一种基于非侵入式传感器的电梯云监测系统技术方案

本发明专利技术提供的基于非侵入式传感器的电梯云监测系统，其包括至少一电梯控制信息采集器、至少一数据处理网关及至少一接收端。所述电梯控制信息采集器包括多个非侵入式电梯控制回路信号检测装置，其分别以非侵入的方式获取受监测电梯自身多个控制回路的电流信号，并对该些电流信号进行解析与处理，以获得受监测电梯各控制回路的状态原始数据；所述数据处理网关与该电梯控制信息采集器网络连接，该数据处理网关对受监测电梯各控制回路的状态原始数据进行逻辑判断，得到受监测电梯当前状态数据，并将该当前状态数据输出至一接收端，该接收端为云端服务器，其存储和集中管理多台电梯的状态信号，基于大数据的统计分析、优化处理，提高电梯运行状态监测和故障预警的准确性，并提升电梯运维效率。

An elevator cloud monitoring system based on non intrusive sensors

The invention provides an elevator cloud monitoring system based on non-intrusive sensors, which comprises at least one elevator control information collector, at least one data processing gateway and at least one receiving end. The elevator control information collector comprises a plurality of non-intrusive elevator control loop signal detection devices, which respectively acquire the current signals of the monitored elevator's own multiple control loops in a non-intrusive manner, and analyze and process the current signals to obtain the original state data of the monitored elevator's control loops. The data processing gateway is connected with the elevator control information collector network. The data processing gateway can logically judge the original state data of the elevator control loops monitored, and obtain the current state data of the elevator monitored, and output the current state data to a receiving end, which is a cloud server. It stores and centralizes the state signals of several elevators, and based on the statistical analysis and optimization of large data, improves the accuracy of elevator operation status monitoring and fault warning, and improves the efficiency of elevator operation and maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一种基于非侵入式传感器的电梯云监测系统
本专利技术涉及一种电梯运行状态监测技术，尤其设计一种基于非侵入式传感器的电梯云监测系统。
技术介绍
