本发明涉及电梯,尤其涉及电梯动力设备故障检测方法、电梯动力设备故障检测装置以及电梯系统。
背景技术:
1、在电梯系统中,通常设置有诸如曳引机等设备用来为电梯运行提供驱动力。此类电梯动力设备的运行状况,不仅会影响到电梯的正常安全运行,而且可能涉及到乘客的人身安全、设备损害等方面。
2、目前,电梯动力设备中的轴承问题受到了较多关注,人们已提供了一些针对轴承性能进行诊断和监测的相应技术,例如通过在设备中专门配置一个或多个振动传感器,以便能在线监测轴承的工作性能状况,及时预测轴承可能出现的故障、损坏等不利情形,从而保障动力设备以及电梯系统的安全运行。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了电梯动力设备故障检测方法、电梯动力设备故障检测装置以及电梯系统,从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述这些问题和其他方面的问题中的一个或多个。
2、首先,根据本发明的一个方面,提供了一种电梯动力设备故障检测方法,包括步骤:
3、获取电梯动力设备中驱动件的运行速度数据,并将其中与电梯处于第一速度下且预设时长内时所对应的运行速度数据作为目标数据;
4、根据所述目标数据,计算得到加速度的时域信号数据;
5、根据所述时域信号数据,通过转换得到加速度的频域信号数据;以及
6、将所述频域信号数据中形成波形尖峰的尖峰频率与电梯动力设备的特性频率进行比较,并在检测到所述尖峰频率中存在至少一个第一频率时,则判定所述电梯动力设备存在故障,所述第一频率与所述特性频率中的一个频率相匹配且幅值超过预设的阈值。
7、在根据本发明的电梯动力设备故障检测方法中,可选地,还包括步骤:
8、在检测到所述尖峰频率中存在所述第一频率后,获取所述驱动件在电梯处于第二速度下且所述预设时长时所对应的运行速度数据作为目标数据,所述第二速度不同于所述第一速度;
9、根据所获取的目标数据,计算得到加速度的时域信号数据;
10、根据所得到的时域信号数据,通过转换得到加速度的频域信号数据;以及
11、将所得到的频域信号数据中形成波形尖峰的尖峰频率与所述第一频率进行比较,并在检测到所述尖峰频率中存在第二频率时,则判定所述电梯动力设备存在故障,所述第二频率与所述第一频率二者频率相同,且二者幅值之间比值等于所述第二速度与所述第一速度之间比值。
12、在根据本发明的电梯动力设备故障检测方法中,可选地,所述第二速度小于所述第一速度,并且/或者所述预设时长的范围是1-60秒。
13、在根据本发明的电梯动力设备故障检测方法中,可选地,通过与所述驱动件相关联的编码器来获取所述驱动件的运行速度数据。
14、在根据本发明的电梯动力设备故障检测方法中,可选地,所述编码器的采样频率设置成至少是所述特性频率的两倍,并且所述编码器的记录时长设置成至少是所述特性频率倒数的两倍。
15、在根据本发明的电梯动力设备故障检测方法中,可选地,根据所述目标数据进行微分计算来得到所述时域信号数据,并且/或者根据所述时域信号数据进行快速傅里叶变换来得到所述频域信号数据。
16、在根据本发明的电梯动力设备故障检测方法中,可选地,还包括步骤:在判定所述电梯动力设备存在故障后,输出报告信息和/或控制电梯停止运行。
17、在根据本发明的电梯动力设备故障检测方法中,可选地,将所述报告信息输送至电梯的本地管理系统、云端服务器和/或用户端,所述用户端包括用户的移动通信终端。
18、在根据本发明的电梯动力设备故障检测方法中,可选地,所述驱动件包括电机,所述特性频率包括电机中位于定子侧的轴承滚动体固有频率、轴承滚动体故障特征频率、轴承外圈故障特征频率和轴承内圈故障特征频率,电机中位于电梯制动器侧的轴承滚动体固有频率、轴承滚动体故障特征频率、轴承外圈故障特征频率和轴承内圈故障特征频率,电机固有的机械旋转频率、电气频率、电机极频率和电机定子槽频率。
