電梯故障監(jiān)測(cè)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(lái)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(cái)產(chǎn)帶來(lái)了威脅。提高電梯故障的監(jiān)測(cè)技術(shù)，有效預(yù)防事故、及時(shí)排除電梯故障，成為不容忽視和亟待解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，本文對(duì)電梯突然停運(yùn)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(cè) 技術(shù)應(yīng)用

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

隨著我國(guó)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(yùn)輸工具是電梯。為保證人員及物資的安全，國(guó)內(nèi)外對(duì)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(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，也會(huì)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(duì)人們的心理造成了影響，也對(duì)生命與財(cái)產(chǎn)形成了威脅。加強(qiáng)電梯安全監(jiān)測(cè)，及時(shí)處置，是保證電梯安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。

1 充分認(rèn)識(shí)電梯監(jiān)測(cè)技術(shù)的重要意義

近些年來(lái)，由于電梯數(shù)量急劇膨脹，部分地方對(duì)電梯的檢測(cè)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(wèn)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(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)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(wèn)題等等。對(duì)電梯進(jìn)行及時(shí)有效的監(jiān)測(cè)、排除隱患，可以大大降低故障，從而起到對(duì)人員生命和財(cái)產(chǎn)的保障。

電梯監(jiān)測(cè)技術(shù)是對(duì)電梯運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并予以記錄。通過(guò)電梯運(yùn)行的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)監(jiān)測(cè)電梯的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，當(dāng)電梯一旦運(yùn)行不穩(wěn)定或突然停止運(yùn)行時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠及時(shí)向監(jiān)測(cè)中心發(fā)出預(yù)警信號(hào)，將保存的電梯狀態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)庫(kù)，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(yùn)行。

2 電梯故障監(jiān)測(cè)判斷方法分析

電梯急停故障會(huì)給乘坐人員帶來(lái)心里與身體上的傷害，在電梯故障中最為普遍。在此主要運(yùn)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(duì)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(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，將數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)、圖像信號(hào)處理等多門(mén)技術(shù)匯集于一體。運(yùn)用伸縮運(yùn)算功能、平移運(yùn)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(shì)分析等特點(diǎn)。

2.1.2 小波分析法的優(yōu)點(diǎn)

與時(shí)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(shì)：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(yùn)用小波分析法還可以對(duì)信號(hào)中出現(xiàn)的一些不正常點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)其位置與大小進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，綜合反映突變位置的屬性。這是進(jìn)行機(jī)械故障檢測(cè)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(diǎn)選擇最有效的小波函數(shù)來(lái)進(jìn)行邊緣或者尖峰檢測(cè)。

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(yùn)行平穩(wěn)時(shí)，其信號(hào)也是平穩(wěn)的，傅立葉理論對(duì)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(yùn)行不平穩(wěn)時(shí)，則其信號(hào)變化也是非平穩(wěn)的，傅立葉理論的監(jiān)測(cè)結(jié)果不是很理想，然而小波分析法卻可以對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)進(jìn)行有效檢測(cè)，特別對(duì)瞬間變化信號(hào)的檢測(cè)獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，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(gè)層面。這三個(gè)層面是相互配合，首先是通過(guò)數(shù)據(jù)融合對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，然后通過(guò)特征融合多特征提取原始信息，最終通過(guò)決策融合對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化的處理并找出最終決策。通過(guò)多傳感器信息融合，從而對(duì)信息進(jìn)行多方位、多層次的分析與檢測(cè)，確保檢查結(jié)果是準(zhǔn)確無(wú)誤的。

2.2.2 多傳感器信息融合技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

運(yùn)用多傳感器信息融合技術(shù)，可以從方面來(lái)改進(jìn)電梯故障的診斷水平：一是覆蓋的時(shí)間范圍和系統(tǒng)空間較大；二是通過(guò)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(gè)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(wèn)題。對(duì)這些問(wèn)題的檢測(cè)，運(yùn)用簡(jiǎn)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(guò)多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)。通過(guò)多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用，為檢測(cè)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(cè)的精度，另一方面出可以及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)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(yùn)用了多傳感器采集電壓、電流、速度、溫度等參數(shù)，多方位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，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(cè)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(shí)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(duì)非線性問(wèn)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(diǎn)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)依靠強(qiáng)大的容錯(cuò)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(wèn)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(yùn)轉(zhuǎn)情況數(shù)據(jù)庫(kù)；其次，強(qiáng)大的自組織性、自適應(yīng)性、容錯(cuò)性能夠隨時(shí)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(shí)間提高了解決問(wèn)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(guò)信號(hào)的有效組合，用各種子神經(jīng)脈絡(luò)，以不同點(diǎn)來(lái)分析故障，如果所得出的結(jié)果不夠準(zhǔn)確，可再通過(guò)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(hào)或信號(hào)的特征通過(guò)信息分配傳達(dá)到各個(gè)判斷網(wǎng)絡(luò)中去，局部模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)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(yǔ)

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

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