試析電梯故障檢測的相關(guān)技術(shù)

段九君

摘 要：現(xiàn)階段，電梯已經(jīng)成為了我國高層住宅小區(qū)以及商務(wù)寫字樓等高層建筑的重要交通工具，其在廣大日常生活中以及國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用，同樣這也就對負(fù)責(zé)電梯維修、操作和保養(yǎng)人員提出了更高的要求。電梯是一類特種設(shè)備，同時(shí)其也是一類結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的機(jī)電一體化設(shè)備，在人們的使用過程中，人們既要求乘坐電梯時(shí)的舒適性，同時(shí)也希望能夠更加方便快捷的乘坐電梯，并且應(yīng)盡可能的降低維修電梯和等候電梯的時(shí)間。因此，應(yīng)對電梯可能發(fā)生故障有一個(gè)充分的了解，并且針對這些故障應(yīng)及時(shí)的采取檢測和診斷技術(shù)。文章就電梯發(fā)生故障時(shí)的現(xiàn)象、電梯系統(tǒng)故障特點(diǎn)以及電梯系統(tǒng)故障的檢測和診斷技術(shù)三個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討，從而詳細(xì)的論述了電梯系統(tǒng)故障檢測和診斷工作。

關(guān)鍵詞：電梯系統(tǒng)故障；特點(diǎn)；檢測診斷技術(shù)

1 電梯發(fā)生故障時(shí)的現(xiàn)象

通常情況下，在人們乘坐電梯過程中，如果電梯系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，主要有以下兩種現(xiàn)象：（1）電梯會出現(xiàn)明顯抱閘過早的現(xiàn)象，無論是上行還是下行都無法達(dá)到平層位置，并且會出現(xiàn)停止沖擊的情況。導(dǎo)致這類故障出現(xiàn)的位置應(yīng)是安全回路兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的并聯(lián)支路出現(xiàn)問題。如果電梯系統(tǒng)是正常運(yùn)行的，那么在電梯轎廂即將達(dá)到停站門區(qū)的位置時(shí)，提前開門繼電器吸合，同時(shí)短接門連鎖觸點(diǎn)，這樣當(dāng)轎廂提前開門時(shí)，電梯也能順利的到達(dá)平層位置。而如果這個(gè)支路是斷線的，或是繼電器的接線出現(xiàn)松脫的情況，那么當(dāng)轎廂提前開門時(shí)，安全回路會隨著門連鎖觸點(diǎn)的斷開而斷開，電梯系統(tǒng)會出現(xiàn)急停的現(xiàn)象，也就出現(xiàn)了此類故障；（2）電梯在檢修運(yùn)行時(shí)無法在轎頂開慢車，而在機(jī)房控制電梯時(shí)是可以開慢車的，或是在電梯正常運(yùn)行時(shí)是無法開快車，導(dǎo)致這類故障出現(xiàn)的主要原因是安全回路不通，那么就應(yīng)依次檢查上下極限開關(guān)、限速器觸點(diǎn)、安全鉗觸點(diǎn)和緩沖器觸點(diǎn)，它們之中有一個(gè)存在問題時(shí)就會導(dǎo)致此類故障的出現(xiàn)。

2 電梯系統(tǒng)的故障特點(diǎn)

2.1 復(fù)雜性

交流變頻調(diào)速電梯出現(xiàn)故障時(shí)的一個(gè)主要特點(diǎn)就是復(fù)雜性，這主要是因?yàn)榻M成電梯控制系統(tǒng)的各個(gè)部分之間是相互聯(lián)系和耦合的，那么發(fā)生故障原因彼此之間的關(guān)系就會變得十分復(fù)雜，也就是說即使是同一種事故的發(fā)生，原因也很多。正是由于征兆和原因之間的這種不確定的關(guān)系，也導(dǎo)致了在檢測和診斷電梯故障時(shí)是十分困難的。

2.2 層次性

電梯控制系統(tǒng)本身就是一個(gè)較為復(fù)雜的多層次系統(tǒng)，那么故障肯定也具有層次性的特點(diǎn)，在同一個(gè)系統(tǒng)的某個(gè)層次中，故障肯定是有所關(guān)聯(lián)的，高層次的故障可能是由于低層次的故障導(dǎo)致的，也可能是由于其他原因?qū)е碌?，而低層次的故障必定會引起高層次的故障，而這種從低層次向高層次發(fā)展的故障形成方式就是電梯系統(tǒng)故障的層次性，也就是所謂的縱向性。而電梯系統(tǒng)故障的這種特點(diǎn)在一定程度上也為檢測和診斷故障時(shí)提供了方便，提升了解決電梯系統(tǒng)故障的工作效率。

2.3 相關(guān)性

當(dāng)電梯控制系統(tǒng)某一個(gè)層次的某一個(gè)元素出現(xiàn)了故障時(shí)，那么與這一元素相關(guān)的其他因素肯定也會隨之發(fā)生變化，那么這一層次就可能會產(chǎn)生別的故障。可見，在系統(tǒng)的同一個(gè)層次中，可能是存在著多個(gè)故障的，并且某一個(gè)原發(fā)故障肯定也存在著多條傳播途徑，那么就會出現(xiàn)多個(gè)故障并存的現(xiàn)象，這就是所謂的電梯系統(tǒng)故障的相關(guān)性。因此，在電梯系統(tǒng)的故障檢測和診斷工作中，我們應(yīng)高度重視多故障診斷這一問題，其主要體現(xiàn)就是相互信號輸入線接錯(cuò)的情況。

