唐躍林 葉 磊 萬 帥 孫玉宇 湯 斌

（1.重慶市特種設(shè)備檢測(cè)研究院 重慶 401121）

（2.國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（西部復(fù)雜環(huán)境機(jī)電設(shè)備安全) 重慶 401121）

（3.重慶理工大學(xué)光纖傳感與光電檢測(cè)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 重慶 400054）

電梯作為常見的特種設(shè)備,在現(xiàn)代社會(huì)中扮演著重要的角色。電梯的出現(xiàn),不僅使得人們的出行更加便利,同時(shí)也提高了工業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域的物流效率。在城市化進(jìn)程不斷加快的今天,一棟棟高樓大廈拔地而起,電梯的使用量不斷增加,同時(shí)對(duì)電梯的安全要求也越來越高[1]。電梯本身作為特種設(shè)備,發(fā)生事故的報(bào)道屢見不鮮。因此,確保電梯的正常運(yùn)行以及乘客的安全是非常重要的。通過對(duì)電梯設(shè)備的檢測(cè),可以獲取電梯的運(yùn)行情況、故障、損耗等信息,進(jìn)一步了解電梯設(shè)備的使用狀況,以便及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng),確保電梯設(shè)備的安全性和可靠性[2]。定期進(jìn)行電梯檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)問題和隱患,及時(shí)修復(fù)或更換部件,從而有效預(yù)防電梯事故的發(fā)生,保護(hù)乘客和電梯設(shè)備的安全。影響電梯安全性與舒適度的主要參數(shù)包括加減速度、振動(dòng)、噪音、轎廂內(nèi)照度、轎廂平面傾斜角度等[3]。因?yàn)樗铏z測(cè)的參數(shù)較多,所以在現(xiàn)有的電梯檢測(cè)方法中,電梯檢測(cè)的專業(yè)人員往往需要攜帶大量檢測(cè)設(shè)備,如振動(dòng)測(cè)試儀、環(huán)境檢測(cè)器、角度儀、聲級(jí)計(jì)等專業(yè)檢測(cè)設(shè)備。除了專業(yè)檢測(cè)以外,有經(jīng)驗(yàn)的工程師可以通過聽、摸來判斷電梯的運(yùn)行狀況[4]。然而,人為感知主觀意識(shí)較重,也或多或少存在缺陷,那如何方便地用現(xiàn)代傳感器來測(cè)試數(shù)據(jù)代替人的感覺,快捷地評(píng)判電梯的運(yùn)行狀況？Sun T C等人提出一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）的智能電梯負(fù)載重量檢測(cè)系統(tǒng)[5],該系統(tǒng)采用了多個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn),通過對(duì)電梯底部的載荷和加速度進(jìn)行采集和處理得到電梯檢測(cè)所需的相關(guān)參數(shù),然而該系統(tǒng)也存在以下缺點(diǎn)：傳感器節(jié)點(diǎn)安裝位置有限制,即傳感器節(jié)點(diǎn)的部署需要考慮其安裝位置,不僅會(huì)影響監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性,還會(huì)對(duì)電梯內(nèi)部空間造成一定占用,可能會(huì)對(duì)電梯的舒適性產(chǎn)生影響；由于傳感器節(jié)點(diǎn)部署需要較多的設(shè)備和維護(hù),所以整個(gè)系統(tǒng)的成本相對(duì)較高。郝真鳴等人提出了利用嵌入式芯片加外接傳感器檢測(cè)電梯的方法[6],該方法使用加速度計(jì)、氣壓傳感器、陀螺儀等傳感器作為數(shù)據(jù)采集端,使用STM32作為主要數(shù)據(jù)處理芯片,可測(cè)得加速度、位移、氣壓、角度等電梯檢測(cè)所需參數(shù)。雖然基于嵌入式的檢測(cè)系統(tǒng)可對(duì)電梯特性參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和處理,但嵌入式系統(tǒng)的受眾面相較于手機(jī)而言更小,單片機(jī)本質(zhì)上是面向?qū)I(yè)人士和企業(yè)客戶的產(chǎn)品,普通用戶的使用范圍比較有限。相比之下,手機(jī)作為消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品,已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯谋貍湓O(shè)備之一。在該領(lǐng)域的研究中,國(guó)內(nèi)外的關(guān)注重點(diǎn)不盡相同。

