电梯故障检测相关技术问题分析

孟 琳，王萧扬，郭庆亮

（河南省特种设备安全检测研究院 鹤壁分院，河南 鹤壁 458030）

电梯属于高层建筑的主要交通工具，有着比较复杂的使用构造，包括较广泛的控制范围，要是没有正确进行控制，就会造成较大的影响。要想提升电梯运行的安全性和稳定性，就需要正确使用电梯故障检测技术来消除存在的各种故障，如此也能够增强电梯的使用水平。文章分析了电梯系统中的故障问题，研究了电梯系统故障的主要特征，最后讲述了电梯故障检测技术的使用。

1 电梯使用的实际情况

电梯的广泛使用，给人们的生活和工作带来了较大的方便，不过也比较容易产生安全隐患，因为电梯故障造成的安全事故数量非常多，因此电梯质量安全得到了人们的高度重视。之所以出现电梯安全事故，主要就是因为：（1）电梯的不合理操作以及管理不够完善，没有满足电梯安全设计的需求；（2）电梯自身的质量问题。设计人员需要充分地分析电梯的使用情况和安装条件，避免因为想要节省成本进而选择不合理的配套设置，从而降低安全隐患的产生概率。

2 电梯系统故障的特征

2.1 复杂性

电梯在产生故障之后，主要的特征就是比较复杂，这是因为电梯存在较多的组成部分，控制系统的各个部分具备一定的联系性以及耦合性，要是产生了电梯运行故障，就会使得各个部门之间保持一个复杂的关系。不仅如此，由于产生故障的因素较多，难以进行确定，因此在研究电梯故障以及应对电梯故障的时候，整体的技术难度较大。

2.2 层次性

电梯控制系统比较复杂，组成部分存在分层化的情况，在电梯产生故障之后，显示出的各种事故现场也具备一定的层次性。一般情况下，处于相同层次的系统，在产生电梯故障之后，由于存在联系进而造成较大的影响。如今大多数的高层次故障，主要就是低层次的故障加剧造成的，这种低层次的故障会朝着高层次的故障转变，也属于电梯故障层次性的主要表现。由于电梯故障具备层次性的特点，电梯故障的解决难度较大，而且分层化的故障变化具备时效性，在进行电梯故障检测和诊断的时候，可以提供可靠的参考，如此可以显著提升电梯故障的解决效率。

2.3 相关性

电梯控制系统存在较多的组成部分，各个程序的设施和组成存在一定的差异，可以选择进行联系设置成一种可控制系统。这个系统在运行的过程中，具备较多的组成部分，在这种情况下，电梯系统的各个部分存在较大的联系。总的来说，要是电梯控制系统的一个部分产生故障问题，其他层次的联系部分也会受到较大的影响，严重的话会产生新故障，要是新故障和旧故障进行联系，就会造成更加严重的事故。

2.4 不确定性

不确定性属于电梯故障的主要特点，会直接影响到电梯故障的解决水平，属于一项关键的影响因素。总的来说，电梯控制系统在运行的过程中，需要设置比较多的参数，这部分参数是相对复杂的，要是电梯控制系统操作人员没有参考相关的规定来设置各个参数，或者是参数的设置受到了各种因素的影响，就会产生突发性的参数变化情况，严重的话会产生电梯故障和安全事故。由于电梯需要设置较多的参数，因此在应对电梯故障的过程中，很难明确是哪种参数存在错误，如此也会严重影响到对于电梯故障的检测。

3 电梯产生故障的因素

现阶段大多数的电梯使用有着较强的安全性和可靠性，不过由于电梯的长期使用，比较容易受到各种因素的影响，进而产生使用故障。通过对于各种电梯故障的研究可以看出，电梯故障主要包括以下几种。

3.1 抱闸过早情况严重

抱闸故障属于一种常见的电梯故障，要是产生了这种电梯故障，电梯在运行的时候，很难参考用户设置的平层位置来进行停止，在停止运行之后，会存在较大的冲击，如此人们在使用电梯的时候，会受到较大的影响。产生这种故障的主要因素就是电梯安全回路的各个节点并联路比较容易产生断线的问题，或者是继电器的有关接触点存在接触不良或者是松脱的问题，导致轿厢在开门的时候，门联锁的触电存在断开的问题，安全回路需要及时地进行切断。电梯产生紧急停止或者是抱刹的情况，就会造成抱闸过早的情况。

3.2 电梯难以实现开快车

电梯在运行过程中，难以开快车，而且很难在轿顶开慢车，不过在机房中能够进行返回控制。对于开慢车的控制，要是存在故障问题，主要就是安全回路不通。不仅如此，安全钳触电和缓冲器触电等部分可能会产生故障，要是存在这些问题，就难以实现开快车。

