一种电梯轿厢乘客异常行为识别方法及设备与流程

本发明属于电梯，具体涉及一种电梯轿厢乘客异常行为识别方法及设备。

背景技术：

1、轿厢电梯是中高层建筑中载人运输的重要方式，利用电动机的动力牵引轿厢在垂直方向运动，实现载人或对货物的运输需求。在电梯运行过程中，如果乘客在轿厢内部晃动，或者对轿厢壁、电梯门敲击，或者在电梯内部大幅度动作的跳跃等，会使电梯轿厢发生大幅度的摇晃和振动，这种乘客的异常行为会对电梯的长期安全性产生较大影响，甚至影响电梯的正常运行。随着使用年限增加，这类异常行为会极大地减少电梯轿厢、导靴的使用寿命，对乘客安全造成威胁。

技术实现思路

1、针对现有技术中电梯语音提示智能化程度不高，当乘客在电梯轿厢中制造异常时，电梯轿厢系统不能针对性的提示和劝告的问题，本发明提出一种电梯轿厢乘客异常行为识别方法及设备，可以对电梯乘客异常行为引起的振动进行监测，当乘客产生异常行为时发出警报，对乘客不同的异常行为做出相应的警示，提醒乘客停止该行为，从而减少人为导致的电梯异常振动，提高电梯的使用安全性，延长电梯的全寿命周期，提高用户的使用体验。为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

2、一种电梯轿厢乘客异常行为识别方法，包括如下步骤：

3、s1，以乘客异常行为种类为变量利用控制变量法采集电梯轿厢运行过程中的振动加速度信号，计算振动加速度信号对应的峰值和峭度值，基于峭度值构建评价集；

4、s2，结合步骤s1得到的评价集利用专家评分法构建第二隶属度函数，基于第二隶属度函数获取不同乘客异常行为发生时对应的实验概率分布结果，基于第二隶属度函数和步骤s1得到的评价集构建用于计算乘客异常行为所对应的实时概率分布的异常判定函数；

5、s3，采集电梯轿厢的实时振动加速度信号，基于步骤s1中的方法构建实时信号评价集，利用步骤s2中的异常判定函数和实验概率分布结果对乘客异常行为的类型进行判定，根据实时振动加速度信号所对应的峰值识别出异常等级；

6、s4，根据步骤s3得到的乘客异常行为类型和异常等级向乘客发出对应的报警提示。

7、所述步骤s1包括如下步骤：

8、s1.1，以乘客异常行为种类为变量基于控制变量法采集电梯轿厢运行时的振动加速度信号；

9、s1.2，基于步骤s1.1采集到的振动加速度信号计算信号在时域上的峰值和峭度值；

10、s1.3，基于第一隶属度函数对步骤s1.2中的峭度值进行归一化；

11、s1.4，基于归一化后的峭度值构建用于反应乘客异常行为概率分布的评价集。

12、所述第一隶属度函数的计算公式为：

13、

14、式中，x表示峭度值，a和c均为评价参数。

15、在步骤s2中，所述结合步骤s1得到的评价集利用专家评分法构建第二隶属度函数，包括如下步骤：

16、i.根据专利评分法获取乘客不同异常行为对振动加速度信号峭度值的权重；

17、ii.根据步骤i得到的权重和步骤s1得到的归一化后的峭度值计算乘客不同异常行为的最终隶属度；

18、iii.基于步骤ii得到的乘客不同异常行为的最终隶属度构建模糊集，该模糊集即为第二隶属度函数。

19、所述最终隶属度的计算公式为：

20、

21、式中，b、d和k均表示参数，表示归一化后的峭度值，和分别表示不同乘客异常行为对振动加速度信号峭度值的权重。

22、所述第二隶属度函数的表达式为：

23、

24、式中，b、d和k均表示参数，表示归一化后的峭度值。

25、所述异常判定函数的表达式为：

26、p(bn2)＝p(an1)∈q2；

27、式中，p(·)表示异常判定函数，bn2表示乘客异常行为种类的集合，q2表示第二隶属度函数，n2表示乘客异常行为的种类数，an1表示所有采样点所对应的振动加速度信号的集合，n1表示电梯轿厢上采样点的个数。

