利用电梯行车记录大数据来作电梯安全诊断系统及方法与流程

本发明有关一种利用电梯行车记录大数据来作电梯安全诊断系统及方法，尤指一种可以作为电梯诊断、维护责任厘清依据及保养零件更换依据的电梯行车记录技术。

背景技术：

按，电梯控制的技术早期多半采用继电器及plc的技术，因为许多功能增加目前多半采用微电脑控制，并通过传输技术将各个控制单元串连起来，并将一些电梯控制需要的规则一般是以安全的角度去考量，因为讲求快速又加入了fpga的技术，使整个控制变的非常复杂，致使一般前线保养的技术人员是很难理解的，所以就有了一些灯号故障码等技术供维修人员检视使用。目前因为产业竞争的关系，人员训练不足加上零主件品质不良，设计考量不足，以致造成许多严重的电梯公安意外事件发生。

近年来，电梯重大意外事故时有所闻，此类的电梯意外事故原因，大多以钢索于槽轮打滑以及刹车制动器失灵等类型事故较为常见。由于已知电梯设备并无电梯运行记录与模拟重现电梯运行过程的机能设置，所以会产生以下的缺失：

1.当电梯意外事故发生时，由于无法重现意外事故发生时段的电梯运行记录，所以无法有效厘清电梯维护责任的归属，而且仅能依据维修人员自身的维修记录来判断发生电梯意外事故的原因为何，因而增加无谓的检测维修时的工时成本。

2.由于无法由使用数据记录来监控即将发生异常或故障的原因，以致在电梯保养维修作业中，仅能依靠零件使用寿命、维修记录或是目视等方式作为更换或维修的依据，因而较容易发生人为误判所致的电梯故障情事，甚至引发重大的电梯意外伤亡事故。

3.一般保养技术人员仅能由诊断装置来诊断电梯的各个电气单元的时序讯号以及故障码，因此故障诊断便成为一件困难的事情，万一电梯门无法开启则无法入内进行故障诊断，因而造成电梯故障诊断维修上的不便与困扰。

由上述得知，已知电梯技术确实未臻完善，仍有再改善的必要性，因此如何研发出一套具备电梯运行记录、模拟重现电梯运行过程及使用数据记录的电梯技术，实已成相关技术领域业者所急欲解决的问题及挑战。

技术实现要素：

由于已知电梯设备无法建构出一套具备电梯运行事件记录与模拟重现电梯运行过程的技术架构，以致会增加无谓的检测维修的工时成本，因而造成电梯诊断分析不易的缺失产生；有鉴于此，经本发明人努力研发之下，终于研发出一套可以改善已知技术缺失的本发明。

本发明主要目的在于提供一种利用电梯行车记录大数据来作电梯安全诊断系统及方法，本发明是针对现有电梯设备的灯号及故障码的不足作了一个易又可精确判断故障点的有效解决技术方案，主要是由模拟显示界面重现所需时间轴的电梯运行记录，以将电梯操作过程、运行过程；或是故障发生过程予以具体的重现，再以使用数据显示界面来统计及显示各电气单元的使用次数、旅程或故障次数，因而可以通过电梯运行记录及使用数据记录来作为电梯诊断、维护责任厘清及零件保养更换的依据，以降低电梯故障的机率，进而提升电梯乘坐的安全性。达成主要目的的技术手段，系统包括行车记录单元及信息装置。行车记录单元与电梯设备的机电控制单元讯号连结，机电控制单元依据复数电气单元的时序讯号而运算出电梯运行动态事件讯息。行车记录单元依序将电梯运行动态事件讯息以档案形式记录为电梯运行记录，并将各电气单元的使用次数、旅程；或故障次数依序记录为使用数据记录。信息装置内建有行车记录播放模块，并以资讯传输模块接收电梯运行记录及使用数据记录，行车记录播放模块执行时，则将电梯运行记录转换成可于显示屏显示的模拟显示界面，并以模拟显示界面重现所需时间轴的电梯设备的操作过程、运行过程；或是故障发生过程，再以使用数据显示界面来统计及显示各电气单元的使用次数、旅程或故障次数。

进一步的，

所述电梯运行记录选自车厢运行、操作灯号、异常故障以及电源状态的其中至少两种记录；所述车厢运行记录包含开关组状态、车厢上行、车厢下行、停车、休息中、减速、加速、速度、车厢载重、刹车、抵达层站、电梯门开启以及电梯门关闭等记录。

