[发明专利]一种电梯健康状况检测装置及方法

权利要求书

1.一种电梯健康状况检测装置，其特征在于，包括：振动检测部件、功率测量部件、载重测量部件、GPRS/4G网关、中心服务器和数据处理模块；

所述功率测量部件通过无线WIFI或CAN总线接口和GPRS/4G网关通信；

所述载重测量部件，可采用电梯现有的载重测量技术及数据，GPRS/4G网关从电梯控制器中得到该数据；或者电梯改造时，轿厢底部安装载重测量传感器，得到载重数据；

所述中心服务器，与远程电梯的GPRS/4G网关通信，获取、存储电梯数据；并与用户手机通信；接收用户通过WEB终端访问。

2.根据权利要求1所述一种电梯健康状况检测装置，其特征在于，所述振动检测部件为采用MEMS技术的三轴加速度计，通过滤波、消除零漂等方法预处理数据；并通过积分和微分计算出速度，加速度的变化率；数据通过CAN总线或WIFI发送给GPRS/4G网关。

3.根据权利要求1所述一种电梯健康状况检测装置，其特征在于，所述GPRS/4G网关，通过GPRS/4G和中心服务器通信；又具有无线AP的功能，和振动检测部件等具有WIFI方式的部件通信；还具有CAN组网的能力，和CAN接口的检测部件通信。

4.根据权利要求1所述一种电梯健康状况检测装置，其特征在于，所述数据处理模块，在中心服务器中实现，对当前数据及历史数据的统计、求均值、求方差等处理，给出电梯健康状况数据结果；所述数据包括垂直方向振动、加速度变化率、倾斜度、平衡系数、传动损耗系数、电梯能效系数、待机能效系数、及其参数的长时变化率。

5.一种电梯健康状况检测方法，其特征在于，包括：通过在线测量的方式，计算处理传感器的数据，这些数据有垂直方向振动、加速度变化率、倾斜度、平衡系数、传动损耗系数、电梯能效系数、待机能效系数、及其参数的长时变化率；具体包括以下步骤：

步骤1：对安装在轿厢的三轴加速度传感器的数据采集、滤波、零漂移消除，得到加速度值；

步骤2：对加速度值进行傅里叶变换，得到频率和幅度的关系；取得幅度最大值的频率，为第一振动频率和幅度；以幅度大小，得到第二振动频率和幅度；用于评价电梯运行时的振动特性；

步骤3：对加速度值进行微分或差分计算，得到加速度的变化率，取其均值和方差，反映电梯抖动的变化特性；

步骤4：对加速度值求一次积分，得到轿厢运行的速度；求二次积分，得到轿厢运行的距离；

步骤5：对加速度的水平分量计算均值和方差，在轿厢静止和运动时，给出静态和动态的倾斜特性分析；

步骤6：根据轿厢的加速度，去除启动和制动的时间；使用平稳时间段的上行和下行速度；

步骤7：功率计测出电机实际消耗的功率；取在速度平稳时段的功率参与计算；

步骤8：载重测量部件给出的测量数据，判断电梯是否处于空载状态运行；由满足空载、平稳速度条件下的功率法计算平衡系数。

步骤9：根据计算得到的平衡系数，再计算出传动损耗系数，该系数反映了电梯传动中的损耗特性；

步骤10：在电梯运行周期内，根据测得电梯运行的实际功率，计算电梯耗电量与所运送载重与被移动垂直距离之积的比值，得到单位载重输送量的耗电量，作为电梯能效系数；

步骤11：在电梯待机状态下，根据测得电梯运行的实际功率，测量一段时间内总耗电量，计算总耗电量与总待机时间之比，得到平均待机功率作为待机能效评价指标；

步骤12：上述测量计算得到的参数，通过网关传输到服务器，服务器按数据库方式存储相关参数；

步骤13：当前参数和历史的数据相比较，时间可以设定半个月、一个月、半年、一年、两年等等；得到这段时间内的变化率，反映了电梯的老化快慢，或者是健康的衰减程度；

步骤14：上述参数不仅可以和电梯本身的历史数据比较，还可以和同型号的电梯数据比较，给出当前电梯的排名，反映了电梯制造、使用、保养等环节的差异。