一种基于传感器的智能自动调节系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于传感器的智能自动调节系统及方法，所述系统包括电梯控制系统和传感器检测模块，传感器检测模块包括六轴陀螺仪和数据处理器，六轴陀螺仪和数据处理器设置在轿厢上，六轴陀螺仪、数据处理器和电梯控制系统依次连接；六轴陀螺仪实时检测轿厢的运行情况，获取轿厢的三维运动角速度数据和加速度数据，并反馈给数据处理器；数据处理器接收六轴陀螺仪反馈的三维运动角速度数据和加速度数据，并对三维运动角速度数据和加速度数据进行分析，将分析得到的数据反馈给电梯控制系统；电梯控制系统通过数据处理器反馈的数据分析电梯当前运行状态，并根据电梯当前运行状态的分析结果调节电梯运行。本发明成本较低，后期开发简便，容易维护。
【专利说明】
一种基于传感器的智能自动调节系统及方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种智能自动调节系统及方法，尤其是一种基于传感器的智能自动调节系统及方法，属于电梯检测及调节技术领域。
【背景技术】
[0002]随着时代的发展，现代产品往更高的效率和更低的成本发展，而当今人力成本的不断提高，工业需要越来越多的自动化和智能化。
[0003]目前电梯的基本情况是，在电梯安装调试时，安装人员携带专门的震动仪对电梯的导轨和运行情况进行测试，调试合格后就不再对导轨和电梯运行状况进行后续的监控和优化，直到电梯出现剧烈抖动或不稳定的情况，或因此造成电梯故障时，才会派专门的人员到现场进行故障诊断或重新调试，而且往往需要携带震动仪等贵重设备。这样，一方面，在前期安装调试时，调试成本较高，调试难度较大专业性较强；另一方面，在调试完成后对电梯的硬件磨损或损耗情况没有掌握，不符合当前技术发展趋势和设备安全要求；同时后期电梯运行异常或故障后所需的调试所带来的调试成本也比较高。所以，电梯的全面自动化和智能化将是未来的趋势，且全面的检测数据和运行数据可以为将来的技术突破和产品革新带来强大的数据支撑。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种基于传感器的智能自动调节系统，该智能自动调节系统降低了安装调试时的调试成本，通过长期的实时数据积累为技术突破做铺垫，根据实时反馈的监视数据进行相应控制，提升电梯运行稳定性和安全性，提升电梯控制系统的智能化程度，不断实时自动优化电梯运行状态，提升用户体验效果和设备安全性。
[0005]本发明的另一目的在于提供一种基于传感器的智能自动调节方法。
[0006]本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到:
[0007]—种基于传感器的智能自动调节系统，包括电梯控制系统，所述智能自动调节系统还包括传感器检测模块，所述传感器检测模块包括六轴陀螺仪和数据处理器，所述六轴陀螺仪和数据处理器设置在轿厢上，六轴陀螺仪、数据处理器和电梯控制系统依次连接；
[0008]所述六轴陀螺仪，用于实时检测轿厢的运行情况，并将轿厢的三维运动角速度数据和加速度数据反馈给数据处理器；
[0009]所述数据处理器，用于接收六轴陀螺仪反馈的三维运动角速度数据和加速度数据，并对三维运动角速度数据和加速度数据进行分析，将分析得到的数据反馈给电梯控制系统；
[0010]所述电梯控制系统，用于通过数据处理器反馈的数据分析电梯当前运行状态，并根据电梯当前运行状态的分析结果调节电梯运行。
[0011]作为一种实施方案，所述数据处理器还通过无线通讯方式与云端服务器连接。
[0012]作为一种实施方案，所述数据处理器还通过有线或无线通讯方式与移动设备连接。
[0013]作为一种实施方案，所述六轴陀螺仪和数据处理器集成在轿厢通讯板上，所述数据处理器通过轿厢通讯板与电梯控制系统连接。
[0014]作为一种实施方案，所述六轴陀螺仪通过内部通讯方式、外部有线通讯方式或外部无线通讯方式与数据处理器连接。