基于上述電梯檢測(cè)方法的缺點(diǎn),本文提出一種基于智能手機(jī)傳感器的新型電梯檢測(cè)方法。使用智能手機(jī)傳感器進(jìn)行檢測(cè)可以節(jié)省攜帶多個(gè)專用設(shè)備的時(shí)間和成本。同時(shí),檢測(cè)人員可以利用閑置的時(shí)間進(jìn)行檢測(cè),不需要另外安排時(shí)間和空間。智能手機(jī)傳感器可以采集多個(gè)方面的數(shù)據(jù),如振動(dòng)、角度、噪聲等,通過專門的算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理可以得到可靠的電梯設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。本文利用Android studio開發(fā)了一款用于電梯檢測(cè)的手機(jī)軟件,其利用手機(jī)中的傳感器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,測(cè)試結(jié)果與專業(yè)檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比對(duì)分析,獲得了滿意的結(jié)果。

1 基于智能手機(jī)的電梯檢測(cè)原理

在電梯運(yùn)行過程中,利用加速度傳感器可以實(shí)時(shí)檢測(cè)電梯的三軸加速度值,可通過對(duì)z軸加速度的積分處理推算出電梯在運(yùn)行過程中的速度和位移[7],同時(shí)也可結(jié)合三軸加速度的值以及三角函數(shù)變換推算出傾斜角度。利用環(huán)境光傳感器可以檢測(cè)電梯內(nèi)部的光照強(qiáng)度,從而獲取電梯內(nèi)部照度的變化情況。利用麥克風(fēng)可以檢測(cè)電梯內(nèi)聲壓值的大小,從而獲取電梯內(nèi)部噪音的變化情況。各傳感器獲取數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理的流程圖如圖1所示。

圖1 傳感器獲取數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理流程圖

在Android系統(tǒng)的軟件開發(fā)中,用戶可直接調(diào)取傳感器數(shù)據(jù),獲取各傳感器的主要步驟如下,以加速度計(jì)為例：

Sensorlinear_acceleration=mSensorManager.getDefaultSensor（Sensor.TYPE_LINEAR_ACCELERATION)；//獲取傳感器管理

mSensorManager.registerListener（mSensorEvent Listener,linear_acceleration,SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL)；//注冊(cè)傳感器監(jiān)聽

在注冊(cè)傳感器監(jiān)聽后,加速度數(shù)據(jù)便可直接從手機(jī)中調(diào)取,環(huán)境光傳感器與加速度傳感器的調(diào)取流程相同,不再贅述。需要提到的是手機(jī)麥克風(fēng)并不屬于可直接讀取數(shù)據(jù)的傳感器,所以以上調(diào)取方法并不適用于調(diào)取手機(jī)麥克風(fēng)數(shù)據(jù),調(diào)取手機(jī)麥克風(fēng)獲取噪音數(shù)據(jù)流程框圖如圖2所示。

圖2 獲取麥克風(fēng)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理流程圖

麥克風(fēng)與其他傳感器的不同之處在于調(diào)取麥克風(fēng)獲取數(shù)據(jù)的類型是音頻數(shù)據(jù),而其他傳感器所獲取的都是文本類數(shù)據(jù)[8],所以在獲取音頻數(shù)據(jù)前需提前打開麥克風(fēng)使用權(quán)限以及創(chuàng)建音頻文件的存儲(chǔ)路徑,在錄音結(jié)束后便可從創(chuàng)建好的音頻文件路徑中讀取該音頻在時(shí)域上的聲壓值,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后便可獲取想要的聲壓級(jí)數(shù)據(jù)。

