CN113955606B - 检测电梯用钢丝绳的动态特性的方法、系统、设备和介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种检测电梯用钢丝绳的动态特性的方法、系统、设备和介质。所述方法包括：获得用于指示检测钢丝绳的速度和加速度的第一检测指令及电梯曳引轮的圆周表面上均匀布置的标记的数量，传感器检测到所述标记时发出响应信息；对所述传感器发出的响应信息进行计数，并计算相邻响应信息的间隔时间；当计数的值为所述标记的数量时停止计数，并根据所述曳引轮的周长、所述间隔时间、总计数时间计算所述钢丝绳的速度和加速度。本发明通过传感器检测电梯曳引轮上的标记，进而根据曳引轮的周长和标记个数、检测到相邻标记的间隔时间及获取标记的总计数时间高效、精确地计算钢丝绳的速度和加速度。

Description

检测电梯用钢丝绳的动态特性的方法、系统、设备和介质

技术领域

本发明涉及电梯用钢丝绳的检测领域，具体而言，涉及一种检测电梯用钢丝绳的动态特性的方法、系统、设备和介质。

背景技术

钢丝绳作为曳引驱动电梯悬挂系统的重要组成部分，随着高层、超高层建筑的不断兴起，电梯向着大行程、高速度的方向发展，速度的提升使电梯提升用钢丝绳的时变特性愈发明显，严重影响着电梯的动态性能，包括钢丝绳的振动(振幅、相位、频率)、受力均匀度(钢丝绳之间的区别)、张力、速度以及加速度等。在电梯的检测以及日常维护保养过程中，如果电梯各钢丝绳动态性能不均，就会影响电梯的承运质量，甚至会影响乘客的安全。因此，深入研究高速电梯柔性悬挂提升系统在正常运行中的连续动态性能对于高速电梯的乘运质量的改善具有重要的意义。

传统的电梯钢丝绳受力检测方法为压力传感器测量法，具体而言，是在检测时把电梯钢丝绳绳头组合第一颗螺丝拆下，把压力传感器、调节器、调节螺母依次安装到绳头组合上，用手指压住上方螺丝，通过调整调节螺母调试到合适位置，通过压力传感器采集到的值经过分析，直接得到钢丝绳的受力值，从而判断每根钢丝绳的受力大小，以同样的方法测试其他的钢丝绳，当所有钢丝绳值都测量完成后，设备可以直接分析出钢丝绳的平均值，通过平均值去判断钢丝绳受力的大小再去调节相应的钢丝绳。由于计算钢丝绳受力需要钢丝绳长度、宽度等条件，但在运动情况下钢丝绳长度时刻在变化，所以该测量方法无法获得在动态情况下每个时刻的钢丝绳长度，故压力传感器测量法不能测量动态情况下钢丝绳的受力状况，并且在测量时需要拆卸每根钢丝绳绳头组合，所以在测量过程中存在一定在安全隐患。

因此，亟需一种快速高效、精确、动态非接触式的电梯钢丝绳动态性能检测方案。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明实施方式提供了一种检测电梯用钢丝绳的动态特性的方法、系统、设备和介质，根据检测指令动态高效地获得检测数据并进行处理，以得到钢丝绳的动态性能数据，为电梯检测和日常维护保养提供基础，保证电梯的承运质量及乘客安全。

根据本发明的第一方面，本发明实施方式提供了一种检测电梯用钢丝绳的动态特性的方法，其包括：获得用于指示检测所述钢丝绳的速度和加速度的第一检测指令及获得电梯曳引轮的圆周表面上均匀布置的标记的数量，所述标记被传感器检测到时所述传感器会发出响应信息；对所述传感器发出的响应信息进行计数，并计算相邻响应信息的间隔时间；当计数的值为所述标记的数量时停止计数，并根据所述曳引轮的周长、所述间隔时间、总计数时间计算所述钢丝绳的速度和加速度。

本发明上述实施方式通过传感器检测电梯曳引轮上的标记，进而根据曳引轮的周长和标记数量、检测到相邻标记的间隔时间及获取所有标记的总计数时间快速计算钢丝绳的速度和加速度。

在本发明的一些实施方式中，所述方法还包括：获得用于指示检测所述钢丝绳受力均匀度的第二检测指令并使图像采集模块配合结构光连续采集一组钢丝绳的图像；对连续采集到的每一张图像进行滤波、腐蚀、膨胀处理，获得每一张图像中钢丝绳的特征信息；根据所述特征信息计算所述每一张图像中的钢丝绳所在位置；根据所述每一张图像中的钢丝绳所在位置的变化信息计算所述一组钢丝绳中每一根钢丝绳的振动信息，所述振动信息包括：振幅、振动相位、振动频率；根据所述一组钢丝绳中各钢丝绳之间的振动信息之差与预设振动阈值的大小关系判断所述一组钢丝绳的受力是否均匀。

本发明上述实施方式通过图像采集模块配合结构光连续采集一组钢丝绳的图像，进而基于所述图像获取每一根钢丝绳的振动信息，并根据各钢丝绳之间的振动信息差值大小高效快速地确定一组钢丝绳的受力是否均匀，无需对每一根钢丝绳进行重复检测。

