、电梯轿厢运动数据和电梯轿厢位置数据以及电梯制动器抱闸线圈电流数据；转换编码模块，与多个数据采集模块以及控制器连接，用于将图像数据、电梯轿厢运动数据、电梯轿厢位置数据以及电流数据转化为统一数据格式；控制器，用于接收转换后的数据，根据预设的边缘算法将转换后的数据划分为边缘端处理数据和服务器端处理数据，对边缘端处理数据分析进行故障预警以及将服务器端处理数据卸载给服务器。本申请解决了现有技术中对电梯运行状态以及故障监测类型相对不全面的问题。

Description

一种电梯状态采集与诊断边缘装置及系统

技术领域

本申请涉及电梯数据采集与故障诊断技术领域，尤其涉及一种电梯状态采集与诊断边缘装置及系统。

背景技术

随着我国城市化进程的飞速发展，电梯数量持续倍增且使用频繁，电梯的故障率也在不断上升，而电梯运行安全直接关系人民群众的生命安全和生活质量，故电梯运行性能、安全性能受到人们的高度关注。为了保障电梯运行的安全性，需要对电梯运行状态进行监测以及电梯出现故障时进行实时报警。

目前，对电梯运行状态进行监测以及电梯出现故障时进行实时报警的方法主要包括如下几种：一种是通过电梯监控系统从电梯控制器接口上采集与电梯运行异常相关的数据；另一种是在电梯上外接电梯传感器，通过外接传感器采集与电梯运行异常相关的数据；但是，由于电梯异常所涉及的关键征兆参数较多，现有技术中不管是通过电梯监控系统采集电梯运行异常相关的数据，还是通过外接传感器采集电梯运行异常相关的数据，所采集与运行异常相关的数据种类有限，不全面，且仅能根据所采集电梯运行异常相关的数据判断电梯是否存在故障，无法对电梯健康状态进行预测，导致对电梯运行状态以及故障监测不全面。

发明内容

本申请解决的技术问题是：针对现有技术中对电梯运行状态以及故障监测不全面。本申请提供了一种电梯状态采集与诊断边缘装置及系统，本申请实施例所提供的方案中，一方面，通过多个数据采集模块采集电梯井道和电梯轿厢内图像数据、电梯轿厢运动数据和电梯轿厢位置数据以及电梯制动器抱闸线圈电流数据，实现对电梯异常所涉及的多种关键征兆参数进行采集，使得数据采集的全面性，进而提高了对电梯运行状态以及故障监测全面性；另一方面，通过控制器根据预设的边缘算法将多个数据采集模块采集的数据划分为边缘端处理数据和服务器端处理数据，对所述边缘端处理数据分析进行故障预警以及将所述服务器端处理数据卸载给服务器，不仅能根据采集的数据对故障进行预警，还能与服务器协作实现故障预警以及分析，提供了故障预警以及分析效率。

第一方面，本申请实施例提供一种电梯状态采集与诊断边缘装置，该装置包括：多个数据采集模块、转换编码模块以及控制器；其中，

所述多个数据采集模块，用于采集电梯井道和电梯轿厢内图像数据、电梯轿厢运动数据、电梯轿厢位置数据以及电梯制动器抱闸线圈电流数据，其中，所述电梯轿厢运动数据包括速度、加速度以及振动信号；

所述转换编码模块，与所述多个数据采集模块以及所述控制器连接，用于将所述图像数据、所述电梯轿厢运动数据、所述电梯轿厢位置数据以及所述电梯制动器抱闸线圈电流数据转化为统一数据格式；

所述控制器，用于接收转换后的数据，根据预设的边缘算法将所述转换后的数据划分为边缘端处理数据和服务器端处理数据，对所述边缘端处理数据分析进行故障预警以及将所述服务器端处理数据卸载给服务器，以使得服务器根据所述服务器端处理数据进行精细化故障分析。

