電梯故障檢測相關技術問題分析

孟 琳，王蕭揚，郭慶亮

（河南省特種設備安全檢測研究院 鶴壁分院，河南 鶴壁 458030）

電梯屬于高層建筑的主要交通工具，有著比較復雜的使用構造，包括較廣泛的控制范圍，要是沒有正確進行控制，就會造成較大的影響。要想提升電梯運行的安全性和穩定性，就需要正確使用電梯故障檢測技術來消除存在的各種故障，如此也能夠增強電梯的使用水平。文章分析了電梯系統中的故障問題，研究了電梯系統故障的主要特征，最后講述了電梯故障檢測技術的使用。

1 電梯使用的實際情況

電梯的廣泛使用，給人們的生活和工作帶來了較大的方便，不過也比較容易產生安全隱患，因為電梯故障造成的安全事故數量非常多，因此電梯質量安全得到了人們的高度重視。之所以出現電梯安全事故，主要就是因為：（1）電梯的不合理操作以及管理不夠完善，沒有滿足電梯安全設計的需求；（2）電梯自身的質量問題。設計人員需要充分地分析電梯的使用情況和安裝條件，避免因為想要節省成本進而選擇不合理的配套設置，從而降低安全隱患的產生概率。

2 電梯系統故障的特征

2.1 復雜性

電梯在產生故障之后，主要的特征就是比較復雜，這是因為電梯存在較多的組成部分，控制系統的各個部分具備一定的聯系性以及耦合性，要是產生了電梯運行故障，就會使得各個部門之間保持一個復雜的關系。不僅如此，由于產生故障的因素較多，難以進行確定，因此在研究電梯故障以及應對電梯故障的時候，整體的技術難度較大。

2.2 層次性

電梯控制系統比較復雜，組成部分存在分層化的情況，在電梯產生故障之后，顯示出的各種事故現場也具備一定的層次性。一般情況下，處于相同層次的系統，在產生電梯故障之后，由于存在聯系進而造成較大的影響。如今大多數的高層次故障，主要就是低層次的故障加劇造成的，這種低層次的故障會朝著高層次的故障轉變，也屬于電梯故障層次性的主要表現。由于電梯故障具備層次性的特點，電梯故障的解決難度較大，而且分層化的故障變化具備時效性，在進行電梯故障檢測和診斷的時候，可以提供可靠的參考，如此可以顯著提升電梯故障的解決效率。

2.3 相關性

電梯控制系統存在較多的組成部分，各個程序的設施和組成存在一定的差異，可以選擇進行聯系設置成一種可控制系統。這個系統在運行的過程中，具備較多的組成部分，在這種情況下，電梯系統的各個部分存在較大的聯系?？偟膩碚f，要是電梯控制系統的一個部分產生故障問題，其他層次的聯系部分也會受到較大的影響，嚴重的話會產生新故障，要是新故障和舊故障進行聯系，就會造成更加嚴重的事故。

2.4 不確定性

不確定性屬于電梯故障的主要特點，會直接影響到電梯故障的解決水平，屬于一項關鍵的影響因素?？偟膩碚f，電梯控制系統在運行的過程中，需要設置比較多的參數，這部分參數是相對復雜的，要是電梯控制系統操作人員沒有參考相關的規定來設置各個參數，或者是參數的設置受到了各種因素的影響，就會產生突發性的參數變化情況，嚴重的話會產生電梯故障和安全事故。由于電梯需要設置較多的參數，因此在應對電梯故障的過程中，很難明確是哪種參數存在錯誤，如此也會嚴重影響到對于電梯故障的檢測。

3 電梯產生故障的因素

現階段大多數的電梯使用有著較強的安全性和可靠性，不過由于電梯的長期使用，比較容易受到各種因素的影響，進而產生使用故障。通過對于各種電梯故障的研究可以看出，電梯故障主要包括以下幾種。

3.1 抱閘過早情況嚴重

抱閘故障屬于一種常見的電梯故障，要是產生了這種電梯故障，電梯在運行的時候，很難參考用戶設置的平層位置來進行停止，在停止運行之后，會存在較大的沖擊，如此人們在使用電梯的時候，會受到較大的影響。產生這種故障的主要因素就是電梯安全回路的各個節點并聯路比較容易產生斷線的問題，或者是繼電器的有關接觸點存在接觸不良或者是松脫的問題，導致轎廂在開門的時候，門聯鎖的觸電存在斷開的問題，安全回路需要及時地進行切斷。電梯產生緊急停止或者是抱剎的情況，就會造成抱閘過早的情況。

3.2 電梯難以實現開快車

電梯在運行過程中，難以開快車，而且很難在轎頂開慢車，不過在機房中能夠進行返回控制。對于開慢車的控制，要是存在故障問題，主要就是安全回路不通。不僅如此，安全鉗觸電和緩沖器觸電等部分可能會產生故障，要是存在這些問題，就難以實現開快車。

