基于空载上行的电梯曳引与制动性能评估方法

1.本发明涉及电梯安全技术领域，尤其涉及一种基于空载上行实验数据驱动的电梯曳引与制动性能评估方法。


背景技术：

2.随着经济快速发展，电梯数量急剧增加。目前有大量的使用年限较长的老旧电梯，其安全性能逐渐降低。曳引性能与制动性能是电梯安全性能中的核心部分，当性能衰退时会直接影响电梯安全，容易造成电梯冲顶、挤压乘客等严重事故。
3.现行对于电梯曳引、制动性能的评估方法主要通过超载下行试验(将1.25倍额定载荷的砝码放入轿厢后，在轿厢下行过程中实施紧急制动)。该方法由国家标准提供，是较为通用的方法，但是，国家标准对试验结果的评价没有提出定量要求，使得评估结论仍处于定性阶段；该试验需要搬运砝码，存在评估效率低、评估成本高以及容易损坏老旧电梯的不足。因此，传统的方法难以满足评估结论准确度及评估效率的需求。
4.针对上述不足，目前对电梯的曳引、制动性能评估方法已有很多，如基于制停距离的电梯性能评估方法，基于模型的电梯制动性能评估方法等等。
5.基于制停距离的电梯性能评估方法，此类方法的原理是分析电梯制停过程的轿厢制停距离来评估电梯的性能。由于电梯的制停需要依靠制动轮-闸瓦之间、曳引轮-钢丝绳之间的滑动摩擦将电梯动能转化为热能使电梯停止运行，所以，当曳引性能或者制动性能异常时，可以通过制停距离体现。此类方法的典型如，标准t/casei t102-2015《曳引驱动电梯制动能力快捷检测方法》。该标准给出了电梯轿厢空载上行制停过程中轿厢移动距离的合理值范围，当轿厢移动距离位于合理范围内，则得出制动性能正常的结论，否则表示制动性能异常。该方法操作简便，为定量评估电梯性能提供了参考依据。
6.基于模型的电梯制动性能评估方法，对空载上行制动与超载下行制动过程的动力学进行分析并找出二者的定量关系，从而建立电梯性能评估的数学模型。评估中仅测量空载上行制动加速度，然后利用模型即可评估电梯的制动性能。
7.上述方法都是进行空载上行制动试验，然后从不同的角度来分析试验结果，以此得出电梯性能评估方法，这些方法提高了评估的便捷性，安全性以及经济性。在曳引性能正常的情况下，上述方法可以有效评估制动性能。
8.上述方法存在的不足，首先，在曳引性能异常的条件下，上述方法的评估结论变得不准确。制动距离法中，轿厢制停距离是曳引轮与钢丝绳滑移距离的总和，而曳引性能与制动性能的耦合导致制停距离作不能有效评估出制动性能。同样的，基于模型的评估方法，在建立模型中没有综合考虑曳引、制动性能之间的相互影响导致模型的精度不足，此外，模型中有些参数如轿厢质量、平衡系数等因获取不便使此类方法使用受限。最后，上述方法都不能对曳引性能进行评估。
9.综上所述，目前的电梯曳引、制动性能评估方法依旧存在评估效率低，评估精度不足的问题。


技术实现要素：

10.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种基于空载上行实验数据驱动的电梯曳引与制动性能评估方法，首先进行电梯空载上行实验，获取空载轿厢上行启动、制动过程的加速度数据；其次，分析上行启动、制动的加速度数据并提取特征参数；然后，基于大量不同电梯、不同曳引、制动性能状况的空载上行启动、制动实验数据的特征参数统计建立电梯状态诊断模型，根据模型进行电梯性能评估，并计算评估结论的置信度。
11.根据本发明提出的一种基于空载上行实验数据驱动的电梯曳引与制动性能评估方法，所述方法步骤如下：
12.s1：制定电梯轿厢空载上行实验，提取电梯轿厢空载上行实验样本数据；
13.s2：基于不同电梯、不同曳引/制动性能状态的空载上行启动、制动实验数据，采用信号处理技术中的时域分析法，结合启动、制动的物理过程，将轿厢空载上行启动、制动的加速度数据分为若干特征段，并从特征段中提取表征曳引、制动性能的特征参数；