本申请实施例所提供的方案中，一方面，通过多个数据采集模块采集电梯井道和电梯轿厢内图像数据、电梯轿厢运动数据和电梯轿厢位置数据，实现对电梯异常所涉及的多种关键征兆参数进行采集，使得数据采集的全面性，进而提高了对电梯运行状态以及故障监测全面性；另一方面，通过控制器根据预设的边缘算法将多个数据采集模块采集的数据划分为边缘端处理数据和服务器端处理数据，对所述边缘端处理数据分析进行故障预警以及将所述服务器端处理数据卸载给服务器，不仅能根据采集的数据对故障进行预警，还能与服务器协作实现故障预警以及分析，提供了故障预警以及分析效率。

可选地，所述多个数据采集模块，包括：图像采集模块、振动信号采集模块、加速度传感器、红外人体感应器、RFID射频维保模块、GPS/北斗定位模块、磁开关传感器以及制动器抱闸线圈电流采集模块；其中，

所述图像采集模块，包括设置于所述电梯轿厢内的第一图像采集模块以及设置于所述电梯井道内的第二图像采集模块，所述第一图像采集模块用于采集所述电梯轿厢内的图像数据，所述第二图像采集模块用于采集所述电梯井道的曳引轮及钢丝绳状态图像数据和维保作业过程的视频图像数据；

所述振动信号采集模块用于采集振动信号；所述加速度传感器用于采集所述电梯轿厢的加速度；所述红外人体感应器用于判断所述电梯轿厢内是否有人；RFID射频维保模块用于记录电梯维保信息，其中，所述电梯维保信息包括维保时间、维保人员以及维保电梯；GPS/北斗定位模块用于获取时间信息以及电梯位置信息，根据所述时间信息更新装置的本地时钟；

所述磁开关传感器，包括上下平层磁开关传感器、基站磁开关传感器、轿门磁开关传感器，用于获取电梯轿厢位置到达信号。

所述制动器抱闸线圈电流采集模块，用于实时采集电梯制动器抱闸线圈电流数据，并将所述电流数据上传给所述控制器。

可选地，所述振动信号采集模块，包括：振动调理电路、振动传感器以及外置高速A/D采样电路，其中，

所述振动调理电路，用于生成恒定电流信号，并将所述恒定电流信号发送给所述振动传感器；

所述振动传感器，用于接收所述恒定电流信号，并根据所述恒定电流信号生成随振动加速度变化的电压信号，并将所述电压信号发送给所述外置高速A/D采样电路；

所述外置高速A/D采样电路，用于接收所述电压信号，并将所述电压信号发送给所述转换编码模块。

可选地，所述转换编码模块，包括：电流信号调理电路、电压信号调理电路、多通道数模转换器、传输报文编码器、隔离发送器、阻抗变换器；其中，

所述电流信号调理电路用于对电流信号进行隔离、放大或衰减；所述电压信号调理电路用于对电压信号进行隔离、放大或衰减；

所述多通道数模转换器，用于将所述多个数据采集模块所采集的信号进行A/D数模转换；

所述传输报文编码器，用于按照预设帧格式标准以及预设映射顺序将来自所述多通道模数转换器的数据组成串行得到通信报文，并将所述通信传送至所述隔离发送器；

所述隔离发送器用于对所述多个数据采集模块所采集的信号进行信号抗干扰处理；所述阻抗变换器，用于进行阻抗匹配。

可选地，还包括，多方对讲模块；所述多方对讲模块与所述转换编码模块连接，用于与管理中心主机、电梯轿厢、电梯机房、电梯顶部、电梯底部所安装的通话模块进行通信连接，以使得实现多方人员通话。

可选地，还包括：通信模块和接口模块；其中，所述通信模块，与所述控制器连接，用于所述控制器与外接设备之间通信连接；所述接口模块，用于与所述控制器连接，用于将所述控制器与外接设备连接。

可选地，所述通信模块，包括：NB-IOT无线通信模块和以太网通信模块。

可选地，所述控制器，具体用于：

对所述振动信号进行解析得到振动幅度和振动烈度对应的数字振动信号，并根据预设EMD算法对所述振动信号进行模态分解得到复信号，根据所述数字振动信号以及所述复信号对曳引机电机进行故障预警；或

