CN114348819A - 用于运送系统的监测系统 - Google Patents

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CN114348819A CN202110819320.XA CN202110819320A CN114348819A CN 114348819 A CN114348819 A CN 114348819A CN 202110819320 A CN202110819320 A CN 202110819320A CN 114348819 A CN114348819 A CN 114348819A
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accelerometer
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R·马勒沙尔
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Abstract

一种用于运送系统的监测系统，包括：压力传感器，安装在运送设备上；加速计，安装在运送设备上；以及控制器，布置成：通过对加速计取样来获取加速计数据；在缓冲器中存储加速计数据；通过对压力传感器取样来获取压力传感器数据；从压力传感器数据来确定运送设备的开始或停止已经发生；以及在所述确定时分析加速计数据以确定加速计数据内的第一位置，其中第一位置是发生运送设备的开始或停止的位置。压力和加速度读数两者相组合，以确定运动开始或停止的时间点。压力传感器首先用来确定关于运动状态已经改变(开始或停止)的鲁棒指示。在进行确定时，加速计数据则被分析以进行关于运动状态改变的时间(即，运送设备开始或停止的时间)的精确确定。

Description

用于运送系统的监测系统
技术领域
本公开一般涉及运送系统，以及特别涉及用于监测运送设备的运动、特别监测运送系统内的运送设备的运动方向和/或开始和/或停止时间的方法和设备。
背景技术
已知的是监测运送系统(例如比如电梯系统、自动扶梯系统和自动人行道)内的运送设备的运动的方向和位置。通常，位置和方向可使用各种位置确定机构（例如驱动系统中的旋转编码器或者沿运送系统的长度(例如沿电梯系统中的井道的长度)所提供的具有对应磁带读取器(例如安装在电梯轿厢上)的编码磁带）来确定。电梯系统中的位置还能够使用井道中(例如层站附近)安装的翼片（vane）以及轿厢上的光传感器(所述光传感器通过翼片的存在被中断)来检测。
发明内容
按照本公开的第一方面，提供有一种用于运送系统的监测系统，包括：
压力传感器，其安装在运送设备上；
加速计，其安装在运送设备上；以及
控制器，其布置成：
通过对加速计取样来获取加速计数据；
在缓冲器中存储加速计数据；
通过对压力传感器取样来获取压力传感器数据；
从压力传感器数据来确定已经发生运送设备的开始或停止；以及
在所述确定时，分析加速计数据以确定加速计数据内的第一位置，其中第一位置是发生运送设备的开始或停止的位置。
运送设备的运动(例如行进方向以及是否正移动)的精确确定能够是困难和/或高费用的。在其中对驱动机械的直接访问不是可能的并且运送设备的运动的方向和位置必须间接确定的系统中，情况尤其是这样。例如在基于条件的维护系统(所述维护系统可在没有在通信上连接到驱动和/或控制系统情况下被改型成到较早的运送系统)中，情况可能是这样。这类系统以单独传感器为功率进行操作（operate off），所述单独传感器可被单独供电(例如通过电池或能量采集系统)，并且使用无线通信向监测服务器传递诊断和/或分析数据。监测服务器可本地(现场)或外部(非现场)定位(例如基于云的服务器)。
这类基于条件的维护检测器通常采用检测运送系统的各种特性的传感器。例如，它们可包括加速计，其用来检测与某些操作关联的振动签名，所述振动签名能够与预计振动签名进行比较，以确定那些操作是否正确起作用。另外，麦克风能够检测与某些操作和/或故障关联的声音签名，以及光传感器能够确定照明特性和故障。加速计可作为惯性测量单元(IMU)的组成部分来提供，该惯性测量单元(IMU)还包括陀螺仪。虽然这类传感器通常包括垂直加速计(即，定向成感测沿垂直轴的加速度的加速计)，但是难以直接使用这类传感器来确定运送设备开始和停止移动的时间。原始传感器数据可能是有噪的，并且通常以低速率来取样(以节约功率)，使得与移动的开始或停止关联的加速度的精确检测不是直接了当的。此外，对于只从加速计数据来检测开始或停止所要求的信号处理通常是密集的，并且消耗相当的功率，这尤其在单独供电的装置中是无吸引力的。另一方面，通过给出指示压力(高度)的显著变化或者压力(高度)的不显著变化的简单和明确定义的输出，压力传感器提供如下鲁棒（robust）指示：运动已经改变，例如运动已经开始或停止。将领会，在其中运送系统开始和停止运动的短期内，压力和高度基本上相当，因为大气压力变化(例如因变化天气系统所引起)处于慢许多的标度上。压力传感器虽然是鲁棒并且易于可测量的，但是在建立运动改变的时间方面仍然不精确。来自压力传感器的读数的精度可以是大约正或负0.5米，使得至少这个幅值(以及优选地更大)的高度的变化必须用来建立运动的可靠指示。即使压力传感器以高取样率来取样，读数的精度也阻止运动实际开始或停止的时间的精确计算。
确定运动开始或停止的精确时间对于分析系统的行为和特性是重要的，并且因此在基于条件的维护系统中帮助进行传感器信息的适当分析能够是重要的。例如，当电梯在层站处为静止的同时的电梯上的加速计读数指示门在开启和闭合时的行为和特性。另一方面，当电梯在层站之间处于运动中的同时的那些相同的加速计读数指示轿厢驱动和指南系统，例如滚筒和导轨的健康。门闭合与电梯轿厢开始移动之间的时间很短(以便使乘客行程时间为最小)，因此重要的是能够通过确定轿厢开始移动的时间将门加速度数据与轿厢加速度数据分离。如果进行轿厢运动开始时间的不精确估计，则轿厢振动可能不正确地被归因于门健康，或者门振动可能不正确地被归因于滚筒（roller）或导轨健康(例如)。当电梯轿厢停止移动时，同样的情况适用，只不过在一些电梯系统中，门可能甚至在电梯已经停止移动之前开始开启(称作“超前门开启”)，使得甚至可存在某个重叠，其中所检测加速度可能可归因于门和轿厢。
按照本公开，压力和加速度读数两者相组合，以确定运动开始或停止的时间点。压力传感器首先用来确定关于运动状态已经改变(开始或停止)的鲁棒指示。在进行确定时，加速计数据则被分析，以进行关于运动状态改变的时间(即，运送设备开始或停止的时间)的精确确定。对于从加速计数据中提取精确开始或停止时间所要求的处理是十分密集和功率消耗的，使得它无法在低功率(例如电池供电或能量采集)装置上连续运行。但是，该过程的压力传感器检测部分是低功率的，并且用来仅当需要时触发加速计处理，使得总体检测过程是能量有效以及精确的。
将领会，运送设备的运动开始或停止的时间的确定可以是绝对时间或者相对时间。该时间可相对于触发加速计分析的时间(即，控制器从压力传感器数据来确定已经发生开始或停止的时间)。这可便利地根据加速计数据中的样本的数量(例如缓冲器内的索引（index）)来表达。这种测量当然可易于使用已知取样率来转换成实际时间测量。