所述机电控制单元依据复数位于各层站的开关组、操作界面以及旋转编码器所提供的时序讯号运算出所述电梯运行动态事件讯息。

所述电气单元选自开关组、操作界面、旋转编码器、刹车制动电磁阀、刹车制动继电器、卷扬机马达、限速器以及终点开关组的其中至少三种；该开关组包含平层开关组及电梯门开关组；该操作界面包含层站按钮、层站显示屏、车厢操作按钮以及车厢显示屏。

所述行车记录播放模块包含一管制监控模块，该管制监控模块设定有各电气单元的预设使用次数值、预设旅程值或是预设故障次数值，当其中至少一个电气单元达到预设使用次数值、预设旅程值或是预设故障次数值时，通过所述使用数据显示界面发出更换或保养维修的警示资讯。

所述模拟显示界面包含一用以显示车厢运行动态的文字资讯的车厢运行文字显示界面、一用以显示车厢运行动态的车厢运行动态模拟显示界面、一用以显示车厢楼层选择钮动态的车厢楼层选择钮模拟显示界面、一用以显示层站按钮动态的层站按钮模拟显示界面、一用以显示电梯运行程式码的程式码显示界面，及一用以显示各电气单元动态的电气单元动态显示界面。

所述模拟显示界面还包含一播放控制界面，该播放控制界面包含一播放钮、一倒转钮、一快转钮、一暂停钮、一停止钮、一时间输入界面以及一时间轴控制界面。

所述行车记录单元包含一网路通讯模块，该网路通讯模块用以将所述电梯运行记录及使用数据记录传输至一网路伺服模块，以供远端的使用者以所述信息装置下载所述电梯运行事件资讯。

利用电梯行车记录大数据来作电梯安全诊断方法，包括：

提供一行车记录单元及一信息装置；

将该行车记录单元与电梯设备的一机电控制单元讯号连结，该机电控制单元依据该电梯设备的复数个电气单元所提供的时序讯号而运算出电梯运行动态事件讯息；该行车记录单元沿着时间轴而依序将该电梯运行动态事件讯息以档案形式记录为电梯运行记录，并分别将各该电气单元的使用次数、旅程；或故障次数记录为使用数据记录；及

于该信息装置内建有一行车记录播放模块，该信息装置以一资讯传输模块接收该电梯运行记录及该使用数据记录，该行车记录播放模块执行时，则将该电梯运行记录转换成一于该信息装置的一显示屏显示的模拟显示界面，并以该模拟显示界面来重现所记录时间轴的该电梯设备的操作过程、运行过程；或是故障发生过程，再以一使用数据显示界面来统计及显示各电气单元的使用次数、旅程或故障次数。

所述电梯运行记录选自车厢运行、操作灯号、异常故障以及电源状态的其中至少两种记录；所述车厢运行记录包含电梯车厢所处楼层位置、车厢门开合动作及开关组状态等记录。

附图说明

图1是本发明一种实施例的功能方块示意图。

图2是本发明另一种实施例的功能方块示意图。

图3是本发明一种实施例的实施示意图。

图4是本发明另一种实施例的实施示意图。

图5是本发明模拟显示界面的具体实施示意图。

图6是本发明使用数据显示界面的具体实施示意图。

具体实施方式

为让贵审查委员能进一步了解本发明整体的技术特征与达成本发明目的的技术手段，兹以具体实施例并配合附图加以详细说明如下：

请参看图1～3及图5所示为本发明的基本实施例，系统包括行车记录单元10及信息装置20等技术特征。行车记录单元10与电梯设备30的机电控制单元31讯号连结，机电控制单元31依据电梯设备30的复数个电气单元32所提供的时序讯号而运算出电梯运行动态事件讯息。行车记录单元10沿着时间轴而依序将电梯运行动态事件讯息以档案形式记录为电梯运行记录，并将各电气单元32的使用次数、旅程；或故障次数依序记录为使用数据记录。信息装置20(如电脑、智能型手机或是平板电脑)内建有一行车记录播放模块，信息装置20是以一资讯传输模块14接收电梯运行记录及使用数据记录。当行车记录播放模块执行时，则将电梯运行记录转换成一可于信息装置20的显示屏21显示的模拟显示界面210，并以模拟显示界面210来重现所记录时间轴的电梯设备30的操作过程、运行过程；或是故障发生过程；除此之外，另以使用数据显示界面211来统计及显示各电气单元32的使用次数、旅程或故障次数，于此，得以电梯运行记录及使用数据记录作为电梯诊断、维护责任厘清及零件保养更换的依据。