接收所述第二图像采集模块所采集的视频图像数据，根据所述视频图像数据确定预设视角的曳引轮及钢丝绳的状态图像数据；根据所述状态图像数据和预设的机器视觉算法进行特征点提取比对和辨识，根据对比和辨识结果对所述曳引轮预设视角的故障进行预测，并将预测结果发送给所述服务器，以使得所述服务器根据所述预测结果进行故障预警；或

实时接收所述电梯制动器抱闸线圈电流数据，对所述电梯制动器抱闸线圈电流数据进行实时监测得到监测结果，根据所述监测结果对制动器进行故障预警。

第二方面，本申请实施例提供的一种电梯状态采集与诊断系统，该系统包括：如第一方面所述边缘装置以及服务器；其中，

所述边缘装置，用于采集至少一台电梯的电梯井道和电梯轿厢内图像数据、电梯轿厢运动数据、电梯轿厢位置数据以及电梯制动器抱闸线圈电流数据，并根据预设的边缘算法将所述图像数据、所述运动数据、所述位置数据以及所述电流数据划分为边缘端处理数据和服务器端处理数据，对所述边缘端处理数据分析进行故障预警以及将所述服务器端处理数据卸载给服务器；

所述服务器，用于接收所述服务器端处理数据，并根据所述服务器端处理数据进行精细化故障分析。

可选地，所述边缘装置与所述服务器之间通过NB-IOT无线网络和以太网网络进行通信。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的一种电梯状态采集与诊断边缘装置的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种振动信号采集模块的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种转换编码模块的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种电梯状态采集与诊断系统的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供的方案中，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图1，本申请实施例提供的一种电梯状态采集与诊断边缘装置，该装置包括：多个数据采集模块1、转换编码模块2以及控制器3；其中，

所述多个数据采集模块1，用于采集电梯井道和电梯轿厢内图像数据、电梯轿厢运动数据、电梯轿厢位置数据以及电梯制动器抱闸线圈电流数据，其中，所述电梯轿厢运动数据包括速度、加速度以及振动信号；

所述转换编码模块2，与所述多个数据采集模块1以及所述控制器3连接，用于将所述图像数据、所述电梯轿厢运动数据、所述电梯轿厢位置数据以及电梯制动器抱闸线圈电流数据转化为统一数据格式；

所述控制器3，用于接收转换后的数据，根据预设的边缘算法将所述转换后的数据划分为边缘端处理数据和服务器端处理数据，对所述边缘端处理数据分析进行故障预警以及将所述服务器端处理数据卸载给服务器，以使得服务器根据所述服务器端处理数据进行精细化故障分析。

进一步，在一种可能实现方式中，所述多个数据采集模块1，包括：图像采集模块11、振动信号采集模块12、加速度传感器13、红外人体感应器14、RFID射频维保模块15、GPS/北斗定位模块16、磁开关传感器17以及制动器抱闸线圈电流采集模块18；其中，

所述图像采集模块11，包括设置于所述电梯轿厢内的第一图像采集模块111以及设置于所述电梯井道内的第二图像采集模块112，所述第一图像采集模块111用于采集所述电梯轿厢内的图像数据，所述第二图像采集模块112用于采集所述电梯井道的曳引轮及钢丝绳状态图像数据和维保作业过程的视频图像数据；

所述振动信号采集模块12用于采集振动信号；所述加速度传感器13用于采集所述电梯轿厢的加速度；所述红外人体感应器14用于判断所述电梯轿厢内是否有人；RFID射频维保模块15用于记录电梯维保信息，其中，所述电梯维保信息包括维保时间、维保人员以及维保电梯；GPS/北斗定位模块16用于获取时间信息以及电梯位置信息，根据所述时间信息更新装置的本地时钟；

所述磁开关传感器17，包括上下平层磁开关传感器171、基站磁开关传感器172、轿门磁开关传感器173，用于获取电梯轿厢位置到达信号。

所述制动器抱闸线圈电流采集模块18，用于实时采集电梯制动器抱闸线圈电流数据，并将所述电流数据上传给所述控制器。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，边缘装置通过外围多源异构传感器及配套采集电路共同实现多类信息的采集，其中，多源异构传感器及配套采集电路包括图像采集模块11、振动信号采集模块12、加速度传感器13、红外人体感应器14、RFID射频维保模块15、GPS/北斗定位模块16、磁开关传感器17以及制动器抱闸线圈电流采集模块18。为了便于理解下面对每种传感器及配套采集电路功能进行简要介绍。

