电梯传感器校准的制作方法

本文中公开的主题大体上涉及电梯系统，并且更明确地说，涉及一种用于电梯传感器分析和校准的电梯传感器校准系统。

电梯系统可以包括用于检测系统部件的当前状态和故障状况的各种传感器。为了执行某些类型的故障或降级检测，可能需要精确的传感器校准。如所制造和安装的传感器系统可能具有某一程度的变化。传感器系统响应可能相较于理想系统发生了些变化，原因在于这些传感器系统差异和安装差异，诸如重量、结构特征和其它安装效果的电梯部件特性变化。

技术实现要素：

根据一些实施方案，提供一种电梯传感器校准系统。所述电梯传感器校准系统包括可操作来监测电梯系统的一个或多个传感器、电梯传感器校准装置和计算系统。所述计算系统包括存储器和处理器，所述处理器在电梯部件的移动期间从所述一个或多个传感器收集多个基线传感器数据、在响应于在所述电梯部件的移动期间与所述电梯传感器校准装置接触而使所述电梯部件位移时从所述一个或多个传感器收集多个扰动数据以及执行分析模型校准以基于所述基线传感器数据与所述扰动数据之间的一个或多个响应变化来校准训练模型。

除了上文或下文描述的一个或多个特征之外，或作为替代，其它实施方案可以包括其中在收集所述基线传感器数据和所述扰动数据时应用多个移动速度曲线来修改移动的速率。

除了上文或下文描述的一个或多个特征之外，或作为替代，其它实施方案可以包括其中在所述电梯部件的移动期间，接触所述电梯传感器校准装置的一个以上实例。

除了上文或下文描述的一个或多个特征之外，或作为替代，其它实施方案可以包括其中所述电梯传感器校准装置被设定尺寸以在所述电梯传感器校准装置的第一部分与所述电梯部件之间发生碰撞时引发第一振动曲线并且在所述电梯传感器校准装置的第二部分与所述电梯部件之间发生碰撞时引发第二振动曲线。

除了上文或下文描述的一个或多个特征之外，或作为替代，其它实施方案可以包括其中所述电梯传感器校准装置包括上升斜坡和返回斜坡，并且相对于所述电梯传感器校准装置的基座部分，所述上升斜坡的第一角度不同于所述返回斜坡的第二角度。

除了上文或下文描述的一个或多个特征之外，或作为替代，其它实施方案可以包括其中所述电梯部件是镶条，并且所述电梯传感器校准装置耦接至地坎，所述地坎包括地坎凹槽，所述地坎凹槽保持所述镶条以引导电梯门的水平运动。

除了上文或下文描述的一个或多个特征之外，或作为替代，其它实施方案可以包括其中所述电梯传感器校准装置在耦接至所述地坎并且被定位成碰撞所述镶条时接触所述地坎的升高部分。

除了上文或下文描述的一个或多个特征之外，或作为替代，其它实施方案可以包括其中所述电梯传感器校准装置在耦接至所述地坎并且被定位成碰撞所述镶条时至少部分地装配在所述地坎凹槽内。

除了上文或下文描述的一个或多个特征之外，或作为替代，其它实施方案可以包括其中所述电梯部件是滚子，并且所述电梯传感器校准装置耦接至门运动引导轨道，所述门运动引导轨道引导通过所述滚子悬吊在所述门运动引导轨道上的电梯门的水平运动。

除了上文或下文描述的一个或多个特征之外，或作为替代，其它实施方案可以包括其中所述电梯传感器校准装置至少部分地卷绕在所述门运动引导轨道上。

根据一些实施方案，提供一种电梯传感器分析和校准方法。所述方法包括在电梯部件的移动期间通过计算系统从一个或多个传感器收集多个基线传感器数据。在响应于在所述电梯部件的移动期间与电梯传感器校准装置接触而使所述电梯部件位移时，所述计算系统从所述一个或多个传感器收集多个扰动数据。所述计算系统执行分析模型校准以基于所述基线传感器数据与所述扰动数据之间的一个或多个响应变化来校准训练模型。