3.3 电梯机械疲劳造成的安全问题

电梯在工作过程中，大部分的金属活动组件会保持一个往复的运行状态，如此一部分组件比较容易产生机械疲劳的情况，要是存在部件损毁的情况，电梯会产生更加严重的故障。在这种情况下，不仅需要润滑活动的部件，确保能够减小摩擦造成的机械疲劳，而且需要重视制造材料选择过程中，增强电梯活动部件的强度。不仅如此，对于人员流动性较大的地区，需要增加电梯的数量，减小运输负担，避免产生电梯运行超负荷的情况。

3.4 因为机械损耗造成的安全问题

由于电梯使用频繁，而且使用周期较长，因此在进行维护的时候，需要消耗较多的时间和精力，如此电梯机械比较容易出现机械损耗的情况，严重的话会产生安全事故。在这个时期，要想保证电梯的安全运行，就需要增强对于电梯维护工作的控制，减小维护的时间，同时高度重视使用次数较多、负荷较大的电梯，增强对于维护时间的控制，按时进行检查，明确是否存在故障问题，避免产生安全意外。

4 电梯系统故障的检测和诊断技术

4.1 以系统数学模型为基础的故障检测诊断技术

这项故障诊断技术主要就是掌握构造观察器的输出情况，得到输出值之后，需要仔细地进行比较和研究，确保可以正确掌握各种故障信息。这个措施和电梯控制系统有着紧密的联系，其中电梯系统的各项操作都需要参考这些故障信息，借助现代化的完善措施和控制理论来进行落实。在这个过程中，需要设置一个完善的参数模型，正确地进行预估，掌握是否存在残差的情况。不仅如此，需要参考相关的阈值和准则来进行评价，掌握决策时期存在的残差情况。

4.2 非模型的故障检测诊断技术

（1）以故障诊断专家系统为基础的诊断技术。在专家系统中可以有效地表达诊断知识，实现对于各种不确定因素的推理，确保可以掌握存在的各种诊断知识内容。如今我国计算技术和人工智能技术发展速度持续增快，对于模型的依赖程度持续减小，在检测电梯系统故障的过程中可以发挥显著的作用。

（2）以故障树为基础的故障诊断技术。故障树就是系统和设备的特定时间或者是不希望事件和相关的子系统或者是单个的部件故障问题之间存在的各种关系。构建故障树之后建立一个逻辑结构图，在逻辑结构图里面，需要选择合理的树状方法，从总体到部分全面地研究产生故障问题的因素。通过分析可以看出，故障树的诊断技术属于一种图形演绎措施，能够把故障类型和产生故障的各种因素绘制成相关的图表。在这个图表中可以充分显示出故障的部件和位置，掌握产生故障的因素，明确系统中各项因素之间的联系，计算出系统产生故障的概率，如此可以给之后的故障检测问题提供更加可靠的参考。

（3）故障形式识别的故障诊断技术。这项技术属于静态的故障诊断技术，在进行识别的时候，需要选择合理的识别方法。在使用这项技术的时候，需要划分成离线分析时期和在线分析时期，在离线分析过程中，需要正确掌握系统故障状态的特征向量值，如此能够设置完善的故障的基准方法，而且能够获取合理的故障识别向量的判定函数，接着借助在线分析来提取故障的特征项目，确保故障检测技术可以发挥更加显著的作用。

（4）人工神经网络故障诊断技术。这项技术产生于20世纪90年代，最开始出现时整体的实用性较差，没有得到人们的重视。不过，随着越来越多的科学技术人员进行创新和完善，促进了人工神经网络诊断技术的发展和进步。神经网络具备比较完善的功能，能够合理地处理复杂的故障。针对复杂且庞大的系统以及机器开展检测工作的过程中，要是控制系统存在故障或者是突发性故障，可以选择这项技术来进行应对，如此能够保证电梯系统运行的安全和稳定。

5 结束语

电梯对于城市建筑发展来说非常重要，给人们的生活带来了较大的方便，如此需要持续地提升电梯的使用安全。监测部门需要正确进行监测工作，借助合理的监测方法，掌握电梯的运行情况，实现对于故障问题的监测和控制；在产生电梯故障之后，需要及时地上报给工作人员，开展抢修工作，使得人们的生命和财产安全可以得到保护。基于此，工作人员需要积极地学习先进的技术，提升电梯的使用安全性，同时确保能够带来更多的经济效益。