19、其次,根据本发明的另一方面,还提供了一种电梯动力设备故障检测装置,其包括处理器,所述处理器设置成执行以下步骤:
20、获取电梯动力设备中驱动件的运行速度数据,并将其中与电梯处于第一速度下且预设时长内时所对应的运行速度数据作为目标数据;
21、根据所述目标数据,计算得到加速度的时域信号数据;
22、根据所述时域信号数据,通过转换得到加速度的频域信号数据;以及
23、将所述频域信号数据中形成波形尖峰的尖峰频率与电梯动力设备的特性频率进行比较,并在检测到所述尖峰频率中存在至少一个第一频率时,则判定所述电梯动力设备存在故障,所述第一频率与所述特性频率中的一个频率相匹配且幅值超过预设的阈值。
24、在根据本发明的电梯动力设备故障检测装置中,可选地,所述处理器还设置成执行以下步骤:
25、在检测到所述尖峰频率中存在所述第一频率后,获取所述驱动件在电梯处于第二速度下且所述预设时长时所对应的运行速度数据作为目标数据,所述第二速度不同于所述第一速度;
26、根据所获取的目标数据,计算得到加速度的时域信号数据;
27、根据所得到的时域信号数据,通过转换得到加速度的频域信号数据;以及
28、将所得到的频域信号数据中形成波形尖峰的尖峰频率与所述第一频率进行比较,并在检测到所述尖峰频率中存在第二频率时,则判定所述电梯动力设备存在故障,所述第二频率与所述第一频率二者频率相同,且二者幅值之间比值等于所述第二速度与所述第一速度之间比值。
29、在根据本发明的电梯动力设备故障检测装置中,可选地,所述第二速度小于所述第一速度,并且/或者所述预设时长的范围是1-60秒。
30、在根据本发明的电梯动力设备故障检测装置中,可选地,所述处理器设置在与所述驱动件相关联的编码器中,或者设置在与所述编码器和/或电梯控制器相连的设备,所述设备从所述编码器和/或所述电梯控制器获取所述驱动件的运行速度数据和/或电梯的运行速度数据。
31、在根据本发明的电梯动力设备故障检测装置中,可选地,所述编码器的采样频率设置成至少是所述特性频率的两倍,并且所述编码器的记录时长设置成至少是所述特性频率倒数的两倍。
32、在根据本发明的电梯动力设备故障检测装置中,可选地,所述处理器设置成:根据所述目标数据进行微分计算来得到所述时域信号数据,并且/或者根据所述时域信号数据进行快速傅里叶变换来得到所述频域信号数据。
33、在根据本发明的电梯动力设备故障检测装置中,可选地,所述处理器还设置成:在判定所述电梯动力设备存在故障后,输出报告信息和/或控制电梯停止运行。
34、在根据本发明的电梯动力设备故障检测装置中,可选地,所述报告信息被输送至电梯的本地管理系统、云端服务器和/或用户端,所述用户端包括用户的移动通信终端。
35、在根据本发明的电梯动力设备故障检测装置中,可选地,所述驱动件包括电机,所述特性频率包括电机中位于定子侧的轴承滚动体固有频率、轴承滚动体故障特征频率、轴承外圈故障特征频率和轴承内圈故障特征频率,电机中位于电梯制动器侧的轴承滚动体固有频率、轴承滚动体故障特征频率、轴承外圈故障特征频率和轴承内圈故障特征频率,电机固有的机械旋转频率、电气频率、电机极频率和电机定子槽频率。
36、此外,根据本发明的又一个方面,还提供了一种电梯系统,所述电梯系统包括如以上任一项所述的电梯动力设备故障检测装置。
37、从与附图相结合的以下详细描述中,将会清楚地理解根据本发明的各技术方案的原理、特点、特征以及优点等。例如,本发明创新性地提出了“无传感器”的技术方案,即通过充分挖掘并利用电梯系统中的原有配置,可以对电梯动力设备进行及时、可靠且准确的在线故障检测,能有效降低现场维护费用并提高工作效率,其应用成本低、适用范围广并且能自动化操作,非常有利于保障电梯安全运行,同时降低运营维护费用,增强电梯产品的实用性和竞争力。
38、