本公开的实施方案的技术成果包括具有用于响应于运动而向电梯部件施加激振力的电梯传感器校准装置的电梯传感器校准系统、在所述电梯部件接触所述电梯传感器校准装置时检测传感器数据的响应变化以及基于所述响应变化来校准训练模型以提供故障检测准确性。

除非另外明确地指出，否则前述特征和元件可以按各种组合但非排他地来进行组合。鉴于以下描述和附图，这些特征和元件以及其操作将变成更明显的。然而，应理解，以下描述和图式打算在性质上是说明性和阐释性的以及非限制性的。

附图说明

举例说明本公开并且在附图中并未限制本公开，在附图中，相同的元件符号指示类似的元件。

图1是可以采用本公开的各种实施方案的电梯系统的示意图；

图2是根据本公开的实施方案的电梯门组件的示意图；

图3是根据本公开的实施方案配置的电梯门组件的地坎的示意图；

图4是根据本公开的实施方案的耦接至门运动引导轨道的电梯传感器校准装置的示意图；

图5是根据本公开的实施方案的电梯传感器校准装置轮廓的端视图的示意图；

图6是根据本公开的实施方案的耦接至地坎的电梯传感器校准装置的示意图；

图7是根据本公开的实施方案的电梯传感器校准装置轮廓的端视图的示意图；

图8是根据本公开的实施方案的电梯传感器校准装置轮廓的示意图；

图9是根据本公开的实施方案的电梯传感器校准装置轮廓的示意图；

图10是根据本公开的实施方案的电梯传感器校准装置的侧视图的示意图；

图11是根据本公开的实施方案的电梯门组件的示意图；

图12是示出可以针对本公开的一个或多个实施方案配置的计算系统的示意性框图；以及

图13是根据本公开的实施方案的电梯传感器校准的流程。

具体实施方式

在本文中参看附图以举例且非限制性方式来呈现所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细说明。

图1是电梯系统101的透视图，所述电梯系统包括电梯轿厢103、配置105、一个或多个承重构件107、导轨109、机器111、位置编码器113和电梯控制器115。电梯轿厢103与配重105通过承重构件107彼此连接。承重构件107可以是例如绳索、钢丝绳和/或有涂层钢带。配重105被配置成平衡电梯轿厢103的载荷并且被配置成便于电梯轿厢103在电梯井117内并沿着导轨109与配重105同时并且在相反方向上移动。

承重构件107接合机器111，所述机器是电梯系统101的顶层结构的部分。机器111被配置成控制电梯轿厢103与配重105之间的移动。位置编码器113可以安装在调速系统119的上绳轮上并且可以被配置成提供与电梯轿厢103在电梯井117内的位置有关的位置信号。在其它实施方案中，位置编码器113可以直接安装至机器111的移动部件，或者如本领域中已知，可以位于其它位置和/或按其它配置定位。

电梯控制器115如图所示位于电梯井117的控制器室121中并且被配置成控制电梯系统101并且尤其是电梯轿厢103的操作。举例来说，电梯控制器115可以向机器111提供驱动信号来控制电梯轿厢103的加速度、减速度、平层、停止等。电梯控制器115还可以被配置成从位置编码器113接收位置信号。当在电梯井117内沿着导轨109上下移动时，电梯轿厢103可以如通过电梯控制器115控制而停在一个或多个层站125处。虽然被示出于控制器室121中，但是本领域的技术人员将了解，电梯控制器115可以位于和/或配置在电梯系统101内的其它地点或位置。在一些实施方案中，电梯控制器115可以被配置成控制电梯轿厢103内的特征，包括但不限于照明、显示屏、音乐、口头音频话语等。

机器111可以包括马达或类似的驱动机构和任选的制动系统。根据本公开的实施方案，机器111被配置成包括电力驱动的马达。用于马达的电源供应器可以是结合其它部件向马达供电的任何电源，包括电力网。虽然是就基于绳索的承重系统来进行示出和描述，但是采用在电梯井内移动电梯轿厢的其它方法和机构(诸如液压或任何其它方法)的电梯系统可以采用本公开的实施方案。图1只是为了说明和阐释目的而呈现的非限制性实例。

