基于大数据的电梯运行故障分析诊断一体化管理云平台

摘要

本发明公开一种基于大数据的电梯运行故障分析诊断一体化管理云平台，包括桥箱环境参数检测模块、桥箱运行参数检测终端、管理数据库、数据预处理模块、分析服务器、管理服务器、视频图像采集模块、预警模块和显示终端，通过桥箱环境参数检测模块和桥箱运行参数检测终端对电梯进行实时数据采集，并结合管理服务器统计出危险影响系数，对电梯运行情况进行安全评估，不需要技术人员在故障发生后前往现场排查故障原因,在显示终端就可做到检出故障发生的根本原因，能够及时对故障原因进行挖掘,降低了事后在终端进行故障分析的难度,提高了故障原因分析和故障处理的效率。

说明书

技术领域

本发明属于电梯技术领域，涉及到一种基于大数据的电梯运行故障分析诊断一体化管理云平台。

背景技术

随着生活节奏的加快和高层建筑的普及,电梯已广泛应用到各类特定场合,包括住宅、商场、写字楼、医院等等。电梯给人们带来方便的同时,随时而来的电梯安全事故也日益频发，存在着潜在的安全隐患,尤其是在电梯发生故障时,可能会导致安全事故,严重时将威胁乘客的生命。可见,对电梯的故障进行分析并及时维修就显得尤为重要。

目前现有的电梯技术中，大多都是通过远程监视设备来初步了解故障内容,并不能分析故障产生的具体原因，为了找出故障或由故障导致的安全事故发生的原因,只能由相关技术人员在故障发生后到达故障现场通过目测、手动排查等方式,来查找导致终端故障警报的根源。而这一故障追溯环节,只能由技术人员凭个人经验进行探究,导致故障诊断可靠性低,故障原因识别度差,需要花费较多时间,不利于故障原因的及时正确诊断和故障及时处理。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于大数据的电梯运行故障分析诊断一体化管理云平台，通过桥箱环境参数检测模块和桥箱运行参数检测终端对电梯进行实时数据采集，并结合管理服务器统计出危险影响系数，对电梯运行情况进行安全评估，不需要技术人员在故障发生后前往现场排查故障原因,在显示终端就可做到检出故障发生的根本原因，能够及时对故障原因进行挖掘,降低了事后在终端进行故障分析的难度,提高了故障原因分析和故障处理的效率，解决了现有技术中存在的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于大数据的电梯运行故障分析诊断一体化管理云平台，包括桥箱环境参数检测模块、桥箱运行参数检测终端、管理数据库、数据预处理模块、分析服务器、管理服务器、视频图像采集模块、预警模块和显示终端；

数据预处理模块分别与桥箱环境参数检测模块、桥箱运行参数检测终端连接和分析服务器连接，管理服务器分别与分析服务器、管理服务器和预警模块连接，显示终端分别与分析服务器、视频图像采集模块和预警模块连接，管理服务器与分析服务器连接；

