(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210857052.5 (22)申请日 2022.07.20 (71)申请人 江苏蒙哥马利电梯有限公司 地址 226371 江苏省南 通市高新 技术产业 开发区金通大道 999号 申请人 中国矿业大 学 (72)发明人 姚飞　王大刚　钟海浪　季乐丽　 王博　孙跃威　徐伟　张馨心　 魏剑锋　曹小霞　 (74)专利代理 机构 南京瑞弘专利商标事务所 (普通合伙) 32249 专利代理师 张联群 (51)Int.Cl. B66B 5/00(2006.01) B66B 7/04(2006.01)G06F 30/17(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 超高速电梯振动及滚动导靴磨损耦合检测 系统及方法 (57)摘要 一种超高速电梯振动及滚动导靴磨损耦合 检测系统及方法， 属于超高速电梯检测系统领 域。 滚动导靴安装在超高速电梯的电梯轿厢顶 端， 振动检测模块、 滚动导靴磨损检测模块和损 伤定位模块安装在滚动导靴上， PC端处理模块与 预警模块放置在电梯井底处； 振动检测模块、 滚 动导靴磨损检测模块和损伤定位模块的信号输 出端分别通过信息传输模块与PC端处理模块的 输入端连接， PC端处理模块的输出端分别与可视 化模块和预警模块的输入端连接。 优点： 本发明 能够实现振动和磨损在线无损检测， 具有检测效 率高、 安装简单和安全性强等特点， 能实时检测 速度>3m/s的超高速电梯振动和滚动导靴磨损， 动态评估电梯振动与滚动导靴磨损程度耦合作 用效应。 权利要求书2页 说明书10页 附图6页 CN 115009950 A 2022.09.06 CN 115009950 A 1.一种超高速电梯振动及滚动 导靴磨损耦合检测系统， 在超高速电梯的电梯轿厢顶端 安装滚动导靴； 其特征是： 包括： 振动检测模块、 滚动导靴磨损检测模块、 损伤定位模块、 信 息传输模块、 PC端处理模块、 可视化模块和预警模块； 振动检测模块、 滚动导靴磨损检测模 块和损伤定位模块安装在滚动导靴上， PC端处理模块与预警模块放置在电梯井底处； 振动 检测模块、 滚动导靴磨损检测模块和损伤定位模块的信号输出端分别通过信息传输模块与 PC端处理模块的输入端连接， P C端处理模块的输出端分别与可视化模块和预警模块的输入 端连接。 2.根据权利要求1所述的超高速电梯振动及滚动 导靴磨损耦合检测系统， 其特征是： 所 述的振动检测模块为三个加速度传感器， 分别安装在滚动导靴的三个导轮旋转轴的中心 孔 内， 三个加速度传感器对电梯轿厢的X、 Y、 Z三个坐标轴方向进 行加速度或减速度检测， 构成 三维加速度检测， 检测出来的信号经PC端处 理模块分析获得振动位移。 3.根据权利要求1所述的超高速电梯振动及滚动 导靴磨损耦合检测系统， 其特征是： 所 述的滚轮导靴磨损检测模块有三组， 结构相同， 位于滚动导靴的滚动导轮上方； 包括： 激光 扫描仪、 扫描仪支撑架和防抖装置； 扫描仪支撑架通过防抖装置安装在防尘板底面上， 激光扫描仪三个为一组， 固定在扫 描仪支撑架上， 呈45 °夹角分布； 三个激光扫描仪对滚动导靴的滚动导轮进 行三个方向的扫 描， 实时获取滚动导轮的三维轮廓坐标， 即： 三维体积。 4.根据权利要求1所述的超高速电梯振动及滚动 导靴磨损耦合检测系统， 其特征是： 所 述的损伤定位模块包括： 工业激光测距仪和反光板； 工业激光测距仪安装在防尘板正上方， 反光板安装在电梯梯井顶部， 并与电梯梯井顶部和T 形导轨相贴合； 工业激光测距仪与反光 板相对应； 所述的工业激光测距仪采用望远镜式激光测距仪， 测量范围在3.5米 ‑2000米， 满 足高层建筑物高度需求， 并具有持续监测工作功能； 实现动态实时监测滚动导靴相对反光 板的位移， 以便 定位损伤位置， 并保证精度在5 0mm以内。 5.