一、图像采集模块11

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，图像采集模块11可以是摄像机、照相机或者其他具有图像数据采集功能的设备，在此不做限定。为了便于对电梯井道以及电梯轿厢内进行实时监测，分别在电梯轿厢内设置第一图像采集模块111，以及在电梯井道内设置第二图像采集模块112，其中，第一图像采集模块111用于采集电梯轿厢内的图像数据，以便后续根据电梯轿厢内的图像数据分析电梯轿厢内是否有乘客以及乘客是否存在异常举动；第二图像采集模块112，用于采集所述电梯井道的曳引轮及钢丝绳状态图像数据和维保作业过程的视频图像数据，以便控制器基于预设曳引轮固定关键视角的状态图像通过运行边缘装置内嵌入的机器视觉算法进行特征点提取比对和辨识，当此部位有异常迹象苗头时，上报服务器发出预警。

二、振动信号采集模块12

参见图2，在一种可能实现的方式中，所述振动信号采集模块12，包括：振动调理电路121、振动传感器122以及外置高速A/D采样电路123，其中，

所述振动调理电路121，用于生成恒定电流信号，并将所述恒定电流信号发送给所述振动传感器122；

所述振动传感器122，用于接收所述恒定电流信号，并根据所述恒定电流信号生成随振动加速度变化的电压信号，并将所述电压信号发送给所述外置高速A/D采样电路123；

所述外置高速A/D采样电路123，用于接收所述电压信号，并将所述电压信号发送给所述转换编码模块2。

三、加速度传感器13

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，加速度传感器13设置于电梯上，用于采集电梯轿厢的加速度、速度、位移等参数，以使得控制器3根据加速度、速度、位移等参数判断轿厢在井道上下运行的状态是否正常。

四、红外人体感应器14

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，红外人体感应器14设置于电梯轿厢内，用于采集电梯轿厢内的红外信号，以使得控制器3根据红外信号判断轿厢内是否存在乘客。

五、RFID射频维保模块15

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，在井道的电梯信号采集箱内置电梯维保RFID射频模块15，当电梯维保人员完成维保作业时，通过在该模块刷RFID维保工卡，系统自动存储此次的维保记录并上传到服务器数据库。

六、GPS/北斗定位模块16

具体的，GPS/北斗定位模块16可获取时间信息，更新装置的本地时钟。同时，自动把地理位置信息附加到电梯基本信息中，上传给管理系统，从而辅助判定对电梯身份的唯一性识别。同时，北斗还可实现定位的功能，当具体的某台电梯发生故障事件时，可精确定位，以便维保人员及时赶到。

七、磁开关传感器17

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，磁开关传感器17，包括上下平层磁开关传感器171、基站磁开关传感器172、轿门磁开关传感器173，其中，上下平层磁开关传感器171用于采集电梯轿厢顶端位置到达信号以及底端位置到达信号；基站磁开关传感器172，用于采集电梯驻停基站信号，具体的在轿顶梁立柱上靠近导轨侧加装基站传感器，在基站处的导轨上加装高密度磁条，不影响电梯正常运行，当基站传感器随着电梯运行至磁条区域，传感器监测轿厢驻停基站(电梯关了(驻停)时候电梯所停的楼层)到位信号；轿门磁开关传感器173，用于采集轿厢开门或关门到位信号。具体的，通过在轿门适当位置，保证轿门锁完全啮合且轿门锁触点完全接触，保证电梯开关门时无刮蹭，开关动作灵敏可靠，加装双稳态电磁开关传感器，采集轿厢开门或关门到位信号。控制器3根据上下平层磁开关传感器171、基站磁开关传感器172以及轿门磁开关传感器173采集的到达信号检测电梯是否出现冲顶、蹲底、门区外停梯等故障。

