电梯内危险事件判断方法及系统与流程

本发明属于电梯设备技术领域，涉及一种电梯预警系统，尤其涉及一种电梯内危险事件判断方法及系统。

背景技术：

电梯是现代高层建筑中最常用的一种垂直运输交通工具，它节省了人们的时间和体力，为日常生活提供了方便。电梯作为一种与大众生命安全密切相关的特种设备，其安全运行越来越受到社会的关注。

电梯是一个封闭的空间，在电梯内遭受非法侵害的事件时有发生。现有的电梯管理方式无法获得电梯内的危害情况。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的电梯管理方式，以便克服现有电梯管理方式存在的上述至少部分缺陷。

技术实现要素：

本发明提供一种电梯内危险事件判断方法及系统，可根据电梯的运行数据判断电梯内是否存在危险事件，提高乘客的安全性。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：

一种电梯内危险事件判断方法，所述判断方法包括：

步骤s1、获取电梯的实时加速度数据；

步骤s2、根据电梯的加速度数据，获取电梯所处的状态；

步骤s3、根据电梯是否处于运行中，计算电梯的实时加速度数据，将电梯的实时加速度数据与设定运行状态的运行数据进行比对，判断电梯处于运行状态过程中是否有满足设定条件的异常振动；若存在满足设定条件的异常振动，则认为电梯内存在危险事件。

作为本发明的一种实施方式，所述判断方法包括标准数据设定步骤，设定电梯静止状态及各种运行状态中各个时间段的标准加速度数据。

作为本发明的一种实施方式，在步骤s3中，将电梯在实时运行状态各时间段的实时数据与对应电梯运行状态在对应时间段的对应标准数据进行比对，判断是否出现符合设定标准的异常。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤s1包括设定加速度数据的x轴、y轴、z轴：设定x轴为垂直于地面的方向，即电梯上下行方向，x轴数据表示电梯向上/向下加速度信息；设定y轴为开关门的运行的方向，y轴数据表示电梯轿厢门的开门及关门的加速度信息；设定z轴为分别垂直于x轴和y轴的方向。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤s2包括：

每接收到最新的x轴、y轴、z轴数据，将其加速度数据进行平滑处理，累积到一定数据量后，找到x轴在电梯静止或者匀速时的加速度数据的信号值中位数x1，将其作为第三标准线；x1+e为第二标准线，x1+f为第一标准线；其中，e、f为设定值；

倘若在第一标准线和第二标准线之间出现连续的至少设定个点，则认为有一个波峰或波谷在此处出现，记这个连续段的第一个点为a，最后一个点为b；

对a、b两点求对应斜率ka、kb，用相似度ka＝(data[a]-x1)/d和kb＝(x1-data[b])/d求得d，得出波峰或波谷应开始于a点之前第几个点、结束于b点之后第几个点；其中，data[a]代表a点的数据值，d代表与a、b距离的点的数量；ka、kb分别由a点、b点向前或向后第i个点的值与a、b点的差除以i得到，其中，i为设定值；

获取所有波峰、波谷后，若出现两个相邻同向波峰，则认定两个波峰属于两个单次上下行运行曲线；若连续段中点的数量大于设定阈值的平稳数据段的两段波峰，则认定属于两个单次上下行运行曲线；将一个连续数据段的波峰(波谷)与相邻的位于其后面一个波谷(波峰)组合得到一次完整的上下行运行，并由此找到电梯正在运行的时间段。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤s2包括：

若电梯x轴方向的加速度低于设定第一阈值且持续设定时间，则认为电梯在垂直方向上处于静止状态；

若电梯x轴方向的加速度高于设定第一阈值，则认为电梯处于上行或下行的加速或减速运动状态；电梯在上下行的加速减速和匀速状态统称为电梯的运动状态。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤s3包括：

对x轴、y轴、z轴的数据分别进行一阶巴特沃斯滤波器高通滤波，过滤掉频率低于设定阈值的所有波；

滤波后计算三轴的合力，

获取多个电梯完整运行的索引，将索引对应到合力的数据，随机采集多个合力的数据段；计算数据的方差s，将方差s作为短时间内的计算标准，记为均方根加速度；以此计算合力的每次运动过程中，每固定时间段内(如0.1秒内)的瞬时均方根加速度(0.1s内的加速度的方差)与均方根加速度的比值，再设定一个比较阈值，如果比值大于所述比较阈值，则认为电梯发生了一次异常的震动；倘若电梯在设定时间段发生了设定多次异常的振动，则判断有人在电梯里有激烈的活动，发出设定信号。