从压力传感器来确定运送设备的开始或停止可简单地要求注意压力的变化。但是，偶尔的小压力变化可触发小变化，而没有指示移动的变化。因此，在一些示例中，控制器被布置成基于检测预定时间段之内的至少阈值量的压力数据的变化来确定已经发生运送设备的开始或停止。例如，可要求与至少1.5米对应的压力变化在4秒的时间段之内将被认为是显著的。当然，这些数量仅作为示例给出。阈值可被选择为足够大，以使得误报运动检测不太可能，同时足够小，以使得迅速检测变化，这使需要被缓冲的加速计数据量为最小。
控制器可被布置成分析任何适当量的加速计数据或者甚至全部可用数据。但是，在一些示例中，控制器被布置成分析加速计数据的最近时间窗口。最近时间窗口可以是最近的加速计样本，即，开始于最近的样本并且向后延伸经过限定窗口的长度的预定数量的样本。窗口可以是与缓冲器相同的大小，使得窗口包含缓冲器内的全部数据，或者它可以是缓冲器的子集。在一些示例中，窗口开始于最近的加速计样本，不过情况无需是这样，因为经过压力传感器来确定运动的变化中的延迟将可能意味着开始或停止要早数秒发生，使得可以不要求最近的加速计样本的部分用于处理。窗口的长度可选择成足够长以提供运动的变化的可靠识别，但是足够短以使处理保持为快速和能量节省。在一些示例中，最近时间窗口可具有至少20个样本或者至少30个样本或者至少50个样本的长度。在一些示例中，时间窗口可具有不超过200个样本或者不超过150个样本或者不超过100个样本的长度。但是将领会，在其他示例中，可使用更高取样率，以及时间窗口可具有例如总共1000个样本或以上的更大长度。窗口的时间长度将更一般取决于样本的数量和取样率。在一些示例中，最近时间窗口的时间长度为至少2秒或者至少3秒或者至少4秒。在一些示例中，时间窗口不超过10秒或者不超过8秒或者不超过6秒。在一些示例中，时间窗口可以是任何预期时间长度。
取决于加速计数据的性质，也许有可能识别运动的变化而无需对数据过滤。但是，加速计数据通常是有噪的，这使分析复杂化。因运送设备的运动的变化引起的加速度通常是平滑的，并且以极低频率改变，以便对乘客提供平滑且舒适搭乘。因此，在一些示例中，控制器被布置成采用低通滤波器对加速计数据过滤。低通滤波器能够被选择成切除（cutout）噪声的全部或大多数，只留下与运送设备的主要驱动运动相关的低频加速度数据。低通滤波数据然后能够在后续处理中用来确定数据内发生开始或停止的位置。低通滤波器要求适度密集处理，并且因此期望在操作期间不连续运行这个低通滤波器，而是仅当压力传感器检测运动的变化时运行。另外，当为了其他目的(例如健康分析和/或基于条件的维护)而预期高频数据的处理时，低通滤波器的连续运行将要求两个数据集(一个高频、一个低频)的存储(缓冲)。通过使用压力传感器作为用于开始/停止分析的触发，低通滤波数据能够只响应于该触发而不是要求本身的连续缓冲来生成和处理。低通滤波器可以是陡且超低通，以便因驱动配置文件（profile）而只集中在加速度。在一些示例中，低通滤波器可具有不超过5 Hz或者不超过3 Hz或者不超过1 Hz的截止频率。在一些示例中，低通滤波器可以是至少二阶滤波器。在一些示例中，低通滤波器可使用前向-后向过滤(它可从第一样本到最后一个样本进行过滤并且然后从最后一个样本到第一样本再次过滤)。这避免改变信号的相位。低通滤波器可以是线性相位滤波器(该线性相位滤波器生成恒定延迟)或者零相位延迟滤波器。滤波器可以是巴特沃斯滤波器。
将领会，驱动配置文件可涉及在特定已知方向上的加速度，使得考虑仅用于那个方向的加速计数据。例如，在垂直运送系统(例如电梯系统)中，运动轨迹是垂直运动轨迹，并且因此对开始和/或停止所分析的加速计数据可仅由垂直加速计数据来组成。将领会，传感器可包括在多个方向(例如三个相互正交方向)上所定向的加速计，以具有全三维加速度感测能力。这对于振动的详细健康分析可以是有益的。但是，用来检测运送设备的开始和/或停止的加速计数据可以是那个三维数据的垂直分量。(一个或多个)加速计可以是惯性测量单元的组成部分。
在一些示例中，控制器被布置成分析加速计数据，以查找加速计数据内的第二位置，该第二位置是加速计数据跨越（cross）阈值的位置，并且其中控制器被布置成基于第二位置来确定第一位置。控制器可本地集成在运送系统内，远程定位或者在云中或者在它们的某个组合中。控制器可配置成分析加速计数据，而不管其位置。取决于特定状况，分析的这个部分可要识别信号上升到高于阈值的点，或者它可识别信号下降到低于阈值的点。分析可要求识别阈值在特定方向(例如从低于到高于或者从高于到低于)上被跨越。阈值可以是正值或负值，这取决于预计加速方向。将领会，当识别离散数据点集合中的阈值跨越时，将存在两个相邻数据点，一个高于阈值而一个低于阈值。这些数据点的任一个可被识别为第二位置。在一些示例中第一位置可被识别为第二位置(例如，在阈值非常接近零的情况下，可假定跨越阈值相当于停止)。在其他示例中，第一位置可被确定为远离第二位置的固定距离(例如固定数量的样本)，例如以考虑（account for）阈值跨越与静止状态之间的运送设备的另外的预计移动。
在一些示例中，控制器被布置成分析加速计数据，以查找加速计数据内的第三位置，该第三位置是加速计数据达到最大或最小值的位置，并且其中控制器被布置成基于第三位置来确定第一位置。在许多情况下，运送设备的加速度分布将在离开固定位置之后不久并且也就在再次停止之前达到峰加速度。在这类情况下，根据加速度的符号(方向)，将存在加速度中的峰(最大)或者加速度中的谷(最小)。如果这个峰或谷在加速度分布中的明确定义点出现，则如果能够精确地识别峰或谷，则它可用来制订用于运送设备的精确开始或停止时间。这可涉及识别转折点，即，数据集中的峰，而不只是数据集内的高点或低点。在其他示例中，最大数或最小数的识别可以是中间步骤，之后将跟随其他分析步骤。在这类情况下，可以不需要识别峰，而是可充分识别加速度数据内的简单最大数或最小数。例如，在一些示例中，可期望查找在最大数或最小数之前或之后出现的某些数据特征。在一些示例中，可以有用的是识别最大数或最小数的特定侧上的阈值的跨越，例如数据在达到最大数(或最小数)之前跨越阈值的点或者数据在达到最大数(或最小数)之后跨越阈值的点。因此，确定加速计数据内的第二位置的上述方法可被限制到具有所识别第三位置(之前或之后)的特定位置(和时间)关系的识别第二位置。在一些示例中，控制器被布置成将第二位置确定为最靠近第三位置并且在加速计数据跨越阈值的第三位置的所选侧上的位置。
在这里可突出显示四个特定情形，这取决于运送设备是开始还是停止运动以及它是向上还是向下行进。
首先，在运送设备最初为静止并且开始向上移动(正加速度)的情况下，在以加速度的幅值随后减少(变成更小正值)的移动的开始之后不久将存在正峰加速度。第三位置将被识别为最大加速度的位置，和/或第二位置可被识别为加速度上升到高于正阈值的位置。在其中第二和第三位置均在分析中被识别的情况下，第二位置可被识别为加速度在到达第三位置之前跨越正阈值的位置。第一位置可被确定为第二位置或者离第二位置的固定距离。