电梯轿厢103包括可操作以在每一层站125与电梯轿厢103的内部(乘客部分)之间提供通路的至少一个电梯门组件130。图2更详细地绘示了电梯门组件130。在图2的实例中，电梯门组件130包括在门顶218上的门运动引导轨道202、呈中央打开配置的包括多个电梯门板206的电梯门204和地坎208。电梯门板206通过滚子210而悬吊在门运动引导轨道202上以结合地坎208中的镶条212来引导水平运动。设想到其它配置，诸如侧开门配置。一个或多个传感器214合并在电梯门组件130中。举例来说，一个或多个传感器214可以安装在一个或多个电梯门板206上或内和/或安装在门顶218上。在一些实施方案中，通过电梯门控制器216来控制电梯门板206的运动，所述电梯门控制器可以与图1中的电梯控制器115通信。在其它实施方案中，电梯门控制器216的功能性结合在电梯控制器115中或结合在图1中的电梯系统101内的别处。另外，如本文中描述的校准处理可以通过电梯控制器115、电梯门控制器216、服务工具230(例如，本地处理资源)和/或云计算资源232(例如，远程处理资源)的任何组合来执行。传感器214和以下各者中的一者或多者可以被统称为电梯传感器校准系统220：电梯控制器115、电梯门控制器216、服务工具230和/或云计算资源232。

传感器214可以是任何类型的运动、位置、力或声传感器，诸如加速度计、速度传感器、位置传感器、力传感器、麦克风或本领域中已知的其它此类传感器。电梯门控制器216可以从传感器214收集数据，用于控制和/或诊断/预测用途。举例来说，当具体实现为加速度计时，可以分析来自传感器214的加速度数据(例如，指示振动)来获得指示碰撞事件、部件降级或故障状况的光谱含量。可以使用从不同物理位置的传感器214搜集到的数据取决于(例如)传感器214中的每一者检测到的能量的分布而进一步分离出降级状况或故障的物理位置。在一些实施方案中，与门运动引导轨道202相关联的扰动可能会表现为在水平轴线上(例如，门在打开和关闭时行进的方向)和/或在垂直轴线上(例如，在门运动引导轨道202上回弹的滚子210的上下运动)的振动。与地坎208相关联的扰动可以表现为在水平轴线上和/或在深度轴线上(例如，在电梯轿厢103的内部与邻近层站125之间的进出移动)的振动。

实施方案不限于电梯门系统，而是可以包括在图1中的电梯系统101内的任何电梯传感器系统。举例来说，可以在一个或多个电梯子系统中使用传感器214来监测电梯运动、门运动、位置参考、平层、环境条件和/或电梯系统101的其它可检测的条件。

图3根据一个实施方案更详细地绘示地坎208。可以在地坎208中形成地坎凹槽302以帮助引导图2中的电梯门204的水平运动。可以使用滑块304来将镶条212耦接至图2中的电梯门板206。镶条212在地坎凹槽302内行进以引导和保持电梯门板206。地坎208还可以包括在地坎208中形成一个或多个沟道的一个或多个升高部分306和凹入部分308。在图3的实例中，相对于升高部分306，地坎凹槽302比凹入部分308更深和更宽。

图4绘示了根据一个实施方案的耦接至门运动引导轨道202的电梯传感器校准装置402。可以使用粘合剂、夹具、螺钉和/或其它类型的紧固件来实现耦接。电梯传感器校准装置402被整形以响应于电梯门204在被电梯部件(诸如滚子210中的一者)接触时的水平运动而向电梯部件(诸如图2中的电梯门204)施加激振力。所述激振力可以被图2中的传感器214中的一者或多者检测为扰动数据以支持传感器214的校准。

电梯传感器校准装置402可以被设定尺寸以至少部分地卷绕在门运动引导轨道202上。可以基于在初次碰撞滚子210时的所要响应特性、相对于门运动引导轨道202的所要偏转量、扰动长度和返回至门运动引导轨道202的速率还有其它因素来确定电梯传感器校准装置402的尺寸。因此，可以产生各种轮廓的电梯传感器校准装置402以在电梯门204中引发不同的响应。举例来说，如图5中所绘示，电梯传感器校准装置402可以包括被整形以与门运动引导轨道202耦接的附接界面502。图5的示例性轮廓的端视图包括电梯传感器校准装置402的外表面504与基座部分506之间的基本上弯曲的过渡部505，其中滚子210碰撞外表面504并且在图5中移入/移出页面。

