[發(fā)明專利]一種基于陀螺儀的電梯平臺測速系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711328431.0
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108313846B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱鯤;王超;施行;蔡巍偉;吳磊磊
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江新再靈科技股份有限公司
• 主分類號: B66B5/00
• 分類號: B66B5/00;G01C21/18
• 代理公司: 33283 杭州天昊專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 董世博

1.一種基于陀螺儀的電梯平臺測速方法，其特征是，該方法采用一種基于陀螺儀的電梯平臺測速系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括陀螺儀信號采集單元、陀螺儀信號分析單元、速度信號比較單元、振動信號比較單元、報(bào)警單元和大數(shù)據(jù)平臺，陀螺儀采集單元安裝在電梯轎廂內(nèi)并實(shí)時(shí)采集固定在轎廂內(nèi)的陀螺儀信息，陀螺儀信號采集單元連接至陀螺儀信號分析單元，陀螺儀信號分析單元對陀螺儀信息進(jìn)行分析得到電梯轎廂的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息、有人時(shí)的運(yùn)行信息以及日常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)行信息，陀螺儀信號分析單元分別連接至大數(shù)據(jù)平臺、速度信號分析單元和振動信號分析單元，陀螺儀信號分析單元將日常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)行信息發(fā)送至大數(shù)據(jù)平臺，同時(shí)將電梯轎廂的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息和有人時(shí)的運(yùn)行信息分別發(fā)送至速度信號比較單元和振動信號比較單元，速度信號比較單元和振動信號比較單元分別連接至報(bào)警單元，速度信號比較單元從大數(shù)據(jù)平臺獲取對應(yīng)的日常運(yùn)行的速度信息，將該速度信息與實(shí)時(shí)運(yùn)行信息中的速度信息進(jìn)行比較，如果存在異常，則向報(bào)警單元發(fā)送告警信號，振動信號比較單元從大數(shù)據(jù)平臺獲取對應(yīng)的日常運(yùn)行的振動信息，將該振動信息與實(shí)時(shí)運(yùn)行信息中的振動信息進(jìn)行比較，如果存在異常，則向報(bào)警單元發(fā)送告警信號，報(bào)警單元連接至電梯維保部門，報(bào)警單元在接到告警信號后向電梯維保部門發(fā)出報(bào)警信號；

并包括以下步驟：

（1）陀螺儀信號采集單元采集電梯轎廂內(nèi)的陀螺儀信息；

（2）陀螺儀信號采集單元將采集到的陀螺儀信息發(fā)送至陀螺儀信號分析單元；

（3）陀螺儀信號分析單元根據(jù)陀螺儀信息進(jìn)行速度分析和振動分析，得到電梯實(shí)時(shí)運(yùn)行的速度信息和振動信息；

（4）陀螺儀信號分析單元將分析得到的速度信息和振動信息分別發(fā)送至速度信號分析單元和振動信號分析單元；

（5）速度信號分析單元從大數(shù)據(jù)平臺獲取電梯日常運(yùn)行的參考速度信息，并將該參考速度信息與陀螺儀信號分析單元分析所得的速度信息進(jìn)行比較，判斷是否達(dá)到報(bào)警閾值；

（6）振動信號分析單元從大數(shù)據(jù)平臺獲取電梯日常運(yùn)行的參考振動信息，并將該參考振動信息與陀螺儀信號分析單元分析所得的振動信息進(jìn)行比較，判斷是否達(dá)到報(bào)警閾值；

（7）如果達(dá)到報(bào)警閾值，則速度信號分析單元和/或振動信號分析單元向報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號；

（8）報(bào)警單元在收到報(bào)警信號后，向電梯維保部門發(fā)出報(bào)警提示；

在所述步驟（3）中，通過六軸陀螺儀實(shí)時(shí)獲取陀螺儀的三軸角速度與三軸加速度，根據(jù)陀螺儀的三軸角速度值與三軸加速度值解算得到陀螺儀當(dāng)前姿態(tài)四元數(shù)，根據(jù)穩(wěn)定的姿態(tài)四元數(shù)求解獲取陀螺儀重力方向的加速度數(shù)值，再經(jīng)過數(shù)值積分得到當(dāng)前速度值；

同時(shí)對原始加速度信息進(jìn)行功率譜分析，獲取當(dāng)前加速度的振動頻譜q，

，

。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于陀螺儀的電梯平臺測速方法，其特征是，陀螺儀分析單元通過陀螺儀姿態(tài)分析和振動分析的方法分析出實(shí)時(shí)加速度信息以及加速度的振動頻率和強(qiáng)度，陀螺儀姿態(tài)分析包括姿態(tài)分解、離散變換和功率譜計(jì)算。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于陀螺儀的電梯平臺測速方法，其特征是，陀螺儀分析單元通過數(shù)值積分、模態(tài)分析、短時(shí)頻譜分析和模式識別的手段深度分析得到電梯實(shí)時(shí)運(yùn)行的速度信息和振動信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于陀螺儀的電梯平臺測速方法，其特征是，陀螺儀分析單元將分析得到的電梯日常運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)送至大數(shù)據(jù)平臺作為大數(shù)據(jù)平臺中的數(shù)據(jù)存儲。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于陀螺儀的電梯平臺測速方法，其特征是，大數(shù)據(jù)平臺的參考信息包括電梯穩(wěn)定運(yùn)行速度、電梯穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的加速度峰谷值、加速度振動頻率、諧振頻率和包絡(luò)信號。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于陀螺儀的電梯平臺測速方法，其特征是，陀螺儀信號分析單元采用通用處理設(shè)備CPU、ARM、DSP、GPU、FPGA、ASIC和單片機(jī)中的一種或多種，陀螺儀信號分析單元根據(jù)陀螺儀信息進(jìn)行加速度分析和振動分析，獲得實(shí)時(shí)速度信息和振動信息。