其次，在运送设备最初为静止并且开始向下移动(负加速度)的情况下，在以加速度的幅值随后减少(变成更小负值)的移动的开始之后不久将存在负峰加速度。第三位置将被识别为最小加速度的位置，和/或第二位置可被识别为加速度下降到低于负阈值的位置。在其中第二和第三位置均在分析中被识别的情况下，第二位置可被识别为加速度在到达第三位置之前跨越负阈值的位置。第一位置可被确定为第二位置或者离第二位置的固定距离。
第三，在运送设备最初向上移动并且然后停止(负加速度)的情况下，加速度的幅值在移动的停止之前不久达到负峰加速度之前最初将增加(成为更大负值)。第三位置将被识别为最小加速度的位置，和/或第二位置可被识别为加速度上升到高于负阈值的位置。在其中第二和第三位置均在分析中被识别的情况下，第二位置可被识别为加速度在到达第三位置之后跨越负阈值的位置。第一位置可被确定为第二位置或者离第二位置的固定距离。
第四，在运送设备最初向下移动并且然后停止(正加速度)的情况下，加速度的幅值在移动的停止之前不久达到正峰加速度之前最初将增加(成为更大正值)。第三位置将被识别为最大加速度的位置，和/或第二位置可被识别为加速度下降到低于正阈值的位置。在其中第二和第三位置均在分析中被识别的情况下，第二位置可被识别为加速度在到达第三位置之后跨越正阈值的位置。第一位置可被确定为第二位置或者离第二位置的固定距离。
建立了发生开始或停止的加速计数据内的位置，监测系统能够使用那个信息来判定如何处理其他传感器数据(包括加速计数据)。可注意，在低通滤波器用来识别第一、第二和/或第三位置的情况下，无需被用于后续处理中的这个过滤数据。相反，可使用原始加速计数据。如上所述，处理在不同时间相对于开始和/或停止可以是不同的。例如，电梯轿厢的门闭合运动在轿厢的移动的开始之前发生，以及门开启移动是完全在轿厢的移动的停止之后或者可具有与轿厢移动的重叠(在超前门开启系统的情况下)。
在一些示例中，控制器被布置成将运送设备的运动状态与加速计数据关联，运动状态是关于运送设备是处于运动还是静止中的指示。将运动状态与数据关联可涉及与每个加速度数据值关联地存储运动状态，即，形成数据集，其中每个时间条目(样本条目)包括加速度数据值和运动状态值。其他传感器数据也可被包括，使得每个时间条目(样本条目)包括若干数据值的阵列。运动状态可以是单个位(例如，如果运动被认为是二元变量；例如，‘运动中’＝‘0’，‘静止’＝‘1’)，或者它可以是多位值，从而允许更多状态被定义。在一些示例中，通过以固定时间延迟来处理加速计数据(例如供健康分析)，运动状态可与加速计数据关联。固定时间延迟大于预计时间，以确定已经发生运动的变化(开始或停止)。当确定开始或停止时，能够计算附加时间，该附加时间是所识别开始/停止时间与固定时间延迟之间的时间差。换言之，附加时间是一直到所确定开始停止时间与固定时间延迟一致之前需要经过的时间量。在这点上，运动状态能够按照新状态来设置，并且与自那个点的全部(延迟)数据处理关联。例如，在用于确定运送设备的开始的过程中，与延迟数据处理关联的运动状态将最初为‘静止’。如果运送设备的开始被确定(通过如上所述的压力传感器数据和加速计数据的处理)为3秒前已经发生，并且处理的固定延迟为5秒，则要求2秒的附加时间，直到与延迟数据处理关联的运动状态改变成‘运动中’。
如上所述，一旦已经确定运送设备的开始或停止，则这能够用来确定如何处理缓冲加速计数据。在一些示例中，控制器被布置成基于第一位置将加速计数据隔离（segregate）为两个或更多编组。在简单示例中，第一位置可在第一位置之前将数据分为数据的一个编组以及在第一位置之上或之后分为数据的另一个编组。一个编组能够与运送设备处于运动中关联，而另一编组能够与运送设备为静止关联。在另一个示例中，加速计可被分为三个编组，其中第一编组被定义为结束于第一位置的固定周期，第二编组被定义为第一编组之前的数据，以及第三编组被定义为第一编组之后的数据。这种编组例如可用于具有超前门开启的电梯系统中，其中第一位置对应于电梯停止。第一编组(具有固定长度并且在所确定停止终止)可与门运动和轿厢运动的重叠关联。第二编组(在第一编组之前)可以仅与轿厢运动关联，以及第三编组(在第一编组之后)可以仅与门运动关联。
可由于许多不同原因而处理数据的不同编组，但是一个原因是要确定系统或者系统组件的健康。健康的指示符可包括组件(例如门)已经操作的次数、指示磨损的噪声或振动、用来完成操作的时间等。相应地，在一些示例中，控制器被布置成处理加速计数据，以分析运送系统的健康，其中所述处理以固定时间延迟执行，并且其中控制器被布置成当加速计数据中的第一位置对应于固定时间延迟时改变健康分析的类型。如上所述，运动的变化可指示某些传感器数据(例如来自加速计的振动数据或者来自麦克风的声音数据)产生于不同来源。例如，振动源自电梯轿厢为静止时的门操作，但是产生于当轿厢处于运动中时与驱动器和/或井道组件(例如导轨)的交互。因此，在一些示例中，运送系统是电梯系统，以及控制器被布置成将健康分析的类型从电梯门分析改变成电梯轿厢分析或者从电梯轿厢分析改变成电梯门分析。
在一些示例中，运送系统是电梯系统，以及运送设备是电梯轿厢，其中电梯系统实现超前门开启系统，并且其中当控制器确定电梯轿厢的停止时，控制器被布置成还基于超前门开启调整来确定加速计数据内的第一位置。在其中实现超前门开启系统的一些示例中，存在电梯轿厢门开启与电梯轿厢处于运动中之间的时间的重叠，使得门在电梯轿厢已经完全停止之前开始开启。因此，超前门开启调整可被选择成将第一位置移动到更早位置，以考虑其中电梯轿厢和电梯轿厢门均处于运动中的时间的重叠的至少一些。这可用来改进重叠周期期间所获取的加速计数据的分析，从而提供纯门轿厢运动与纯门运动的更好的分离，和/或提供重叠周期的更好的分析。超前门开启调整量可以是任何适当量，并且可基于诸如超前门开启重叠周期的长度和取样率之类的因素来确定。它可通过实验和/或分析来确定，以给出算法的最佳性能。
监测系统可能被连接到任何功率源。但是，连接到主电源的要求使得更难以安装系统。因此，如果监测系统能够单独操作并且能够以单独电源为功率进行操作。在一些示例中，监测系统由电池或能量采集系统来供电。能量采集系统例如可包括电感充电系统，或者它可包括基于热、动力或风力的系统。在一些示例中，监测系统未被连接到主电源。通过电池或能量采集供电系统，低功率操作变得很重要，并且因此密集处理量、传感器取样率和无线传输强度在实现服务之间的适当长操作使用寿命中成为重要因素。
在一些示例中，监测系统独立于运送系统。这再次促进安装，因为不要求到现有系统控制器的通信连接。由此，健康监测能够从单独系统来实现，并且在运送系统本身之内的故障检测和监测系统的顶部增加安全层。
加速计和压力传感器的取样率可以是相同的，或者压力传感器可以以比加速计要高的速率来取样。但是，压力传感器提供不太精确的数据(例如正或负半米)，并且预计以鲁棒的方式检测大规模移动。因此以较低速率对它取样是可接受的。加速计能够检测很小的加速度(例如大约milli-g或者甚至micro-g)(例如因振动引起的那些加速度)，并且能够以更高速率来取样，以获得更好的分辨率数据。因此，在一些示例中，加速计的取样率大于压力传感器的取样率。在一些示例中，加速计的取样率是压力传感器的至少两倍或者至少三倍或者至少五倍或者甚至是压力传感器的至少十倍。在一些示例中，取样率可以是压力传感器的至少20倍、至少50倍或者甚至至少100倍。在一些示例中，压力传感器可以以大约每秒1个样本来取样，以及加速计可以以大约每秒12个样本来取样。