14.s3：根据特征参数统计规律获得的电梯状态诊断模型，基于电梯状态诊断模型对曳引、制动性能进行评估，并根据建立的电梯性能评估结论的置信度数学模型计算评估结果置信度。
15.优选地，步骤s3中建立电梯状态诊断模型的方法步骤如下：
16.s31：启动过程轿厢加速度数据特征参数分析，采用信号处理技术中的时域分析法，将轿厢启动加速度曲线分为加速度增加、恒定、减小三个阶段，从轿厢启动加速度曲线的恒定段中，提取评估电梯曳引性能的特征参数σ；
17.s32：制动过程轿厢加速度数据特征参数分析，采用信号处理技术中的时域分析法，将轿厢制动加速度曲线分为加速度增加段、加速度快速减小段、加速度趋于稳定段，分别从这三个阶段提取评估制动器响应性能、制动力矩性能、制动稳定性能的特征参数：a
t1
、k、δ；
18.s33：基于不同电梯、不同曳引/制动性能状态的空载上行启动、制动实验数据对特征参数曳引性能的特征参数σ、制动器响应性能特征参数a
t1
、制动力矩性能特征参数k、制动稳定性能的特征参数δ规律进行统计，获得电梯状态诊断模型，当电梯曳引性能特征参数σ小于电梯状态诊断模型中的预设阈值b1时，判断曳引性能正常，否则曳引性能异常；当制动响应性能特征参数a
t1
小于电梯状态诊断模型中的预设阈值b2时，判断制动器响应正常，否则制动器动作卡阻；当制动力矩性能特征参数k大于电梯状态诊断模型中的预设阈值b3时，判断制动力矩性能正常，否则制动力矩性能衰退；当制动稳定性能的特征参数δ小于电梯状态诊断模型中的预设阈值b4时，判断制动稳定性能正常，否则制动稳定性能异常；
19.s34：根据步骤s33进行判定，建立电梯状态诊断模型。
20.优选地，步骤s22中轿厢制动加速度曲线加速度增加段、加速度快速减小段、加速度趋于稳定段分别记为t1、t2、t3；
21.t1段：为[t
0-t1]时间段，该阶段制动器处于响应阶段，t1时刻的加速度记为a
t1
，在电梯轿厢上行制动过程的t1阶段，用于评估制动器响应性能的特征参数，a
t1
的计算方法是提取t1时刻加速度a
t1
值；
[0022]
t2段：为[t
1-t2]时间段，该阶段制动器处于力矩建立阶段，t2时刻加速度值为a
t2
，
在电梯轿厢上行制动过程的t2阶段，用于评估制动力矩性能的特征参数k为
[0023][0024]
t3段：为[t
2-t3]时间段，该阶段制动力矩处于稳定阶段，将t3段曲线平均分成两段，假设前、后段的加速度平均值分别为在电梯轿厢上行制动过程的t3阶段，用于评估制动稳定性能的特征参数δ为
[0025][0026]
优选地，轿厢启动加速度曲线加速度增加、恒定、减小三个阶段，用于评估电梯曳引性能的特征参数σ是计算轿厢加速度曲线恒定段的标准差σ作为该特征参数值。
[0027]
优选地，步骤s3中电梯曳引性能评估结论的置信度r1计算公式为：
[0028][0029]
其中，m1表示待评估电梯的曳引性能特征参数σ的实际计算值；b1为电梯状态诊断模型中曳引性能正常时的预设阈值；ε1为电梯曳引性能评估结论置信区间的阈值；
[0030]
步骤s3中电梯制动响应性能评估结论的置信度r2计算公式为：
[0031][0032]
其中，m2表示待评估电梯的制动响应性能特征参数a
t1
的实际计算值；b2为电梯状态诊断模型中制动响应性能正常时的预设阈值；ε2为电梯制动响应性能评估结论置信区间的阈值；
[0033]
步骤s3中电梯制动力矩性能评估结论的置信度r3计算公式为：
[0034][0035]
其中，m3表示待评估电梯的制动力矩性能特征参数k的实际计算值；b3为电梯状态诊断模型中制动力矩性能正常时的预设阈值；ε3为电梯制动力矩性能评估结论置信区间的阈值；