2 各傳感器的數(shù)據(jù)處理方法

由于手機(jī)加速度計(jì)器件（MEMS）本身就存在隨機(jī)噪聲,如熱噪聲、1/f噪聲等,這些噪聲會(huì)對(duì)加速度信號(hào)產(chǎn)生隨機(jī)干擾,并且由于手機(jī)的生產(chǎn)廠家不同,手機(jī)內(nèi)置傳感器型號(hào)也存在差異,所以不同型號(hào)手機(jī)會(huì)因?yàn)樽陨碛布O(shè)備不同而產(chǎn)生不同頻率與振幅的噪聲,這些噪聲往往會(huì)存在一個(gè)均值,不同設(shè)備基于不同的傳感器會(huì)存在不同的均值噪聲,這些疊加在加速度數(shù)據(jù)上的均值噪聲會(huì)使積分后的速度數(shù)據(jù)產(chǎn)生上下浮動(dòng),為了消除這個(gè)均值噪聲,采取了零點(diǎn)校準(zhǔn)的方法[8],該校準(zhǔn)方法的主要思想為：獲取原始加速度信號(hào)并計(jì)算其均值。對(duì)原始信號(hào)減去均值,得到零均值信號(hào)。由于不同手機(jī)所產(chǎn)生的均值誤差不同,所以在軟件開發(fā)過程中并不能直接通過某段程序獲取不同手機(jī)的零點(diǎn)加速度均值,為了解決這一問題,在軟件開發(fā)中增加了零點(diǎn)加速度校準(zhǔn)功能,該功能按鈕可以采集數(shù)據(jù)并計(jì)算數(shù)據(jù)均值,計(jì)算完畢后會(huì)將該值寫入手機(jī)本地,之后在每次使用數(shù)據(jù)采集功能時(shí)都去讀取該均值并用當(dāng)前數(shù)據(jù)減去均值,以實(shí)現(xiàn)消除傳感器均值誤差的目的。以紅米10X 手機(jī)傳感器為例,將手機(jī)放置地面靜止不動(dòng)啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集功能,采集的加速度數(shù)據(jù)校準(zhǔn)前后對(duì)比圖如圖3 所示。

圖3 加速度數(shù)據(jù)校準(zhǔn)前后對(duì)比圖

由圖3 可見,原始數(shù)據(jù)中存在約0.08 m/s2的偏差,差值與手機(jī)硬件設(shè)備相關(guān),經(jīng)零點(diǎn)加速度校準(zhǔn)后使得加速度均值趨近于0 m/s2。由此可見,該方法可有效解決由于手機(jī)加速度計(jì)器件造成的機(jī)械誤差,并且可適用于不同機(jī)型。

根據(jù)GB/T 24474.1—2020《乘運(yùn)質(zhì)量測(cè)量 第1部分：電梯》規(guī)定,加速度數(shù)據(jù)應(yīng)設(shè)置帶限：10 Hz 二階巴特沃斯低通濾波器 （2-pole Butterworth)[9]。在開發(fā)中完成了加速度數(shù)據(jù)的調(diào)取與存儲(chǔ)后,下一步便是根據(jù)采樣頻率的不同來設(shè)置合適的數(shù)字濾波器,用于去除電梯運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的高頻噪聲,并保留振動(dòng)信號(hào)中的低頻成分,從而更好地反映電梯的振動(dòng)情況。通過加速度計(jì)調(diào)取的在電梯上行時(shí)的某數(shù)據(jù)段如圖4 所示。

圖4 加速度計(jì)原始數(shù)據(jù)段

可見在加速度原始數(shù)據(jù)中存在大量高頻噪聲,可能產(chǎn)生該情況的原因有多種,可能是電梯本身結(jié)構(gòu)問題,一些機(jī)械零件（如導(dǎo)軌、輪子等）磨損或故障會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)產(chǎn)生不規(guī)律的高頻成分；也可能是信號(hào)處理和傳輸問題,在數(shù)據(jù)采集過程中因?yàn)閭鬏斀橘|(zhì)或信號(hào)處理器中放大器的限制,也可能導(dǎo)致高頻噪聲的干擾。在原始數(shù)據(jù)中使用二階巴特沃斯低通濾波器可有效濾除干擾,使用MATLAB 設(shè)計(jì)10 Hz 二階巴特沃斯低通濾波器,并將原始數(shù)據(jù)段進(jìn)行濾波后的波形圖如圖5所示。

圖5 濾波后的加速度數(shù)據(jù)段

將濾波與校準(zhǔn)后的加速度數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分即可得速度值,本文采取積分方式為梯形近似積分法,即計(jì)算相鄰兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)與時(shí)間軸所圍成的梯形的面積,再將所有梯形的面積依次進(jìn)行累加則可得到每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的速度值,第n個(gè)速度點(diǎn)的計(jì)算見式（1）：