图6绘示了根据一个实施方案的耦接至地坎208的电梯传感器校准装置602。可以使用粘合剂、夹具、螺钉、夹子和/或其它类型的紧固件或机械连接来实现耦接。电梯传感器校准装置602被整形以响应于电梯门204在被电梯部件(诸如图2和图3中的镶条212)接触时的运动而向图2中的电梯门204施加激振力。所述激振力可以被图2中的传感器214中的一者或多者检测为扰动数据以支持传感器214的校准。

电梯传感器校准装置602可以被设定尺寸以在耦接至地坎208并且被定位成碰撞镶条212和/或滑块304(图3)时接触地坎208的升高部分306(图3)。在一些实施方案中，电梯传感器校准装置602被设定尺寸以在耦接至地坎208并且被定位成碰撞镶条212和/或滑块304时至少部分地装配在地坎凹槽302(图3)内。可以基于在初次碰撞镶条212时的所要响应特性、在地坎凹槽302内的所要偏转量、扰动长度和返回至在地坎凹槽302内正常行进的速率还有其它因素来确定电梯传感器校准装置602的尺寸。

可以产生各种轮廓的电梯传感器校准装置602以在电梯门204中引发不同的响应。举例来说，如图7中所绘示，电梯传感器校准装置602可以包括被整形以与地坎208耦接的附接界面702。图7的示例性轮廓的端视图包括电梯传感器校准装置602的外表面704与基座部分706之间的多个侧面705，其中镶条212(图3)可以碰撞外表面704并且在图7中移入/移出页面。电梯传感器校准装置602可以取决于尺寸和放置限制而相对于地坎凹槽302按各种定向和位置来安装。在一些实施方案中，基座部分706是基本上平面的。在图8和图9的实例中，对应的基座部分806和906具有不同凹口几何形状的附接界面802和902以支持与地坎208的不同部分的接触和/或在电梯门204(图2)中引发不同的响应。

图10绘示了根据一个实施方案的电梯传感器校准装置1002的纵向轮廓的侧视图。电梯传感器校准装置1002的所绘示的轮廓是电梯传感器校准装置402(图4)和/或电梯传感器校准装置602(图6)的一部分的实例。在图10的实例中，电梯传感器校准装置1002包括基座部分1006和上升斜坡1010，所述上升斜坡具有相对于基座部分1006成第一角度(θ1)的第一斜面1012。电梯传感器校准装置1002还包括返回斜坡1014，所述返回斜坡具有相对于基座部分1006成第二角度(θ2)的第二斜面1016。在上升斜坡1010与返回斜坡1014之间形成中间部分1018。电梯门部件碰撞表面1020形成于上升斜坡1010的前碰撞边缘1022、上升斜坡1010的外表面1024、中间部分1018的外表面1026、返回斜坡1014的外表面1028和返回斜坡1014的后边缘1030之间。

在一些实施方案中，上升斜坡1010的第一角度(θ1)与返回斜坡1014的第二角度(θ2)不同以引发不同响应。在其它实施方案中，上升斜坡1010的第一角度(θ1)与返回斜坡1014的第二角度(θ2)基本上相同以防止安装错误/使用者错误。在图10的实例中，中间部分1018的外表面1026基本上平行于基座部分1006并且偏离了高度h。上升斜坡1010是电梯传感器校准装置1002的第一部分的实例，所述第一部分可以被设定尺寸以在与电梯门组件130(图1)的电梯部件1032碰撞时在一个或多个电梯门板206(图2)中引发第一振动曲线。返回斜坡1014是电梯传感器校准装置1002的第二部分的实例，所述第二部分可以被设定尺寸以在沿着长度l与电梯部件1032接触时在一个或多个电梯门板206中引发第二振动曲线。取决于安装位置，电梯部件1032可以是水平平移部件，例如，滚子210(图2)、镶条212(图2)、滑块304(图3)或其它部件。虽然是相对于电梯门组件130的元件来进行描述，但是电梯传感器校准装置402、602、1002的实施方案可以安装在图1中的电梯系统101的许多已知电梯部件(诸如导轨、滑轮、绳轮等)上或附近。