[0015]本发明的目的还可以通过采取如下技术方案达到:
[0016]—种基于传感器的智能自动调节系统，包括电梯控制系统，所述智能自动调节系统还包括传感器检测模块，所述传感器检测模块包括六轴陀螺仪，所述六轴陀螺仪设置在轿厢上，并与电梯控制系统连接；
[0017]所述六轴陀螺仪，用于实时检测轿厢的运行情况，获取轿厢的三维运动角速度数据和加速度数据，并反馈给电梯控制系统；
[0018]所述电梯控制系统，用于接收六轴陀螺仪反馈的三维运动角速度数据和加速度数据，并对三维运动角速度数据和加速度数据进行分析，通过分析得到的数据进一步分析当前的电梯运行状态，并根据电梯运行状态的分析结果调节电梯运行。
[0019]作为一种实施方案，所述六轴陀螺仪集成在轿厢通讯板上，所述六轴陀螺仪通过轿厢通讯板与电梯控制系统连接。
[0020]本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到:
[0021]—种基于传感器的智能自动调节方法，所述方法包括:将传感器检测模块的六轴陀螺仪和数据处理器设置在轿厢上，六轴陀螺仪实时检测轿厢的运行情况，获取轿厢的三维运动角速度数据和加速度数据，并反馈给数据处理器;数据处理器接收六轴陀螺仪反馈的三维运动角速度数据和加速度数据，并对三维运动角速度数据和加速度数据进行分析，将分析得到的数据反馈给电梯控制系统；电梯控制系统通过数据处理器反馈的数据分析电梯当前运行状态，并根据电梯当前运行状态的分析结果调节电梯运行。
[0022]作为一种实施方案，所述对三维运动角速度数据和加速度数据进行分析，将分析得到的数据反馈给电梯控制系统，具体为:
[0023]通过对角速度运算得出角度数据，通过对加速度数据运算得出速度数据，再由角速度数据、加速度数据、角度数据和速度数据运算后得出x/y/z轴的位移数据、震动峰峰值数据、A95数据和V95数据，并以约定的格式将这些数据反馈给电梯控制系统。
[0024]作为一种实施方案，所述通过数据处理器反馈的数据分析当前的电梯运行状态，并根据电梯运行状态的分析结果调节电梯运行，具体为:
[0025]通过将数据处理器反馈的数据与电梯当前运行情况或电梯参数的额定值进行比较，判断电梯当前运行情况是否符合运行要求，若检测到电梯上下抖动情况超出预定范围，则自动调节电梯控制系统的PI值参数，调节电梯上下抖动的幅度，从而达到平稳状态;若检测到电梯平面抖动情况超出预定范围，则记录抖动点位置信息和抖动信息，并定位远程发送给相关部门，以进行后续的优化;其中，电梯参数的额定值是指在电梯出厂时已经设定好或在后期运行中系统不断自学习得到的参数最优值。
[0026]本发明相对于现有技术具有如下的有益效果:
[0027]1、本发明的电梯控制系统和传感器检测模块形成了一个闭环系统，极大的提升了系统稳定性和可靠性，以更低成本的方式实现了同技术更高成本实现的电梯运行状态检测功能;通过长期的数据积累，可进一步挖掘电梯性能改进点和产品革新方向；能够自动感知轿厢运行状况并自动调节，实现电梯智能化升级，并为将来实现电梯全面智能化做技术铺垫，电梯实时优化并保持最佳运行状况，提升用户体验和设备安全性。
[0028]2、本发明的电梯控制系统在检测到电梯上下抖动情况超出预定范围时，会自动调节电梯控制系统的PI值参数，调节电梯上下抖动的幅度，从而达到平稳状态;在检测到电梯平面抖动情况超出预定范围时，则记录抖动点位置信息和抖动信息，并定位远程发送给相关部门，以进行后续的优化，通过实时远程监控，实现更快速的故障响应和更精准的故障定位。
[0029]3、本发明的六轴陀螺仪随着轿厢上下运动，数据处理器可以通过无线通讯方式与云端服务器连接，在运动过程中，实时连续输出运动曲线，用户或调试人员可通过云端服务器进行运行曲线的查看，可以实现一键初始化或一键自调节功能，辅助现场人员调试，提高安装调试效率，降低人力成本。