桥箱环境参数检测模块用于实时对电梯桥箱内部的环境参数进行检测，并将检测的环境参数中的空气温度、空气湿度和二氧化碳浓度发送至数据预处理模块；

桥箱运行参数检测终端包括桥箱加速度检测模块、桥箱超重检测模块、桥箱速度检测模块、桥箱拉力检测模块和桥箱运行噪音检测模块；

桥箱加速度检测模块，包括加速度传感器，安装在桥箱外部底板中央位置，用于实时对桥箱的加速度进行检测，并将检测的桥箱的加速度发送至数据预处理模块；

桥箱超重检测模块，包括承重传感器，安装在桥箱外部底板中央位置，用于实时对桥箱的载重量进行检测，并将检测的桥箱的载重量发送至数据预处理模块；

桥箱速度检测模块，包括速度脉冲发生器，安装在电梯的曳引电机上，用于实时对桥箱的运行速度进行检测，并将检测的桥箱的运行速度发送至数据预处理模块；

桥箱拉力检测模块，包括拉力传感器，安装在电梯的钢丝绳上，用于实时对桥箱所连接的钢丝绳进行拉力检测，并将检测的桥箱钢丝绳的拉力值发送至数据预处理模块；

桥箱运行噪音检测模块，包括分贝检测仪，安装在桥箱内部顶板位置，用于实时检测电梯运行时的噪音分贝大小，并将检测到的桥箱运行噪音分贝值发送至数据预处理模块；

管理数据库用于存储桥箱运行时的标准载重量、标准加速度、标准运行速度、标准钢丝绳拉力和标准噪音分贝值，存储电梯内部的标准空气温度、标准空气湿度和标准二氧化碳浓度，并存储各级别的电梯危险影响系数范围；

数据预处理模块接收环境参数检测模块发送的环境参数中的空气温度、空气湿度和二氧化碳浓度，对接收的环境参数中的空气温度、空气湿度和二氧化碳浓度按照检测时间段进行划分，根据预设的时间间隔值，划分为若干个检测时间段环境参数，将划分的若干个检测时间段环境参数按照时间的先后顺序进行编号，依次标记为1,2,...,i,...,g,构成每天的时间段环境参数集合Q

分析服务器用于接收数据预处理模块发送的每天的时间段环境参数集合和运行参数集合，并将每天的各检测时间段对应的环境参数与数据库中存储的桥箱内部的标准空气温度、标准空气湿度和标准二氧化碳浓度作对比，构成时间段对比环境参数集合Q′

管理服务器接收分析服务器发送的时间段运行参数对比集合，并提取出时间段运行参数对比集合中的桥箱载重量对比值、桥箱加速度对比值、桥箱运行速度对比值、钢丝绳拉力对比值和桥箱运行噪音分贝对比值，以统计电梯的危险影响系数；

同时，管理服务器提取管理数据库中存储的各级别的电梯危险影响系数范围，将统计的电梯危险影响系数与各级别对应的电梯危险影响系数范围作对比，若电梯危险影响系数小于一级电梯所对应的电梯危险影响系数范围的下限数值，则管理服务器不发送危险预警指令至预警模块，若电梯危险影响系数在一级电梯所对应的电梯危险影响系数范围内，则管理服务器发送一级安全预警指令至预警模块，若电梯危险影响系数在二级电梯所对应的电梯危险影响系数范围内，则管理服务器发送二级安全预警指令至预警模块，若电梯危险影响系数在三级电梯所对应的电梯危险影响系数范围内，则管理服务器发送三级安全预警指令至预警模块；

视频图像采集模块，包括高清摄像头，安装在桥箱内部，用于实时对电梯内的人员进行视频图像的采集，并将采集的视频信息发送至显示终端；

预警模块，包括预警信号灯，用于接收管理服务器发送的各级别安全预警指令，若没有接收到安全预警指令，则预警信号灯显示为绿色，若接收到一级安全预警指令，则预警信号灯显示为蓝色预警，若接收到二级安全预警指令，则预警信号灯显示为黄色预警，若接收到三级安全预警指令，则预警信号灯显示为红色预警；

显示终端用于接收数据预处理模块发送的时间段环境参数对比集合、时间段运行参数对比集合、电梯危险影响系数和电梯内人员的视频信息，并进行显示。

进一步地，桥箱环境参数检测模块包括温度检测单元、湿度检测单元和二氧化碳浓度检测单元。

进一步地，温度检测单元为温度传感器，用于实时检测桥箱内的空气温度，湿度检测单元为湿度传感器，用于实时检测桥箱内的空气湿度，二氧化碳浓度检测单元为二氧化碳浓度传感器，用于实时检测桥箱内的二氧化碳浓度。

