电梯故障检测相关技术问题分析

电梯故障检测相关技术问题分析

李骥兴

禄丰园区配售电有限公司

摘要：鉴于国内城市化进程的提速，越来越多的高层建筑拔地而起，电梯已经成为满足生活及生产需求的关键交通工具，其能否稳定安全地运行，会直接影响到财产安全与身体健康，所以在电梯运行中十分重视其安全性。可是因为电梯长时间运行，很有可能发生运行故障，而通过运用相应的故障检测技术，可以将电梯故障及时解决。对此，本文立足电梯运行现状，简要分析相关故障检测技术的具体应用。

关键词：检测技术；电梯故障；问题；研究分析

引言：针对高层建筑而言，电梯是不容或缺的交通工具，不仅其使用构造相对复杂而且控制范围广泛，如果不能合理合规操控电梯，很容易出现突发故障，由此对日常使用造成严重影响。出于在电梯运行中提高其稳定性和安全性，必须利用好各项故障检测技术，从而促进电梯运行效率的提高。

一、电梯故障主要特征

（一）层次性

当前电梯系统有很多类型而且其中分支机构数量较多，若是有故障发生，会呈现出显著的层次结构性特征。因为发生电梯故障时各个系统存在着层次关系，很有可能发生系统其他故障。如果系统出现基本故障，一般会涉及转移至高级系统，而且可能随之出现其他层次故障，加之系统结构遭受破坏，对电梯运行造成严重的安全威胁。

（二）繁琐性

如果电梯是变频调速，那么发生故障具备繁琐性特点，主要是由于控制系统各个组成部位之间不仅是耦合的并且彼此联系，在一定程度上提高了故障原因原有关系的繁琐，即便产生故障为相同事故也可能存在多种原因。又因为症状存在着不确定性，所以诊断与检测故障的难度较大。

（三）不确定

其属于电梯故障的一个关键特征，一般控制器会设置不同参数，若是其中某个参数不正当设置，容易致使无法确定故障。

（四）关联性

问题发生后和有关单位之间是直接性关系，即所谓的关联性。某一电梯系统部分出现问题，电梯故障会和有关系统直接关联，在系统中其他部分会同时引起一系列问题，提高了故障严重性，从而影响到电梯运行，在实际运行时，故障之间的关联性极易同时产生多个故障，在一定程度将电梯故障发生范围扩大，如果再发生类似故障会带来更大损害。

二、电梯故障主要类型

当前电梯运行必须具备较高的可靠性及安全性，可是因为电梯系统长时间使用，极易遭受不同因素带来的影响。从研究电梯各项故障来看，主要的电梯故障如下：

（一）开快车实现难度大

实际运行中很难开快车，并且轿顶难以开慢车，但是在机房中可以控制返回。有关控制开慢车，若是发生故障问题会影响到安全回路的通畅性。除此之外，安全钳触电等相关部分也会出现故障，如果存在上述问题便会提高开快车难度。

（二）抱闸过早

作为电梯常见故障的抱闸故障属，若是这一电梯故障发生，在实际运行过程中，难以依据设计的平层位置将其停止，当运行停止后很容易带来巨大冲击，这样使用电梯时在很大程度上受此方面影响。该故障发生的主要原因为每个安全回路节点，容易在并联电路发生断线现象，也可能是继电设备接触点松脱或者是接触不良，电梯开门时导致门联锁断开触电，由此应该及时将安全回路切断。如果电梯抱刹、紧急停止会发生抱闸过早的问题。

（三）机械损耗引发安全性问题

因为频繁运用电梯加之周期较长，所以维护电梯会消耗大量精力与时间，这导致电梯机械极易出现机械损耗，如果情况严重有可能发生安全事故。关于此时期为确保电梯运行的安全性，则应该加大维护电梯的力度，缩减维护工作时间，并且重视较大负荷、频繁使用的电梯，有效控制电梯维护时间，并通过定期检查确定有没有故障问题，从而防止安全意外发生。

