一种基于物联网的电梯健康监测系统及监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电梯监测领域，特别涉及一种基于物联网的电梯健康监测系统及监测方法。
【背景技术】
[0002]在现代社会中，人们对作为垂直交通工具的电梯已习以为常，且越来越依赖它。像任何其他交通工具一样，电梯在给人们节省时间和体力的同时，也不可避免地带来了一定的风险。电梯的安全运行事关公共安全，一直是电梯行业关注的重点，对电梯安全性方面进行摸索，使它的安全保障措施日趋完善。
[0003]目前，电梯的安全保障主要靠维保单位的定期维护保养和电梯检验机构的定期检验。在电梯数量庞大、维护管理人手紧缺的状况下，如何及时发现电梯故障并采取有效的措施加以处理，成为电梯使用单位、监管部门和维护保养单位必须共同应对的课题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基于物联网的电梯健康监测系统，其实现电梯运行状态的实时监测和故障预警或报警，有效保证了电梯运行的安全性；本发明还提供了一种基于物联网的电梯健康监测方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]一种基于物联网的电梯健康监测系统，包括加速度传感器、振动传感器、数据采集监测仪及上位机，所述加速度传感器和振动传感器分别与所述数据采集监测仪相连，所述数据采集监测仪与所述上位机进行通信，所述上位机用于接收由数据采集监测仪发送的数据并进行分析处理。
[0007]优选地，所述数据采集监测仪包括数据采集模块、通信模块及电源模块，所述数据采集模块与所述加速度传感器和振动传感器相连，所述通信模块分别与所述数据采集模块和上位机相连，所述电源模块为所述采集模块和通信模块提供工作电源。
[0008]优选地，所述通信模块采用USB-COM桥接芯片。
[0009]优选地，所述上位机采用PC机或平板电脑。
[0010]一种基于物联网的电梯健康监测方法，包括以下步骤:
[0011]S1、将加速度传感器安装在电梯轿厢的顶部，获取电梯轿厢的加速度数据，将振动传感器安装在电机和齿轮箱上，获取电机和齿轮箱的振动数据；
[0012]S2、数据采集监测仪采集所述加速度数据及振动数据，并发送给上位机；
[0013]S3、上位机接收由数据采集监测仪发送的数据信息，并利用安装在上位机上的电梯健康监测分析软件进行分析处理；
[0014]S4、上位机根据步骤S3中得到的分析处理结果，向数据采集监测仪发出控制指令，进而对电梯进行控制。
[0015]优选地，所述步骤S3包括以下分步骤:
[0016]S31、根据电梯轿厢的加速度数据，计算得到电梯轿厢的即时加速度、即时速度及轿厢的即时位置；
[0017]S32、根据步骤S31中得到的即时速度，判断电梯轿厢是否超速；
[0018]S33、根据步骤S31中得到的即时位置，判断电梯轿厢的平层状况；
[0019]S34、根据步骤S31中得到的即时位置和即时速度，判断电梯是否冲顶或墩底；
[0020]S35、根据电机和齿轮箱的振动数据，判断电机和齿轮箱是否异常抖动。
[0021]优选地，所述步骤S34包括以下分步骤:
[0022]S341、当电梯轿厢的位置到达或超出上限位置时，根据此时电梯轿厢的即时速度，判断电梯是否冲顶；
[0023]S342、当电梯轿厢的位置到达或超出下限位置时，根据此时电梯轿厢的即时速度，判断电梯是否墩底。
[0024]优选地，所述步骤S4中的控制指令包括电机停转、制动系统启动及蜂鸣器报警。
[0025]采用上述技术方案后，本发明与【背景技术】相比，具有如下优点:
[0026]1、本发明能够实现电梯运行状态的实时监测和故障预警或报警，有效保证了电梯运行的安全性，具有广泛的社会与经济效益。
[0027]2、本发明采用加速度传感器检测电梯轿厢的加速度，采用振动传感器检测电机和齿轮箱的振动信号，与传统的基于工业金属探伤技术的钢丝绳检测方式相比，成本大大降低。
[0028]3、本发明充分利用上位机(PC机)强大的运算处理功能，减轻数据采集监测仪的运算负荷，从而提高整个系统的高效性、准确性及可靠性。
【附图说明】
[0029]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0031]实施例一
[0032]请参阅图1，本发明公开了一种基于物联网的电梯健康监测系统，包括加速度传感器11、振动传感器12、数据采集监测仪13及上位机14，其中:
[0033]加速度传感器11和振动传感器12分别与数据采集监测仪13相连，数据采集监测仪13与上位机14进行通信，上位机14用于接收由数据采集监测仪13发送的数据并进行分析处理。
[0034]加速度传感器11用于获取电梯轿厢的加速度并转换成数字信号数据，振动传感器12用于获取电机和齿轮箱的振动数据并转换成数字信号。在本实施例中，加速度传感器11采用CADR152V-2A单轴或3轴小量程加速度传感器，振动传感器12采用CAYD115V振动传感器。
[0035]数据采集监测仪13包括数据采集模块、通信模块及电源模块，数据采集模块与加速度传感器11和振动传感器12相连，通信模块分别与数据采集模块和上位机14相连，电源模块为采集模块和通信模块提供工作电源。在本实施例中，通信模块采用USB-COM桥接芯片，其是基于FT232R桥接芯片开发USB/UART接口设计的。需要说明的是，数据采集监测仪13与上位机14通过串口或网口进行通信，也可通过GPRS/EDGE/3G/4G等无线通信网络接入以太网，并与远程监测平台建立链接通信。
