CN115594041A - 基于振动信号的电梯称重方法、电梯称重系统及电梯 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电梯技术领域，更具体地涉及一种基于振动信号的电梯称重方法、电梯称重系统及电梯。一种基于振动信号的电梯称重方法包括：获取电梯曳引绳的单位长度刚度K以及轿厢空载质量G_K；确定轿厢的垂向振动信号，并对垂向振动信号进行信号处理；确定轿厢当前高度下的曳引绳长度H；根据单位长度刚度K、轿厢空载质量G_K、曳引绳长度H以及垂向振动信号的处理结果计算电梯的轿厢载重G。本公开中通过采集电梯轿厢在升降过程中产生的垂向振动信号，对垂向振动信号进行信号的分析处理，根据单位长度刚度K、轿厢空载质量G_K、曳引绳长度H以及垂向振动信号的处理结果即可计算出轿厢的载重，进而方便后续根据轿厢的载重确定电梯是否超载等问题。

Description

基于振动信号的电梯称重方法、电梯称重系统及电梯

技术领域

本公开涉及电梯技术领域，更具体地涉及一种基于振动信号的电梯称重方法、电梯称重系统及电梯。

背景技术

电梯行业中需要对轿厢的载重进行实时检测，以根据轿厢的载重数据为电梯启动确定合适的启动补偿，以及判断电梯是否发生超载问题。

发明内容

鉴于上述问题，本公开提供了一种基于振动信号的电梯称重方法、电梯称重系统及电梯。

根据本公开的第一个方面，提供了一种基于振动信号的电梯称重方法，包括：获取电梯曳引绳的单位长度刚度K以及轿厢空载质量G_K；确定所述轿厢的垂向振动信号，并对所述垂向振动信号进行信号处理；确定所述轿厢当前高度下的曳引绳长度H；根据所述单位长度刚度K、所述轿厢空载质量G_K、所述曳引绳长度H以及所述垂向振动信号的处理结果计算所述电梯的轿厢载重G。

根据本公开的实施例，所述对所述垂向振动信号进行信号处理包括：对所述垂向振动信号进行信号处理以计算出无阻尼系统的主频W_n；所述计算所述电梯的轿厢载重G包括：G＝K/(H*W_n ²)-G_K。

根据本公开的实施例，所述对所述垂向振动信号进行信号处理以计算出无阻尼系统的主频W_n包括：对所述垂向振动信号进行滤波处理；基于滤波后的所述垂向振动信号进行傅里叶分解，获得带阻尼系统的主频W_d；基于滤波后的所述垂向振动信号进行包络处理，获得阻尼系数ε；计算所述

根据本公开的实施例，所述基于所述滤波后的所述垂向振动信号进行包络处理，获得阻尼系数ε包括：对滤波后的所述垂向振动信号进行希尔伯特变换，得到包络线；对所述包络线进行曲线拟合，得到所述阻尼系数。

根据本公开的实施例，所述确定所述轿厢的垂向振动信号包括：接收当前所述轿厢的初始垂向振动信号；根据所述电梯的初始主频W_n0确认信号截取时间t；根据所述信号截取时间t对所述初始垂向振动信号进行分段处理以获得所述垂向振动信号。

根据本公开的实施例，所述确定当前所述电梯的垂向振动信号包括：接收当前所述轿厢的初始垂向振动信号；根据所述带阻尼系统的主频W_d确认信号截取时间t；根据所述信号截取时间t对所述初始垂向振动信号进行分段处理以获得所述垂向振动信号。

根据本公开的实施例，所述获取电梯曳引绳的单位长度刚度K以及轿厢空载质量G_K包括：获取当前所述电梯的参数配置表，读取所述参数配置表中的所述单位长度刚度K以及所述轿厢空载质量G_K；或对所述单位长度刚度K以及所述轿厢空载质量G_K进行标定。

根据本公开的实施例，所述对单位长度刚度K进行标定包括：控制轿厢行驶至任意层；确定所述轿厢当前高度下的曳引绳长度H；放置质量为m的标准砝码至所述轿厢的电梯内，并获取所述轿厢的下沉量ΔL；计算所述单位长度刚度