[0036]
步骤s3中电梯制动稳定性能评估结论的置信度r4计算公式为：
[0037][0038]
其中，m4表示待评估电梯的制动稳定性能特征参数δ的实际计算值；b4为电梯状态诊断模型中制动稳定性能正常时的预设阈值；ε4为电梯制动稳定性能评估结论置信区间的阈值；
[0039]
由于制动性能包含三个指标，制动性能综合评估结论的置信度rb表达式如下所示：
[0040][0041]
当时，得出结论：制动性能正常，其置信度rb＝1；当时，以ri对应的指标，作为输出结论，假设评估结论的置信度判定阈值为d，当ri》d，认为该指标性能正常，其置信度为ri；当ri≤d，认为该指标异常，其置信度为1-ri；当时，输出结论：制动性能异常，其置信度rb＝1，
[0042]
当r1》d，输出结论：曳引性能正常，其置信度为r1；当r1≤d，认为曳引性能异常，其置信度为1-r1。
[0043]
优选的，步骤s1中制定电梯轿厢空载上行实验，提取电梯轿厢空载上行实验样本数据的方法步骤如下：
[0044]
s11：实验准备包括电梯状态检查与调整，加速度数据采集设备的安装；
[0045]
s12：电梯轿厢空载上行实验，包括上行启动、制动实验，先进行空载上行启动实验，使空载轿厢从f1楼层的位置以额定速度向上启动运行；然后，进行空载上行制动实验，使空载轿厢从楼层的最低位置向上运行至f2楼层位置时，断开曳引机电源实施紧急制动，采集实验过程的加速度数据。
[0046]
优选的，f1、f2楼层为楼栋中间楼层位置，减少曳引轮两侧钢丝绳长度不同对轿厢振动的影响。
[0047]
本发明中的有益效果是：
[0048]
(一)可以同时评估电梯曳引、制动性能，评估效率高；
[0049]
(二)本发明是在实验数据分析的基础上提出的评估方法，相比于理论计算更加接近工程实际，且可以评估出制动性能的三个指标，评估精度高。
[0050]
(三)解决了现有评估方法中评估结论不准确、评估效率低的问题，为减少和预防
老旧电梯发生安全事故做出贡献。
附图说明
[0051]
在附图中：
[0052]
图1为本发明提出的一种基于空载上行实验数据驱动的电梯曳引与制动性能评估方法的流程框图；
[0053]
图2为本发明提出的电梯空载上行实验示意图；
[0054]
图3为本发明提出的电梯曳引、制动性能评估流程图；
[0055]
图4为本发明提出的评估结论置信度计算流程图；
[0056]
图5为本发明提出的曳引性能正常的上行启动加速度曲线示意图；
[0057]
图6为本发明提出的曳引性能异常的上行启动加速度曲线示意图；
[0058]
图7为本发明提出的曳引性能正常、制动性能正常的上行制动加速度曲线示意图；
[0059]
图8为本发明提出的曳引性能正常、制动性能异常的上行制动加速度曲线示意图；
[0060]
图9为本发明提出的曳引性能异常、制动性能正常的上行制动加速度曲线示意图；
[0061]
图10为本发明提出的曳引性能异常、制动性能异常的上行制动加速度曲线示意图。
具体实施方式
[0062]
一、电梯上行实验准备
[0063]
1.实验准备包括，电梯状态检查与调整，加速度数据采集设备的安装。
[0064]
(1)检查并记录电梯状况。观察或测量制动器动作状况与磨损程度，曳引轮、钢丝绳的磨损情况；测量钢丝绳张力并将张力差调整至1％范围内；检查轿厢与对重的导靴是否磨损，若发生磨损则调整或者更换，以保证电梯运行平稳。
[0065]
(2)加速度数据采集设备的安装。将加速度数据采集设备安装于轿厢地板中间部位并与轿厢可靠连接。调试设备使其进入数据采集状态。本实施例所采用数据采集设备中的加速度传感器精度为1mg，采样率设为1000hz，测量量程为
