具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种基于大数据的电梯运行故障监管系统，包括云监管平台、运行预测单元、电梯监测单元、实时监测单元、报警单元以及检修单元，其中，云监管平台与运行预测单元、电梯监测单元、实时监测单元以及报警单元均为双向通讯连接，运行监测单元与电梯监测单元为双向通讯连接，报警单元与检修单元为单向通讯连接；

电梯监测单元用于对试运行电梯进行检测，采集试运行电梯的合格运行系数和合格环境系数区间，通过数据分析采集电梯的合格运行系数，并以合格运行系数为检测标准，提高电梯运行监测的准确性能，同时合格环境数据区间也作为电梯监测标准，对环境影响进行精准把控，防止电梯受环境影响出现故障，试运行电梯表示为完成安装但未投入使用的电梯，具体检测过程如下：

步骤S1：随机选取一个未运行电梯作为数据采集对象，并对数据采集对象设置检测时间，将检测时间等间隔划分i个子时间段，i＝1，2，…，n，n为正整数，在i个子时间段内随机抽选m个子时间段作为数据采集时间，且m个子时间段环境数据不同，m为大于5的正整数且m＜n，环境数据包括环境温度值和环境湿度值；

步骤S2：数据采集时间选定后，将数据采集对象进行运行，获取到数据采集时间内，数据采集对象运行过程中箱体的晃动频率值与晃动位移值，并将对应晃动频率值与晃动位移值分别标记为PLm和WYm，其中，晃动频率值表示为数据采集对象在运行中出现晃动的频率，晃动位移值表示为数据采集对象运行过程中晃动产生的位移，箱体晃动存在上下位移，即以箱体为水准线，位移值存在正负，本申请采集的晃动位移值仅为位移数值，且晃动频率值与晃动位移值均能够通过传感器等检测设备获取到；

步骤S3：通过公式获取到数据采集对象的运行系数Xm，其中，v1和v2均为比例系数，且v1＞v2＞0，e为自然常数；运行系数是将数据采集对象的参数进行归一化处理得到一个用于检测数据采集对象合格运行概率的数值；通过公式可得晃动频率值与晃动位移值越大，运行系数越大，表示数据采集对象合格运行的几率越小；

步骤S4：将数据采集对象的运行系数与运行系数阈值进行比较：

若数据采集对象的运行系数≥运行系数阈值，则判定数据采集对象运行不合格，将对应数据采集对象标记为禁运行数据采集对象，并将禁运行数据采集对象发送至云监管平台；

若数据采集对象的运行系数＜运行系数阈值，则判定数据采集对象运行合格，将对应数据采集对象标记为可运行数据采集对象，并将可运行数据采集对象的运行系数标记为合格运行系数，并将可运行数据采集对象与合格运行系数发送至云监管平台，同时进入步骤S5；

步骤S5：获取到数据采集时间内，可运行数据采集对象运行过程中周边环境数据，将环境数据内环境温度值标记为WD，环境湿度值标记为SD，构建数据采集时间内环境温度值集合A{WD1，WD2，…，WDm}与环境湿度值集合B{SD1，SD2，…，SDm}，获取到环境温度值集合A中数值最大的子集和数值最小的子集，并将对应数值分别标记为WDmax和WDmin，获取到湿度温度值集合B中数值最大的子集和数值最小的子集，并将对应数值分别标记为SDmax和SDmin，其中，WDmax和WDmin分别表示为数据采集对象合格运行的合格温度上限值和下限值，SDmax和SDmin分别表示为数据采集对象合格运行的合格湿度上限值和下限值；

步骤S6：根据合格温度上限值和下限值与合格湿度上限值和下限值获取到合格温度区间与合格湿度区间，并将合格温度区间与合格湿度区间发送至运行预测单元；

云监管平台接收到可运行数据采集对象与合格运行系数后，将可运行数据采集对象标记为运行电梯，将运行电梯投入使用，同时生成运行预测指令并将运行预测指令发送至运行预测单元，且运行预测指令在运行电梯使用前生成，对每次是否能够正常运行进行预测，提高了用户使用电梯的安全性能，减少电梯事故的发生，带来不必要的损失；

运行预测单元用于接收运行预测指令，并在接收到运行预测指令后对运行电梯的每次运行进行预测，并将电梯监测单元发送的合格温度区间与合格湿度区间作为预测标准，提高预测的准确性，具体预测过程如下：

步骤SS1：接收到运行预测指令后，实时获取到运行电梯箱体运行环境与外界环境的温度值和湿度值，若运行电梯箱体运行环境与外界环境的温度值和湿度值中，若运行环境与外界环境对应数值＜1，则选取运行环境的温度值和湿度值，若运行环境与外界环境对应数值≥1，则选取外界环境的温度值和湿度值；并将选取的温度值标记为YWD和YSD；当运行环境与外界环境差值接近时，则以运行环境为准能够提高电梯运行预测的准确性，反之，当运行环境与外界环境差值大时，则以外界环境为准能够有效预防外界环境对应数据影响运行环境数据，导致预测结果不准确，降低了预测的准确性；