根据本公开的实施例，所述确定所述轿厢当前高度下的曳引绳长度H包括：获取所述轿厢的总提升高度H_Q；获取所述轿厢的当前高度信息H_QT；获取所述电梯中曳引轮到轿顶轮或轿底轮的距离H₀；计算H＝H_Q-H_QT+H₀。

根据本公开的实施例，还包括：获取补偿系统的线密度p；获取所述轿厢的当前高度信息H_QT；计算所述电梯的轿厢载重G为：G＝K/(H*W_n ²)-G_K-p*H_QT。

根据本公开的实施例，在所述对所述垂向振动信号进行信号处理计算出无阻尼系统的主频W_n后还包括：

获取多个所述主频W_n，计算相邻两个运行周期内的所述主频W_n的变化率；

根据所述变化率判断所述电梯的运行状态。

本公开的第二方面提供了一种电梯称重系统，包括轿厢；振动信号采集装置，用以采集所述轿厢产生的所述垂向振动信号；处理器，用以对所述垂向振动信号进行分析处理；控制器，被配置为执行权上述中任一项所述的基于振动信号的电梯称重方法。

本公开的第三方面提供了一种电梯，包括上述中所述的电梯称重系统。

本公开的基于振动信号的电梯称重方法中通过采集电梯轿厢在升降过程中产生的垂向振动信号，对垂向振动信号进行信号的分析处理，根据所述单位长度刚度K、所述轿厢空载质量G_K、所述曳引绳长度H以及所述垂向振动信号的处理结果即可计算出轿厢的载重，进而方便后续根据轿厢的载重确定电梯是否超载等问题。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述内容以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的基于振动信号的电梯称重方法的流程图；

图2示意性示出了根据本公开实施例的基于振动信号的电梯称重方法一实施例的流程图；

图3示意性示出了根据本公开实施例的对垂向振动信号进行信号处理计算出无阻尼系统的主频W_n的具体实施过程的流程图；

图4示意性示出了根据本公开实施例的确定轿厢的垂向振动信号的一种实施方式的流程图；

图5示意性示出了根据本公开实施例的确定轿厢的垂向振动信号的的另一种实施方式的流程图；

图6示意性示出了根据本公开实施例的带阻尼系统的主频W_d的频谱图；

图7示意性示出了根据本公开实施例的基于振动信号的电梯称重方法的另一实施例的流程图；

图8示意性示出了根据本公开实施例的基于振动信号的电梯称重方法的再一实施例的流程图；

图9示意性示出了根据本公开实施例的包络线的绘制图；

图10示意性示出了根据本公开实施例的包络线的拟合结果图；

图11示意性示出了根据本公开实施例的电梯称重系统的结构图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。

详细的背景技术，可以包括除独权解决的技术问题之外的其它技术问题。

如图1的示出，本公开的实施例提供了一种基于振动信号的电梯称重方法，包括步骤S10到S40：获取电梯曳引绳的单位长度刚度K以及轿厢空载质量G_K；确定所述轿厢的垂向振动信号，并对所述垂向振动信号进行信号处理；确定所述轿厢当前高度下的曳引绳长度H；根据所述单位长度刚度K、所述轿厢空载质量G_K、所述曳引绳长度H以及所述垂向振动信号的处理结果计算所述电梯的轿厢载重G。

本技术中公开的方法的适用领域主要为电梯技术领域，以满足对电梯中轿厢的载重的测量。可以理解的是，本技术的适用领域不限于此，在以钢丝绳等为中间件的柔性牵引系统中，需要对牵引质量进行测算的情景下，均可采用本技术中所公开的方法。示例如：装配式建筑领域中所用以提升模板的提升机，通过本技术的方法可实现对提升的模板的质量的计算等。

结合本公开中的背景技术的阐述，可以理解地，本公开的方法具有如下优点：

本公开的基于振动信号的电梯称重方法中通过采集电梯轿厢在升降过程中产生的垂向振动信号，对垂向振动信号进行信号的分析处理，根据单位长度刚度K、轿厢空载质量G_K、曳引绳长度H以及垂向振动信号的处理结果即可计算出轿厢的载重，进而方便后续根据轿厢的载重确定电梯是否超载等问题。

