一种电梯运行故障实时检测系统及其检测方法

摘要

本发明提供了一种电梯运行故障实时检测系统，用于电梯开关门检测，包括通讯网络，检测模块，报警模块，数据服务终端，所述检测模块通过通讯网络将检测数据传输至数据服务终端，通过数据服务终端的反馈控制报警模块作出响应；所述检测模块包括音频检测模块与振动识别模块，所述音频检测模块与振动识别模块能够对电梯的启停状态与开启、关闭门体状态进行检测，所述音频检测模块包括若干声音传感器，所述声音传感器分布于所述轿厢门体与楼层门体以及导轮制动器上，所述数据服务终端通过分析音频变化与振动变化，智能学习电梯正常运行阶段的音频阈值与振动阈值以及两者之间的时差性。本发明能够敏感捕捉电梯运行的故障信息，便于维护人员的维护。

权利要求

1.一种电梯运行故障实时检测系统，用于电梯开关门检测，其特征在于，包括通讯网络，检测模块，报警模块，数据服务终端，所述检测模块通过通讯网络将检测数据传输至数据服务终端，通过数据服务终端的反馈控制报警模块作出响应；

所述检测模块包括音频检测模块与振动识别模块，所述音频检测模块与振动识别模块能够对电梯的启停状态与开启、关闭门体状态进行检测，所述音频检测模块包括若干声音传感器，所述声音传感器分布于轿厢门体与楼层门体以及导轮制动器上，所述声音传感器能够滤除轿厢周围人声并处理分析轿厢运行过程中的音频变化，所述振动识别模块包括若干振动传感器，所述振动传感器设置于轿厢门体与楼层门体的碰撞面以及轿厢的运行线缆上，所述振动识别模块能够监测轿厢门体开关过程以及轿厢自运行至启停状态的振动变化，所述数据服务终端通过分析音频变化与振动变化，智能学习电梯正常运行阶段的音频阈值与振动阈值以及两者之间的时差性。

2.根据权利要求1所述的一种电梯运行故障实时检测系统，其特征在于，所述报警模块通过各楼层门体的外部显示屏显示故障预警。

3.根据权利要求1所述的一种电梯运行故障实时检测系统，其特征在于，所述通讯网络为包括至少一条在线通讯网络和至少一条无线通讯网络的物联网数据通讯网。

4.根据权利要求1所述的一种电梯运行故障实时检测系统，其特征在于，所述检测模块还包括陀螺仪检测装置，用于获取电梯运行垂直抖动和水平摇晃状态，并确定电梯运行和停止状态。

5.根据权利要求4所述的一种电梯运行故障实时检测系统，其特征在于，还包括平层检测装置，开关门检测装置和人员检测装置，所述人员检测装置能够检测轿厢内人员数量。

6.根据权利要求1所述的一种电梯运行故障实时检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，电梯运行监测，在电梯运行处于启停，开启门体以及关闭门体共4个状态过程中，音频检测模块与振动识别模块对电梯各部位的运行状态进行检测，获得3组部位处相互对应的音频与振动数据并发送至数据服务终端；

步骤S2，所述数据服务终端通过分析音频变化与振动变化，智能学习电梯正常运行阶段的音频阈值与振动阈值以及两者之间的时差性，并制定音频与振幅相重叠的时间组网；

步骤S3，所述数据服务终端根据检测模块实时监测的数据与时间组网比对，并进行智能判断，对报警模块发出指令响应。

7.根据权利要求6所述的一种电梯运行故障实时检测系统的检测方法，其特征在于，还包括保养维护端，所述数据服务终端与所述报警模块与保养维护端构成通讯连接，能够及时向保养维护端发送电梯故障状态信息。

8.根据权利要求6所述的一种电梯运行故障实时检测系统的检测方法，其特征在于，所述报警模块响应命令包括常规绿色响应与红色故障响应。

9.根据权利要求7所述的一种电梯运行故障实时检测系统的检测方法，其特征在于，所述电梯故障状态信息包括时间异常区段与检测异常的传感器编号。

10.根据权利要求7所述的一种电梯运行故障实时检测系统的检测方法，其特征在于，所述保养维护端包括市监督局、维保公司、维保人员、物业管理部及业主中的一者或多者。

说明书

一种电梯运行故障实时检测系统及其检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电梯监控技术领域，更具体涉及一种电梯运行故障实时检测系统及其检测方法。

