[发明专利]基于残差分析的电梯异常振动检测方法

权利要求书

1.一种基于残差分析的电梯异常振动检测方法，包括以下步骤：

a、采集电梯运行的加速度数据并进行残差分解，计算分解后的残差序列的峰峰值；

b、检测峰峰值中的异常值，并以合并的方式使异常值在残差序列中对应的异常段形成振动段；

c、分析振动段的振动属性，并对加速度进行阶段划分，确定振动发生阶段；

所述步骤(a)的残差分解包括，将原始采集的加速度序列进行滤波，得到平滑序列；

随后利用原始加速度序列减去平滑序列，得到残差序列；

在所述步骤(b)中，利用固定阈值法和箱线图法结合检测异常值，判定峰峰值中在第一阈值以上的值为异常值，所述第一阈值为：

Max(thre1,Q3+thre2*IQR)；

式中，thre1为固定峰峰值阈值，thre2为箱线图系数，Q3为峰峰值序列中位数和最大值之间的中间值，IQR为四分位间距；

在所述步骤(c)中，针对滤波后的加速度序列，计算连续大于或小于第三阈值的时段，并判断所述时段中加速度绝对值平均值和时间长度是否分别大于第四阈值和第五阈值；

所述第三阈值为0.05m/s2，所述第四阈值为0.3m/s2，所述第五阈值为2s。

2.根据权利要求1所述的基于残差分析的电梯异常振动检测方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，所述峰峰值的保存形式为：

[(s₁,e₁,v₁),(s₂,e₂,v₂),(s₃,e₃,v₃),…,(s_n,e_n,v_n)]；

其中，v值为峰峰值，s指峰峰值对应段的开始时间，e指峰峰值对应段的结束时间。

3.根据权利要求1所述的基于残差分析的电梯异常振动检测方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，将时间间隔小于第二阈值的所述异常段进行合并得到所述振动段，所述第二阈值为0.1s。

4.根据权利要求3所述的基于残差分析的电梯异常振动检测方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，所述振动属性包括振动时长和振动强度；

所述振动时长为所述振动段的时长，所述振动强度为所述振动段内的峰峰值的最大值。

5.根据权利要求1所述的基于残差分析的电梯异常振动检测方法，其特征在于，确定加速度连续大于或小于第三阈值的时段的加速阶段开始时刻t1、加速阶段结束 时刻t2、减速阶段开始时刻t3、减速阶段结束时刻t4；

设振动开始时刻为s，则s与t1-t4的关系与振动发生阶段对应为：

s∈[t1,t2],加速阶段振动；

s∈[t3,t4],减速阶段振动；

s∈[t2,t3],匀速阶段振动；

s∈[ˉ,t1],加速阶段前振动；

s∈[t4,ˉ],减速阶段后振动；

若阶段划分失败，则标记为其他阶段振动。

6.根据权利要求1所述的基于残差分析的电梯异常振动检测方法，其特征在于，所述滤波为移动平均或移动中位数。

7.一种用于实施权利要求1-6中任一项所述的基于残差分析的电梯异常振动检测方法的系统，其特征在于，包括：

加速度采集模块，用于实时采集电梯运行加速度数据；

残差分析模块，包括用于对电梯运行加速度数据进行残差分解的残差分解单元和用于对分解后的残差计算峰峰值的峰峰值计算单元；

振动识别模块，包括用于检测峰峰值序列中的异常值的异常值检测单元和用于将异常段进行合并生成振动段的异常区域生成单元；

振动后分析模块，包括用于计算振动段的振动时长和振动强度的振动属性计算单元和用于进行阶段划分并确定振动发生阶段的振动阶段分析单元。