[0030]4、本发明的六轴陀螺仪随着轿厢上下运动，数据处理器可以通过有线或无线通讯方式与移动设备连接，如果移动设备是用户或调试人员的移动设备，用户或调试人员可通过该移动设备进行运行曲线的查看，可以实现一键初始化或一键自调整功能，辅助现场人员调试，提高安装调试效率，降低人力成本;如果移动设备是现场人员的移动设备，现场人员可直接查看电梯运行数据并调整相关控制参数。
[0031]5、本发明的传感器检测模块可以包括六轴陀螺仪和数据处理器，六轴陀螺仪将获取的数据反馈给数据处理器，由数据处理器对六轴陀螺仪获取的数据进行预处理，减少电梯控制系统的工作量，避免电梯控制系统出现超负荷现象，使得整个智能自动调节系统能够正常运行。
[0032]6、本发明的传感器检测模块可以只包括六轴陀螺仪，六轴陀螺仪将获取的数据直接发送给电梯控制系统进行数据处理，去掉了中间的数据处理器，可以提高系统响应速度，降低了硬件成本。
【附图说明】
[0033]图1为本发明实施例1的智能自动调节系统结构图。
[0034]图2为本发明实施例1的智能自动调节系统的调节原理示意图。
[0035]图3为本发明实施例2的智能自动调节系统结构图。
[0036]图4为本发明实施例3的智能自动调节系统结构图。
[0037]图5为本发明实施例4的智能自动调节系统结构图。
[0038]其中，1-电梯控制系统，2-六轴陀螺仪，3-数据处理器，4-轿厢通讯板，5-随行电缆，6-云端服务器，7-移动设备。
【具体实施方式】
[0039]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0040]实施例1:
[0041]如图1所示，本实施例的智能自动调节系统包括电梯控制系统I和传感器检测模块，所述传感器检测模块包括六轴陀螺仪2和数据处理器3，所述六轴陀螺仪2和数据处理器3设置在轿厢上，优选集成在轿厢通讯板4上，六轴陀螺仪2通过内部通讯方式、外部有线通讯方式或外部无线通讯方式与数据处理器3连接，所述数据处理器3通过轿厢通讯板4与电梯控制系统I连接，其中轿厢通讯板4与电梯控制系统I之间采用随行电缆连接。
[0042]所述六轴陀螺仪2优选采用MPU6050六轴传感器，随轿厢一起上下运行，用于实时检测轿厢的运行情况，获取轿厢的三维运动角速度数据和加速度数据(即x/y/z轴的角速度和加速度数据)，并反馈给数据处理器3;
[0043]所述数据处理器3优选采用STM32处理器，用于接收六轴陀螺仪2反馈的三维运动角速度数据和加速度数据，并对三维运动角速度数据和加速度数据进行分析，将分析得到的数据反馈给电梯控制系统；
[0044]所述电梯控制系统I，用于通过数据处理器3反馈的数据分析电梯当前运行状态，并根据电梯当前运行状态的分析结果调节电梯运行。
[0045]在本实施例中，数据处理器可以对六轴陀螺仪获取的数据进行预处理，减少电梯控制系统的工作量，避免电梯控制系统出现超负荷现象，使得整个智能自动调节系统能够正常运行。
[0046]本实施例的智能自动调节系统的调节原理如图2所示，传感器检测模块与电梯控制系统构成一个闭环控制环路，智能自动调节主要包括以下步骤:
[0047]S1、六轴陀螺仪实时检测轿厢的运行情况，获取轿厢的三维运动角速度数据和加速度数据，并反馈给数据处理器；
[0048]S2、数据处理器接收六轴陀螺仪反馈的三维运动角速度数据和加速度数据，并对三维运动角速度数据和加速度数据进行分析，将分析得到的数据反馈给电梯控制系统，具体为:
[0049]通过对角速度运算得出角度数据，通过对加速度数据运算得出速度数据，再由角速度数据、加速度数据、角度数据和速度数据运算后得出x/y/z轴的位移数据、震动峰峰值数据、A95数据和V95数据，并以约定的格式将这些数据反馈给电梯控制系统。
[0050]具体运算过程:在接收到加速度传感器的加速度数据后，将数据绘制成加速度曲线，通过该曲线确定加速度的多个峰-峰值，然后比较得出当前加速度曲线的最大峰-峰值以及A95值，对该加速度曲线进行积分可以得到速度曲线，然后比较得出当前速度曲线的最大峰-峰值以及V95值，对速度曲线再次进行积分得到位移曲线，从而可以对轿厢进行定位。当检测到加速度的峰值在某个时候超出预定的范围，则判断为故障点，通过位移曲线对轿厢进行故障点的定位，从而知道轿厢在哪里上下剧烈抖动或导轨不平整的问题。
