Способ определения времени простоя лифта и его исправности
METHOD FOR DETERMINATION OF ELEVATOR DOWNTIME AND ITS SERVICEABILITY

Изобретение относится к области устройств лифтовых установок для дистанционного контроля состояния лифтов и их исправности.
Из уровня техники известно решение по патенту РФ на изобретение №RU2591835C2 «Диагностика неисправностей лифта и его компонентов посредством датчика» (МПК B66B 5/00; опубликован 20.07.2016). Изобретение относится к лифту с датчиком для регистрации вибраций, образующихся в процессе работы лифта, и со схемой обработки сигналов, соединенной с датчиком, с помощью которой вибрации подвергают анализу.  В процессе анализа схема обработки сигналов считает временные такты, в течение которых интенсивность сигнала не достигает рабочего значения. Эти временные такты представляют собой временной промежуток, в который лифт не работает. Далее схема проверяет, превышает ли этот временной интервал известное временное значение. Для этого она сравнивает временной интервал с сохраненным в устройстве управления временным значением, рассчитанным на основании характеристического профиля использования лифта. При превышении этого временного значения запускается сигнал изменения состояния. Запуск сигнала означает, что в лифте должны быть произведены работы по устранению неполадок в работе лифта. Недостатком данного решения является то, что анализируется вся поступающая от лифта информация без систематизации по временным интервалам и по выходным, праздничным и рабочим дням, вследствие чего снижается эффективность процесса анализа. А при сравнении временного интервала, когда лифт не работает, с сохраненным в устройстве значением не учитывается час суток и характерное конкретно для него поведение лифта, что приводит к росту ошибок при определении работоспособности лифта. Отличиями заявляемого решения являются систематизация накопленных данных о движении кабины лифта по выходным, праздничным, рабочим дням и временным интервалам в течение суток, сравнение текущего времени простоя между поездками с ранее рассчитанным временем простоя для аналогичных временных интервалов, определение порога принятия решения об исправности лифта с использованием одностороннего квантиля Стьюдента и рассчитанных стандартного отклонения и среднего значения числа поездок лифта для каждого временного интервала.
Известен способ дистанционного контроля лифтов и устройство для его осуществления по патенту РФ на изобретение №RU2384511 (МПК B66B 1/06, B66B 5/00; опубликован 20.03.2010), выбранный в качестве ближайшего аналога. Способ заключается в сборе данных для использования в процессе дистанционного контроля, при котором проводят предварительное обучение. В качестве собираемых данных фиксируют сигналы, соответствующие движению лифта. Далее преобразуют эти сигналы в сигналы числа поездок лифта в заданный период, который разделяют на интервалы счета и соотносят полученные данные с данными часов реального времени, располагая их по интервалам счета в заданном периоде измерений в виде математического ожидания числа поездок лифта отдельно в каждом интервале счета. Порог принятия решения, свидетельствующий об изменении состояния лифта, определяют персонально для каждого интервала счета. Далее сравнивают данные текущих измерений со значениями математического ожидания в периоде усреднения и при несоответствии данных текущих измерений порогу принятия решения формируют сигнал рассогласования, и выводят его на индикатор, при этом по результатам текущих измерений осуществляют корректировку значений математического ожидания в периоде усреднения. Недостатками способа является то, что он не учитывает разницу в характере и частоте использования лифта в выходные, праздничные, рабочие дни и не позволяет рассчитать время простоя лифта, вызванного неисправностью. Это приводит к частому возникновению ошибок в определении исправности лифта и снижении достоверности результатов анализа. Отличительные признаки заявляемого решения от данного способа заключаются в том, что способ учитывает разницу в использовании лифта в выходные, праздничные и рабочие дни, порог принятия решения определяют с использованием одностороннего квантиля Стьюдента и рассчитанных стандартного отклонения и среднего значения числа поездок лифта для каждого временного интервала суток, а время, которое лифт был не исправен, вычисляют с учетом среднего числа поездок лифта для взятого интервала времени и действительного числа поездок в этот интервал времени.
Технический результат заключается в повышении достоверности результатов расчетов исправности лифта и времени его простоя. Достоверность характеризует степень доверия к полученным данным и степень уверенности, что в измерении нет ошибки. Критериями достоверности информации являются: низкий процент или полное отсутствие ложных или искажённых данных, низкая вероятность ошибочных результатов. Заявленный способ позволяет снизить количество ошибок при определении неисправности лифта и вызванного ею времени простоя.
