[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

说明书

本发明公开了一种电梯运行状态信号预处理和提取特征量方法，包括：电容式三轴加速度传感器和压电式三轴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；对第一/二振动加速度信号进行信号预处理从而得到第一/二加速度信号；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；对时间速度曲线和时间速度标准曲线分段，并分别选取若干点作为测量特征值点和标准特征值点，测量特征值点和标准特征值点得到速度曲线变异度；对电梯启停阶段的低频信号和电梯运行全程的高频信号进行信号预处理和分析，从而得到反映电梯启动制动性能、电梯运行过程中的故障以及故障程度的特征量。

技术领域

本发明涉及电梯安全防控技术领域，具体涉及一种电梯运行状态信号预处理和提取特征量方法。

背景技术

如今乘客电梯已成为当今城市日常生活中不可替代的垂直运输工具，发挥越来越大的作用。电梯作为一种涉及人员生命安全的特种装备，随着总量的不断扩大，电梯事故也在逐渐地增加。根据GB/T 24474-2009《电梯乘运质量测量》，振动加速度和运行速度是电梯运行性能的重要指标，对此信号的处理分析可以帮助监控电梯的运行状态，评估电梯运行性能从而预测电梯故障。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供的一种电梯运行状态信号预处理及提取特征量的方法，对电梯启停阶段的振动加速度低频信号和电梯运行全程中可能代表故障隐患的振动加速度高频信号进行信号预处理和分析，从而得到反映电梯启动制动性能、电梯运行过程中的故障以及故障程度的特征量。

为了实现本发明的目的，本发明提出的电梯运行状态信号预处理和提取特征量方法，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；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。

电容式加速度传感器有利于获得电梯启停阶段的低频信号。压电式加速度传感器有利于获取电梯运行全程有可能代表故障的高频信号。

进一步的，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。

将电容式三轴加速度传感器和压电式三轴加速度传感器均置于轿厢地面中心，两个传感器的X轴与轿厢导轨间构成的平面垂直指向轿门，所测得的轿厢振动信号为轿厢水平振动信号；传感器的Y轴平行于轿门，所测得的轿厢振动信号同样为轿厢水平振动信号；传感器的Z轴垂直于轿厢地板，所测得的轿厢振动信号为轿厢垂直振动信号。

进一步的，步骤S2中，对第一振动加速度信号进行信号预处理至少包括低通滤波、消除重力影响、消除信号噪声以及去趋势项，对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以及去趋势项。

进一步的，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。

基于本步骤实现对第一振动加速度信号的低通滤波、消除重力影响。