CN210214452U - 一种电梯健康度综合检测评估装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电梯健康度综合检测评估装置，包括数据采集模块、数据暂存模块、主控制器模块以及触摸显示模块；数据采集模块用于实时采集电梯运行状态和环境参数，并将电梯运行状态和环境参数传输给主控制器模块；数据暂存模块与主控制器模块连接并临时存储主控制器模块接收到的电梯运行状态和环境参数；主控制器模块调用数据暂存模块存储的电梯运行状态和环境参数，并通过电梯健康度评估算法，给出电梯的健康度评估结果；触摸显示模块与主控制器模块连接，实现人机交互功能，并通过调取数据暂存模块里存储的数据，实时显示电梯运行状态和环境参数以及电梯健康度评估结果，评估结果准确，精确地反映电梯的健康度，以便后续电梯故障预警。
Description
技术领域
本实用新型属于电梯安全技术领域，尤其是涉及一种电梯健康度综合检测评估装置。
背景技术
随着电梯在城市生活中的逐渐普及，老旧电梯的比例也逐年攀升，由于电梯部件老龄化、民众安全意识淡薄等原因，电梯事故频发，对人们的生命安全造成了不小的威胁，所以电梯的健康度成为了人们关注的焦点。电梯在运行过程中表现出的性能参数，如加速度、振动、噪声等，以及轿厢内的环境参数，如轿厢内温度、湿度、照明、空气质量等都是反映电梯健康度的重要因素。
目前，除了大公司生产的电梯远程监测系统集成了电梯综合测试的功能以外，市面上存在的独立的电梯综合测试系统大多仅对三轴加速度和噪声进行采集、分析，而且国内外系统大多对单一测试结果进行分析，不能精确地反映电梯的健康度。
发明内容
本实用新型目的是提供一种多功能、高效率的电梯健康度综合检测评估装置，不仅结构紧凑，便于携带，灵活性好，而且评估结果准确，精确地反映电梯的健康度，以便后续进行电梯故障预测预警。
本实用新型的技术方案是：一种电梯健康度综合检测评估装置，包括数据采集模块、数据暂存模块、主控制器模块、以及触摸显示模块；
所述数据采集模块用于实时采集电梯运行状态和环境参数，并将电梯运行状态和环境参数传输给主控制器模块；
所述数据暂存模块与主控制器模块连接并临时存储主控制器模块接收到的电梯运行状态和环境参数；
所述主控制器模块调用数据暂存模块存储的电梯运行状态和环境参数，并通过电梯健康度评估算法，给出电梯的健康度评估结果；
所述触摸显示模块与主控制器模块连接，实现人机交互功能，并通过调取数据暂存模块里存储的数据，实时显示电梯运行状态和环境参数以及电梯健康度评估结果。
作为优选的技术方案，所述数据采集模块包括三轴加速度计、温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、噪声传感器、空气质量传感器以及风速传感器，上述各传感器分别各自采集电梯的电梯运行状态和环境参数并根据各自的通讯协议，将数据传输给主控制器模块。
作为优选的技术方案，还包括与主控制器模块连接的离线数据存储模块，根据主控制器模块的指令，接受并存储主控制器模块接收到的电梯运行状态和环境参数。
作为优选的技术方案，还包括与离线数据存储模块连接的电梯健康度评估上位机，用于分析离线数据存储模块存储的电梯运行状态和环境参数。
作为优选的技术方案，还包括与外部12V直流连接的电源模块，该电源模块连接至三轴加速度计、温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、噪声传感器、空气质量传感器、风速传感器、主控制器模块、离线数据存储模块、触摸显示模块和数据暂存模块并进行供电。
作为优选的技术方案，还包括打印模块，该打印模块与主控制器模块连接。
作为优选的技术方案，还包括调试模块，该调试模块与主控制器模块连接。
作为优选的技术方案，所述主控制器模块采用32位嵌入式微处理器STM32F407，通过GPIO、A/D或SPI通讯协议采集和读取电梯运行状态和环境参数，并对电梯健康度进行评估。
本实用新型的优点是：
1)本实用新型装置不仅结构紧凑，便于携带，灵活性好，而且评估结果准确，精确地反映电梯的健康度，以便后续进行电梯故障预测预警。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本发明电梯轿厢内环境综合监测装置结构示意图；
图2为本发明电梯运营质量评估算法原理图；
