試析電梯故障檢測的相關技術

段九君

摘 要：現階段，電梯已經成為了我國高層住宅小區以及商務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濟建設中發揮著重要的作用，同樣這也就對負責電梯維修、操作和保養人員提出了更高的要求。電梯是一類特種設備，同時其也是一類結構較為復雜的機電一體化設備，在人們的使用過程中，人們既要求乘坐電梯時的舒適性，同時也希望能夠更加方便快捷的乘坐電梯，并且應盡可能的降低維修電梯和等候電梯的時間。因此，應對電梯可能發生故障有一個充分的了解，并且針對這些故障應及時的采取檢測和診斷技術。文章就電梯發生故障時的現象、電梯系統故障特點以及電梯系統故障的檢測和診斷技術三個方面的內容進行了詳細的分析和探討，從而詳細的論述了電梯系統故障檢測和診斷工作。

關鍵詞：電梯系統故障；特點；檢測診斷技術

1 電梯發生故障時的現象

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

2 電梯系統的故障特點

2.1 復雜性

交流變頻調速電梯出現故障時的一個主要特點就是復雜性，這主要是因為組成電梯控制系統的各個部分之間是相互聯系和耦合的，那么發生故障原因彼此之間的關系就會變得十分復雜，也就是說即使是同一種事故的發生，原因也很多。正是由于征兆和原因之間的這種不確定的關系，也導致了在檢測和診斷電梯故障時是十分困難的。

2.2 層次性

電梯控制系統本身就是一個較為復雜的多層次系統，那么故障肯定也具有層次性的特點，在同一個系統的某個層次中，故障肯定是有所關聯的，高層次的故障可能是由于低層次的故障導致的，也可能是由于其他原因導致的，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展的故障形成方式就是電梯系統故障的層次性，也就是所謂的縱向性。而電梯系統故障的這種特點在一定程度上也為檢測和診斷故障時提供了方便，提升了解決電梯系統故障的工作效率。

2.3 相關性

當電梯控制系統某一個層次的某一個元素出現了故障時，那么與這一元素相關的其他因素肯定也會隨之發生變化，那么這一層次就可能會產生別的故障。可見，在系統的同一個層次中，可能是存在著多個故障的，并且某一個原發故障肯定也存在著多條傳播途徑，那么就會出現多個故障并存的現象，這就是所謂的電梯系統故障的相關性。因此，在電梯系統的故障檢測和診斷工作中，我們應高度重視多故障診斷這一問題，其主要體現就是相互信號輸入線接錯的情況。

2.4 不確定性

在電梯控制系統的故障檢測工作中，不確定性也是一個重點特點，對電梯控制系統的控制器往往都要設置很多的參數，而只要對其中的一個參數設置錯誤了，那么就可能會導致不確定的故障，這就是所謂的電梯系統故障不確定的特點。

3 電梯系統故障的檢測和診斷技術

3.1 基于系統數學模型的故障檢測診斷技術

這類電梯系統故障診斷技術主要是通過對構造觀察器輸出情況進行了解掌握，之后用輸出的測量值與其進行對比和分析，從而找到相應的故障信息。這一方法與電梯控制系統能較為緊密的聯系起來，并且電梯系統修復、重構、監控和容錯控制等操作都是要以此為基礎，以系統化的數學模型作為基礎，以現代優化方法和現代控制理論作為指導，借助于參數模型預估、等價空間方程、濾波器、觀測器以及辨識等方法產生殘差，之后根據相應的閾值和準則來評價并且決策所產生的殘差。

3.2 基于非模型的故障檢測診斷技術

3.2.1 基于故障診斷專家系統的診斷技術。專家系統主要包括了診斷知識的表達、不確定性的推理、診斷推理的技術方法以及獲取相應的診斷知識等內容。在我國計算機技術以及人工智能技術都得到了較快發展的情況下，基于專家系統的故障檢測和診斷技術對于模型也不再依賴，其在電梯系統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。所謂故障樹就是指系統以及設備的特定時間或是不希望事件與它的每一個子系統或是每一個部件故障事件之間的邏輯結構圖，在這一邏輯結構圖中，我們可以以樹狀的形式，從總體到部分詳細并且系統的分析導致故障發生的原因，故障樹的診斷技術實際上就是一種圖形演繹的方法，其將故障本身與導致故障發生的各類因素繪制成一個故障圖表，從而更加直觀并且準確的反映出了故障、每一個部件、導致故障出現的原因以及系統中各元素之間的相互關系，從而定量的計算出系統發生故障的概率、導致故障出現的原因以及故障的發生程度等。

3.2.3 故障模式識別的故障診斷技術。作為一種靜態的故障診斷技術，故障模式識別的技術基礎就是模式識別，其核心的內容則是選取并且提取故障模式的相應特征量。這一技術的應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，前者的主要任務是準確的確定系統故障狀態的特征向量集合，并且根據這一向量集合來描述出故障模式的向量，這樣就會形成一個故障的基準模式集，同時也得到了能夠有效識別故障模式向量的判定函數，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來定位和分析故障。

3.2.4 基于人工神經網絡的故障診斷技術。這一故障診斷技術是在上個世紀90年代初期才逐步發展起來的，最初發明這一技術時，這種技術的實用性較差，隨著更多科學技術人員對其進行的不斷改進，其才得到了更好的發展，神經網絡通常都具有原則上容錯、結構自學習、自適應、記憶、聯想、推理以及能有效處理復雜模式的功能。因此，如果是在對復雜并且龐大的系統和機器進行檢測工作時，或是如果控制系統中存在著大量的故障或是突發性故障，那么通常建議采用這一故障診斷技術。

4 結束語

通過以上論述，在我國各類型的建筑結構中，電梯的作用就好比是公路汽車，其起著重要的交通運輸作用，當其出現故障時，對用戶的生命財產安全都會造成極大的威脅。因此，我們應充分掌握電梯發生故障時的特點，同時應深入的了解并且科學的使用電梯故障檢測和診斷故障的各項技術，從而最大限度的保證用戶使用電梯時的安全。

參考文獻

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