电梯关键机械部件故障智能诊断系统

电梯关键机械部件故障智能诊断系统

张杰

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摘要：在当今社会，经济飞速发展的同时，城镇化也在加速推进。由于高层建筑的数目大幅增长，因此电梯的使用率也大幅上升。电梯给人带来了很大的便利，但也带来了很大的安全风险。当电梯出现故障时，将给人民的生活带来巨大的危险。为此，需要对关键机械部件进行严密监控，利用智能诊断系统对隐患进行诊断，并对其进行优化，以保证整个电梯装备的安全可靠运行。

关键词：电梯关键机械部件；故障；智能诊断系统

引言

随着时间的推移，投入运行中的电梯也在不断增多。为了保证电梯在使用过程中取得较好的品质效益，需要对其进行深入的故障诊断与维护。按照电梯的运行特点，存在着一些重要的机械部件，例如钢丝绳，传感器和导轨。当其出现故障时，将直接威胁到电梯的安全运行。所以，相关人员要经常检查、排除各种故障，以最大限度地保证电梯运行的舒适与稳定。但是，常规的故障诊断技术存在着人力资源消耗大、耗时长等问题。从科技发展的方向来看，为了有效地解决电梯关键机械部件的运行故障，必须构建智能诊断系统

1.电梯机械部件故障发生原因

1.1.机械疲劳引发的故障

在电梯运行时，内部移动的金属部件反复工作，极易造成部件的疲劳与损伤，从而影响电梯的正常运行。为提高电梯的运行效率，很多电梯都利用群控技术实现对电梯的高效控制。但是，现有的电梯开关难以将负荷信号与群控技术相匹配，造成了电梯负荷不断膨胀、机械疲劳等问题。随着电梯科技的进步，其控制技术也有了很大的改变：为了提高电梯系统的控制能力，采用电磁式称重装置。电磁式称重装置监控电梯负荷信号的不断变化，当探测到存在较大的电梯负荷时，就会发生报警信号。从这一点可以看出，采用电磁式称重装置，可以对电梯群控系统进行调整、控制，并能在规定的时间内将负荷信号传递给传动系统。为了保证电梯在使用过程中的平稳运转，必须对其电流进行控制。

1.2.机械磨损严重

电梯是一种重要的工业设备，在频繁、连续运行的情况下，其表面会发生严重的损伤。尤其是一些重要的机械部件，如钢索、导轨等，在长时间的运转下，会出现各种磨损现象。一旦磨损超出安全限度，将严重影响部件的使用性能，严重影响电梯的安全稳定运行。同时，由于维护及使用期间，对易损零件不及时进行更换或维修，造成电梯故障频繁发生。

1.3.润滑系统出现故障

润滑系统是电梯的主要部件，对润滑的承载能力有很大的影响。若润滑系统发生失效，会对各运动部件产生影响，使其在较短的时间内受到严重的磨损，从而使润滑发生失效。在影响因素方面，与其他故障相比，电梯润滑系统故障更易被识别和出现。所以，维修人员要对电梯润滑系统进行更多的保养，才能保证电梯的正常运转。另外，由于电梯门锁故障，对其润滑系统的正常工作也有很大的影响。一般情况下，电梯门上装有两个单独的微型开关，这些微型开关都是用螺丝固定在电梯舱顶上的。在较高的负荷压力下，门系统上的微型开关可将电梯推入满负荷工况，从而对润滑系统的工作产生不利影响。若电梯负荷超出预期值，则另外一台微型开关会停机，造成润滑系统严重故障，严重影响电梯的运转。

2.电梯故障检测技术

2.1.电梯自学习式故障诊断

将人工智能技术引入到电梯故障分析中，是对电梯检测数据进行深度挖掘的一个重要步骤。在此基础上，主要包括数据准备、规则发现和规则表示三个步骤。基于人工智能技术在电梯检测中的运用，在整个技术的实施中，从显示设备到故障专家的诊断结果，其实都是机器的自主学习。该方法能够提取出电梯运行时的振动信号，并对其进行人工智能处理。在电梯自动控制系统中，自主学习是建立在有监督学习基础上的。无论采用何种学习方式，其实质上都是一个模式发现的过程。但是，在软件层面上，有指导与无指导学习是有区别的，前者采用回归演算法，对将来可能出现的故障进行预测，而后者则利用聚类算法对已出现的故障进行分类，能够找到故障的特点。