八、制动器抱闸线圈电流采集模块18

具体的，鉴于制动器作为电梯的关键部件，其工作可靠性直接影响电梯的运行安全。所述制动器抱闸线圈电流采集模块，通过对电梯制动器抱闸线圈电流数据进行实时采集，上传给边缘装置控制器，由其实时监测该变化值，从中及时发现制动器故障隐患。

进一步，参见图3，在一种可能实现的方式中，所述转换编码模块2，包括：电流信号调理电路21、电压信号调理电路22、多通道数模转换器23、传输报文编码器24、隔离发送器25、阻抗变换器26；其中，

所述电流信号调理电路21用于对电流信号进行隔离、放大或衰减；所述电压信号调理电路22用于对电压信号进行隔离、放大或衰减；

所述多通道数模转换器23，用于将所述多个数据采集模块所采集的信号进行A/D数模转换；

所述传输报文编码器24，用于按照预设帧格式标准以及预设映射顺序将来自所述多通道模数转换器的数据组成串行得到通信报文，并将所述通信传送至所述隔离发送器；

所述隔离发送器25用于对所述多个数据采集模块所采集的信号进行信号抗干扰处理；所述阻抗变换器26，用于进行阻抗匹配。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，对于电梯不同种类的数据，其传输标准、传输接口以及数据格式不一致，为了解决电梯监测数据的多源化和异构化，需要将采集的多种类型电梯数据输入到转换编码模块2，然后通过转换编码模块2对多源数据进行转换。

进一步，在本申请实施例所提供的方案中，通过电流信号调理电路21和电压信号调理电路22分别对电流信号、电压信号进行隔离、放大或衰减，保证信号采样的精度，避免电源噪声带来的干扰和误差，最终满足信号传输精度与稳定性的要求；以及通过隔离发送器25和阻抗变换器26对信号进行隔离、阻抗变换、线性化和滤波，将传感器输出的电信号尽可能不失真地转变为标准的信号输出，其中包括滤波电路、线性化处理及电参量间的转换电路等。

进一步，为了确保故障及时高效救援，在一种可能实现的方式中，还包括，多方对讲模块4；所述多方对讲模块4与所述转换编码模块2连接，用于与管理中心主机、电梯轿厢、电梯机房、电梯顶部、电梯底部所安装的通话模块进行通信连接，以使得实现多方人员通话。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，多方对讲指的是电梯对讲系统中管理中心主机、电梯轿厢、电梯机房、电梯顶部、电梯底部这五方之间进行的通话。在实际应用中，电梯五方对讲系统常通过电话线与物业部门电话机相连接，用于电梯被困乘客与外界联系。在电梯发生故障后，乘客手动按动电梯轿厢中的紧急按键联系物业部门，再由物业转告维保公司过来进行抢修。但这套通讯系统存在较大局限性，若无值班人员等候在固定电话旁，电梯被困人员将无法及时与外界取得联系。

五方对讲模块连接电梯内部五方对讲系统，将维修人员联系号码存入监控系统，被困乘客可通过电梯内部话机直接联系维保人员，维保人员可大幅度缩短救援时间，端对端提供实时救援服务。此外，系统可设置多联系人与呼叫优先级，全流程自动化跟踪与推进，确保高效的及时救援。

进一步，为了便于与其他外接设备连接，在一种可能实现的方式中，还包括：通信模块5和接口模块6；其中，所述通信模块5，与所述控制器3连接，用于所述控制器3与外接设备之间通信连接；所述接口模块6，用于与所述控制器3连接，用于将所述控制器3与外接设备连接。

进一步，在一种可能实现的方式中，所述通信模块5，包括：NB-IOT无线通信模块51和以太网通信模块52。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，NB-IoT无线通信模块51能在消耗较低电量下维持监控装置的正常运作，其电池寿命普遍在10年以上，且其对信息的安全性和可靠性都进行了较大的提升，减少了许多不必要的干扰问题，能很好地适用于电梯远程监控系统长期通信；同时，NB-IoT技术信号覆盖范围高，穿透力强，能覆盖地下车库、地下室、地下楼道等普通无线网络信号难以达到的地方，特别适应于电梯物联这种多楼道作业环境；此外，因为NB-IoT技术对业务时延不敏感，可以连接更多的用户，大量终端处于休眠状态，一旦有数据发送，可以迅速进入连接状态，能很好的适用于大规模的电梯物联通信。

