一种基于数据分析的电梯在线故障诊断系统及方法

技术领域

本发明涉及电梯故障诊断领域，具体而言，涉及一种基于数据分析的电梯在线故障诊断系统及方法。

背景技术

至2021年，我国电梯保有量已到达840余万台，且每年以数十万台的增速持续增长。对于基数庞大的电梯行业，传统的管理模式已不能满足实时获取电梯状况的需求，在传统的管理模式中，以定长期维保和定期检验为主，维保工作是对电梯进行清洁、润滑、调整的工作，而定期检验是对电梯进行周期性的检查，试验。对于电梯而言，其安全性，在其整个服役年限内设计、制造、安装检验等环节都作为主要内容。其安全性能够得到保证，而电梯入役后，其低故障率基本上由维保单位来保证，而由于电梯维保市场的无序竞争，维保能力不足以及维保手段缺失等原因，造成故障率居高不下，维保人员疲于奔命，并由此引发维保力量不足。

目前大部分维保主体根本无法做到对电梯设备的预防性维保，只能在各个故障点来回奔波，不能在规定时间内利用最低的成本，发现更多的故障并排除故障，不能够直接实时的获取电梯的状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于数据分析的电梯在线故障诊断系统及方法，其可以实时获取电梯的状况，能够更为高效，直接，提供更有针对性的维保服务。

本发明是这样实现的：

第一方面，一种基于数据分析的电梯门系统故障诊断方法，包括以下步骤：

S1、将电梯调整到理想运行状态，并对电梯的门系统的定门球中心位置进行扫描，得到基准点；

S2、将基准点进行连线，得到基准线；

S3、对运行到每一楼层的电梯记录扫描定门球的扫描点；

S4、使用扫描点和对应楼层的基准点进行对比，检测电梯运行时发生的横向位移和纵向位移；

S5、根据基准线和电梯运行时发生的横向位移和纵向位移作定门球偏移图；

S6、当电梯运行速度为零时，对动门球进行扫描，得到动门球的移动轨迹；对定门球进行扫描，记录定门球的移动轨迹；

S7、对动门球的移动轨迹和定门球的移动轨迹作移动轨迹图；

S8、根据已有故障特征对移动轨迹图和定门球偏移图分析，得到电梯运行状态。

进一步的，所述动门球移动轨迹包括动门球移动角度、动门球移动次数和动门球移动时间点。

第二方面，本申请提供一种基于数据分析的电梯门系统故障诊断系统，包括检测模块、门系统、数据处理模块；

门系统，用于当电梯调整到较为理想的运行状态时，生成基准线，和反映电梯运行情况；门系统包括定门球、动门球、锁钩；

检测模块，用于电梯调整到较为理想的运行状态时扫描定门球的位置、电梯运行过程中扫描到定门球的位置和获取电梯速度为零时，动门球的移动轨迹和定门球的移动轨迹；用于和数据处理模块进行通信；其中，检测模块包括扫描窗口和通信模块；

数据处理模块，用于根据电梯调整到较为理想的运行状态时扫描窗口扫描到的定门球的位置生成基准线和计算电梯运行时发生的横向位移和纵向位移，根据动门球的移动轨迹和定门球的移动轨迹作移动轨迹图，并根据移动轨迹图和故障特征判断电梯是否出现故障，得到电梯的运行状态，并将电梯的运行状况发送给外围终端设备。

进一步的，门系统包括定门球、动门球、厅门、锁钩；动门球移动带动锁钩移动，使电梯开门，动门球安装在厅门上侧，定门球安装在厅门上侧中部。

进一步的，所述检测模块包括扫描窗口和通信模块；

扫描窗口用于扫描定门球的位置、电梯速度为零时，动门球的移动轨迹和定门球的移动轨迹；

通信模块用于和数据处理模块进行通信。

进一步的，所述通讯模块包括三种数据传输模式；

第一种数据传输模式，设置存储模块，将扫描窗口扫描的数据存储到存储模块，并通过网络接口USB的有线连接方式，将扫描窗口扫描的数据下载到终端，再将终端的数据上传到数据处理模块；

第二种数据传输模式，设置存储模块，将扫描窗口扫描的数据存储到存储模块，并通过蓝牙、WIFI、广播和调频的方式，实现中短距离的数据传输，先将数据下载终端网络，再通过终端利用4G、5G网络将数据上传至后台；

