一种电机控制器高压故障管理方法及系统与流程

本发明涉及电梯高压故障，具体为一种电机控制器高压故障管理方法及系统。

背景技术：

1、电梯系统中，门机电机控制器是一种关键的组件，负责控制电梯门的开关以及监测门的状态。这些控制器通常安装在电梯舱内部或者轿厢上方的机房内。它们与电梯门的正常运行密切相关，因为任何关于电梯门的故障都可能导致严重的安全问题。

2、传统的电梯门机电机控制器系统存在一些弊病。首先，由于缺乏有效的监测和管理机制，对电梯门状态的实时监测和异常检测能力较弱，导致可能发生意外情况，如电梯门关闭不完全或异常开关门等情况。其次，对于高压故障的预测和处理手段不够完善，往往是在故障发生后才进行处理，缺乏及时性和主动性，容易造成安全隐患和服务中断。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种电机控制器高压故障管理方法及系统，以解决背景技术中提到的故障发生后才处理的滞后问题，缺乏及时性的安全隐患问题。

3、（二）技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电机控制器高压故障管理系统，建立结构三维模型模块，用于建立电梯整体结构模型，包括电梯舱和门机电机控制器；并将若干个门机电机控制器标号为nm1、nm2、...、nmm；m表示数量；

5、数据采集模块，用于在每个电梯的门机电机控制器上安装计数传感器，实时监测每日电梯门的异常未完全关闭感应事件次数，并通过时间感应器，当实际电梯门每次开启至关闭时间值超过预设电梯开启关门一次时间合格阈值时，则判定为一次异常开关门事件，，表示每次异常开关门持续时间；并将每日电梯门的异常未完全关闭感应事件次数和每次异常开关门持续时间进行预处理后，建立第一数据集；

6、在发生异常未完全关闭感应事件时以及异常开关门事件时，同步采集门机电机控制器异常变化值，包括第一加速度值、第一减速度值、第一电流负载值fzz、第一振动值zdz和第一温度值wd，建立第二数据集；并对第二数据集进行分析和计算获取：加速度变化系数jsd和异常负载指数fz；

7、分析模块，用于使用统计建模的方法，建立高压故障预测模型，并将加速度变化系数jsd、异常负载指数fz、每日电梯门的异常未完全关闭感应事件次数和每次异常开关门持续时间作为输入，并进行相互关联，获取得到将门机电机控制器的高压故障影响因子z作为输出，并对高压故障影响因子z进行判断，获得判断结果，并生成相应的控制策略。

8、优选的，所述建立结构三维模型模块包括结构建模单元和标注注释单元；

9、所述结构建模单元用于建立电梯整体结构模型，包括电梯仓、机房、轨道组件以及门机电机控制器的位置和布局；

10、标注注释单元用于在电梯整体结构模型中，将若干个门机电机控制器标号为nm1、nm2、...、nmm；并对每个电机控制器的参数值进行标注和注释。

11、优选的，所述数据采集模块包括第一采集单元和第二采集单元；

12、所述第一采集单元用于在每个电梯门机控制器上安装计数传感器，按照时间轴采集方式，实时检测电梯门的异常未完全感应事件，每日电梯门的异常未完全关闭感应事件次数，采集异常未完全关闭感应事件是指，当电梯门在关闭过程中，由于乘客身体或物品挡住门口以及外部感应器检测到有人靠近，导致电梯门被中断并重新从未完全闭合又打开的次数；

13、第二采集单元，并通过时间感应器，采集获取每次异常开关门持续时间，并将一天内每次异常开关门持续时间进行汇总，将采集到的每日电梯门的异常未完全关闭感应事件次数和每次异常开关门持续时间，进行预处理，包括数据清洗和去除异常值，然后建立第一数据集。

14、优选的，所述数据采集模块还包括同步采集参数变化单元和历史数据采集单元；

15、所述参数变化单元用于在发生异常未完全关闭感应事件时以及异常开关门事件时，同步采集门机电机控制器异常变化值，包括第一加速度值、第一减速度值、第一电流负载值fzz、第一振动值zdz和第一温度值wd；