式中：

Vn——第n個(gè)速度數(shù)據(jù)點(diǎn)的值；

Ai——第i個(gè)加速度數(shù)據(jù)點(diǎn)的值；

Ti——第i個(gè)時(shí)間數(shù)據(jù)點(diǎn)的值。

在計(jì)算位移時(shí)計(jì)算式與式（1）同理,即第n個(gè)位移數(shù)據(jù)點(diǎn)的計(jì)算見式（2）：

式中：

Sn——第n個(gè)位移數(shù)據(jù)點(diǎn)的值。

GB/T 7588.1—2020《電梯制造與安裝安全規(guī)范第1 部分：乘客電梯和載貨電梯》規(guī)定,在轎廂空載或載荷均勻分布的情況下,安全裝置動(dòng)作后轎廂地板的傾斜度不應(yīng)大于其正常位置的5%[10]。結(jié)合上述標(biāo)準(zhǔn)可得知,轎廂平面與水平面之間的角度測(cè)量在電梯檢測(cè)中也相當(dāng)重要,在獲取角度數(shù)據(jù)時(shí)需獲取手機(jī)的三軸線性加速度數(shù)據(jù),先計(jì)算三軸加速度的矢量和,再將單軸數(shù)據(jù)與矢量和數(shù)據(jù)的比值進(jìn)行反三角函數(shù)變換即可獲取精確的角度值,角度值的計(jì)算見式（3）：

式中：

θ——手機(jī)相對(duì)于水平面的傾斜角度；

ax,ay,az——分別對(duì)應(yīng)x軸、y軸、z軸加速度的值。

GB/T 7588.1—2020 中指出,轎廂內(nèi)正常情況下應(yīng)保證照度不低于100 lx,在電梯控制臺(tái)等位置的照度水平不應(yīng)低于200 lx[10]。在獲取照度數(shù)據(jù)時(shí)則是直接調(diào)取環(huán)境光傳感器,環(huán)境光傳感器獲取的數(shù)據(jù)通常是光照強(qiáng)度,其調(diào)取數(shù)據(jù)的步驟與加速度傳感器類似,不再重復(fù)贅述。

在獲取噪音數(shù)據(jù)時(shí),需要從提前創(chuàng)建好的路徑中讀取音頻文件來獲取聲壓值數(shù)據(jù),而聲壓值是指聲波在傳播過程中所引起的壓強(qiáng)變化,單位為Pa,常用符號(hào)為p；而分貝值則是將聲壓值與參考值相比較所得到的相對(duì)單位,常用單位為dB。兩者滿足關(guān)系見式（4）：

式中：

Lp——聲壓級(jí),dB；

p——當(dāng)前聲音的聲壓值,Pa；

p0——給定的參考值,一般取2×10-5Pa。

3 軟件各參數(shù)測(cè)試

本測(cè)試實(shí)驗(yàn)采用硬件設(shè)備為紅米10X,用該手機(jī)搭載基于Android studio開發(fā)的手機(jī)軟件（電梯檢測(cè)工具）,該軟件數(shù)據(jù)采集界面以及數(shù)據(jù)圖繪制界面如圖6 所示。

圖6 軟件數(shù)據(jù)采集界面以及數(shù)據(jù)圖繪制界面

測(cè)試參數(shù)包括三軸加速度、z軸運(yùn)行速度、z軸運(yùn)行距離、傾斜角、噪聲、照度。由于測(cè)試參數(shù)較多,為確保實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)性,本次實(shí)驗(yàn)將測(cè)量參數(shù)分為4組,第1 組為振動(dòng)數(shù)據(jù)測(cè)試,即測(cè)試三軸加速度、z軸運(yùn)行速度、z軸運(yùn)行距離；在使用手機(jī)測(cè)試的同時(shí)使用EVA-625 電梯振動(dòng)檢測(cè)儀進(jìn)行測(cè)量。第2 組為角度數(shù)據(jù)測(cè)試,即測(cè)試放置平面與地面的傾斜角,在使用手機(jī)測(cè)試時(shí),配合特殊角度尺對(duì)特殊角度平面進(jìn)行測(cè)量。第3 組為噪聲數(shù)據(jù)測(cè)試組,即在相同聲音環(huán)境下,在使用手機(jī)測(cè)試的同時(shí)使用分貝儀對(duì)聲壓級(jí)大小進(jìn)行測(cè)量。第4 組為照度數(shù)據(jù)測(cè)試組,即在相同光照環(huán)境下,在使用手機(jī)測(cè)試的同時(shí)使用照度儀進(jìn)行測(cè)量。

