电梯智能故障处理系统探讨

电梯智能故障处理系统探讨

胡俊辉

深圳市地铁集团有限公司运营总部客运三分公司广东深圳518000

摘要：本文首先对电梯故障的类型和电梯控制柜故障诊断系统进行了介绍，其次对专家系统和电梯控制柜故障诊断的有效结合进行了详细探讨，再次浅谈了电梯控制柜故障知识库、推理机，最后对电梯智能故障处理系统的发展前景进行了分析。

关键词：电梯；智能故障；处理系统；电梯故障

对于高层建筑、超高层建筑来讲，电梯的安全运行是非常关键的。在对电梯安装的位置及电梯数量进行选择时，应根据建筑物的真实需求对其进行考虑。一般来讲，居民小区中往往会设置一个或者几个监控中心来实现对小区内部全部电梯运行的实时、动态监控。基于此，应将监测系统设置在各个电梯的控制柜位置，从而对电梯运行数据进行采集和处理。

1电梯故障的类型

通过对电梯故障的研究、分析发现，引发电梯故障产生的类型主要由两方面组成：首先，可恢复性故障。该种类型的故障一般采用断电复位等简单操作就可以使电梯正常运行。其次，不可恢复性故障。该种类型的故障一般是由继电器、电梯开关以及其他各种电子元件出现不可恢复性损坏而导致的，往往需要通过维修的方式对其损坏部位进行恢复。其中，不论是何种因素引发的电梯故障问题，一般都会表现为混合性、关联性、未知性三大特征，以下对这三方面的特征进行详细介绍：

1.1混合性

电梯作为一项机电一体化设备，其在日常的运行过程中，往往会受到多方面因素的干扰，这些因素相互之间既相互作用又互相影响，一旦电梯发生故障而无法运行，就会给相关的维修人员带来非常多的麻烦。

1.2关联性

在电梯的控制系统中，不同功能的发挥是以不同的电路为基础的。如果该功能所对应的电路发生问题，那么电梯中这部分的功能就会被影响而无法正常发挥。通常维修人员在对故障进行发现后，会依据故障类型恢复相应电路功能模块的损坏部位，然后，电梯控制系统内多个电路之间具有很强的联系性，只要某一环节或点发生问题，与之相关的电路也会受到不同程度的影响，这极大地增加了维修的困难程度。

1.3未知性

电梯控制系统中所涉及的设备是比较复杂的，若其在运行的过程中受到了外部因素的强烈干扰，维修人员就很难对电梯故障的具体类型以及成因进行有效确定。并且，电梯控制系统在运行中也往往出现自身参数及信息错误的问题，这在一定层面上也会对电梯故障出现的不确定性程度进行增加。

2与电梯控制柜相关的故障诊断系统

将监测系统设置在各个电梯的控制柜位置，对电梯运行的数据进行采集、处理以及发送，监控中心在接收到数据之后，据此对电梯的真实运行状态及其中存在的故障问题进行有效诊断，从而实现对电梯故障的快速确定和解决。电梯控制柜故障诊断系统最早是由杭州的某公司开发的，作为一套专门的检测电梯控制柜问题的系统，其主要包含下面几大方面内容：

数据交换卡，主要负责的是对电梯控制柜端口的数据信息及通信数据进行采集，并将其有效地传输给上位机。用户界面，主要指的是Delphi所开发的上位机界面，其能够对电梯的真实运行状况进行实时、形象的表达，并能够在分析控制柜所传输的指令的基础上对控制柜各项功能进行检测。专家系统主要指的是在故障被控制柜检测系统检测出来之后，能够对相关建议及处理方案进行迅速给出。本文主要对系统中的专家系统部分进行了介绍。

3专家系统和电梯控制柜故障诊断的有效结合

电梯控制柜的故障诊断系统主要由用户、电梯专家、人机交互界面、知识获取机构、解释器、综合数据库、电梯故障知识库以及推理机组成，电梯控制柜中故障专家诊断系统所涉及的知识获取机构一般是指将从电梯工程师、电梯手册以及电梯专家那所获取、总结的知识合理地转化成知识库能够知晓的符号，并将知识储存到故障知识库中。与此同时，已经储存到知识库中的知识可以合理地显示于人机交互界面上，用户能够依据自身的真实需求，对其进行查看和修改。知识获取机构是评价电梯故障知识库信息是否充足、有效的重要依据。

推理机作为电梯控制柜中故障专家诊断系统的重要思维机构，其常常以系统中心部分的地位而存在。推理机工作的主要机理是依据目前所获取的各项信息，运用规律将其合理地匹配到故障数据库中。通常情况下，该操作需要开展多次尝试才可以实现对最终求解结果的获取。

电梯控制系统中的故障知识库所承担的职责主要是对从电梯手册、工程师、专家以及试验所获取的各项故障信息进行储存，这样做的目的旨在对推理机运行中所需信息进行提供、对解释器运行中所需信息进行提供。故障知识库及推理机都是专家系统的关键组成部分，因此，故障知识库所容纳故障信息的充足与否以及推理机效能的高或低，是专家系统运行质量高低的决定性因素。

