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原文传递一种基于九轴陀螺仪的电梯平台定位系统

专利名称：	一种基于九轴陀螺仪的电梯平台定位系统
摘要：	本发明公开了一种基于九轴陀螺仪的电梯平台定位系统，其中，陀螺仪采集单元用于采集固定于轿厢的陀螺仪信息，陀螺仪信息用于后续单元分析；陀螺仪实时分析单元包括通用处理设备，根据陀螺仪实时数据进行加速度分析与振动分析，分别得到平台运行的实时速度信息与有人时加速度的振动频率和强度，以及平台日常运转的速度信息、振动频率和强度，并将相应信息送给大数据平台；速度信息比较单元与振动信息比较单元包括通用处理设备，用于将陀螺仪实时分析单元得到的速度信息、振动信息，与平台参考信息进行比较，若达到报警阈值，或存在突发异常，则发送实时报警；报警单元用于根据报警信息，发送信息给电梯维保部门。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江新再灵科技股份有限公司
发明人：	陈龙
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910454054.8
公开号：	CN110304509A
代理机构：	杭州天昊专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	董世博
分类号：	B66B5/00(2006.01);B;B66;B66B;B66B5
申请人地址：	310000 浙江省杭州市滨江区(临)东流路1805号2幢五层
主权项：	1.一种基于九轴陀螺仪的电梯平台定位系统，其特征在于，包括陀螺仪信号采集单元，陀螺仪实时分析计算单元，速度信息比较单元，振动信息比较单元，报警单元和大数据平台，其中：所述陀螺仪采集单元包括安装在电梯轿厢的九轴陀螺仪的信息采集设备，用于采集固定于轿厢的陀螺仪信息，陀螺仪信息用于后续单元分析；所述陀螺仪实时分析单元包括通用处理设备，根据陀螺仪实时数据进行加速度分析与振动分析，分别得到平台运行的实时速度信息与有人时加速度的振动频率和强度，以及平台日常运转的速度信息、振动频率和强度，并将相应信息送给大数据平台；所述速度信息比较单元与振动信息比较单元包括通用处理设备，用于将陀螺仪实时分析单元得到的速度信息、振动信息，与平台参考信息进行比较，若达到报警阈值，或存在突发异常，则发送实时报警；所述报警单元用于根据报警信息，发送信息给电梯维保部门。 2.如权利要求1所述的基于九轴陀螺仪的电梯平台定位系统，其特征在于，所述陀螺仪实施分析单元的数据分析过程进一步包括：陀螺仪实时信息送入陀螺仪实时分析单元进行分析，利用姿态分解、离散变换，功率谱计算的方法分析出实时加速度信息以及加速度的振动频率、强度；进一步，通过数值积分、模态分解、短时频谱分析、模式识别的详细状态分析方法，深度分析得到实时速度信息与振动信息，根据平台日常运转状态时的加速度信息作为参考，并且将平台日常运转状态时的加速度信息综合得到包括电梯稳定运行速度、电梯稳定运行时加速度峰谷值、加速度振动频率、谐振频率、包络信号信息的平台参考信息。 3.如权利要求2所述的基于九轴陀螺仪的电梯平台定位系统，其特征在于，九轴陀螺仪精确计算电梯姿态与运行信息，进一步包括以下步骤：重力加速度归一化后的向量是[0，0，1]T，转换到机体坐标系后为：机体坐标系下测得的重力向量表示为[ax，ay，az]T，误差向量表示为：得到一个关于四元数q的最小二乘问题： f(q)＝E 用梯度下降算法，矢量函数f(q)的梯度为： J(q)Tf(q) J(q)＝J(p)Tf(q)为：于是 u表示梯度下降的收敛速度；接下来把与陀螺仪测出来的数据融合，假设由微分方程求解的姿态四元数为qw，加速计测出来的四元数为qa，有：q＝α.qa+(1-α).qw 由于陀螺仪数据是发散的，所以α的最佳值是让陀螺仪解出来的四元数发散速度和加速计解出来的收敛速度相等，有： β为陀螺仪的飘移速度，解出α的值为：当β和Δt都接近0的时候，有代入q＝α.qa+(1-α).qw，有： fg＝J(q)Tf(q) 考虑磁力计，原理一样，误差向量变成六维：对应的雅各比矩阵和梯度算子都要加磁力计部分单独对磁力计部分误差求雅各比矩阵：于是新的雅各比矩阵就是：再与陀螺仪读数进行融合，将fg换成新的雅各比转置与误差函数即可。
所属类别：	发明专利