振動(dòng)數(shù)據(jù)測(cè)試：對(duì)某小區(qū)日用垂直電梯進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)檢測(cè),測(cè)試前將手機(jī)正面朝上且與振動(dòng)測(cè)試儀器EVA-625 并排放置于轎廂地板中心部位,并將手機(jī)聽筒方向朝向轎廂內(nèi)部。操作人員控制電梯運(yùn)行至最低樓層,打開轎門,在內(nèi)部控制電梯運(yùn)行至最高層,隨后觸發(fā)軟件和EVA-625 數(shù)據(jù)采集功能,關(guān)閉轎門,電梯自動(dòng)上行至頂層,待轎廂停止、轎門打開后,關(guān)閉測(cè)試裝置和EVA-625 數(shù)據(jù)采集功能,完成振動(dòng)數(shù)據(jù)組獲取。測(cè)試結(jié)束后軟件將數(shù)據(jù)以txt 文本格式保存至本地路徑,待后續(xù)分析軟件計(jì)算。利用EVA-625 提供的乘運(yùn)質(zhì)量分析軟件對(duì)其數(shù)據(jù)U 盤中數(shù)據(jù)文檔進(jìn)行分析,得出運(yùn)行特性參數(shù)。

角度數(shù)據(jù)測(cè)試：利用平面板與角度尺作為組合測(cè)試平臺(tái),測(cè)試前將手機(jī)正面朝上放置于水平板上。打開軟件數(shù)據(jù)采集功能,對(duì)所采集的角度值進(jìn)行記錄并編號(hào),設(shè)置任意不同特殊角度的平面并重復(fù)上述操作若干次以完成角度數(shù)據(jù)組獲取。

噪聲數(shù)據(jù)測(cè)試：將手機(jī)正面朝上和分貝儀并排放并置于任意自然環(huán)境下。打開軟件和分貝儀的數(shù)據(jù)采集功能,分別對(duì)當(dāng)前設(shè)備所采集的聲壓級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄并編號(hào),尋找任意具有不同噪聲大小的環(huán)境,并重復(fù)上述操作若干次以完成噪聲數(shù)據(jù)組獲取。

照度數(shù)據(jù)測(cè)試：將手機(jī)正面朝上和照度儀并排放置于任意光照的環(huán)境下。打開軟件和照度儀的數(shù)據(jù)采集功能,分別對(duì)當(dāng)前設(shè)備所采集的照度數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄并編號(hào),尋找任意具有不同光照大小的環(huán)境,并重復(fù)上述操作若干次以完成照度數(shù)據(jù)組獲取。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

4.1 振動(dòng)數(shù)據(jù)測(cè)試組實(shí)驗(yàn)結(jié)果

使用手機(jī)軟件和EVA-625 同時(shí)測(cè)得z軸加速度數(shù)據(jù)如圖7 所示。

圖7 z 軸加速度對(duì)比圖

由圖7 可知,兩套裝置測(cè)得的電梯運(yùn)行特性參數(shù)基本一致,加速度參數(shù)偏差在±0.005 m/s2,該次測(cè)試中的加速度特征參數(shù)見表1。

表1 電梯運(yùn)行特征參數(shù)對(duì)照表 m/s2

由表1 可知,兩測(cè)驗(yàn)裝置最大加速度偏差為0.004 m/s2,A95 加速度偏差為0.006 m/s2,最大減速度偏差為0.007 m/s2,A95 減速度偏差為0.006 m/s2。由以上數(shù)據(jù)可知,采用手機(jī)加速度傳感器開發(fā)的軟件可實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行中z軸加速度數(shù)據(jù)的測(cè)試。

兩裝置所測(cè)得速度對(duì)比圖及位移對(duì)比圖分別如圖8、圖9 所示。

圖8 z 軸速度對(duì)比圖

圖9 z 軸位移對(duì)比圖

通過圖8、圖9 可以得知,由該軟件以及EVA-625 所測(cè)得的速度偏差為±0.003 m/s,位移最大偏差為±0.055 m,該次測(cè)驗(yàn)中的速度及位移特征參數(shù)見表2。

表2 速度及位移特征參數(shù)

由表2 可知,兩測(cè)驗(yàn)裝置最大速度偏差為0.003 m/s,A95 速度偏差為0.004 m/s,運(yùn)行距離偏差為0.055 m。由以上數(shù)據(jù)可知,采用加速度數(shù)據(jù)積分的方法可對(duì)電梯運(yùn)行中速度及位移進(jìn)行測(cè)試。

