电梯故障检测系统设计研究

    摘 要： 随着经济的发展，电梯在当今社会得到了越来越广泛的应用，加强对电梯故障的
检测就成为了一个亟待解决的问题。本文对当前电梯故障检测系统的设计现状进行了分析，
并以基于

CAN 总线技术的电梯故障的检测系统设计为例进行了深入探讨。 

　　关键词：电梯故障；检测系统；设计

 

　　一、引言

 

　　我国经济的快速发展带动了建筑行业的发展，由于我国人多地少的基本国情，决定了
我国的建筑必须向高层发展，以节约有限的土地资源。随着高层建筑的增多，电梯的应用也
越来越普遍，可以说电梯已经成为人们日常生活和工作中不可或缺的一种特种设备。与此同
时，我们也要看到，由于各种原因发生的电梯故障也越来越多。这不仅影响了电梯的正常运
行，严重的还会给电梯的使用者带来巨大的伤害，因此必须加强对电梯故障检测系统设计
的研究，以不断提高预测故障、解决故障的水平。

 

　　二、电梯系统的组成及故障诊断方法

 

　　（一）电梯系统的组成

 

　　现代的电梯系统主要由两部分组成，即机械部分和电气控制部分。机械部分又包括轿厢、
导向系统、曳引系统、重量平衡系统和门系统等。曳引系统由曳引机、复绕轮、曳引钢丝绳和导
向轮等组成，曳引系统的主要作用是传递动力，驱动电梯上下运行；门系统由轿门、厅门、
门机系统、控制器、安全保护装置等组成。门系统主要是接受来自主控制器的信号，控制轿门
的开启和关闭，同时对电梯的安全运行起保护作用。

 

　　电气控制部分主要由电梯信号控制部分和电力驱动部分组成。电梯信号控制系统主要由
层站控制器、机房控制器和轿厢控制器等部分组成，其主要作用是接受信号并对接收到的信
号进行处理。电力驱动部分主要由电动机、控制系统、电梯轿厢及传动机构等组成，主要有交
流变压、交流变极、变频变压和直流拖动等几种拖动方式。

 

　　（二）电梯故障的诊断方法

 

　　电梯的故障诊断方法比较多，其发展也经历了从一般到智能、从简单到精密、从单机到
网络等发展阶段。但总的来看，电梯故障的诊断方法分为基于一定数学模型的诊断方法和非
基于模型的诊断方法。

 

　　

1.基于一定数学模型的诊断方法 

　　该种诊断方法的指导思想是现代优化方法和控制理论，其基础是系统的数学模型。其诊
断原理如下：根据建立的数学模型估计出系统的输出值，然后将其与输出的测量值进行比
较，然后利用一定的空间方程、参数模型和滤波器等估计产生的残差，按照一定的准则对残
差进行评价，以从中获取故障信息。

 

　　

2.非基于模型的诊断方法 

　　非基于模型的诊断方法种类比较多，主要有以下几种：

 

　　（

1）基于故障模式识别的诊断方法。这是静态故障诊断方法的一种，基于模式识别技

术。其对故障诊断的过程分为两个阶段，即离线分析阶段和在线分析阶段。在离线分析阶段
主要是确定表达故障的模式向量并确定这些向量的识别函数；在在线分析阶段主要是对表
达故障的向量进行提取并通过判别函数对故障进行定位。

 

　　（

2）基于专家系统的诊断方法。专家系统是电梯故障诊断领域比较先进的一种诊断方

法，该系统主要包括诊断的知识表达、诊断推理以及获取诊断知识等。由于现代计算机技术
发展比较迅速，因此基于专家系统的诊断方法的有效性和可靠性要高于基于模型的诊断方
法。

 

　　（

3）基于故障树的诊断方法。故障树实质上一种逻辑结构图，它是将电梯运行中有可