電梯故障監(jiān)測技術(shù)及應(yīng)用淺析

摘 要：隨著高層建筑的增加，電梯應(yīng)用越來越為廣泛，然而電梯故障的發(fā)生也給乘梯人員的生命和財產(chǎn)帶來了威脅。提高電梯故障的監(jiān)測技術(shù)，有效預(yù)防事故、及時排除電梯故障，成為不容忽視和亟待解決的現(xiàn)實問題，本文對電梯突然停運故障診斷方法進(jìn)行闡述，供同行借鑒。

關(guān)鍵詞：電梯故障 故障監(jiān)測 技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：TU857文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0039-01

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，高層建筑也如雨后春筍般涌出。在高層建筑中，最為重要的運輸工具是電梯。為保證人員及物資的安全，國內(nèi)外對電梯技術(shù)的研究發(fā)展也非常迅速，電梯的構(gòu)成更加精確，安全控制技術(shù)進(jìn)一步得以提高。但是在電梯的運轉(zhuǎn)過程中，也會發(fā)生故障，造成了乘坐電梯的人員被困于電梯之中，甚至掉墜造成人員傷亡的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象的出現(xiàn)，對人們的心理造成了影響，也對生命與財產(chǎn)形成了威脅。加強(qiáng)電梯安全監(jiān)測，及時處置，是保證電梯安全運行的重要環(huán)節(jié)。

1 充分認(rèn)識電梯監(jiān)測技術(shù)的重要意義

近些年來，由于電梯數(shù)量急劇膨脹，部分地方對電梯的檢測不到位，導(dǎo)致電梯事故不斷發(fā)生，從而也使得電梯安全問題顯得愈加突出。電梯出現(xiàn)故障的原因很多，例如在電梯在設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題、在制造階段出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷、在電梯的安裝、使用與維護(hù)中的問題等等。對電梯進(jìn)行及時有效的監(jiān)測、排除隱患，可以大大降低故障，從而起到對人員生命和財產(chǎn)的保障。

電梯監(jiān)測技術(shù)是對電梯運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并予以記錄。通過電梯運行的監(jiān)測系統(tǒng)來監(jiān)測電梯的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，當(dāng)電梯一旦運行不穩(wěn)定或突然停止運行時，監(jiān)測系統(tǒng)能夠及時向監(jiān)測中心發(fā)出預(yù)警信號，將保存的電梯狀態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行分析，從而能夠有效提高電梯故障排除效率，保證電梯安全運行。

2 電梯故障監(jiān)測判斷方法分析

電梯急停故障會給乘坐人員帶來心里與身體上的傷害，在電梯故障中最為普遍。在此主要運用小波分析、多傳感器信息融合分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等理論對電梯急停故障進(jìn)行分析。

2.1 小波分析與電梯急停故障診斷

2.1.1 小波分析

小波分析主要運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，將數(shù)學(xué)、物理、計算機(jī)、圖像信號處理等多門技術(shù)匯集于一體。運用伸縮運算功能、平移運算功能等理論進(jìn)行多尺度的分析，可以把 FOURIER 變換中存在的難題處理好。小波變換分析法具有多尺度分析、進(jìn)行高頻準(zhǔn)確定位、低頻趨勢分析等特點。

2.1.2 小波分析法的優(yōu)點

與時域分析、頻譜分析等分析法相比，小波分析法具有以下優(yōu)勢：首先，小波分析法能滿足低通、高通、阻濾波等多方面的要求，能夠?qū)⒏鞣N波細(xì)化分解到不同層次以及頻域，還可以控制一些小波系數(shù)，排除干擾。其次，運用小波分析法還可以對信號中出現(xiàn)的一些不正常點進(jìn)行監(jiān)測。對其位置與大小進(jìn)行準(zhǔn)確檢測，綜合反映突變位置的屬性。這是進(jìn)行機(jī)械故障檢測的關(guān)鍵。第三，小波分析法還可依據(jù)各種小波母函數(shù)的特點選擇最有效的小波函數(shù)來進(jìn)行邊緣或者尖峰檢測。