±
8.192g。
[0066]
2.电梯轿厢空载上行实验
[0067]
电梯上行实验示意图如图2所示，包括上行启动、制动实验。先进行空载上行启动实验，使空载轿厢从楼栋中间位置以额定速度向上启动运行；然后，进行空载上行制动实验，使空载轿厢从楼层的最低位置向上运行至楼栋中间位置时，断开曳引机电源实施紧急制动。采集实验过程的加速度数据。
[0068]
3.电梯轿厢空载上行实验样本数据
[0069]
实验获取n份电梯样本数据(n≥100)，并按表1所述曳引、制动的四类不同状态对实验样本数据进行归类。
[0070]
表1曳引、制动性能类别划分表
[0071]
[0072][0073]
给出不同状态下的加速度曲线示意图，曳引性能正常的上行启动加速度曲线示意图如图5所示；曳引性能异常的上行启动加速度曲线示意图如图6所示；曳引性能正常、制动性能正常的上行制动加速度曲线示意图如图7所示；曳引性能正常、制动性能异常的上行制动加速度曲线示意图如图8所示；曳引性能异常、制动性能正常的上行制动加速度曲线示意图如图9所示；曳引性能异常、制动性能异常的上行制动加速度曲线示意图如图10所示。
[0074]
二、电梯轿厢上行加速度数据特征分析
[0075]
采用信号处理技术中的时域分析法，结合启动、制动的物理过程，将轿厢空载上行启动、制动的加速度数据分为若干特征段，并从特征段中提取表征曳引、制动性能的特征参数。基于大量的电梯样本数据，对不同状态下特征参数的变化规律进行分析，建立电梯状态诊断模型。
[0076]
1.启动过程轿厢加速度数据特征参数分析
[0077]
如图5所示，以曳引性能正常的上行启动加速度曲线为例，分析启动过程轿厢加速度数据特征。结合电梯启动的物理过程，电梯空载上行启动情况下，轿厢加速度曲线可分为加速度增加、恒定、减小三个阶段。
[0078]
由于不同曳引状态下，加速度恒定段曲线的平稳程度差异较大。因此，在电梯上行启动加速段，采用轿厢加速度曲线恒定段的标准差σ作为曳引性能特征参数，用于电梯曳引性能的诊断。
[0079]
2.制动过程轿厢加速度数据特征参数分析
[0080]
如图7所示，以曳引性能正常、制动性能正常的上行制动加速度曲线为例分析制动过程轿厢加速度数据特征。结合制动器动作的物理过程，电梯空载上行制动情况下，轿厢加速度曲线可分为加速度增加、加速度快速减小、加速度趋于稳定段，分别记为t1、t2、t3段。这主要与制动器合闸的各个动作阶段有关。制动器合闸分为响应阶段、力矩建立阶段、制动力矩稳定阶段。
[0081]
(1)t1段：为[t
0-t1]时间段。该阶段制动器处于响应阶段。假设，t1时刻的加速度记为a
t1
。制动器动作状态会直接影响a
t1
大小。因此，在电梯上行制动过程的t1阶段，采用t1时刻加速度a
t1
作为制动器响应性能特征参数，用于制动器响应性能的诊断。
[0082]
(2)t2段：为[t
1-t2]时间段。该阶段制动器处于力矩建立阶段。假设，t2时刻加速度值为a
t2
，t2段的轿厢加速度变化率k为
[0083][0084]
制动力矩衰退时，参数k发生明显变化。因此，在电梯上行制动过程的t2段，采用轿厢加速度的变化率k作为制动力矩性能特征参数，用于评估制动力矩性能。
[0085]
(3)t3段：为[t
2-t3]时间段。该阶段制动力矩处于稳定阶段。将t3段曲线平均分成
两段，假设前、后段的加速度平均值分别为则t3段轿厢加速度均值差异度δ为
[0086][0087]
制动稳定性不同的状态下，参数δ差异明显。因此，在电梯上行制动过程的t3段，采用t3段轿厢加速度均值差异度δ作为制动稳定性能特征参数，用于制动稳定性能的诊断。
[0088]
三、电梯性能评估
[0089]