3.3 電梯機械疲勞造成的安全問題

電梯在工作過程中，大部分的金屬活動組件會保持一個往復的運行狀態，如此一部分組件比較容易產生機械疲勞的情況，要是存在部件損毀的情況，電梯會產生更加嚴重的故障。在這種情況下，不僅需要潤滑活動的部件，確保能夠減小摩擦造成的機械疲勞，而且需要重視制造材料選擇過程中，增強電梯活動部件的強度。不僅如此，對于人員流動性較大的地區，需要增加電梯的數量，減小運輸負擔，避免產生電梯運行超負荷的情況。

3.4 因為機械損耗造成的安全問題

由于電梯使用頻繁，而且使用周期較長，因此在進行維護的時候，需要消耗較多的時間和精力，如此電梯機械比較容易出現機械損耗的情況，嚴重的話會產生安全事故。在這個時期，要想保證電梯的安全運行，就需要增強對于電梯維護工作的控制，減小維護的時間，同時高度重視使用次數較多、負荷較大的電梯，增強對于維護時間的控制，按時進行檢查，明確是否存在故障問題，避免產生安全意外。

4 電梯系統故障的檢測和診斷技術

4.1 以系統數學模型為基礎的故障檢測診斷技術

這項故障診斷技術主要就是掌握構造觀察器的輸出情況，得到輸出值之后，需要仔細地進行比較和研究，確保可以正確掌握各種故障信息。這個措施和電梯控制系統有著緊密的聯系，其中電梯系統的各項操作都需要參考這些故障信息，借助現代化的完善措施和控制理論來進行落實。在這個過程中，需要設置一個完善的參數模型，正確地進行預估，掌握是否存在殘差的情況。不僅如此，需要參考相關的閾值和準則來進行評價，掌握決策時期存在的殘差情況。

4.2 非模型的故障檢測診斷技術

（1）以故障診斷專家系統為基礎的診斷技術。在專家系統中可以有效地表達診斷知識，實現對于各種不確定因素的推理，確?？梢哉莆沾嬖诘母鞣N診斷知識內容。如今我國計算技術和人工智能技術發展速度持續增快，對于模型的依賴程度持續減小，在檢測電梯系統故障的過程中可以發揮顯著的作用。

（2）以故障樹為基礎的故障診斷技術。故障樹就是系統和設備的特定時間或者是不希望事件和相關的子系統或者是單個的部件故障問題之間存在的各種關系。構建故障樹之后建立一個邏輯結構圖，在邏輯結構圖里面，需要選擇合理的樹狀方法，從總體到部分全面地研究產生故障問題的因素。通過分析可以看出，故障樹的診斷技術屬于一種圖形演繹措施，能夠把故障類型和產生故障的各種因素繪制成相關的圖表。在這個圖表中可以充分顯示出故障的部件和位置，掌握產生故障的因素，明確系統中各項因素之間的聯系，計算出系統產生故障的概率，如此可以給之后的故障檢測問題提供更加可靠的參考。

（3）故障形式識別的故障診斷技術。這項技術屬于靜態的故障診斷技術，在進行識別的時候，需要選擇合理的識別方法。在使用這項技術的時候，需要劃分成離線分析時期和在線分析時期，在離線分析過程中，需要正確掌握系統故障狀態的特征向量值，如此能夠設置完善的故障的基準方法，而且能夠獲取合理的故障識別向量的判定函數，接著借助在線分析來提取故障的特征項目，確保故障檢測技術可以發揮更加顯著的作用。

（4）人工神經網絡故障診斷技術。這項技術產生于20世紀90年代，最開始出現時整體的實用性較差，沒有得到人們的重視。不過，隨著越來越多的科學技術人員進行創新和完善，促進了人工神經網絡診斷技術的發展和進步。神經網絡具備比較完善的功能，能夠合理地處理復雜的故障。針對復雜且龐大的系統以及機器開展檢測工作的過程中，要是控制系統存在故障或者是突發性故障，可以選擇這項技術來進行應對，如此能夠保證電梯系統運行的安全和穩定。

5 結束語

電梯對于城市建筑發展來說非常重要，給人們的生活帶來了較大的方便，如此需要持續地提升電梯的使用安全。監測部門需要正確進行監測工作，借助合理的監測方法，掌握電梯的運行情況，實現對于故障問題的監測和控制；在產生電梯故障之后，需要及時地上報給工作人員，開展搶修工作，使得人們的生命和財產安全可以得到保護。基于此，工作人員需要積極地學習先進的技術，提升電梯的使用安全性，同時確保能夠帶來更多的經濟效益。