Заявленный технический результат достигается тем, что в способе расчета времени простоя лифта и определения его исправности, характеризующегося тем, что собирают и накапливают данные о движении кабины лифта, систематизируют их по временным интервалам, вычисляют порог принятия решения и выявляют, в каких временных интервалах и какое время лифт был не исправен, для каждого временного интервала рассчитывают время простоя между поездками, когда лифт исправен, принимают решение об исправности лифта в текущий момент времени, для чего с заданной периодичностью измеряют текущее время простоя и сравнивают его с ранее рассчитанным временем простоя между поездками для аналогичных временных интервалов, формируют сигнал о неисправности лифта в случае, когда текущее время простоя превышает ранее рассчитанное, данные о движении кабины лифта систематизируют по временным интервалам и по выходным, праздничным и рабочим дням, порог принятия решения об исправности лифта для каждого временного интервала суток определяют отдельно для выходных, праздничных и рабочих дней, с учетом среднего значения числа поездок лифта, стандартного отклонения, вычисленных для этого интервала, и одностороннего квантиля Стьюдента, а время, которое лифт был не исправен, вычисляют отдельно для выходных, праздничных и рабочих дней, с учетом среднего числа поездок лифта для взятого интервала времени и действительного числа поездок в этот интервал времени. При определении порога принятия решения исключают значения, не попадающие под распределение Пуассона.
Для получения реальной статистики о числе поездок лифта собирают и накапливают данные о движении кабины лифта.
Для обеспечения возможности анализа данных с учетом интенсивности использования лифта в отдельные часы суток и дни, их систематизируют по выходным, праздничным, рабочим дням и временным интервалам.
Вычисление порога принятия решения и выявление, в каких временных интервалах и какое время лифт был не исправен, позволяет отделить события, когда пассажиры не пользовались лифтом, от событий, когда пассажиры не могли пользоваться лифтом из-за его неисправности.
Расчет времени простоя между поездками, когда лифт исправен, для каждого временного интервала способствует снижению риска возникновения ошибок при дальнейшем принятии решении об исправности лифта, так как позволяет учитывать особенности использования лифта, характерные для разных временных интервалов. Например, в ночное время лифт стоит или двигается редко, напротив, в утренние часы или дневное время интенсивность его использования резко возрастает и снижается к полуночи. А интенсивность использования лифта в утренние часы выходных дней существенно отличается от рабочих дней задержкой на 1-3 часа.
Далее принимают решение об исправности лифта в текущий момент времени, для чего с заданной периодичностью измеряют текущее время простоя и сравнивают его с ранее рассчитанным временем простоя между поездками для аналогичных временных интервалов, формируют сигнал о неисправности лифта в случае, когда текущее время простоя превышает ранее рассчитанное.
Определение порога принятия решения для каждого временного интервала отдельно для выходных, праздничных и рабочих дней с учетом среднего значения числа поездок лифта, стандартного отклонения, вычисленных для этого интервала, и одностороннего квантиля Стьюдента, а также использование при вычислении времени, которое лифт был не исправен, среднего числа поездок лифта для взятого интервала времени и действительного числа поездок в этот интервал времени позволяют получить наиболее достоверные результаты и исключить ошибки при оценке исправности лифта.
Для повышения достоверности результатов при определении порога принятия решения исключают значения, не попадающие под распределение Пуассона, т.е. грубые ошибки. В терминологическом аппарате статистики под «грубыми ошибками (промахами)» понимают ошибки измерения, превосходящие по абсолютной величине предел, установленный для данных условий измерений. Это явно искажающие результаты измерения значения, отличающиеся от результатов предшествующих измерений и возникшие вследствие нарушения условий и процесса измерений.
Способ расчета времени простоя лифта и определения его исправности осуществляют следующим образом.
В преимущественном варианте, способ реализуется в программно-аппаратном комплексе, который может состоять из таких функциональных блоков как датчик движения кабины лифта, база данных, устройство обработки, вычислитель, устройство и среда удаленной передачи сигналов, календарь, устройство сравнения.
При реализации способа передача информации между функциональными блоками может осуществляться в виде сигналов посредством устройства и среды удаленной передачи сигналов.
Датчик движения фиксирует сигнал о движении кабины лифта. В качестве датчиков и сигналов могут использоваться сигнал от контроллера станции управления лифтом, сигнал от контакта реле о срабатывании главного привода лифта, датчик тока, потребляемого лифтом, оптический датчик движения или любой другой датчик.
Данные о движении кабины лифта, преимущественно в виде количества поездок, в установленный период времени накапливают в базе данных в течение длительного времени, например, в течение месяца, и распределяют в отдельные области базы данных по рабочим дням и отдельно по выходным и праздничным дням, используя календарь. В базе данных данные систематизируют по выходным, праздничным, рабочим дням и временным интервалам в течение суток.
Анализ информации о движении кабины лифта и реализацию вычислений, в предпочтительном варианте осуществления способа, производят с помощью устройства обработки и вычислителя, используя базу данных.
На начальном этапе, полагая, что распределение значений количества поездок пассажиров в отдельные часы близко к распределению Пуассона, исключают грубые ошибки.