根据本发明的另一个方面，采用如下技术方案：

一种电梯内危险事件判断系统，所述系统包括：

加速度数据获取模块，用以获取电梯的实时加速度数据；

电梯状态获取模块，用以根据电梯的加速度数据，获取电梯所处的状态；

异常识别模块，用以根据电梯是否处于运行中，计算电梯的实时加速度数据，将电梯的实时加速度数据与设定运行状态的运行数据进行比对，判断电梯处于运行状态过程中是否有满足设定条件的异常振动；若存在满足设定条件的异常振动，则认为电梯内存在危险事件。

作为本发明的一种实施方式，所述加速度数据获取模块用以设定x轴为垂直于地面的方向，即电梯上下行方向，存在电梯向上/向下加速度信息；设定y轴为开关门的运行的方向，存在电梯轿厢门的开门及关门的加速度信息；设定z轴为分别垂直于x轴和y轴的方向。

作为本发明的一种实施方式，所述电梯状态获取模块用以在每接收到最新的x轴、y轴、z轴的加速度数据后，将其进行平滑处理，累积到一定数据量后，找到x轴在电梯静止或者匀速时的加速度数据的信号值中位数x1，将其作为第三标准线；x1+e为第二标准线，x1+f为第一标准线；其中，e、f为设定值；

倘若在第一标准线和第二标准线之间出现连续的至少设定个点，则认为有一个波峰或波谷在此处出现，记这个连续段的第一个点为a，最后一个点为b；

对a、b两点求对应斜率ka、kb，用相似度ka＝(data[a]-x1)/d和kb＝(x1-data[b])/d求得d，得出波峰或波谷应开始于a点之前第几个点、结束于b点之后第几个点；其中，data[a]代表a点的数据值，d代表与a、b距离的点的数量；ka、kb分别由a点、b点向前或向后第i个点的值与a、b点的差除以i得到，其中，i为设定值；

获取所有波峰、波谷后，若出现两个相邻同向波峰，则认定两个波峰属于两个单次上下行运行曲线；若连续段中点的数量大于设定阈值的平稳数据段的两段波峰，则认定属于两个单次上下行运行曲线,将一个连续数据段的波峰/波谷与相邻的位于其后面一个波谷/波峰组合得到一次完整的上下行运行，并由此找到电梯正在运行的时间段。

作为本发明的一种实施方式，若电梯x轴方向的加速度低于设定第一阈值且持续设定时间，则所述电梯状态获取模块认为电梯在垂直方向上处于静止状态；

若电梯x轴方向的加速度高于设定第一阈值，则所述电梯状态获取模块认为电梯处于上行或下行的加速或减速运动状态；电梯在上下行的加速减速和匀速状态统称为电梯的运动状态。

作为本发明的一种实施方式，所述异常识别模块用以对x轴、y轴、z轴的数据分别进行一阶巴特沃斯滤波器高通滤波，过滤掉频率低于设定阈值的所有波；

滤波后计算三轴的合力，

将各电梯运行状态的索引对应到合力的数据，随机采集多个合力的数据段；计算数据的方差s，将方差s作为短时间内的计算标准，记为均方根加速度；以此计算合力的每次运动过程中，每固定时间段内(如0.1秒内)的瞬时均方根加速度(0.1s内的加速度的方差)与均方根加速度的比值，再设定一个比较阈值，如果比值大于所述比较阈值，则认为电梯发生了一次异常的震动；倘若电梯在一次运行时发生了多次异常的振动，则判断有人在电梯里有激烈的活动，发出设定信号。

作为本发明的一种实施方式，所述判断系统包括标准数据设定模块，用以设定电梯静止状态及各种运行状态中各个时间段的标准加速度数据。

作为本发明的一种实施方式，所述异常识别模块用以将电梯在实时运行状态各时间段的实时数据与对应电梯运行状态在对应时间段的对应标准数据进行比对，判断是否出现符合设定标准的异常。

