(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 112830357 A(43)申请公布日 2021.05.25
(21)申请号 202011608298.6(22)申请日 2020.12.30
(71)申请人 重庆厚齐科技有限公司
地址 400000 重庆市九龙坡区科园二路137
号7-1-1号(72)发明人 雷世翔
(74)专利代理机构 重庆创新专利商标代理有限
公司 50125
代理人 李智祥(51)Int.Cl.
B66B 5/00(2006.01)G06F 30/20(2020.01)
权利要求书2页 说明书5页 附图3页
CN 112830357 A(54)发明名称
一种基于物联网和大数据的电梯健康值的测算系统及方法(57)摘要
本发明公开了一种基于物联网和大数据的
其中，系统包括：电梯健康值的测算系统及方法，
基础数据模块，用于建立完整的电梯基础信息及履历信息；据采集模块，用于采集实时的电梯运行状态信息、故障信息、维保质量信息；响指标模块，用于对实时的电梯运行状态信息、故障信息、维保质量信息进行加工，获取影响指标；健康值测算模块，用于根据电梯基础信息、运行状态信息、故障信息、维保质量信息和影响指标并综合环境创建健康值测算模型，以测算电梯的健康值。本发明利用物联网技术并通过大数据分析来建立数学模型，获得公式中的影响系数，再根据测算值和专家评估值进行综合分析，不断优化参数，最终形成实用的测算公式，得到电梯健康值。
CN 112830357 A
权 利 要 求 书
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1.一种基于物联网和大数据的电梯健康值的测算系统，其特征在于，包括：基础数据模块，用于建立完整的电梯基础信息及履历信息；数据采集模块，用于采集实时的电梯运行状态信息、故障信息、维保质量信息；影响指标模块，用于对实时的电梯运行状态信息、故障信息、维保质量信息进行加工，获取影响指标；
健康值测算模块，用于根据电梯基础信息、运行状态信息、故障信息、维保质量信息和影响指标并综合环境创建健康值测算模型，以测算电梯的健康值。
2.如权利要求1所述的基于物联网和大数据的电梯健康值的测算系统，其特征在于，所述健康值测算模型的算法如下：
HΔ＝H0‑Fa‑Ma‑Ua+Ra其中，HΔ为测算的电梯健康值，H0为上次健康值，Fa为由传感器数据得到的健康值，Ma为由维保工作得到的健康值，Ua为由电梯使用情况得到的健康值，Ra为由维修得到的健康值；
其中，m为物联网监测电梯故障类型，Em为物联网设备监测到的电梯故障类型确权数量，f为物联网监测电梯故障类型对电梯整体影响的系数，WF为传感器监测电梯故障对电梯健康值的影响系数；
其中，Md为距上次维保的天数，WM为是否按时维保对电梯健康值得影响系数，PΔ为电梯维保周期；
其中，Ds为标准运行距离，Dp为上次运行总距离，Dc为当前运行总距离，WD为运行距离对健康值影响系数，Y为电梯从投入使用至今的使用年数，WY为电梯使用年数对电梯健康值的影响系数；
n为同一部件维修次数，t为部件种类，Pt为种类部件对电梯健康值的影响值，WR为维修或更换部件对电梯健康值的影响系数。
3.如权利要求2所述的基于物联网和大数据的电梯健康值的测算系统，其特征在于，所述物联网设备监测到的电梯故障类型确权数量Em为故障次数、周期频权和风险系数的乘积。
4.如权利要求3所述的基于物联网和大数据的电梯健康值的测算系统，其特征在于，所述故障次数包括超速次数、非门区停车次数、开门走车次数、冲项次数、蹲底次数、停电次数、抖动异常次数、速度异常次数和加速度异常次数。
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权 利 要 求 书
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5.如权利要求2或3或4所述的基于物联网和大数据的电梯健康值的测算系统，其特征在于，还包括：
优化模块，用于根据电梯基础信息和初始数据，分别对电梯建立分析模型、大数据运算模型，并通过运行数据、实际维保工作和效果进行迭代演化，从而确认更符合实际的系数，以计算出最优的健康值。
