[發明專利]一種電扶梯健康管理及故障診斷的方法及系統

在審

• 申請號: 202011155488.7
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112214909A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 李年豐;何晶
• 申請（專利權）人: 武漢信達天成物聯網技術有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/16;G06F17/18;G06Q10/00;G08B21/18
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本發明公開了一種電扶梯健康管理及故障診斷的方法及系統，其中方法包括以下步驟：S1：構建離散數據集；S2：設定報警閾值；S3：構建報警閾值矩陣；S4：風險預測；S5：做曲線；S6：計算三級指標；S7：編序；S8：計算；S9：整合；一種電扶梯健康管理及故障診斷的系統，包括數據采集單元、一級指標單元、狀態指標單元、網絡通訊單元和大數據平臺。本發明建立了描述故障性質的特征指標，可視化處理后，使電扶梯的健康狀態一目了然，同時構建了指標超標報警和風險預測方法，提供了一種電扶梯健康狀態的管理和故障診斷的方法，滿足電扶梯安全風險管控和預知性維修對健康劣化和早期故障識別的需求。

技術領域

本發明涉及機械設備預知性維修技術領域，尤其涉及電扶梯健康狀態在線監測過程中，對設備健康狀態進行管理，對早期故障實施診斷的方法，應用范圍為電扶梯設備健康管理與預知性維修。

背景技術

電扶梯的設備維修一般執行定周期維修，其健康狀態管理一般是定期或不定期巡視檢查、監測，并據此建立健康檔案進行狀態管理和維修決策。這種維修管理方式存在以下缺陷：其一是為保證電扶梯的安全運行，維修周期一般設置偏于保守，其結果是維修頻次過高，普遍存在維修過度的問題；其二是不能預知設備健康的技術狀態的劣化和設備缺陷與安全風險的提早發現，導致設備運行過程中出現故障，其中有些故障直接導致人身傷亡，后果極為嚴重；其三是由于不能提早發現設備缺陷和維修需求，更不可能對設備早期故障的原因進行分析診斷，也就不能提前做好消缺和維修的技術準備和物資準備，難免使得事后維修時的工期和成本增加。

目前普遍采用的這種電扶梯維修管理方式不利于保持設備的健康完好水平，難以避免電扶梯使用過程中的事故發生，對使用人員構成一定的安全威脅。同時，由于采用定期維修與事后維修結合的方式，維修成本高居不下。因此構建對電扶梯設備健康狀態的監測管理和早期故障診斷方法和系統，對于提高對電扶梯安全管理水平，減少或杜絕電扶梯使用過程中的人身傷亡事故，降低電扶梯的運維成本具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，而提出的一種電扶梯健康管理及故障診斷的方法及系統。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種電扶梯健康管理及故障診斷的方法，包括以下步驟：

S1：構建離散數據集：將通過電扶梯健康狀態在線監測數據采集的傳感器所采集到的各種參數，定義為一級指標，根據這些指標各自的物理性質進行相應的運算處理，提取處理后的有分析價值的指標，并定義為二級指標，下文所稱的狀態指標包含一級指標和二級指標，按設定采樣頻率對狀態指標進行采集，構建各狀態指標的離散數據集；

S2：設定報警閾值：根據相關規范，設定各一級指標的報警閾值；

S3：構建報警閾值矩陣：選擇多項式模型表達設備的健康狀態劣化進程，用S表示，即：

設定數據采集周期，經若干周期數據采集，形成離散數據里，按最小二乘法原理對上述模型進行回歸運算，根據相關規程規定和狀態管理要求設定各狀態指標的報警閾值，構建報警閾值矩陣D，將矩陣 與閾值矩陣D進行比較，計算其差值矩陣H；

S4：風險預測：根據線性回歸運算所得到的矩陣，計算各狀態指標在設定未來時刻的預估值，計算矩陣與D矩陣的差值，得L矩陣，用于可視化，表述未來時刻的預測值；

S5：做曲線：將系數矩陣的第一列定義為健康劣化速度系數矩陣，記為，將t時刻的速度系數矩陣表述為，t-T時刻的速度系數矩陣表述為,時序區間的速度增量用矩陣B表述，其中T為計算周期，分別將矩陣B的各元素按時序做曲線；