于一种具体实施例中，电梯运行记录可以是车厢运行、操作灯号、异常故障；或是电源状态等记录；具体而言，上述车厢运行记录包含开关组状态、车厢上行、车厢下行、停车、休息中(即待机)、减速、加速、速度、车厢载重、刹车、抵达层站、车厢门开启、车厢门关闭、层站门开启及层站门关闭等记录。至于操作灯号则包括车厢操作及各层站操作等记录。又，上述速度记录指车厢上行或下行速度而言，除了记录速度资讯之外，当速度异常时则会将速度异常资讯予以记录，假设速度值超出预设警告值时，则输出速度故障资讯，并予以记录；此外，车厢载重资讯可以是车厢超载资讯、车厢满载资讯、车厢空载资讯或是车厢载重值等，假设车厢载重值超出载重警告值时则输出载重警告资讯，并予以记录。

再者，机电控制单元31依据复数个开关组320、操作界面321以及旋转编码器322所提供的时序讯号而运算出电梯运行动态事件讯息。而上述电气单元32可以是开关组320、操作界面321、旋转编码器322、刹车制动电磁阀323、刹车制动继电器324、卷扬机马达325、限速器326以及终点开关组327。具体而言，如图1、2所示的开关组320包含平层开关组320a及电梯门开关组320b。操作界面321则包含各层站按钮321a、各层站显示屏321b、车厢操作按钮321c以及车厢显示屏321d等。

请参看图6所示的实施例中，行车记录播放模块包含一管制监控模块22，此管制监控模块22设定有各电气单元32的预设使用次数值、预设旅程值或是预设故障次数值，当其中至少一个电气单元32达到预设使用次数值、预设旅程值或是预设故障次数值时，则通过使用数据显示界面211发出更换或保养维修的警示资讯，于此，即可达到实现监控电气单元32的使用次数、旅程值及故障次数的目的。

请参看图1所示的实施例中，本发明可以在电梯设备30出厂之前，即将上述行车记录单元10直接整合于机电控制单元31中上述行车记录单元10可以是硬盘、便携式存储盘(如优盘)或是可供记忆卡插接的读卡机；除此之外，请参看图2所示的实施例中，本发明亦可针对现行的电梯设备30进行加装，故于本实施例中，本发明行车记录单元10包含一讯号处理模块11，及一记忆模块12等技术特征，讯号处理模块11以讯号传输模块13(如usb讯号传输模块、rs-232讯号传输模块、rs-485讯号传输模块或是canbus讯号传输模块)与机电控制单元31讯号连结，使讯号处理模块11得以接收机电控制单元31所输出的电梯运行记录及使用数据记录，并写入于记忆模块12(如硬盘、便携式存储盘、读卡机与记忆卡的组合等)。此外，再请参看图4所示的实施例中，行车记录单元10还包含一与讯号处理模块11电性连接的网路通讯模块15(如网路介面卡或是无线路由器与数据机的组合)，网路通讯模块15用以将电梯运行事件记录及使用数据记录通过网际网路而传输至一网路伺服模块16中，以做进一步的资讯管理与监控，于此，即可供远端使用者(如电梯维修员)以信息装置20下载电梯运行记录。

再者，信息装置20(如电脑、智能型手机或是平板电脑)内建有一行车记录播放模块，且信息装置20以资讯传输模块14来接收行车记录单元10所提供的电梯运行记录与使用数据记录。请参看图3所示的实施例中，资讯传输模块14为一种sd读卡机或usb插槽，以供sd卡或便携式存储盘插入而讯号连结；再请参看图4所示的实施例中，资讯传输模块14则为一种网路传输技术，例如网际网路与网路数据机的组合；或是行动通讯网路与行动通讯芯片的组合。

请参看图5所示的实施例中，模拟显示界面210包含一用以显示车厢运行动态的文字资讯的车厢运行文字显示界面210a、一用以显示车厢运行动态的车厢运行动态模拟显示界面210b、一用以显示车厢楼层选择钮动态的车厢楼层选择钮模拟显示界面210c、一用以显示层站按钮动态的层站按钮模拟显示界面210d、一用以显示电梯运行程式码(包含故障码)的程式码显示界面210e，及一用以显示各电气单元32动态的电气单元动态显示界面210f。

