一種電梯運行狀態的檢測系統及檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電梯運行狀態的檢測系統及檢測方法，屬于電氣技術領域。
【背景技術】
[0002]電梯內狀態檢測的設備種類繁多，如加速度測試儀，樓層顯示器，這些設備一般采用加速度傳感器，或者光電傳感器，大都體積較大，價格昂貴且對安裝位置有所限制，如已有的用于樓層檢測的產品往往需要安裝在電梯轎廂外頂部，需要專門的電梯維修人員才能進行安裝。這些設備一般只能用于電梯故障檢測，難以嵌入到其他需要電梯實時數據的設備中。模塊化可嵌入式的實時檢測裝置要求體積小，安裝方便，兼容性強，可靠性和安全性高，可有效克服電梯運行過程中存在各種不確定因素，例如上下客時的震動等，目前尚未有此類產品出現。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提
[0004]本發明采用了如下技術方案:
[0005]本發明提供一種電梯運行狀態的檢測系統，其特征在于，包括:三軸加速度傳感器，測量電梯運行的加速度;大氣壓傳感器，測量電梯運行過程中的大氣壓;加速度計算模塊，使用三軸加速度傳感器的數據計算電梯在運行方向上的加速度;速度計算模塊，利用加速度計算模塊得到的加速度計算定長時間內的速度;高度計算模塊，利用所述大氣壓傳感器測量到的當前大氣壓，計算出當前海拔高度;判斷模塊，根據電梯的運行速度、加速度和持續時間判斷電梯運行狀態。
[0006]本發明還提供一種電梯運行狀態的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007]步驟一、判斷電梯是否啟動:根據電梯速度判斷電梯是否啟動，若速度大于勾速上升時速度的第一預定百分比，則將狀態切換至上升啟動待定；
[0008]步驟二、判斷電梯是否上升啟動待定:檢測電梯速度是否在加速上升時間的預定百分比內維持在勻速上升時速度的第二預定百分比，若是則切換至加速上升狀態，若不是，則識別為噪聲干擾返回靜止狀態；
[0009]步驟三、加速上升:記錄加速過程的持續時間，檢測加速度是否在加速上升時間的預定百分比內連續小于紀錄的最大加速度的第三預定百分比，若是則切換至勻速狀態；
[0010]步驟四、判斷電梯是否勻速上升:檢測加速度是否小于記錄數據中減速上升過程加速度最小值的第四預定百分比，是則切換至上升制動待定；
[0011 ]步驟五、上升制動待定:檢測加速度是否在減速上升時間的預定百分比內維持小于減速上升過程加速度最小值的第五預定百分比，是則切換至減速上升，否則識別為噪聲干擾返回勻速上升；
[0012]步驟六、減速上升，記錄減速過程持續時間，檢測加速度是否大于上升減速過程加速度最小值的第六預定百分比，是則切換至靜止待定狀態；
[0013]步驟七、靜止待定，檢測加速度是否在減速上升時間的預定百分比內維持大于上升減速過程加速度最小值的第七預定百分比，是則切換至靜止狀態；
[0014]電梯下行的檢測，與上行檢測相對應，包括下降啟動待定，加速下降，勻速下降，下降制動待定，減速下降，和靜止待定幾個狀態，檢測方式與參數分別與上行的各步驟相對應。
[0015]進一步，本發明的電梯運行狀態的檢測方法，還可以具有這樣的特征:步驟一中，若速度大于勻速上升時速度的10%將狀態切換至上升啟動待定。
[0016]進一步，本發明的電梯運行狀態的檢測方法，還可以具有這樣的特征:步驟二中，若電梯速度在加速上升時間的10 %內維持在勻速上升時速度的5 %以上將狀態切換至加速上升狀態。
[0017]進一步，本發明的電梯運行狀態的檢測方法，還可以具有這樣的特征:當電梯位于靜止狀態時，進行傳感器的偏差校準，消除氣壓日變化及裝置微位移的影響。
[0018]進一步，本發明的電梯運行狀態的檢測方法，還可以具有這樣的特征:當電梯處于運行狀態時，對加速度進行連續積分，得到速度及位移，將之與氣壓計得到的高度分段比對，對電梯高度進行自檢。
[0019]進一步，本發明的電梯運行狀態的檢測方法，還可以具有這樣的特征:電梯運行一個完整狀態周期后，根據當前樓層的絕對高度以及相對高度更新參考樓層的絕對高度，樓層相對高度的索引表自動建立，并動態更新。
