[發明專利]一種基于大規模流數據的電梯門故障檢測方法

有效

• 申請號: 201711495102.5
• 申請日: 2017-12-31
• 公開（公告）號: CN108584588B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 張元鳴;沈志鵬;黃浪游;肖剛;高飛;陸佳煒;徐俊
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B66B5/00
• 分類號: B66B5/00
• 代理公司: 33201 杭州天正專利事務所有限公司
• 代理人: 王兵;黃美娟

1.一種基于大規模流數據的電梯門故障檢測方法，包括以下步驟：

步驟1.建立能夠對電梯大規模流數據處理與分析的框架；

該框架由數據分發層、數據傳輸層、數據處理層以及分布式協調服務組件組成，能夠對電梯大規模流數據進行分發、傳輸、分析和判定；

(1.1)數據分發層；

電梯數據具有明顯的分布式特征，數據分發系統用于收集每臺電梯狀態采集系統發送過來的實時電梯流數據，同時數據分發系統還將負責對不同電梯廠家生產的不同型號電梯的狀態信號值進行統一化處理，將狀態信號的格式進行統一化，確保電梯門故障分析系統能夠對不同型號的電梯流數據進行統一分析；

(1.2)數據傳輸層；

大數據環境下，對消息傳遞機制的要求較高，因此需要可靠的數據傳輸層提供高效的以及可靠的數據傳輸，同時處理大規模流數據需要分布式的大數據處理平臺，通過消息中間件解決分布式環境下系統數據傳輸的需求；

(1.3)流數據處理層；

分布式流數據處理層是電梯門故障分析架構的核心，該層負責處理電梯大規模流數據，同時高效地運行電梯門故障檢測算法分析各個電梯的流數據，檢測電梯是否發生故障；

(1.4)分布式協調服務組件；

分布式協調服務組件為整個框架提供協調服務，用來解決分布式環境下數據管理的問題，作為分布式集群的管理者可以保證分布式架構中數據與服務的一致性，構建高性能和高可用性的分布式系統；

步驟2.構建電梯狀態轉移圖；

電梯門中存在眾多的傳感器來檢測電梯門開關時的狀態，在電梯運行特定過程中，電梯門的狀態信號的轉移過程是確定的，通過分析電梯在特定運行過程中的流數據的變化來判斷電梯門的故障類型；

與電梯門相關的狀態包括電梯停止、電梯運行、電梯靜止、電梯開門、電梯門開啟到位、電梯關門和電梯關門到位共7個狀態；

根據電梯流數據能夠檢測到的電梯門故障包括：

(1)電梯到站不開門故障；

(2)電梯不能正常關門故障；

(3)電梯門卡人卡物故障；

(4)運行中開門故障；

(5)按開門按鈕不能正常開門故障；

檢測以上電梯門故障需要用到流數據信號類型包括：

(1)電梯運行狀態，描述電梯是處在停止狀態中還是處在運行狀態中；

(2)開門狀態，指示電梯門狀態：打開狀態或關閉狀態；

(3)開門到位，指示電梯門是否開啟到位；

(4)廳門門鎖，指示門鎖狀態，是否鎖住；

(5)關門到位，指示電梯門是否已關門到位；

(6)電梯數據上傳時間；

(7)樓層，指示電梯當前樓層；

(8)光幕信號，指示是否有物體或人正在通過光幕；

(9)開門按鈕，指示開門按鈕按動情況；

(10)平層區狀態，指示轎廂是否處在平層區；

步驟3.基于大規模流數據的電梯門故障檢測算法

通過對電梯流數據進行分析，已檢測電梯門的具體故障，其方法是先需通過設定滑動窗口檢測出電梯當前時刻的運行狀態，然后根據檢測算法檢測電梯門的故障類型，電梯門故障檢測算法如下：

輸入:電梯流數據，滑動窗口t

輸出:故障類型

步驟：

Step1:根據滑動窗口t將電梯流數據D劃分為一系列數據塊，稱為微數據，作為算法處理的對象；

Step2:數據預處理，過濾無用狀態參數，提取電梯ID作為Key值，用于記錄電梯門故障的電梯號和區分不同電梯的流數據；

Step3:根據Key值將數據進行聚類，同一臺電梯的數據聚集到同一組中；

Step4:取出并分析組中第一個微數據，根據狀態轉移圖匹配微數據，以判斷電梯所處的初始運行狀態，記為S1；

Step5:逐條將之后的微數據與狀態轉移圖中各個狀態進行匹配，若當前微數據未匹配成功，則表明當前電梯正在由一個狀態轉移至下一個狀態中，直至成功匹配到下一確定狀態,記為S2；

Step6:判斷狀態S1和狀態S2的轉移是否為與開關門相關的狀態轉移過程，若符合則執行Step7，否則執行Step8；

Step7:if S1為電梯停止并且S2為電梯到站then

{{if S2下一狀態不為電梯開門狀態then

故障為電梯到站不開門；}

{if S1為電梯關門then

{if超過閾值時間t無法轉移至關門到位狀態then

if光幕信號始終為1then

故障電梯卡人卡物；

else then

故障為電梯不能正常關門；}

{if S1為電梯運行狀態then

if廳門門鎖打開then

電梯運行中開門故障；}

{if S1為電梯靜止狀態且開門按鈕為開啟狀態then

故障為按開門按鈕不能正常開門故障；}}}

Step8:電梯無故障，返回Step5，處理下一組數據；

在電梯大規模流數據處理框架下，運行上述電梯門故障檢測算法，能夠同時檢測出不同電梯門的故障類型，并提示結果。