在本发明的一些实施方式中，所述方法还包括：获得用于指示检测钢丝绳的张力值的第三检测指令以及输入的轿厢移动距离、速度、钢丝绳的直径；根据所述轿厢移动距离和速度计算所述钢丝绳的实时长度；根据所述钢丝绳的实时长度、直径、振动信息计算所述钢丝绳的张力值。

本发明上述实施方式根据不同的检测指令及相应的输入数据动态、高效地获取检测数据并进行处理，以得到钢丝绳的多种动态性能数据，为电梯检测和日常维护保养提供基础，保证电梯的承运质量及乘客安全。

在本发明的一些实施方式中，所述方法还包括：生成包含下述至少一种检测结果的检测报告：所述钢丝绳的振幅、振动相位、振动频率、张力值、速度、加速度。

本发明上述实施方式通过将动态检测得到的检测结果生成检测报告，使得数据应用端的用户阅览更加方便。

根据本发明的第二方面，本发明实施方式提供了一种检测电梯用钢丝绳的动态特性的检测系统，其包括检测装置和应用终端，所述检测装置和应用终端无线连接；其中，所述检测装置包括：传感器，用于检测布置在曳引轮上的标记，并在检测到所述标记时发出响应信息；中央处理模块，用于接收检测指令，处理检测数据；其中，所述应用终端用于接收用户对检测模式的选择并发送所述检测指令，所述检测模式包括：受力均匀度检测模式、张力值计算模式、速度加速度检测模式；其中，当所述应用终端接收到用户对速度加速度检测模式的选择，并发送用于指示检测钢丝绳的速度和加速度的第一检测指令时，所述应用终端获得所述标记的数量并发送至所述中央处理模块；所述中央处理模块处理检测数据包括：对所述传感器发出的响应信息进行计数，并计算相邻响应信息的间隔时间；当计数的值为所述标记的数量时所述中央处理模块停止计数，并根据所述曳引轮的周长、所述间隔时间、总计数时间计算所述钢丝绳的速度和加速度。

本发明上述实施方式通过传感器检测电梯曳引轮上的标记并发出响应信息，中央处理模块根据曳引轮的周长和标记个数、检测到相邻标记的间隔时间及获取标记的总计数时间快速计算钢丝绳的速度和加速度。

在本发明的一些实施方式中，所述检测系统还包括：面向所述钢丝绳设置的结构光发射模块，用于发射结构光以提供光照环境；图像采集模块，用于采集所述钢丝绳的图像；所述中央处理模块还用于控制所述图像采集模块配合结构光连续采集所述钢丝绳的图像；当所述应用终端接收到用户对受力均匀度检测模式的选择，并发送用于指示检测钢丝绳受力均匀度的第二检测指令时，所述中央处理模块处理检测数据包括：所述中央处理模块控制所述图像采集模块配合结构光发射模块连续采集一组钢丝绳的图像，所述中央处理模块对连续采集到的每一张图像进行滤波、腐蚀、膨胀处理，获得每一张图像中钢丝绳的特征信息，所述中央处理模块根据所述特征信息计算所述每一张图像中的钢丝绳所在位置，所述中央处理模块根据所述每一张图像中的钢丝绳所在位置的变化信息计算所述一组钢丝绳中每一根钢丝绳的振动信息，所述振动信息包括：振幅、振动相位、振动频率，所述中央处理模块根据所述一组钢丝绳中各钢丝绳之间的振动信息之差与预设振动阈值的大小关系判断所述一组钢丝绳的受力是否均匀。

本发明上述实施方式通过中央处理模块控制结构光发射模块配合采集模块连续采集一组钢丝绳的图像，进而基于所述图像获取每一根钢丝绳的振动信息，并根据各钢丝绳之间的振动信息差值大小高效快速地确定一组钢丝绳的受力是否均匀，无需对每一根钢丝绳进行重复检测。

在本发明的一些实施方式中，当所述应用终端接收到用户对张力值计算模式的选择，并发送用于指示检测钢丝绳的张力值的第三检测指令时，所述应用终端还用于输入轿厢移动距离、速度、钢丝绳的直径，所述中央处理模块处理检测数据包括：所述中央处理模块根据所述轿厢移动距离和速度计算所述钢丝绳的实时长度，根据所述钢丝绳的实时长度、直径、振动信息计算所述钢丝绳的张力值。

本发明上述实施方式根据应用终端选取的不同检测模式、检测指令及相应的输入数据动态、高效地获取检测数据并进行处理，以得到钢丝绳的多种动态性能数据，为电梯检测和日常维护保养提供基础，保证电梯的承运质量及乘客安全。

在本发明的一些实施方式中，所述中央处理模块还用于根据处理检测数据得到的检测结果生成检测报告，其中，所述检测结果包含下述至少一种：所述钢丝绳的振幅、振动相位、振动频率、张力值、速度、加速度；所述应用终端还用于接收所述检测数据、检测结果和检测报告并保存。