2.2.无损诊断技术

无损诊断技术是一种新兴的机电装备检测方法，目前尚处在起步阶段。在其他故障诊断中，特别是对电梯设备进行维护时，效果不佳。在电梯装备维修过程中，无损诊断技术是一项非常重要的工作，需要员工具备较高的业务素质。但是，在我国，这一行业还处在起步阶段，从业人员非常稀少，实际操作经验也不足。因此，目前尚不能将其视为一种诊断方法。目前主要应用于对电梯传动装置进行穿透、超声波等故障诊断，并对其进行表面损伤探测，而对其内部进行微波、中子探测。利用NDR技术，对有经验的设备进行工艺分析，并对其出现的故障进行正确地判定，从而降低不必要的损失，提高了生产效率。

2.3.噪声检测技术

噪声检测技术的主要部分是测声压级感应设备，使用这种方法时，通常要将测声压级传感设备放在特定的高度上，通常为1.5米，然后按照具体的条件，设定固定的测点，在设备一米处进行测量。在进行噪声分析时，必须从噪声最大处着手。噪声检测技术总体上的工作流程相对较为简便，易于使用，并且在对电梯的综合程度进行检测时，可以实时获得精确的信号数据内容；之后，借助专门的软件，高效地对整个电梯的各项工作特性进行全面的分析，从而可以准确地判断出电梯的安全状况。

3.电梯关键机械部件故障处理优化措施

3.1.合理地安装电梯保护装置

为了更好地保证电梯的安全，采用智能故障诊断技术，必须安装相应的防护措施，减少电梯发生事故的机率。比如，在实际应用中，可按照智能诊断系统的提示，安装可移动的电梯轿厢，并在地面上调节橡皮垫，在气压超出设定值时，启动电梯开关，从而达到预防电梯事故的目的。另外，也可加装轿顶称量，借助杠杆原理，使电梯实现多个方向的升降。当轿厢在运行中出现机械故障时，能够对电梯的开关进行有效地控制，从而将事故造成的损失降到最低。

3.2.做好故障预防工作

在应用智能诊断系统时，要主动地进行故障预防，就是要从诊断结果中找出可能发生的故障类型、产生的原因，从而有针对性地进行防范。比如，当电梯长时间运转时，会造成一些关键机械零件的磨损，因此需要引导电梯使用者正确使用电梯，并制订出周期的故障诊断方案，以便尽早地检测出潜在的危险，并加以解决。同时，应结合电梯的实际运行状况，对其日常使用次数进行估算，并对关键零件进行周期性的替换与维修，以达到预防故障的目的。

3.3.强化维修保养力度

在采用智能故障诊断技术的同时，对电梯设备进行维修保养是十分必要的。首先，要及时、高效地对各主要机械部件进行调试，发现磨损严重时，要及时进行替换和维修。其次，针对小规模的周期性维护，必须制订出可行的处理办法，并严格按照维护计划进行，以减少后期维护所需要的周期。如：推行切实可行的智能诊断系统，对电梯正常运转状况进行定期检测，并制定完善的故障诊断报告，以做为电梯运行管理的依据。建立专业的电梯故障诊断与维修小组，对电梯运行状态进行实时监测，并按照系统需求进行相应的处理。

4.结束语

综上所述，电梯是建筑中非常重要的基础设施，与人身安全有着密切的联系。利用现代科技手段，对电梯中最主要的机械部件进行全面、智能地诊断，以降低其故障概率，在把握其基本原则的基础上，要清楚地认识到正确的诊断方式与范围。在此基础上，通过加装合适的电梯防护装置，做好故障防范，加大维护工作，使电梯的安全可靠运行成为可能。

参考文献

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