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申请/专利权人：湖州市特种设备检测研究院(湖州市电梯应急救援指挥中心);中国计量大学

摘要：本发明涉及一种基于电梯振动加速度与滑移量的故障识别方法及系统，首先获取相邻采样点之间的电梯滑移量，及不同采样点的电梯的第一振动加速度、第二振动加速度和第三振动加速度；然后根据所述电梯滑移量确定电梯曳引轮和钢丝绳是否出现故障；根据第一振动加速度，采用控制图的方式对电梯进行故障诊断，获得故障诊断结果；当所述诊断结果表示异常时，根据所述第二振动加速度和所述第三振动加速度，确定电梯故障部位。本发明以递进的方式根据电梯振动加速度确定电梯的齿轮箱轴承和曳引机驱动电机轴承是否出现故障，并根据电梯滑移量确定电梯曳引轮和钢丝绳是否出现故障，能够准确判断电梯曳引系统运行异常状态和识别电梯故障部位。

主权项：1.一种基于电梯振动加速度与滑移量的故障识别方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：获取相邻采样点之间的电梯滑移量，及不同采样点的电梯的第一振动加速度、第二振动加速度和第三振动加速度；采样点包括当前采样点及当前采样点之前的预设个数的采样点，所述第一振动加速度为轿厢的振动加速度，所述第二振动加速度为曳引机驱动电机轴承部位的振动加速度，所述第三振动加速度为齿轮箱轴承部位的振动加速度；在电梯的轿厢导靴、曳引机驱动电机轴承部位以及齿轮箱轴承部位分别设置振动加速度测点；在振动加速度测点处设置MEMS加速度传感器，将连续采集的加速度数据暂存，以24小时为一个采样周期，数据采集结束后，将采集到的数据导出到服务器中；根据所述电梯滑移量所处的区间对电梯进行故障诊断，确定电梯的第一部位是否出现故障；所述第一部位包括电梯曳引轮和钢丝绳；通过所述电梯滑移量是否处在正常区间[，1.2]内，来判断曳引轮及钢丝绳是否故障，即若所述电梯滑移量处在正常区间[，1.2]内，则电梯曳引轮及钢丝绳正常，否则电梯曳引轮及钢丝绳故障；其中，为初始滑移量；根据所述第一振动加速度，采用控制图的方式对电梯进行故障诊断，获得故障诊断结果；当所述故障诊断结果表示异常时，根据所述第二振动加速度和所述第三振动加速度，采用功率密度分析的方式对电梯进行故障诊断，确定电梯的第二部位是否出现故障；所述第二部位包括齿轮箱轴承和曳引机驱动电机轴承；当下一个采样点到达时，将下一个采样点设置为当前采样点，返回获取相邻采样点之间的电梯滑移量，及不同采样点的电梯的第一振动加速度、第二振动加速度和第三振动加速度的步骤；当所述故障诊断结果表示正常时，当下一个采样点到达时，将下一个采样点设置为当前采样点，返回获取相邻采样点之间的电梯滑移量，及不同采样点的电梯的第一振动加速度、第二振动加速度和第三振动加速度的步骤；根据所述第一振动加速度，采用控制图的方式对电梯进行故障诊断，获得故障诊断结果，具体包括：对不同采样点获取的第一振动加速度进行线性拟合，获得第一振动加速度曲线，具体为：将滤波后的轿厢竖直方向上的振动加速度数据分为匀加速阶段、匀速阶段和匀减速阶段，截取一段持续运行时间区间内所述第一振动加速度数据的中点，运用最小二乘法对该区间内所述第一振动加速度数据进行线性拟合；基于第一振动加速度曲线计算每个所述采样点的第一振动加速度的斜率；统计每个所述采样点的第一振动加速度的斜率，获得斜率的均值和标准偏差；根据所述均值和所述标准偏差，绘制控制图，其中所述控制图中心线为，加速度上限为，加速度下限为；根据每个所述采样点的斜率在所述控制图中的分布，确定故障诊断结果；其中，所述控制图等分为6个区，每个区的宽度为1，分别编号为ABCCBA；在所述控制图中每个所述采样点的第一振动加速度的斜率的分布符合下列情况之一则所述故障诊断结果表示异常：1）连续3个采样点中有2个落在中心线同一侧的B区以外；2）连续15个采样点在C区中心线上下；3）连续8个采样点在中心线两侧，但无一点在C区中；4）任意1个采样点超出控制图的上下限；根据所述第二振动加速度和所述第三振动加速度，采用功率密度分析的方式对电梯进行故障诊断，确定电梯的第二部位是否出现故障，具体包括:根据所述第二振动加速度绘制曳引机驱动电机轴承的功率谱密度图，得到第一功率谱密度图；根据所述第三振动加速度绘制齿轮箱轴承的功率谱密度图，得到第二功率谱密度图；若所述曳引机驱动电机轴承的振动基频与所述第一功率谱密度图中谱峰的平均间距相等，则所述曳引机驱动电机轴承故障；若所述齿轮箱轴承的振动基频与所述第二功率谱密度图中谱峰的平均间距相等，则所述齿轮箱轴承故障；基于上述故障诊断结果，得到四种维保等级：当电梯滑移量异常且控制图正确报警，即所述电梯曳引轮和钢丝绳故障，且所述电梯振动加速度异常；则电梯存在运行过程中齿轮箱轴承和曳引机驱动电机轴承出现振动，曳引轮及钢丝绳出现磨损问题，导致电梯运行过程中轿厢的加速度值出现振动，需要通知维保公司人员对电梯的曳引系统进行全面维护；当电梯滑移量异常但控制图漏报警，即所述电梯曳引轮和钢丝绳故障，但所述电梯振动加速度正常；则需要根据滑移量大小，通知维保公司人员对电梯的曳引轮、钢丝绳设备进行预防性维护；当电梯滑移量正常但控制图误报警，即所述电梯曳引轮和钢丝绳正常，但所述电梯振动加速度异常；则曳引系统中的齿轮箱轴承和曳引机驱动电机轴承出现故障，需要通知维保公司人员对电梯的齿轮箱轴承和曳引机驱动电机轴承进行预防性维护；当电梯滑移量正常且控制图正常，即所述电梯曳引轮和钢丝绳正常，且所述电梯振动加速度正常；则只需按与维保公司的约定进行周期性维护即可。

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