本发明上述实施方式通过将动态检测得到的检测结果生成检测报告，使得数据应用端的用户阅览更加方便，并且保存数据使得检测过程具有追溯性。

根据本发明的第三方面，本发明实施方式提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时，使得计算机执行如下操作：所述操作包括如上任意一种实施方式所述检测方法所包含的步骤。

根据本发明的第四方面，本发明实施方式提供一种包括存储器和处理器的计算机设备，所述存储器用于存储一条或多条计算机可读指令，其中，所述一条或多条计算机可读指令被所述处理器执行时能够实现如上任意一种实施方式所述的检测方法。

由上述可知，本发明实施方式提供的检测电梯用钢丝绳的动态特性的方法、系统、设备和介质，根据检测指令动态高效地获取检测数据并进行处理，以得到钢丝绳的动态性能数据，为电梯检测和日常维护保养提供基础，保证电梯的承运质量及乘客安全。

附图说明

图1是根据本发明一种实施方式的检测电梯用钢丝绳的动态特性的方法的流程示意图；

图2是根据本发明另一种实施方式的检测电梯用钢丝绳的动态特性的方法的流程示意图；

图3是根据本发明一种实施方式的检测电梯用钢丝绳的动态特性的检测设备的内部结构示意图；

图4a和4b是根据本发明一种实施方式的放置图3所示检测设备的示意图；

图5是根据本发明一种实施方式的检测设备用于检测钢丝绳的速度和加速度的示意图；

图6是根据本发明一种实施方式的检测设备用于检测钢丝绳的受力均匀度和受力大小的示意图；

图7是根据本发明一种实施方式的检测电梯用钢丝绳的动态特性的检测系统的架构图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明的各个方面进行详细阐述。其中，众所周知的模块、单元及其相互之间的连接、链接、通信或操作没有示出或未作详细说明。并且，所描述的特征、架构或功能可在一个或一个以上实施方式中以任何方式组合。本领域技术人员应当理解，下述的各种实施方式只用于举例说明，而非用于限制本发明的保护范围。还可以容易理解，本文所述和附图所示的各实施方式中的模块或单元或处理方式可以按各种不同配置进行组合和设计。

下面对本文中使用的术语进行简要说明。

色标传感器：对各种标签进行检测的传感器，即使背景颜色有着细微的差别的颜色也可以检测到，处理速度快。自动适应波长，能够检测灰度值的细小差别，与标签和背景的混合颜色无关。

二值化：图像二值化(Image Binarization)，将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的黑白效果的过程。图像的二值化使图像中数据量大为减少，从而能凸显出目标的轮廓。

相机标定技术：在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数。在大多数条件下这些参数必须通过实验与计算才能得到，这个求解参数的过程就称之为相机标定(或摄像机标定)。相机标定方法有：传统相机标定法、主动视觉相机标定方法、相机自标定法、零失真相机标定法。

WIFI：即Wi-Fi，无线网络通信技术，将可连接网络设备以无线方式互相连接。

亚克力：又称特殊处理的有机玻璃，是有机玻璃换代产品，用亚克力制作的灯箱具有透光性能好、颜色纯正、色彩丰富、美观平整、兼顾白天夜晚两种效果、使用寿命长、不影响使用等特点。

linux系统：一种免费使用和自由传播的类UNIX操作系统，

QT：跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架。它既可以开发GUI程序，也可用于开发非GUI程序，比如控制台工具和服务器。Qt是面向对象的框架，使用特殊的代码生成扩展以及一些宏，Qt很容易扩展，并且允许真正地组件编程。

Android系统：基于Linux内核(不包含GNU组件)的自由及开放源代码的操作系统。主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑。

Android Studio：Android集成开发工具，Android Studio提供了集成的Android开发工具用于开发和调试。

图1是根据本发明一种实施方式的检测电梯用钢丝绳的动态特性的方法的流程示意图。

如图1所示，在本发明的一种实施方式中，所述检测方法可包括：步骤S11、步骤S12和步骤S13，下面对上述步骤进行具体的描述。

在步骤S11中，获得用于指示检测钢丝绳的速度和加速度的第一检测指令及获得电梯曳引轮的圆周表面上均匀布置的标记的数量，所述标记被传感器检测到时所述传感器会发出响应信息。在一种实施方式中，当所述标记被传感器检测到时所述传感器发出高电平信号，其中，所述标记可以为与曳引轮的圆周表面宽度等长的胶贴标记，对应的，所述传感器可以为色标传感器。

在步骤S12中，对所述传感器发出的响应信息进行计数，并计算相邻响应信息的间隔时间。

在步骤S13中，当计数的值为所述标记的数量时停止计数，并根据所述曳引轮的周长、所述间隔时间、总计数时间计算所述钢丝绳的速度和加速度。

在一种实施方式中，当传感器发出高电平信号的次数等于布置在曳引轮圆周表面上的标记个数时，表明钢丝绳的运行距离为曳引轮的周长，因此，可以基于曳引轮旋转一周的总计数时间和曳引轮周长通过物理公式计算出钢丝绳的速度和加速度。此外，由于位于曳引轮圆周表面的标记是均匀分布的，还可以基于所述曳引轮的周长得到所述标记中任意两个之间的距离和检测到标记发出高电平信号的间隔时间，基于上述检测数据，可以通过两个标记之间的距离以及触发两个标记之间所用的时间通过物理公式计算出钢丝绳的速度和加速度。

