[发明专利]一种用于电梯实时加速度和速度以及位置检测的方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于电梯实时检测技术领域，尤其涉及一种用于电梯实时加速度和速度以及位置检测的方法，同时本发明还提供一种用于电梯实时加速度和速度以及位置检测的系统。

背景技术

随着电梯在生活中越来越普及，人们对电梯的安全型和舒适型更加关注起来，电梯在运行中，起动和制动很频繁，伴随有一个加速度或者减速的过程，若加速度变化过快则会引起不适，另外，电梯运行过程的速度具有一定的变化规律，此外通过计算电梯的运行位移也可以反应电梯运行是否正常，综上所述，为了更精确的描述电梯的运行特性，从加速度，速度，位移三个角度来检测，现有技术存在还不具备同时检测电梯加速度、速度、位移等参数的问题。

发明内容

本发明提供一种用于电梯实时加速度和速度以及位置检测的方法及系统，以解决上述背景技术中提出了现有技术存在还不具备同时检测电梯加速度、速度、位移等参数的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种用于电梯实时加速度和速度以及位置检测的方法，所述方法包括：

通过卡尔曼滤波算法将采集的加速度信号滤波并拟合成实时加速度；

通过一次积分算法将实时加速度计算为实时速度；

所述一次积分算法为：

velocityz[1] = velocityz[0] + accelerationz[0] + ((accelerationx[1] - accelerationz[0])÷2)

所述velocityz[1]为当前采样周期的实时速度；

所述velocityz[0]为上一个采样周期的实时速度；

所述accelerationz[0]为上一个采样周期的实时加速度；

所述accelerationx[1]为当前采样周期的实时加速度；

通过二次积分算法将实时速度计算为实时位移；

positionz[1] = positionz[0] + velocityz[0] + ((velocityz[1] - velocityz[0])÷2)

所述positionz[1]为当前采样周期的实时位移；

所述positionz[0]为上一个采样周期的实时位移；

所述velocityz[0]为上一个采样周期的实时速度；

所述velocityz[1]为当前采样周期的实时速度。

进一步，所述卡尔曼滤波算法包括：

X(k|k-1)=A X(k-1|k-1)+B U(k)；

P(k|k-1)=A P(k-1|k-1) A’+Q；

Kg(k)= P(k|k-1) H’ / (H P(k|k-1) H’+ R)；

X(k|k)= X(k|k-1)+Kg(k) (Z(k) - H X(k|k-1))；

P(k|k)= (I-Kg(k) H)P(k|k-1)；

所述 X(k|k-1)是根据上一时刻估计出这一时刻的加速度状态向量；

所述 X(k|k)是当前时刻的最优值加速度状态向量；

所述 X(k-1|k-1)是上一时刻的最优值加速度状态向量；

所述 U(k)是控制量；

所述 A是上一时刻状态转移到这一时刻状态的状态转移矩阵；

所述 A’是A的转置矩阵；

所述 B 是控制量矩阵；

所述 Q是系统噪声协方差矩阵；

所述 R是测量噪声协方差矩阵；

所述H是测量系统的参数矩阵；

所述H’是H的转置矩阵；

所述 P(k|k-1)是X(k|k-1)对应的协方差矩阵；

所述 P(k|k)是X(k|k)对应的协方差矩阵；

所述P(k-1|k-1)是X(k|k-1)对应的协方差矩阵；

所述 Kg(k)是卡尔曼增益矩阵；

所述 Z(k)是当前时刻的测量值；

进一步，所述实时加速度、速度和位置检测的方法还包括承运质量评价方法，所述承运质量评价方法包括通过判断实时加速度是否超过承运质量阈值，若超过承运质量阈值，则评价承运质量为不合格，否则评价承运质量为合格。

进一步，所述承运质量阈值的设定根据国家电梯相应标准中规定的符合安全要求的电梯起动，制动，振动加速度限制值。

本发明还提供一种用于电梯实时加速度和速度以及位置检测的系统，包括实时加速度拟合模块、实时速度估算模块、实时位移估算模块；