进一步地，本技术中的发明人在生产实践中发现现有的电梯系统中同样带有轿厢称重功能，其主要实现方式为：

将接触式传感器放置到轿厢底部的减震垫上，此种方式需要在每一个减震垫的下方均安装有接触式传感器，组装复杂，多个传感器的使用带来了成本的增加。

或者在轿厢底部的下梁上安装非接触式传感器，此种方式中的非接触式传感器容易受到轿厢偏载的影响，当轿厢偏载时易导致轿厢位置出现偏差，进而导致非接触式传感器的测量不准，影响称重的结果。

或者在轿厢的导轮轴上安装称重装置，此种方式中在导轮轴上安装称重装置的难度大，组装和维护不方便。

或者在曳引绳的绳头的弹簧处安装称重装置，此种方式中需要绳头端的传感装置设计相关的避空结构以实现安装。

本公开的方法中的垂向振动信号的采集可通过常用的振动传感器来实现，其可检测到轿厢运行过程中的振动即可，对安装位置基本没有要求，有效解决了上述列举中的电梯称重方法中传感器安装位置与轿厢结构件间的干涉问题，降低电梯称重结构的设计难度。进一步地，轿厢运行中的垂向振动信号多为低频振动信号，故采用低精度的振动传感器即可完成对上述振动信号的采集，而低精度振动传感器的成本较低，故降低了电梯称重装置的成本。且因检测的原理是采用轿厢产生的垂向振动信号进行计算，垂向振动信号不会受到电梯偏载的影响，故其称重检测精度不会受到电梯偏载的影响。

可以理解地，本公开的实施例中在根据垂向振动信号的处理结果计算轿厢的载重时，垂向振动信号的处理结果可包含有多种计算参数，示例如：

对垂向振动信号进行处理后得到的带阻尼系统的主频，可根据其计算之；

或者进一步处理出无阻尼系统的主频，可根据其计算之。

可以理解地，为了更清楚的说明本公开的方法，本实施例中主要以代入无阻尼系统的主频的方式进行轿厢载重的计算。下述图2到图10中对此实施方式进行了具体的阐述。图2示意性示出了根据本公开实施例的基于振动信号的电梯称重方法的流程图。

如图2所示，该实施例的基于振动信号的电梯称重方法包括操作S110～操作S140。

在操作S110，获取电梯曳引绳的单位长度刚度K以及轿厢空载质量G_K。

本公开的实施例中电梯曳引绳的单位长度刚度K和轿厢空载质量G_K为后续计算轿厢载重所必须的参数，通过此步骤获取计算参数K和G_K以方便后续的计算。

需要说明的是，曳引绳的单位长度刚度K为曳引绳中所包含的全部钢丝绳的刚度总和，钢丝绳的数量根据实际使用的需要可为一个或多个。

本公开的实施例中对电梯曳引绳的单位长度刚度K和轿厢空载质量GK的获取方式采用以下两种：

方式一：根据供应商等级、加工工艺手册、图纸等可有效确认曳引绳的单位长度的刚度K、轿厢的空载质量G_K的精度达到本技术计算需求的情况下，可直接调用当前电梯的参数配置表，参数配置表中若提前记录有电梯出厂状态下的单位长度的刚度K、轿厢的空载质量G_K，直接读取参数配置表中的单位长度的刚度K、轿厢的空载质量G_K用以后续的计算即可，或者基于参数配置表中所记录的单位长度的刚度K、轿厢的空载质量G_K的相关参数可直接计算出单位长度的刚度K、轿厢的空载质量G_K的数值亦可。

方式二：对电梯曳引绳的单位长度刚度K和轿厢空载质量G_K进行标定，以重新确认电梯曳引绳的单位长度刚度K和轿厢空载质量G_K的数值，并作为输入，以方便后续的计算。

对电梯曳引绳的单位长度刚度K的标定过程如下：

本公开的实施例中控制电梯的轿厢行驶到底层；此步骤可通过电梯的后台程序控制，或者人进入到电梯内，按下通向底层的按钮，在电梯到达底层后，相应的操作人员从电梯中走出。在其他一些实施方式中，可根据测算的便捷性控制电梯的轿厢停留在需要的楼层处。

