一种基于陀螺仪的电梯运行检测方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于陀螺仪的电梯运行检测方法，其包括：采集电梯轿厢的三轴加速度值，并计算获得电梯轿厢的绝对加速度；通过类卡尔曼滤波算法和区域求和方式，对绝对加速度过滤因震动产生的小波动，获得电梯轿厢的绝对加速度走势曲线；分析绝对加速度走势曲线，判断电梯轿厢的运行状态，运行状态包括加减速状态

【技术实现步骤摘要】
一种基于陀螺仪的电梯运行检测方法和系统


[0001]本专利技术涉及电梯检测
，具体涉及一种基于陀螺仪的电梯运行检测方法和系统
。

技术介绍

[0002]目前，市场上的电梯运行检测传感器一般由光电编码器和平层感应传感器组成，以获取电梯楼层
、
是否平层等信息，但其获取到的状态信息非常有限，无法获取电梯轿厢的加速度
、
瞬时速度
、
以及静止和运动状态
、
冲顶
、
失速
、
停梯困人等关键状态
。

技术实现思路

[0003]为了克服上述技术问题，本专利技术公开了一种基于陀螺仪的电梯运行检测方法和系统
。
[0004]本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：
[0005]一种基于陀螺仪的电梯运行检测方法，所述检测方法应用于电梯轿厢，所述检测方法包括：
[0006]步骤1，采集所述电梯轿厢的三轴加速度值，并计算获得所述电梯轿厢的绝对加速度；
[0007]步骤2，通过类卡尔曼滤波算法和区域求和方式，对所述绝对加速度过滤因震动产生的小波动，获得所述电梯轿厢的绝对加速度走势曲线；
[0008]步骤3，分析所述绝对加速度走势曲线，判断所述电梯轿厢的运行状态，所述运行状态包括加减速状态
、
瞬时速度
、
冲顶状态
、
失速状态
、
停梯困人状态
。
[0009]上述的基于陀螺仪的电梯运行检测方法，其中在所述步骤1中，所述绝对加速度的计算公式为：
[0010][0011]其中，
Accx
为所述电梯轿厢的
X
轴方向的加速度值，
Accy
为所述电梯轿厢的
Y
轴方向的加速度值，
Accz
为所述电梯轿厢的
Z
轴方向的加速度值
。
[0012]上述的基于陀螺仪的电梯运行检测方法，其中在所述步骤3中，判断所述电梯轿厢的加减速状态的具体步骤包括：
[0013]获取所述电梯轿厢的加速度值，计算所述电梯轿厢的加速度变化量；
[0014]判断所述加速度变化量是否为0；
[0015]若是，则统计所述加速度变化量正反变化时过预设变化量阈值的次数；
[0016]若所述次数计数为偶数，则判定所述电梯轿厢处于静止状态；
[0017]若所述次数计数为奇数，则判定所述电梯轿厢处于匀速状态；
[0018]若否，则判断所述加速度变化量是否大于或等于所述预设变化量阈值；
[0019]若是，则判定所述电梯轿厢处于加速状态；
[0020]若否，则判定所述电梯轿厢处于减速状态
。
[0021]上述的基于陀螺仪的电梯运行检测方法，其中在所述步骤3中，获取所述电梯轿厢的瞬时速度的具体步骤包括：
[0022]获取楼层计数，计算所述电梯轿厢于某一时间的平均速度；
[0023]获取所述电梯轿厢于某一时刻的瞬时加速度和所述加减速状态，计算所述电梯轿厢于该时刻的瞬时速度
。
[0024]上述的基于陀螺仪的电梯运行检测方法，其中在所述步骤3中，判断所述电梯轿厢的冲顶状态的具体步骤包括：
[0025]获取所述电梯轿厢的第一异常加速度
、
及所述第一异常加速度对应的第一持续时间；
[0026]判断所述第一异常加速度是否超过预设加速度阈值，所述第一维持时间是否超过第一预设时间阈值，且楼层计数增加；
[0027]若是，则判断所述电梯轿厢处于冲顶状态，并发出冲顶报警信号
。
[0028]上述的基于陀螺仪的电梯运行检测方法，其中在所述步骤3中，判断所述电梯轿厢的失速状态的具体步骤包括：
[0029]获取所述电梯轿厢的第二异常加速度
、
及所述第二异常加速度对应的第二持续时间；
[0030]判断所述第二异常加速度是否接近0，所述第二维持时间是否超过第二预设时间阈值，且楼层计数减少；
[0031]若是，则判断所述电梯轿厢处于失速状态，并发出失速报警信号
。
[0032]上述的基于陀螺仪的电梯运行检测方法，其中在所述步骤3中，判断所述电梯轿厢的停梯困人状态的具体步骤包括：
[0033]获取所述电梯轿厢当前的楼层信息；
[0034]判断所述电梯轿厢是否处于平层，且是否处于所述静止状态；
[0035]若是，则判定所述电梯轿厢处于故障停梯状态；
[0036]发送电梯故障报告，并发出非平层停梯困人报警信号
。