本发明的有益效果在于：本发明提出的电梯内危险事件判断方法及系统，可根据电梯的运行数据判断电梯内是否存在危险事件，提高乘客的安全性。

附图说明

图1为本发明一实施例中电梯内危险事件判断方法的流程图。

图2为本发明一实施例中电梯内危险事件判断系统的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

该部分的描述只针对几个典型的实施例，本发明并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。

本发明揭示了一种电梯内危险事件判断方法，图1为本发明一实施例中电梯内危险事件判断方法的流程图；请参阅图1，所述判断方法包括：

【步骤s1】获取电梯的实时加速度数据；

【步骤s2】根据电梯的加速度数据，获取电梯所处的状态；

【步骤s3】根据电梯是否处于运行中，计算电梯的实时加速度数据，将电梯的实时加速度数据与设定运行状态的运行数据进行比对，判断电梯处于运行状态过程中是否有满足设定条件的异常振动；若存在满足设定条件的异常振动，则认为电梯内存在危险事件。

在本发明的一实施例中，所述步骤s1包括：设定x轴为垂直于地面的方向，即电梯上下行方向，存在电梯向上/向下加速度信息；设定y轴为开关门的运行的方向，存在电梯轿厢门的开门及关门的加速度信息；设定z轴为分别垂直于x轴和y轴的方向。

在本发明的一实施例中，所述步骤s2包括：

每接收到最新的x轴、y轴、z轴的加速度数据，将其进行平滑处理，累积到一定数据量后，找到x轴在电梯静止或者匀速时的加速度数据的信号值中位数x1，将其作为第三标准线；x1+e为第二标准线，x1+f为第一标准线；其中，e、f为设定值；

倘若在第一标准线和第二标准线之间出现连续的至少设定个点，则认为有一个波峰或波谷在此处出现，记这个连续段的第一个点为a，最后一个点为b；

对a、b两点求对应斜率ka、kb，用相似度ka＝(data[a]-x1)/d和kb＝(x1-data[b])/d求得d，得出波峰或波谷应开始于a点之前第几个点、结束于b点之后第几个点；其中，data[a]代表a点的数据值，d代表与a、b距离的点的数量；ka、kb分别由a点、b点向前或向后第i个点的值与a、b点的差除以i得到，其中，i为设定值；

获取所有波峰、波谷后，若出现两个相邻同向波峰，则认定两个波峰属于两个单次上下行运行曲线；若连续段中点的数量大于设定阈值的平稳数据段的两段波峰，则认定属于两个单次上下行运行曲线,将一个连续数据段的波峰/波谷与相邻的位于其后面一个波谷/波峰组合得到一次完整的上下行运行，并由此找到电梯正在运行的时间段。

在本发明的一实施例中，所述步骤s2包括：若电梯x轴方向的加速度低于设定第一阈值且持续设定时间，则认为电梯在垂直方向上处于静止状态；若电梯x轴方向的加速度高于设定第一阈值，则认为电梯处于上行或下行的加速或减速运动状态；电梯在上下行的加速减速和匀速状态统称为电梯的运动状态。

在本发明的一实施例中，所述步骤s3包括：

对x轴、y轴、z轴的数据分别进行一阶巴特沃斯滤波器高通滤波(此处可以用filter表示)，过滤掉频率低于设定阈值的所有波；滤波后计算三轴的合力，

由步骤s2已找到多个电梯完整运行的索引，将索引对应到合力的数据，随机采集多个合力的数据段；计算数据的方差s，将方差s作为短时间内的计算标准，记为均方根加速度；以此计算合力的每次运动过程中，每固定时间段内(如0.1秒内)的瞬时均方根加速度(0.1s内的加速度的方差)与均方根加速度的比值，再设定一个比较阈值，如果比值大于所述比较阈值，则认为电梯发生了一次异常的震动；倘若电梯在一次运行时发生了多次异常的振动，则判断有人在电梯里有激烈的活动，发出设定信号。