[0036]上位机14采用PC机或平板电脑。
[0037]实施例二
[0038]本发明公开了一种基于物联网的电梯健康监测方法，其包括以下步骤:
[0039]S1、将加速度传感器11安装在电梯轿厢的顶部，获取电梯轿厢的加速度数据，将振动传感器12安装在电机和齿轮箱上，获取电机和齿轮箱的振动数据。
[0040]S2、数据采集监测仪13采集加速度数据及振动数据，并发送给上位机14。
[0041]S3、上位机14接收由数据采集监测仪13发送的数据信息，并利用安装在上位机14上的电梯健康监测分析软件进行分析处理。该步骤通过以下分步骤实现:
[0042]S31、根据电梯轿厢的加速度数据，计算得到电梯轿厢的即时加速度、即时速度及轿厢的即时位置。
[0043]S32、根据步骤S31中得到的即时速度，判断电梯轿厢是否超速。
[0044]S33、根据步骤S31中得到的即时位置，判断电梯轿厢的平层状况。
[0045]S34、根据步骤S31中得到的即时位置和即时速度，判断电梯是否冲顶或墩底。当电梯轿厢的位置到达或超出上限位置时，根据此时电梯轿厢的即时速度，判断电梯是否冲顶；当电梯轿厢的位置到达或超出下限位置时，根据此时电梯轿厢的即时速度，判断电梯是否墩底。
[0046]S35、根据电机和齿轮箱的振动数据，判断电机和齿轮箱是否异常抖动。判断方式可利用预先设置的幅值警戒线，也可使用健康趋势图。
[0047]S4、上位机14根据步骤S3中得到的分析处理结果，向数据采集监测仪13发出控制指令，进而对电梯进行控制。在本实施例中，控制指令包括电机停转、制动系统启动及蜂鸣器报警。
[0048]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种基于物联网的电梯健康监测系统，其特征在于:包括加速度传感器、振动传感器、数据采集监测仪及上位机，所述加速度传感器和振动传感器分别与所述数据采集监测仪相连，所述数据采集监测仪与所述上位机进行通信，所述上位机用于接收由数据采集监测仪发送的数据并进行分析处理。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网的电梯健康监测系统，其特征在于:所述数据采集监测仪包括数据采集模块、通信模块及电源模块，所述数据采集模块与所述加速度传感器和振动传感器相连，所述通信模块分别与所述数据采集模块和上位机相连，所述电源模块为所述采集模块和通信模块提供工作电源。
3.如权利要求1或2所述的一种基于物联网的电梯健康监测系统，其特征在于:所述通信模块采用USB-COM桥接芯片。
4.如权利要求1所述的一种基于物联网的电梯健康监测系统，其特征在于:所述上位机采用PC机或平板电脑。
5.一种基于物联网的电梯健康监测方法，其特征在于，包括以下步骤: 51、将加速度传感器安装在电梯轿厢的顶部，获取电梯轿厢的加速度数据，将振动传感器安装在电机和齿轮箱上，获取电机和齿轮箱的振动数据； 52、数据采集监测仪采集所述加速度数据及振动数据，并发送给上位机； 53、上位机接收由数据采集监测仪发送的数据信息，并利用安装在上位机上的电梯健康监测分析软件进行分析处理； 54、上位机根据步骤S3中得到的分析处理结果，向数据采集监测仪发出控制指令，进而对电梯进行控制。
6.如权利要求5所述的一种基于物联网的电梯健康监测方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下分步骤: 531、根据电梯轿厢的加速度数据，计算得到电梯轿厢的即时加速度、即时速度及轿厢的即时位置； 532、根据步骤S31中得到的即时速度，判断电梯轿厢是否超速； 533、根据步骤S31中得到的即时位置，判断电梯轿厢的平层状况； 534、根据步骤S31中得到的即时位置和即时速度，判断电梯是否冲顶或墩底； 535、根据电机和齿轮箱的振动数据，判断电机和齿轮箱是否异常抖动。
7.如权利要求6所述的一种基于物联网的电梯健康监测方法，其特征在于，所述步骤S34包括以下分步骤: 5341、当电梯轿厢的位置到达或超出上限位置时，根据此时电梯轿厢的即时速度，判断电梯是否冲顶； 5342、当电梯轿厢的位置到达或超出下限位置时，根据此时电梯轿厢的即时速度，判断电梯是否墩底。
8.如权利要求5-7任一项所述的一种基于物联网的电梯健康监测方法，其特征在于，所述步骤S4中的控制指令包括电机停转、制动系统启动及蜂鸣器报警。
【专利摘要】本发明公开了一种基于物联网的电梯健康监测系统，包括加速度传感器、振动传感器、数据采集监测仪及上位机，所述加速度传感器和振动传感器分别与所述数据采集监测仪相连，所述数据采集监测仪与所述上位机进行通信，所述上位机用于接收由数据采集监测仪发送的数据并进行分析处理。本发明还提供了一种基于物联网的电梯健康监测方法，其通过加速度传感器检测电梯轿厢的加速度数据，通过振动传感器检测电机和齿轮箱的振动数据，然后通过数据采集监测仪发送到上位机进行分析处理。本发明能够实现电梯运行状态的实时监测和故障预警或报警，有效保证了电梯运行的安全性。
【IPC分类】B66B5-00, B66B3-00
【公开号】CN104773625
【申请号】CN201510138001
【发明人】陈瑞品, 魏友才
【申请人】东南和创（厦门）电梯安全科技有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月27日