[0037]一种基于陀螺仪的电梯运行检测系统，所述检测系统应用如上述任一所述的基于陀螺仪的电梯运行检测方法；
[0038]所述检测系统包括电梯轿厢
、
及设置于所述电梯轿厢一侧端部的检测装置；
[0039]其中，所述检测装置包括：
[0040]微控制器，用于处理和分析传感器数据，并判断获得所述电梯轿厢的运行状态，所述传感器数据包括但不限于绝对加速度
、
瞬时加速度
、
绝对加速度走势曲线
、
平均速度
、
瞬时速度，所述运行状态包括但不限于加减速状态
、
瞬时速度
、
冲顶状态
、
失速状态
、
停梯困人状态；
[0041]陀螺仪，其与所述微控制器电性连接，用于获取所述电梯轿厢的绝对加速度和瞬时加速度；
[0042]光电编码器，其与所述微控制器电性连接，用于楼层计数
、
并获取所述电梯轿厢的楼层数据；
[0043]平层传感器，其与所述微控制器电性连接，用于判断所述电梯轿厢是否平层；
[0044]标记层传感器，其与所述微控制器电性连接，用于当所述电梯轿厢到达特殊标记
层时产生电信号，并复位校准所述光电编码器的楼层计数
。
[0045]上述的基于陀螺仪的电梯运行检测系统，其中所述检测装置还包括：
[0046]陀螺仪姿态校准器，其与所述微控制器和陀螺仪电性连接，用于修正所述陀螺仪的姿态，以实时校准绝对加速度和
G
值；
[0047]状态机，其与所述微控制器和陀螺仪电性连接，用于统计加速度变化量正反变化时过预设变化量阈值的次数
。
[0048]一种计算机可读存储介质，其存储有程序，所述程序被配置执行如上述任一所述的基于陀螺仪的电梯运行检测方法
。
[0049]本专利技术的有益效果包括以下几点：
[0050](1)
本专利技术基于常规的微控制器
、
光电编码器
、
平层传感器的基础上，开创性地加入陀螺仪和标记层传感器集成为检测装置，极大程度地扩展电梯运行检测能力，除了实现常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于陀螺仪的电梯运行检测方法，其特征在于，所述检测方法应用于电梯轿厢，所述检测方法包括：步骤1，采集所述电梯轿厢的三轴加速度值，并计算获得所述电梯轿厢的绝对加速度；步骤2，通过类卡尔曼滤波算法和区域求和方式，对所述绝对加速度过滤因震动产生的小波动，获得所述电梯轿厢的绝对加速度走势曲线；步骤3，分析所述绝对加速度走势曲线，判断所述电梯轿厢的运行状态，所述运行状态包括加减速状态
、
瞬时速度
、
冲顶状态
、
失速状态
、
停梯困人状态
。2.
根据权利要求2所述的基于陀螺仪的电梯运行检测方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述绝对加速度的计算公式为：其中，
Accx
为所述电梯轿厢的
X
轴方向的加速度值，
Accy
为所述电梯轿厢的
Y
轴方向的加速度值，
Accz
为所述电梯轿厢的
Z
轴方向的加速度值
。3.
根据权利要求2所述的基于陀螺仪的电梯运行检测方法，其特征在于，在所述步骤3中，判断所述电梯轿厢的加减速状态的具体步骤包括：获取所述电梯轿厢的加速度值，计算所述电梯轿厢的加速度变化量；判断所述加速度变化量是否为0；若是，则统计所述加速度变化量正反变化时过预设变化量阈值的次数；若所述次数计数为偶数，则判定所述电梯轿厢处于静止状态；若所述次数计数为奇数，则判定所述电梯轿厢处于匀速状态；若否，则判断所述加速度变化量是否大于或等于所述预设变化量阈值；若是，则判定所述电梯轿厢处于加速状态；若否，则判定所述电梯轿厢处于减速状态
。4.
根据权利要求3所述的基于陀螺仪的电梯运行检测方法，其特征在于，在所述步骤3中，获取所述电梯轿厢的瞬时速度的具体步骤包括：获取楼层计数，计算所述电梯轿厢于某一时间的平均速度；获取所述电梯轿厢于某一时刻的瞬时加速度和所述加减速状态，计算所述电梯轿厢于该时刻的瞬时速度
。5.
根据权利要求4所述的基于陀螺仪的电梯运行检测方法，其特征在于，在所述步骤3中，判断所述电梯轿厢的冲顶状态的具体步骤包括：获取所述电梯轿厢的第一异常加速度
、
及所述第一异常加速度对应的第一持续时间；判断所述第一异常加速度是否超过预设加速度阈值，所述第一维持时间是否超过第一预设时间阈值，且楼层计数增加；若是，则判断所述电梯轿厢处于冲顶状态，并发出冲顶报警信号
。6.
根据权利要求4所述的基于陀螺仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶周世，冯建明，饶哲章，韦剑春，毕利华，
申请(专利权)人：优利德科技中国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：