背景技术

[0002] 随着城市建设的高速扩展，中高层建筑越来越多。电梯的使用广泛，因此它的运行安全性也日益重要，电梯的安全可靠运行，直接关系到乘坐人员的人身安全。电梯是机电一
体化设备,也是当前高层建筑物中重要的运行设备，其运行的稳定性和可靠性对住户出行
安全、效率起着至关重要的作用，但当前电梯在实际运行中，对电梯运行状态监测设备依然
主要是依靠嵌于电梯设备内的控制系统和光幕式门禁系统、到位传感器、重量传感器等设
备进行检测，虽然可以一定程度满足使用的需要，但一方面在实际使用中检测数据存在较
大的缺陷，不能满足对电梯实际运行状态相关数据进行全面精确检测的需要；另一方面在
检测作业中对检测得到的数据分析能力差，且自动化程度低，无法对电梯运行中存在的安
全隐患进行及时有效的故障预警，且电梯运行故障数据也无法及时有效的反馈至电梯维护
人员处，从而造成电梯故障排除的效率低和人员调度难度也相对较大。

[0003] 现有规定是无论任何电梯,每月需要维保两次,如何实现高质量维保,如何快速响应电梯发生故障，并提前做好故障预警，使得维保人员能够及时知道故障类型,及时有目的
的维护和保养，实现按需维保的要求期待，需要一个监测系统，无论什么品牌电梯，不改变
该电梯原有的控制系统，安装上后都能及时判断电梯是否发生故障，如果故障电梯轿厢内
有乘客,则及时发出求救信号,便于及时维修和故障救援。

[0004] 有鉴于此，迫切需要开发一种电梯运行故障实时检测系统及其检测方法，以解决上述问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于公开一种电梯运行故障实时检测系统及其检测方法，通过音频检测模块与振动识别模块对电梯运行的启停状态与开启、关闭门体状态进行监测，数据服
务终端能够智能学习电梯正常运行阶段的音频阈值与振动阈值以及时差性，能够敏感捕捉
电梯运行的故障信息并能够分辨故障发生范围，为保养维护人员提供保养清单。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种电梯运行故障实时检测系统，用于电梯开关门检测，包括通讯网络，检测模块，报警模块，数据服务终端，所述检测模块通过通讯网络将
检测数据传输至数据服务终端，通过数据服务终端的反馈控制报警模块作出响应；

[0007] 所述检测模块包括音频检测模块与振动识别模块，所述音频检测模块与振动识别模块能够对电梯的启停状态与开启、关闭门体状态进行检测，所述音频检测模块包括若干
声音传感器，所述声音传感器分布于所述轿厢门体与楼层门体以及导轮制动器上，所述声
音传感器能够滤除轿厢周围人声并处理分析轿厢运行过程中的音频变化，所述振动识别模
块包括若干振动传感器，所述振动传感器设置于轿厢门体与楼层门体的碰撞面以及轿厢的
运行线缆上，所述振动识别模块能够监测轿厢门体开关过程以及轿厢自运行至启停状态的
振动变化，所述数据服务终端通过分析音频变化与振动变化，智能学习电梯正常运行阶段
的音频阈值与振动阈值以及两者之间的时差性。

[0008] 作为本发明的进一步改进，所述报警模块通过各楼层门体的外部显示屏显示故障预警。

[0009] 作为本发明的进一步改进，所述通讯网络为包括至少一条在线通讯网络和至少一条无线通讯网络的物联网数据通讯网。

[0010] 作为本发明的进一步改进，所述检测模块还包括陀螺仪检测装置，用于获取电梯运行垂直抖动和水平摇晃状态，并确定电梯运行和停止状态。

[0011] 作为本发明的进一步改进，还包括平层检测装置，开关门检测装置和人员检测装置，所述人员检测装置能够检测轿厢内人员数量。

[0012] 本发明还公开了一种电梯运行故障实时检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

[0013] 步骤S1，电梯运行监测，在电梯运行处于启停，开启门体以及关闭门体共4个状态过程中，音频检测模块与振动识别模块对电梯各部位的运行状态进行检测，获得3组部位处
相互对应的音频与振动数据并发送至数据服务终端；

[0014] 步骤S2，所述数据服务终端通过分析音频变化与振动变化，智能学习电梯正常运行阶段的音频阈值与振动阈值以及两者之间的时差性，并制定音频与振幅相重叠的时间组
网；