综合数据库所负责的任务主要是对在系统诊断、推理过程中所获取的解释过程信息、中间结果以及用户所输入的故障信息进行存放，综合数据库内部的知识表示和组织、电梯控制柜中故障知识库所表达的内容与组织内容是基本相同的，这样一来，推理机就可以更高效地运用综合数据库以及电梯控制柜内故障知识库的知识，从而促进推理效率的快速提升。

解释器通常作为专家系统与用户的接口而存在，用户在人机界面输入相关信息之后，可以在综合数据库、电梯控制柜的故障知识库内更高效地对数据信息进行提取，并经过计算之后，将所总结的信息数据有效地返给人机界面。

在与系统交互的过程中，用户往往缺乏对相关专业故障信息的合理了解，这时，解释器就能够将引发电梯控制柜发生故障的成因反馈给用户，并且将推理的详细过程、依据全面、高效地呈现到用户面前。

人机交互界面往往充当整个系统的主要操作界面而存在。用户能够在人机交互界面上开展多项操作，依据自身的真实需求全面或单项检测控制柜，将各项故障征兆信息输入到界面上，从而对故障进行查询，必要情况下，可以提问系统，并能够严格依据要求对故障分析表格及报告进行获得。

以下对电梯控制柜的故障诊断专家系统框架进行了直观展示：

图1电梯控制柜的故障专家诊断系统结构框架图

4电梯控制柜中的故障知识库

电梯控制柜故障专家诊断系统所涉及到的知识表达方式一般有框槽法、产生式法以及语义网表示法等。

系统一般采用的是产生式、语义网相互结合的知识表现方式，即在凭借语义法对电梯故障问题、成因以联系网的方式进行表达的前提下，对故障树进行绘制，故障树中数据信息获取的渠道主要是工作人员对电梯手册进行查询、向电梯专家咨询相关内容以及进行大量试验。故障树绘制完成之后，可以运用产生式法对故障树进行转化，并将转化的各项规则合理地导入到专家系统中，最终为电梯故障知识库提供更多有利的信息。

电梯专家及工程师们在对电梯故障进行处理的过程中，往往会积累非常丰富的理论及实践经验，因此，对电梯工程师及专家经验的科学组织不仅是构建故障树的基础，也是专家系统正常运行的关键。电梯安全回路中所包含的电梯安全开关，因为数量、种类比较多，基于这种情况，诱发故障产生的原因是非常多的。例如安全窗突然开启，致使电梯迅速冲到墩底或者顶部，另外，电梯速度失常的现象也常常会使得安全回路故障不断产生，从而使得电梯无法正常运行。

5电梯控制柜故障专家诊断系统所涉及的推理机介绍

推理机作为专家系统的神经，其对于专家系统来讲，具有非常关键的意义，其能够影响专家系统运行的效率。理论上，推理机主要有搜索策略及推力控制策略组成。在运用推理机进行推理时运用的常见推理策略有反向推理、正向推理以及正向——反向混合推理。搜索策略一般主要包含三种搜索形式，分别是启发式搜索、广度优先搜索以及深度优先搜索。系统主要是一个以产生式及语义网表示为基础的故障知识库，因此主要运用启发式搜索和正向推理。

6电梯智能故障处理系统的发展前景

在人类物质生活水平持续提升的背景下，多种多样的新型产品快速出现在人类的视野中。在居住方面，以往简单的居住场所已经广泛被智能型、高档建筑所替代。为了使得商业社会多种多样的需求得到满足，无机房式电梯逐渐被大多数房产开发商所重视。由于其具备环保、绿色以及高效的特点，其在实际运用中获得了人们的广泛认可。然而，无机房电梯在设计方面依然存在噪音大、封闭性太强等问题，从而使得维修难度、成本不断提升。电梯智能故障处理技术综合运用通信技术、信息融合技术、人工智能技术以及传感器检测技术，使得电梯故障处理的智能化得以实现，其能够在最大程度上实现对维修难问题的有效解决，从而节省电梯安装公司的人工成本。未来，电梯智能故障处理技术依然有着非常光明的发展前景，其将依赖于现代信息技术而高效发展。

7小结

综上所述，对电梯智能故障处理系统的研究、应用对于电梯的稳定、高效运行非常关键。该系统能够为控制柜提供更为精准、便捷以及可靠的检测，不仅可以运用到控制柜出厂前的阶段，还能够运用到控制柜的投入使用阶段，因此具有非常关键的工程意义。

参考文献：

[1]林俊杰.浅谈电梯智能容错技术的应用与发展前景[J].数字通信世界，2016，（5）：244-244.

[2]俞新，韩彬，李科等.智能化信息服务体系在电梯维护保养中的应用[J].建筑工程技术与设计，2017，（28）：1886-1886.