CN114572788A - 一种电梯智能化远程故障监测方法、系统及可存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电梯智能化远程故障监测方法、系统及可存储介质，涉及电梯检验检测技术领域，包括以下步骤：采集电梯相关运行数据；对所述电梯相关运行数据进行处理，获取关键数据信息；根据所述关键数据信息，判断电梯运行状态；基于所述电梯运行状态，确定电梯故障类型，并进行故障报警及故障预警。本发明应用智能检测技术对电梯进行实时监测，提高了检测准确性，能够及时发现和解决电梯事故问题，降低电梯事故的发生概率，提高电梯使用过程中的安全系数。
Description
技术领域
本发明涉及电梯检验检测技术领域，更具体的说是涉及一种电梯智能化远程故障监测方法、系统及可存储介质。
背景技术
随着科技水平和生活水平的提高，电梯已经成为人们生活中不可或缺的一部分，同时也是现代社会城镇化建设中必不可少的重要建筑设备之一。随着时间的推移，电梯设备逐渐老化，可能会出现一些由于电梯故障而引发的安全事故，这是因使用不当及保养维修不及时而导致的，各种各样电梯事故的出现，密切影响着乘坐人员的人身安全以及心理健康的稳定性和舒适性，逐渐成为人们关注的重要指标。
电梯产品需要经过设计、生产制造、安装调试、使用、维护保养、检验检测等工作过程或环节，电梯的质量管理就是对其全部工作过程进行严格的控制，依据安全技术规范和各种标准，使其每一个细小环节都符合相应的国家要求，因此，提高电梯运行监测和故障诊断水平尤为重要。目前市面上所见到的电梯监控系统在轿厢和电梯井内安装大量传感器来监测电梯工作状态，设计成本高、施工难度大，且不方便维护。
因此，如何应用智能检测技术对电梯进行实时监测，提高检测准确性，及时发现和解决电梯事故问题，降低电梯事故的发生概率，提高电梯使用过程中的安全系数是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种电梯智能化远程故障监测方法、系统及可存储介质，可以实现对电梯的实时监测，及时发现和解决电梯事故问题，提高了电梯使用过程中的安全系数。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电梯智能化远程故障监测方法，包括以下步骤：
采集电梯相关运行数据；
对所述电梯相关运行数据进行处理，获取关键数据信息；
根据所述关键数据信息，判断电梯运行状态；
基于所述电梯运行状态，确定电梯故障类型，并进行故障报警及故障预警。
可选的，采集的电梯相关运行数据包括加速度数据、人体感应信号、梯门开关状态、电梯所处楼层，具体包括以下步骤；
通过加速度传感器采集电梯轿厢运行过程中的加速度数据；
通过红外人体感应器获取人体感应信号，确定轿厢内是否有乘客；
利用摄像头采集轿厢内部图像，确认梯门开关状态；
通过红外激光设备，获取电梯所处楼层信息。
上述技术方案达到的技术效果为：获取多种电梯相关数据信息，有利于后续对电梯运行状态进行判断。
可选的，所述确认梯门开关状态，具体包括以下步骤：
对采集的轿厢内部图像进行图像分割，提取电梯门区域的图像，作为第一图像；
对所述第一图像进行灰度处理，获取第二图像；
采用均值滤波方法对所述第二图像进行平滑处理，去除噪声，获取第三图像；
通过canny边缘检测算法在所述第三图像中提取电梯两侧梯门边缘的位置，确认开关门状态。
上述技术方案达到的技术效果为：对轿厢内部图像进行处理，获取其中感兴趣区域图像，并通过边缘检测的方法获取梯门边缘位置信息，可判断梯门的开关状态。
可选的，所述红外激光设备包括若干个红外接收装置及红外发射装置；所述获取电梯所处楼层信息，具体包括以下步骤：
将所述红外接收装置和红外发射装置安装在电梯井中对应楼层位置的两侧墙壁上，且相对设置；
所述红外发射装置连续且不间断地向红外接收装置发射红外激光束；
当某个红外接收装置接收不到红外激光束时开始计时，若计时时间超过预先设定的时间阈值时，判断电梯停留在该红外接收装置所在楼层。
上述技术方案达到的技术效果为：通过红外激光束确认电梯所在楼层信息，实施更加简单、安装方便，可快速获取电梯所在楼层信息。