4.2 角度數(shù)據(jù)測(cè)試組實(shí)驗(yàn)結(jié)果

使用電梯檢測(cè)工具檢測(cè)特殊角度平面數(shù)據(jù)見表3。

表3 角度檢測(cè)數(shù)據(jù)

由表3 可知,在將手機(jī)放置于由角度尺與平面板構(gòu)成的特殊平面上時(shí),手機(jī)所測(cè)得的角度值數(shù)據(jù)與理論值相接近,兩裝置所測(cè)得的角度值偏差在±0.3°以內(nèi)。由以上數(shù)據(jù)可知,手機(jī)加速度傳感器可對(duì)平面傾斜角進(jìn)行測(cè)量,可獲得可靠的角度數(shù)據(jù)。

4.3 噪聲數(shù)據(jù)測(cè)試組實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在進(jìn)行噪聲數(shù)據(jù)的測(cè)量時(shí),選取了多種不同的聲音環(huán)境作為采樣環(huán)境,部分采樣數(shù)據(jù)見表4。

表4 噪音測(cè)量對(duì)比結(jié)果

由表4 可得,使用電梯檢測(cè)工具與分貝儀在相同聲壓環(huán)境下的采集結(jié)果相近,該結(jié)果表明使用手機(jī)麥克風(fēng)作為聲壓傳感器可對(duì)聲壓級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效采集。

使用電梯檢測(cè)工具在正常運(yùn)行中的轎廂內(nèi)所采集的聲壓級(jí)大小變化的完整數(shù)據(jù)段如圖10所示。

圖10 電梯運(yùn)行過程中的聲壓級(jí)變化

由圖10 可知,所測(cè)量轎廂在運(yùn)行過程中,在勻速段的聲壓級(jí)均控制在60 dB 以下,在電梯達(dá)到目標(biāo)樓層時(shí),警報(bào)響起時(shí),聲壓級(jí)最高達(dá)到73 dB。經(jīng)本次測(cè)量可得：電梯運(yùn)行過程中的聲壓級(jí)處于相對(duì)較低的水平,不會(huì)對(duì)乘客的聽覺造成不適或損害。電梯樓層停止時(shí)的警報(bào)聲音達(dá)到了70 ～90 dB,該范圍內(nèi)的聲音足夠引起乘客的注意,以確保乘客及時(shí)離開電梯。

4.4 照度數(shù)據(jù)測(cè)試組實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在進(jìn)行照度數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí),選取了多種光照環(huán)境作為對(duì)比測(cè)試點(diǎn),對(duì)比測(cè)試采樣數(shù)據(jù)見表5。

表5 照度對(duì)比測(cè)試

由表5 可得,處于不同光照強(qiáng)度時(shí),基于手機(jī)傳感器的照度檢測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)照度儀所測(cè)得的照度大小相接近,照度檢測(cè)的誤差在可接受范圍以內(nèi),具備檢測(cè)垂直轎廂內(nèi)照度的功能,符合設(shè)計(jì)的預(yù)期。

5 結(jié)論

本研究成功利用手機(jī)傳感器采集數(shù)據(jù),同時(shí)開發(fā)了一款多功能測(cè)量軟件,可測(cè)量電梯加速度、速度、位移、傾斜角度、照度和噪音等參數(shù)。通過對(duì)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證和分析,可以得出以下結(jié)論：利用手機(jī)內(nèi)置的加速度計(jì)、光線傳感器和麥克風(fēng)等傳感器能夠獲取必要的數(shù)據(jù),使得便捷測(cè)量各項(xiàng)參數(shù)成為可能。經(jīng)過與專業(yè)測(cè)量設(shè)備的對(duì)比和校準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)手機(jī)傳感器在測(cè)量電梯相關(guān)參數(shù)方面表現(xiàn)出了令人滿意的準(zhǔn)確性和精度。這表明便捷利用智能手機(jī)在實(shí)際測(cè)量場(chǎng)景中可以作為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的替代方案。用測(cè)試數(shù)據(jù)代替經(jīng)驗(yàn)助力質(zhì)量提升。同時(shí),開發(fā)的軟件不僅提供了測(cè)量功能,還能夠?qū)?shù)據(jù)可視化并提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),可以方便地獲取電梯運(yùn)行狀態(tài)的綜合信息,為電梯安全管理和檢測(cè)工作提供了強(qiáng)有力的支持。