2.4 不確定性

在電梯控制系統(tǒng)的故障檢測工作中，不確定性也是一個(gè)重點(diǎn)特點(diǎn)，對電梯控制系統(tǒng)的控制器往往都要設(shè)置很多的參數(shù)，而只要對其中的一個(gè)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤了，那么就可能會導(dǎo)致不確定的故障，這就是所謂的電梯系統(tǒng)故障不確定的特點(diǎn)。

3 電梯系統(tǒng)故障的檢測和診斷技術(shù)

3.1 基于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的故障檢測診斷技術(shù)

這類電梯系統(tǒng)故障診斷技術(shù)主要是通過對構(gòu)造觀察器輸出情況進(jìn)行了解掌握，之后用輸出的測量值與其進(jìn)行對比和分析，從而找到相應(yīng)的故障信息。這一方法與電梯控制系統(tǒng)能較為緊密的聯(lián)系起來，并且電梯系統(tǒng)修復(fù)、重構(gòu)、監(jiān)控和容錯(cuò)控制等操作都是要以此為基礎(chǔ)，以系統(tǒng)化的數(shù)學(xué)模型作為基礎(chǔ)，以現(xiàn)代優(yōu)化方法和現(xiàn)代控制理論作為指導(dǎo)，借助于參數(shù)模型預(yù)估、等價(jià)空間方程、濾波器、觀測器以及辨識等方法產(chǎn)生殘差，之后根據(jù)相應(yīng)的閾值和準(zhǔn)則來評價(jià)并且決策所產(chǎn)生的殘差。

3.2 基于非模型的故障檢測診斷技術(shù)

3.2.1 基于故障診斷專家系統(tǒng)的診斷技術(shù)。專家系統(tǒng)主要包括了診斷知識的表達(dá)、不確定性的推理、診斷推理的技術(shù)方法以及獲取相應(yīng)的診斷知識等內(nèi)容。在我國計(jì)算機(jī)技術(shù)以及人工智能技術(shù)都得到了較快發(fā)展的情況下，基于專家系統(tǒng)的故障檢測和診斷技術(shù)對于模型也不再依賴，其在電梯系統(tǒng)的故障檢測工作中也取得了良好的效果。

3.2.2 基于故障樹的故障診斷技術(shù)。所謂故障樹就是指系統(tǒng)以及設(shè)備的特定時(shí)間或是不希望事件與它的每一個(gè)子系統(tǒng)或是每一個(gè)部件故障事件之間的邏輯結(jié)構(gòu)圖，在這一邏輯結(jié)構(gòu)圖中，我們可以以樹狀的形式，從總體到部分詳細(xì)并且系統(tǒng)的分析導(dǎo)致故障發(fā)生的原因，故障樹的診斷技術(shù)實(shí)際上就是一種圖形演繹的方法，其將故障本身與導(dǎo)致故障發(fā)生的各類因素繪制成一個(gè)故障圖表，從而更加直觀并且準(zhǔn)確的反映出了故障、每一個(gè)部件、導(dǎo)致故障出現(xiàn)的原因以及系統(tǒng)中各元素之間的相互關(guān)系，從而定量的計(jì)算出系統(tǒng)發(fā)生故障的概率、導(dǎo)致故障出現(xiàn)的原因以及故障的發(fā)生程度等。

3.2.3 故障模式識別的故障診斷技術(shù)。作為一種靜態(tài)的故障診斷技術(shù)，故障模式識別的技術(shù)基礎(chǔ)就是模式識別，其核心的內(nèi)容則是選取并且提取故障模式的相應(yīng)特征量。這一技術(shù)的應(yīng)用主要分為兩大階段，分別為離線分析階段和在線分析階段，前者的主要任務(wù)是準(zhǔn)確的確定系統(tǒng)故障狀態(tài)的特征向量集合，并且根據(jù)這一向量集合來描述出故障模式的向量，這樣就會形成一個(gè)故障的基準(zhǔn)模式集，同時(shí)也得到了能夠有效識別故障模式向量的判定函數(shù)，之后再通過在線分析的階段提取出故障的特征向量，并借助于之前得到的判定函數(shù)來定位和分析故障。

3.2.4 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷技術(shù)。這一故障診斷技術(shù)是在上個(gè)世紀(jì)90年代初期才逐步發(fā)展起來的，最初發(fā)明這一技術(shù)時(shí)，這種技術(shù)的實(shí)用性較差，隨著更多科學(xué)技術(shù)人員對其進(jìn)行的不斷改進(jìn)，其才得到了更好的發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通常都具有原則上容錯(cuò)、結(jié)構(gòu)自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、記憶、聯(lián)想、推理以及能有效處理復(fù)雜模式的功能。因此，如果是在對復(fù)雜并且龐大的系統(tǒng)和機(jī)器進(jìn)行檢測工作時(shí)，或是如果控制系統(tǒng)中存在著大量的故障或是突發(fā)性故障，那么通常建議采用這一故障診斷技術(shù)。

4 結(jié)束語

通過以上論述，在我國各類型的建筑結(jié)構(gòu)中，電梯的作用就好比是公路汽車，其起著重要的交通運(yùn)輸作用，當(dāng)其出現(xiàn)故障時(shí)，對用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全都會造成極大的威脅。因此，我們應(yīng)充分掌握電梯發(fā)生故障時(shí)的特點(diǎn)，同時(shí)應(yīng)深入的了解并且科學(xué)的使用電梯故障檢測和診斷故障的各項(xiàng)技術(shù)，從而最大限度的保證用戶使用電梯時(shí)的安全。

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