2.1.3 小波分析法在電梯急停故障診斷中的應(yīng)用

當(dāng)電梯運行平穩(wěn)時，其信號也是平穩(wěn)的，傅立葉理論對此能進(jìn)行分析，獲得窗口區(qū)間的相關(guān)信息；然而當(dāng)電梯運行不平穩(wěn)時，則其信號變化也是非平穩(wěn)的，傅立葉理論的監(jiān)測結(jié)果不是很理想，然而小波分析法卻可以對非平穩(wěn)信號進(jìn)行有效檢測，特別對瞬間變化信號的檢測獨具優(yōu)勢，因此被廣泛應(yīng)用到設(shè)備故障診斷當(dāng)中。

2.2 多傳感器信息融合與電梯急停故障診斷

2.2.1 多傳感器信息融合

多傳感器信息融合包括數(shù)據(jù)融合、特征融合和決策融合三個層面。這三個層面是相互配合，首先是通過數(shù)據(jù)融合對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，然后通過特征融合多特征提取原始信息，最終通過決策融合對數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化的處理并找出最終決策。通過多傳感器信息融合，從而對信息進(jìn)行多方位、多層次的分析與檢測，確保檢查結(jié)果是準(zhǔn)確無誤的。

2.2.2 多傳感器信息融合技術(shù)優(yōu)點

運用多傳感器信息融合技術(shù)，可以從方面來改進(jìn)電梯故障的診斷水平：一是覆蓋的時間范圍和系統(tǒng)空間較大；二是通過智能化的分析，從而得出和故障相吻合的診斷方式。三是得到更加精確、有效的故障診斷結(jié)果。

2.2.3 多傳感器信息融合方法在電梯急停故障診斷中的應(yīng)用

電氣系統(tǒng)是電梯中最為重要的一個系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，從而也導(dǎo)致了電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障多、故障的不確定性和故障間聯(lián)系的復(fù)雜性的一系列問題。對這些問題的檢測，運用簡單的物理和數(shù)學(xué)模型能以起到顯著作用。為了解決這些故障，就需要通過多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)。通過多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用，為檢測出電梯電氣系統(tǒng)的故障提供了很好的保障，一方面可以提高檢測的精度，另一方面出可以及時準(zhǔn)確的對故障進(jìn)行相關(guān)的診斷。多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)充分運用了多傳感器采集電壓、電流、速度、溫度等參數(shù)，多方位動態(tài)監(jiān)測，融合不同信息，突出了各種參量信息的綜合判斷，使得系統(tǒng)監(jiān)測水平大幅提升。

2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與電梯急停故障診斷

2.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

該方法能夠處理普通數(shù)據(jù)，同時還具備思考、學(xué)習(xí)、記憶的功能，就如人的大腦一樣。特別適合于對非線性問題的分析與解決，在醫(yī)學(xué)、金融等行業(yè)使用的比較多。

2.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)依靠強(qiáng)大的容錯性、自學(xué)習(xí)性、自組織性、并行處理等特性，強(qiáng)調(diào)了非線性問題的處理。首先，要把信息歸納統(tǒng)一化，建立清楚而又完善的電梯系統(tǒng)運轉(zhuǎn)情況數(shù)據(jù)庫；其次，強(qiáng)大的自組織性、自適應(yīng)性、容錯性能夠隨時跟蹤環(huán)境變化并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息；第三，智能處理機(jī)制能更加高效的分析電梯故障數(shù)據(jù)，縮短了時間提高了解決問題的效率。

2.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電梯急停故障診斷中的應(yīng)用

通過信號的有效組合，用各種子神經(jīng)脈絡(luò)，以不同點來分析故障，如果所得出的結(jié)果不夠準(zhǔn)確，可再通過全局決策融合，得到最后的診斷結(jié)果，得到基于系信息融合的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷模型。模型由信息分配、局部診斷和決策融合診斷三層構(gòu)成。信號或信號的特征通過信息分配傳達(dá)到各個判斷網(wǎng)絡(luò)中去，局部模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別對電梯驅(qū)動系統(tǒng)和曳引機(jī)進(jìn)行故障診斷，決策融合診斷采用D—S證據(jù)理論把局部診斷網(wǎng)絡(luò)的診斷結(jié)果進(jìn)行融合決策。

3 結(jié)語

全面提高電梯運行過程中的安全性、可靠性，必須緊緊抓住技術(shù)檢測這一重要環(huán)節(jié)，并不斷提高檢測技術(shù)的科學(xué)化水平，奠定電梯正常運行的基礎(chǔ)，以保證乘坐人員的生命和財產(chǎn)安全。

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