在本发明的一实施例中，所述判断方法包括标准数据设定步骤，设定电梯静止状态及各种运行状态中各个时间段的标准加速度数据。

在步骤s3中，将电梯在实时运行状态各时间段的实时数据与对应电梯运行状态在对应时间段的对应标准数据进行比对，判断是否出现符合设定标准的异常。

本发明还揭示一种电梯内危险事件判断系统，图2为本发明一实施例中电梯内危险事件判断系统的组成示意图；请参阅图2，所述系统包括：加速度数据获取模块1、电梯状态获取模块2及异常识别模块3。加速度数据获取模块1用以获取电梯的实时加速度数据。电梯状态获取模块2用以根据电梯的加速度数据，获取电梯所处的状态。异常识别模块3用以根据电梯是否处于运行中，计算电梯的实时加速度数据，将电梯的实时加速度数据与设定运行状态的运行数据进行比对，判断电梯处于运行状态过程中是否有满足设定条件的异常振动；若存在满足设定条件的异常振动，则认为电梯内存在危险事件。

在本发明的一实施例中，所述加速度数据获取模块1用以设定x轴为垂直于地面的方向，即电梯上下行方向，存在电梯向上/向下加速度信息；设定y轴为开关门的运行的方向，存在电梯轿厢门的开门及关门的加速度信息；设定z轴为分别垂直于x轴和y轴的方向。

在本发明的一实施例中，所述电梯状态获取模块2用以在每接收到最新的x轴、y轴、z轴的加速度数据后，将其进行平滑处理，累积到一定数据量后，找到x轴在电梯静止或者匀速时的加速度数据的信号值中位数x1，将其作为第三标准线；x1+e为第二标准线，x1+f为第一标准线；其中，e、f为设定值。

倘若在第一标准线和第二标准线之间出现连续的至少设定个点，则认为有一个波峰或波谷在此处出现，记这个连续段的第一个点为a，最后一个点为b。

对a、b两点求对应斜率ka、kb，用相似度ka＝(data[a]-x1)/d和kb＝(x1-data[b])/d求得d，得出波峰或波谷应开始于a点之前第几个点、结束于b点之后第几个点；其中，data[a]代表a点的数据值，d代表与a、b距离的点的数量；ka、kb分别由a点、b点向前或向后第i个点的值与a、b点的差除以i得到，其中，i为设定值。

获取所有波峰、波谷后，若出现两个相邻同向波峰，则认定两个波峰属于两个单次上下行运行曲线；若连续段中点的数量大于设定阈值的平稳数据段的两段波峰，则认定属于两个单次上下行运行曲线,将一个连续数据段的波峰/波谷与相邻的位于其后面一个波谷/波峰组合得到一次完整的上下行运行，并由此找到电梯正在运行的时间段。

在本发明的一实施例中，若电梯x轴方向的加速度低于设定第一阈值且持续设定时间，则所述电梯状态获取模块认为电梯在垂直方向上处于静止状态；若电梯x轴方向的加速度高于设定第一阈值，则所述电梯状态获取模块认为电梯处于上行或下行运动状态。

在本发明的一实施例中，所述异常识别模块3用以对x轴、y轴、z轴的数据分别进行一阶巴特沃斯滤波器高通滤波，过滤掉频率低于设定阈值的所有波；滤波后计算三轴的合力，

将各电梯运行状态的索引对应到合力的数据，随机采集多个合力的数据段；计算数据的方差s，将方差s作为短时间内的计算标准，记为均方根加速度；以此计算合力的每次运动过程中，每固定时间段内(如0.1秒内)的瞬时均方根加速度(0.1s内的加速度的方差)与均方根加速度的比值，再设定一个比较阈值，如果比值大于所述比较阈值，则认为电梯发生了一次异常的震动；倘若电梯在一次运行时发生了多次异常的振动，则判断有人在电梯里有激烈的活动，发出设定信号。

在本发明的一实施例中，所述判断系统还可以包括标准数据设定模块，用以设定电梯静止状态及各种运行状态中各个时间段的标准加速度数据。

在本发明的一实施例中，所述异常识别模块3用以将电梯在实时运行状态各时间段的实时数据与对应电梯运行状态在对应时间段的对应标准数据进行比对，判断是否出现符合设定标准的异常。

综上所述，本发明提出的电梯内危险事件判断方法及系统，可根据电梯的运行数据判断电梯内是否存在危险事件，提高乘客的安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。实施例中所涉及的效果或优点可因多种因素干扰而可能不能在实施例中体现，对于效果或优点的描述不用于对实施例进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。