可选的，所述判断电梯运行状态，具体包括以下步骤：
当采集的加速度数据处于预先设定的范围之内且梯门开关状态为关闭时，则确定电梯故障类型为平层困人；
当采集的加速度数据处于预先设定的范围之内且梯门开关状态为常开时，则确定电梯故障类型为开门运行；
当采集的加速度数据未处于预先设定的范围之内且加速运行时间超出阈值时，则确定电梯故障类型为冲顶或蹲底；
当采集的加速度数据未处于预先设定的范围之内且加速运行时间未超出阈值时，则确定电梯故障类型为速度异常。
上述技术方案达到的技术效果为：可根据采集的电梯相关数据信息，实时确认电梯的运行状态，便于及时发现和解决电梯故障问题。
可选的，所述故障报警及故障预警的具体方式为：
当确定电梯故障类型为平层困人或开门运行时，通过无线传输模块向电梯监控中心或消防部门发送报警信息，所述报警信息包括故障电梯的具体位置信息；
当确定电梯故障类型为冲顶、蹲底或速度异常且电梯内有乘客时，发出预警信息，同时将电梯停至最近的楼层，打开电梯门疏散乘客，并提醒电梯维修人员进行检修。
上述技术方案的技术效果为：根据电梯故障类型的不同，做出不同的处理措施；除了对已发生故障进行报警之外，当存在冲顶、蹲底或速度异常等时，电梯可能即将发生事故，通过故障预警可以提醒相关工作人员进行检修，避免事故的发生。
本发明还公开了一种电梯智能化远程故障监测系统，包括：
数据采集模块，用于采集电梯相关运行数据；
数据处理模块，用于对所述电梯相关运行数据进行处理，获取关键数据信息；
运行状态判断模块，用于根据所述关键数据信息，判断电梯运行状态；
故障诊断模块，基于所述电梯运行状态，确定电梯故障类型；
报警模块，用于出现电梯故障时，完成故障报警及故障预警。
可选的，所述数据采集模块包括加速度传感器、红外人体感应器、摄像头、红外激光设备；
所述加速度传感器，用于采集电梯轿厢运行过程中的加速度数据；
所述红外人体感应器，用于获取人体感应信号，确定轿厢内是否有乘客；
所述摄像头，用于采集轿厢内部图像，确认门开关状态；
所述红外激光设备，用于获取电梯所处楼层信息。
本发明还提供了一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上所述故障监测方法的步骤。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种电梯智能化远程故障监测方法、系统及可存储介质，具有以下有益效果：
(1)本发明采用智能监测技术，可以实现对电梯的实时监测，及时发现和解决电梯事故问题，提高了电梯使用过程中的安全系数；
(2)本发明通过红外激光束确认电梯所在楼层信息，实施更加简单、安装方便、成本低且维修难度小，可快速获取电梯所在楼层信息；
(3)本发明通过对轿厢内部图像进行处理，并采用canny边缘检测方法确定电梯边缘位置，检测结果更加精准，同时避免了传统检测方法中安装大量传感器存在的设计成本高、实施难度大的问题；
(4)本发明可根据采集的电梯相关数据信息，及时获得电梯运行状态，并根据电梯故障类型的不同，完成电梯故障报警及故障预警，降低电梯事故的发生概率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为故障监测方法的流程图；
图2为确认梯门开关状态的流程图；
图3为故障监测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例公开了一种电梯智能化远程故障监测方法，如图1所示，包括以下步骤：
采集电梯相关运行数据；
对电梯相关运行数据进行处理，获取关键数据信息；
根据关键数据信息，判断电梯运行状态；
基于电梯运行状态，确定电梯故障类型，并进行故障报警及故障预警。
其中，采集的电梯相关运行数据包括加速度数据、人体感应信号、梯门开关状态、电梯所处楼层，具体包括以下步骤；
通过加速度传感器采集电梯轿厢运行过程中的加速度数据；
通过红外人体感应器获取人体感应信号，确定轿厢内是否有乘客；
利用摄像头采集轿厢内部图像，确认梯门开关状态；