根据基于不同电梯、不同曳引/制动性能状态的空载上行启动、制动实验数据的特征参数统计规律获得的电梯状态诊断模型，以及待诊断的电梯轿厢空载上行启动、制动加速度数据的特征参数，对电梯的曳引、制动性能进行评估，并根据建立的电梯性能评估置信函数计算评估结果置信度。
[0090]
1.电梯状态诊断模型过程如下：
[0091]
基于电梯样本数据，对不同状态下特征参数的变化规律进行分析，得出不同曳引、制动状态下各性能正常时对应特征参数σ、a
t1
、k、δ的阈值。当曳引性能的特征量σ《0.05时表明曳引性能良好，否则曳引性能异常；制动响应性能的特征量a
t1
＜3.0m/s2表明制动器响应正常，否则制动器动作卡阻；制动力矩的特征量k》60时判定制动力矩正常，否则制动力矩衰退；制动稳定性能的特征量δ《0.5作为制动性能稳定的判断区间。据此，建立电梯曳引、制动状态诊断模型如表2所示，表2中的*表示该项不适用。
[0092]
表2电梯曳引、制动状态诊断模型
[0093][0094]
2.电梯曳引、制动状态诊断流程如下：
[0095]
曳引性能通过特征参数σ评估，当σ《0.05时表明曳引性能正常，否则曳引性能异常；制动性能的特征参数包含制动响应性能的特征量a
t1
、制动力矩的特征量k、制动稳定性能的特征量δ，所以需要依次对三个指标进行诊断。制动性能只有同时满足：a
t1
＜3.0m/s2；k》60；δ《0.5，才得出制动性能正常的结论；如果任意指标不满足，则制动性能异常。电梯曳引、制动性能评估流程如图3所示。
[0096]
3.电梯性能评估结论的置信度计算方法如下：
[0097]
假设诊断模型即表2中性能正常、异常的区间分别为(a,b)与[b,c)，b为二者的分界值。假设，置信区间的阈值为ε，区间分段为(a,b-ε)、(b-εi,b+ε)、(b+ε,c)，评估结论的置信度计算式如下所示：
[0098][0099]
其中，mi表示待评估电梯的特征值，即参数σ、a
t1
、k、δ对应的实际计算值；bi为诊断模型中各性能正常时对应特征参数σ、a
t1
、k、δ的阈值；εi为各评估结论的置信区间的阈值。
[0100]
根据上式，当mi分布于性能正常区间(a,b-εi)内，表示电梯性能正常的置信度为1，此时评估结论完全可信；当mi位于(b-εi,b+εi)范围内，将根据mi与(b
i-εi)的距离大小给予评估结论相应的置信度，置信度范围为(0,1)；当mi分布于性能异常区间(b+εi,c)内，表示电梯性能正常的置信度为0，性能正常的结论不可信。
[0101]
上式中，bi为诊断模型中各性能正常时对应特征参数σ、a
t1
、k、δ的阈值，该值可以由诊断模型即表2所得；对于参数εi，基于电梯样本数据的统计结果对其进行赋值。各特征参数对应的bi与εi如表3所示。
[0102]
表3bi与εi数值表
[0103][0104]
当置信度低于50％后，特征参数值分布于性能异常的区间，所以将置信度低于50％的评估结果认为是性能异常，评估结论的置信度判定准则如表4所示。
[0105]
表4评估结论的置信度判断准则表
[0106][0107]
4.电梯性能评估结论的置信度评估流程如下：
[0108]
曳引性能评估结论的置信度r1》50％时，认为曳引性能正常，其置信度为r1；当r1≤50％，认为曳引性能异常，其置信度为1-r1。
[0109]
制动性能综合评估结论的置信度计算采用最小值评价原则。制动性能包含三个指标：制动器响应、制动力矩、制动稳定性，以三个指标中置信度的最小值作为制动性能评估结论的置信度。制动性能综合评估结论的置信度rb表达式如下式所示。
[0110][0111]
其中，r2、r3、r4分别为制动响应性能、制动力矩性能、制动稳定性能的评估结论的置信度。