放置质量为m的标准砝码至轿厢的电梯内，并获取轿厢的下沉量ΔL；

本公开的实施例中放置的标准砝码的质量为75kg，通过游标卡尺或者数显测距装置获取到标准砝码放置前后轿厢上的同一位置到选定的基准面的距离以计算出轿厢的下沉量ΔL。选定的基准面可为楼层地面等，方便测量即可。

确定所述轿厢当前高度下的曳引绳长度H，通过单位长度刚度

将上述测量参数m和ΔL输入上述公式即可计算出曳引绳的单位长度刚度K。

需要说明的是确定所述轿厢当前高度下的曳引绳长度H包括：获取所述轿厢的总提升高度H_Q；获取所述轿厢的当前高度信息H_QT，在进行单位长度刚度K的标定时的轿厢的当前高度信息H_QT与测量时轿厢的停留层数直接相关，可从电梯控制系统中直接读取出来。然后获取所述电梯中曳引轮到轿顶轮或轿底轮的距离H₀，H₀在电梯设计时其数值已经固定，可直接通过电梯系统获取以用于计算。故可得出H＝H_Q-H_QT+H₀。

对电梯空载质量G_K的标定过程如下：

需要说明的是，对电梯空载质量的标定的过程是在完成对曳引绳单位长度刚度K的标定之后进行的。

可以理解地，电梯空载质量G_K的计算与本技术中对电梯轿厢载重G的计算的方法是一样的，故两者可采用基本相同的计算步骤，不同之处在于，轿厢是否存在负荷。其基本过程如下：

控制电梯行驶至底层，保证轿厢处于空载状态，获取轿厢此运行状态下的垂向振动信号，对上述垂向振动信号进行信号处理计算出无阻尼系统的主频W_k；获取轿厢的当前高度信息H，计算电梯的轿厢载重G为：G_K＝K/(H*W_k ²)。上述涉及到的步骤的具体实施细节与轿厢载重的计算时的基本一致，故在轿厢载重计算的步骤中会进行详细阐述。需要说明的是W_k为轿厢空载状态下通过垂向振动信号计算出的无阻尼系统的主频。

需要说明的是上述中的单位长度刚度K和空载质量G_K的标定可定期进行重新标定，以实时更新上述的参数状态，保证计算的准确性。

在操作S120，确定轿厢的垂向振动信号。

本公开的实施例中的垂向振动信号可通过在轿厢或者可检测到轿厢振动的位置处安装振动传感器，如加速度器。因在轿厢的升降过程中，轿厢会产生垂向的振动以及横向的摆动，为了检测到垂向振动信号可使用单轴式的振动传感器直接实现垂向振动信号的采集，或者使用多轴式振动传感器时，通过控制振动传感器信号的输出类型，选择性输出垂向振动信号。

因电梯在运行期间，如客户进入电梯到等待电梯门关闭的时间是一段时间，此时间段内振动传感器会不断对轿厢的振动状态进行检测，但是轿厢振动信号最准确的时间段为客户不断进入到电梯这一过程中所造成的振动信号区间，因此需要对此时间对内的轿厢的振动信号进行分段处理，以便更准确的测出轿厢的实际载重。

图4示意性示出了根据本公开实施例的确定轿厢的垂向振动信号的一种实施方式的流程图。

如图4所示，确定轿厢的垂向振动信号包括如下步骤：

在操作S121，接收当前轿厢的初始垂向振动信号。

初始垂向振动信号即为振动传感器在电梯一个运行周期下所采集的振动信号，一个运行周期可示例如客户进入电梯到电梯门关闭的时间段。

在操作S122-1，根据电梯的初始主频W_n0确认信号截取时间t。

电梯在设计时，根据轿厢的空载载重对应有初始主频W_n0，基于初始主频W_n0，根据周期为频率的倒数可计算出振动周期，根据实际的垂向振动信号的发生区间，以六到八倍的振动周期可确认出对采集到的一段时间内的垂向振动信号的信号截取时间t。