6.如权利要求1所述的基于物联网和大数据的电梯健康值的测算系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：
基层传感器单元，用于校准运行数据；加速度传感器单元，用于获取电梯在x、y、z三轴的加速度数值；平层传感器单元，用于判断电梯是否平层停车、电梯运行状态和方向；
用于检测电梯轿厢内是否有人滞留；人体传感器单元，
门磁传感器单元，用于感测电梯轿厢门是否闭合，结合平层传感器单元来判断是否存在开门走车故障；
温度湿度传感器单元，用于输出电梯的温度湿度信息；振动传感器单元，用于输出电梯的振动信息。
7.一种基于物联网和大数据的电梯健康值的测算方法，其特征在于，包括以下步骤：建立完整的电梯基础信息及履历信息；采集实时的电梯运行状态信息、故障信息、维保质量信息；对实时的电梯运行状态信息、故障信息、维保质量信息进行加工，获取影响指标；根据电梯基础信息、运行状态信息、故障信息、维保质量信息和影响指标并综合环境创建健康值测算模型，以测算电梯的健康值。
8.如权利要求7所述的基于物联网和大数据的电梯健康值的测算方法，其特征在于，所述健康值测算模型的算法如权利要求2所述的健康值测算模型的算法。
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说 明 书
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一种基于物联网和大数据的电梯健康值的测算系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及电梯安全技术领域，特别是涉及一种基于物联网和大数据的电梯健康值的测算系统及方法。
背景技术
[0002]现有技术中，电梯运行环境、运行状态、维保质量、故障隐患之间存在一定的相关性，结合电梯的组成要素，主观评估电梯健康状况。[0003]这种评价缺乏电梯实时运行数据支撑，不能做到实时掌控。
[0004]因此本领域技术人员致力于开发一种基于物联网和大数据的电梯健康值的测算系统及方法。
发明内容
[0005]有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于物联网和大数据的电梯健康值的测算系统及方法。[0006]为实现上述目的，本发明提供了一种基于物联网和大数据的电梯健康值的测算系统，包括：
[0007]基础数据模块，用于建立完整的电梯基础信息及履历信息；[0008]数据采集模块，用于采集实时的电梯运行状态信息、故障信息、维保质量信息；[0009]影响指标模块，用于对实时的电梯运行状态信息、故障信息、维保质量信息进行加工，获取影响指标；
[0010]健康值测算模块，用于根据电梯基础信息、运行状态信息、故障信息、维保质量信息和影响指标并综合环境创建健康值测算模型，以测算电梯的健康值。[0011]较佳的，所述健康值测算模型的算法如下：[0012]H＝H‑F‑M‑U+RΔ0aaaa[0013]其中，HΔ为测算的电梯健康值，H0为上次健康值，Fa为由传感器数据得到的健康值，Ma为由维保工作得到的健康值，Ua为由电梯使用情况得到的健康值，Ra为由维修得到的健康值；
[0014]
[0015]
其中，m为物联网监测电梯故障类型，Em为物联网设备监测到的电梯故障类型确权
数量，f为物联网监测电梯故障类型对电梯整体影响的系数，WF为传感器监测电梯故障对电梯健康值的影响系数；
[0016]
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说 明 书
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其中，Md为距上次维保的天数，WM为是否按时维保对电梯健康值得影响系数，PΔ为
电梯维保周期；
[0018][0019]
其中，Ds为标准运行距离，Dp为上次运行总距离，Dc为当前运行总距离，WD为运行距
离对健康值影响系数，Y为电梯从投入使用至今的使用年数，WY为电梯使用年数对电梯健康值的影响系数；
[0020]
n为同一部件维修次数，t为部件种类，Pt为种类部件对电梯健康值的影响值，WR为