采用本发明实施方式的上述检测方法，通过传感器检测电梯曳引轮上的标记，进而根据曳引轮的周长和标记个数、检测到相邻标记的间隔时间及获取所有标记的总计数时间快速计算钢丝绳的速度和加速度。

在一些实施方式中，当获得用于指示检测钢丝绳受力均匀度的第二检测指令时，使图像采集模块配合结构光连续采集一组钢丝绳的图像；对连续采集到的每一张图像进行滤波、腐蚀、膨胀处理，获得每一张图像中钢丝绳的特征信息；根据所述特征信息计算所述每一张图像中的钢丝绳所在位置；根据所述每一张图像中的钢丝绳所在位置的变化信息计算所述一组钢丝绳中每一根钢丝绳的振动信息，所述振动信息包括：振幅、振动相位、振动频率；根据所述一组钢丝绳中各钢丝绳之间的振动信息之差与预设振动阈值的大小关系判断所述一组钢丝绳的受力是否均匀。

其中，滤波处理是对获取的每一张图像运用滤波算法进行降噪，从而在尽量保留图像细节特征的条件下对图像的噪声进行抑制；腐蚀处理类似于‘领域被蚕食’将图像的高亮区域或白色部分进行缩减细化，其运行结果图比原图的高亮区域更小；膨胀处理类似于‘领域扩张’，将二值化的图像的高亮或白色部分进行扩张，其运行结果比原图的高亮区域更大。

通过采集模块配合结构光发射模块的结构光连续采集一组钢丝绳的图像，进而基于所述图像获取每一根钢丝绳的振动信息，并根据各钢丝绳之间的振动信息差值大小高效快速地确定一组钢丝绳的受力是否均匀，无需对每一根钢丝绳进行重复检测，也不需要在受力均匀度检测过程中改变电梯原有构造，避免产生安全隐患。

在进一步的实施方式中，当获得用于指示检测钢丝绳的张力值的第三检测指令时，也获得输入的轿厢移动距离、速度、钢丝绳的直径；根据所述轿厢移动距离和速度计算所述钢丝绳的实时长度；根据所述钢丝绳的实时长度、直径、振动信息计算所述钢丝绳的张力值。

根据不同的检测指令及相应的输入数据动态高效地获取检测数据并进行处理，以得到钢丝绳的多种动态性能数据，为电梯检测和日常维护保养提供基础，保证电梯的承运质量及乘客安全。

在其他实施方式中，生成包含下述至少一种检测结果的检测报告：所述钢丝绳的振幅、振动相位、振动频率、张力值、速度、加速度。通过将动态检测得到的检测结果生成检测报告，使得数据应用端的用户阅览更加方便。

图2是根据本发明另一种实施方式的检测电梯用钢丝绳的动态特性的方法的流程示意图。

如图2所示，在本发明的一种实施方式中，所述检测方法可包括：

步骤S201，设备初始化。启动用于检测电梯用钢丝绳的动态特性的设备，等待中央处理器对图像采集模块和无线连接模块进行初始化。

步骤S202，判断初始化是否成功，当初始化成功时执行步骤S203，否则返回步骤S201重新初始化。

步骤S203，无线连接模块生成WIFI。

步骤S204，终端通过WIFI连接设备。在一种实施方式中，终端可以为能够与设备实现连接的电脑、手机、平板等。

步骤S205，判断连接是否成功，当连接成功后执行步骤S206，否则赶回步骤S204重新连接。其中，当终端与设备通过WIFI连接成功后，终端会接收到来自设备的就绪信息。

步骤S206，(用户)在终端上选择检测模式。其中，所述检测模式包括：速度加速度检测模式、钢丝绳之间受力均匀度检测模式、钢丝绳受力大小(张力值)计算模式。当选择速度加速度检测模式时，执行步骤S211；当选择钢丝绳之间受力均匀度检测模式，执行步骤S231；当选择钢丝绳受力大小计算模式时，执行步骤S251。

步骤S211，在终端上输入布置的标记个数，并在确认所述标记个数后将该标记个数发送至用于检测电梯用钢丝绳的动态特性的设备。其中，所述标记在电梯曳引轮的圆周表面上均匀布置。

步骤S212，判断设备是否接收到检测指令，当接收到检测指令后执行步骤S214，否则执行步骤S213继续等待接收检测指令。在一种实施方式中，在终端点击开始检测后，终端会将用于指示检测钢丝绳的速度和加速度的第一检测指令通过WIFI发送至所述设备。

步骤S214，传感器开始工作——检测位于曳引轮圆周表面上的标记。

步骤S215，当传感器检测到曳引轮上的标记后发出第一次高电平信号到中央处理器，同时中央处理器开始计时，每收到一个因检测到标记而发出的高电平信号时，计算根据当前标记与上一个标记接收到的两次高电平信号之间的间隔时间。

