朱華驍

江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院無錫分院

淺談電梯故障監(jiān)測技術(shù)及應(yīng)用

朱華驍

江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院無錫分院

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電梯在人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾宰兊迷絹碓礁?，電梯安全問題已經(jīng)成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。隨著電梯運(yùn)用的不斷廣泛，為了提高電梯的安全，必須加強(qiáng)對其的故障監(jiān)測，以便實(shí)時(shí)監(jiān)視電梯的運(yùn)行狀態(tài)及故障，及時(shí)采取對策，減少或避免事故的發(fā)生。電梯故障監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對電梯運(yùn)行狀態(tài)及故障狀態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，降低服務(wù)成本，節(jié)省大量的人力，是現(xiàn)代化物業(yè)管理的必要手段。

電梯故障；監(jiān)測技術(shù)；應(yīng)用

隨著我國經(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，國內(nèi)外對電梯技術(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)，對人們的心理造成了影響，也對生命與財(cái)產(chǎn)形成了威脅。加強(qiáng)電梯安全監(jiān)測，及時(shí)處置，是保證電梯安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。

1 電梯故障監(jiān)測技術(shù)的重要性

近年來電梯事故接連發(fā)生，使得電梯的安全性引起了人們的關(guān)注。電梯的安全、平穩(wěn)運(yùn)行成為人們又一個(gè)關(guān)注的焦點(diǎn)。電梯正常運(yùn)行時(shí)，監(jiān)測系統(tǒng)保存運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，當(dāng)電梯運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，監(jiān)測系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并發(fā)出故障信號(hào)到監(jiān)測中心。當(dāng)電梯停止運(yùn)行時(shí)，監(jiān)測系統(tǒng)將保存的電梯狀態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到電腦中，進(jìn)行分析，有效減少電梯故障的發(fā)生，保證電梯的安全運(yùn)行，電梯監(jiān)測技術(shù)推動(dòng)城市向立體空間發(fā)展，對解決城市化帶來的土地問題意義重大。

2 電梯故障監(jiān)測判斷方法分析

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FOUR I ER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：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信號(hào)中出現(xiàn)的一些不正常點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測。對其位置與大小進(jìn)行準(zhǔn)確檢測，綜合反映突變位置的屬性。這是進(jìn)行機(jī)械故障檢測的關(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)來進(jìn)行邊緣或者尖峰檢測。

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)測結(jié)果不是很理想，然而小波分析法卻可以對非平穩(wěn)信號(hào)進(jìn)行有效檢測，特別對瞬間變化信號(hào)的檢測獨(dú)具優(yōu)勢，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 多傳感器信息融合技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。①多傳感器信息融合技術(shù)具有較大的覆蓋時(shí)間范圍與系統(tǒng)空間。②在電梯故障診斷過程中，通過多傳感器信息融合技術(shù)，可對其進(jìn)行智能化分析，從而獲得滿足故障情況的診斷方式。③通過多傳感器信息融合技術(shù)，可提高故障診斷結(jié)果的精確性與有效性。

2.2.2 多傳感器信息融合方法在電梯急停故障診斷中的應(yīng)用。由于電梯電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，導(dǎo)致其故障存在多樣性、不確定性與故障間聯(lián)系復(fù)雜性特征，此時(shí)如果采用物理與數(shù)學(xué)模型，通常無法準(zhǔn)確的描述故障所在的位置與發(fā)生原因。但通過多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)，能夠提升監(jiān)測系統(tǒng)精確度，并且還能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的、快速的診斷。在電梯運(yùn)行故障監(jiān)測過程中，對于多傳感器信息融合技術(shù)的應(yīng)用，主要是在充分利用由多傳感器采集的電壓、電流等參數(shù)的基礎(chǔ)上，對電梯系統(tǒng)進(jìn)行多方位動(dòng)態(tài)監(jiān)測，可有效融合多傳感器輸出的不同信息，并且還可綜合判斷各種參量信息，從而全面提升電梯故障系統(tǒng)監(jiān)測水平。

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)理論簡介。這種理論方法是建立在生理學(xué)理論基礎(chǔ)上的對于人類大腦處理問題方式的一種模擬。這種方法不僅能夠?qū)ζ胀〝?shù)據(jù)進(jìn)行處理，還具備思考、學(xué)習(xí)以及記憶的功能。特別適合用于對非線性問題的分析和解決，因此在醫(yī)學(xué)、金融等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

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)憑借其強(qiáng)大的容錯(cuò)性、自學(xué)習(xí)性、自組織性、并行處理等特性突出了其處理非線性問題的優(yōu)點(diǎn)。首先，他能夠通過對數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一表示建立一個(gè)明了、完整的電梯系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況數(shù)據(jù)庫；其次，強(qiáng)大的自組織性、自適應(yīng)性以及容錯(cuò)性可以隨時(shí)跟蹤環(huán)境變化得到相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并且能夠保證電梯系統(tǒng)可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，使得相關(guān)數(shù)據(jù)信息更加真實(shí)有效；此外，其智能的處理機(jī)制能夠更加高效的對電梯故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，及時(shí)提供最有效的解決策略。

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。通過信號(hào)的有效組合，用各種子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從不同的側(cè)面診斷故障，如果診斷結(jié)果不明確再通過全局決策融合，最大限度地提高確診率。綜上所述，可以得到基于系信息融合的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷模型。該模型由信息分配(包括信號(hào)的模糊化處理)、局部診斷和決策融合診斷三層構(gòu)成。信息分配網(wǎng)絡(luò)完成信號(hào)或信號(hào)的特征向各個(gè)診斷網(wǎng)絡(luò)的分配，局部模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別對電梯驅(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)理論對局部診斷網(wǎng)絡(luò)的診斷結(jié)果進(jìn)行決策融合。

總而言之，電梯故障監(jiān)測主要是對電梯運(yùn)行狀態(tài)與故障等進(jìn)行實(shí)時(shí)的、有效的監(jiān)控，可及時(shí)通知電梯維護(hù)人員電梯故障實(shí)況，縮短電梯故障的排除周期，確保乘坐人員生命安全。同時(shí)，通過電梯故障監(jiān)測項(xiàng)目的實(shí)施，還可為電梯生產(chǎn)廠家提供有效的數(shù)據(jù)，為之后的改進(jìn)提供便利。此外，其還能夠?yàn)檎块T提供真實(shí)的電梯故障數(shù)據(jù)，從而為政府監(jiān)督、管理電梯提供有效的依據(jù)。

[1]許多.電梯的故障監(jiān)測技術(shù)及應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2012，08：102-103.

[2]楊陶.電梯的故障監(jiān)測技術(shù)及應(yīng)用[J].低碳世界，2016，10：242-243.