在操作S123-1，根据信号截取时间t对初始垂向振动信号进行分段处理以获得垂向振动信号。在垂向振动信号的一个运行周期内，以信号截取时间t去对垂向振动信号进行截取，通过前期的试验数据，选择合适的区段内的振动信号作为垂向振动信号，以用作后续的分析、计算。

图5示意性示出了根据本公开实施例的确定轿厢的垂向振动信号的的另一种实施方式的流程图。

如图5所示，确定轿厢的垂向振动信号包括如下步骤：

在操作S121，接收当前轿厢的初始垂向振动信号。

初始垂向振动信号即为振动传感器在电梯一个运行周期下所采集的振动信号，一个运行周期可示例如客户进入电梯到电梯门关闭的时间段。

在操作S122-2，根据电梯的带阻尼系统的主频W_d确认信号截取时间t。

电梯中的轿厢的载重直接影响到主频W_d，为了能获得更准确的垂向振动信号，本公开的实施例中将上个运行周期计算出的主频W_d作为本次运行周期内的输入，下述操作中阐述有带阻尼系统的主频W_d的获取方式。具体地，根据周期为频率的倒数可计算出振动周期，根据实际的垂向振动信号的发生区间，以六到八倍的振动周期可确认出对采集到的一段时间内的垂向振动信号的信号截取时间t。

在操作S123-2，根据信号截取时间t对初始垂向振动信号进行分段处理以获得垂向振动信号。在垂向振动信号的一个运行周期内，以信号截取时间t去对垂向振动信号进行截取，通过前期的试验数据，选择合适的区段内的振动信号作为垂向振动信号，以用作后续的分析、计算。

可以理解地，在本公开的实施例中在进行垂向振动信号的初始确认时，可采用图4中所示例的垂向振动信号的确认方法，或者根据经验预设一个初始的信号截取时间，以方便本公开的实施例中的主频的计算和获取。

在操作130，对垂向振动信号进行信号处理以计算出无阻尼系统的主频W_n；

此步骤将上述中获取的垂向振动信号采用信号分析处理的手段计算出无阻尼系统的主频W_n。

图3示意性示出了对垂向振动信号进行信号处理计算出无阻尼系统的主频W_n的具体实施过程的流程图，其包括步骤S131到步骤S134。

在操作S131，对垂向振动信号进行滤波处理。

将获得的垂向振动信号输入到低通滤波器中，基于ISO 8041-2005，垂向振动信号的滤波可通过Matlab代码实现。

在操作S132，基于滤波后的垂向振动信号进行傅里叶分解，获得带阻尼系统的主频W_d；

参见图6所示，经过滤波处理后的垂向振动信号，在进行傅里叶分解后，可得到图5中所示的光滑的频谱曲线，频谱曲线中间凸出处所对应的频率即为带阻尼系统的主频W_d。

在操作S133，基于滤波后的垂向振动信号进行包络处理，获得阻尼系数ε；

本公开的实施例中包络处理包括以下过程：

参见图9所示，对滤波后的垂向振动信号进行希尔伯变换，得到包络线；具体的可通过构造解析信号，把实信号变换为复信号，另原信号作为实部，经过希尔伯变化后的信号作为虚部，代入解析信号的公式，求出的解析信号取绝对值即为所要的包络信号，根据包络信号绘制包络线即可。

参见图9所示，对上述中得到的包络线进行曲线拟合，得到阻尼系数。

在操作S134，计算

将上述步骤中得到的带阻尼系统的主频W_d以及阻尼系统ε代入上述公式中计算即可得到无阻尼系统的主频W_n。

在操作140，确定所述轿厢当前高度下的曳引绳长度H，计算所述电梯的轿厢载重G为：G＝K/(H*W_n ²)-GK。

需要说明的是确定所述轿厢当前高度下的曳引绳长度H包括：获取所述轿厢的总提升高度H_Q；获取所述轿厢的当前高度信息H_QT，在进行轿厢的载重测量计算时的轿厢的当前高度信息H_QT与垂向振动信号检测时轿厢的停留层数直接相关，可从电梯控制系统中直接读取出来。然后获取所述电梯中曳引轮到轿顶轮或轿底轮的距离H₀，H₀在电梯设计时其数值已经固定，可直接通过电梯系统获取以用于计算。故可得出H＝H_Q-H_QT+H₀。