进一步地，一级电梯危险影响系数范围的上线数值小于二级电梯危险影响系数范围的下限数值，三级电梯危险影响系数范围的下限数值大于二级电梯危险影响系数范围的上限数值。

进一步地，统计的电梯危险影响系数的计算公式为

进一步地，电梯的危险影响系数值越大，则表示电梯越危险，电梯危险影响系数值越小，则表示电梯越安全。

有益效果：

(1)本发明通过桥箱环境参数检测模块和桥箱运行参数检测终端对电梯进行实时数据采集，并结合管理服务器统计出危险影响系数，对电梯运行情况进行安全评估，不需要技术人员在故障发生后前往现场排查故障原因,在显示终端就可做到检出故障发生的根本原因，能够及时对故障原因进行挖掘,降低了事后在终端进行故障分析的难度,提高了故障原因分析和故障处理的效率。

(2)本发明在预警模块，对电梯进行实时在线监测，若发现桥梁安全系数出现明显的异常变化，则立即变换预警信号灯的颜色警示管理人员，避免二次事故的发生，保证了电梯使用的安全性，减少了事故的发生。

(3)本发明在显示终端，通过直观显示分析、处理后的电梯危险影响系数，在电梯故障发生后，方便专业技术人员直接通过显示的各种监测数据和评估结果对电梯进行故障分析诊断，同时可通过观察视频监控信息，以及电梯内的环境参数，判断电梯内乘客的身体状态，并采取对应的措施进行救援维护，提高了故障原因分析的识别度，提高了故障分析的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明的模块示意图。

图2为桥箱运行参数检测终端的模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，一种基于大数据的电梯运行故障分析诊断一体化管理云平台，包括桥箱环境参数检测模块、桥箱运行参数检测终端、管理数据库、数据预处理模块、分析服务器、管理服务器、视频图像采集模块、预警模块和显示终端；

数据预处理模块分别与桥箱环境参数检测模块、桥箱运行参数检测终端连接和分析服务器连接，管理服务器分别与分析服务器、管理服务器和预警模块连接，显示终端分别与分析服务器、视频图像采集模块和预警模块连接，管理服务器与分析服务器连接；

桥箱环境参数检测模块用于实时对电梯桥箱内部的环境参数进行检测，包括温度检测单元、湿度检测单元和二氧化碳浓度检测单元，温度检测单元为温度传感器，用于实时检测桥箱内的空气温度，湿度检测单元为湿度传感器，用于实时检测桥箱内的空气湿度，二氧化碳浓度检测单元为二氧化碳浓度传感器，用于实时检测桥箱内的二氧化碳浓度，并将检测的环境参数中的空气温度、空气湿度和二氧化碳浓度发送至数据预处理模块；

请参阅图二所示，桥箱运行参数检测终端包括桥箱加速度检测模块、桥箱超重检测模块、桥箱速度检测模块、桥箱拉力检测模块和桥箱运行噪音检测模块；

桥箱加速度检测模块，包括加速度传感器，安装在桥箱外部底板中央位置，用于实时对桥箱的加速度进行检测，并将检测的桥箱的加速度发送至数据预处理模块；

桥箱超重检测模块，包括承重传感器，安装在桥箱外部底板中央位置，用于实时对桥箱的载重量进行检测，并将检测的桥箱的载重量发送至数据预处理模块；

桥箱速度检测模块，包括速度脉冲发生器，安装在电梯的曳引电机上，用于实时对桥箱的运行速度进行检测，并将检测的桥箱的运行速度发送至数据预处理模块；

桥箱拉力检测模块，包括拉力传感器，安装在电梯的钢丝绳上，用于实时对桥箱所连接的钢丝绳进行拉力检测，并将检测的桥箱钢丝绳的拉力值发送至数据预处理模块；

桥箱运行噪音检测模块，包括分贝检测仪，安装在桥箱内部顶板位置，用于实时检测电梯运行时的噪音分贝大小，并将检测到的桥箱运行噪音分贝值发送至数据预处理模块；

管理数据库用于存储桥箱运行时的标准载重量、标准加速度、标准运行速度、标准钢丝绳拉力和标准噪音分贝值，存储电梯内部的标准空气温度、标准空气湿度和标准二氧化碳浓度，并存储各级别的电梯危险影响系数范围，一级电梯危险影响系数范围的上线数值小于二级电梯危险影响系数范围的下限数值，三级电梯危险影响系数范围的下限数值大于二级电梯危险影响系数范围的上限数值；