步骤SS2：通过运行预测公式获取到运行电梯实时运行时环境影响系数XS，其中，α和β分别为温度修正因子和湿度修正因子，且α取值为1.04，β取值为3.11；

上述公式中修正因子是由本领域技术人员通过抽样分析获取到的，如温度修正因子，本领域技术人员随机抽取三个时间段，并将对三个时间段进行监测，获取到三个时间段运行电梯周边环境的实时温度值，即27℃，28℃以及32℃，获取到运行电梯周边环境合适温度区间25℃-35℃，且将合格温度区间内取中值标记为最适温度，即为30℃，当实时温度值在合格温度区间内，在分析计算过程中可以将实时温度值通过温度修正系数调节为最适温度，即三五个时间段对应温度修正系数为1.11，1.07以及0.94，取平均值为1.04；

步骤SS3：将运行电梯实时运行时环境影响系数XS与环境影响系数阈值进行比较：

若运行电梯实时运行时环境影响系数XS≥环境影响系数阈值，则判定环境对运行存在影响，生成环境影响信号并将环境影响信号发送至云监管平台；

若运行电梯实时运行时环境影响系数XS＜环境影响系数阈值，则判定环境对运行不存在影响，生成环境不影响信号并将环境不影响信号发送至云监管平台；

云监管平台接收到环境影响信号后，将对应运行电梯暂停使用，同时将对应运行电梯的环境调节装置进行维护，接收到环境不影响信号后，生成运行指令并控制运行电梯运行，同时生成实时监测信号并将实时监测信号发送至实时监测单元，环境调节装置为通风机，通风机能够调节运行电梯运行环境的温度值和湿度值；

实时监测单元接收到实时监测信号后，对运行电梯在运行过程中进行实时监测，在不受环境的影响下，防止电梯设备出现异常，导致运行质量降低，能够及时发现并停止，降低事故带来的损害，具体监测过程如下：

步骤T1：运行电梯关闭电梯门后，实时获取到运行电梯箱体内的重量，并将运行电梯箱体内的重量与箱体额定承载量进行比值计算，将对应比值标记为重量比值，若重量比值≤三分之一，则将对应运行电梯实时运行标记为一级运行；若三分之一＜重量比值＜三分之二，则将对应运行电梯实时运行标记为二级运行；若重量比值≥三分之二，则将对应运行电梯实时运行标记为三级运行；

步骤T2：对运行电梯进行补偿监测，将实时运行电梯箱体内的重量与运行电梯箱体重量相加获取到运行电梯的运行总质量，获取到运行电梯的自重调节时间，若运行电梯的自重调节时间≥运行电梯对应电梯门关闭时间，则判定运行电梯补偿异常，生成补偿异常信号并将补偿异常信号发送至云监管平台，若运行电梯的自重调节时间＜运行电梯对应电梯门关闭时间，则判定运行电梯补偿正常，生成补偿正常信号并将补偿正常信号发送至云监管平台；其中，补偿监测用于一级运行、二级运行以及三级运行；减少自重补偿的时间，提高自重补偿的效率，减少出现电梯故障的发生；

步骤T3：对运行电梯进行输出监测，运行电梯运行过程分为加速、匀速以及减速三个部分，获取到运行电梯实时运行的匀速速度，获取到运行电梯加速至匀速与匀速至减速的晃动次数；若运行电梯实时运行的匀速速度不等于额定匀速速度或者对应晃动次数的次数＞晃动次数阈值，将判定运行电梯对应电机输出异常，生成输出异常信号并将输出异常信号发送至云监管平台；反之，则判定运行电梯输出正常；其中，输出监测仅用于二级运行和三级运行；对电机输出进行监测，防止输出异常导致速度异常，以免发生安全事故，同时稳定运行速度有效增强了用户的使用质量；

云监管平台接收到补偿异常信号或者输出异常信号后，将补偿异常信号或者输出异常信号发送至报警单元；

报警单元接收到补偿异常信号或者输出异常信号后，生成报警信号并将报警信号和补偿异常信号或者输出异常信号一同发送至检修单元；

检修单元接收到报警信号和补偿异常信号或者输出异常信号后，将补偿异常信号或者输出异常信号发送至对应维修类型的维护人员，维修类型包括电气维护和机械维护，本申请中补偿异常为机械故障，输出异常为电气故障；减少维护人员的检修时长，防止出现维护人员无法高效解决电梯故障。

本发明的工作原理：

一种基于大数据的电梯运行故障监管系统，在工作时，通过电梯监测单元对试运行电梯进行检测，采集试运行电梯的合格运行系数和合格环境系数区间；通过运行预测单元接收运行预测指令，并在接收到运行预测指令后对运行电梯的每次运行进行预测；通过实时监测单元接收到实时监测信号后，对运行电梯在运行过程中进行实时监测，生成补偿异常信号或者输出异常信号，并将补偿异常信号或者输出异常信号发送至报警单元；通过报警单元接收到补偿异常信号或者输出异常信号后，生成报警信号并将报警信号和补偿异常信号或者输出异常信号一同发送至检修单元；通过检修单元接收到报警信号和补偿异常信号或者输出异常信号后，将补偿异常信号或者输出异常信号发送至对应维修类型的维护人员。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。