技术摘要：
本发明公开了一种故障检测监控方法、故障检测监控装置及使用故障检测监控方法、故障检测监装置的乘客输送装置；通过获取健康数据步骤、获取运行数据步骤、数据比较步骤、数据的处理筛选步骤、运行周期确定步骤，进行乘客输送装置有关振动数据的处理、对比及判断筛选，  全部
背景技术：
自动扶梯和自动人行道通常被统称为乘客输送装置，运行时通过导轨承载和引导 梯  级或踏板的倾斜或水平运行。导轨作为乘客输送装置运行的关键支撑结构，其使用状态  对乘客输送装置的使用寿命、安全管理有着重要的影响，如能对导轨的状态进行监控，  及 时在初期发现导轨的一些异常，例如粘附在导轨上的异物，导轨的变形或导轨接头的  松脱 等异常，则可以避免因导轨的这些异常而导致后续乘客输送装置进一步的故障，从  而避免 后续对高昂的维修费用以及对客户使用的影响。 现有技术中有的采用光学手段进行识别，系统复杂、实施困难且成本高，并且容易  受到导轨异物遮挡、润滑油污染等影响，监测效果有限。也有通过检测梯级振动的方法，  通 过与正常状态下的振动值比较来识别是否有故障，但由于乘客输送装置是一个复杂的  系 统，导致异常振动的因素很多，采用这种方法仅能识别乘客输送装置有异常，但具体  导致 振动的原因需要人为凭经验去排除，效率低下。例如中国公开专利CN103508303A，  其技术 方案仅能排除因周边环境导致的振动异常。又例如中国公开专利CN110104533A，  披露了一 种自动扶梯或自动人行道的故障识别系统，通过分别对称设置在分别对称设置  在自动扶 梯两侧的一对智能导轨及其对应的一对智能梯级、设置于智能导轨上方的梯级  滚轮或梯 级链滚轮以及分别设置于每一侧智能导轨上的梯级故障监测设备，该梯级故 障监测设备 包括用于测量导轨振动或者梯级滚轮压力的侧面传感器和用于分析或上传  所测信号的第 一信号处理模块；但是其一，该专利没有涉及数据的具体的处理方法和步  骤；其二、信号的 频域分析适用于平稳信号的特征提取，例如轴承等轴系旋转系统的故 障分析中，然而因导 轨异常引起的振动在其他信号的干扰下往往不体现为频域的最大幅  值，导致判断的错误。 而且时域峰值受到的干扰更大，如果能在振动时域信号中体现为  显著的峰值，已经是非常 大的振动了，维保人员通过体感就能识别和定位，已经失去了  系统自动识别的意义。因此 如何通过系统进一步对数据进行科学处理并自动识别导轨的  一些轻微异常，更进一步定 位到异常的具体位置是本发明要解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是如何通过一种检测方法，通过对检测数据的处理，识 别  导轨的轻微异常振动，给予维修预期计划提供依据，同时通过进一步特殊峰值的产生确  定定位到异常的具体位置，给予维修准确判断，提高工作效率。 针对现有技术无法自动识别轻微振动，本发明首先提出一种乘客输送装置的故障 检  测监控方法，包括获取健康数据、获取运行数据、数据比较、数据的处理筛选、运行周  期 确定几个步骤，其中： 5 CN 111606177 A 说　明　书 2/8 页 获取健康数据的方式： 在健康运行状态下采集载客部件上的振动数据，截取一段记为第一振动数据； 将第一振动数据采用第一方法处理得到第一中间数据； 将第一振动数据减第一中间数据得到第二中间数据； 将第二中间数据采用第二方法处理得到第三中间数据； 至少包含1个运行周期对第三中间数据进行周期性截断，获得健康数据； 获取运行数据的方式是： 在普通运行状态下采集载客部件上的振动数据，截取一段记为第二振动数据； 将第二振动数据采用第一方法处理得到第四中间数据； 将第二振动数据减第四中间数据得到第五中间数据； 将第五中间数据采用第二方法处理得到第六中间数据； 利用与所述获取健康数据的至少1个同样运行周期对第六中间数据进行周期性截  断，获得运行数据； 数据比较是将健康数据减运行数据，获得对比数据； 数据的处理筛选是：判断并筛选有效峰值，所述有效峰值是指对比数据中每个周 期 内满足预设条件的峰值； 运行周期确定是：确定振动数据至少1个运行周期的起点和终点。 优选地，还可以通过视屏等输出方式，根据数据的处理筛选的结果输出有无有效 峰  值和/或有有效峰值及有效峰值数量、有效峰值的位置信息中的至少一种故障监控信 息。 优选地，获取健康数据和获取运行数据中的第一处理方法为平滑法、线性平均法、  峰值包络法等中的一种。 优选地，其中线性平均法的具体计算方式为： Y＝{Y1Y2Yi…Ym}，Y为所述第一振动数据或所述第二振动数据，m为所述第一振  动 数据或所述第二振动数据的数据点数， 为处理得到的所述第一中间数据或所述第  四中 间数据，n为所述振动数据的采样频率f。 优选地，获取健康数据和获取运行数据中第二处理方法为峰值包络法。 优选地，所述峰值包络法具体为：提取第二中间数据R中的局部峰值，相邻局部峰  值的间隔数据点大于所述振动数据的采样频率f，然后用三次多项式插值对所述局部峰  值 进行插值，得到第三中间数据 优选地，所述三次多项式插值采取Spline、hermite或pchip函数插值。 