进一步，在一种可能实现的方式中，所述控制器3，具体用于：

对所述振动信号进行解析得到振动幅度和振动烈度对应的数字振动信号，并根据预设EMD算法对所述振动信号进行模态分解得到复信号，根据所述数字振动信号以及所述复信号对曳引机电机进行故障预警；或

接收所述第二图像采集模块所采集的视频图像数据，根据所述视频图像数据确定预设视角的曳引轮及钢丝绳的状态图像数据；根据所述状态图像数据和预设的机器视觉算法进行特征点提取比对和辨识，根据对比和辨识结果对所述曳引轮预设视角的故障进行预测，并将预测结果发送给所述服务器，以使得所述服务器根据所述预测结果进行故障预警；或

实时接收所述电梯制动器抱闸线圈电流数据，对所述电梯制动器抱闸线圈电流数据进行实时监测得到监测结果，根据所述监测结果对制动器进行故障预警。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，边缘装置对振动信号进行振动信号滤波、数据解析后得到振动幅度、振动烈度等直观振动数字信号。使用经验模式EMD算法对振动信号进行模态的分解，再对分解得到的固有模态函数IMF进行HHT希尔伯特变换，求得复信号以后，根据幅值频谱图中的特征频率对曳引机电机故障进行诊断，通过振动频率、振幅、趋势等一系列测试，掌握电梯关键部件曳引机电机和制动器当前的状态，如果有故障苗头出现时，可以及时发现报警，立即抢修。

进一步，在本申请实施例所提供的方案中，为了保证电梯状态采集与诊断边缘装置正常工作运行，电梯状态采集与诊断边缘装置还包括存储模块和电源及充电稳压电路。

本申请实施例所提供的方案中，一方面，通过多个数据采集模块1采集电梯井道和电梯轿厢内图像数据、电梯轿厢运动数据和电梯轿厢位置数据，实现对电梯异常所涉及的多种关键征兆参数进行采集，使得数据采集的全面性，进而提高了对电梯运行状态以及故障监测全面性；另一方面，通过控制器3根据预设的边缘算法将多个数据采集模块1采集的数据划分为边缘端处理数据和服务器端处理数据，对所述边缘端处理数据分析进行故障预警以及将所述服务器端处理数据卸载给服务器，不仅能根据采集的数据对故障进行预警，还能与服务器协作实现故障预警以及分析，提供了故障预警以及分析效率。

参见图4，本申请实施例提供的一种电梯状态采集与诊断系统，该系统包括：如图1所述边缘装置以及服务器；其中，

所述边缘装置，用于采集至少一台电梯的电梯井道和电梯轿厢内图像数据、电梯轿厢运动数据、电梯轿厢位置数据以及电梯制动器抱闸线圈电流数据，并根据预设的边缘算法将所述图像数据、所述运动数据、所述位置数据以及所述电流数据划分为边缘端处理数据和服务器端处理数据，对所述边缘端处理数据分析进行故障预警以及将所述服务器端处理数据卸载给服务器；

所述服务器，用于接收所述服务器端处理数据，并根据所述服务器端处理数据进行精细化故障分析。

在一种可能实现的方式中，所述边缘装置与所述服务器之间通过NB-IOT无线网络和以太网网络进行通信。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种电梯状态采集与诊断边缘装置，其特征在于，包括：多个数据采集模块、转换编码模块以及控制器；其中，

所述多个数据采集模块，用于采集电梯井道和电梯轿厢内图像数据、电梯轿厢运动数据、电梯轿厢位置数据以及电梯制动器抱闸线圈电流数据，其中，所述电梯轿厢运动数据包括速度、加速度以及振动信号；

所述转换编码模块，与所述多个数据采集模块以及所述控制器连接，用于将所述图像数据、所述电梯轿厢运动数据和所述电梯轿厢位置数据转化为统一数据格式；

所述控制器，用于接收转换后的数据，根据预设的边缘算法将所述转换后的数据划分为边缘端处理数据和服务器端处理数据，对所述边缘端处理数据分析进行故障预警以及将所述服务器端处理数据卸载给服务器，以使得服务器根据所述服务器端处理数据进行精细化故障分析；