随着电梯在楼宇中的普遍应用，其安全隐患造成的事故也逐渐增多，近年来电梯的安全运行问题受到了广泛关注。虽然投入运营的电梯产品均已符合国家标准，其安全性有一定的保障，但为了更大程度的保证电梯的安全运营、减少意外事故的发生，电梯维保行业以及部分物业公司逐渐开始采用原电梯系统之外的运行状态监测系统，提供第三方的监测信息，在主系统发生意外故障时监测系统仍能够获取足够的电梯运行信息从而实现减少误报，面对事故及时进行响应，与此同时第三方的监测信息可以一定程度上减少人工运维检测的成本，提升工作效率。现阶段用于电梯运行状态检测的系统均采用直接接入方式，将原有电梯控制系统的传感器信号、主板输入输出信号、电机驱动信号直接连接至监测系统的采集装置，这种方法的优点在于通过直接采集原有电梯控制系统的信息，实施简单、成本低。然而这种方式也造成了一些弊端，采样电路直接接入原有电梯控制回路不可避免地会对原有系统造成影响，严重时会干扰电梯的正常运行，造成电梯故障。另一方面，现有的电梯运行状态监测系统的信息采集装置通用性较差，在不同品牌电梯的不同控制系统架构下，电梯运行的部分信号体现形式存在差异，甚至无法从原有系统中直接引出，电梯运行信息的获取往往会有种类或数量上的缺失，进而造成运行监测系统无法正常进行逻辑判断、甚至给出错误的结论，该种错误结论在电梯困人事件施救及维保过程中造成危害，甚至发生人员伤亡。综上，针对现有电梯运行状态监测系统的问题，迫切需要开发一种判断精准的、非侵入式的电梯运行状态监测系统。
技术实现思路
为解决上述现有技术中的问题，本专利技术提供一种不与原电梯系统产生直接电气连接的、具有较高通用性与完整安全监测逻辑的基于非侵入式传感器的电梯云监测系统。本专利技术提供的一种基于非侵入式传感器的电梯云监测系统，其包括：至少一电梯控制信息采集器，每一电梯控制信息采集器包括多个非侵入式电梯控制回路信号检测装置，每一非侵入式电梯控制回路信号检测装置包括至少一电流互感器，每一电流互感器嵌套在受监测电梯一控制回路的信号线上，以获取该控制回路的电流信号，并对该些电流信号进行解析与处理，以获得受监测电梯该控制回路的运行状态原始数据；至少一数据处理网关，其通过有线或无线方式与该电梯控制信息采集器连接，该数据处理网关对受监测电梯各控制回路的运行状态原始数据进行逻辑判断，得到受监测电梯当前状态数据，并将该当前运行状态数据输出；以及至少一接收端，其用于接收所述数据处理网关输出的各受监测电梯当前运行状态数据。该种基于非侵入式传感器的电梯云监测系统通过电梯控制信息采集器以非侵入电梯原生系统的方式获取受监测电梯各状态的原始数据，所获得的原始数据通过数据网关进行判断后得出运行状态并输出至一接收端完成对电梯运行状态的监测。优选的，所述非侵入式电梯控制回路信号检测装置还包括至少一与所述电流互感器一一对应的信号解析板及一采集板；所述电流互感器嵌套在受监测电梯自身一控制回路的信号线上，其用于采集受监测电梯控制回路的电流信号，所述信号解析板电连接所述电流互感器，其用于解析所述电流互感器采集的电流信号形成一解析信号并输出该解析信号，所述采集板电连接所述信号解析板，用于接收并处理所述解析信号使该解析信号形成一信号状态数据，并将该信号状态数据作为受监测电梯该运行状态监测电路的运行状态原始数据输出。该非侵入式电梯控制回路信号监测装置通过电流互感器以非侵入原生电梯系统受监测回路的方式获电梯运行状态的电流信号，通过所述信号解析板解析所述电流信号并输送至所述采集板，所述采集板处理解析后的电流信号得到一信号状态数据，完成原始数据的收集及处理。优选的，所述受监测电梯控制回路包括但不限于安全回路、厅门回路、机房检修开关电路、消防开关、电机运转接触器电路、轿门回路、平层回路、报警按钮电路、轿厢检修开关电路以及轿顶检修开关电路。优选的，所述电梯控制信息采集器包括一机房控制信息采集器及与该机房控制信息采集器对应的一轿厢控制信息采集器，该轿厢控制信息采集器设置于轿厢顶部，用于采集所述轿门回路、平层回路、轿厢检修开关电路以及轿顶检修开关电路的状态原始数据，该机房控制信息采集器设置与机房控制柜中，用于采集所述安全回路、厅门回路、机房检修开关电路、消防开关以及电机运转接触器电路的状态原始数据。优选的，所述基于非侵入式传感器的电梯云监测系统还包括一非接触式的距离监测装置，用以获得受监测电梯运行的位置和速度数据。优选的，该距离监测装置通过下列三个算式对其检测值进行优化：Xk＝X′k+K(Zk-X′k)(式2)Pk＝(1-K)*Pk-1+Q(式3)其中，K为卡尔曼增益矩阵，Pk-1为k-1时刻的协方差矩阵，X′k为k时刻的预测值向量，Zk为k时刻的测量值向量，Pk为k时刻的协方差矩阵，Xk为k时刻的最佳估计值向量，R为过程噪声矩阵，Q为测量噪声矩阵。优选的，所述电流互感器为线圈式电流互感器，由于装置检测的是控制回路中的微弱电流信号，为提高互感器的灵敏度，所述线圈式电流互感器的磁芯为坡莫合金或非晶软磁磁芯，该磁芯具有高导磁率、低剩磁、低矫顽力的优点。优选的，所述解析板为交流电信号解析板，所述交流电信号解析板包括一差分放大模块、一精密整流模块、一低通滤波模块及一幅值、偏移调整模块。优选的，所述解析板为直流电信号解析板，所述直流电信号解析板包括一方波激磁模块、一低通滤波模块及一幅值、偏移调整模块。优选的，所述数据处理网关还具有一数据存储单元，该数据存储单元减轻网络服务器数据处理负担，提高系统扩展性，同时可在网络情况不良的条件下通过接入本地局域网实现本地监控，也可防止断网时数据的丢失。优选的，所述接收端为网络服务器或本地服务器，所述网络服务器通过网络平台进行对电梯运行状态监测的集中管理，所述本地服务器可实现本地监控。