電梯控制柜故障診斷技術(shù)的研究

劉艷華

摘 要：電梯控制柜是用于控制電梯運(yùn)作的裝置，通常是由鈑金框架結(jié)構(gòu)、螺栓拼裝組成，正面的面板裝有可旋轉(zhuǎn)的銷鉤，構(gòu)成可以鎖住的轉(zhuǎn)動(dòng)門，以便從前面接觸到裝在控制柜內(nèi)的全部元器件，使控制柜可以靠近墻壁安裝。文章重點(diǎn)就電梯控制柜故障診斷技術(shù)做了研究和分析。

關(guān)鍵字：自動(dòng)化;檢測(cè)系統(tǒng);電梯控制柜

中圖分類號(hào)：TU857 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著社會(huì)進(jìn)步和高層建筑的迅猛發(fā)展，電梯控制柜運(yùn)行的可靠性逐漸受到社會(huì)的關(guān)注和重視。而電氣柜是電梯控制系統(tǒng)中的中樞控制設(shè)備，其正確、可靠的邏輯對(duì)電梯安全運(yùn)行尤為關(guān)鍵。目前，國(guó)內(nèi)還沒有完善的自動(dòng)檢測(cè)裝置來檢測(cè)電梯電氣柜邏輯關(guān)系的正確性，電氣柜在出廠前的接線檢測(cè)主要靠人工方法來實(shí)現(xiàn)，人工方法耗時(shí)且可靠性較低。通常情況下，控制柜的安裝應(yīng)遵循維修方便、巡視安全的原則，按圖樣規(guī)定的位置施工。如圖樣沒有規(guī)定，則應(yīng)根據(jù)機(jī)房面積、安裝形式作合理的安排。為了防止機(jī)房積水，控制柜在安裝時(shí)最好穩(wěn)固在高約100～150mm的水泥墩子上。穩(wěn)固控制柜時(shí)，一般先用磚塊把控制柜墊到需要的高度，然后敷設(shè)電線管或電線槽，待電線管或電線槽敷設(shè)完畢后，再澆灌水泥墩子，把控制柜穩(wěn)固在水泥墩子上。

1、電梯控制柜故障診斷系統(tǒng)

該系統(tǒng)是由杭州某公司開發(fā)的一套專門檢測(cè)電梯控制柜的系統(tǒng)，主要由以下幾個(gè)部分組成：數(shù)據(jù)交換卡——主要采集電梯控制柜的端口數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)。用戶界面——由Delphi開發(fā)的上位機(jī)界面能形象地表達(dá)出電梯實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)，并能通過界面對(duì)控制柜發(fā)送指令來檢測(cè)控制柜的各種功能。專家系統(tǒng)——主要在控制柜檢測(cè)出故障時(shí)能迅速地給出意見和處理方案。文章主要介紹該系統(tǒng)上的專家系統(tǒng)。

2、電梯智能故障處理系統(tǒng)

電梯控制柜故障診斷專家系統(tǒng)中的知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)主要是把從電梯專家、電梯工程師和電梯手冊(cè)上得來的故障處理信息轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以接受的語言，即用戶從電梯專家，電梯工程師和電梯手冊(cè)中獲取的知識(shí)轉(zhuǎn)化為知識(shí)庫(kù)可以接受的符號(hào)，將知識(shí)存入故障知識(shí)庫(kù);同時(shí)，用戶可以根據(jù)自己的需要，通過知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)從知識(shí)庫(kù)中讀取已經(jīng)存在的知識(shí)，顯示在人機(jī)交互界面，供用戶查看并及時(shí)修改。知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)是衡量電梯故障知識(shí)庫(kù)是否優(yōu)越的關(guān)鍵之一。推理機(jī)是電梯控制柜故障診斷專家系統(tǒng)的“思維”機(jī)構(gòu)，是系統(tǒng)的核心部分。推理機(jī)的工作機(jī)理：首先推理機(jī)根據(jù)當(dāng)前的各種信息，利用規(guī)則在故障數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行匹配，該過程可能需要進(jìn)行多次才能獲得求解結(jié)果。電梯控制系統(tǒng)故障知識(shí)庫(kù)主要用來存放從電梯專家、電梯工程師、電梯手冊(cè)和試驗(yàn)得出來的各種電梯控制柜故障信息，主要功能為：提供推理機(jī)推理過程中所需要的數(shù)據(jù);提供解釋器工作時(shí)需要的有效信息。推理機(jī)和故障知識(shí)庫(kù)是整個(gè)專家系統(tǒng)最核心的部分，所以推理機(jī)效率的高低，故障知識(shí)庫(kù)的知識(shí)量決定了整個(gè)專家系統(tǒng)的好壞。綜合數(shù)據(jù)庫(kù)是用于存放用戶輸入的故障信息、系統(tǒng)診斷推理過程中得到的中間結(jié)果和解釋過程的信息等，綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中知識(shí)的表示與組織和電梯控制柜故障知識(shí)庫(kù)中表達(dá)與組織基本相同，這樣推理機(jī)就能更好地運(yùn)用電梯控制柜故障知識(shí)庫(kù)和綜合數(shù)據(jù)庫(kù)里的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)更高效率的推理。解釋器是電梯專家系統(tǒng)和用戶的接口，用戶從人機(jī)交互界面輸入信息，然后從電梯控制柜故障知識(shí)庫(kù)和綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中提取數(shù)據(jù)，經(jīng)過相關(guān)計(jì)算后把得到的信息返回給人機(jī)界面。解釋器的主要功能：用戶在和系統(tǒng)交互過程中，對(duì)于有些專業(yè)故障信息不能夠很好的理解，這時(shí)解釋器將向用戶描述電梯控制柜故障及其原因，同時(shí)也將推理的依據(jù)和過程呈現(xiàn)給用戶。人機(jī)交互界面是整個(gè)系統(tǒng)的操作界面。用戶可以在這里進(jìn)行各種操作，根據(jù)自身需求對(duì)控制柜進(jìn)行全面或者單項(xiàng)檢測(cè)，輸入各種故障征兆來查詢故障，向系統(tǒng)提問并可根據(jù)要求得到故障分析報(bào)告和表格。

