电梯轿厢内环境综合监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电梯轿厢内环境综合监测装置，通过信号采集模块采集电梯环境参数和运行性能参数，信号调理电路对采集的电梯环境参数进行滤波及放大，环境质量评估模块根据电梯环境参数对环境质量进行评估，运营质量评估模块根据放大的电梯环境参数和运行性能参数对运行质量进行评估，评估结果通过显示模块进行显示，同时通信模块将环境质量评估结果以及运行质量评估结果发送至监控中心。本发明专利技术采用多传感器信息融合技术和模糊推理理论，轿厢内环境质量和电梯运营质量的评估算法，设计基于嵌入式系统技术的监测装置，能够方便快捷的实现对乘运电梯的轿厢环境的监测。

Integrated monitoring device for elevator car interior environment

The invention discloses a comprehensive monitoring device for the environment of elevator car, which collects elevator environmental parameters and operational performance parameters through signal acquisition module, filters and amplifies the collected elevator environmental parameters by signal conditioning circuit, evaluates environmental quality by elevator environmental parameters, and evaluates operational quality by enlarged elevator environmental parameters. Operational performance parameters are used to evaluate the operation quality, and the evaluation results are displayed by the display module. At the same time, the communication module sends the environmental quality evaluation results and the operation quality evaluation results to the monitoring center. The invention adopts multi-sensor information fusion technology and fuzzy reasoning theory, evaluation algorithm of environmental quality in car and elevator operation quality, and designs monitoring device based on embedded system technology, which can realize the monitoring of elevator car environment conveniently and quickly.

【技术实现步骤摘要】
电梯轿厢内环境综合监测装置
本专利技术涉及电梯检测领域，具体为电梯轿厢内环境综合监测装置。
技术介绍
随着电梯在城市生活中的逐渐普及和生活水平的提高，人们对电梯运行性能和服务质量的要求也随之提高。轿厢作为乘客的主要载体，也是乘客体会和感受电梯运营质量的主要场所，电梯运行过程中表现出的性能参数，如加速度、振动、噪声等，以及轿厢内的环境参数，如轿厢内温度、湿度、照明、空气质量等都是影响乘客感受的重要因素。进一步，电梯整体的质量实际上也在一定程度上影响上述参数的变化，如电梯轿厢结构的老化、曳引机等牵引系统的参数变化等因素也将导致上述参数的变化。我国电梯行业的国家标准中包含了电梯运行质量的检测指标，如启动时垂直方向的振动、运行过程中的水平方向振动、噪声等，对轿厢内的部分指标有所提及，但基于上述参数，对轿厢内环境和电梯运营质量的综合评测尚未纳入国家标准范畴。