[0015] 步骤S3，所述数据服务终端根据检测模块实时监测的数据与时间组网比对，并进行智能判断，对报警模块发出指令响应。

[0016] 作为本发明的进一步改进，还包括保养维护端，所述数据服务终端与所述报警模块与保养维护端构成通讯连接，能够及时向保养维护端发送电梯故障状态信息。

[0017] 作为本发明的进一步改进，所述报警模块响应命令包括常规绿色响应与红色故障响应。

[0018] 作为本发明的进一步改进，所述电梯故障状态信息包括时间异常区段与检测异常的传感器编号。

[0019] 作为本发明的进一步改进，所述保养维护端包括市监督局、维保公司、维保人员、物业管理部及业主中的一者或多者。

[0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0021] (1)一种电梯运行故障实时检测系统，用于电梯开关门检测，包括电梯启停状态，轿厢门体与楼层门体开关状态的检测，通过检测模块对轿厢门体，楼层门体以及电梯启停
状态下的导轮制动器与运行线缆进行音频与振动幅度的检测，数据服务终端对检测模块的
检测数据进行分析，智能学习电梯正常运行阶段的音频阈值与振动阈值以及分析振动阈值
与音频阈值之间的时差性，获得电梯正常运行状态下的数据库，能够敏感捕捉电梯运行的
故障信息并能够分辨故障发生范围，为保养维护人员提供保养清单。

[0022] (2)报警模块通过各楼层门体的外部显示屏显示故障预警，供用户了解电梯状态，便于用户选择乘坐或联系保养维护人员对电梯进行检查保养，报警模块响应命令包括常规
绿色响应与红色故障响应，当外部显示屏显示绿色，即代表电梯处于正常运行状态，当外部
显示屏显示红色，即代表电梯处于异常运行。

[0023] (3)一种电梯运行故障实时检测系统的检测方法，数据服务终端通过智能学习，获得正常运行状态下的电梯工作记忆数据，记忆数据分为单独响应区与响应重叠区，通过检
测模块对电梯运行状态的日常检测跟踪，数据服务终端将日常检测数据对比数据库内的工
作记忆数据，进行智能故障判断，能够快速预警用户以及保养维护端，既提供用户乘坐知情
权，又能够使得电梯的保养更加灵活与高效，使得电梯获得更长的运行周期；单独响应区的
数据异常，则故障可能发生在启停阶段，而响应重叠区的数据异常，则故障可能发生在轿厢
门体与楼层门体。

[0024] (4)通过声音传感器与振动传感器的检测数据，能够对故障发生处作出初步预判，避免线缆磨损导致的安全隐患，避免轿厢门体与外层门体响应不及时，避免轿厢门体制动
与驱动发生故障，导致轿厢门体与外层门体单独响应或，响应延迟，或轿厢门体与外层门体
碰撞剧烈，导致电梯整体发生故障隐患，并对故障范围作出排除，数据服务终端包括采用C/
S结构及B/S结构的BP神经网络系统、与BP神经网络系统协同运行的基于LSTM的智能预测系
统和深度学习；电梯故障修复后，故障数据将保存至数据服务终端，提高故障识别学习能
力，并为后期的具体故障制定故障代码。

附图说明

[0025] 图1为本发明一种电梯运行故障实时检测系统及其检测方法流程示意图。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、
或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

[0027] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0028] 在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对
本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有
说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0029] 在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在
本申请中的具体含义。

[0030] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文
所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更
加透彻全面。