通过红外激光设备，获取电梯所处楼层信息。
如图2所示，确认梯门开关状态，具体包括以下步骤：
对采集的轿厢内部图像进行图像分割，提取电梯门区域的图像，作为第一图像；
对第一图像进行灰度处理，获取第二图像；
采用均值滤波方法对所述第二图像进行平滑处理，去除噪声，获取第三图像；
通过canny边缘检测算法在第三图像中提取电梯两侧梯门边缘的位置，确认开关门状态。
其中，canny边缘检测方法的主要步骤如下：
(1)采用高斯滤波器去除图像中的噪声，高斯滤波简单来说就是用一个高斯矩阵乘以每一个像素点及其邻域，取其权重的平均值作为最后的灰度值；
(2)计算图像像素的梯度，得到沿x和y维度的幅度；计算图像梯度能够得到图像的边缘，采用sobel得到不同方向的梯度值gx(m,n)，具体通过以下公式计算梯度值及方向：
(3)考虑垂直于给定边缘方向的任何曲线的相邻像素点，抑制非最大边缘贡献像素点；
(4)采用滞后阈值方法保留高于梯度幅值的像素，忽略低于低阈值的像素。设定两个阈值minVal和maxVal，任何边缘的梯度大于maxVal，则被确定为边缘；小于minVal的则被确定为非边缘并丢弃；位于二者之间的为待分类边缘，若其连着“确定边缘像素”，则认为其属于真正的边缘。
具体地，红外激光设备包括若干个红外接收装置及红外发射装置；进而，获取电梯所处楼层信息，具体包括以下步骤：
将红外接收装置和红外发射装置安装在电梯井中对应楼层位置的两侧墙壁上，且相对设置；
红外发射装置连续且不间断地向红外接收装置发射红外激光束；
当某个红外接收装置接收不到红外激光束时开始计时，若计时时间超过预先设定的时间阈值时，判断电梯停留在该红外接收装置所在楼层。
进一步地，判断电梯运行状态，具体包括以下步骤：
当采集的加速度数据处于预先设定的范围之内且梯门开关状态为关闭时，则确定电梯故障类型为平层困人；
当采集的加速度数据处于预先设定的范围之内且梯门开关状态为常开时，则确定电梯故障类型为开门运行；
当采集的加速度数据未处于预先设定的范围之内且加速运行时间超出阈值时，则确定电梯故障类型为冲顶或蹲底；
当采集的加速度数据未处于预先设定的范围之内且加速运行时间未超出阈值时，则确定电梯故障类型为速度异常。
进一步地，故障报警及故障预警的具体方式为：
当确定电梯故障类型为平层困人或开门运行时，通过无线传输模块向电梯监控中心或消防部门发送报警信息，其中，报警信息包括故障电梯的具体位置信息；
当确定电梯故障类型为冲顶、蹲底或速度异常且电梯内有乘客时，发出预警信息，同时将电梯停至最近的楼层，打开电梯门疏散乘客，并提醒电梯维修人员进行检修。
本发明实施例还公开了一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上所述故障监测方法的步骤。
实施例2
一种电梯智能化远程故障监测系统，如图3所示，包括：
数据采集模块，用于采集电梯相关运行数据；
数据处理模块，用于对电梯相关运行数据进行处理，获取关键数据信息；
运行状态判断模块，用于根据关键数据信息，判断电梯运行状态；
故障诊断模块，基于电梯运行状态，确定电梯故障类型；
报警模块，用于出现电梯故障时，完成故障报警及故障预警。
进一步地，数据采集模块包括加速度传感器、红外人体感应器、摄像头、红外激光设备；
加速度传感器，用于采集电梯轿厢运行过程中的加速度数据；
红外人体感应器，用于获取人体感应信号，确定轿厢内是否有乘客；
摄像头，用于采集轿厢内部图像，确认门开关状态；
红外激光设备，用于获取电梯所处楼层信息。
目前市面上所见到的电梯监控系统在轿厢和电梯井内安装大量传感器来监测电梯工作状态，设计成本高、施工难度大，且不方便维护。然而，本发明中的技术方案应用智能检测技术对电梯进行实时监测，提高了检测准确性，及时发现和解决电梯事故问题，根据电梯故障类型的不同，完成电梯故障报警及故障预警，降低了电梯事故的发生概率，提高了电梯使用过程中的安全系数，保证乘客安全。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种电梯智能化远程故障监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集电梯相关运行数据；