优选地，运行周期确定采取起点、终点信号识别法确定运行周期。 6 CN 111606177 A 说　明　书 3/8 页 优选地，采取另外设置位置信号传感器传输位置信号叠加在数据中进行起点、终 点  信号标识。 优选地，采取加速度传感器峰值信号法进行起点、终点信号识别，这里的加速度传  感器优选无线加速度传感器，通过将加速度传感器设置在乘客输送装置的至少一个载  客 部件上，比如踏板或站立台阶下面，安装时加速度传感器的测量方向与竖直方向的  夹角不 为零。使得加速度传感器在传输振动数据时同时叠加减速度传感器随着载客部  件循环回 转运行到某个特定位置时(踏板或台阶)周期性出现的峰值，根据该峰值作为  起始点进行 运行周期的确定；在安装时，优先加速度传感器的测量方向与竖直方向的  夹角为10-20度。 当然最好的安装方式是：加速度传感器的测量方向与竖直方向的夹角和载客部件 经 过回转处载客部件平面法向垂直线与重力线的角度相同。 数据的比较和数据的处理是为了识别轻微振动数据，需要将干扰数据过滤，将来  自乘客输送装置轨道自身异常的轻微振动数据筛选出来得步骤，所谓比较是将健康数  据 和运行数据相减获得比较数据，在比较数据的基础上进行是否满足预设条件的筛  选，预设 数据由第一预设条件单独构成或第一预设条件和第二预设条件顺序设置组合  构成。其中 第一预设条件为：提取所述对比数据每个周期内的各个峰值Yp，分别计算  相同位置各周期 峰值的平均值 判断相同位置的峰值在每个周期内的波动小于设定 阈值。或者第一预设 条件为：提取所述对比数据每个周期内的各个峰值Yp，分别计算  相同位置各周期峰值的平 均值 判断所述平均值 是否大于阈值Ytd。其中第二预设  条件为：提取所述对比数据每 个周期内的各个峰值Yp，分别计算相同位置各周期峰值 的平均值 判断所述平均值 是 否大于阈值Ytd。这里的阈值Ytd为所述对比数据最大 值的0.8倍。 为了输出有效峰值的位置信息，需要对有效峰值的具体位置进行计算，方法如下：  有效峰值距离所述运行周期起点的距离为L＝v△t，△t为有效峰值与运行周期起点的时  间跨度，△t＝Sd/f，f为所述振动数据的采用频率，Sd为有效峰值与运行周期起点之间 的数 据点数，v为乘客输送装置的运行速度。 本发明还提出一种乘客输送装置的故障检测监控装置，该装置包括数据采集模 块、  数据处理分析模块及故障监控信息输出模块，数据采集模块分别采集乘客输送装置健 康  数据和运行数据；通过有线或无线传输形式将健康数据和运行数据分别传输给数据处 理  分析模块按照上述的获取健康数据、获取运行数据、数据的比较、处理筛选、运行周期  确定的方法进行数据的处理、对比、筛选分析，分析结果通过有线或无线方式传输给故 障 监控信息输出模块输出有无有效峰值和/或有有效峰值及有效峰值数量、有效峰值的  位置 信息中至少一种故障监控信息。 优选地，数据采集模块至少包括一个安装在乘客输送装置一个载客部件上的加速 度  传感器。加速度传感器测量方向与竖直方向的夹角不为零，优选夹角为10-20度，更优  的是加速度传感器的测量方向与竖直方向的夹角和载客部件经过回转点处载客部件平  面 法向垂直线与重力线的角度相同。 数据处理分析模块包含一数据处理软件，该数据处理软件能够进行获取健康数 据、  获取运行数据、数据的比较、数据的处理筛选和运行周期确定步骤中的第一方法处理、  第二方法处理、数据相减、阈值设置等逻辑判断和计算。 7 CN 111606177 A 说　明　书 4/8 页 故障监控信息输出模块可以是终端电脑显示屏、无线手持终端视频显示装置、或 者 终端音频装置。 本发明更进一步提出一种乘客输送装置，该乘客输送装置包含上述故障检测监控 装  置，能够按照本发明所提出的故障检测监控方法实时对乘客输送装置进行监控，及早发  现异常，特别是轻微异常的存在，有针对性地对乘客输送装置提出维修计划和方案，大  大 提高了工作效率，保障了乘客安全健康。 与现有技术相比，本发明采取对数据的过滤筛选处理，能够对轻微异常识别，同  时利用安装于梯级的无线加速度传感器获得梯级的振动加速度和重力加速度的矢量合  成 信号，提供一种既能准确辨识梯级运行状态中轻微异常，也能准确识别异常的位  置，实现 对自动扶梯导轨健康状态的智能维保和提前预知。本发明仅利用极少的传感  器，且仅需少 量的振动测试工作，过程简单、成本低、易于实施，具有较强的可操作 性和广泛的可适性。 附图说明 图1为本发明故障检测监控方法一较佳实施例逻辑框图。 图1-1为本发明故障检测监控方法另一较佳实施例逻辑框图。 图2为本发明无线加速度传感器安装示意图。 图3为本发明数据处理曲线组图1。 图4为本发明数据处理曲线组图2。 图5为本发明数据处理曲线组图3。 图6为本发明数据处理曲线组图4。 图7为本发明对比数据△R曲线图。 图8为本发明有效峰值曲线示意图。 图9为本发明有效峰值位置示意图。