[0112]
当三个指标的置信度的乘积为1时，则rb＝1，得出结论制动性能正常，其置信度最高；当三个指标的置信度乘积为(0,1)时，制动性能正常的置信度开始降低，rb值选取三个置信度中的最小值ri，并以ri对应的指标，作为输出结论。当ri》50％，认为该指标性能正常，其置信度为ri；当ri≤50％，认为该指标异常，其置信度为1-ri；当任意指标的置信度为0时，rb＝0，表示制动性能正常的置信度为0，制动存在风险，应进行全面检查以减少风险。因此，根据置信度大小可以掌握电梯健康状况，也使得评估结论更加可靠。电梯性能评估结论的置信度计算流程如图4所示。

技术特征：
1.一种基于空载上行实验数据驱动的电梯曳引与制动性能评估方法，其特征在于，所述方法步骤如下：s1：制定电梯轿厢空载上行实验，采集电梯轿厢空载上行实验样本数据；s2：基于不同电梯、不同曳引/制动性能状态的空载上行启动、制动加速度数据，采用信号处理技术中的时域分析法，结合启动、制动的物理过程，将轿厢空载上行启动、制动的加速度数据分为若干特征段，并从特征段中提取表征曳引、制动性能的特征参数；s3：根据特征参数统计规律获得的电梯状态诊断模型，基于电梯状态诊断模型对曳引、制动性能进行评估；并根据建立的电梯性能评估结论的置信度数学模型计算评估结果置信度。2.根据权利要求1所述的一种基于空载上行实验数据驱动的电梯曳引与制动性能评估方法，其特征在于，步骤s3中建立电梯状态诊断模型的方法步骤如下：s31：启动过程轿厢加速度数据特征参数分析，采用信号处理技术中的时域分析法，将轿厢启动加速度曲线分为加速度增加、恒定、减小三个阶段，从轿厢启动加速度曲线的恒定段中，提取评估电梯曳引性能的特征参数σ；s32：制动过程轿厢加速度数据特征参数分析，采用信号处理技术中的时域分析法，将轿厢制动加速度曲线分为加速度增加段、加速度快速减小段、加速度趋于稳定段，分别从这三个阶段提取评估制动器响应性能、制动力矩性能、制动稳定性能的特征参数：a
t1
、k、δ；s33：基于不同电梯、不同曳引/制动性能状态的空载上行启动、制动实验数据对特征参数曳引性能的特征参数σ、制动器响应性能特征参数a
t1
、制动力矩性能特征参数k、制动稳定性能的特征参数δ规律进行统计，获得电梯状态诊断模型，当电梯曳引性能特征参数σ小于电梯状态诊断模型中的预设阈值b1时，判断曳引性能正常，否则曳引性能异常；当制动响应性能特征参数a
t1
小于电梯状态诊断模型中的预设阈值b2时，判断制动器响应正常，否则制动器动作卡阻；当制动力矩性能特征参数k大于电梯状态诊断模型中的预设阈值b3时，判断制动力矩性能正常，否则制动力矩性能衰退；当制动稳定性能的特征参数δ小于电梯状态诊断模型中的预设阈值b4时，判断制动稳定性能正常，否则制动稳定性能异常；s34：根据步骤s33进行判定，建立电梯状态诊断模型。3.根据权利要求2所述的一种基于空载上行实验数据驱动的电梯曳引与制动性能评估方法，其特征在于：步骤s32中轿厢加速度曲线加速度增加段、加速度快速减小段、加速度趋于稳定段分别记为t1、t2、t3；t1段：为[t
0-t1]时间段，该阶段制动器处于响应阶段，t1时刻的加速度记为a
t1
，在电梯轿厢上行制动过程的t1阶段，用于评估制动器响应性能的特征参数，a
t1
的计算方法是提取t1时刻加速度a
t1
值；t2段：为[t
1-t2]时间段，该阶段制动器处于力矩建立阶段，t2时刻加速度值为a
t2
，在电梯轿厢上行制动过程的t2阶段，用于评估制动力矩性能的特征参数k为t3段：为[t
2-t3]时间段，该阶段制动力矩处于稳定阶段，将t3段曲线平均分成两段，假设前、后段的加速度平均值分别为在电梯轿厢上行制动过程的t3阶段，用于评估制
