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原文传递基于物联网的电梯状态识别系统及方法

专利名称：	基于物联网的电梯状态识别系统及方法
摘要：	本发明揭示了一种基于物联网的电梯状态识别系统，所述电梯状态识别系统包括健康度分析模块，用以通过分析前一天完整的加速度数据，将前一天运行完整一天的加速度数据与设定加速度数据进行比对，评估电梯的健康状况与安全隐患。所述健康度分析模块包括加速度传感器、数据接收单元、平稳度比对单元、启停振幅比对单元、加速度变化趋势比对单元、开关门次数获取单元、阻碍时间获取单元、重开重关次数获取单元以及开关门抖动获取单元。本发明提出的基于物联网的设备状态识别系统，可实时监测设备状态，提高设备使用的安全性。
专利类型：	发明专利
申请人：	猫岐智能科技(上海)有限公司
发明人：	王昱;李金鹏;齐洋
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T20:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN201911329331.9
公开号：	CN111071889A
代理机构：	上海金盛协力知识产权代理有限公司
代理人：	王松
分类号：	B66B5/00;B;B66;B66B;B66B5;B66B5/00
申请人地址：	200062 上海市普陀区真北路958号20幢1292室
主权项：	1.一种基于物联网的电梯状态识别系统，其特征在于，所述电梯状态识别系统包括健康度分析模块，用以通过分析前一天完整的加速度数据，将前一天运行完整一天的加速度数据与设定加速度数据进行比对，评估电梯的健康状况与安全隐患。 2.根据权利要求1所述的基于物联网的电梯状态识别系统，其特征在于：所述健康度分析模块包括：加速度传感器，用以获取电梯的加速度数据；获取的加速度数据包括：用于记录电梯上下行时的加速度数据的第一轴加速度，用于记录电梯开关门时横向加速度数据的第二轴加速度，用于记录电梯在运行中导轨凸起凹陷产生的前后晃动加速度数据的第三轴加速度；所述健康度分析模块进一步包括如下单元中的至少一个：平稳度比对单元，对平稳运行时电梯的第一轴加速度通过巴特沃斯滤波器进行低频滤波后，对于平稳运行时的加速度突变次数及范围，建立第一平稳度数据，根据历史抽样的平稳运行时的加速度突变次数及范围为第二平稳度数据；将第一平稳度数据与第二平稳度数据进行比对，若两者的相似度在设定第一阈值区间，则认为电梯前一天运行过程中电梯的平稳度处于正常状态；启停振幅比对单元，对电梯启停时的第一轴加速度通过巴特沃斯滤波器进行低频滤波后，对于启停状态时的加速度上下波动幅度作为第一振幅数据，根据历史抽样的启停时的加速度上下波动幅度为第二振幅数据；将第一振幅数据与第二振幅数据进行比对，若两者的相似度在设定第二阈值区间，则认为电梯前一天运行过程中电梯的启停振幅处于正常状态；加速度变化趋势比对单元，用以根据前一天运行完整一天的加速度数据获取对应加速度的整体趋势数据的第一加速度变化趋势数据，根据设定加速度整体趋势数据获取待比对的第二加速度变化趋势数据；将第一加速度变化趋势数据与第二加速度变化趋势数据进行比对，若两者的相似度在设定第三阈值区间，则认为电梯前一天运行过程中电梯的加速度变化趋势处于正常状态；开关门次数获取单元，用以根据前一天运行完整一天的第二轴加速度数据经过二次积分后获取对应第一轴加速度检测到启停前的第二轴位移数据，通过位移增减次数作为第一开关门次数数据，根据设定加速度数据获取待比对的第二开关门次数数据；将第一开关门次数数据与第二开关门次数数据进行比对，若两者的相似度在设定第四阈值区间，则认为电梯前一天运行过程中电梯的开关门次数处于正常状态；阻碍时间获取单元，用以根据前一天运行完整一天的第二轴加速度数据经过二次积分后获取对应第一轴减速至第一轴加速之间，第二轴位移到最大位置后，到回到最小位置的等待时间，作为第一阻碍时间数据，根据设定加速度数据获取待比对的第二阻碍时间数据；将第一阻碍时间数据与第二阻碍时间数据进行比对，若两者的相似度在设定第五阈值区间，则认为电梯前一天运行过程中电梯的阻碍时间处于正常状态；重开重关次数获取单元，用以根据前一天运行完整一天的第二轴加速度数据经过二次积分后获取对应第一轴减速至第一轴加速之间，第二轴位移到来回次数，作为第一重开重关次数数据，根据设定加速度数据获取待比对的第二重开重关次数数据；将第一重开重关次数数据与第二重开重关次数数据进行比对，若两者的相似度在设定第六阈值区间，则认为电梯前一天运行过程中电梯的重开重关次数处于正常状态；开关门抖动获取单元，用以根据前一天运行完整一天的第三轴加速度数据获取对应第二轴开门及关门时间内，第三轴上下突变范围及次数作为第一开关门抖动数据，根据设定加速度数据获取待比对的第二开关门抖动数据；将第一开关门抖动数据与第二开关门抖动数据进行比对，若两者的相似度在设定第七阈值区间，则认为电梯前一天运行过程中电梯的开关门抖动处于正常状态。 3.根据权利要求2所述的基于物联网的电梯状态识别系统，其特征在于：所述健康度分析模块还包括故障综合判断单元，用以根据上述单元的判断结果综合判断电梯运行是否正常。 