[0020]進一步，本發明的電梯運行狀態的檢測方法，還可以具有這樣的特征:加速和減速過程中記錄狀態持續時間，分別與前3次的加速或減速的平均值對比，若誤差超過50%則進入出錯狀態。
[0021]進一步，本發明的電梯運行狀態的檢測方法，還可以具有這樣的特征:連續正常工作多個完整周期后綜合這數個周期的參數值并保存。
[0022]進一步，本發明的電梯運行狀態的檢測方法，還可以具有這樣的特征:其中，根據步驟一至七形成狀態機，狀態機的各狀態轉換如下:靜止狀態—上升啟動待定—加速上升—勻速上升—上升制動待定—減速上升—靜止待定—靜止;或者
[0023]靜止狀態—下降啟動待定—加速下降—勻速下降—下降制動待定—減速下降—靜止待定—靜止。
[0024]發明的有益效果
[0025]本發明的一種電梯運行狀態的檢測方法:
[0026]1.相比一般電梯檢測儀，大大縮小了檢測模塊體積，無安裝位置及安裝方向的特殊要求，使用簡單數字接口(I2C和USB)提高了兼容性，便于作為功能模塊嵌入到其他設備中。
[0027]2.參數自適應，無需用戶調試。
[0028]3.采用了非侵入式的檢測方式與電梯控制系統獨立，不干擾電梯運行，增強了安全性。
[0029]4.通過積分的方式將數據連續化，提高了狀態檢測的穩定性和靈敏度。
[0030]5.簡化了對原始數據及濾波器的依賴，降低了對傳感器性能的要求，降低了成本。
【附圖說明】
[0031]圖1是電梯運行狀態的檢測方法的內部狀態機示意圖；
[0032]圖2是電梯運行狀態的檢測方法的外部狀態機示意圖。
【具體實施方式】
[0033]以下結合附圖來說明本發明的【具體實施方式】。
[0034]首先介紹電梯運行狀態的檢測系統，其包括:
[0035]三軸加速度傳感器，測量電梯運行過程中的加速度。大氣壓傳感器，測量電梯運行過程中的大氣壓。加速度計算模塊，使用三軸加速度傳感器的數據計算電梯在運行方向上的加速度。速度計算模塊，利用加速度計算模塊得到的加速度計算定長時間內的速度。高度計算模塊，利用所述大氣壓傳感器測量到的當前大氣壓，計算出當前海拔高度;判斷模塊，根據電梯的運行速度和持續時間判斷電梯運行狀態。電梯運行狀態的檢測系統使用簡單數字接口(I2C和USB)提高了兼容性，便于作為功能模塊嵌入到其他設備中。
[0036]進一步，本實施方式的電梯運行狀態的檢測方法，包括以下步驟:
[0037]步驟二中，若電梯速度在加速上升時間的10%內維持在勻速上升時速度的5%以上將狀態切換至加速上升狀態。
[0038]電梯下行的檢測，與上行檢測相對應，包括下降啟動待定，加速下降，勻速下降，下降制動待定，減速下降，和靜止待定幾個狀態，檢測方式與參數分別與上行的各步驟相對應。
[0039]本發明采用狀態機模型，等效內部狀態機由電梯當前速度和運行高度驅動，并與通過由氣壓計獲得的海撥高度進行綜合校準和出錯恢復，等效外部狀態機由內部狀態機驅動，目的是簡化狀態信息，并使狀態輸出穩定，如圖1和圖2所示，模型如下:
[0040]步驟1 1:靜止狀態
[0041]根據電梯速度判斷電梯是否啟動，若速度大于勻速上升時速度的10%將狀態切換至上升啟動待定。
[0042]步驟102:上升啟動待定
[0043]檢測速度是否在1/10倍的加速上升時間(初始值2s，系統正常工作后將實時更新)內維持在勻速上升時速度的5%以上，是則切換至加速上升狀態，否則識別為噪聲干擾返回靜止狀態。
[0044]步驟103:加速上升
[0045]檢測加速度是否在1/10倍的加速上升時間(初始值2s，系統正常工作后將實時更新)內連續小于記錄數據中該狀態加速度最大值(初始值可取0.5m/s2，系統正常工作后將實時更新)的10%，是則切換至勻速狀態，否則狀態維持。同時記錄并更新該過程持續時間及加速度最大值。
[0046]步驟104:勻速上升
[0047]檢測加速度是否小于記錄數據中減速上升過程加速度最小值(為負值，初始值可取-0.5m/s2，系統正常工作后將實時更新)的10%，是則切換至上升制動待定，否則狀態維持。同時記錄并更新勾速上升的速度。
[0048]步驟105:上升制動待定
[0049]檢測加速度是否在1/10倍的減速上升時間(初始值可取2s，系統正常工作后將實時更新)內維持小于減速上升過程加速度最小值的5%，是則切換至減速上升，否則識別為噪聲干擾返回勻速上升。
[0050]步驟106:減速上