步骤S216，当中央处理器接收到的高电平信号次数等于在曳引轮上布置的标记个数时，钢丝绳的运行距离等于曳引轮的周长。

步骤S217，中央处理器通过曳引轮的周长与接收到高电平信号的时间计算钢丝绳的运行速度和加速度。在一种实施方式中，由于步骤S215的中央处理器会在接收高电平信号时进行计时，即可得到每次获取高电平信号的时间、相邻高电平信号的时间间隔、获取高电平信号的总计数时间。此外，由于位于曳引轮圆周表面的标记是均匀分布的，还可以基于所述曳引轮的周长得到所述标记中任意两个之间的距离和检测到标记发出高电平信号的间隔时间，基于上述检测数据，可以通过多种方式计算钢丝绳的运行速度和加速度。

步骤S218，将检测结果(钢丝绳的运行速度和加速度)通过WIFI发送至终端。在一种实施方式中，还可以将步骤S217中的检测数据(所述时间间隔、总计数时间)发送至终端进行保存，并在步骤S206中选择钢丝绳受力大小计算模式时，应用所述检测数据、检测结果确定轿厢移动距离和速度，进而根据所述轿厢移动距离和速度计算钢丝绳长度。

可选的，中央处理器可以根据所述检测数据、检测结果生成各种符合运维人员需求的检测报告，并由终端进行本地保存，使得运维人员阅览更加方便，并且本地保存数据使得检测过程具有追溯性。

步骤S219，判断终端是否接收到中央处理器发送的数据，若没有收到，则返回步骤S218重新发送。在一种实施方式中，中央处理器发送的数据可以包括但不限于下述一种或多种：检测数据、检测结果、检测报告。

当步骤S206中在终端上选择钢丝绳之间受力均匀度检测模式时，执行步骤S231。

步骤S231，判断设备是否接收到检测指令，当收到检测指令后执行步骤S233，否则执行步骤S232，继续等待接收检测指令。在一种实施方式中，在终端点击开始检测后，终端会将用于指示检测钢丝绳受力均匀度的第二检测指令通过WIFI发送至所述设备。

步骤S233，图像采集模块开始工作，不断采集一组钢丝绳的图像。

步骤S234，图像采集模块采集到的钢丝绳图像传至中央处理模块(中央处理器)。

步骤S235，使用图像处理技术对接收到的钢丝绳图像进行滤波、腐蚀、膨胀等操作，以提取一组钢丝绳中各钢丝绳的质心等特征信息，并根据所述特征信息计算各钢丝绳在图像上的位置。

步骤S236，通过计算每张图像上钢丝绳所在位置的变化，计算钢丝绳的振幅、振动相位、振动频率。

步骤S237，将检测结果通过WIFI发送到终端。

步骤S238，判断终端是否接收到检测结果数据，若接收到则执行步骤S239，否则返回步骤S237重新发送检测结果数据。通过将每根钢丝绳的检测数值传输到终端，可以供检测人员进行进一步的检测结果判断。

步骤S239，根据计算得到的各钢丝绳的振动信息(振幅、振动相位、振动频率)之间的差值大小判断一组钢丝绳的受力是否均匀。在一种实施方式中，设置每个振动信息对应的振动阈值，并在每根钢丝绳之间比较振动信息，如果每根钢丝绳的振动信息之间的数值差值不超过预设的振动阈值，则确定这一组钢丝绳的受力均匀，否则确定一组钢丝绳的受力不均匀。

当步骤S206中在终端上选择钢丝绳受力大小计算模式时，执行步骤S251。

步骤S251，在终端输入电梯轿厢移动距离、移动速度、钢丝绳的直径。

步骤S252，发送步骤S251中输入的数据和用于指示检测钢丝绳的受力大小(张力值)的第三检测指令。

步骤S253，判断设备是否接收到检测指令，若接收到检测指令则执行步骤S255，开始检测；若没有接受到检测指令则执行步骤S254，继续等待接收开始检测的指令。

步骤S256，在电梯轿厢运动过程中，中央处理器根据输入的轿厢移动距离、移动速度计算实时的钢丝绳长度。

步骤S257，图像采集模块开始工作，不断采集钢丝绳的图像。

步骤S258，图像采集模块采集到的钢丝绳图像传至中央处理模块。

步骤S259，使用图像处理技术对接收到的钢丝绳图像进行滤波、腐蚀、膨胀等操作，以提取各钢丝绳的质心等特征信息，并根据所述特征信息计算各钢丝绳在图像上的位置。

步骤S260，通过计算每张图像上钢丝绳所在位置的变化，计算钢丝绳的振幅、振动相位、振动频率。

在一种实施方式中，步骤S257～步骤S260获取到的钢丝绳的振幅、振动相位、振动频率，可以是在进行钢丝绳之间受力均匀度检测时获得并发送的数据。

步骤S261，根据步骤S256和步骤S260得到的钢丝绳长度、直径、振幅、振动相位、振动频率通过物理计算公式求得钢丝绳的受力大小。

步骤S262，将检测结果(钢丝绳的受力大小)通过WIFI发送至终端。在一种实施方式中，还可以将根据步骤S256和步骤S260得到的钢丝绳长度、直径、振幅、振动相位、振动频率等数据也发送至终端进行保存。