4.根据权利要求1所述的基于物联网的电梯状态识别系统，其特征在于：所述电梯状态识别系统还包括基础状态分析模块，用以通过长期数据分析，分析电梯的基础属性和状态，通过算法模块将加速度数据转换为位移数据，对电梯的运行进行长程分析，与数据库楼层信息及地下室层数信息进行关联，分析电梯每层楼运行时的数据，包括每层楼开关门次数、停留时间、重开门次数；并对每一级楼层的运输合理性、舒适度、故障、隐患、维保进行评估。 5.根据权利要求1所述的基于物联网的电梯状态识别系统，其特征在于：所述设备状态识别系统包括采集终端及服务器，所述服务器分别连接各采集终端。 6.根据权利要求5所述的基于物联网的电梯状态识别系统，其特征在于：各采集终端包括NB-IOT低功耗通信模块，通过NB-IOT低功耗通信模块连接所述服务器。 7.根据权利要求5所述的基于物联网的电梯状态识别系统，其特征在于：所述服务器针对电梯物联网的实际应用场景及算法的需求，将数据分为三种形态进行保存：设定时间内的数据对于用户与算法来说有实时查询的必要，放入高算力服务器用以提供实时查询及分析；过期数据的实时查询意义不大，将备份到数据仓库中以文本方式进行保存，以更慢的查询速度换来更低成本的存储；而需要被用户直接访问的分析数据及业务数据保存在高速数据库服务器中，以提供更大量更高效的查询。 8.根据权利要求7所述的基于物联网的电梯状态识别系统，其特征在于：所述设备状态识别系统还包括至少一NB基站以及至少一用户终端，所述服务器分别连接各NB基站以及各用户终端；所述采集终端的NB-IOT低功耗通信模块通过对应的NB基站将数据发送至所述服务器。 9.一种基于物联网的电梯状态识别方法，其特征在于，所述电梯状态识别方法包括健康度分析步骤，通过分析前一天完整的加速度数据，将前一天运行完整一天的加速度数据与设定加速度数据进行比对，评估电梯的健康状况与安全隐患。 10.根据权利要求9所述的基于物联网的电梯状态识别方法，其特征在于：所述健康度分析步骤包括：步骤S1、获取电梯的加速度数据；获取的加速度数据包括：用于记录电梯上下行时的加速度数据的第一轴加速度，用于记录电梯开关门时横向加速度数据的第二轴加速度，用于记录电梯在运行中导轨凸起凹陷产生的前后晃动加速度数据的第三轴加速度；所述健康度分析步骤进一步包括如下步骤中的至少一个：步骤S2、平稳度比对步骤，对平稳运行时电梯的第一轴加速度通过巴特沃斯滤波器进行低频滤波后，对于平稳运行时的加速度突变次数及范围，建立第一平稳度数据，根据历史抽样的平稳运行时的加速度突变次数及范围为第二平稳度数据；将第一平稳度数据与第二平稳度数据进行比对，若两者的相似度在设定第一阈值区间，则认为电梯前一天运行过程中电梯的平稳度处于正常状态；步骤S3、启停振幅比对步骤，对电梯启停时的第一轴加速度通过巴特沃斯滤波器进行低频滤波后，对于启停状态时的加速度上下波动幅度作为第一振幅数据，根据历史抽样的启停时的加速度上下波动幅度为第二振幅数据；将第一振幅数据与第二振幅数据进行比对，若两者的相似度在设定第二阈值区间，则认为电梯前一天运行过程中电梯的启停振幅处于正常状态；步骤S4、加速度变化趋势比对步骤，根据前一天运行完整一天的加速度数据获取对应加速度的整体趋势数据的第一加速度变化趋势数据，根据设定加速度整体趋势数据获取待比对的第二加速度变化趋势数据；将第一加速度变化趋势数据与第二加速度变化趋势数据进行比对，若两者的相似度在设定第三阈值区间，则认为电梯前一天运行过程中电梯的加速度变化趋势处于正常状态；步骤S5、开关门次数获取步骤，根据前一天运行完整一天的第二轴加速度数据经过二次积分后获取对应第一轴加速度检测到启停前的第二轴位移数据，通过位移增减次数作为第一开关门次数数据，根据设定加速度数据获取待比对的第二开关门次数数据；将第一开关门次数数据与第二开关门次数数据进行比对，若两者的相似度在设定第四阈值区间，则认为电梯前一天运行过程中电梯的开关门次数处于正常状态；步骤S6、阻碍时间获取步骤，根据前一天运行完整一天的第二轴加速度数据经过二次积分后获取对应第一轴减速至第一轴加速之间，第二轴位移到最大位置后，到回到最小位置的等待时间，作为第一阻碍时间数据，根据设定加速度数据获取待比对的第二阻碍时间数据；将第一阻碍时间数据与第二阻碍时间数据进行比对，若两者的相似度在设定第五阈值区间，则认为电梯前一天运行过程中电梯的阻碍时间处于正常状态；步骤S7、重开重关次数获取步骤，根据前一天运行完整一天的第二轴加速度数据经过二次积分后获取对应第一轴减速至第一轴加速之间，第二轴位移到来回次数，作为第一重开重关次数数据，根据设定加速度数据获取待比对的第二重开重关次数数据；将第一重开重关次数数据与第二重开重关次数数据进行比对，若两者的相似度在设定第六阈值区间，则认为电梯前一天运行过程中电梯的重开重关次数处于正常状态；步骤S8、开关门抖动获取步骤，根据前一天运行完整一天的第三轴加速度数据获取对应第二轴开门及关门时间内，第三轴上下突变范围及次数作为第一开关门抖动数据，根据设定加速度数据获取待比对的第二开关门抖动数据；将第一开关门抖动数据与第二开关门抖动数据进行比对，若两者的相似度在设定第七阈值区间，则认为电梯前一天运行过程中电梯的开关门抖动处于正常状态。
所属类别：	发明专利