（四）机械疲劳引发安全性问题

大多数电梯活动组件，在电梯运行中处在往复状态中，由此一些组件极易发生机械疲劳，若是部件被损毁在一定程度上会加重电梯故障。面对这一情况，一方面对活动部件做到润滑工作，降低摩擦带来的机械疲劳，另一方面提高对材料选择的重视，有关活动部件要提高其强度。与此同时，针对人员较大流动性的区域，增加一定的电梯数量由此将其运输压力，防止电梯超负荷运行。

三、电梯故障常见检测技术

（一）故障模式检测

该检测技术体现出一定的静态性，模式识别是其基础，选择与提炼模式特征量属于这一技术的关键所在。在具体应用此技术时，应该基于离线与在线较多进行分析。关于离线分析，应该首先明确特征向量集合，还要针对故障模式向量进行分析，由此判定函数能够将故障模式向量有效识别，在此基础上通过在线分析实现特征向量的提取，将形成的判定函数应用到定位与分析电梯故障中。

（二）系统数学模型检测

这一技术重点是掌握与了解结构观察设备是怎样输出的，分析对比测量值，从中将有关故障信息找出来。将其结合电梯控制系统，便能实现系统数学模型故障检测，结合控制理论与改善方法来重组系统、控制容错等操作。

（三）故障树检测

技术的关键是构建故障树，建造故障树的完善水平会影响到定量与定性计算分析的精准度。例如通过演绎法进行故障树构造。其主要是首先选择当中最不愿意出现故障事件当成顶端事件，随之明确直接致使发生顶端事件的各类因素或者是各项因素组合，常见的有硬件故障、环境因素等。接下来找到上一步当中的直接性原因。依据该方法逐层进行演绎，追溯至系统常出故障的所有原因。除此之外，将各级事件通过符号与满足逻辑需求的逻辑门，有效连接顶端事件将顶事件作为“树根”，作为节的是中间事件，作为叶的是底事件。分析故障树属于深刻认知系统的一个过程，分析人员应系统存在的内部联系清晰把握，厘清潜在因素针对发生故障带来的影响程度，工作人员应在分析过程中发现问题，明确系统和故障之前的逻辑关系，确定其中的薄弱环节。下图是构建故障树的流程示意图。通过故障树进行电梯故障诊断，利用相关方法，能够对系统故障进行系统且全面地分析，通过剖析系统因素、运行故障以及出现电梯故障的程度和概率，清楚直观掌握电梯故障发生主要原因，结合必要的定量计算将故障程度有效检测，采取相应的措施对电梯故障及时处理。

图
1：构建故障树流程示意图

4. ANN检测

ANN现阶段，已经广泛应用于检测电梯故障，ANN出现在上世纪末期，依托对其功能进行改进与扩展目前ANN十分强大，不仅原则方面存在一定的容错特征、同时针对处理复杂模式、联想记忆的优势较为明显。针对复杂性和突然性故障，工作人员通过ANN技术，并发挥联想记忆等其他功能，明确电梯故障的出现位置及产生原因，然后进行系统检测与检查掌握故障具体情况，同时采用针对性的故障处理技术，在保证电梯故障妥善处理的基础上，防止故障波及范围扩大。与此同时，将专家系统作为电梯故障诊断技术的基础，专家系统能将诊断知识清晰表达出来，由此科学推理各类不明确因素，从而保证能够掌握现有诊断知识。国内人工智能与计算机技术，在近些年明显提高了发展速度，进一步降低依赖模型的程度，总之专家系统在电梯故障检测过程中起到不能忽视的重要作用。

结束语：当前建筑逐渐趋于智能化和高层化，电梯相比以往扩大了适用范围，加之对其安全性、各项功能提出较高要求，因此检测电梯故障显得十分重要。如果想保证安全使用电梯，缩减电梯产生故障时的波及范围，有必要在产生故障时进行检测，并依据具体的故障情况将其高效解决，一方面让电梯运行更加安全性，另一方面提供更为优质的服务。

参考文献：

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