一种电梯井道三维扫描重构及形变动态监测系统

本发明涉及电梯井道动态安全监测，特别涉及一种电梯井道三维扫描重构及形变动态监测系统。

背景技术：

1、根据第7次人口普查，我国人口数量为14.1亿，其中，城镇人口数量超过9亿。这也就意味着城市空间资源更加紧张，在大中型城市土地资源有限的情况下，国家则会出台相关政策大力推进城市地区高层建筑的发展，而曳引式驱动电梯作为城市高层楼宇发展的重要垂直交通工具的需求也将进一步加大。但国内高层建筑的电梯运行环境相对较差，电梯井道内空间狭窄导致电梯机构整个系统的故障检测、维修作业十分困难。同时，电梯关键部件的使用情况也不易被实时监测，电梯故障引发的伤亡事故仍高频发生，严重影响着人们的人身安全，因此，对电梯运行状态的实时监测已成为现代发展的重要课题。

2、在现有电梯井道动态监测技术中，传统电梯井道壁测距技术操作复杂、携带不便，且监测有局限性；双目视觉技术虽然精度很高，但需要高精度定位系统，实施困难、造价高昂；虚拟仿真技术仅能对理想情况进行分析，无法应用于实际井道中；上述现有监测方法均存在相应不足之处。

3、因此，有必要设计一种电梯井道三维扫描重构及形变动态监测系统，以解决现有动态监测设备存在的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种电梯井道三维扫描重构及形变动态监测系统。通过采用由上下两三维扫描仪组成的三维扫描系统，实现对电梯井道三维数据模型的实时重构；通过采用振动传感器的形变监测系统，实现对电梯导轨形变的动态监测；通过采用安装在曳引机输出端口的转速传感器，实现对电梯运行速度的测量。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种电梯井道三维扫描重构及形变动态监测系统，包含电梯轿厢设备、三维扫描系统6、形变监测系统7及数据传输系统8；

4、所述电梯轿厢设备为曳引式电梯轿厢1及其附属结构，附属结构具体包括电梯导靴5和曳引装置，为所述三维扫描系统以及形变监测系统的安装基座；所述曳引装置，包括电梯曳引绳4和电梯曳引机2，所述电梯曳引绳4一端与曳引式电梯轿厢1相连接，另一端套在电梯曳引机2输出端，与电梯曳引机2相连接，将电梯曳引机输出的动力转化成电梯轿厢的上下运动，所述电梯导靴5通过螺栓固定在轿厢底部；

5、所述三维扫描系统6安装于所述电梯轿厢设备上，具体包括三维扫描装置、纵向振动监测装置g及运行速度传感器；其中所述三维扫描装置包含三维激光雷达12、安装支架13及数据传输模块d14；所述三维激光雷达12有两组，分别安装于所述安装支架13，所述安装支架13分别固定于电梯轿厢1顶部及底部中心处，所述数据传输模块d14通过接线与数据采集箱16有线连接；所述纵向振动监测装置g包含振动传感器b15及数据传输模块e19，安装于电梯轿厢1顶部，所述数据传输模块e19通过接线与数据采集箱16有线连接；所述运行速度传感器安装于电梯曳引机2的减速器输出端；

6、所述运行速度传感器为转速传感器17；所述转速传感器通过接线与网络基站18相连通。

7、所述形变监测系统7安装于所述电梯导靴5处，具体包括纵向振动监测装置h及横向振动监测装置；其中所述纵向振动监测装置h与横向振动监测装置分别按监测电梯运行方向以及监测电梯运行垂直方向放置；所述纵向振动监测装置h包含振动传感器c10及数据传输模块f11，所述横向振动监测装置包含振动传感器a9及数据传输模块f11；上述数据传输模块f11通过接线与数据采集箱有线连接。

8、所述数据传输系统8安装于所述电梯轿厢设备，具体包括数据采集箱16及网络基站18；其中所述数据采集箱16安装于电梯轿厢1顶部，收集所有安装于电梯轿厢上测量设备的数据，并将数据通过无线传输方式传输至网络基站18，进而传输回监控计算主机。

9、所述三维激光扫描仪，振动传感器a9、b15、c10分别通过数据传输模块d14、e19、f11与所述数据采集箱16连接，系统内转速传感器17直接与网络基站18相连接，通过网络基站18将所有采集数据传输回监控计算主机处。

10、本发明的有益效果：

11、本发明为一种电梯井道三维扫描重构及形变动态监测系统。通过采用由上下两部三维激光扫描仪组成的三维扫描系统，实现对电梯井道三维数据模型的实时重构；通过采用振动传感器的形变监测系统，实现对电梯导轨形变的动态监测；通过采用安装在曳引机输出端口的转速传感器，实现对电梯运行速度的测量；通过上述监测系统，建立电梯井道环境的实时动态分析系统，实现对电梯井道的精准监测和快速反应。

技术特征：

1.一种电梯井道三维扫描重构及形变动态监测系统，其特征在于，包含电梯轿厢设备、三维扫描系统6、形变监测系统7及数据传输系统8；

2.根据权利要求1所述的一种电梯井道三维扫描重构及形变动态监测系统，其特征在于，所述运行速度传感器为转速传感器17；所述转速传感器通过接线与网络基站18相连通。

3.根据权利要求1所述的一种电梯井道三维扫描重构及形变动态监测系统，其特征在于，所述三维激光扫描仪，振动传感器a9、b15、c10分别通过数据传输模块d14、e19、f11与所述数据采集箱16连接，系统内转速传感器17直接与网络基站18相连接，通过网络基站18将所有采集数据传输回监控计算主机处。

技术总结
本发明提供一种电梯井道三维扫描重构及形变动态监测系统，涉及电梯井道动态安全监测技术领域。本发明通过采用由上下两部三维扫描仪组成的三维扫描系统，实现对电梯井道三维数据模型的实时重构；通过采用振动传感器的形变监测系统，实现对电梯导轨形变的动态监测；通过采用安装在曳引机输出端口的转速传感器，实现对电梯运行速度的测量；为电梯安全运行及风险监控提供数据参考。

技术研发人员：顾颉颖,田莹,谭天衍,刘伟,刘峻铭,张润鑫,孙常亮,刘海滨,冯辉,谢飞,王海舰,曹正强
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21