电梯运行性能在线分析仪及在线分析方法技术

电梯运行性能在线分析仪及在线分析方法，属于电梯技术领域，其特征在于上位机用于实现信号的统计和分析，以嵌入式工控机为主控制器，通过触摸屏进行现场操作；下位机用于实现信号的采集和处理，包括信号处理模块、信号采集模块、A/D转换模块及三轴加速度传感器、声音传感器，信号处理模块为主控制器；通过本分析仪及所述分析方法的应用对电梯运行性能实施在线分析，以电梯三轴加速度和噪声信号为基础实现电梯故障预测、预警，为分析和评价电梯安全提供可靠地量化指标，为电梯乘运质量测量和电梯风险评价提供有效的技术手段，采用双处理器结构，既保证信号的高速、高精度采集和预处理，又具有大容量存储能力和灵活统计分析功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电梯
，具体涉及一种。
技术介绍
电梯是城市中不可缺少的垂直交通工具，随着经济社会的发展，电梯的装备数量与日俱增，目前，我国在用电梯数量已超过150万台，成为全球最大的电梯制造基地和电梯市场，且中大城市的电梯装备数量正以20%的比例逐年递增。但是，由于电梯频繁运行，维保单位良莠不齐，再加上电梯逐年“老龄化”，进入故障多发期，屡屡有电梯故障停梯和故障困人事故发生。为了保证电梯的安全使用，我国制定了严格的监督管理条例，对电梯的安装、维修、使用、检验及监察等各个环节提出了具体要求。《特种设备安全监察条例》要求电梯的安装、改造、重大维修过程，必须经国务院特种设备安全监督管理部门核准的检验检测机构按照安全技术规范的要求进行监督检验；电梯使用单位应当按照安全技术规范的定期检验要求，在安全检验合格有效期(1年)届满前1个月向特种设备检验检测机构提出定期检验。检验工作内容主要是对涉及电梯安全运行的重要指标的当前状况进行符合性验证，并不对发现的电梯隐患进行深入的原因分析，因此，其预测、预防电梯事故和潜在故障的作用有限。此外，国家质量监督检验检疫总局也于2009年发布了两个新标准《电梯、自动扶梯和自动人行道数据监视和记录规范》及《电梯远程报警系统》，两个标准共同规范了电梯运行数据监视、故障远程报警和救援服务平台建设，但是对电梯运行监控和报警的要求局限于电梯已经发生故障，其预测、预防作用仍然有限。事实上，通过监测电梯的运行性能，分析电梯运行时的振动和噪声特征，对电梯故障的预测、预防具有重要的意义。在电梯安全评价方面，GB/T 20900-2007《电梯、自动扶梯和自动人行道风险评价和降低的方法》将电梯运行加速度和轿箱内噪声作为引起伤害的重要风险源之一。在电梯乘运质量方面，GB/T 24474-2009《电梯乘运质量测量》将振动和噪声作为电梯乘运质量的重要评价指标，并明确了振动和噪声的测量方法。国外已经出现了电梯运行性能测试或者乘运质量测量的专用仪器EVA625，EVA625以8)(C52系列微处理器为核心，能够测量三轴加速度和噪声，并采用RS232接口与PC机通讯，EVA专用软件运行于PC机，用于分析电梯运行的振动、噪声性能。但是，EVA625仅有4通道700秒的数据存储空间，数据分析也只能在性能测试之后离线进行，这制约了其长时间在线观测性能和电梯故障预测预警功能。而国内在电梯
总体落后于国际水平，尚未出现电梯运行性能分析方面的方法和仪器。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于设计提供一种采用双处理器结构、在线分析电梯三轴加速度和噪声信号的的技术方案，可实现电梯运行性能在线分析，实现电梯故障预测、预警，并为分析和评价电梯安全提供可靠地量化指标。所述的电梯运行性能在线分析仪，其特征在于相互配合连接的上位机、下位机构成双处理器结构；所述上位机由嵌入式工控机、触摸屏配合构成；所述下位机包括信号处理模块，信号处理模块上连接设置与其双向数据传输连接的信号采集模块，信号采集模块上配合设置A/D转换模块并与其建立数据发送连接，A/D转换模块上连接设置三轴加速度传感器、声音传感器，A/D转换模块与信号采集模块及三轴加速度传感器、声音传感器分别建立数据接收连接；所述的嵌入式工控机和信号处理模块之间通过USB通讯模块建立双向数据传输连接。