3、電梯控制柜故障知識(shí)庫(kù)

電梯控制柜故障診斷專家系統(tǒng)的知識(shí)表達(dá)方式主要有語義網(wǎng)表示法，框槽法以及產(chǎn)生式法等。系統(tǒng)主要采用語義網(wǎng)和產(chǎn)生式相結(jié)合的知識(shí)表達(dá)方式，即先用語義網(wǎng)法將電梯故障現(xiàn)象和故障原因之間的聯(lián)系網(wǎng)表達(dá)出來，然后繪制成故障樹，故障樹主要是通過工作人員不斷查閱電梯手冊(cè)、詢問電梯專家和大量實(shí)驗(yàn)獲得的，故障樹建立之后，采用產(chǎn)生式法將故障樹轉(zhuǎn)化為各種規(guī)則，導(dǎo)入專家系統(tǒng)，建立起電梯故障知識(shí)庫(kù)。產(chǎn)生式主要是用來表達(dá)有因果關(guān)系的推理，其基本結(jié)構(gòu)為IF<A>THAN<B>，IF后面跟的是原因A，THAN后跟著的是A導(dǎo)致的結(jié)果B。如：IF<轎門鎖故障>THAN<門鎖故障>。下面主要以電梯控制柜安全回路故障為例子來說明知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建過程。電梯安全回路指串聯(lián)所有電氣安全裝置的回路。在電梯各安全部件位置安裝一個(gè)安全開關(guān)，然后把所有的安全開關(guān)進(jìn)行串聯(lián)，形成一個(gè)24 V回路，用來控制一個(gè)繼電器。當(dāng)該回路上所有的安全開關(guān)都閉合時(shí)，繼電器吸合，電梯才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，反之，只要該回路上有一個(gè)安全開關(guān)未閉合，電梯將無法運(yùn)行。安全部件一般由急停開關(guān)、安全窗、極限開關(guān)、限速器、緩沖器、檢修開關(guān)、相序保護(hù)繼電器、門鎖等組成。

電梯專家和電梯工程師們?cè)陔娞莨收咸幚碇蟹e累了大量的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，所以，對(duì)電梯專家和工程師的經(jīng)驗(yàn)的合理組織是組建故障樹的關(guān)鍵，也是整個(gè)專家系統(tǒng)的關(guān)鍵。電梯安全回路包含了電梯各種安全開關(guān)，由于種類和數(shù)量繁多，一旦發(fā)生故障，故障的誘因就有多種可能。比如安全窗意外開啟，電梯突然沖頂或礅底、速度失常等等都將引發(fā)安全回路故障，迫使電梯停止運(yùn)行。在查閱了相關(guān)電梯手冊(cè)和詢問專家意見之后，根據(jù)電梯安全回路電路圖畫出了電梯控制柜安全回路故障樹。

4、結(jié)束語

該系統(tǒng)主要通過Delphi，Access2003，Visi02007以及CuPS等軟件綜合實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)可為控制柜提供更快速、可靠、精確的檢測(cè)，不僅能運(yùn)用在控制柜出廠前，在控制柜投入使用后出現(xiàn)問題時(shí)也能快速的檢測(cè)，具有重要的工程意義，基于專家系統(tǒng)的控制柜故障檢測(cè)國(guó)內(nèi)目前還未有相關(guān)的成熟產(chǎn)品，所以這套系統(tǒng)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，但故障數(shù)據(jù)庫(kù)的知識(shí)量還有待提高。

參考文獻(xiàn)：

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