[发明专利]基于物联网的电梯故障智能预测与诊断及维护方法

说明书

技术领域

本发明涉及电梯控制领域、物联网领域、嵌入式技术领域、Wi-Fi无线数据传输领域、移动网络通信领域、数据采集技术领域，尤其涉及一种基于物联网的电梯故障智能预测与诊断及维护系统。

背景技术

截至2015年底，全国电梯总量超过400万台，我国电梯保有量、年产量、年增长量均为世界第一。随着国内电梯市场的不断扩大，人们对电梯的服务质量提出了更高的要求，其中安全性和可靠性越来越成为人们高度重视的问题。在日常生活中，电梯卡人、故障停梯、不正常运行等问题频繁出现，这些故障给人们的生命及财产安全带来了极大的困扰。近几年来，我国平均每年发生的电梯事故在50起左右。2012年9月13日13时26分，湖北省武汉市“东湖景园”在建住宅发生载人电梯从30层坠落事故，据武汉市委宣传部消息，共有19人遇难；2013年4月10日，南京六合北门方州路一家服装厂内，一名搬运工欲从4层乘电梯下到1层，当电梯门打开时，电梯没有到达4层，搬运工一脚踩空，身受重伤，不治身亡；2014年3月14日，江西赣州一名电梯维修人员在工作时，脚被卡在电梯底部拆开的空洞里，底板下右脚已经断裂露出骨头。经消防人员近一小时的破解，伤者终于得救；2015年7月26日，湖北荆州一商场手扶电梯发生事故，造成一名带孩子的年轻母亲惨死，距湖北商场电梯伤人事件仅一天之后，广西梧州太阳广场一位1岁多的小朋友在自动扶梯上不慎摔倒，造成手臂被卡；孩子被救出送医检查后发现左手骨折。各种电梯事故的频繁发生为人们敲响了警钟。但是质监部门检查发现，我国20％的电梯存在安全隐患。电梯关人、故障停梯、运行不正常、不能及时维修等问题已是生活在高层建筑中的人们经常议论的话题，电梯故障诊断与维护不及时对乘客安全产生了很大的威胁。电梯故障已经成为城市安全的隐患，是城市安防急待解决的问题。同时，掌握故障原因后却不能及时决定维修方法也是我国电梯安全的又一隐患。因此，提高我国电梯安防管理水平、故障诊断水平以及维护效率、效果已是迫在眉睫。电梯远程监控故障诊断与智能维护系统就是在这种情况下应运而生的。

远程电梯监控系统有一个较为超前的功能是“故障预测”，即当电梯系统将要出现故障但还没有出现故障时，控制系统已经通过模型参考比较的方法，预测到将要发生的故障，并通过监控系统通知服务中心“某处将要出现故障”。这个功能在一些进口电梯监控系统中(如奥的斯公司的REM系统)己经出现。作为一个成熟的电梯控制系统，其远程监控部分应该与信号控制系统和拖动控制系统构成一个整体，系统完全可以根据电梯运行的加减速时间、平层精度、电压、电流、转速、载荷、楼层等多个采样环节的数据来对系统的运行状况进行综合评估。

此外，电梯出现故障后，由于维护人员缺乏足够的信息而无法迅速分析出故障原因并予以排除，大大延长了维修时间，给人们生活和工作带来了很大的不便。因此，研究电梯系统的故障诊断具有重要的实际意义。它不仅能够在电梯发生故障时通过各种报警方式及时准确的通知电梯维修人员，使维修人员能及时赶赴现场对电梯进行维修，并在一定程度上解决了电梯故障诊断的地域性限制；同时，它能在电梯出现故障后，帮助维修人员迅速判断出故障位置和故障原因。

当知道故障原因后，智能维护系统为维修人员提供的故障处理策略，从而有效地缩短因电梯故障而造成的停梯时间，提高电梯运行的可靠性和电梯维修效率。

因此，对电梯本地故障预测、诊断与维护系统的研究，有利于提高电梯的安全性和可靠性，提高电梯系统的维修服务水平，满足国内市场在电梯故障预测、诊断与维护方面的需求。

远程电梯监控系统的目的是实时监控电梯的运行情况与故障信息，保证电梯的安全。但是，由于电梯分布的点散、面广等特点，基于有线网络的电梯远程数据传输存在了很大的局限，如布线难，布线成本过高等。因此可以看出，有线网络到无线网络的发展是监控领域的必由之路。为此，将Wi-Fi、4G甚至将来的5G等无线通信技术引入电梯监控及报警系统有其重要的意义。