维修或更换部件对电梯健康值的影响系数。[0022]较佳的，所述物联网设备监测到的电梯故障类型确权数量Em为故障次数、周期频权和风险系数的乘积。[0023]较佳的，所述故障次数包括超速次数、非门区停车次数、开门走车次数、冲顶次数、蹲底次数、停电次数、抖动异常次数、速度异常次数和加速度异常次数。[0024]较佳的，还包括：[0025]优化模块，用于根据电梯基础信息和初始数据，分别对电梯建立分析模型、大数据运算模型，并通过运行数据、实际维保工作和效果进行迭代演化，从而确认更符合实际的系数，以计算出最优的健康值。[0026]较佳的，所述数据采集模块包括：[0027]基层传感器单元，用于校准运行数据；[0028]用于获取电梯在x、y、z三轴的加速度数值；加速度传感器单元，[0029]平层传感器单元，用于判断电梯是否平层停车、电梯运行状态和方向；[0030]人体传感器单元，用于检测电梯轿厢内是否有人滞留；[0031]门磁传感器单元，用于感测电梯轿厢门是否闭合，结合平层传感器单元来判断是否存在开门走车故障；
[0032]温度湿度传感器单元，用于输出电梯的温度湿度信息；[0033]振动传感器单元，用于输出电梯的振动信息。
[0034]本发明还提供了一种基于物联网和大数据的电梯健康值的测算方法，包括以下步骤：
[0035]建立完整的电梯基础信息及履历信息；[0036]采集实时的电梯运行状态信息、故障信息、维保质量信息；[0037]对实时的电梯运行状态信息、故障信息、维保质量信息进行加工，获取影响指标；[0038]根据电梯基础信息、运行状态信息、故障信息、维保质量信息和影响指标并综合环境创建健康值测算模型，以测算电梯的健康值。[0039]较佳的，所述健康值测算模型的算法如上述的健康值测算模型的算法。[0040]本发明的有益效果是：本发明基于物联网和大数据的电梯健康值的测算系统利用物联网技术并通过大数据分析来建立数学模型，获得公式中的影响系数，再根据测算值和
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[0021]
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说 明 书
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专家评估值进行综合分析，不断优化参数，最终形成实用的测算公式，得到电梯健康值；此外，通过电梯健康状况还可对电梯进行个性化管理，降低电梯事故率的发生，也进一步可以保障电梯安全运行，保护乘客人身安全。附图说明
[0041]图1是本发明一具体实施方式中基于物联网和大数据的电梯健康值的测算系统的框架图。
[0042]图2是本发明一具体实施方式中数据采集模块采集数据的示意图。
[0043]图3是本发明一具体实施方式中基于物联网和大数据的电梯健康值的测算方法的流程图。
具体实施方式
[0044]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，需注意的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本发明的。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。[0045]如图1所示，一种基于物联网和大数据的电梯健康值的测算系统，包括：[0046]基础数据模块10，用于建立完整的电梯基础信息及履历信息；[0047]数据采集模块20，用于采集实时的电梯运行状态信息、故障信息、维保质量信息；[0048]影响指标模块30，用于对实时的电梯运行状态信息、故障信息、维保质量信息进行加工，获取影响指标；
[0049]健康值测算模块40，用于根据电梯基础信息、运行状态信息、故障信息、维保质量信息和影响指标并综合环境创建健康值测算模型，以测算电梯的健康值。[0050]健康值测算模型的算法如下：[0051]H＝H‑F‑M‑U+RΔ0aaaa[0052]其中，HΔ为测算的电梯健康值，H0为上次健康值，Fa为由传感器数据得到的健康值，Ma为由维保工作得到的健康值，Ua为由电梯使用情况得到的健康值，Ra为由维修(大修)得到的健康值；
[0053]
其中，m为物联网监测电梯故障类型，Em为物联网设备监测到的电梯故障类型确权