图11绘示了根据一个实施方案的电梯门组件1130。在图11的实例中，电梯门组件1130包括门运动引导轨道1102、呈侧开配置的包括多个电梯门板1106的电梯门1104和地坎1108。图11进一步说明多个电梯传感器校准装置402、602可以取决于所要的响应曲线而同时分别安装在门运动引导轨道1102和地坎1108上。

现在参看图12，示出可以合并到本公开的电梯系统中的示例性计算系统1200。计算系统1200的一个或多个实例可以被配置为电梯控制器(例如，图1中所示的控制器115)的部分和/或与电梯控制器通信，和/或被配置为如本文中描述的图2中的电梯门控制器216、服务工具230和/或云计算资源232的部分以执行图2中的电梯传感器校准系统220的操作。在实现为服务工具230时，计算系统1200可以是移动装置、平板计算机、膝上型计算机等。当实现为云计算资源232时，计算系统1200可以位于一个或多个网络可访问服务器处或分布在一个或多个网络可访问服务器之间。计算系统1200包括存储器1202，所述存储器可以存储与图2和图11中的电梯门204、1104的控制和/或诊断/预测系统相关联的可执行指令和/或数据。所述可执行指令可以按任何方式并且按任何抽象程度来存储或组织，诸如与一个或多个应用程序、过程、例行程序、程序、方法等有关。举例来说，所述指令的至少一部分在图12中被示出为与控制程序1204相关联。

另外，如所指出的，存储器1202可以存储数据1206。如本领域的技术人员将了解的，数据1206可以包括但不限于电梯轿厢数据、电梯操作模式、命令或任何其它类型的数据。存储于存储器1202中的指令可以由一个或多个处理器执行，诸如处理器1208。处理器1208可以对数据1206起作用。

如图所示，处理器1208耦接至一个或多个输入/输出(i/o)装置1210。在一些实施方案中，i/o装置1210可以包括键盘或小键盘、触摸屏或触摸面板、显示屏、麦克风、扬声器、鼠标、按钮、遥控器、操纵杆、打印机、电话或移动装置(例如，智能电话)、传感器等中的一者或多者。在一些实施方案中，i/o装置1210包括通信部件，诸如宽带或无线通信元件。

计算系统1200的部件可以通过一个或多个总线来可操作地和/或可通信地连接。计算系统1200还可以包括如本领域中已知的其它特征或部件。举例来说，计算系统1200可以包括被配置成从计算系统1200外部的源(例如，i/o装置1210的部分)传输和/或接收信息或数据的一个或多个收发器和/或装置。举例来说，在一些实施方案中，计算系统1200可以被配置成通过网络(有线或无线的)或经由与远离计算系统1200的一个或多个装置的缆线或无线连接(例如，引至电梯机器的直接连接等)来接收信息。通过通信网络接收的信息可以存储于存储器1202中(例如，作为数据1206)和/或可以由一个或多个程序或应用程序(例如，程序1204)和/或处理器1208处理和/或使用。

计算系统1200是用于执行和/或进行本文中描述的实施方案和/或过程的计算系统、控制器和/或控制系统的一个实例。举例来说，计算系统1200在被配置为电梯控制系统的部分时用于接收命令和/或指令并且被配置成通过控制电梯机器而控制电梯轿厢的操作。举例来说，计算系统1200可以集成到电梯控制器和/或电梯机器中或与电梯控制器和/或电梯机器分开(但与之通信)并且作为用于图2中的传感器214的校准系统的一部分来工作。

计算系统1200被配置成使用(例如)图13中的流程1300来操作和/或控制图2中的传感器214的校准。流程1300可以通过如本文中示出和描述的图2中的电梯传感器校准系统220的计算系统1200和/或通过其变体来执行。可以使用一个或多个传感器、一个或多个处理器和/或一个或多个机器和/或控制器来实施流程1300的各种方面。举例来说，流程的一些方面涉及如上文所描述与处理器或其它控制装置通信并且向其传输检测信息的传感器。

