本發(fā)明涉及電梯維保領(lǐng)域，具體涉及基于物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)支撐的電梯維保系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)中，每個(gè)電梯不管是否存在安全運(yùn)行問題，維保公司的維保人員都要定期到電梯所在現(xiàn)場進(jìn)行檢查、維護(hù)。然而，由于電梯安裝數(shù)量每年以20％以上的速度在增長，而受到運(yùn)營成本的限制，電梯維保公司及維保人員的數(shù)量增長幅度非常小，致使平均每個(gè)維保人員維保的電梯數(shù)量逐年增加，產(chǎn)生了嚴(yán)重的人機(jī)矛盾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供基于物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)支撐的電梯維保系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

基于物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)支撐的電梯維保系統(tǒng)，包括電梯運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)和電梯物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)；電梯物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)與電梯運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)連接，以實(shí)現(xiàn)信息交換；電梯運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)采集目標(biāo)電梯的運(yùn)行信息，并將該運(yùn)行信息打包處理后傳送給電梯物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)，電梯物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)用于存儲(chǔ)每個(gè)電梯運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)提供的運(yùn)行信息，并定時(shí)根據(jù)每個(gè)電梯的運(yùn)行信息判斷電梯是否出現(xiàn)故障，在判斷出任意一個(gè)電梯出現(xiàn)故障時(shí)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)故障電梯的維保執(zhí)行信息，并將該維保執(zhí)行信息提供給維護(hù)該電梯的維保人員，以使維保人員到現(xiàn)場對(duì)該電梯進(jìn)行維護(hù)。

本發(fā)明的有益效果為：能夠?qū)﹄娞葸M(jìn)行故障檢測，確定需要進(jìn)行維保的電梯，并及時(shí)通知維保人員進(jìn)行檢修，節(jié)省了維保資源。

附圖說明

利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是故障檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

附圖標(biāo)記：

電梯運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)1、電梯物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)2、故障檢測裝置3、特征提取模塊10、特征信息篩選模塊20、故障分析檢測模塊30。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見圖1，本實(shí)施例提供了基于物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)支撐的電梯維保系統(tǒng)，包括電梯運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)1和電梯物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)2；電梯物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)2與電梯運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)1連接，以實(shí)現(xiàn)信息交換；電梯運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)1用于實(shí)時(shí)采集目標(biāo)電梯的運(yùn)行信息，并將該運(yùn)行信息打包處理后傳送給電梯物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)2，電梯物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)2用于存儲(chǔ)每個(gè)電梯運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)1提供的運(yùn)行信息，并定時(shí)根據(jù)每個(gè)電梯的運(yùn)行信息判斷電梯是否出現(xiàn)故障，在判斷出任意一個(gè)電梯出現(xiàn)故障時(shí)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)故障電梯的維保執(zhí)行信息，并將該維保執(zhí)行信息提供給維護(hù)該電梯的維保人員，以使維保人員到現(xiàn)場對(duì)該電梯進(jìn)行維護(hù)。

優(yōu)選的，所述運(yùn)行信息包括電梯識(shí)別信息、電梯運(yùn)行樓層信息、方向信息、速度信息、加速度信息、門狀態(tài)信息、是否有乘客的狀態(tài)信息、是否平層的狀態(tài)信息、是否有電的狀態(tài)信息。

本發(fā)明上述實(shí)施例能夠?qū)﹄娞葸M(jìn)行故障檢測，確定需要進(jìn)行維保的電梯，并及時(shí)通知維保人員進(jìn)行檢修，節(jié)省了維保資源。

優(yōu)選地，所述電梯物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)2包括用于對(duì)電梯進(jìn)行故障檢測的故障檢測裝置。

優(yōu)選地，所述故障檢測裝置3包括：

(1)特征提取模塊10，用于對(duì)所述運(yùn)行信息進(jìn)行濾波處理，消除噪聲的干擾，對(duì)其中能夠反映電梯健康狀態(tài)的運(yùn)行信息進(jìn)行特征提??；

(2)特征信息篩選模塊20，用于對(duì)提取的特征進(jìn)行篩選，得出用于進(jìn)行故障診斷的特征信息；

(3)故障分析檢測模塊30，用于根據(jù)篩選出的特征信息進(jìn)行故障檢測。

優(yōu)選地，所述特征信息篩選模塊20在篩選特征時(shí)，具體執(zhí)行：

(1)定義相對(duì)重要度為特征變量對(duì)電梯的性能影響的重要程度，計(jì)算特征信息中的各特征變量的相對(duì)重要度，其中特征信息中第i個(gè)特征變量的相對(duì)重要度T_i的計(jì)算公式為：

式中，T(A_j)為由第j個(gè)專家組根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)確定的權(quán)重，f為專家組的個(gè)數(shù)，T(B)為采用主成分分析方法得到的客觀權(quán)重，v為權(quán)重調(diào)整因子，v的值根據(jù)實(shí)際需要通過多次試驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整且v²＜1；

(2)按照相對(duì)重要度從大到小的順序?qū)λ刑卣髯兞窟M(jìn)行順序排序，在排序后的特征變量中，篩選出前80％的特征變量，作為用于進(jìn)行故障診斷的特征變量數(shù)據(jù)。