步骤S263，判断终端是否接收到检测结果数据，若没有接收到检测结果数据，则返回步骤S262重新发送检测结果数据。

采用本发明实施方式的上述检测方法，根据不同的检测指令及相应的输入数据动态高效地获取检测数据并进行处理，以得到钢丝绳的多种动态性能数据，为电梯检测和日常维护保养提供基础，保证电梯的承运质量及乘客安全。同时，在不同的测试过程中只需使电梯轿厢移动，中央处理模块处理图像采集模块采集到的钢丝绳组的图像并计算出各个钢丝绳的数据，无需重复检测，无需一根一根的检测钢丝绳，整个过程高效快速，且为动态式测量，大大提高了电梯检测效率。

在一种实施方式中，在步骤S201之前，可以通过相机标定技术采集相机的内参外参并通过一系列的计算来矫正图像采集模块的畸变，使得图像采集模块采集的图像中像素点之间的距离能够对应真实的距离。其中，相机标定技术是在检测设备生产时就完成的，且只用标定一次。由此，可以保证检测设备的精度(即保证计算图像中钢丝绳振幅、相位、频率的精度)，由相机标定技术采集相机的内参外参通过一系列的计算来矫正图像采集模块的畸变，使得图像中像素点之间的距离能够对应真实的距离。相机标定技术是在设备生产时就完成的，且只用标定一次。

图3是根据本发明一种实施方式的检测电梯用钢丝绳的动态特性的检测设备的内部结构示意图。所述检测设备300可以用于图2的检测电梯用钢丝绳动态特性的检测方法中。

如图3所示，检测设备300具有包含在壳体310中的各个部件：结构光发射模块301、电源302、中央处理模块303、无线连接模块304、图像采集模块305、传感器306。并且，检测设备300的壳体310上还具有朝向电梯用钢丝绳设置的亚克力板307和308，亚克力板307用于透过结构光发射模块301发射的结构光，为钢丝绳图像采集提供光照，亚克力板308与图像采集模块305配合设置，使得位于壳体310内部的图像采集模块305采集钢丝绳的图像。

电源302为结构光发射模块301和中央处理模块303供电；结构光发射模块301用于提供光照环境，辅助图像采集模块305采集钢丝绳的图像；传感器306用于检测布置在电梯曳引轮圆周表面的标记，每次检测到标记时发出一次高电平信号；无线连接模块304用于实现检测设备300与终端之间的无线数据收发；中央处理模块303控制图像采集模块305和无线连接模块304，并处理图像采集模块305采集到的图像和无线连接模块304接收到的数据，同时为图像采集模块305和无线连接模块304供电。

图4a和4b是根据本发明一种实施方式的放置图3所示检测设备的示意图。

如图4a所示，检测设备300最终置于如图4b所示的正对曳引轮420的下方位置，并使得检测设备的传感器(如，色标传感器)正对曳引轮，检测设备的结构光发射模块发射的结构光能够透过亚克力板直射到电梯的钢丝绳430上。

图5是根据本发明一种实施方式的检测设备用于检测钢丝绳的速度和加速度的示意图。

如图5所示，曳引轮520的圆周表面上均匀布置有多个标记500，曳引轮520正下方设置有检测设备300，使得检测设备300的传感器正对曳引轮520，由此，当所述传感器检测到所述标记时，可以发出响应信号，进而得到检测各标记的时间。同时，由于曳引轮的周长已知，曳引轮上的标记间隔也相同，可以确定各标记之间的距离，基于检测到各标记之间的时间间隔及各标记之间的距离计算钢丝绳的速度和加速度。同时，由于曳引轮上的标记个数已知，还能够以曳引轮转动一周的时间和曳引轮周长计算钢丝绳的速度和加速度。

图6是根据本发明一种实施方式的检测设备用于检测钢丝绳的受力均匀度和受力大小的示意图。

如图6所示，检测设备300的结构光发射模块301和图像采集模块305(其他模块未示出)透过亚克力板面向钢丝绳60设置，结构光发射模块301发射出的线激光(图中实线条所示)照射钢丝绳，图像采集模块305采集虚线条X和Y之间的区域，形成图像采集视场。由此，图像采集模块305可以配合结构光发射模块301提供的光照环境采集钢丝绳的图像，并将采集到的钢丝绳图像传至中央处理模块进行一系列处理，以计算得到钢丝绳的振幅、振动相位、振动频率，进而根据所述钢丝绳的振动信息(振幅、振动相位、振动频率)之间的差值大小判断一组钢丝绳的受力是否均匀。其中，所述计算振动信息和判断钢丝绳的受力是否均匀的方法与图1或图2所述的钢丝绳之间受力均匀度检测方法相同，此处不再冗述。