但上述检测和评估对于乘客而言是切身感受，而且提供这些参数对于维保单位、物业单位、特种设备监督检验部分而言，可以提供直接的数据，有利于上述单位的决策。然而，现有监测装置的监测装置指标大多比较单一，没有对测量数据进行深度分析。在电梯数量庞大，检修人员不足情况下，现有监测装置难以及时检测出电梯的综合质量情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电梯轿厢内环境综合监测装置。实现本专利技术目的的技术方案为：一种电梯轿厢内环境综合监测装置，包括信号采集模块、信号调理电路、环境质量评估模块、运营质量评估模块、通信模块以及显示模块，所述信号采集模块用于采集电梯环境参数和运行性能参数，所述信号调理电路用于对采集的电梯环境参数进行滤波及放大，所述环境质量评估模块用于根据放大的电梯环境参数对环境质量进行评估，所述运营质量评估模块用于根据放大的电梯环境参数和运行性能参数对运行质量进行评估，所述显示模块用于显示环境质量评估结果以及运行质量评估结果，所述通信模块用于将显示环境质量评估结果以及运行质量评估结果发送至监控中心。优选地，信号采集模块采集的环境参数包括轿厢内的温度、轿厢内的湿度、轿厢内的光照度和轿厢内的噪声，信号采集模块采集的运行性能参数包括电梯运行过程中的速度、加速度和加加速度。优选地，所述运营质量评估模块用于根据放大的电梯环境参数和运行性能参数对运行质量进行评估的具体方法为：根据加速度、最大速度、加加速度、噪声的平均值和峰峰值，分别计算加速度、最大速度、加加速度、噪声与系统标称值的偏离度；根据各参数与系统标称值的偏离度，计算电梯运行质量的偏离度，具体计算公式为：式中，ΔJy表示指标的偏离度评估值，ωi，i＝1，2，3，4表示各运行性能参数的权值，Δxj，j＝1，2，3，4分别表示加速度、最大速度、加加速度、噪声的偏离度。优选地，所述环境质量评估模块用于根据放大的电梯环境参数对环境质量进行评估的具体方法为：步骤1、确定环境质量的模糊综合评估指标集合U和环境质量的评估结果集合V，其中环境质量的模糊综合评估指标集合U＝{温度，湿度，光强，空气质量，噪声}，环境质量的评估结果集合V＝{质量良好，质量较好，质量较差，质量很差}；步骤2、进行环境质量的单指标模糊评判，将单个环境质量评估指标的偏离度向量记为Ui＝{ui1，ui2，ui3，ui4}(Ui∈U)，其中ui1～ui4代表Ui具有V中各结果的程度，得到求取偏离度矩阵R＝[U1，U2，U3，U4，U5]T，其中R中每个行向量代表U中各评估指标的偏离度向量；步骤3、确定评估指标的权重向量W＝{w1，w2，w3，w4，w5}，其中w1～w5代表U中各指标的权重；步骤4、计算电梯综合偏离度向量对电梯综合偏离度向量S进行归一化处理，得到归一化后的电梯综合偏离度向量Y；步骤5、确定“质量良好”、“质量较好”、“质量较差”和“质量很差”在百分制中的典型代表分数c1、c2、c3和c4，可得矩阵C＝[c1，c2，c3，c4]；步骤6、计算电梯的环境质量指标Je＝CYT。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：(1)本专利技术采用多传感器信息融合技术，对电梯运营质量和轿厢环境质量进行综合评估，能够全方位了解电梯的健康状态，提高了电梯的维修效率；(2)本专利技术采用了基于嵌入式系统技术的一体化设计技术，通用性好；装置独立于电梯系统，不会影响电梯系统的稳定性。附图说明图1为本专利技术电梯轿厢内环境综合监测装置结构示意图。图2为本专利技术电梯轿厢内环境综合监测装置功能框图。图3为本专利技术电梯运营质量评估算法原理图。图4为本专利技术轿厢环境质量评估算法原理图。图5为本专利技术软件流程图。具体实施方式一种电梯轿厢内环境综合监测装置，包括信号采集模块、信号调理电路、环境质量评估模块、运营质量评估模块、通信模块以及显示模块，所述信号采集模块用于采集电梯环境参数和运行性能参数，所述信号调理电路用于对采集的电梯环境参数进行滤波及放大，所述环境质量评估模块用于根据放大的电梯环境参数对环境质量进行评估，所述运营质量评估模块用于根据放大的电梯环境参数和运行性能参数对运行质量进行评估，所述显示模块用于显示环境质量评估结果以及运行质量评估结果，所述通信模块用于将显示环境质量评估结果以及运行质量评估结果发送至监控中心。进一步的实施例中，信号采集模块采集的环境参数包括轿厢内的温度、轿厢内的湿度、轿厢内的光照度和轿厢内的噪声，信号采集模块采集的运行性能参数包括电梯运行过程中的速度、加速度和加加速度。