图3为本发明轿厢环境质量评估算法原理图。
具体实施方式
实施例：参照图1所示，本实用新型的电梯健康度综合检测评估装置，包括数据采集模块、数据暂存模块、主控制器模块、以及触摸显示模块；其中数据采集模块用于实时采集电梯运行状态和环境参数，并将电梯运行状态和环境参数传输给主控制器模块；数据暂存模块与主控制器模块连接并临时存储主控制器模块接收到的电梯运行状态和环境参数；主控制器模块调用数据暂存模块存储的电梯运行状态和环境参数，并通过电梯健康度评估算法，给出电梯的健康度评估结果；触摸显示模块与主控制器模块连接，实现人机交互功能，并通过调取数据暂存模块里存储的数据，实时显示电梯运行状态和环境参数以及电梯健康度评估结果。
本实用新型的数据采集模块包括三轴加速度计、温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、噪声传感器、空气质量传感器以及风速传感器，上述各传感器分别各自采集电梯的电梯运行状态和环境参数并根据各自的通讯协议，将数据传输给主控制器模块。
本实用新型还包括与主控制器模块连接的离线数据存储模块，根据主控制器模块的指令，接受并存储主控制器模块接收到的电梯运行状态和环境参数。
本实用新型还包括与离线数据存储模块连接的电梯健康度评估上位机，用于分析离线数据存储模块存储的电梯运行状态和环境参数。
本实用新型还包括与外部12V直流连接的电源模块，该电源模块连接至三轴加速度计、温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、噪声传感器、空气质量传感器、风速传感器、主控制器模块、离线数据存储模块、触摸显示模块和数据暂存模块并进行供电。
本实用新型还包括打印模块和调试模块，该打印模块和调试模块均与主控制器模块连接。
本实用新型的主控制器模块采用32位嵌入式微处理器STM32F407，通过GPIO、A/D或SPI通讯协议采集和读取电梯运行状态和环境参数，并对电梯健康度进行评估。
结合图2，为了实现电梯健康度的评估，综合考虑电梯的运行状况和电梯的轿厢内环境质量。首先对加速度的值进行相应的滤波处理，以提高信噪比；随后分别计算出Z轴的最大加速度、平均加加速度和X轴、Y轴方向的最大加速度值；与此同时，从噪声传感器读取数据，然后对噪声值进行滤波处理，计算滤波后的噪声最大值和均值；然后计算上述数据与电梯运行参数标称值之间的偏差；然后计算电梯内部环境参数与室内环境参数的偏差；根据专家经验对这些偏差数据进行归一化处理；然后运用层次分析法确定电梯健康度每个评估准则的权重，结合电梯健康度影响因素的偏离度，最终确定电梯的健康度。
具体步骤如下：
步骤1.采集室内的温湿度、光照度、空气质量、风速等数据作为电梯轿厢内环境的标称值。
步骤2.采集电梯轿厢的三轴加速度数据、噪声数据、温湿度、光照度、空气质量、风速等数据。
步骤3.分别采用带限滤波器、a-v滤波器和高阶滤波器依次处理三轴加速度数据，提高三轴加速度数据信噪比。
步骤4.分别计算经过滤波处理后的三轴加速度数据、噪声数据与电梯运行标称值之间的偏差，计算电梯轿厢内的温湿度、光照度、空气质量、风速等数据和采集到的室内数据的偏差，根据经验设置偏差上下限，如果实际值超过上下限按上下限计算，然后将处理后的数据进行归一化处理，得到电梯健康度评估指标的偏离度。
步骤5.结合图3，运用层次分析法确定电梯各个运行指标的权值；
5.1.首先将该系统的准则层分为两层，第一层包括电梯运行质量指标B1和电梯轿厢环境质量指标B2两个准则，其中B1包括子准则X轴加速度C11、Y轴加速度C12、Z轴加速度C13、噪声C14，B2包括子准则湿度C21、湿度C22、光照度C23、空气质量C24、风速C25；比较B1和B2得到电梯健康度分析评估A的判断矩阵UA为
运用Matlab软件可求得UA对应的λmax＝2，归一化处理后的权重向量为KA＝[0.9806 0.1961]；
5.2然后对A的判断矩阵进行一致性检验，即计算一致性指标CI，A的一致性指标为
将一致性指标值CI和平均随机一致性指标值RI(n从1到5，RI分别为0，0，0.58，0.90，1.12)进行比较，得到一致性比例CR。
经过计算可知CR＜0.1，所以A的判断矩阵满足一致性检验；
5.3接下来分别比较C11、C12、C13、C14和C21、C22、C23、C24、C25得到B1、B2的判断矩阵UB1、UB2为