数量，f为物联网监测电梯故障类型对电梯整体影响的系数，WF为传感器监测电梯故障对电梯健康值的影响系数；
[0055]物联网设备监测到的电梯故障类型确权数量E为故障次数、周期频权和风险系数m的乘积。风险系数是根据不同电梯故障类型对电梯带来的影响程度不同，通过大数据分析得到建议值，对不同的故障类型分别进行设置。[0056]故障次数包括超速次数、开门走车次数、冲顶次数、蹲底次数、停非门区停车次数、
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说 明 书
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电次数、抖动异常次数、速度异常次数和加速度异常次数。
[0057][0058]
其中，Md为距上次维保的天数，Md＜＝PΔ为按时维保，反之为超期维保，主要判断维保超期带来的影响，WM为是否按时维保对电梯健康值得影响系数，PΔ为电梯维保周期；
[0059][0060]
其中，Ds为标准运行距离，Dp为上次运行总距离，Dc为当前运行总距离，WD为运行距离对健康值影响系数，Y为电梯从投入使用至今的使用年数，WY为电梯使用年数对电梯健康值的影响系数；
[0061]
n为同一部件维修次数，t为部件种类，Pt为种类部件对电梯健康值的影响值，WR为
维修或更换部件对电梯健康值的影响系数。[0063]还包括：
[00]优化模块50，用于根据电梯基础信息和初始数据，分别对电梯建立分析模型、大数据运算模型，并通过运行数据、实际维保工作和效果进行迭代演化，从而确认更符合实际的系数，以计算出最优的健康值。[0065]数据采集模块20包括：[0066]基层传感器单元21，即霍尔传感器，安装在井道底层，用于校准运行数据，复位故障造成的楼层数据错乱问题；[0067]加速度传感器单元22，用于获取电梯在x、y、z三轴的加速度数值，本实施例中，加速度传感器单元22提供±2G至±16G的加速度测量范围；[0068]平层传感器单元23，采用双光电开关，用于判断电梯是否平层停车、电梯运行状态和方向；
[0069]人体传感器单元24，人体接近传感器是以微波多普勒原理为基础，平面型天线作为感应系统，以微处理器作控制的一种感应器，用于检测电梯轿厢内是否有人滞留；[0070]门磁传感器单元25，采用磁性接近开关，用于感测电梯轿厢门是否闭合，结合平层传感器单元来判断是否存在开门走车故障；[0071]温度湿度传感器单元26，用于输出电梯的温度湿度信息，本实施例中，以温度湿度
经过稳压滤波、运算放大、非线一体式的探头作为测温元件，将温度和湿度信号采集出来，
性校正、V/I转换、恒流及反向保护等电路处理后，转换成与温度和湿度成线性关系的电流信号或电压信号输出；
[0072]振动传感器单元27，能把被测的机械振动参数的变化转换成为电参量信号的变化的传感器，用于输出电梯的振动信息。[0073]如图2所示，为数据采集模块20采集数据的示意图，其中，①黑匣子(内置温度湿度传感器、加速度传感器、振动传感器)，②平层传感器，③基层传感器，④摄像头，⑤人体传感器，⑥云平台,⑦测算系统。
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说 明 书
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实施例2
[0075]如图3所示，一种基于物联网和大数据的电梯健康值的测算方法的流程图，该方法包括以下步骤：[0076]S1、建立完整的电梯基础信息及履历信息；[0077]S2、采集实时的电梯运行状态信息、故障信息、维保质量信息；[0078]S3、对实时的电梯运行状态信息、故障信息、维保质量信息进行加工，获取影响指标；
[0079]S4、根据电梯基础信息、运行状态信息、故障信息、维保质量信息和影响指标并综合环境创建健康值测算模型，以测算电梯的健康值。[0080]本实施例中，健康值测算模型的算法如上述的健康值测算模型的算法。[0081]以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
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