本優(yōu)選實(shí)施例對(duì)特征信息中的特征變量進(jìn)行篩選，節(jié)省了故障診斷時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)處理的時(shí)間，提高了故障診斷的速度；設(shè)定的相對(duì)重要度計(jì)算公式，既能表現(xiàn)專家對(duì)各特征變量的重視程度，又考慮了特征變量實(shí)際含義的情況，減少加權(quán)的主觀隨意性，且設(shè)置權(quán)重調(diào)整因子，使得特征變量的相對(duì)重要度計(jì)算更貼近實(shí)際情況，使特征篩選更為精確，從而有利于保障故障診斷精度，實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯故障的精確診斷。

所述特征信息篩選模塊20在篩選特征后，還將后20％特征變量對(duì)應(yīng)的相對(duì)重要度之和記為∑T₂₀，符合條件的所有特征變量的相對(duì)重要度之和記為∑T₁₀₀，由此得到篩選優(yōu)化系數(shù)：

式中，Q為篩選優(yōu)化系數(shù)，f為專家組的個(gè)數(shù)。

優(yōu)選地，所述故障分析檢測模塊30在根據(jù)篩選出的特征信息進(jìn)行故障檢測時(shí)，具體執(zhí)行：

(1)計(jì)算各特征變量的度量距離，設(shè)W_β為特征變量X_β到標(biāo)準(zhǔn)特征變量Y_β的度量距離，其中X_β為監(jiān)測采集的特征變量數(shù)據(jù)中第β個(gè)特征變量，Y_β為與X_β相對(duì)應(yīng)的處于健康狀態(tài)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)特征變量，則W_β的計(jì)算公式為：

式中，MW(X_β，Y_β)為特征變量X_β到標(biāo)準(zhǔn)特征變量Y_β的馬氏距離，OW(X_β，Y_β)為特征變量X_β到標(biāo)準(zhǔn)特征變量Y_β的歐氏距離，是標(biāo)準(zhǔn)特征變量Y_β的相關(guān)系數(shù)矩陣；Q為特征信息篩選模塊20中計(jì)算得到的篩選優(yōu)化系數(shù)；

(2)預(yù)先設(shè)定不同類型的故障聚類閾值，若W_β處于某種故障聚類閾值之內(nèi)，則判斷為該種故障。

本優(yōu)選實(shí)施例在進(jìn)行各特征變量的度量距離計(jì)算時(shí)，采用了馬氏距離和歐氏距離相結(jié)合的方式，以兼顧特征變量的相關(guān)性和獨(dú)立性，可有效提高故障診斷精度；本優(yōu)選實(shí)施例還利用篩選優(yōu)化系數(shù)對(duì)度量距離的計(jì)算進(jìn)行優(yōu)化，在不增加過多計(jì)算量的情況下保證數(shù)據(jù)取用的完整性，進(jìn)一步提高了對(duì)電梯進(jìn)行故障診斷的精度。

優(yōu)選地，所述故障聚類閾值按照下述方式進(jìn)行設(shè)定：

(1)采集電梯在第θ種故障狀態(tài)下的足夠數(shù)量的隨機(jī)樣本：

L(θ)₁，L(θ)₂，L(θ)₃，...，L(θ)_λ

其中，隨機(jī)樣本L(θ)_δ表示一個(gè)特征變量X_δ的度量距離，δ＝1，2，...，λ；

(2)計(jì)算該樣本集的標(biāo)準(zhǔn)差ρ_θ和期望值μ_θ，設(shè)定該電梯在第θ種故障狀態(tài)下的故障聚類閾值M_θ為：

其中為期望值μ_θ的最大似然估計(jì)，為標(biāo)準(zhǔn)差ρ_θ的最大似然估計(jì)。

本優(yōu)選實(shí)施例在進(jìn)行不同類型的故障聚類閾值的預(yù)先設(shè)定時(shí)，數(shù)據(jù)基礎(chǔ)來源于電梯在第θ種故障狀態(tài)下的足夠數(shù)量的隨機(jī)樣本，避免了主觀因素的影響，相比于通過專家經(jīng)驗(yàn)確定的方式更為科學(xué)，可有效保證對(duì)電梯進(jìn)行故障檢測的精度。

優(yōu)選地，該故障分析檢測模塊30還設(shè)有高發(fā)深度故障報(bào)警機(jī)制，該高發(fā)深度故障報(bào)警機(jī)制為：

記錄計(jì)算得到的實(shí)際的度量距離W_β與第θ種故障狀態(tài)下的期望值μ_θ的實(shí)際差值ρ′，假設(shè)故障種類數(shù)量為ξ，如果ρ′≤ρ_θ，則累計(jì)記錄W_β進(jìn)入該范圍的次數(shù)N，當(dāng)滿足下列評(píng)判公式時(shí)，則判斷該種故障為高發(fā)深度故障，并向運(yùn)行人員發(fā)出相應(yīng)報(bào)警提示：

其中ρ′_max和ρ′_min分別為該種故障歷史記錄中的最大實(shí)際差值和最小實(shí)際差值，該種故障歷史記錄中的平均實(shí)際差值。

本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置了高發(fā)深度故障報(bào)警機(jī)制，使得該故障檢測裝置3除了能夠有效識(shí)別故障種類外，還能依據(jù)歷史數(shù)據(jù)提示故障的深度和頻率，為對(duì)電梯的故障處理以及之后的維保帶來更科學(xué)的依據(jù)。

根據(jù)上述實(shí)施例，發(fā)明人進(jìn)行了一系列測試，以下是進(jìn)行測試得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明能夠精確、快速地對(duì)電梯進(jìn)行故障檢測，本發(fā)明在應(yīng)用于電梯的故障檢測方面產(chǎn)生了非常顯著的有益效果，極大地便利了后續(xù)電梯的維保工作。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。