气压数据获取方法、电梯楼层估计及异常检测方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种气压数据获取方法、电梯楼层估计及异常检测方法与系统，属于运行状态检测技术领域，包括步骤：根据气压时效期来处理采集的气压数据从而获取有效运行气压数据；将所述有效运行气压数据作为能够直接利用的气压数据，然后将有效运行气压数据和加速度数据进行融合。本发明专利技术能够提高检测准确率，可以对加速度计计算的高度进行更准确的校正，能有效的利用加速度计的运动及时性和气压计短时稳定性，进行优势融合，使系统更可靠；并且，无需接入电梯控制系统，在设计、实施和运营管理上均显著降低了难度和成本，避免了电梯在维护过程中可能会对电梯系统造成破坏的安全隐患等问题。等问题。等问题。

【技术实现步骤摘要】
气压数据获取方法、电梯楼层估计及异常检测方法与系统


[0001]本专利技术涉及运行状态检测
，更为具体的，涉及一种气压数据获取方法、电梯楼层估计及异常检测方法与系统。

技术介绍

[0002]关于涉及运行状态(例如电梯运行状态)的检测、监测等技术方案中，目前现有技术至少存在如下技术问题：
[0003]①
需要接入电梯控制系统，无论是在设计、实施和运营管理上难度和成本均较高，需要专业人员维护，在维护过程中还可能会对电梯系统造成破坏。
[0004]②
电梯运动检测及异常位置停车判断，主要依赖于加速度传感器，由于电梯运动过程中会有一些振动，尤其是老旧电梯，由于加速度计的灵敏性，会将这些影响因素也输出，对加速度计的积分结果有较大的影响。多次运动误差叠加后会产生很大的偏移，产生累积误差，准确性不高，影响精度，且利用加速度传感器检测还存在耗时较长的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气压数据获取方法、电梯楼层估计及异常检测方法与系统，提高检测准确率，可以对加速度计计算的高度进行更准确的校正，能有效的利用加速度计的运动及时性和气压计短时稳定性，进行优势融合，使系统更可靠；并且，无需接入电梯控制系统，在设计、实施和运营管理上均显著降低了难度和成本，避免了电梯在维护过程中可能会对电梯系统造成破坏的安全隐患等问题。
[0006]本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
[0007]一种气压数据获取方法，基于气压传感装置采集气压数据后不直接利用，而是执行如下步骤：根据气压时效期来处理采集的气压数据从而获取有效运行气压数据；将所述有效运行气压数据作为能够直接利用的气压数据。
[0008]进一步地，所述气压传感装置采集气压数据包括电梯井道的气压数据。
[0009]一种基于如上所述气压数据获取方法的电梯楼层估计及其异常检测方法，利用所述有效运行气压数据和加速度数据进行楼层估计及运行状态异常检测。
[0010]进一步地，包括子步骤：
[0011]记电梯运动后气压稳定为真实值所需时长为T_stable，记气压时效期为T_Vaild；
[0012]针对电梯开始运行阶段，假设运行前电梯停靠时间为t1_stop，如果t1_stop大于T_stable，则认为本次运行开始气压值有效，同时记录电梯气压估计高度值h1_press；
[0013]针对电梯停靠阶段，假设电梯停靠后停靠时长为t2_stop，如果t2_stop大于T_stable，则记录电梯停靠T_stable时刻的高度值为h2_press；同时记录电梯开始运行和停靠时的时间分别为t_start和t_end；如果开始和结束高度都有效，并且电梯运行时间t_end
‑
t_start<T_vaild，则认为开始和结束匹配，开始和结束之间行驶的气压数据为有效运行气压数据，能够直接利用。
[0014]进一步地，根据加速度的数据进行速度和高度积分估计，在得到有效的气压数据后进行滤波，对楼层高度进行滤波校正。
[0015]进一步地，在对楼层高度进行多次滤波校正后，包括步骤：根据历史滤波校正的高度，动态建立和更新楼层的高度模型。
[0016]进一步地，根据历史统计的电梯运行速度和加速度信息以及楼层高度模型，并与当前数据进行比较计算出加速度异常、速度异常和不平层异常信息。
[0017]进一步地，所述滤波包括卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波和互补滤波。
[0018]进一步地，包括设定阈值的步骤，且正常值能够通过历史数据统计学习出来，当正常值与当前数据进行比较的结果超过设定阈值时，能够获得当前的异常信息。
[0019]一种电梯楼层估计及其异常检测系统，执行如上任一项所述的方法步骤。