按照本公开的第二方面，提供有一种监测运送系统的方法，包括：
通过对运送设备上的加速计进行取样来获取加速计数据；
在缓冲器中存储加速计数据；
通过对运送设备上的压力传感器取样来获取压力传感器数据；
从压力传感器数据来确定已经发生运送设备的开始或停止；以及
在所述确定时，分析加速计数据以确定加速计数据内的第一位置，其中第一位置是发生运送设备的开始或停止的位置。
将领会，以上相对于监测系统所述的可选或示例特征全部同样能够可选地适用于监测运送系统的这个方法。
附图说明
图1是按照本公开的示例的电梯系统的示意图；
图2是按照本公开的示例的用于图1的电梯系统的传感器系统的示意图；
图3是按照本公开的示例的用于图1和图2的电梯系统的传感器系统的位置的示意图；
图4是按照本公开的示例的感测单元的示意图；
图5a和图5b是示出按照本公开的示例的在运动变化检测过程中执行的操作的流程图；
图6是示出按照本公开的示例的按照初始运动检测过程所执行的操作的流程图；
图7是示出按照本公开的示例的按照运动检测过程的结束所执行的操作的流程图；以及
图8a-8d示出图示按照本公开的示例的电梯轿厢的加速度分布的加速度数据的图 表以及加速度数据在初始运动检测过程期间被存储到缓冲器的方式。
具体实施方式
图1是电梯系统101的透视图，电梯系统101包括电梯轿厢103、配重105、受拉构件107、导轨109、机器111、位置参考系统113和控制器115。电梯轿厢103和配重105通过受拉构件107相互连接。受拉构件107可包括或者配置为例如绳索、钢缆和/或涂层钢带。配重105配置成平衡电梯轿厢103的负载，并且配置成促进电梯轿厢103在电梯井117内并且沿导轨109相对于配重105同时地且在相反方向上的移动。
受拉构件107接合机器111，机器111是电梯系统101的架空结构的一部分。机器111配置成控制电梯轿厢103与配重105之间的移动。位置参考系统113可安装在电梯井117的顶部的固定部分上(例如支承物或导轨上)，并且可配置成提供与电梯井117内的电梯轿厢103的位置相关的位置信号。在其它实施例中，位置参考系统113可直接安装到机器111的移动组件，或者可位于如本领域已知的其它位置和/或配置。位置参考系统113可以是用于监测电梯轿厢和/或配重的位置的任何装置或机构，如本领域已知。例如，在不受限制的情况下，位置参考系统113可以是编码器、传感器或其它系统，并且可包括速率感测、绝对位置感测等，如由本领域的技术人员将领会。
如所示，控制器115位于电梯井117的控制器室121中，并且配置成控制电梯系统101并且特别是电梯轿厢103的操作。例如，控制器115可向机器111提供驱动信号，以控制电梯轿厢103的加速、减速、调平、停止等。控制器115还可配置成从位置参考系统113或者任何其它预期位置参考装置来接收位置信号。在电梯井117内沿导轨109移上或移下时，电梯轿厢103可如由控制器115所控制的那样在一个或多个层站125处停止。虽然在控制器室121中示出，但是本领域的技术人员将领会，控制器115能够位于和/或配置在电梯系统101内的其它位点或位置中。在一个实施例中，控制器可远程定位或者定位在云中。
机器111可包括马达或类似驱动机构。按照本公开的实施例，机器111配置成包括电驱动马达。对于马达的电源可以是任何功率源（包括电网），其（与其它组件结合）被供应给马达。机器111可包括曳引轮，所述曳引轮将力传授给受拉构件107以在电梯井117内移动电梯轿厢103。
虽然采用包括受拉构件107的挂绳系统来示出和描述，但是采用移动电梯井内的电梯轿厢的其它方法和机制的电梯系统可采用本公开的实施例。例如，实施例可用于使用线性马达或压轮推进使电梯轿厢运动的无绳电梯系统中。实施例还可用于使用液压升降使电梯轿厢运动的无绳电梯系统中。图1只是出于说明性和解释性目的而提出的非限制性示例。
在其它实施例中，该系统包括运送系统，该运送系统在楼层之间和/或沿单个楼层移动乘客。这类运送系统可包括自动扶梯、旅客运输车等。相应地，本文所述的实施例并不局限于诸如图1中所示的电梯系统之类的电梯系统。在一个示例中，本文所公开的实施例可以可适用于运送系统(诸如电梯系统101)以及运送系统的运送设备(诸如电梯系统101的电梯轿厢103)。在另一个示例中，本文所公开的实施例可以可适用于运送系统(诸如自动扶梯系统)以及运送系统的运送设备(诸如自动扶梯系统的活动阶梯)。
在继续参照图1的情况下现在参照图2，按照本公开的实施例图示包括感测设备210的传感器系统200的视图。感测设备210配置成检测电梯轿厢103的传感器数据202，并且向远程装置280传送传感器数据202。传感器数据202可包括但不限于压力数据314、振动签名(即，在某个时间段内的振动)或加速度312以及电梯轿厢103的加速度312的导数或积分，诸如例如距离、速率、跳动(jerk)、颠簸(jounce)、咬合(snap)...等。传感器数据202还可包括光、声、湿度和温度或者任何其它预期数据参数。压力数据314可包括电梯井117内的大气空气压力。应当领会，虽然在示意框图中单独定义特定系统，但是所述系统的每个或任何系统可经由硬件和/或软件以其它方式相组合或分离。例如，感测设备210可以是单个传感器，或者可以是被互连的多个独立传感器。
在实施例中，感测设备210配置成向电梯系统101的控制器115传送传感器数据202以用于处理，所述传感器数据202是原始和未处理的。在另一个实施例中，感测设备210配置成在向控制器115传送传感器数据202之前通过处理方法(诸如例如边缘处理)来处理传感器数据202。在另一个实施例中，感测设备210配置成向远程系统280传送传感器数据202以用于处理，所述传感器数据202是原始和未处理的。在又一个实施例中，感测设备210配置成在向远程装置280传送传感器数据202之前通过处理方法(诸如例如边缘处理)来处理传感器数据202。
传感器数据202的处理可展现数据，诸如例如电梯门开启/闭合的次数、电梯门时间、振动、振动签名、搭乘电梯的次数、电梯搭乘性能、电梯飞行时间、可能的轿厢位置(例如高度、楼层号)、重新调平事件、回落、在某个位置：(即，轨道拓扑)的电梯轿厢103 x、y加速度、在某个位置：(即，轨道拓扑)的电梯轿厢103 x、y振动签名、在层站号的门性能、强迫关门（nudging）事件、破坏行为（vandalism）事件、紧急停止等。
远程装置280可以是计算装置，诸如例如台式、基于云的计算机和/或基于云的人工智能(AI)计算系统。远程装置280还可以是通常由人所携带的计算装置，诸如例如智能电话、PDA、智能手表、平板、膝上型等。远程装置280还可以是共同同步的两个独立装置，诸如例如通过因特网连接所同步的蜂窝电话和台式计算机。
远程装置280可以是电子控制器，该电子控制器包括处理器282和关联存储器284，该存储器284包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由处理器282执行时使处理器282执行各种操作。处理器282可以是但不限于多种可能架构中的任一种的单处理器或多处理器系统，包括现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或图形处理单元(GPU)硬件（同构或异构布置）。存储器284可以是但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或者其它电子、光学、磁性或任何其它计算机可读介质。