图7示意性示出了根据本公开实施例的基于振动信号的电梯称重方法的另一实施例的流程图。

在此实施例中在操作130后增加了步骤150和步骤160，以通过计算出的主频W_n的数据信息实现对电梯运行状态的监控，具体地：

在操作150，获取多个电梯运行周期内的主频W_n，计算相邻两个运行周期内的主频W_n的变化率；

可以理解地，电梯的运行周期可为电梯在一楼层停靠到下一次楼层停靠的间隔时间，或者直接以单位时间进行获取，如三个小时一次对电梯运行期间产生的主频W_n进行获取。本公开的实施例中对获取到的主频W_n信息进行处理，通过计算相邻两次获得的主频W_n的变化率。

在操作160，根据所述变化率判断所述电梯的运行状态，当上述变化率忽然增大或者变小时，说明曳引绳的状态发生显著变化，可能为曳引绳长时间使用后，出现老化问题，导致其刚度K发生明显变化，此时可发出报警信号，以通知电梯维护人员去对电梯进行检修。

图8示意性示出了根据本公开实施例的基于振动信号的电梯称重方法的另一实施例的流程图。

如图8所示，在图1的实施例的基础上增加了操作S170。

需要说明的是，本公开的实施例适用于高层建筑上使用的电梯，其具有补偿系统，因此在计算轿厢载重时，需要考虑到补偿系统的质量对轿厢载重的影响。

在操作110到操作130，与图2中公开的实施例的实施方式相同，在此次实施例中不在赘述。

在操作170，获取补偿系统的线密度p；获取所述轿厢的当前高度信息H_QT。

需要说明的是，常用的电梯补偿系统的方式为在轿厢上设置补偿钢丝绳，随着轿厢运行高度的变化，补偿钢丝绳的长度增加，故补偿钢丝绳的长度和轿厢的当前高度信息是一致的。在计算轿厢的载重时，去除掉补偿钢丝绳的重量即可。

可以理解地，补偿系统的线密度即可为补偿钢丝绳的密度，其获取的方式可通过调用电梯的参数配置表直接读取。

在操作140-1，计算所述电梯的轿厢载重G为：G＝K/(H*Wn2)-GK-p*HQT。将上述中的参数，代入公式即可计算出具有补偿系统的轿厢的载重。

图11示意性示出了根据本公开实施例的电梯称重系统的结构图。

本公开的实施例中的电梯称重系统1包括控制器11，用以执行上述中的基于振动信号的电梯称重方法。轿厢12，以及用以检测轿厢运行过程中的振动信号的振动信号采集装置13；以及处理器，用以对垂向振动信号进行分析处理。本公开的振动信号采集装置13可为加速度传感器，其具体的实施位置可为轿厢的底部、顶部、箱体的外侧壁、内侧壁等或者轿厢外的牵引装置上，其能检测到轿厢的振动即可。

本公开的实施例中的电梯称重系统可同时使用在多台电梯设备上，如同一大厦的多台电梯系统中。控制器11可同时接收到多台电梯中的振动信号采集装置13所产生的垂向振动信号，并分别进行处理，进而简化电梯系统的系统复杂度。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (13)

