一种基于物联网的隔离型电梯运行安全监测系统和方法与流程

技术特征：

1.一种基于物联网的隔离型电梯运行安全监测系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据处理模块和数据异常决策模块；

所述数据采集模块用于采集电梯的运行状态信息；

所述数据处理模块用于对采集到的信息进行逻辑处理，经过智能算法识别电梯的运行状态；

所述数据异常决策模块用于在电梯出现故障的时候，进行预警。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的隔离型电梯运行安全监测系统，其特征在于，所述数据采集模块包括电流传感器、报警检测开关、激光测距仪和电阻分压电路；

所述电流传感器，用于检测电梯运行过程中的实时电流信号；

所述报警检测开关用于采集电梯轿厢是否有人；

所述激光测距仪用于采集电梯正常运行、检修运行、电梯运行速度异常参数信息；

所述电阻分压电路用于监测电梯是否停电。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的隔离型电梯运行安全监测系统，其特征在于，所述智能算法包括电梯楼层查找算法和电梯状态识别算法；

所述电梯楼层查找算法用于在电梯到达某一层后，快速查到此时电梯所到的楼层位置；

所述电梯状态识别算法用于根据采集到的信息，计算出电梯轿厢运行的实际速度，并与其理论速度进行匹配，从而获取电梯所处的状态。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的隔离型电梯运行安全监测系统，其特征在于，所述电梯楼层查找算法采用二分法算法，具体步骤如下：

设有x*∈(a，b)，序列{x_k}收敛于方程f(x)，非线性方程f(x＝0)，其中，a、b分别为电梯的最低层和最高层的层数，f(x)为[a，b]上的是离散的函数，设ε>0为给定精度要求，则由|x_k-x*|≦(b-a)/2k<ε得半分次数k>[㏑(b-a)-㏑ε]/㏑2；

记a₁＝a，b₁＝b；

第一步：k＝1，计算x₁＝(a₁+b₁)/2及从测距仪中测出此时楼层距离顶部距离f(x)，如果f(a₁)<f(x)<f(x₁)则根一定在[a₁，x₁]≡[a₂，b₂]内，否则根一定在区间[x₁，b₁]≡[a₂，b₂]内(若f(x)＝0，则x₁＝x*)；于是到长度缩小一半的含根区间[a₂，b₂]，即f(a₂)<f(x)<f(b₂)，且b₂－a₂＝1/2(b₁－a₁)；

第k步分半计算：重复上述计算过程，设已完成第1步，…，第k－1步分半计算得到含根区间且满足：

f(a_k)<f(x)<f(b_k),即x*∈[a_k，b_k]；

b_k－a_k＝1/(2k-1)；

现进行第k步分部计算：

计算x_k＝(a_k+b_k)/且有|x_k-x*|≦(b-a)/2＝1/2k(b-a)；

确定新的含根区间[a_k+1，b_k+1],即如果f(a_k)<f(x)<f(b_k),则根一定在[a_k+1,b_k+1]＝[a_k，b_k]内，否则根一定在区间[a_k+1，b_k+1]＝[x_k，b_k],且有b_k+1－a_k+1＝1/2k(b-a)；

由上述二分法得到一序列{x_k}，即可得x*＝limk→∞x_k,这个值即为f(x)的实根，也就是电梯所在的楼层数。

5.根据权利要求3所述的基于物联网的隔离型电梯运行安全监测系统，其特征在于，所述电梯状态识别算法包括：

(1)对于电梯理论状态的速度W_i(i＝1,2,3···n)，可以采用含有n个元素的向量M_i来表示：

M_i＝[m₁m₂m₃···m_n-2m_n-1m_n] (1)

其中，元素m_j为速度某点的幅值，且相邻两元素间的时间间隔Δt趋近相等；因此，对于要监测的各个电梯状态都有其独有的特征向量M_i，可以作为输入信号的匹配模板；

(2)实时监测电梯轿厢到轿顶距离Y_i(i＝1,2,3···n)，可以采用含有n个元素的向量Y_i来表示：

Y_i＝[y₁y₂y₃···y_n-2y_n-1y_n] (2)

其中，元素y_j为电梯轿厢到轿顶距离，y_n为当前采集到的最新距离值，y₁为前第(n-1)Δt₁时刻的距离值，相邻两采样点的时间间隔Δt₁相等且等于Δt；

③为了监测电梯的运行速度，引入电梯距离变化率：

V＝(y_i+1–y_i)/△t (3)

检测电梯速度变化值，当电梯运行速度大于理论速度时,判断电梯运行速度异常，当电梯运行速度在正常运行速度范围的区间内的时候，则判定电梯运行正常；当电梯运行速度范围的区间在检修运行范围区间内的时候，则判定电梯检修运行。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的隔离型电梯运行安全监测系统，其特征在于，所述数据异常决策模块包括外置报警单元和网络报警单元；

所述外置报警单元包括功率放大器和蜂鸣器；

所述网络报警单元采用的是手机模块的GPRS网络，当装置监测到电梯异常的时候，会主动通过GPRS网络实时发送报警数据。

7.根据权利要求1所述的基于物联网的隔离型电梯运行安全监测系统，其特征在于，还包括数据通信模块，用于使数据采集模块、数据处理模块和数据异常决策模块间通讯连接，所述数据通信模块包括短距离无线通讯单元、GPRS单元和WIFI单元。

8.根据权利要求1所述的基于物联网的隔离型电梯运行安全监测系统，其特征在于，还包括数据中心服务器，用于存储并监测电梯运行状态数据信息。

9.根据权利要求1至8任一所述系统进行电梯运行安全监测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、初始化，发送远程控制指令；

S2、传感信息采集与计算，通过采集到的传感信息，经过智能算法识别电梯的实时运行状态；

S3、特征识别，通过对电梯实时运行状态数据的特征识别，判断电梯运行的安全状态信息，判断正常运行、检修运行、电梯运行速度异常等故障信息；

S4、告警与状态数据存储。