16、所述第一加速度值和第一减速度值采集获取；

17、所述第一电流负载值fzz通过电流传感器采集门机电机控制器的输入电流获取；

18、所述第一振动值zdz通过振动传感器采集门机电机控制器的振动情况；

19、第一温度值wd通过温度传感器测量获取门机电机控制器的温度值；

20、所述历史数据采集单元用于采集历史电机控制器历史运行参数，获取历史加速度均值、历史减速度均值、历史负载均值、历史振动均值和历史温度均值。

21、优选的，所述采集模块包括第一计算单元和第二计算单元；

22、所述第一计算单元用于将第一加速度值与第一减速度值做线性归一化处理，并将相应的数据值映射在区间内，再依据如下公式生成加速度变化系数jsd：

23、 ，

24、其中，表示电机控制器的历史加速度均值，表示电机控制器的历史减速度均值，和表示权重系数：，，且，其中，，n为监测周期内的个数，是大于1的正整数；

25、所述第二计算单元用于将第一电流负载值fzz、第一振动值zdz和第一温度值wd做线性归一化处理，并将相应的数据值映射在区间内，再依据如下公式生成异常负载指数fz；

26、 ，

27、其中，表示电机控制器的历史负载均值，表示电机控制器的历史振动均值，、和表示权重系数：，，，且，其中，，n为监测周期内的个数，是大于1的正整数。

28、优选的，所述分析模块包括故障库单元、统计建模单元和相关联单元；

29、所述故障库单元用于采集历史门机电机控制器高压故障，包括过载、短路、过热，并对每个故障进行描述，故障的表现、原因和影响范围，存储至故障库单元；

30、所述统计建模单元用于利用决策树、随机森林建立高压故障预测模型，并识别故障库单元中的高压故障；

31、所述相关联单元，将加速度变化系数jsd、异常负载指数fz、每日电梯门的异常未完全关闭感应事件次数和每次异常开关门持续时间进行无量纲处理后，输入至高压故障预测模型，通过以下相关联公式生成高压故障影响因子z：

32、 ，

33、式中，e表示高压故障预测模型的误差值，w1和w2分别为加速度变化系数jsd、异常负载指数fz、每日电梯门的异常未完全关闭感应事件次数和每次异常开关门持续时间的权重系数，，，，，且。

34、优选的，所述分析模块还包括判断单元；所述判断单元用于高压故障影响因子z与第一风险阈值x1和第二风险阈值x2进行对比判断，获得判断结果，包括：

35、第一风险阈值x1＞第二风险阈值x2；

36、当高压故障影响因子z≥第一风险阈值x时，生成第一风险等级，则表示当前门机电机控制器有高压故障风险；

37、第二风险阈值x2当≤高压故障影响因子z＜第一风险阈值x时，生成第二风险等级，则表示当前门机电机控制器有高压故障风险，但是比第一风险等级低；

38、当高压故障影响因子z＜第二风险阈值x2时，生成第三合格等级，表示当前门机电机控制器无高压故障风险，正常运行。

39、优选的，所述分析模块还包括生成策略单元；

40、所述策略单元用于根据第一风险等级生成第一策略，包括，生成第一报警信号，疏散电梯舱内部人员后，发出阻碍电梯门关闭的指令，并采集紧急措施停机维修，并同步将当前门机电机控制器进行隔离；

41、并根据第二风险等级生成第二策略，调整降低运行速度降低至原来的80%，即减缓电梯的上行和下行速度；调整电梯门的开关速度降低至初始80%，缩小电梯的加速度和减速度至初始参数80%，并在电梯周围设置警示标志，提醒乘客避免在电梯口关闭时阻碍门关闭。

42、优选的，所述策略单元包括安装声光警示单元，安装声光警示单元用于在电梯周围安装声光报警器，当电梯处于第一风险等级和第二风险等级时，自动发出声光信号，提醒乘客电梯可能存在。

43、一种电机控制器高压故障管理方法，包括，

44、建立结构三维模型：使用结构建模单元建立电梯整体结构模型，包括电梯仓、机房、轨道组件以及门机电机控制器的位置和布局，通过标注注释单元将门机电机控制器标号；

45、数据采集：在每个电梯的门机电机控制器上安装计数传感器和时间感应器；每日电梯门的异常未完全关闭感应事件次数和每次异常开关门持续时间；对采集的数据进行预处理，包括清洗和去除异常值，然后建立第一数据集；