感测设备210可配置成经由短程无线协议203和/或长程无线协议204向控制器115或远程装置280传送传感器数据202。短程无线协议203可包括但不限于蓝牙、Wi-Fi、HaLow(801.11ah)、zWave、ZigBee或无线M-Bus。使用短程无线协议203，感测设备210配置成直接向控制器115或者向本地网关装置240传送传感器数据202，以及本地网关装置240配置成通过网络250向远程装置280或者向控制器115传送传感器数据202。网络250可以是计算网络，诸如例如云计算网络、蜂窝网络或者为本领域的技术人员已知的任何其它计算网络。使用长程无线协议204，感测设备210可配置成通过网络250向远程装置280传送传感器数据202。长程无线协议204可包括但不限于蜂窝、卫星、LTE(NB-IoT、CAT M1)、LoRa、Satellite、Ingenu或SigFox。
感测设备210可配置成检测传感器数据202，其包括在任何数量的方向上的加速度。在实施例中，感测设备可检测传感器数据202，其包括沿三个轴(X轴、Y轴和Z轴)的加速度312，如图2中所示。X轴可垂直于电梯轿厢103的门104，如图2中所示。Y轴可平行于电梯轿厢103的门104，如图2中所示。Z轴可竖直地与电梯井117和地心引力平行对齐，如图2中所示。加速度数据312可展现沿X轴、Y轴和Z轴所生成的振动签名。
图3示出电梯系统101内的感测设备210的可能安装位点。感测设备210可包括磁体(未示出)，其用来可移除地附连到电梯轿厢103。在图3中所示的图示实施例中，感测设备210可被安装在电梯系统101的门钩104a和/或门104上。理解的是，感测设备210也可被安装在除了电梯系统101的门钩104a和门104之外的其它位点中。还理解的是，多个感测设备210在图3中图示，以示出感测设备210的各种位点，并且本文所公开的实施例可包括一个或多个感测设备210。在另一个实施例中，感测设备210可被附连到电梯轿厢103的门104的门楣104e。在另一个实施例中，感测设备210可位于接近电梯轿厢103的顶部104f的门楣104e上。在另一个实施例中，感测设备210被安装在电梯轿厢103上的其它位置，诸如例如直接安装在门104上。
如图3中所示，感测设备201可位于电梯轿厢103上的所选区域106中，如图3中所示。门104通过门钩104a可操作地连接到门楣104e，该门钩104a定位成接近门104的顶部104b。门钩104a包括导轮104c，所述导轮104c允许门104沿门楣104e上的导轨104d滑动打开和闭合。有利地，门钩104a是用来附连感测设备210的易接近（easy to access）区域，因为当电梯轿厢103处于层站125处并且电梯门104打开时，门钩104a是可接近的。因此，感测设备210的安装是可能的，而无需采取特殊措施以获得对电梯轿厢103的控制。例如，用来保持电梯门104打开的紧急门停止的附加安全性不是必要的，因为门104在层站125处打开是正常操作模式。门钩104a还在电梯轿厢103的操作(诸如例如门104打开和闭合)期间为感测设备210提供宽敞间隙。由于感测设备210在门钩104a上的安装位点，感测设备210可检测电梯轿厢103的门104和层站125处的门的打开和闭合运动(即加速度)。另外，将感测设备210安装在钩104a上允许电梯轿厢103的搭乘质量的记录。
图4更详细图示图2和图3的感测设备210的示例。感测设备包括控制器212、与控制器212进行通信的多个传感器217、与控制器212进行通信的通信模块220以及电连接到控制器212的功率源222。多个传感器217包括惯性测量单元(IMU)218和压力传感器228。IMU 218包括三个加速计229，并且配置成检测电梯轿厢103和/或电梯轿厢门104的加速度，以及生成加速度数据312。压力传感器228(所述压力传感器228可以是例如压力高度计或气压高度计)配置成检测电梯井道117内的大气空气压力，并且生成压力数据314。IMU 218和压力传感器228均与感测设备210的控制器212进行通信。在一些示例中，多个传感器217还可包括附加传感器，诸如光传感器、麦克风、湿度传感器和温度传感器。
感测设备210的功率源222配置成存储电功率并且将其向感测设备210供应。功率源222可包括能量存储系统，诸如电池或电容器或者本领域已知的其它适当能量存储系统。
通信模块220配置成允许感测设备210的控制器212通过如上所述的短程无线协议203和长程无线协议204的至少一个与远程装置280和/或控制器115进行通信。
感测设备210的控制器212包括处理器214和存储器216，该存储器216包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由处理器214执行时使处理器214执行各种操作，诸如处理由IMU 218和压力传感器228所收集的传感器数据202以确定与电梯轿厢103的运动有关的信息。感测设备210还包括缓冲器227，该缓冲器227配置成存储预设数量的数据条目。
图2和图3中所示的系统可用来监测电梯系统101。如先前所述，传感器数据202采取原始、未处理形式来测量，以及传感器数据202的处理可展现与电梯系统101有关的数据。例如，加速度数据312的处理可允许电梯系统101中的故障被识别。但是，为了正确处理方法被应用，需要知道被处理的加速度数据312是涉及静止的电梯轿厢103还是处于运动中的电梯轿厢103以及电梯轿厢103的运动的方向。这被要求以便将因电梯轿厢103本身的运动引起的加速度信号与因例如电梯轿厢103的门104的移动引起的加速度信号分离。
在某些示例中，为了允许加速度数据312的适当处理，便利的是设置指示电梯轿厢103的运动的状态的标志，并且按照该标志来处理加速度数据312。电梯轿厢103的运动的状态的精确确定因此是有用的。
电梯移动的开始和停止(即，‘运动中’与‘静止’之间的状态的变化)提供用于分离与门操作相关的数据以及与轿厢移动相关的数据的良好分界点。但是，开始和停止也能够用于采用“超前门开启”技术的电梯系统中，其中存在电梯轿厢门开启与电梯轿厢处于运动中之间的时间上的重叠(即，门在轿厢达到完全停止之前开始开启)。电梯轿厢运动的开始通常仍然是门闭合操作的结束与电梯轿厢运动的开始之间的清楚分隔符（separator）。电梯轿厢运动的停止能够连同已知重叠窗口(例如预定长度的窗口)一起用来将纯门轿厢运动与纯门运动分离。将领会，相似重叠窗口将也可由于其他原因而用在电梯运动的开始，例如考虑振动的其他来源，例如超前制动器提升操作，这可与门运动和/或轿厢运动重叠。
用于监测运送设备(例如电梯轿厢)的运动的过程可通过下列步骤来改进：使用压力数据314来检测已经发生运送设备的运动的变化，并且然后仅一旦检测到运动的变化则分析缓冲加速度数据312，以便更精确地确定运送设备的运动的变化发生的时间。
现在将参照图5a来描述按照本公开的示例的用于监测运送系统中的运送设备的运动的过程。
