一种轿厢电梯异常振动评估监测方法与流程

本发明属于电梯，具体涉及一种轿厢电梯异常振动评估监测方法。

背景技术：

1、电梯是日常生活中使用频率很高的一种特种设备，在许多中高层建筑中都有安装与使用。异常振动是轿厢电梯经常出现的一种故障，异常振动又直接和乘坐安全性和人为感受的舒适性直接相关。一方面，电梯设备自发导致的振动可以反映设备的运行状况，振动信号还可以提供电梯设备的故障信息；另一方面，电梯设备内部由于乘客的使用不当或在电梯内部出现过激的异常行为等，都会让电梯设备的产生异常振动，严重地，可能加剧电梯设备故障，反过来又影响乘客的乘坐体验。

2、目前，电梯设备中对于异常振动的监测还存在一定空缺，监测设备智能化不足，监测系统无法区分异常振动产生的原因。

技术实现思路

1、针对以上问题，本发明提出了一种轿厢电梯异常振动评估监测方法。为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

2、一种轿厢电梯异常振动评估监测方法，包括如下步骤：

3、s1，以电梯异常振动的原因为变量基于控制变量实验采集电梯轿厢运行时的振动信号和人体信号，基于振动信号计算信号在时域上的信号特征值；

4、s2，对步骤s1得到的信号特征值进行归一化，根据归一化后的信号特征值构建评价集；

5、s3，根据评价集中各信号的变化情况判断轿厢是否发生异常，若是，根据步骤s1得到的人体信号判断轿厢内是否有乘客，若有，执行步骤s5，若无，则执行步骤s4；

6、s4，利用专家评分法并结合步骤s2得到的评价集建立第二隶属度函数，基于步骤s2得到的评价集获取电梯异常振动与信号特征值之间的信号变化结果对照表，基于第二隶属度函数和步骤s1得到的评价集构建用于评估电梯异常振动的实时概率的振动异常判断函数；

7、s5，采集电梯轿厢的实时振动信号，基于步骤s1和步骤s2中的方法构建实时信号评价集，利用步骤s4中的振动异常判断函数和信号变化结果对照表对振动异常类型进行判定，根据实时振动信号所对应的信号特征值识别出异常等级；

8、s6，根据步骤s5得到的乘客异常行为类型和异常等级向乘客发出对应的报警提示。

9、在步骤s1中，所述信号特征值包括加加速度、有效值、峰值和峭度值。

10、所述电梯异常振动的原因包括电梯存在异常振动故障、乘客击打轿厢壁或电梯门、乘客在电梯内部跳跃和/或乘客在轿厢内晃动电梯。

11、所述评价集的表达式为：

12、p(an1)＝(a1，a2，a3，...，an1)；

13、式中，p(·)表示评价集函数，an1表示采样时段内不同信号采样点所对应的振动信号集合，an1表示第n1个信号采样点在采样时段内的归一化后的信号特征值集合，n1表示轿厢上信号采样点的个数。

14、在步骤s3中，所述根据评价集中各信号的变化情况判断轿厢是否发生异常的判断标准如下，若满足以下任何一种情况则判定发生异常：

15、a.计算同一采样点的相邻两个采样时刻的归一化后的加加速度的差值，记为第一差值，若第一差值大于预设的加加速度变化阈值；

16、b.计算同一采样点的相邻两个采样时刻的归一化后的有效值的差值，记为第二差值，若第二差值大于零；

17、c.计算同一采样点的相邻两个采样时刻的归一化后的峰值的差值，记为第三差值，若第三差值大于大于预设的峰值变化阈值；

18、d.计算同一采样点的相邻两个采样时刻的归一化后的峭度值的差值，记为第四差值，若第四差值大于预设的峭度值变化阈值。

19、在步骤s4中，所述振动异常判断函数的表达式为：

20、p(bn2)＝p(an1)∈q2；

21、式中，p(·)表示动异常判断函数，bn2表示轿厢异常振动原因的集合，q2表示第二隶属度函数，n2表示乘客异常行为的种类数，an1表示采样时段内不同信号采样点所对应的振动信号集合。

22、所述第二隶属度函数q2的表达式为：

23、

24、式中，b、c均表示评价参数，表示归一化后的信号特征值。

25、本发明的有益效果：

26、1.过对电梯的振动信号的各特征值进行归一化，来判断电梯是否发生异常振动，同时可以结合红外信号和重量信号判断引起异常振动的原因是否为人为造成的，然后利用控制变量实验得到电梯发生异常振动时振动信号各特征值的变化范围，利用隶属度函数得到电梯发生异常振动时对应的概率分布，来判断引起电梯异常振动的具体原因。当乘客发生异常行为时，及时发出提醒和制止，减少电梯的异常振动，增加电梯全周期寿命；

27、2.根据异常等级识别结果对乘客执行相应的报警提醒，当电梯设备出现异常振动时，及时发出检修警报，并记录数据，该方法简便快捷，安装方便成本较低，具有很高的实时性。

技术特征：

1.一种轿厢电梯异常振动评估监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的轿厢电梯异常振动评估监测方法，其特征在于，在步骤s1中，所述信号特征值包括加加速度、有效值、峰值和峭度值。

3.根据权利要求1所述的轿厢电梯异常振动评估监测方法，其特征在于，所述电梯异常振动的原因包括电梯存在异常振动故障、乘客击打轿厢壁或电梯门、乘客在电梯内部跳跃和/或乘客在轿厢内晃动电梯。

4.根据权利要求1所述的轿厢电梯异常振动评估监测方法，其特征在于，所述评价集的表达式为：

5.根据权利要求1所述的轿厢电梯异常振动评估监测方法，其特征在于，在步骤s3中，所述根据评价集中各信号的变化情况判断轿厢是否发生异常的判断标准如下，若满足以下任何一种情况则判定发生异常：

6.根据权利要求1所述的轿厢电梯异常振动评估监测方法，其特征在于，在步骤s4中，所述振动异常判断函数的表达式为：

7.根据权利要求6所述的轿厢电梯异常振动评估监测方法，其特征在于，所述第二隶属度函数q2的表达式为：

技术总结
本发明公开了一种轿厢电梯异常振动评估监测方法，包括：S1，以电梯异常振动为变量基于控制变量实验采集振动信号和人体信号，计算信号特征值；S2，归一化信号特征值构建评价集；S3，根据评价集判断是否发生异常，若是，判断有无乘客，有，执行S5，否则执行S4；S4，利用专家评分法结合评价集建立第二隶属度函数，获取电梯异常振动与信号特征值之间的信号变化结果对照表，构建振动异常判断函数；S5，构建实时信号评价集，利用振动异常判断函数和信号变化结果对照表判定振动异常类型，识别异常等级；S6，根据乘客异常行为类型和异常等级发出报警提示。本发明可以判断引起电梯异常振动的具体原因，及时提醒，减少电梯的异常振动。

技术研发人员：孟琳,王瀛龙,王晓燕,郭永军,张世杰,王荣社,唐珊,吴广,李锦辉,王兆满
受保护的技术使用者：河南省特种设备检验技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12