[0051]S3、电梯控制系统通过数据处理器反馈的数据分析电梯当前运行状态，并根据电梯当前运行状态的分析结果调节电梯运行，具体为:
[0052]通过将数据处理器反馈的数据与电梯参数的额定值进行比较，即将数据处理器反馈的数据和额定值进行求差比较，判断电梯当前运行情况是否符合运行要求，即测量值与额定值的偏差是否超出预定的范围，若检测到电梯上下抖动情况超出预定范围，则自动调节电梯控制系统的PI值参数，调节电梯上下抖动的幅度，从而达到平稳状态;若检测到电梯平面抖动情况超出预定范围，则记录抖动点位置信息和抖动信息，并定位远程发送给相关部门，以进行后续的优化;其中，电梯参数的额定值是指在电梯出厂时已经设定好或在后期运行中系统不断自学习得到的参数最优值。
[0053]实施例2:
[0054]如图3所示，本实施例的数据处理器3还通过无线通讯方式与云端服务器6连接，数据处理器3的数据发送给云端服务器6，在云端服务器6对数据进行分析和存储，通过云端服务器6计算分析出更精准的数据并挖掘出更多的信息，用户或调试人员可通过云端服务器6进行运行曲线的查看，可以实现一键初始化或一键自调整功能，辅助现场人员调试，提高安装调试效率，降低人力成本。
[0055]实施例3:
[0056]如图4所示，本实施例的数据处理器3还通过有线或无线通讯方式与移动设备7连接，如果移动设备7是用户或调试人员的移动设备，用户或调试人员可通过该移动设备进行运行曲线的查看，可以实现一键初始化或一键自调整功能，辅助现场人员调试，提高安装调试效率，降低人力成本;如果移动设备7是现场人员的移动设备，现场人员可直接查看电梯运行数据并调整相关控制参数。
[0057]在本实施例中，移动设备可以为智能手机、PDA手持终端、平板电脑等。
[0058]实施例4:
[0059]如图5所示，本实施例的智能自动调节系统包括电梯控制系统I和传感器检测模块，所述传感器检测模块包括六轴陀螺仪2，所述六轴陀螺仪2设置在轿厢上，优选集成在轿厢通讯板4上，六轴陀螺仪2通过轿厢通讯板4与电梯控制系统I连接，其中轿厢通讯板4与电梯控制系统I之间采用随行电缆连接。
[0060]所述六轴陀螺仪2，用于实时检测轿厢的运行情况，获取轿厢的三维运动角速度数据和加速度数据，并反馈给电梯控制系统；
[0061 ]所述电梯控制系统I，用于接收六轴陀螺仪2反馈的三维运动角速度数据和加速度数据，并对三维运动角速度数据和加速度数据进行分析，通过分析得到的数据进一步分析当前的电梯运行状态，并根据电梯运行状态的分析结果调节电梯运行。
[0062]在本实施例中，六轴陀螺仪将获取的数据直接发送给电梯控制系统进行数据处理，去掉了中间的数据处理器，可以提高系统响应速度，降低了硬件成本。
[0063]综上所述，本发明可以采用集成化的方式，无需调试人员携带额外的专用设备，降低了安装调试时的调试成本;弥补了在平常使用期间没有电梯实时运行曲线数据的行业数据空白，通过长期的实时数据积累为技术突破做铺垫;根据实时反馈的监视数据进行相应控制，提升电梯运行稳定性和安全性，提升电梯控制系统的智能化程度;不断实时自动优化电梯运行状态，提升用户体验效果和设备安全性。
[0064]以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利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专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。
【主权项】