在本文所述的示例中，运送系统是电梯系统101，以及运送设备是电梯轿厢103。但是将领会，相同过程同样可适用于包括自动扶梯系统和自动人行道的一系列运送系统。图5中所图示的过程可由感测设备210、控制器115和远程装置280的一个或多个使用来自感测设备210的数据来执行，如下面将描述。
在框500处，使用IMU 218来测量电梯轿厢103的加速度，以及加速度数据312被存储在感测设备210的存储器216中。以例如每秒12个样本等的特定取样频率来测量电梯轿厢103的加速度。在一个示例中，可使用任何预期取样频率。感测设备210的存储器216中存储的加速度数据312至少暂时被保存在缓冲器227中。缓冲器227具有至少n+1的大小，即，它配置成存储与n+1个最近的加速度测量对应的至少n+1个数据值。缓冲器227中存储的每个加速度测量具有0与n之间的关联索引，其中缓冲器227中的最近的条目具有索引0，以及缓冲器227中的最早条目具有索引n。由于每个新加速度测量被保存到缓冲器227，所以先前条目的每个的索引增加一，并且从缓冲器227中去除具有索引n的条目。这样，一系列n+1个最近的加速度测量被暂时存储在缓冲器227中，以及采用被保存到缓冲器227的每个新加速度测量来更新该系列。缓冲器227的大小可基于电梯系统101的特性来选择，例如基于电梯轿厢103的预计加速度行为和/或基于来自IMU 218的加速度测量的预期更新频率来选择。作为示例，缓冲器227可被实现为移位寄存器，或者它可被实现为存储器的较大区域内的滑动窗口。
在框502处，使用传感器设备210的压力传感器228来确定电梯轿厢103的高度的变化。压力传感器228以取样率(例如每秒1个样本)来测量电梯轿厢103附近的大气空气压力，并且基于所测量压力来确定电梯轿厢103的高度是否已经改变。获得压力测量的取样率可比获得加速度测量的取样率明显要低。例如通过将所测量空气压力与感测设备210的存储器216中保存的先前测量的空气压力值进行比较并且计算差，可进行电梯轿厢103的高度的变化的确定。空气压力的差可与阈值进行比较，以及如果超过这个阈值，则可确定电梯轿厢103的高度已经改变，对应于电梯轿厢103的运动的变化。随时间的这个高度的变化无需来自相邻压力样本，而是可能跨越若干样本。例如，4秒的空间中的1.5 m的变化可被认为鲁棒地识别运动的变化已经发生。该过程然后继续进行到框504。
在框504处，缓冲器227中存储的加速度测量被分析，以确定与电梯轿厢103的运动的变化(即，开始或停止)对应的加速计数据内的位置(或索引值i)。
可通过确定加速度跨越阈值的加速计数据内的第二位置来实现在步骤504的这个分析。阈值可被选择为一个值，该值足够小以指示电梯轿厢103刚开始移动或者将要停止移动，但是足够大以避免被传感器噪声触发。在步骤504中的分析还可涉及确定达到加速计数据的最大或最小值的加速计数据内的第三位置。可在确定第二位置之前确定这个第三位置。在这类情况下，可对第二位置的确定施加另外的约束：例如在最大数或最小数(即，之前或之后)的特定侧跨越阈值。例如，可期望确定在达到最大值之前跨越加速度阈值的点(并且由此从处理中排除最大值之后超越的任何可能阈值)。
加速计数据的处理取决于被确定的运动的变化的类型(例如运动的变化是对应于电梯轿厢103的开始还是停止)，并且还取决于电梯轿厢103在井道117中是上行还是下行。
由于与电梯轿厢103的开始和停止对应的加速计数据为低频，所以很陡、超低通滤波器(即，具有低截止频率和陡频率跃迁的滤波器)可首先被应用于缓冲器227中存储的加速度测量。滤波器理想地具有最小或线性相位延迟。这个滤波器从噪声和其他振动中去除高频份额，由此简化缓冲器227中存储的加速度测量的处理。
图5b与图5a类似，但是示出按照一个示例的用于加速计数据的附加分析的附加步骤。在步骤504中识别运送设备(例如电梯轿厢103)的开始或停止之后，该过程计算所识别开始或停止(即，第一位置)与缓冲器结束(表示最早数据元素)之间的差。这个差(Δi)表示在第一位置(开始或停止)达到缓冲器结束之前必须获取的加速计数据的新样本的数量。当这个情况发生时，已知自开始或停止发生以来经过了固定时间(对应于缓冲器227的长度)。较早加速计数据(即，早于缓冲器的长度)则能够以关于在那个时间的电梯轿厢103的运动状态的确定性来处理。因此，在步骤508中，系统等待Δi个更多加速计样本，使得开始或停止处于缓冲器227结束，以及在步骤510中，系统更新运动状态标志，该标志指示运送设备处于“运动中”还是“静止”。
作为图5b的处理的示例，在其中电梯轿厢103开始离开静止位置的情况下，步骤500、502和504的处理将开始于运动状态标志被设置成“静止”，并且将识别发生开始的索引i。该系统然后获取其他加速计样本，将它们加载到缓冲器的一端，并且沿缓冲器移动全部其他数据(但是不进行对运动状态标志的变更)，直到开始已经达到缓冲器中的索引n。仅在这个点运动状态标志从“静止”被更新成“运动中”。直到这个点，早于缓冲器长度的数据已知对应于如通过运动状态标志所指示的静止状态。标志状态的更新指示情况不再是这样，并且因此早于缓冲器长度的数据能够不再被看作是纯“静止”数据。这允许使用固定处理延迟对加速计数据的简单处理。虽然如这里所述使处理延迟对应于缓冲器227的长度是便利的，但是将领会，情况无需是这样，并且能够使用更长或更短的固定处理延迟，只要它足够长以确保开始或停止在固定处理延迟之前可靠地发生。
固定处理延迟之后的加速计数据的处理可用来分析运送系统的一个或多个组件的健康。例如，如果确定在所识别的运动变化之后，电梯轿厢103处于运动中，原始(即，未过滤)加速计数据可经处理，以确定井117内的电梯轿厢103和导轨的条件。类似地，如果电梯轿厢103被确定为静止，则有可能任何测量加速度将通过电梯轿厢103的门104引起。因此，当电梯轿厢103处于静止时得到的原始加速度数据可经处理，以确定电梯轿厢门104的条件。可使用短程无线协议203和/或长程无线协议204向远程装置280传送这种经处理数据，以允许关于电梯系统101的任何故障被识别，而无需例如电梯系统101的人工检查。这种分析还可由基于条件的维护系统用来预测和调度系统101的维护。
参照图5a和图5b描述了用于确定电梯轿厢103的运动的变化的一般过程，将参照图6至图8来描述两个特定情形。
图6示出按照本公开的用于确定电梯轿厢103的运动的开始的过程。在框600中，确定电梯轿厢103为静止(即，运动状态标志指示电梯轿厢103不在运动中)。在框602中，通过使用如先前所述的传感器设备210的压力传感器228来确定压力的变化。基于压力的变化，计算电梯轿厢103的高度的变化。如果给定时间段中的高度的变化大于阈值(例如4秒内1.5米)，则该过程继续进行到框604，其中例如基于高度的变化的符号来确定行进的方向。基于行进方向，该过程继续进行到框606a或者框606b(若行进方向分别向上或向下)。将领会，高度的变化的计算不作严格要求，但是在一些实施例中，所测量的压力的变化可代替高度的变化与阈值进行比较。