在进一步实施方式中，基于图6所示的检测设备300与钢丝绳60的设置方式，同样可以根据图1或图2所述的钢丝绳受力大小计算方法检测钢丝绳受力大小(张力值)。

根据图3至图6所示的检测设备，可以实现对钢丝绳的动态检测，从多个方面检测钢丝绳的状态，并且，多方面的检测数据和检测结果使得对钢丝绳的状态评估更加全面。

图7是根据本发明一种实施方式的检测电梯用钢丝绳的动态特性的检测系统的架构图。

如图7所示，所述检测系统包括检测装置710和应用终端720。其中，所述检测装置710与应用终端720通过检测装置710的无线连接模块实现无线连接。应用终端720用于接收用户对检测模式的选择并发送所述检测指令，所述检测模式包括：速度加速度检测模式、受力均匀度检测模式、张力值计算模式；相对应的，所述检测指令包括：用于指示检测钢丝绳的速度和加速度的第一检测指令、用于指示检测钢丝绳受力均匀度的第二检测指令、用于指示检测钢丝绳的张力值的第三检测指令。

当应用终端720接收用户对速度加速度检测模式的选择时，所述应用终端720向检测装置710发送用于指示检测钢丝绳的速度和加速度的第一检测指令，并获得曳引轮上的标记的数量，同时将所述标记的数量发送给检测装置；当应用终端720接收用户对张力值计算模式的选择时，所述应用终端720向检测装置710发送用于指示检测钢丝绳的张力值的第三检测指令，并获得输入的轿厢移动距离、速度、钢丝绳直径。

其中，检测装置710包括：

结构光发射模块711，用于提供光照环境，辅助图像采集模块713采集钢丝绳的图像；

传感器712，用于检测布置在曳引轮上的标记，并在检测到所述标记时发出响应信息。

图像采集模块713，面对钢丝绳设置，用于配合结构光发射模块711采集所述钢丝绳的图像。

中央处理模块714，用于接收检测指令；处理检测数据。在进一步实施方式中，中央处理模块714还用于根据处理检测数据得到的检测结果生成检测报告，并将获得的检测数据、检测结果和检测报告发送至应用终端进行保存。其中，所述检测结果包含下述至少一种：所述钢丝绳的振幅、振动相位、振动频率、张力值、速度、加速度。相应的，应用终端接收检测数据、检测结果和检测报告并保存。

在一种实施方式中，当中央处理模块714接收到的检测指令为用于指示检测钢丝绳的速度和加速度的第一检测指令时，中央处理模块714处理检测数据包括：对所述传感器712发出的响应信息进行计数，并计算相邻响应信息的间隔时间；当计数的值为所述标记的数量时所述中央处理模块停止计数，并根据所述曳引轮的周长、所述间隔时间、总计数时间计算所述钢丝绳的速度和加速度。

在另一种实施方式中，当中央处理模块714接收到的检测指令为用于指示检测钢丝绳受力均匀度的第二检测指令时，中央处理模块714处理检测数据包括：控制图像采集模块713配合结构光发射模块711连续采集一组钢丝绳的图像，对连续采集到的每一张图像进行滤波、腐蚀、膨胀处理获取每一张图像中钢丝绳的特征信息，根据所述特征信息计算所述每一张图像中的钢丝绳所在位置，根据所述每一张图像中的钢丝绳所在位置的变化信息计算所述一组钢丝绳中每一根钢丝绳的振动信息，所述振动信息包括：振幅、振动相位、振动频率，根据所述一组钢丝绳中各钢丝绳之间的振动信息差值与预设振动阈值的大小关系判断所述一组钢丝绳的受力是否均匀。

在其他实施方式中，当中央处理模块714接收到的检测指令为用于指示检测钢丝绳的张力值的第三检测指令时，中央处理模块714处理检测数据包括：根据所述轿厢移动距离和速度计算所述钢丝绳的实时长度，根据所述钢丝绳的实时长度、直径、振动信息计算所述钢丝绳的张力值。

采用本发明实施方式的上述检测系统，应用终端根据接收到用户对不同检测模式的选择、检测指令及相应的输入数据动态、高效地获取检测数据并进行处理，以得到钢丝绳的多种动态性能数据，为电梯检测和日常维护保养提供基础，保证电梯的承运质量及乘客安全。

在一种实施方式中，检测装置的程序运行在linux系统上，使用QT的快速开发能力构建检测装置的运行系统，使得检测装置拥有良好的兼容性；应用终端的程序运行在Android系统上，通过Android Studio开发，能够兼容现大部分的Android系统。

在进一步实施方式中，检测装置还可以自定义通信协议，并进行数据转换；应用终端还可以基于获得的检测数据、检测结果和检测报告进行数据查询、数据删除和数据发送，并且，应用终端也可以自定义通信协议。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件结合硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施方式或者实施方式的某些部分所述的方法。

对应的，本发明实施方式还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令或程序，所述计算机可读指令或程序被处理器执行时，使得计算机执行如下操作：所述操作包括如上任意一种实施方式所述检测方法所包含的步骤，在此不再赘述。其中，所述存储介质可以包括：例如，光盘、硬盘、软盘、闪存、磁带等。

另外，本发明实施方式还提供一种包括存储器和处理器的计算机设备，所述存储器用于存储一条或多条计算机可读指令或程序，其中，所述一条或多条计算机可读指令或程序被所述处理器执行时能够实现如上任意一种实施方式所述的检测方法。所述计算机设备可以是，例如，服务器、台式计算机、笔记本计算机、平板电脑等。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围。因此本发明的保护范围应以权利要求为准。

Claims (6)