根据权利要求1所述的超高速电梯振动及滚动 导靴磨损耦合检测系统， 其特征是： 所 述的信息传输模块为： 多通道动态信号分析仪； 对振动检测模块、 滚动导靴磨损检测模块、 损伤定位模块采集的信号进行转换并将信号快速无线传递至PC端处 理模块。 6.根据权利要求1所述的超高速电梯振动及滚动 导靴磨损耦合检测系统， 其特征是： 所 述的PC端处理模块包括： PC终端和Python3.9软件编写程序， 对信息传输模块的信号并进行 进一步分析处理， 处理后的信号通过输出端输送至可视化模块， 对电梯运行状态进行预测 分析， 为维修人员提供检修依据。 7.根据权利要求1所述的超高速电梯振动及滚动 导靴磨损耦合检测系统， 其特征是： 所 述的可视化模块包括： 超高速电梯检测系统1.0软件， 实时显示电梯轿厢振动幅值、 左滚动 导轮、 右滚动导轮及中滚动导轮磨损量及导靴位移； 通过Python和QT工具， 建立滚动导靴实时位移、 X、 Y、 Z三个方向的振动幅值及左滚动导 轮、 右滚动导轮及中滚动导轮的磨损量的数据进行定量的界面程序， 将PC端处理模块得到 数据进行实时定量显示及电梯运行状况的显示， 给予检修人员直观的维修依据。 8.根据权利要求1所述的超高速电梯振动及滚动 导靴磨损耦合检测系统， 其特征是： 所 述的预警模块包括： Python3.9软件、 单片机及红黄警示灯， Python3.9软件对振动及磨损设 定不同阈值， 连接单片 机控制红黄警示灯实现电梯轿厢振动位移幅值和滚动导靴磨损量超权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115009950 A 2出标准值进行预警， 给维修和养护人员提供准确判断， 提醒维修人员进行 更换与维修。 9.基于权利要求1所述的超高速电梯振动及滚动导靴磨损耦合检测系统的检测方法， 其特征是： 基于检测系统的检测方法， 检测步骤如下： 步骤一： 将检测系统的模块构件安装调试完成； 步骤二： 曳引系统工作， 提升钢丝绳通过导向轮曳引轿厢沿着T形导轨， 实现上下垂直 移动； 滚动导靴 的左滚动导轮、 右滚动导轮及中滚动导轮通过限位弹簧与T形导轨相贴， 并 跟随轿厢上 下移动， 而左滚动导轮、 右滚动导轮及中滚动导轮进行自转； 步骤三： 工业激光测距仪发出激光束射在反光板上， 获取滚动导靴相对于电梯顶部实 时位移； 三维激光扫描仪对左滚动导轮、 右滚动导轮及中滚动导轮进行实时扫描获取运动 过程中体积； 位于导轮旋转轴中的加速度传感器分别对轿厢的X、 Y、 Z三个方向的振动加速 度进行检测； 步骤四： 将振动检测模块、 滚动导靴磨损检测模块、 损伤定位模块所检测的信号， 经传 信息传输模块内部的信号采集卡进行采集， 并经过多通道调节器与放大器处理后经过5 G无 线传输模块， 传至PC端处 理模块； 步骤五： PC端处理模块， 对步骤四所获得的数据， 进行小波分析及微积分处理， 得到此 时电梯轿厢振动幅值、 左滚动导轮、 右滚动导轮及中滚动导轮磨损量及导靴位移， 通过神经 网络算法结合灰色关联度分析和曲线拟合方法， 建立电梯 振动幅值与滚动导靴磨损程度的 动态关联关系， 对电梯运行状况进行预测分析； 得到电梯振动幅值、 滚动导靴磨损量、 滚动 导靴实时位移及电梯运行状况 预测结果； 步骤六： 利用QT和python工具建立超高速电梯检测系统界面程序1.0， 对步骤五获得预 测结果进行定量实时显示； 步骤七： 建立预警系统， 通过现场调研及厂家资料， 分别对振动幅值与导靴磨损程度设 定报废阈值， 进行导靴是否报废进 行研判， 结合红灯、 黄灯分别实现电梯 振动与滚动导靴磨 损预警； 对振动及磨损设定阈值的方法， 当超出设定阈值时， 分别通过 红灯和黄灯对电梯轿 厢振动位移幅值和滚动导靴磨损量超出标准值进行预警， 给维修和养护人员提供准确判 断， 提醒维修人员进行 更换与维修。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115009950 A 3