如果确定高度的变化是沿竖直向上方向，则该过程继续进行到框606a。在框606a中，低通滤波器被应用于缓冲器227中存储的加速度测量。然后识别最大加速度值的索引imax。为了确定与运动的开始关联的索引，缓冲器227中存储的具有大于最大加速度值的索引imax的索引的加速度测量(即，较早测量)与向上加速度阈值a1(例如10 mg)进行比较，以便增加索引值。然后识别低于加速度阈值a1的第一加速度值的索引iup，以及索引iup-1被确定为与运动的开始关联的索引。这个示例中的递减1是选择加速度高于阈值的值，而不是低于阈值的值(较低索引值表示较新测量)，但是在其他示例中，这个减量可能省略。在框608中，如果缓冲器227中存储的加速度值没有被确定为低于加速度阈值a1，则有可能开始也许因压力读数等的误差而尚未发生。但是，如果识别索引iup-1，则确定电梯轿厢103处于运动中，以及在框610中基于所识别索引iup-1来识别向上运动开始的加速计数据内的位置。如以上相对于图5b所述，则可设置运动状态标志，指示电梯轿厢103处于运动中。在一些示例中，识别了电梯轿厢103的运动开始的索引iup-1，系统等待到所识别索引iup-1移动到缓冲器227的最终位置(n)，并且然后将标志状态从0改变成1(即，从“静止”改变成“运动中”)。
但是，如果在步骤604中确定高度的变化是沿竖直向下方向，则该过程继续进行到框606b。在框606b中，低通滤波器被应用于缓冲器227中存储的加速度测量。然后识别最小加速度值的索引imin。为了确定与运动的开始关联的索引，缓冲器227中存储的具有大于最小加速度值的索引imin的索引的加速度测量(即，较早测量)与沿向下方向的加速度阈值a1(例如-10 mg)进行比较，以便增加索引值。然后识别大于加速度阈值a1的第一加速度值的索引idown，以及索引idown-1被确定为与运动的开始关联的索引。这个示例中的递减1是选择加速度高于阈值的值，而不是低于阈值的值(较低索引值表示较新测量)，但是在其他示例中，这个减量可能省略。在框608中，如果加速度值没有被确定为高于加速度阈值a1，则有可能开始也许因压力读数等的误差而尚未发生。但是，如果识别索引idown-1，则确定电梯轿厢103处于运动中，以及在框610中基于如先前所述的所识别索引idown-1和缓冲器的长度n来识别运动开始的加速计数据内的位置。然后可设置运动状态标志，指示电梯轿厢103处于运动中。在一些示例中，识别了电梯轿厢103的运动开始的索引idown-1，系统等待到所识别索引idown-1移动到缓冲器227的最终位置(n)，并且然后将标志状态从0改变成1(即，从“静止”改变成“运动中”)。
图7示出按照本公开的用于确定电梯轿厢103的运动的结束的过程。在框800中，确定电梯轿厢103正在移动(即，运动状态标志指示电梯轿厢103处于运动中)。在框802中，通过使用如先前所述的传感器设备210的压力传感器228来确定压力的变化。基于压力的变化，计算电梯轿厢103的高度的变化。如果给定时间中的高度的变化小于阈值(例如4秒内1.5米)，则该过程继续进行到框804。在框804中，行进方向被检查并且用来确定该过程的下一个步骤。行进方向可从较早处理已知，或者可在其他步骤被执行之前基于例如压力或加速度数据来确定。
如果已知行进方向为向上，则该过程继续进行到框806a。但是，如果已知行进方向为向下，则该过程继续进行到框806b。如先前所述，将领会，高度的变化的计算不作严格要求，但是在一些实施例中，所测量的压力的变化可代替高度的变化与阈值进行比较。
如果电梯轿厢103的已知行进方向为向上，则在框806a中，低通滤波器被应用于缓冲器227中存储的加速度测量。然后识别最小加速度值的索引imin。为了确定与运动的结束关联的索引，缓冲器227中存储的具有小于最小加速度值的索引imin的索引的加速度测量(即，较新测量)与向下加速度阈值a1(例如-10 mg)进行比较，以便减小索引值。然后识别大于加速度阈值a1的第一加速度值的索引i* up，以及索引i* up+2被确定为与运动的结束关联的索引。这个示例中的递增2是要将所识别位置在测量历史中前移一位，以便考虑超前门开启特征。“2”的值能够按照特定实现来改变，并且可经过分析和优化以查找最佳值来建立。在其他示例中，例如在不存在超前门开启的情况下，这个增量可省略(或者而可以是减量)。在框808中，如果加速度值没有被确定为高于加速度阈值a1，则有可能某个方面在测量或处理中已经出错，并且因此系统立即将运动状态返回到零(或“静止”)，因为这是最安全的假设。因此，在这个状况中，该过程继续进行到框810a，并且实际确定电梯轿厢103的运动完全在索引0(即，与“现在”对应的最近的测量)结束。但是，如果识别索引i*up+2，则该过程继续进行到框810b。在框810b中，确定电梯轿厢103为静止，以及基于所识别索引i* up+2来识别电梯轿厢103的运动结束的加速计数据内的位置。然后可设置运动状态标志，指示电梯轿厢103为静止。在一些示例中，识别了电梯轿厢103的运动停止的索引i* up+2，系统等待到所识别索引i* up+2移动到缓冲器227的最终位置(n)，并且然后将运动状态标志从1改变成0(即，从“运动中”改变成“静止”)。
如果电梯轿厢103的已知行进方向为向下，则在框806b中，低通滤波器被应用于缓冲器227中存储的加速度测量。然后识别最大加速度值的索引imax。为了确定与运动的结束关联的索引，缓冲器227中存储的具有小于最大加速度值的索引imax的索引的加速度测量(即，较新测量)与向上加速度阈值a1(例如10 mg)进行比较，以便减小索引值。然后识别小于加速度阈值a1的第一加速度值的索引i* down，以及索引i* down+2被确定为与运动的结束关联的索引。这个示例中的递增2是要将所识别位置在测量历史中前移一位，以便考虑超前门开启特征。“2”的值能够按照特定实现来改变，并且可经过分析和优化以查找最佳值来建立。在其他示例中，例如在不存在超前门开启的情况下，这个增量可省略(或者而可以是减量)。在框808，如果加速度值没有被确定为低于加速度阈值a1，则有可能某个方面在测量或处理中已经出错，并且因此系统立即将运动状态返回到零(或“静止”)，因为这是最安全的假设。因此，在这个状况中，该过程继续进行到框810a，并且实际确定电梯轿厢103的运动完全在索引0(即，与“现在”对应的最近的测量)结束。但是，如果识别索引i* down+2，则该过程继续进行到框810b。在框810b中，确定电梯轿厢103为静止，以及基于所识别索引i* down+2来识别电梯轿厢103的运动结束的加速计数据内的位置。然后可设置运动状态标志，指示电梯轿厢103为静止。在一些示例中，识别了电梯轿厢103的运动停止的索引i* down+2，系统等待到所识别索引i* down+2移动到缓冲器227的最终位置(n)，并且然后将运动状态标志从1改变成0(即，从“运动中”改变成“静止”)。
这样，图6和图7中所述的过程能够用来精确地确定电梯轿厢103的运动的变化发生的时间(或数据索引)，以及基于电梯轿厢103的运动来设置标志，而无需加速计数据的不断处理。仅当压力传感器228识别电梯轿厢的位置的变化时才执行加速度数据的处理，这些过程允许显著资源(例如电力)节省，并且允许轿厢运动的变化的精确确定被进行。