第三种数据传输模式，将4G、5G通讯组件集成，实现远程、实时不间断的上传。

进一步的，数据处理模块包括数据接收器和数据处理系统；

数据接收器，用于接收通讯模块传输的数据；

数据处理系统，用于根据通讯模块传输的数据判断电梯是否存在故障，获取电梯运行状态，生成检测报告。

第三方面，本申请提供一种电子设备，其包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器；当上述一个或多个程序被上述处理器执行时，实现如上述第一方面中任一项所述的方法。

相对于现有技术，本发明至少具有如下优点或有益效果：

本发明提出了一种基于数据分析的电梯在线故障诊断系统及方法，可以在电梯还没有发生故障之前就通过实时状态参数预测故障可能出现的情况和时间，使管理人员对电梯现状充分了解，增加透明度；提供一种高效、直接的检测方法，能够提供更有针对性的维保建议；能及时判断电梯是否出现状况，为电梯后续维修提供了技术支持，提高了维修人员的效率，降低了维修成本，能够及时发现并排除故障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一种基于数据分析的电梯在线故障诊断方法的流程图；

图2为本发明一种基于数据分析的电梯在线故障诊断系统结构图；

图3为本发明定门球位置示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构框图。

图标：101、存储器；102、处理器；103、通信接口。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。

实施例

请参阅图1，该一种基于数据分析的电梯门系统故障诊断方法，包括以下步骤：

S1、将电梯调整到理想运行状态，并对电梯的门系统的定门球中心位置进行扫描，得到基准点；

S2、将基准点进行连线，得到基准线；

S3、对运行到每一楼层的电梯记录扫描定门球的扫描点；

S4、使用扫描点和对应楼层的基准点进行对比，检测电梯运行时发生的横向位移和纵向位移；

S5、根据基准线和电梯运行时发生的横向位移和纵向位移作定门球偏移图；

S6、当电梯运行速度为零时，对动门球进行扫描，得到动门球的移动轨迹；对定门球进行扫描，记录定门球的移动轨迹；

S7、对动门球的移动轨迹和定门球的移动轨迹作移动轨迹图；

S8、根据已有故障特征对移动轨迹图和定门球偏移图分析，得到电梯运行状态。

所述动门球移动轨迹包括动门球移动角度、动门球移动次数和动门球移动时间点。

示范性地，将电梯调整到理想运行状态，并对电梯的门系统的定门球中心位置进行扫描，得到基准点；将这些基准点连线得到基准线，将基准线默认为一条直线，作为定门球偏移图中的X轴，X轴的每一个刻度代表一个楼层，而Y轴代表当检测组件每运行至一个楼层扫描至定门球时的窗口中心扫至的点与基准点进行对比；以检测出电梯运行时发生的横向位移，除了横向位移，还有检测组件与定门球之间的纵向位移，这可以理解为检测组件扫描窗口与定门球之间的直线距离；如，在五楼扫描得80MM，在十楼扫描得85MM，我们出将各层连线默认为一直线，形成象限的X轴，Y轴是系统数据初始后的距离变化，在五楼扫描得距离75MM，则表示在运行过程中电梯轿厢向外位移了5MM，如果是扫描得85MM，则表示向内位移了10MM，以此类推。本申请可以实时观测电梯的运行状态，根据已有的经验，判断电梯是否出现状况，为电梯后续维修提供了技术支持，提高了维修人员的效率，降低了维修成本，能够及时发现并排除故障。

请参阅图2，一种基于数据分析的电梯门系统故障诊断系统，包括检测模块、门系统、数据处理模块；

门系统，用于当电梯调整到较为理想的运行状态时，生成基准线，和反映电梯运行情况；门系统包括定门球、动门球、锁钩；

检测模块，用于电梯调整到较为理想的运行状态时扫描定门球的位置、电梯运行过程中扫描到定门球的位置和获取电梯速度为零时，动门球的移动轨迹和定门球的移动轨迹；用于和数据处理模块进行通信；其中，检测模块包括扫描窗口和通信模块；

示范性地，电梯速度为零时，可使用检测模块启动对动门球的扫描跟踪，通过动门球的移动角度测算出层门锁勾的提升高度，检测模块对动门球进行扫描，记录动门球的移动角度，移动次数以及移动时间点等数据并记录下来，当动门球移动后，层轿门门锁脱离，此时轿门门刀夹持门球进行开门动作，即当速度为零时除了对动门球进行轨迹跟踪扫描，在开门的过过程中还要对定门球进行轨迹跟踪扫描，此时，记录定门球开关门的行程和次数；示例如下，某一时刻，系统门的开门行程为40MM后回程，反复几次，数据处理模块调用故障特征进行比对，会给出几个故障提示，如门锁未脱或门导轨夹渣等。