所述的电梯运行性能在线分析仪，其特征在于所述的信号采集模块以FPGA为核心，FPGA内部设计时序控制电路、串并转换电路、FIFO缓存电路，所述的信号处理模块以DSP为核心，通过EMIF接口与FPGA通讯连接用于下达采集指令，与FIFO缓存电路建立数据传输连接用于读取A/D转换信号。所述的电梯运行性能在线分析仪，其特征在于所述的USB通讯模块以EZ-USB FX2为核心，符合USB2. 0通讯接口规范。应用所述的电梯运行性能在线分析仪的电梯运行性能在线分析方法，其特征在于包括以下过程1)上位机以嵌入式工控机为主控制器用于实现信号的统计和分析，在嵌入式工控机上运行Windows操作系统和电梯运行性能分析软件，该分析软件包括用户信息管理模块、电梯信息管理模块、系统参数配置模块、信号分析模块、报告生成模块，用户通过触摸屏操作该分析软件，实现现场设置系统运行参数、现场统计分析电梯运行性能、现场出具电梯电梯性能测试报告；2)下位机以信号处理模块为主控制器用于实现信号的采集和处理，该信号采集、处理过程包括a)由信号处理模块在系统启动时完成A/D转换模块、信号采集模块的初始化，在系统运行过程协调各模块运行，向A/D转换模块下达信号采集指令，向信号采集模块下达读取转换信号指令和读取信号，并对所获得的信号实施滤波处理；b)由三轴加速度传感器采集电梯轿厢在X、Y、Z三个轴方向的运行加速度，由声音传感器采集电梯轿厢内的噪声信号；c)A/D转换模块四通道同步采集由三轴加速度传感器发送的三轴加速度信号和由声音传感器发送的噪声信号，并将所采集的四通道的模拟信号同步进行数字转换；d)信号采集模块操作A/D转换模块实现四通道同步模数转换，从A/D转换模块获取三轴加速度和噪声信号，并将串行数据转换为并行数据；3)下位机由信号处理模块通过USB通讯模块向上位机的嵌入式工控机流畅传输处理后的三轴加速度和噪声信号，并接收与执行嵌入式工控机的控制指令。所述的电梯运行性能在线分析方法，其特征在于所述分析软件的用户信息管理模块用于实现用户的增加、修改和删除，为用户分配不同功能模块的操作权限，限制非法用户进入系统；所述的电梯信息管理模块可实现电梯基本信息管理和电梯运行性能信息管理，电梯基本信息可由电梯监察检验系统直接导入，包括设备注册代码、业主单位名称，电梯运行性能信息包括每台电梯历次性能分析的原始数据和分析结果；所述的系统参数配置模块可用于系统参数配置，包括三轴加速度传感信号和声音传感信号的采样频率、信号处理模块的滤波参数、电梯运行性能指标的上限值和下限值，同时可进行三轴加速度传感器和噪声传感器的标定；所述的信号分析模块可分析电梯加速度-时间关系、速度-时间关系、位置-时间关系、加加速度-时间关系、析噪声-时间关系，通过矢量求和，分析两轴或三轴的综合运动量-时间关系，通过傅里叶变换，分析运动量信号和噪声信号的频率特征，对比历次性能分析结果，判断性能发展趋势；所述的报告生成模块可由用户选择报告内容，包括X、Y、Z三轴加加速度、加速度、速度、位置的时域图和频谱图，以及噪声的时域图和频谱图、电梯运行性能历次分析结果对比图，能指出电梯运行性能超标的时间和位置，能指出电梯运行性能趋势。所述的电梯运行性能在线分析方法，其特征在于所述的信号处理模块对所获得的信号实施滤波处理包括高通滤波、低通滤波、ISO标准滤波处理。所述的电梯运行性能在线分析方法，其特征在于所述的A/D转换模块采用高速、高精度A/D转换芯片CS5381，转换精度和采样速率可通过上位机配置，转换精度高达M位，采样速率高达192kHz。所述的电梯运行性能在线分析方法，其特征在于所述的USB通讯模块以EZ-USBFX2为核心，符合USB2. 0通讯接口规范，信号速率高达480Mb/s。所述的电梯运行性能在线分析方法，其特征在于所述的信号采集模块以FPG本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩树新，刘松国，徐金海，虞煜磊，
申请(专利权)人：杭州市特种设备检测院，
类型：发明
国别省市：