运用Matlab软件可求得UB1对应的λmax＝4.0104，归一化处理后的权重向量为KB1＝[0.1407 0.1409 0.45560.2629]，UB2对应的Bλmax＝5.0316，归一化处理后的权重向量为KB2＝[0.1578 0.08660.0866 0.5824 0.0866]；
5.4然后对B1和B2的判断矩阵进行一致性检验，经过计算B1判断矩阵对应的CR＝0.0039＜0.1，B2判断矩阵对应的CR＝0.0071＜0.1，所以B1和B2的判断矩阵满足一致性检验。
步骤6.根据电梯健康度的评估公式：
J＝X轴加速度偏离度*权值+Y轴加速度偏离度*权值+Z轴加速度偏离度*权值+噪声偏离度*权值+温度偏离度*权值+湿度偏离度*权值+光照度偏离度*权值+空气质量*权值+风速*权值
将电梯健康度的评估值区间划分为0～225：优、226～450：良、451～675：中、676～900：差，最后根据J的实际值给出电梯健康度的评估结果。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电梯健康度综合检测评估装置，其特征在于：包括数据采集模块、数据暂存模块、主控制器模块、以及触摸显示模块；
所述数据采集模块用于实时采集电梯运行状态和环境参数，并将电梯运行状态和环境参数传输给主控制器模块；
所述数据暂存模块与主控制器模块连接并临时存储主控制器模块接收到的电梯运行状态和环境参数；
所述主控制器模块调用数据暂存模块存储的电梯运行状态和环境参数，并通过电梯健康度评估算法，给出电梯的健康度评估结果；
所述触摸显示模块与主控制器模块连接，实现人机交互功能，并通过调取数据暂存模块里存储的数据，实时显示电梯运行状态和环境参数以及电梯健康度评估结果。
2.根据权利要求1所述的电梯健康度综合检测评估装置，其特征在于：所述数据采集模块包括三轴加速度计、温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、噪声传感器、空气质量传感器以及风速传感器，上述各传感器分别各自采集电梯的电梯运行状态和环境参数并根据各自的通讯协议，将数据传输给主控制器模块。
3.根据权利要求2所述的电梯健康度综合检测评估装置，其特征在于：还包括与主控制器模块连接的离线数据存储模块，根据主控制器模块的指令，接受并存储主控制器模块接收到的电梯运行状态和环境参数。
4.根据权利要求3所述的电梯健康度综合检测评估装置，其特征在于：还包括与离线数据存储模块连接的电梯健康度评估上位机，用于分析离线数据存储模块存储的电梯运行状态和环境参数。
5.根据权利要求4所述的电梯健康度综合检测评估装置，其特征在于：还包括与外部12V直流连接的电源模块，该电源模块连接至三轴加速度计、温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、噪声传感器、空气质量传感器、风速传感器、主控制器模块、离线数据存储模块、触摸显示模块和数据暂存模块并进行供电。
6.根据权利要求1所述的电梯健康度综合检测评估装置，其特征在于：还包括打印模块，该打印模块与主控制器模块连接。
7.根据权利要求1所述的电梯健康度综合检测评估装置，其特征在于：还包括调试模块，该调试模块与主控制器模块连接。
8.根据权利要求1所述的电梯健康度综合检测评估装置，其特征在于：所述主控制器模块采用32位嵌入式微处理器STM32F407，通过GPIO、A/D或SPI通讯协议采集和读取电梯运行状态和环境参数，并对电梯健康度进行评估。
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
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| CN115159286A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-10-11 | 大连奥远电子股份有限公司 | 一种乘梯舒适度评价系统 |
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2019
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