进一步而言，当行车记录播放模块执行时，则于信息装置20的显示屏21显示一模拟显示界面210，并通过模拟显示界面210重现所需时间轴的电梯运行事件记录。如图5所示的模拟显示界面210中，车厢运行动态模拟显示界面210b位于图5的右侧半部，车厢运行动态模拟显示界面210b显示『3』的区域代表为所处层站为3楼，箭头朝下则代表车厢处于下行的状态；车厢楼层选择钮模拟显示界面210c(即1～4的楼层选择钮，『1』楼层选择钮灯亮代表所选择的目标层站为1楼)位于图5右侧下半部；层站按钮模拟显示界面210d则位于车厢楼层选择钮模拟显示界面210c的两侧(右侧为朝上箭头；左侧为朝下箭头，当箭头灯亮则代表该楼层之层站有人按压叫车按钮)；再请参看图5所示的车厢运行文字显示界面210a位于图5左半部的上方位置，其中，第一行显示有：『下午03:17:05向下高速行走』；接着，第二行显示有：『下午03:17:10向下行走减速中』；紧接着，第三行显示有：『下午03:17:13向下低速行走』；下午03:17:17开门中；除此之外，车厢运行文字显示界面210a亦可显示：『03:17:25水平归位失败故障』、『03:17:35内门或外门跳脱故障』、『03:17:50刹车动作确认开关故障』以及『03:17:56开门器开门或关门过载警告』等的异常故障资讯。再请参看图5位于车厢运行文字显示界面210a下方则为程式码显示界面210e，程式码显示界面210e可对应每一时段车厢的运行事件而显示不同的程式码。

再请参看图5所示位于程式码显示界面210e下方为电气单元动态显示界面210f，其中，m1、m2点亮时，代表刹车制动继电器作动；bk点亮时代表刹车制动电磁阀作动；v1、v2、v3点亮时代表车厢的速度变化；接着，在下方由左至右第一列显示有『ulv』状态图，代表车厢处于上行状态，当车厢处于上行状态时『ulv』状态图则会点亮或闪烁；位于『ulv』状态图下方显示有『dlv』状态图，代表车厢处于下行状态，当车厢处于下行状态时『dlv』状态图则会点亮或闪烁；接着，第二列四个状态图依序代表上行终点开关、上行强减开关、下行终点开关及下行强减开关的状态图，当车厢经过上述开关时，该开关则会点亮或闪烁，以供人员或以程式的方式辨识比对是否为异常或故障；紧接着，第三列中的『emg』状态图，代表车厢电源回路是否跳脱，当线段连接时则代表未跳脱，当线段断开时则代表电源回路已跳脱；第四列三个状态图代表上行故障、故障及下行故障显示；第七列三个状态图依序代表车厢遭雷击、车厢淹水以及车厢发生火警；最后一行由左至右四个状态图代表车厢门及层站门开合状态；最后一行由右至左四个状态图代表车厢的荷重开关组状态，用以显示车厢载重资讯(如车厢载重值、车厢满载、车厢超载以及车厢空载等资讯)。

请参看图5所示的模拟显示界面210包含一播放控制界面210g，播放控制界面210g包含一播放钮210g1、一暂停钮210g2、一时间输入界面210g3以及一时间轴控制界面210g4，于此，即可输送或调整所需的时间轴的输入控制的目的。另外，播放控制界面210g除了包含上述界面之外，亦可包含一倒转钮、一快转钮以及播放速度控制界面(如显示包含快、中、慢等框格供使用者框选)。

通过上述具体实施例的详细说明，本发明确实具有下列的特点：

1.本发明主要是利用电梯行车记录大数据来作为电梯安全的诊断，而且是针对现有电梯设备的灯号及故障码的不足而提供了一个易又可精确判断故障点的有效解决技术方案。

2.本发明可由模拟显示界面重现所需时间轴的电梯运行记录，以将电梯操作过程、运行过程；或是故障发生过程予以具体的重现，再以使用数据显示界面来统计及显示各电气单元的使用次数、旅程或故障次数，因而可通过电梯运行记录及使用数据记录作为电梯诊断、维护责任厘清及零件保养更换的依据，以降低电梯故障的机率，进而提升电梯乘坐的安全性。

3.当电梯意外事故发生时可以重现意外事故发生时段的电梯运行记录，所以可以有效厘清电梯维护责任的归属，并可容易地判断发生电梯意外事故的原因为何，因而得以缩短电梯诊断与检测维修的工时成本。

以上所述，仅为本发明的可行实施例，并非用以限定本发明的专利范围，凡举依据下列请求项所述的内容、特征以及其精神而为之其他变化的等效实施，皆应包含于本发明的专利范围内。本发明所具体界定于权利要求项的结构特征，未见于同类物品，且具实用性与进步性，已符合发明专利要件，爰依法具文提出申请，谨请钧局依法核予专利，以维护本申请人合法权益。