电梯平衡系数智能评判系统

王莉玲，董浩明

（武汉市特种设备监督检验所，湖北 武汉 430044）

电梯平衡系数智能评判系统

王莉玲，董浩明

（武汉市特种设备监督检验所，湖北 武汉 430044）

分析了电梯平衡系数的求解算法，并在此的基础上，利用.net程序设计语言开发了电梯平衡系数智能评判系统。实践表明：系统可快速、准确地绘制和打印平衡系数图表，并将相关数据信息存储于数据库。

电梯；平衡系数；.net程序

电梯平衡系数是为了平衡部分轿厢自重而设置的对重的质量与轿厢的额定载荷之间的比值。对重质量的取值通常是由电梯平衡系数测试结果来确定[1]。

平衡系数作为一个重要的电梯功能试验而被列入验收检验项目。根据电梯的检验规程，常用的方法原理是电梯曳引力与曳引机输入电流、电压基本成线性函数关系，采用轿厢分别承载0%、25%、40%、50%、75%、100%的额定载荷，进行全程试验，分别记录轿厢上下行至与对重同一水平面时的电流、电压或加速度值，并在原始记录相应的附表里手工绘制电流－载荷曲线、电压－载荷曲线，以电梯上下行曲线的交点确定电梯平衡系数。

但由于此平衡系数图是在检验现场手工绘制，容易产生较大偏差，导致测试结果不够精确，影响电梯的检验结果；同时，这也大大影响了检验工作的效率，特别是武汉市电梯年增长量均在四千多台，若改进测试结果的处理方法，这对于提高电梯检验工作效率与公正性亦具有重要意义。

本文基于计算机图形学原理，利用目前应用广泛、可视化、面向对象的开发语言C#.net开发出电梯平稳系统评判专家系统。该系统可根据用户输入的电流或电压值，在计算机上进行电梯平衡系数图表自动生成、结果评定、报告打印等功能。通过该系统，迅速、准确地反映测试结果，打印相应的图表，并及时完成数据信息备份，实现准确、可靠、高效地完成电梯平衡系数检测。

1 设计思路

1.1 程序流程图

根据系统要实现电梯平衡系数图表自动绘制、显示、打印及存储等功能，结合上述设计思路，绘制程序流程图如图1所示。

图1 程序流程图

按照图1所示的程序流程图，利用C#.net在windows2000/XP环境下开发出的电梯平衡系数图表自动生成与打印系统主界面如图2所示。

图2 电梯平衡系数自动绘图系统主界面

该系统主界面包含系统菜单、图形显示区、数据输入区及执行命令按钮四个部分，分别实现系统设置管理、电梯平衡系数图形显示、测试数据录入及执行显示、打印和存储等命令。该系统界面简洁直观，操作方便。

1.2 曲线绘制

因为曲线实际上是由许多直线首尾连接组合而成的，所以电梯上、下行电流－载荷曲线可以在C#.net的图片框picturebox控件中通过其drawline画线方法来实现。首先，按照所测得电流、电压数据中的最大值，设定该最大值在图片框picture最大绘图区域中的纵轴比例，以及对重/载荷比值在图片框中的横轴比例；然后，运用drawline方法以载荷升序排列将对应各测试点电流、电压顺序连接起来，并显示在计算机的显示屏上；最后，根据显示的结果执行打印和保存命令。

图2是在该系统上自动绘制而成的武汉某电梯公司某型号额定速度为1.0m/s，额定载荷为1 000 kg的电梯平衡系数图。利用该系统得出的电梯平衡系数值与实际值之间的误差为0.01（%）。

1.3 图表打印

在C#.net程序设计环境下，文本和图形的打印，包括页面设置、打印预览、打印。打印主要通过PrintDocument类来完成。通过该方法，编程人员可以按照实际需要来设计打印页面，并且Printer对象中使用Print和图形方法，可在激光打印机上获得最佳效果。

此外，还包括几个辅助类：PrintDialog(打印对话框)、PrintPreviewDialog(打印预览对话框)、PageSetup-Dialog。处理打印事件PrintDocument类提供了4个事件用来处理打印操作。PrintPage事件在开始打印每一页时被触发，每页的打印都是在这个事件中完成的。QueryPageSettings事件在每个PrintPage事件之前被触发，可以使用这个事件来设置打印每一个页面的页面设置。在显示“打印”对话框之前，必须设置Document和PrinterSettings属性中的一个。在A4纸张上打印的电梯平衡系数图表如图3所示。

图3 电梯平衡系数打印简图

1.4 数据存储

为了方便电梯平衡系数检测数据信息的归档和查询，该系统以MicrosoftAccess2000作为数据存储仓库，采用C#.net中的ADO(ActiveX Data Object的缩写)数据访问技术，把被检测电梯的制造单位、型号、主要参数、平衡系数图表、使用单位、使用地点、检测数据、检验员信息、检测时间及备注信息等基本信息按照分类设计好的数据表进行存储。数据信息存储安全可靠，查询操作简洁高效。

2 算法设计

电梯平衡系数是通过上行和下行两个方向电流（电压）－载荷曲线求交点得到的数值。因此，可作如下设定：

设定横坐标为实验载荷与电梯额定载荷的百分比值 x（x∈[0～100]），纵坐标为实测电流（电压）值y，则电梯上行、下行两个方向电流（电压）－载荷曲线均可表示成x为y的函数，即下行曲线函数为ydown=fdown（x），上行曲线函数为yup=fup（x），两条曲线的交点为xc。算法设计思路：将百分比0～100等分成n等分，当x取任意值xi（1≤i≤n）时，有：

则上、下行电梯（电压）之间的差值为：

由函数极限定义可知：

亦即，当使得下行与上行电流（电压）之间的差值Δy趋于零时的xi的值就是所要求得的电梯平衡系数交点值xc，即电梯的平衡系数值。

通过调整该算法中的精度参数e和步长Xdelt的取值，可以获得所需要的平衡系数精确度。

3 结束语

利用C#.net构建了电梯平衡系数图表自动生成与打印应用程序系统，运用该系统有效地解决了电梯检验中平衡系数图表的自动化生成、打印以及数据信息存储归档和查询的问题，实现了快速、准确、可靠、高效地完成电梯平衡系数检测工作，丰富了检验检测办公自动化所需的应用程序系统。

[1]毛怀新.电梯与自动扶梯技术检验[M].北京：学苑出版社，2001.

Intelligence Judge System of Elevator Balancing Coefficient

WANG Li-ling，DONGHao-ming
（Wuhan Supervise and Test Institute of Especial Equipment，Wuhan 430044，China）

Based on designing the solving algorithm ofbalancing coefficient,the application system ofelevator balancing coefficient automatic drawing and printing was develop by using C#.net programming language.On this application system,the graphic chart can be output quickly and accurately by computer.In order to query easily,the related data information can be stored in database.

elevator；balancing coefficient；.netprogram

TU976.2

B

1672-545X（2014）04-0020-02

2014-01-05

王莉玲（1979—），女，湖北武汉人，助理工程师，本科，从事特种设备安全管理和信息化研究工作。