[0020]本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术实施例考虑了气压计的时效性和运动的影响，基于此提出了一种气压数据的获取方法，可应用于任何存在气压不稳定性的场景获取有效运行气压，有助于提高检测准确率。
[0022]本专利技术实施例将气压计和加速度计结果进行融合，根据运行数据，从而可以得到加速度计的偏差，基于气压计这种监督性质的数据，可以对加速度计计算的高度进行更准确的校正。这种方式有效的利用加速度计的运动及时性和气压计短时稳定性，进行优势融合，使系统更可靠。
[0023]本专利技术实施例基于历史运行数据自动构建楼层模型，无序标定，同时根据气压计的多次高度可以很快的建立起楼层的高度模型，提升检测精度。
[0024]本专利技术实施例应用到电梯维护中，只需放置气压计在电梯上即可实施，不需其他操作，便捷安装。
[0025]本专利技术实施例根据历史数据可以计算出加速度，速度和不平层等异常信息，进而可以实现对电梯运行状态的检测和监测方案设计，无需接入电梯控制系统，在设计、实施和运营管理上均显著降低了难度和成本，避免了电梯在维护过程中可能会对电梯系统造成破坏的安全隐患等问题。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为第一电梯运行过程图；其中，子图(a)为加速度曲线，子图(b)为根据气压计算的高度，横轴单位分钟；
[0028]图2为第二电梯运行过程图；其中，子图(a)为加速度曲线，子图(b)为根据气压计算的高度，横轴单位分钟。
具体实施方式
[0029]本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步
骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
[0030]下面根据附图1～图2，对本专利技术解决的技术问题、技术构思、工作原理、工作过程和有益效果作进一步详细说明。
[0031]在解决上述背景中提出的技术问题的过程中，本专利技术利用气压计结合加速度计来对电梯运行状态进行检测，相比仅依赖于加速度传感器的技术方案，在一定程度上解决了耗时较长和精度较低的问题，但同时又发现了如下技术问题：
[0032]③
理想情况下气压跟速度和有关，基于伯努利定理可以定性分析：
[0033][0034]式中，g为重力加速度；z为垂直高度；p为大气压力；ρ为大气密度；C为常数。
[0035]空气密度基本恒定，可以认为常数。实际中，气压跟速度和温度都有关系，尤其是在电梯井道这种封闭空间，并且电梯轿厢的横截面积一般至少占据整个井道的50％以上(以日立电梯为例，1350kg，轿厢尺2000mm*1500mm，井道尺寸2550mm*2200mm，轿厢面积占井道面积53.4％)，电梯运动时，会对周围的空气进行加速，以及在电梯周围形成“正压区”和“负压区”，从而产生涡，进一步加速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气压数据获取方法，其特征在于，基于气压传感装置采集气压数据后不直接利用，而是执行如下步骤：根据气压时效期来处理采集的气压数据从而获取有效运行气压数据；将所述有效运行气压数据作为能够直接利用的气压数据。2.根据权利要求1所述的气压数据获取方法，其特征在于，所述气压传感装置采集气压数据包括电梯井道的气压数据。3.一种基于权利要求2所述气压数据获取方法的电梯楼层估计及其异常检测方法，其特征在于，利用所述有效运行气压数据和加速度数据进行楼层估计及运行状态异常检测。4.根据权利要求3所述的电梯楼层估计及其异常检测方法，其特征在于，包括子步骤：记电梯运动后气压稳定为真实值所需时长为T_stable，记气压时效期为T_Vaild；针对电梯开始运行阶段，假设运行前电梯停靠时间为t1_stop，如果t1_stop大于T_stable，则认为本次运行开始气压值有效，同时记录电梯气压估计高度值h1_press；针对电梯停靠阶段，假设电梯停靠后停靠时长为t2_stop，如果t2_stop大于T_stable，则记录电梯停靠T_stable时刻的高度值为h2_press；同时记录电梯开始运行和停靠时的时间分别为t_start和t_end；如果开始和结束高度都有效，并且电梯运行时间t_end...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴猛猛，张鹏，
申请(专利权)人：成都鹏业软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：