[发明专利]采集周期自适应的鲁棒的电梯曳引钢丝绳应变检测方法

摘要

本发明公开了一种采集周期自适应的鲁棒的电梯曳引钢丝绳应变检测方法，通过检测出有故障的应变片，根据故障类型的不同进入相应的故障处理流程，并对其采集数值进行误差模型偏差补偿，用补偿后的采集数值进行拉伸应变的计算，同时根据采集的电梯曳引钢丝绳应变数据波动情况自适应调节RTC定时采集时间，这样就能在不失真的采集电梯曳引钢丝绳应变突变数据的情况下降低CPU的工作频率，降低整体功耗，提高存储效率。

主权项

一种采集周期自适应的鲁棒的电梯曳引钢丝绳应变检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：在电梯曳引钢丝绳上安装应变片：在电梯曳引钢丝绳上贴2对应变片，每对应变片之间的间隔0.5mm，每对应变片正对贴在电梯曳引钢丝绳上，设上面一层应变片的编号为X₁₁，X₁₂，设下面一层应变片的编号为X₂₁，X₂₂，所述应变片X₁₁与X₁₂，以及X₂₁与X₂₂分别以电梯曳引钢丝绳的轴线对称；步骤2：进行误差模型的输出值的评估，具体内容为：步骤2.1：让电梯满载冲顶，以时间间隔t₁采集并记录C次电梯曳引钢丝绳拉伸应变数值，记为其中j＝1，…，C，是编号为X₁₁的应变片在电梯冲顶测试中j次应变数据，是编号为X₁₂的应变片在电梯冲顶测试中j次应变数据，是编号为X₂₁的应变片在电梯冲顶测试中j次应变数据，是编号为X₂₂的应变片在电梯冲顶测试中j次应变数据，j为模拟应变突变情况下电梯冲顶测试中记录伸应变数值的次数编号；步骤2.2：分别计算电梯曳引钢丝绳模拟应变突变的情况下每一对应变片的拉伸应变数值误差δ_1j^拉伸＝ε₁₁^j‑ε₁₂^j，j＝1，…，C，δ_2j^拉伸＝ε₂₁^j‑ε₂₂^j；步骤2.3：让电梯空载上行，以时间间隔t₂采集并记录C′次电梯曳引钢丝绳拉伸应变数值，记为此处时间间隔t₂大于t₁，j′＝1，...，C′，是编号为X₁₁的应变片在电梯空载上行测试中j′次应变数据，是编号为X₁₂的应变片在电梯空载上行测试中j′次应变数据，是编号为X₂₁的应变片在电梯空载上行测试中j′次应变数据，是编号为X₂₂的应变片在电梯空载上行测试中j′次应变数据，j′为模拟应变变化缓慢情况下电梯空载上行测试中记录拉伸应变数值的次数编号；步骤2.4：分别计算电梯曳引钢丝绳模拟应变变化缓慢的情况下每一对应变片的拉伸应变数值误差δ_1j′′^拉伸＝ε₁₁^j′‑ε₁₂^j′，δ_2j′′^拉伸＝ε₂₁^j′‑ε₂₂^j′；步骤2.5：分别根据下式计算电梯曳引钢丝绳每一对应变片拉伸应变的综合工况下误差平均值：步骤3：确定当前定时采样间隔时间T：步骤3.1：若当前有效应变片采集历史数据不足N个时，则以时间t₃的时间间隔采集到N个数据后进入步骤3.2，否则直接进入步骤3.2，其中t₃表示采样时间间隔T的初始值，N为用来计算有效应变片平均拉伸应变及应变数据的方差的历史数据个数，N＞1；步骤3.2：根据每个有效应变片的最近的N次历史应变数据计算平均拉伸应变其中Y表示有效应变片编号，q表示有效应变片的最近的N次历史应变数据序号，应变的单位为μm；步骤3.3：分别计算有效应变片的N次历史应变数据的方差：${S_Y}^2=\frac{1}{N}\underset{q=1}{\overset{N}{\Σ}}{({\mathrm{\ϵ}}_{Yq}-\stackrel{\‾}{{\mathrm{\ϵ}}_Y})}^2$步骤3.4：计算所有有效应变片的方差的最大值：S²_max＝max{S_Y²}设定方差门限值和与之对应的定时采样间隔时间，然后根据二者之间的具体对应关系和方差门限经验值及采样时间间隔经验值确定当前定时采样间隔时间T，即：$T=f\left(D\right)=\left\{\begin{array}{c}{T}_1,D\≤D_1\\ T_2,D_1\<D\≤D_2\\ \mathrm{...}\\ T_{20},D\>D_{20}\end{array}\right.---\left(1\right)$其中，f(D)表示方差门限值和定时采样间隔时间对应关系函数，D是函数变量，表示实际计算得到的应变方差，D₁、D₂、…、D₂₀分别为采样时间对应的方差门限经验值，T₁、T₂、…、T₂₀分别为方差门限区间对应的采样时间间隔经验值；步骤4：根据采集到的数据判断应变片是否故障：步骤4.1：每隔时间T对电梯曳引钢丝绳上的有效应变片采集数值；步骤4.3：如果存在一个应变片的采集数值中连续三次采集数值为0，则认为该应变片发生故障，进入步骤5，否则进入步骤4.4；步骤4.4：如果四个应变片的当前采集数值ε₁₁，ε₁₂，ε₂₁，ε₂₂都不为0，即应变片未出现故障，则此时有效应变片对数仍为2，则返回步骤3，否则进入步骤5；步骤5：按照如下方式进行应变片故障类型判断和处理：a)对于一组应变片中仅有一个应变片故障的情形，则利用非故障应变片的拉伸应变，根据下式对故障应变片的测量值进行补偿：m为故障应变片所属应变片对的编号，并记录当前有效应变片编号Y，返回步骤3；b)对于一组应变片中的两个应变片均出现故障的情形，则记录出现该情形的应变片组数的数量P，以及当前有效应变片序号Y；步骤6：如果P＝1，剔除两个应变片均故障的那一组的采样数值，将剩下一组应变片作为有效应变采集点，将其采集数据作为应变检测值，记录当前有效应变片序号Y，返回步骤3；如果P＝2，即每组中的两个应变片都有故障，说明故障无法修复，输出报警信号。