请参阅图3，门系统包括定门球、动门球、厅门、锁钩；动门球移动带动锁钩移动，使电梯开门，动门球安装在厅门上侧，定门球安装在厅门上侧中部。

所述检测模块包括扫描窗口和通信模块；

扫描窗口用于扫描定门球的位置、电梯速度为零时，动门球的移动轨迹和定门球的移动轨迹；

通信模块用于和数据处理模块进行通信。

所述通讯模块包括三种数据传输模式；

第一种数据传输模式，设置存储模块，将扫描窗口扫描的数据存储到存储模块，并通过网络接口USB的有线连接方式，将扫描窗口扫描的数据下载到终端，再将终端的数据上传到数据处理模块；

第二种数据传输模式，设置存储模块，将扫描窗口扫描的数据存储到存储模块，并通过蓝牙、WIFI、广播和调频的方式，实现中短距离的数据传输，先将数据下载终端网络，再通过终端利用4G、5G网络将数据上传至后台；

第三种数据传输模式，将4G、5G通讯组件集成，实现远程、实时不间断的上传。

示范性地，第一种有线模式：通过网络接口USB等有线连接的方式将数据下载到手机等终端，再导入到系统进行分析，这种模式成本低，但操作较为繁琐。第二种短距模式：运用蓝牙WIFI广播调频等方式，实现中短距离的数据传输，这种模式与第一种类似，都需要先将数据下载至手机等终端网络，再利用手机等终端网络通过4G、5G网络上传至后台。第三种模式：将4G、5G通讯组件集成，实现远程，实时不间断的上传，这种模式不需要存储单元，数据可实时地上传至后台服务点，简化了很多流程，但成本较高。同时该模式也存在一定的制度风险，如果系统能提供实时不间断的数据上传，现行标准规范要求的每半月一次的定期维保可能无法得到保证。

数据处理模块，用于根据电梯调整到较为理想的运行状态时扫描窗口扫描到的定门球的位置生成基准线和计算电梯运行时发生的横向位移和纵向位移，根据动门球的移动轨迹和定门球的移动轨迹作移动轨迹图，并根据移动轨迹图和故障特征判断电梯是否出现故障，得到电梯的运行状态，并将电梯的运行状况发送给外围终端设备。

数据处理模块包括数据接收器和数据处理系统；

数据接收器，用于接收通讯模块传输的数据；

数据处理系统，用于根据通讯模块传输的数据判断电梯是否存在故障，获取电梯运行状态，生成检测报告。

示例性地，这些数据通过人工输入，并与系统数据一并上传至数据接收器，经后台分析后，得出完整的数据报告，该报告反映出电梯各系统的协调状况，其表现的也就是电梯的健康状态，而电梯的好的状态也反映出其较低的故障率和较高的安全性。系统出具的数据分析报告，在电梯的各种检查，定期检验中，可作为重要依据作为某些单项的重点检查，同时每半月的数据分析报告可在社区及公共网络社区中进行公示，让物业管理部门和业主对电梯现状充分了解，增加透明度，另外对于因人为等外围引起的故障，该系统给出的数据分析报告也为责任划分提供了有力的依据。

存储模块，用于存储定门球检测模块、通讯模块、检测模块和数据处理模块运行过程中产生的数据信息。

示范性地，存储模块包括存储器，存储器可以是但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(ReadOnlyMemory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(ErasableProgrammableRead-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除只读存储器(ElectricErasableProgrammableRead-OnlyMemory，EEPROM)等。

请参阅图4，图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构框图。该电子设备包括存储器101、处理器102和通信接口103，该存储器101、处理器102和通信接口103相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器101可用于存储软件程序及模块，如本申请实施例所提供的一种基于数据分析和生产计划结合的电力负荷预测方法对应的程序指令/模块，处理器102通过执行存储在存储器101内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。

其中，存储器101可以是但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。

处理器102可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器102可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

可以理解，图4所示的结构仅为示意，电子设备还可包括比图4中所示更多或者更少的组件，或者具有与图4所示不同的配置。图4中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

综上所述，本申请实施例提供的一种基于数据分析的电梯在线故障诊断系统及方法，能够实时监测电梯运行状态，生成数据报告，能够对电梯实时状态进行充分了解，增加电梯状态的透明度，提供一种高效、直接的检测方法，能够提供更有针对性的维保建议。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。