1
Для этого, отдельно для выходных и рабочих дней для каждого временного интервала, например, один час, вычисляют среднее значение (СРЗН) от всех поездок, совершенных в этот интервал в течение анализируемого периода, например, месяца, по следующей формуле:
1
СРЗН=,
1
2
где Х, Х,…Хn – значения количества поездок, которые совершал лифт каждый день в течение анализируемого периода в отдельно взятый временной интервал;
n - общее количество значений, взятых для анализа.
Рассчитанные значения среднего сохраняют в базе данных.
1
Затем отдельно для выходных и рабочих дней вычисляют порог принятия решения (ППР) о работоспособности лифта для каждого временного интервала, учитывая, что для распределения Пуассона оценки - среднее значение и дисперсия равны:
1
1
ППР = СРЗН-3*√D,
1
где СРЗН - среднее значение количества поездок, рассчитанное для каждого временного интервала;
D – дисперсия.
1
Полученное значение порога принятия решения также сохраняют в соответствующей ячейке базы данных. Каждое значение количества поездок лифта, совершенных в определенный временной интервал, сохраненное в базе данных, сравнивают с рассчитанным для него значением порога принятия решения. В случае, когда значение количества поездок лифта оказывается меньше значения порога принятия решения, это значение заменяют на СРЗН, тем самым обновляя данные и исключая грубые ошибки.
2
Далее отдельно для выходных и рабочих дней еще раз вычисляют среднее значение количества поездок пассажиров в отдельные часы (СРЗН) и находят стандартное отклонение выборки (СТОТКЛ):
i
где X- значения количества поездок, которые совершал лифт каждый день в течение анализируемого периода в отдельно взятый временной интервал,
2
СРЗН - среднее значение количества поездок, рассчитанное для обновленных данных,
n – общее количество значений, взятых для анализа.
2
Затем рассчитывают новое, более точное значение порога принятия решения (ППР) о работоспособности лифта отдельно для выходных и рабочих дней.
2
2
2
ППР представляет собой нижнюю границу доверительного интервала (интервала в котором с выбранной вероятностью P содержится значение ППР) т.е. с выбранной вероятностью Р значение количества поездок лифта будет равно или превышать ППР. При этом значение доверительной вероятности Р может быть взято как 0,95; 0,97 или 0,99, чем выше значение доверительной вероятности, тем шире доверительный интервал.
Для определения границ доверительного интервала (в данном случае нижней границы) в статистическом анализе используют односторонний квантиль Стьюдента. Таким образом, порог принятия решения рассчитывается по формуле:
2
2
ППР=СРЗН-tst* СТОТКЛ,
где tst – односторонний квантиль Стьюдента для выбранной доверительной вероятности P,
2
СРЗН - среднее значение, рассчитанное для обновленных данных,
СТОТКЛ – стандартное отклонение.
Если значение количества поездок пассажиров в соответствующей ячейке меньше порога, то считают, что лифт был неисправен в течение времени Т (измеряется в минутах):
Т=60*(1- ),
i
где X – количество поездок для интервала один час,
2
СРЗН - среднее значение, рассчитанное для обновленных данных.
прср
2
2
2
Среднее время простоя лифта Т– величина, обратная порогу принятия решения ППР, при ППР>0. Если ППР<0, то лифт редко используется, и определить неисправность для данного периода времени не представляется возможным.
прср
Таким образом, Тдля каждого временного интервала рассчитывается по формуле:
прср
Т=
После расчета устройство обработки и вычислитель сохраняет результаты в базе данных и передает их в устройство сравнения через устройство и среду удаленной передачи сигналов.
прср
Для принятия решения об исправности лифта в текущий момент времени с заданной периодичностью измеряют текущее время простоя, и устройство сравнения сравнивает его значение с ранее рассчитанным значением среднего времени простоя между поездками для аналогичных временных интервалов Т отдельно для выходных и рабочих дней. Сигнал о неисправности лифта формируют в случае, когда значение текущего времени простоя превышает ранее рассчитанное значение.
Так как способ основан на привычках поведения людей за длительный период времени, то он неприменим в особые дни, такие как 31 декабря, 1 января, 1 сентября, 9 мая или во время проведения массовых мероприятий. Для оценки работы лифта в такие дни время принятия решения увеличивается до интервала, при котором лифт гарантированно хотя бы раз двигался, например, 12 часов. Таким образом, если лифт не двигался более 12 часов, формируют сигнал о неисправности лифта.
Использование предлагаемого изобретения с совокупностью всех существенных признаков позволяет реализовать способ, обеспечивающий высокие показатели достоверности определения исправности лифта и результатов расчета времени его простоя.
Приведенный пример реализации способа не ограничивает объем заявленного решения. Возможны иные варианты осуществление способа в объеме заявляемой формулы.