对所述电梯相关运行数据进行处理，获取关键数据信息；
根据所述关键数据信息，判断电梯运行状态；
基于所述电梯运行状态，确定电梯故障类型，并进行故障报警及故障预警。
2.根据权利要求1所述的一种电梯智能化远程故障监测方法，其特征在于，采集的电梯相关运行数据包括加速度数据、人体感应信号、梯门开关状态、电梯所处楼层，具体包括以下步骤：
通过加速度传感器采集电梯轿厢运行过程中的加速度数据；
通过红外人体感应器获取人体感应信号，确定轿厢内是否有乘客；
利用摄像头采集轿厢内部图像，确认梯门开关状态；
通过红外激光设备，获取电梯所处楼层信息。
3.根据权利要求2所述的一种电梯智能化远程故障监测方法，其特征在于，所述确认梯门开关状态，具体包括以下步骤：
对采集的轿厢内部图像进行图像分割，提取电梯门区域的图像，作为第一图像；
对所述第一图像进行灰度处理，获取第二图像；
采用均值滤波方法对所述第二图像进行平滑处理，去除噪声，获取第三图像；
通过canny边缘检测算法在所述第三图像中提取电梯两侧梯门边缘的位置，确认开关门状态。
4.根据权利要求2所述的一种电梯智能化远程故障监测方法，其特征在于，所述红外激光设备包括若干个红外接收装置及红外发射装置；所述获取电梯所处楼层信息，具体包括以下步骤：
将所述红外接收装置和红外发射装置安装在电梯井中对应楼层位置的两侧墙壁上，且相对设置；
所述红外发射装置连续且不间断地向红外接收装置发射红外激光束；
当某个红外接收装置接收不到红外激光束时开始计时，若计时时间超过预先设定的时间阈值时，判断电梯停留在该红外接收装置所在楼层。
5.根据权利要求2所述的一种电梯智能化远程故障监测方法，其特征在于，所述判断电梯运行状态，具体包括以下步骤：
当采集的加速度数据处于预先设定的范围之内且梯门开关状态为关闭时，则确定电梯故障类型为平层困人；
当采集的加速度数据处于预先设定的范围之内且梯门开关状态为常开时，则确定电梯故障类型为开门运行；
当采集的加速度数据未处于预先设定的范围之内且加速运行时间超出阈值时，则确定电梯故障类型为冲顶或蹲底；
当采集的加速度数据未处于预先设定的范围之内且加速运行时间未超出阈值时，则确定电梯故障类型为速度异常。
6.根据权利要求5所述的一种电梯智能化远程故障监测方法，其特征在于，所述故障报警及故障预警的具体方式为：
当确定电梯故障类型为平层困人或开门运行时，通过无线传输模块向电梯监控中心或消防部门发送报警信息，所述报警信息包括故障电梯的具体位置信息；
当确定电梯故障类型为冲顶、蹲底或速度异常且电梯内有乘客时，发出预警信息，同时将电梯停至最近的楼层，打开电梯门疏散乘客，并提醒电梯维修人员进行检修。
7.一种电梯智能化远程故障监测系统，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于采集电梯相关运行数据；
数据处理模块，用于对所述电梯相关运行数据进行处理，获取关键数据信息；
运行状态判断模块，用于根据所述关键数据信息，判断电梯运行状态；
故障诊断模块，基于所述电梯运行状态，确定电梯故障类型；
报警模块，用于出现电梯故障时，完成故障报警及故障预警。
8.根据权利要求7所述的一种电梯智能化远程故障监测系统，其特征在于，所述数据采集模块包括加速度传感器、红外人体感应器、摄像头、红外激光设备；
所述加速度传感器，用于采集电梯轿厢运行过程中的加速度数据；
所述红外人体感应器，用于获取人体感应信号，确定轿厢内是否有乘客；
所述摄像头，用于采集轿厢内部图像，确认门开关状态；
所述红外激光设备，用于获取电梯所处楼层信息。
9.一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述故障监测方法的步骤。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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