1.一种基于振动信号的电梯称重方法，其特征在于，包括：

获取电梯曳引绳的单位长度刚度K以及轿厢空载质量GK；

确定所述轿厢的垂向振动信号，并对所述垂向振动信号进行信号处理；

确定所述轿厢当前高度下的曳引绳长度H；

根据所述单位长度刚度K、所述轿厢空载质量GK、所述曳引绳长度H以及所述垂向振动信号的处理结果计算所述电梯的轿厢载重G。

2.根据权利要求1所述的基于振动信号的电梯称重方法，其特征在于，所述对所述垂向振动信号进行信号处理包括：

对所述垂向振动信号进行信号处理以计算出无阻尼系统的主频W_n；

所述计算所述电梯的轿厢载重G包括：

G＝K/(H*W_n ²)-G_K。

3.根据权利要求2所述的基于振动信号的电梯称重方法，其特征在于，所述对所述垂向振动信号进行信号处理计算出无阻尼系统的主频W_n包括：

对所述垂向振动信号进行滤波处理；

基于滤波后的所述垂向振动信号进行傅里叶分解，获得带阻尼系统的主频W_d；

基于滤波后的所述垂向振动信号进行包络处理，获得阻尼系数ε；

计算

4.根据权利要求3所述的基于振动信号的电梯称重方法，其特征在于，所述基于所述滤波后的所述垂向振动信号进行包络处理，获得阻尼系数ε包括：

对滤波后的所述垂向振动信号进行希尔伯特变换，得到包络线；

对所述包络线进行曲线拟合，得到所述阻尼系数ε。

5.根据权利要求1所述的基于振动信号的电梯称重方法，其特征在于，所述确定所述轿厢的垂向振动信号包括：

接收当前所述轿厢的初始垂向振动信号；

根据所述电梯的初始主频W_n0确认信号截取时间t；

根据所述信号截取时间t对所述初始垂向振动信号进行分段处理以获得所述垂向振动信号。

6.根据权利要求3所述的基于振动信号的电梯称重方法，其特征在于，所述确定当前所述电梯的垂向振动信号包括：

接收当前所述轿厢的初始垂向振动信号；

根据所述带阻尼系统的主频W_d确认信号截取时间t；

根据所述信号截取时间t对所述初始垂向振动信号进行分段处理以获得所述垂向振动信号。

7.根据权利要求1所述的基于振动信号的电梯称重方法，其特征在于，所述获取电梯曳引绳的单位长度刚度K以及轿厢空载质量GK包括：

获取当前所述电梯的参数配置表，读取所述参数配置表中的所述单位长度刚度K以及所述轿厢空载质量GK；或

对所述单位长度刚度K以及所述轿厢空载质量GK进行标定。

8.根据权利要求7所述的基于振动信号的电梯称重方法，其特征在于，所述对单位长度刚度K进行标定包括：

控制轿厢行驶至任意层；

确定所述轿厢当前高度下的曳引绳长度H；

放置质量为m的标准砝码至所述轿厢的电梯内，并获取所述轿厢的下沉量ΔL；

计算所述单位长度刚度

9.根据权利要求1或7所述的基于振动信号的电梯称重方法，其特征在于，所述确定所述轿厢当前高度下的曳引绳长度H包括：

获取所述轿厢的总提升高度H_Q；

获取所述轿厢的当前高度信息H_QT；

获取所述电梯中曳引轮到轿顶轮或轿底轮的距离H₀；

计算H＝H_Q-H_QT+H₀。

10.根据权利要求1所述的基于振动信号的电梯称重方法，其特征在于，还包括：

获取补偿系统的线密度p；

获取所述轿厢的当前高度信息H_QT；

计算所述电梯的轿厢载重G为：G＝K/(H*W_n ²)-G_K-p*H_QT。

11.根据权利要求1-10任一项所述的基于振动信号的电梯称重方法，其特征在于，在所述对所述垂向振动信号进行信号处理计算出无阻尼系统的主频W_n后还包括：

获取多个所述主频W_n，计算相邻两个运行周期内的所述主频W_n的变化率；

根据所述变化率判断所述电梯的运行状态。

12.一种电梯称重系统，其特征在于，包括：

轿厢；

振动信号采集装置，用以采集所述轿厢产生的所述垂向振动信号；

处理器，用以对所述垂向振动信号进行分析处理；

控制器，被配置为执行权利要求1-11中任一项所述的基于振动信号的电梯称重方法。

13.一种电梯，其特征在于，包括权利要求12中所述的电梯称重系统。

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