基于外接物联网的电梯井道监测系统的制作方法

本发明涉及监测，特别是涉及基于外接物联网的电梯井道监测系统。

背景技术：

1、目前，在特种设备检测领域，电梯的检测工作非常重要，当前电梯检测通常采用人工检测的方法，采用电子动态检测的方式也仅利用检测装置，将检测结果发送至控制中心计算机进行判断的局域网络系统，这些方法速度较慢，成本高，并且检测效果并不理想，通过局域网络进行数据比对所采取的数据也仅为之前工作人员人工采集部分数据，数据样本较少，适用范围小，并且可能由于数据涵盖面窄，导致检测结果不佳，无法对电梯运行过程井道的状态进行实时监测，存在由于监测不足而带来安全事故的可能性。

2、因此，有必要设计一种更好的检测技术，有效对电梯运行过程中井道情况进行实时监测，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供基于外接物联网的电梯井道监测系统，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现电梯井道情况的实时监测，防止由于监控不足带来隐患，同时也提高了电梯运行过程的安全性，避免由于电梯运行过程井道情况缺乏监测酿成安全事故。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供基于外接物联网的电梯井道监测系统，包括：安装于轿厢顶面及底面的激光雷达；所述激光雷达固定安装于旋转轴的一端，所述旋转轴的另一端固定安装于所述驱动电机的输出端；所述驱动电机设置有两个且分别固定安装于所述轿厢顶面中心及底面中心。

3、所述轿厢顶面的所述激光雷达用于监测左井道壁与右井道壁的上半段道壁和导轨及前井道壁；所述轿厢底面的所述激光雷达用于监测左井道壁与右井道壁的下半段道壁和导轨及后井道壁。

4、所述驱动电机通过所述旋转轴实现所述激光雷达的转动；以所述激光雷达与前井道壁/后井道壁的最短间距为0界限；所述激光雷达-15°-15°的区间内转动。

5、两所述激光雷达通过对电梯井道运行过程中的动态扫描构建有物联网数据库，并通过正常运行下所述电梯井道的数据对比实时监测数据判断所述轿厢运行是否发现异常。

6、通过临近排序算法对所述激光雷达读取的原始数据中的重复数据进行清理，并将去重后的数据进行归一化，计算数据集中各个数据集中之间的欧式距离，求得数据集的平均欧式距离；

7、通过遗传算法对聚类后的结果进行清理，消除数据集中的无用属性特征，使所述物联网数据库建立。

8、所述求得数据集的平均欧式距离的公式为

9、其中，dis(si,sj)为数据对象si和sj之间的欧氏距离，an为数据对象的数量；所述数据集中的每个数据对象与目标点的距离在avgdis之内，则认定该数据对象为目标点的邻近点，并统计其邻近点的数量；将数据集中各个数据对象的邻近点的数量按降序排列，取其前k个数据对象作为初始聚类中心进行聚类。

10、通过所述遗传算法对初始聚类中心聚类后的结果进行清理过程中，初始种群是由50个01字符生成的基因序列，选择每个基因对应的特征作为初始聚类中心聚类后的结果；

11、其中，fi为基因i的适应度，n为数据集中数据对象的数目，aik为基因i在聚类结果被分错的数目,l为种群中个体的数目，k为簇的数目。

12、消除数据集中的无用属性特征所用公式为

13、其中，fmax和fmin分别代表了种群中适应度的最大值与最小值；根据个体的适应度的大小选择区域进行交叉操作和突变操作，消除数据集中无用的属性特征；达到最大迭代次数则输出新种群和最优结果，否则利用遗传算法继续进行迭代。

14、本发明公开了以下技术效果：通过在轿厢上下安装可转动的激光雷达通过激光雷达的转动对电梯井道内进行数据采集，并建立物联网数据库；通过激光雷达与物联网数据库之间的数据对比，完成电梯运行过程中井道壁的监控工作。

技术特征：

1.基于外接物联网的电梯井道监测系统，其特征在于，包括：安装于轿厢(2)顶面及底面的激光雷达(1)；所述激光雷达(1)固定安装于旋转轴(7)的一端，所述旋转轴(7)的另一端固定安装于所述驱动电机(8)的输出端；所述驱动电机(8)设置有两个且分别固定安装于所述轿厢(2)顶面中心及底面中心。

2.根据权利要求1所述的基于外接物联网的电梯井道监测系统，其特征在于：所述轿厢(2)顶面的所述激光雷达(1)用于监测左井道壁(5)与右井道壁(6)的上半段道壁和导轨及前井道壁(3)；所述轿厢(2)底面的所述激光雷达(1)用于监测左井道壁(5)与右井道壁(6)的下半段道壁和导轨及后井道壁(4)。

3.根据权利要求1所述的基于外接物联网的电梯井道监测系统，其特征在于：所述驱动电机(8)通过所述旋转轴(7)实现所述激光雷达(1)的转动；以所述激光雷达(1)与前井道壁(3)/后井道壁(4)的最短间距为0界限；所述激光雷达(1)-15°-15°的区间内转动。

4.根据权利要求3所述的基于外接物联网的电梯井道监测系统，其特征在于：两所述激光雷达(1)通过对电梯井道运行过程中的动态扫描构建有物联网数据库，并通过正常运行下所述电梯井道的数据对比实时监测数据判断所述轿厢(2)运行是否发现异常。

5.根据权利要求1所述的基于外接物联网的电梯井道监测系统，其特征在于：通过临近排序算法对所述激光雷达(1)读取的原始数据中的重复数据进行清理，并将去重后的数据进行归一化，计算数据集中各个数据集中之间的欧式距离，求得数据集的平均欧式距离；

6.根据权利要求5所述的基于外接物联网的电梯井道监测系统，其特征在于：所述求得数据集的平均欧式距离的公式为

7.根据权利要求6所述的基于外接物联网的电梯井道监测系统，其特征在于：通过所述遗传算法对初始聚类中心聚类后的结果进行清理过程中，初始种群是由50个01字符生成的基因序列，选择每个基因对应的特征作为初始聚类中心聚类后的结果；

8.根据权利要求7所述的基于外接物联网的电梯井道监测系统，其特征在于：消除数据集中的无用属性特征所用公式为

技术总结
本发明公开基于外接物联网的电梯井道监测系统，包括：安装于轿厢顶面及底面的激光雷达；所述激光雷达固定安装于旋转轴的一端，所述旋转轴的另一端固定安装于所述驱动电机的输出端；所述驱动电机设置有两个且分别固定安装于所述轿厢顶面中心及底面中心。本发明通过在轿厢上下安装可转动的激光雷达通过激光雷达的转动对电梯井道内进行数据采集，并建立物联网数据库；通过激光雷达与物联网数据库之间的数据对比，完成电梯运行过程中井道壁的监控工作。

技术研发人员：周成,刘婧,田莹,顾颉颖,刘峻铭,谢飞,冯辉,王海舰,周锋,田圣钰,夏雨,曹正强
受保护的技术使用者：青岛市特种设备检验研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13