28、一种电梯轿厢乘客异常行为识别设备，包括：

29、信号收集模块：用于收集电梯轿厢运行时的振动加速度信号，并根据振动加速度信号计算出对应的峰值和峭度值；

30、概率分布计算模块：用于基于信号收集模块输出的峭度值构建评价集，基于第二隶属函数和评价集计算乘客异常行为所对应的实时概率分布；

31、行为判定模块：用于将概率分布计算模块输出的实时概率分布与实验概率分布结果相比较，基于比较结果对乘客异常行为进行判定，同时基于信号收集模块输出的峰值对异常等级进行识别；所述实验概率分布结果通过乘客异常行为控制变量实验得到，第二隶属函数通过乘客异常行为控制变量实验和专家评分法得到；

32、异常报警模块：用于根据行为判定模块得到的判定结果和异常等级识别结果对乘客执行相应的报警提醒。

33、本发明的有益效果：

34、1、通过对电梯的振动加速度信号的峭度值进行归一化，然后利用控制变量实验通过隶属度函数得到乘客发生异常行为对应的概率分布结果，进而根据概率分布结果来识别电梯乘客的异常行为，实现了对电梯运行状态的监测，能有效减少人为导致的电梯异常振动；在发现时可以及时采取措施，避免事故的发生，提高电梯的安全性和运行效率；

35、2、本申请可以根据异常等级识别结果对乘客执行相应的报警提醒，方法简便快捷，安装方便成本较低，具有很高的实时性。

技术特征：

1.一种电梯轿厢乘客异常行为识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的电梯轿厢乘客异常行为识别方法，其特征在于，所述步骤s1包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的电梯轿厢乘客异常行为识别方法，其特征在于，所述第一隶属度函数的计算公式为：

4.根据权利要求1所述的电梯轿厢乘客异常行为识别方法，其特征在于，在步骤s2中，所述结合步骤s1得到的评价集利用专家评分法构建第二隶属度函数，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的电梯轿厢乘客异常行为识别方法，其特征在于，所述最终隶属度的计算公式为：

6.根据权利要求4所述的电梯轿厢乘客异常行为识别方法，其特征在于，所述第二隶属度函数的表达式为：

7.根据权利要求1所述的电梯轿厢乘客异常行为识别方法，其特征在于，在步骤s1中，所述乘客异常行为的类型包括乘客在电梯内部跳跃、乘客击打轿厢壁或电梯门、乘客在轿厢内晃动电梯。

8.根据权利要求1所述的电梯轿厢乘客异常行为识别方法，其特征在于，所述异常判定函数的表达式为：

9.一种电梯轿厢乘客异常行为识别设备，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种电梯轿厢乘客异常行为识别方法及设备，包括：S1，以乘客异常行为种类为变量利用控制变量法采集振动加速度信号，计算峰值和峭度值，构建评价集；S2，结合评价集利用专家评分法构建第二隶属度函数，获取不同乘客异常行为发生时对应的实验概率分布结果，构建用于计算乘客异常行为所对应的实时概率分布的异常判定函数；S3，采集实时振动加速度信号，构建实时信号评价集，利用异常判定函数和实验概率分布结果对乘客异常行为的类型进行判定，根据峰值识别异常等级；S4，根据乘客异常行为类型和异常等级发出报警提示。本发明可以对电梯运行进行监测，识别出乘客异常行为，有效减少人为电梯异常振动。

技术研发人员：孟琳,郭庆亮,侯淘,王萧扬,张世杰,王超峰,王瀛龙,王晓燕,臧琳,唐珊,赵赛,吴广,李锦辉,王兆满
受保护的技术使用者：河南省特种设备检验技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25