优选的，该基于非侵入式传感器的电梯云监测系统通过TTE时间同步算法进行数据的时间同步：第一步：机房控制信息采集器SM在本地钟为零时发送PCF帧至数据处理网关CM，并将相应收发及链路传输消耗的时间记录在帧内，电梯控制信息采集器对接收到的PCF帧进行时序保持算法，保证PCF帧的接收顺序与其发送顺序相同；第二步：根据接收到的PCF帧携带的信息、到达时间以及全局时钟同步协议执行同步算法；第三步：数据处理网关CM回发PCF帧至机房控制信息采集器SM和轿厢控制信息采集器SC，机房控制信息采集器SM和轿厢控制信息采集器SC根据收到PCF帧的时刻推算系统全局时间并进行本地时钟校准。优选的，该位置检测装置时刻保持运行，每隔一预定时间采样一次获取轿厢距离数据并将该距离数据上传至云端服务器，该云端服务器结合平层信息和该距离数据用自我学习方法获取楼层距离序列，该自我学习方法包括如下步骤：步骤一，基于非侵入式传感器的电梯云监测系统试运行一预定时间后，取出其所有运行过程中上传的数据，包括平层信号和距离信息且一一对应；步骤二，将非平层的距离信息归零，剩余数据为平层状态下的距离数据；步骤三，将各平层状态下的距离数据相加并取平均值，记为平层位置距离标识；步骤四，将步骤三得到的各平层距离标识按照从大到小顺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于非侵入式传感器的电梯云监测系统，其包括：至少一电梯控制信息采集器，该电梯控制信息采集器采集该受监测电梯的多个控制回路的状态信息，每一电梯控制信息采集器包括多个非侵入式电梯控制回路信号检测装置，每一非侵入式电梯控制回路信号检测装置包括至少一电流互感器，每一电流互感器嵌套在受监测电梯一控制回路的信号线上，以获取该控制回路的电流信号，并对该些电流信号进行解析与处理，以获得受监测电梯该控制回路的状态原始数据；至少一数据处理网关，其通过有线或无线方式与该电梯控制信号采集器连接，该数据处理网关对受监测电梯各控制回路的状态原始数据进行逻辑判断，得到受监测电梯当前运行状态数据，并将该当前运行状态数据输出；以及至少一接收端，其用于接收所述数据处理网关输出的受监测电梯当前状态数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于非侵入式传感器的电梯云监测系统，其包括：至少一电梯控制信息采集器，该电梯控制信息采集器采集该受监测电梯的多个控制回路的状态信息，每一电梯控制信息采集器包括多个非侵入式电梯控制回路信号检测装置，每一非侵入式电梯控制回路信号检测装置包括至少一电流互感器，每一电流互感器嵌套在受监测电梯一控制回路的信号线上，以获取该控制回路的电流信号，并对该些电流信号进行解析与处理，以获得受监测电梯该控制回路的状态原始数据；至少一数据处理网关，其通过有线或无线方式与该电梯控制信号采集器连接，该数据处理网关对受监测电梯各控制回路的状态原始数据进行逻辑判断，得到受监测电梯当前运行状态数据，并将该当前运行状态数据输出；以及至少一接收端，其用于接收所述数据处理网关输出的受监测电梯当前状态数据。2.如权利要求1所述的基于非侵入式传感器的电梯云监测系统，其特征在于，该非侵入式电梯控制回路信号检测装置还包括：至少一与所述电流互感器一一对应的信号解析板，其电连接所述电流互感器，用于解析所述电流互感器采集的电流信号形成一解析信号并输出该解析信号；以及一采集板，其电连接所述信号解析板，用于处理所述解析信号形成一信号状态数据，并将该信号状态数据作为受监测电梯运行状态的原始数据输出。3.如权利要求1或2所述的基于非侵入式传感器的电梯云监测系统，其特征在于，该受监测电梯控制回路包括但不限于安全回路、厅门回路、机房检修开关电路、消防开关电路、电机运转接触器电路、轿门回路、平层回路、报警按钮电路、轿厢检修开关电路以及轿顶检修开关电路。4.如权利要求3所述的基于非侵入式传感器的电梯云监测系统，其特征在于，该电梯控制信息采集器包括一机房控制信息采集器及与该机房控制信息采集器对应的一轿厢控制信息采集器，该轿厢控制信息采集器设置于轿厢顶部，用于采集该轿门回路、该平层回路、该报警按钮电路、该轿厢检修开关电路以及该轿顶检修开关电路的运行状态原始数据，该机房控制信息采集器设置于机房控制柜中，用于采集该安全回路、该厅门回路、该机房检修开关电路、该消防开关以及该电机运转接触器电路的运行状态原始数据。5.如权利要求3所述的基于非侵入式传感器的电梯云监测系统，其特征在于，该基于非侵入式传感器的电梯云监测系统还包括一非接触式距离检测装置，用以获得受监测电梯运行的...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜钢锋，王水明，王鸣航，许渠勉，
申请(专利权)人：广州瓦良格机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44