[发明专利]基于非线性形态共振模型的电梯防坠独立式安全监测方法

说明书

本发明公开了一种基于非线性形态共振模型的电梯防坠独立式安全监测方法，监测步骤如下：步骤一：振动数据的采集；步骤二：多传感器总监测信号的计算；步骤三：监测信号特征参量的提取；步骤四：非线性形态共振模型的建立；步骤五：固有信号特征峰的提取；步骤六：钢丝绳单股断裂特征峰的提取；步骤七：日常使用时对钢丝绳的安全监测。本发明的方法，能够灵敏监测出电梯钢丝绳的振动数据，由计算机判断电梯钢丝绳是否发生断股，提高电梯的安全性，防范于未然。

技术领域

本发明涉及一种基于非线性形态共振模型的电梯防坠独立式安全监测方法。

背景技术

电梯的历史已有100多年，由最早的简陋、危险，到今天的舒适、安全,经历了无数次的改进和提高。即便如此，现今的电梯事故还是时有发生，其中危害最大、死伤最多的当属电梯(包括升降机)钢丝绳断裂。2006年仅日本五大电梯公司就发生了42起电梯钢丝绳断裂事故。与电梯其它部位相对完善的检测和监视手段相比，钢丝绳的安全性监测是目前相对薄弱且急待解决的课题。

授权公告号为CN102101618B的发明专利，公开了一种《电梯用钢丝绳检测方法及系统》，其通过实时检测电梯钢丝绳受力是否均匀，来判定电梯钢丝绳是否存在断裂风险，以预防电梯钢丝绳断裂，确保电梯稳定可靠的运行。这种技术存在的缺陷是：当钢丝绳出现单股或几股断裂时，电梯钢丝绳受力是否均匀的变化很小，不易检测出前期隐患。

授权公告号CN103253573B的发明专利，公开了《一种电梯曳引钢丝绳检测装置》，主要是针对钢丝绳出现断股或散股时，钢丝绳会出现断股处钢丝外露或散股处直径增大的情况，当这些钢丝绳异常位置经过配置安装在电梯井道内的电梯曳引钢丝绳检测装置时，就会被检测出来，发出报警信号通知维护人员并停止电梯的运行，在很大程度上及时预防钢丝绳出现断股事故，大大增加了电梯安全性能。这种技术存在的缺陷是：当钢丝绳出现断股但断裂的单股钢丝在内部时，钢丝不会外露，在这种情况下就无法检测出断股的发生；当钢丝绳出现单股断裂时，断股处直径增大极不明显，不易检测出前期隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于非线性形态共振模型的电梯防坠独立式安全监测方法，能够灵敏监测出电梯钢丝绳的振动数据，由计算机判断电梯钢丝绳是否发生断股，提高电梯的安全性，防范于未然。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于非线性形态共振模型的电梯防坠独立式安全监测方法，所述电梯包括轿厢、梯井、牵引装置、电梯控制系统及设置于该电梯控制系统内的计算机，监测步骤如下：

步骤一：振动数据的采集

在所述牵引装置上设有钢丝绳振动数据监测装置，电梯在运行时，所述钢丝绳振动数据监测装置将监测到的振动数据通过集电环传送给所述计算机；

步骤二：多传感器总监测信号的计算

均布于曳引轮钢丝槽内的的多个传感器sn1、sn2、……、snn，假设其监测信号分别为M1、M2、……、Mn，在某个时刻，多传感器总监测信号SAS的计算方法为：

对多个传感器的监测信号M1、M2、M3、……、Mn从大到小进行排序，排序之后的顺序为：MP1、MP2、MP3、……、MPn,则SAS算法为：

步骤三：监测信号特征参量的提取

为监测电梯钢丝绳的状态，我们分别提取所述振动数据的积分、方差、稳态平均值、平均微分值以及小波能量等5种特征参量：

1)积分INV计算式为：

式中：IN(t)为积分值，N为传感器对样本的检测数据个数，x_i为第i秒的响应值，t为相邻两采样点间的时间间隔，本处选取0.1s；