46、同步采集参数变化：当发生异常未完全关闭感应事件或异常开关门事件时，同步采集门机电机控制器的异常变化值，包括第一加速度值、第一减速度值、第一电流负载值fzz、第一振动值zdz和第一温度值wd，建立第二数据集，对第二数据集进行分析和计算获取：加速度变化系数jsd和异常负载指数fz；

47、分析与计算：利用统计建模方法建立高压故障预测模型，将第一数据集、第二数据集中的对加速度变化系数jsd和异常负载指数fz、每日电梯门的异常未完全关闭感应事件次数和每次异常开关门持续时间作为输入，并相互关联计算得到门机电机控制器的高压故障影响因子z；

48、判断与生成控制策略：将得到的高压故障影响因子z与预设的第一风险阈值x1和第二风险阈值x2进行对比判断，确定当前的风险等级；根据风险等级生成相应的控制策略，包括发出报警信号、调整电梯运行速度和设置警示标志；

49、安装声光警示单元：根据风险等级安装声光报警器，在电梯周围自动发出声光信号，提醒乘客电梯存在故障。

50、（三）有益效果

51、本发明提供了一种电机控制器高压故障管理方法及系统。具备以下有益效果：

52、（1）通过建立结构三维模型和数据采集，可以实时监测电梯门的异常情况，并同步采集门机电机控制器的参数变化。这有助于及时发现电梯系统的异常情况，提高了电梯的安全性。利用分析与计算模块建立的高压故障预测模型，可以预测电机控制器可能出现的高压故障。这使得维护人员可以在故障发生之前采取预防性的维护措施，避免了因故障而导致的服务中断和安全问题。根据判断与生成控制策略模块生成的风险等级，可以实施相应的控制策略，包括发出报警信号、调整电梯运行速度和设置警示标志等。这种智能化的控制策略有助于减少潜在的安全风险，提高了电梯系统的可靠性和安全性。安装声光警示单元能够在电梯周围自动发出声光信号，提醒乘客电梯存在故障。这种及时的警示提醒可以降低乘客的风险意识，增强了乘客对安全问题的警惕性，从而提高了整个系统的安全水平。

53、（2）第一数据集中的每日电梯门的异常未完全关闭感应事件次数和每次异常开关门持续时间作为建立高压故障预测模型的重要输入特征之一。通过分析每日电梯门的异常未完全关闭感应事件次数和每次异常开关门持续时间信息，结合同步发生异常未完全关闭感应事件时以及异常开关门事件时，同步采集门机电机控制器异常变化值，包括第一加速度值、第一减速度值、第一电流负载值fzz、第一振动值zdz和第一温度值wd这些数据特征，可以建立预测电机控制器高压故障的模型，提前识别可能存在故障风险的电梯门机电机控制器，有针对性地进行维护和管理。

54、（3）第一计算单元通过计算加速度变化系数jsd，评估电机控制器在监测周期内的加速度变化情况。加速度变化系数jsd指数反映电机控制器的运行状态，在发生异常未完全关闭感应事件时以及异常开关门事件时，是否稳定，对于预测可能发生的高压故障第二计算单元通过计算异常负载指数fz，评估电机控制器在监测周期内，也就是在发生异常未完全关闭感应事件时以及异常开关门事件时的第一电流负载值fzz、第一振动值zdz和第一温度值wd参数的异常情况。这个指数可以帮助识别电机控制器的异常运行状态，及时发现潜在的故障风险。结合实时异常数据和历史数据，系统可以进行故障模式识别和分析。通过比对实时数据和历史数据，可以发现异常事件发生的规律和趋势，从而预测可能出现的故障类型和发生概率，为系统管理者提供及时的预警和处理建议，有效降低高压故障的风险。

55、（4）统计建模单元利用决策树、随机森林等统计方法，基于历史故障数据建立高压故障预测模型。这种基于统计方法的建模可以有效地挖掘数据之间的关联性和规律性，提高对高压故障的准确预测能力。相关联单元将采集到的各项参数进行无量纲处理后输入至高压故障预测模型，生成高压故障影响因子z。通过对这些参数进行综合分析和关联，可以更全面地评估电机控制器的运行状态和故障风险。这种综合分析有助于发现隐藏在数据背后的规律和趋势，提高了对高压故障的预测准确性和可靠性。