[发明专利]一种电梯运行状态信号预处理和提取特征量方法

权利要求书

1.一种电梯运行状态信号预处理和提取特征量方法，其特征在于，具体包括：

S1，基于第一加速度传感器和第二加速度传感器分别采集电梯的第一振动加速度信号和第二振动加速度信号，其中，所述第一加速度传感器为电容式三轴加速度传感器，第二加速度传感器为压电式三轴加速度传感器；

S2，对第一振动加速度信号和第二振动加速度信号分别进行信号预处理从而分别得到第一加速度信号和第二加速度信号，其中，对第一振动加速度信号和第二振动加速度信号进行信号预处理至少包括消除信号噪声预处理，具体包括：

S211,对第一/第二振动加速度信号进行小波分解，进行小波变换ω_f(j,k)＝ω_s(j,k)+ω_e(j,k)，其中(j,k)≥0且为正整数；j为小波变换的分层数，k为信号序列的长度,ω_f(j,k)是检测信号经小波分解后的小波系数，ω_s(j,k)是原始信号经小波分解后的小波系数，ω_e(j,k)是噪声信号的小波系数；

S212,对分解后的小波系数进行阈值处理，改进阈值函数为

其中，λ₂＝kλ₁,k＞1；

S213，在满足连续性的基础上，且当ω_j,k无限增大时，函数的小波系数

S3，基于第一加速度信号得到时间速度曲线，基于第二加速度信号得到峰峰值和均方根；

S4，对时间速度曲线和时间速度标准曲线分别分段，并分别选取若干点作为测量特征值点和标准特征值点，并基于测量特征值点和标准特征值点得到速度曲线变异度。

2.根据权利要求1所述一种电梯运行状态信号预处理和提取特征量方法，其特征在于，所述第一振动加速度信号为电梯启动、制动过程中的振动加速度信号，至少包括电容式三轴加速度传感器检测的轿厢垂直振动加速度信号，所述第二振动加速度信号至少包括压电式三轴加速度传感器检测的Z轴振动加速度信号。

3.根据权利要求2所述的一种电梯运行状态信号预处理和提取特征量方法，其特征在于，步骤S2中，对第一振动加速度信号进行信号预处理还包括低通滤波、消除重力影响以及去趋势项，对第二振动加速度信号进行信号预处理还包括去趋势项。

4.根据权利要求3所述的一种电梯运行状态信号预处理和提取特征量方法，其特征在于，基于预设的高频截止频率对第一振动加速度信号进行低通滤波，以及，将第一加速度传感器的Z轴与重力方向保持并行，并将轿厢垂直振动加速度信号减去g，从而消除重力影响。

5.根据权利要求3所述的一种电梯运行状态信号预处理和提取特征量方法，其特征在于，步骤S2中，对第一/第二振动加速度信号进行去趋势项具体包括：

S221,将第一/第二振动加速度信号分为线性趋势项和高阶趋势项；

S222,将电梯启动前到制动静止后的这段时间设为T，预设加速度传感器的线性趋势为bt+c，对其进行积分计算，得到速度修正值与真实值间的差值可由式(1)计算、速度测量值与真实值间的差值可由式(2)计算，位移修正值与真实位移的差值可由式(3)计算、位移测量值与真实位移的差值可由式(4)计算，其中，t的取值为0～T；

S223,当电梯停稳时，即t＝T，修正和测量的位移误差分别为式(5)和式(6)，

6.根据权利要求3所述的一种电梯运行状态信号预处理和提取特征量方法，其特征在于，步骤S3中，基于第一加速度信号得到时间速度曲线具体包括：将经过预处理的第一加速度信号中的轿厢垂直振动加速度信号进行积分，得到时间速度曲线。