在某些实施例中，信号采集模块设置在电梯轿厢内，具体包括三轴加速度计、温度传感器、湿度传感器、光照度计、噪声传感器以及空气质量传感器，三轴加速度计的Z轴原始数据经过二阶巴特沃斯滤波得到加速度，上述加速度经过复化辛普森数值积分后得到速度，公式如下：式中，h＝(te-ts)/2M，2M为采样数据的总数，2M值越大，精度越高。te为测量结束时间，ts为测量开始时间。Es(f，h)表示误差，当采样频率很高时，该项可以忽略。f(x)表示上述加速度，S(f，h)表示信号采集模块的速度参数；根据上述加速度，采用中心差商法求得加加速度，计算公式如下：式中f(x)表示加速度，J(x)表示上述加加速度，ED(f，h)表示误差，当采样频率很高时，该项可以忽略。进一步的实施例中，所述运营质量评估模块用于根据放大的电梯环境参数和运行性能参数对运行质量进行评估的具体方法为：根据加速度、最大速度、加加速度、噪声的平均值和峰峰值，分别计算加速度、最大速度、加加速度、噪声与系统标称值的偏离度；根据各参数与系统标称值的偏离度，计算电梯运行质量的偏离度，具体计算公式为：式中，ΔJy表示指标的偏离度评估值，ωi，i＝1，2，3，4表示各运行性能参数的权值，Δxj，j＝1，2，3，4分别表示加速度、最大速度、加加速度、噪声的偏离度。偏离度指实际数据与目标数据相差的绝对值所占目标数据的比重。GB/T10058-2009《电梯技术条件》一文规定电梯启动和制动加速度不能超过1.5m/s2，加加速度不能超过1.3m/s3，噪声不能大于55dB，且电梯速度不宜x小于额定速度92％，不宜大于额定速度105％。X轴和y轴振动的峰峰值不能大于0.2，进一步的实施例中，加速度、最大速度、加加速度、噪声与系统标称值的偏离度的计算公式为：Δx1＝max{z轴加速度/1.5，x本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电梯轿厢内环境综合监测装置，其特征在于，包括信号采集模块、信号调理电路、环境质量评估模块、运营质量评估模块、通信模块以及显示模块，所述信号采集模块用于采集电梯环境参数和运行性能参数，所述信号调理电路用于对采集的电梯环境参数进行滤波及放大，所述环境质量评估模块用于根据放大的电梯环境参数对环境质量进行评估，所述运营质量评估模块用于根据放大的电梯环境参数和运行性能参数对运行质量进行评估，所述显示模块用于显示环境质量评估结果以及运行质量评估结果，所述通信模块用于将显示环境质量评估结果以及运行质量评估结果发送至监控中心。

【技术特征摘要】
1.一种电梯轿厢内环境综合监测装置，其特征在于，包括信号采集模块、信号调理电路、环境质量评估模块、运营质量评估模块、通信模块以及显示模块，所述信号采集模块用于采集电梯环境参数和运行性能参数，所述信号调理电路用于对采集的电梯环境参数进行滤波及放大，所述环境质量评估模块用于根据放大的电梯环境参数对环境质量进行评估，所述运营质量评估模块用于根据放大的电梯环境参数和运行性能参数对运行质量进行评估，所述显示模块用于显示环境质量评估结果以及运行质量评估结果，所述通信模块用于将显示环境质量评估结果以及运行质量评估结果发送至监控中心。2.根据权利要求1所述的电梯轿厢内环境综合监测装置，其特征在于，信号采集模块采集的环境参数包括轿厢内的温度、轿厢内的湿度、轿厢内的光照度和轿厢内的噪声，信号采集模块采集的运行性能参数包括电梯运行过程中的速度、加速度和加加速度。3.根据权利要求2所述的电梯轿厢内环境综合监测装置，其特征在于，所述运营质量评估模块用于根据放大的电梯环境参数和运行性能参数对运行质量进行评估的具体方法为：根据加速度、最大速度、加加速度、噪声的平均值和峰峰值，分别计算加速度、最大速度、加加速度、噪声与系统标称值的偏离度；根据各参数与系统标称值的偏离度，计算电梯运行质量的偏离度，具体计算公式为：式中，ΔJy表示指标的偏离度评估值，ωi,i＝1,2,3,4表示各运行性能参数的权值，Δxj,j＝1,2,3,4分别表示加速度、最大速度、加加速度、噪声的偏离度。4.根据权利要求3所述的电梯轿厢内环境综合监测装置，其特征在于，加速度、最大速度、加加速度、噪声与系统标称值的偏离度的计...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊卫华，顾旭波，张永举，沈超，许松伟，郭健，张健，张伟，
申请(专利权)人：江苏省特种设备安全监督检验研究院，南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32