1.一种检测电梯用钢丝绳的动态特性的方法，其特征在于，所述方法包括：

当获得用于指示检测所述钢丝绳的速度和加速度的第一检测指令时，执行下述步骤：

获得电梯曳引轮的圆周表面上均匀布置的标记的数量，所述标记被传感器检测到时所述传感器会发出响应信息；

对所述传感器发出的响应信息进行计数，并计算相邻响应信息的间隔时间；

当计数的值为所述标记的数量时停止计数，并根据所述曳引轮的周长、所述间隔时间、总计数时间计算所述钢丝绳的速度和加速度；

当获得用于指示检测所述钢丝绳受力均匀度的第二检测指令时，执行下述步骤：

使图像采集模块配合结构光连续采集一组钢丝绳的图像；

对连续采集到的每一张图像进行滤波、腐蚀、膨胀处理，获得每一张图像中钢丝绳的特征信息；

根据所述特征信息计算所述每一张图像中的钢丝绳所在位置；

根据所述每一张图像中的钢丝绳所在位置的变化信息计算所述一组钢丝绳中每一根钢丝绳的振动信息，所述振动信息包括：振幅、振动相位、振动频率；

根据所述一组钢丝绳中各钢丝绳之间的振动信息之差与预设振动阈值的大小关系判断所述一组钢丝绳的受力是否均匀；

当获得用于指示检测所述钢丝绳的张力值的第三检测指令时，执行下述步骤：

获得输入的轿厢移动距离、速度、钢丝绳的直径；

根据所述轿厢移动距离和速度计算所述钢丝绳的实时长度；

根据所述钢丝绳的实时长度、直径、振动信息计算所述钢丝绳的张力值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

生成包含下述至少一种检测结果的检测报告：所述钢丝绳的振幅、振动相位、振动频率、张力值、速度、加速度。

3.一种检测电梯用钢丝绳的动态特性的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括检测装置和应用终端，所述检测装置和应用终端无线连接；

其中，所述检测装置包括：

传感器，用于检测布置在曳引轮上的标记，并在检测到所述标记时发出响应信息；

面向所述钢丝绳设置的结构光发射模块，用于发射结构光以提供光照环境；

图像采集模块，用于采集所述钢丝绳的图像；

中央处理模块，用于接收检测指令，处理检测数据，以及控制所述图像采集模块配合结构光发射模块连续采集所述钢丝绳的图像；

其中，所述应用终端用于接收用户对检测模式的选择并发送所述检测指令，所述检测模式包括：受力均匀度检测模式、张力值计算模式、速度加速度检测模式；

其中，当所述应用终端接收到用户对速度加速度检测模式的选择，并发送用于指示检测钢丝绳的速度和加速度的第一检测指令时，

所述应用终端获得所述标记的数量并发送至所述中央处理模块；

所述中央处理模块处理检测数据包括：

对所述传感器发出的响应信息进行计数，并计算相邻响应信息的间隔时间；

当计数的值为所述标记的数量时所述中央处理模块停止计数，并根据所述曳引轮的周长、所述间隔时间、总计数时间计算所述钢丝绳的速度和加速度；

其中，当所述应用终端接收到用户对受力均匀度检测模式的选择，并发送用于指示检测钢丝绳受力均匀度的第二检测指令时，所述中央处理模块处理检测数据包括：

所述中央处理模块控制所述图像采集模块配合结构光发射模块连续采集一组钢丝绳的图像，

所述中央处理模块对连续采集到的每一张图像进行滤波、腐蚀、膨胀处理，获得每一张图像中钢丝绳的特征信息，

所述中央处理模块根据所述特征信息计算所述每一张图像中的钢丝绳所在位置，

所述中央处理模块根据所述每一张图像中的钢丝绳所在位置的变化信息计算所述一组钢丝绳中每一根钢丝绳的振动信息，所述振动信息包括：振幅、振动相位、振动频率，

所述中央处理模块根据所述一组钢丝绳中各钢丝绳之间的振动信息之差与预设振动阈值的大小关系判断所述一组钢丝绳的受力是否均匀；

其中，当所述应用终端接收到用户对张力值计算模式的选择，并发送用于指示检测钢丝绳的张力值的第三检测指令时，所述应用终端还用于输入轿厢移动距离、速度、钢丝绳的直径，所述中央处理模块处理检测数据包括：所述中央处理模块根据所述轿厢移动距离和速度计算所述钢丝绳的实时长度，根据所述钢丝绳的实时长度、直径、振动信息计算所述钢丝绳的张力值。

4.如权利要求3所述的检测系统，其特征在于，

所述中央处理模块还用于根据处理检测数据得到的检测结果生成检测报告，其中，所述检测结果包含下述至少一种：所述钢丝绳的振幅、振动相位、振动频率、张力值、速度、加速度；

所述应用终端还用于接收所述检测数据、检测结果和检测报告并保存。

5.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质储存计算机软件指令，其特征在于，所述计算机软件指令由处理器执行以实现如权利要求1或2所述的方法。

6.一种计算机设备，其包括存储器和处理器，

所述存储器存储有计算机指令，其特征在于，所述处理器执行所述计算机指令以实现如权利要求1或2所述的方法。