所述多个数据采集模块，包括：图像采集模块、振动信号采集模块、加速度传感器、红外人体感应器、RFID射频维保模块、GPS/北斗定位模块、磁开关传感器以及制动器抱闸线圈电流采集模块；其中，

所述图像采集模块，包括设置于所述电梯轿厢内的第一图像采集模块以及设置于所述电梯井道内的第二图像采集模块，所述第一图像采集模块用于采集所述电梯轿厢内的图像数据，所述第二图像采集模块用于采集所述电梯井道的曳引轮及钢丝绳状态图像数据和维保作业过程的视频图像数据；

所述振动信号采集模块用于采集振动信号；所述加速度传感器用于采集所述电梯轿厢的加速度；所述红外人体感应器用于判断所述电梯轿厢内是否有人；RFID射频维保模块用于记录电梯维保信息，其中，所述电梯维保信息包括维保时间、维保人员以及维保电梯；GPS/北斗定位模块用于获取时间信息以及电梯位置信息，根据所述时间信息更新装置的本地时钟；

所述磁开关传感器，包括上下平层磁开关传感器、基站磁开关传感器、轿门磁开关传感器，用于获取电梯轿厢位置到达信号；

所述制动器抱闸线圈电流采集模块，用于实时采集电梯制动器抱闸线圈电流数据，并将所述电流数据上传给所述控制器；

所述振动信号采集模块，包括：振动调理电路、振动传感器以及外置高速A/D采样电路，其中，

所述振动调理电路，用于生成恒定电流信号，并将所述恒定电流信号发送给所述振动传感器；

所述振动传感器，用于接收所述恒定电流信号，并根据所述恒定电流信号生成随振动加速度变化的电压信号，并将所述电压信号发送给所述外置高速A/D采样电路；

所述外置高速A/D采样电路，用于接收所述电压信号，并将所述电压信号发送给所述转换编码模块；

所述转换编码模块，包括：电流信号调理电路、电压信号调理电路、多通道数模转换器、传输报文编码器、隔离发送器、阻抗变换器；其中，

所述电流信号调理电路用于对电流信号进行隔离、放大或衰减；所述电压信号调理电路用于对电压信号进行隔离、放大或衰减；

所述多通道数模转换器，用于将所述多个数据采集模块所采集的信号进行A/D数模转换；

所述传输报文编码器，用于按照预设帧格式标准以及预设映射顺序将来自所述多通道数模转换器的数据组成串行得到通信报文，并将所述通信传送至所述隔离发送器；

所述隔离发送器用于对所述多个数据采集模块所采集的信号进行信号抗干扰处理；所述阻抗变换器，用于进行阻抗匹配；

所述的装置还包括，多方对讲模块，用于与管理中心主机、电梯轿厢、电梯机房、电梯顶部、电梯底部所安装的通话模块进行通信连接，以使得实现多方人员通话；

所述控制器，具体用于：

对所述振动信号进行解析得到振动幅度和振动烈度对应的数字振动信号，并根据预设EMD算法对所述振动信号进行模态分解得到复信号，根据所述数字振动信号以及所述复信号对曳引机电机进行故障预警；或

接收所述第二图像采集模块所采集的视频图像数据，根据所述视频图像数据确定预设视角的曳引轮及钢丝绳的状态图像数据；根据所述状态图像数据和预设的机器视觉算法进行特征点提取比对和辨识，根据对比和辨识结果对所述曳引轮预设视角的故障进行预测，并将预测结果发送给所述服务器，以使得所述服务器根据所述预测结果进行故障预警；或

实时接收所述电梯制动器抱闸线圈电流数据，对所述电梯制动器抱闸线圈电流数据进行实时监测得到监测结果，根据所述监测结果对制动器进行故障预警。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：通信模块和接口模块；其中，所述通信模块，与所述控制器连接，用于所述控制器与外接设备之间通信连接；所述接口模块，用于与所述控制器连接，用于将所述控制器与外接设备连接。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述通信模块，包括：NB-IOT无线通信模块和以太网通信模块。