在框1302处，计算系统1200在电梯部件1032的移动期间从一个或多个传感器214收集多个基线传感器数据。举例来说，移动可以包括使电梯门204、1104在打开与关闭位置之间和/或在关闭与打开位置之间循环一次或多次。

在框1304处，在响应于在电梯部件1032的移动期间与电梯传感器校准装置402、602、1002接触而使电梯部件1032位移时，计算系统1200从一个或多个传感器214收集多个扰动数据。

在框1306处，计算系统1200可以执行分析模型校准以基于基线传感器数据与扰动数据之间的一个或多个响应变化来校准训练模型。举例来说，可以使用基于时间和/或基于频率的分析来确定基线传感器数据与扰动数据之间的响应变化如何不同于预计的性能曲线。可以进行各种调整，诸如增益、延迟等，以虑及相对于理想性能特性的现场变化。在一些实施方案中，分析模型校准应用一个或多个迁移学习算法，诸如基线相关特征提取、基线仿射均值转移、基于相似性的特征迁移、通过核均值匹配实现的协变量转移和/或本领域中已知的其它迁移学习技术，以形成用于基于基线传感器数据与扰动数据之间的响应变化来校准训练模型的特征的传递函数。所述训练模型可以确定基线标示、故障标示以及用于电梯部件1032的一个或多个故障检测边界。将学习传递函数应用于训练模型的结果可以包括根据在扰动数据中观察到的特定波形传播特性来校准故障数据签名和一个或多个检测边界(例如，界定故障/无故障分类标准)。经校准的故障检测边界和经校准的故障标示(即，数据签名)可以表示经校准的分析模型。故障标示可以包括例如以下一者或多者：滚子故障、轨道故障、地坎故障、门锁故障、带张紧故障、轿厢门故障、厅门故障以及与电梯系统101相关联的其它此类故障。

在一些实施方案中，可以在收集基线传感器数据和扰动数据时应用多个移动速度曲线以修改移动速率(例如，打开/关闭电梯门204、1104)。在各种校准测试中改变电梯部件1032的速度和/或加速度可以进一步增强在碰撞电梯传感器校准装置402、602、1002时达到特定频率范围的能力。可以通过调整电梯传感器校准装置402、602、1002的放置位置和/或在电梯部件1032的移动期间接触电梯传感器校准装置402、602、1002的一个以上实例来观察到其它特征。

如本文中所描述，在一些实施方案中，各种功能或动作可以在给定位置处和/或与一个或多个设备、系统或装置的操作一起发生。举例来说，在一些实施方案中，给定功能或动作的一部分可以在第一装置或位置处执行，而所述功能或动作的其余部分可以在一个或多个额外装置或位置处执行。

可以使用一种或多种技术来实现实施方案。在一些实施方案中，设备或系统可以包括一个或多个处理器和存储指令的存储器，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述设备或系统如本文中所描述执行一个或多个方法动作。在一些实施方案中可以使用本领域的技术人员已知的各种机械部件。

实施方案可以实现为一个或多个设备、系统和/方法。在一些实施方案中，指令可以存储在一个或多个计算机程序产品或计算机可读介质(诸如暂时性和/或非暂时性计算机可读介质)上。所述指令在被执行时可以使实体(例如，设备或系统)如本文中所描述执行一个或多个方法动作。

术语“约”打算包括基于在提交本申请时可用的设备的与特定量的测量值相关联的误差程度。举例来说，“约”可以包括给定值的±8％或5％或2％的范围。

本文中使用的术语是仅用于描述特定实施方案并且不打算限制本公开。如本文中使用，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述”打算也包括复数形式。将进一步理解，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”在本说明书中使用时指明了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件部件和/或其群组的存在或增添。

虽然已参考一个或多个示例性实施方案来描述本公开，但是本领域的技术人员将理解，可以进行各种改变，并且在不脱离本公开的范围的情况下，等效物可以替代其元件。另外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情形或材料适应于本公开的教导。因此，希望本公开不限于被公开为用于实施本公开的预期的最好模式的特定实施方案，但本公开将包括属于权利要求书的范围内的所有实施方案。