数据预处理模块接收环境参数检测模块发送的环境参数中的空气温度、空气湿度和二氧化碳浓度，对接收的环境参数中的空气温度、空气湿度和二氧化碳浓度按照检测时间段进行划分，根据预设的时间间隔值，划分为若干个检测时间段环境参数，将划分的若干个检测时间段环境参数按照时间的先后顺序进行编号，依次标记为1,2,...,i,...,g,构成每天的时间段环境参数集合Q

分析服务器用于接收数据预处理模块发送的每天的时间段环境参数集合和运行参数集合，并将每天的各检测时间段对应的环境参数与数据库中存储的桥箱内部的标准空气温度、标准空气湿度和标准二氧化碳浓度作对比，构成时间段对比环境参数集合Q′

管理服务器接收分析服务器发送的时间段运行参数对比集合，并提取出时间段运行参数对比集合中的桥箱载重量对比值、桥箱加速度对比值、桥箱运行速度对比值、钢丝绳拉力对比值和桥箱运行噪音分贝对比值，以统计电梯的危险影响系数，统计的电梯危险影响系数的计算公式为

同时，管理服务器提取管理数据库中存储的各级别的电梯危险影响系数范围，将统计的电梯危险影响系数与各级别对应的电梯危险影响系数范围作对比，若电梯危险影响系数小于一级电梯所对应的电梯危险影响系数范围的下限数值，则管理服务器不发送危险预警指令至预警模块，若电梯危险影响系数在一级电梯所对应的电梯危险影响系数范围内，则管理服务器发送一级安全预警指令至预警模块，若电梯危险影响系数在二级电梯所对应的电梯危险影响系数范围内，则管理服务器发送二级安全预警指令至预警模块，若电梯危险影响系数在三级电梯所对应的电梯危险影响系数范围内，则管理服务器发送三级安全预警指令至预警模块；

视频图像采集模块，包括高清摄像头，安装在桥箱内部，用于实时对电梯内的人员进行视频图像的采集，并将采集的视频信息发送至显示终端；

预警模块，包括预警信号灯，用于接收管理服务器发送的各级别安全预警指令，若没有接收到安全预警指令，则预警信号灯显示为绿色，若接收到一级安全预警指令，则预警信号灯显示为蓝色预警，若接收到二级安全预警指令，则预警信号灯显示为黄色预警，若接收到三级安全预警指令，则预警信号灯显示为红色预警；

本实施例通过对电梯进行实时在线监测，若发现桥梁安全系数出现明显的异常变化，则立即变换预警信号灯的颜色警示管理人员，避免二次事故的发生，保证了电梯使用的安全性，减少了事故的发生。

显示终端用于接收数据预处理模块发送的时间段环境参数对比集合、时间段运行参数对比集合、电梯危险影响系数和电梯内人员的视频信息，并进行显示。

本实施例通过直观显示分析、处理后的电梯危险影响系数，在电梯故障发生后，方便专业技术人员直接通过显示的各种监测数据和评估结果对电梯进行故障分析诊断，同时可通过观察视频监控信息，以及电梯内的环境参数，判断电梯内乘客的身体状态，并采取对应的措施进行救援维护，提高了故障原因分析的识别度，提高了故障分析的可靠性。

本发明通过桥箱环境参数检测模块和桥箱运行参数检测终端对电梯进行实时数据采集，并结合管理服务器统计出危险影响系数，对电梯运行情况进行安全评估，不需要技术人员在故障发生后前往现场排查故障原因,在显示终端就可做到检出故障发生的根本原因，能够及时对故障原因进行挖掘,降低了事后在终端进行故障分析的难度,提高了故障原因分析和故障处理的效率。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。