1.一种基于传感器的智能自动调节系统，包括电梯控制系统，其特征在于:所述智能自动调节系统还包括传感器检测模块，所述传感器检测模块包括六轴陀螺仪和数据处理器，所述六轴陀螺仪和数据处理器设置在轿厢上，六轴陀螺仪、数据处理器和电梯控制系统依次连接； 所述六轴陀螺仪，用于实时检测轿厢的运行情况，获取轿厢的三维运动角速度数据和加速度数据，并反馈给数据处理器； 所述数据处理器，用于接收六轴陀螺仪反馈的三维运动角速度数据和加速度数据，并对三维运动角速度数据和加速度数据进行分析，将分析得到的数据反馈给电梯控制系统； 所述电梯控制系统，用于通过数据处理器反馈的数据分析电梯当前运行状态，并根据电梯当前运行状态的分析结果调节电梯运行。2.根据权利要求1所述的一种基于传感器的智能自动调节系统，其特征在于:所述数据处理器还通过无线通讯方式与云端服务器连接。3.根据权利要求1所述的一种基于传感器的智能自动调节系统，其特征在于:所述数据处理器还通过有线或无线通讯方式与移动设备连接。4.根据权利要求1所述的一种基于传感器的智能自动调节系统，其特征在于:所述六轴陀螺仪和数据处理器集成在轿厢通讯板上，所述数据处理器通过轿厢通讯板与电梯控制系统连接。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于传感器的智能自动调节系统，其特征在于:所述六轴陀螺仪通过内部通讯方式、外部有线通讯方式或外部无线通讯方式与数据处理器连接。6.—种基于传感器的智能自动调节系统，包括电梯控制系统，其特征在于:所述智能自动调节系统还包括传感器检测模块，所述传感器检测模块包括六轴陀螺仪，所述六轴陀螺仪设置在轿厢上，并与电梯控制系统连接； 所述六轴陀螺仪，用于实时检测轿厢的运行情况，获取轿厢的三维运动角速度数据和加速度数据，并反馈给电梯控制系统； 所述电梯控制系统，用于接收六轴陀螺仪反馈的三维运动角速度数据和加速度数据，并对三维运动角速度数据和加速度数据进行分析，通过分析得到的数据进一步分析当前的电梯运行状态，并根据电梯运行状态的分析结果调节电梯运行。7.根据权利要求6所述的一种基于传感器的智能自动调节系统，其特征在于:所述六轴陀螺仪集成在轿厢通讯板上，所述六轴陀螺仪通过轿厢通讯板与电梯控制系统连接。8.一种基于传感器的智能自动调节方法，其特征在于:所述方法包括:将传感器检测模块的六轴陀螺仪和数据处理器设置在轿厢上，六轴陀螺仪实时检测轿厢的运行情况，获取轿厢的三维运动角速度数据和加速度数据，并反馈给数据处理器;数据处理器接收六轴陀螺仪反馈的三维运动角速度数据和加速度数据，并对三维运动角速度数据和加速度数据进行分析，将分析得到的数据反馈给电梯控制系统；电梯控制系统通过数据处理器反馈的数据分析电梯当前运行状态，并根据电梯当前运行状态的分析结果调节电梯运行。9.根据权利要求8所述的一种基于传感器的智能自动调节方法，其特征在于:所述对三维运动角速度数据和加速度数据进行分析，将分析得到的数据反馈给电梯控制系统，具体为: 通过对角速度运算得出角度数据，通过对加速度数据运算得出速度数据，再由角速度数据、加速度数据、角度数据和速度数据运算后得出χ/y/z轴的位移数据、震动峰峰值数据、A95数据和V95数据，并以约定的格式将这些数据反馈给电梯控制系统。10.根据权利要求8所述的一种基于传感器的智能自动调节方法，其特征在于:所述通过数据处理器反馈的数据分析当前的电梯运行状态，并根据电梯运行状态的分析结果调节电梯运行，具体为: 通过将数据处理器反馈的数据与电梯参数的额定值进行比较，判断电梯当前运行情况是否符合运行要求，若检测到电梯上下抖动情况超出预定范围，则自动调节电梯控制系统的PI值参数，调节电梯上下抖动的幅度，从而达到平稳状态;若检测到电梯平面抖动情况超出预定范围，则记录抖动点位置信息和抖动信息，并定位远程发送给相关部门，以进行后续的优化;其中，电梯参数的额定值是指在电梯出厂时已经设定好或在后期运行中系统不断自学习得到的参数最优值。
【文档编号】B66B5/00GK105923475SQ201610463776
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】林穗贤, 聂益波, 黎庆发, 邝庚廉, 何智超
【申请人】广州广日电梯工业有限公司