动稳定性能的特征参数δ为4.根据权利要求2所述的一种基于空载上行实验数据驱动的电梯曳引与制动性能评估方法，其特征在于：轿厢启动加速度曲线加速度增加、恒定、减小三个阶段，用于评估电梯曳引性能的特征参数σ是计算轿厢加速度曲线恒定段的标准差σ作为该特征参数值。5.根据权利要求2所述的一种基于空载上行实验数据驱动的电梯曳引与制动性能评估方法，其特征在于，步骤s3中电梯曳引性能评估结论的置信度r1计算公式为：其中，m1表示待评估电梯的曳引性能特征参数σ的实际计算值；b1为电梯状态诊断模型中曳引性能正常时的预设阈值；ε1为电梯曳引性能评估结论置信区间的阈值；步骤s3中电梯制动响应性能评估结论的置信度r2计算公式为：其中，m2表示待评估电梯的制动响应性能特征参数a
t1
的实际计算值；b2为电梯状态诊断模型中制动响应性能正常时的预设阈值；ε2为电梯制动响应性能评估结论置信区间的阈值；步骤s3中电梯制动力矩性能评估结论的置信度r3计算公式为：其中，m3表示待评估电梯的制动力矩性能特征参数k的实际计算值；b3为电梯状态诊断模型中制动力矩性能正常时的预设阈值；ε3为电梯制动力矩性能评估结论置信区间的阈值；步骤s3中电梯制动稳定性能评估结论的置信度r4计算公式为：
其中，m4表示待评估电梯的制动稳定性能特征参数δ的实际计算值；b4为电梯状态诊断模型中制动稳定性能正常时的预设阈值；ε4为电梯制动稳定性能评估结论置信区间的阈值；由于制动性能包含三个指标，制动性能综合评估结论的置信度r
b
表达式如下所示：当时，得出结论：制动性能正常，其置信度r
b
＝1；当时，以r
i
对应的指标，作为输出结论，假设评估结论的置信度判定阈值为d，当r
i
>d，认为该指标性能正常，其置信度为r
i
；当r
i
≤d，认为该指标异常，其置信度为1-r
i
；当时，输出结论：制动性能异常，其置信度r
b
＝1，当r1>d，输出结论：曳引性能正常，其置信度为r1；当r1≤d，认为曳引性能异常，其置信度为1-r1。6.根据权利要求1所述的一种基于空载上行实验数据驱动的电梯曳引与制动性能评估方法，其特征在于，步骤s1中制定电梯轿厢空载上行实验，提取电梯轿厢空载上行实验样本数据的方法步骤如下：s11：实验准备包括电梯状态检查与调整，加速度数据采集设备的安装；s12：电梯轿厢空载上行实验，包括上行启动、制动实验，先进行空载上行启动实验，使空载轿厢从f1楼层的位置以额定速度向上启动运行；然后，进行空载上行制动实验，使空载轿厢从楼层的最低位置向上运行至f2楼层位置时，断开曳引机电源实施紧急制动，采集实验过程的加速度数据。7.根据权利要求6所述的一种基于空载上行实验数据驱动的电梯曳引与制动性能评估方法，其特征在于，f1、f2楼层为楼栋中间楼层位置。

技术总结
本发明公开了一种基于空载上行实验数据驱动的电梯曳引与制动性能评估方法，制定电梯轿厢空载上行实验，提取电梯轿厢空载上行实验样本数据；基于实验样本数据，采用信号处理技术中的时域分析法，结合启动、制动的物理过程，将轿厢空载上行启动、制动的加速度数据分为若干特征段，并从特征段中提取表征曳引、制动性能的特征参数，建立电梯状态诊断模型；基于电梯状态诊断模型对曳引、制动性能进行评估，并根据建立的电梯性能评估置信函数计算评估结果置信度。本发明可以同时评估电梯曳引、制动性能，评估效率高；其次，本发明是在实验数据分析的基础上提出的评估方法，相比于理论计算更加接近工程实际，且可以评估出制动性能的三个指标，评估精度高。评估精度高。评估精度高。


技术研发人员：杨双龙 蒋伟 姚宗勇
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/9/13