图8a示出低通过滤的加速度值a(t)的示例，所述低通过滤的加速度值a(t)被存储在长度10的缓冲器227中并且用于如以上相对于图6所述的沿竖直向上方向的运动的开始的确定中。应当理解，图8所示的示例只是说明性的，以及所示的加速度值和缓冲器长度不一定表示预计被实际使用的。例如，实际上，缓冲器可以更长，或者可具有比所示的明显更细致时间分辨率。在图8a所示的示例中，缓冲器227中存储的最大加速度值(通过峰值701所表示)能够被看到具有索引imax=5。加速度阈值a1通过虚线703示出。具有小于加速度阈值a1的大小的第一加速度值因此能够被看到具有索引iup=7。向上运动的开始然后被确定为在索引iup-1=6已经发生。基于这个确定，能够设置运动状态标志，指示具有大于iup-1的索引的缓冲器值与静止电梯轿厢关联(并且因此可能与例如电梯轿厢门104的运动相关)，而具有小于或等于iup-1的索引的缓冲器值与电梯轿厢103本身的运动关联。数据的这个隔离在图8b中示出，图8b示出被识别为属于门运动(静止电梯轿厢103)的数据点的第一编组705(早于iup-1)以及被识别为属于移动电梯轿厢103的数据点的第二编组706(iup-1及更新)。
图8c和图8d示出两种方式，其中可在已经确定电梯轿厢103的运动的变化并且已经识别关联索引值(iup-1)之后设置指示电梯轿厢103的运动的状态的运动状态标志。
图8c示出设置指示电梯轿厢103的运动的状态的标志708的第一方法。在图8c所示的方法中，每个加速计数据值具有关联标志值708，指示电梯轿厢103在那个加速度值的时间是处于运动(标志708设置为1)还是静止(标志708设置为0)。这类数据可被存储并且在以后大批处理，同时保留哪些数据点对应于哪一个运动状态的精确知识。
图8d示出设置指示电梯轿厢103的运动的状态的标志的第二方法，其中一旦电梯轿厢103的运动的变化被识别为在固定时间之前已经发生(因此允许采用固定时间延迟的延迟处理)，则设置标志710。图8d示出加速计数据在时间上的五个连续快照系列，每个快照相对于上面的快照已经获取新数据样本。在图8d所示的值的第一(最上)集合中，缓冲器227能够被看到包含10个值，对应于图8a所示的10个最近的加速度值。除了不再被存储于缓冲器227内的较早值707之外，缓冲器227的结束(通过虚线709所示)也在图8d中示出。在图8d的最上一行，较早值707对应于电梯轿厢103已知为静止的时间，并且因此在这个时间，标志710设置为0。由于每个新值被保存到缓冲器227(在右端的位置0)，所以其他加速度测量向左移位(索引增加一)，以及缓冲器227内的最早值(在这个示例中具有索引值i=9)从缓冲器227中去除。在图8d所示的示例中，最初在缓冲器227的位置6识别与运动的变化关联的索引值(iup-1)。当这个值超过缓冲器227中的最后条目(即，具有大于n的索引条目)时，则标志710从0改变成1，以指示电梯轿厢103在过去的固定时间处于运动中，该固定时间对应于缓冲器227的长度。图8d中，这当来自原始索引6(在第一行)的值“15”向虚线709的左边移位时在最后(第五)行中发生。标志710则仍然被设置在1，直到确定电梯轿厢103再次为静止，即，直到如以上相对图7所述识别电梯轿厢103的运动的结束。如从图8d能够看到，这个处理能够实时地进行，其中仅具有单个位标志710，而无需与数据关联地存储标志。精确地知道较早数据707的运动状态，并且因此这个数据707能够以等于缓冲器227的长度的时间延迟来处理，并且使用标志710来指示与那个数据707关联的运动状态的变化。标志710将可靠地指示与较早数据点707的最近数据点关联的电梯轿厢103的运动状态。
由本领域的技术人员将领会，通过描述其一个或多个特定示例说明了本公开，但是本公开并不局限于这些示例；许多变更和修改在所附权利要求的范围之内是可能的。

Claims (15)

1.一种用于运送系统的监测系统，包括：
压力传感器，其安装在运送设备上；
加速计，其安装在所述运送设备上；以及
控制器，其布置成：
通过对所述加速计取样来获取加速计数据；
在缓冲器中存储所述加速计数据；
通过对所述压力传感器取样来获取压力传感器数据；
从所述压力传感器数据来确定已经发生所述运送设备的开始或停止；以及
在所述确定时，分析所述加速计数据以确定所述加速计数据内的第一位置，其中所述第一位置是发生所述运送设备的所述开始或停止的位置。
2.如权利要求1所述的监测系统，其中，所述控制器被布置成基于检测到预定时间段之内的至少阈值量的所述压力数据中的变化来确定已经发生所述运送设备的开始或停止。
3.如权利要求1或2所述的监测系统，其中，所述控制器被布置成分析所述加速计数据的最近时间窗口。
4.如任何前述权利要求所述的监测系统，其中，所述控制器被布置成采用低通滤波器对所述加速计数据过滤。
5.如任何前述权利要求所述的监测系统，其中，所述控制器被布置成分析所述加速计数据，以查找所述加速计数据内的第二位置，所述第二位置是所述加速计数据跨过阈值的位置，并且其中所述控制器被布置成基于所述第二位置来确定所述第一位置。
6.如任何前述权利要求所述的监测系统，其中，所述控制器被布置成分析所述加速计数据，以查找所述加速计数据内的第三位置，所述第三位置是所述加速计数据达到最大或最小值的位置，并且其中所述控制器被布置成基于所述第三位置来确定所述第一位置。
7.如任何前述权利要求所述的监测系统，其中，所述控制器被布置成将所述运送设备的运动状态与所述加速计数据关联，所述运动状态是关于所述运送设备是处于运动中还是静止中的指示。
8.如任何前述权利要求所述的监测系统，其中，所述控制器被布置成基于所述第一位置将所述加速计数据隔离为两个或更多个编组。
9.如任何前述权利要求所述的监测系统，其中，所述控制器被布置成处理所述加速计数据，以分析所述运送系统的健康，其中所述处理以固定时间延迟执行，并且其中所述控制器被布置成当所述加速计数据中的所述第一位置对应于所述固定时间延迟时改变健康分析的类型。
10.如权利要求9所述的监测系统，其中，所述运送系统是电梯系统，以及其中所述控制器被布置成将健康分析的所述类型从电梯门分析改变成电梯轿厢分析或者从电梯轿厢分析改变成电梯门分析。
11.如任何前述权利要求所述的监测系统，其中，所述运送系统是电梯系统，以及所述运送设备是电梯轿厢，其中所述电梯系统实现超前门开启系统，并且其中当所述控制器确定所述电梯轿厢的停止时，所述控制器被布置成还基于超前门开启调整来确定所述加速计数据内的所述第一位置。
12.如任何前述权利要求所述的监测系统，其中，所述监测系统由电池或能量采集系统来供电。
13.如任何前述权利要求所述的监测系统，其中，所述监测系统独立于所述运送系统。
14.如任何前述权利要求所述的监测系统，其中，所述加速计的取样率大于所述压力传感器的取样率。
15.一种监测运送系统的方法，包括：
通过对运送设备上的加速计进行取样来获取加速计数据；
在缓冲器中存储所述加速计数据；
通过对所述运送设备上的压力传感器取样来获取压力传感器数据；
从所述压力传感器数据来确定已经发生所述运送设备的开始或停止；以及
在所述确定时，分析所述加速计数据以确定所述加速计数据内的第一位置，其中所述第一位置是发生所述运送设备的所述开始或停止的位置。
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