[0031] 请参图1所示出的本发明一种电梯运行故障实时检测系统的一种具体实施方式。

[0032] 一种电梯运行故障实时检测系统，用于电梯开关门检测，包括通讯网络，检测模块，报警模块，数据服务终端，检测模块通过通讯网络将检测数据传输至数据服务终端，通
过数据服务终端的反馈控制报警模块作出响应；检测模块包括音频检测模块与振动识别模
块，音频检测模块与振动识别模块能够对电梯的启停状态与开启、关闭门体状态进行检测，
音频检测模块包括若干声音传感器，声音传感器分布于轿厢门体与楼层门体以及导轮制动
器上，声音传感器能够滤除轿厢周围人声并处理分析轿厢运行过程中的音频变化，振动识
别模块包括若干振动传感器，振动传感器设置于轿厢门体与楼层门体的碰撞面以及轿厢的
运行线缆上，振动识别模块能够监测轿厢门体开关过程以及轿厢自运行至启停状态的振动
变化，数据服务终端通过分析音频变化与振动变化，智能学习电梯正常运行阶段的音频阈
值与振动阈值以及两者之间的时差性。报警模块通过各楼层门体的外部显示屏显示故障预
警。通讯网络为包括至少一条在线通讯网络和至少一条无线通讯网络的物联网数据通讯
网。检测模块还包括陀螺仪检测装置，用于获取电梯运行垂直抖动和水平摇晃状态，并确定
电梯运行和停止状态。还包括平层检测装置，开关门检测装置和人员检测装置，人员检测装
置能够检测轿厢内人员数量。

[0033] 一种电梯运行故障实时检测系统，用于电梯开关门检测，包括电梯启停状态，轿厢门体与楼层门体开关状态的检测，通过检测模块对轿厢门体，楼层门体以及电梯启停状态
下的导轮制动器与运行线缆进行音频与振动幅度的检测，数据服务终端对检测模块的检测
数据进行分析，智能学习电梯正常运行状态的音频阈值与振动阈值以及分析振动阈值与音
频阈值之间的时差性，获得电梯正常运行状态下的数据库，能够敏感捕捉电梯运行的故障
信息并能够分辨故障发生范围，为保养维护人员提供保养清单，该保养清单主要是包含了
电梯的故障范围，为维修人员提供了维护方向。报警模块通过各楼层门体的外部显示屏显
示故障预警，供用户了解电梯状态，便于用户选择乘坐或联系保养维护人员对电梯进行检
查保养。

[0034] 本发明还公开了一种电梯运行故障实时检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，电梯运行监测，在电梯运行处于启停，开启门体以及关闭门体共4个状态
过程中，音频检测模块与振动识别模块对电梯各部位的运行状态进行检测，获得3组部位处
相互对应的音频与振动数据并发送至数据服务终端；步骤S2，数据服务终端通过分析音频
变化与振动变化，智能学习电梯正常运行阶段的音频阈值与振动阈值以及两者之间的时差
性，并制定音频与振幅相重叠的时间组网；步骤S3，数据服务终端根据检测模块实时监测的
数据与时间组网比对，并进行智能判断，对报警模块发出指令响应。还包括保养维护端，数
据服务终端与报警模块与保养维护端构成通讯连接，能够及时向保养维护端发送电梯故障
状态信息。报警模块响应命令包括常规绿色响应与红色故障响应。电梯故障状态信息包括
时间异常区段与检测异常的传感器编号。保养维护端包括市监督局、维保公司、维保人员、
物业管理部及业主中的一者或多者。

[0035] 一种电梯运行故障实时检测系统的检测方法，数据服务终端通过智能学习，获得正常运行状态下的电梯工作记忆数据，记忆数据分为单独响应区与响应重叠区，单独响应
区为电梯在启停两种状态下，线缆与导轮制动器由检测模块检测而得出的记忆数据，响应
重叠区为轿厢门体与楼层门体由检测模块检测而得出的记忆数据，两者通过检测模块对电
梯运行状态的日常检测跟踪，数据服务终端将日常检测数据对比数据库内的工作记忆数
据，进行智能故障判断，能够快速预警用户以及保养维护端，既提供用户知情，又能够使得
电梯的保养更加灵活与高效，使得电梯获得更长的运行周期；单独响应区的数据异常，则故
障可能发生在启停阶段，而响应重叠区的数据异常，则故障可能发生在轿厢门体与楼层门
体的联动阶段。通过声音传感器与振动传感器的检测数据，能够对故障发生处作出初步预
判，并对故障范围作出排除，数据服务终端包括采用C/S结构及B/S结构的BP神经网络系统、
与BP神经网络系统协同运行的基于LSTM的智能预测系统和深度学习；电梯故障修复后，故
障数据将保存至数据服务终端，提高故障识别学习能力，并为后期的具体故障制定故障代
码。

[0036] 通过监测模块检测电梯运行过程中由于线缆磨损或驱动阻碍而造成的运行异响，通过对音频与振动频率的检测，能够提前对故障作预警，便于维护人员及时对故障隐患进
行处理解决，提高了电梯的使用周期，并保证了电梯的使用状态。

[0037] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当
将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。