當(dāng)今社會，科技發(fā)展日新月異并逐步滲透、影響著人類的工作和生活方式。電梯在人類的日常生活中逐漸成為不可或缺的重要部分，同時電梯安全也成為人類所關(guān)注的主要安全問題之一。而維護(hù)電梯安全保障的重要手段就是對電梯控制系統(tǒng)系統(tǒng)故障診斷的方法。如何對電梯控制系統(tǒng)障礙進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的診斷即成為了人類需要面對的課題之一。

　　摘 要 電梯控制系統(tǒng)故障的診斷是確保電梯安全性的重要保障方法之一�；�于對有限狀態(tài)機(jī)本質(zhì)及其原理的分析與理解，文章提出將有限狀態(tài)機(jī)作為電梯控制系統(tǒng)診斷的一種方法。該方法有效的將電梯控制系統(tǒng)的各個狀態(tài)進(jìn)行存儲，通過對電梯控制系統(tǒng)的各個狀態(tài)的分析，判斷電梯控制系統(tǒng)不同的故障情況，并對電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控，以確保其正常運行，避免事故發(fā)生。

　　關(guān)鍵詞 論文發(fā)表機(jī)械類范文,有限狀態(tài)機(jī),電梯控制系統(tǒng),故障診斷

　　1 電梯安全現(xiàn)狀與故障診斷現(xiàn)有方法

　　1.1 電梯安全現(xiàn)狀

　　當(dāng)今社會，城市的現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程在不斷的加速，電梯逐漸成為人類日常生活中不可或缺的重要部分。與其他現(xiàn)代化交通工具或運載工具相比，作為特種設(shè)備的電梯的安全問題同樣與人類的生命和財產(chǎn)安全息息相關(guān)、密不可分。盡管隨著科技的不斷進(jìn)步，電梯的可靠性得到了很大的提升，但是電梯安全事故仍舊時有發(fā)生。例如，2013年5月14日，紅廟坡祥福家園小區(qū)發(fā)生電梯墜亡事故，一女士在電梯未到達(dá)的情況下邁進(jìn)電梯門，順著電梯井從15層跌落，當(dāng)場身亡[2]。又例如，廈門僅在2014年7月8號一天就發(fā)生了11起被困電梯的事件，30余人被困于電梯之中。以上案例說明，盡管現(xiàn)代電梯的可靠性因科技進(jìn)步而有所提升，卻仍舊不可避免如電梯夾人、蹲底、沖頂?shù)仁鹿实陌l(fā)生。針對各類電梯安全事故的發(fā)生，相關(guān)人士將出現(xiàn)類似事故的原因總結(jié)為電梯控制系統(tǒng)障礙，通常表現(xiàn)為自動門、電氣原件、電磁干擾等方面的問題。這些問題的存在直接關(guān)系到電梯是否按照正常程序進(jìn)行相應(yīng)的運行活動。由此可見，對于電梯控制系統(tǒng)故障的檢測和診斷問題是確保電梯安全性的有效途徑之一。

　　1.2 電梯故障診斷的現(xiàn)有方法

　　1)專家系統(tǒng)分析法。所謂專家系統(tǒng)故障診斷分析法，即指檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)錄入專家經(jīng)驗，在對電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測的過程中，利用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行對電梯控制系統(tǒng)信息的采集，進(jìn)而進(jìn)行一系列的推理，明確電梯故障所在。就專家系統(tǒng)分析法而言，這樣的障礙診斷方法首先要依靠和依賴專家的經(jīng)驗，而專家的經(jīng)驗又具有有限性，同時這些專家的經(jīng)驗也并未做到實時更新，不具有時效性。因此一些不常出現(xiàn)的或者第一次出現(xiàn)的電梯故障問題并不能及時被診斷系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，或者在障礙的診斷過程中出現(xiàn)誤判等嚴(yán)重問題，影響電梯的安全運行工作。

　　2)故障樹故障診斷分析法。故障樹故障診斷分析法師，指將電梯系統(tǒng)故障的形成原因按照框架理論，由整體到部分進(jìn)行樹枝狀逐級細(xì)化的進(jìn)行分析活動而形成的具有動態(tài)性質(zhì)的診斷分析系統(tǒng)，對于電梯故障的產(chǎn)生原因、發(fā)生概率及影響具有概括分析的作用[2]。然而，當(dāng)電梯出現(xiàn)的障礙問題沒有被實現(xiàn)歸納到故障樹系統(tǒng)中，故障樹診斷分析法就沒有辦法及時、準(zhǔn)確的對電梯故障進(jìn)行診斷，從而使電梯安全無法得到確切的保障。

　　然而，以上兩種方法主要針對電梯故障中的硬故障進(jìn)行了檢測，忽略了軟故障對于電梯安全的嚴(yán)重影響，這些軟故障受到天氣、環(huán)境、設(shè)備老化等原因的影響，其故障表現(xiàn)具有瞬間性的特點，即電梯障礙于瞬間發(fā)生又于瞬間消失。這種具有瞬間性的軟故障與硬故障相比更難察覺、診斷，危害性更大。如何對軟故障進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷是電梯安全現(xiàn)如今面臨的嚴(yán)峻問題。

　　2 有限狀態(tài)機(jī)的概念界定和原理分析

　　有限狀態(tài)機(jī)(FSM)，又稱有限狀態(tài)自動機(jī)，是表現(xiàn)有限個狀態(tài)以及在這些狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移和動作等行為的數(shù)學(xué)模型[1]。有限狀態(tài)機(jī)的運作原理在于儲存與過去相關(guān)的狀態(tài)與信息，也就是說，這個數(shù)學(xué)模型所反映的中心內(nèi)容是整個系統(tǒng)從開始到現(xiàn)在時刻的輸入變化。具體的講，在有限狀態(tài)機(jī)中進(jìn)入動作就是在進(jìn)入狀態(tài)時進(jìn)行的，退出動作是指退出狀態(tài)時所進(jìn)行耳朵[1]。與此同時，在有限狀態(tài)機(jī)對狀態(tài)進(jìn)行存儲時，要依賴當(dāng)前狀態(tài)和輸入條件進(jìn)行動作的輸入，同時在進(jìn)行特定轉(zhuǎn)移時進(jìn)行轉(zhuǎn)移動作[1]。換句話說，有限狀態(tài)機(jī)是一種十分重要的具有時序性的數(shù)學(xué)模型和函數(shù)關(guān)系，它通過字符或數(shù)字的表現(xiàn)形式對于事物的不同狀態(tài)和動作進(jìn)行記錄和儲存，并依據(jù)一定的邏輯關(guān)系表現(xiàn)出來。因此有學(xué)者認(rèn)為，有限狀態(tài)機(jī)是邏輯序列和狀態(tài)存儲器的疊加組合[1]。

　　正是依據(jù)有限狀態(tài)機(jī)的概念定義和科學(xué)原理，有限狀態(tài)機(jī)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，其最早被運用于計算機(jī)信息科學(xué)中，科學(xué)家以有限狀態(tài)機(jī)的形式對于二進(jìn)制的計算機(jī)語言進(jìn)行富有邏輯性的總結(jié)和表達(dá)，從而促進(jìn)了計算機(jī)科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。

　　3 基于有限狀態(tài)機(jī)的電梯控制系統(tǒng)故障診斷方法

　　通過對有限狀態(tài)機(jī)概念界定和原理進(jìn)行理解和分析，專家、學(xué)者將有限狀態(tài)機(jī)的特點總結(jié)為具有以一個狀態(tài)作為系統(tǒng)的開始狀態(tài)，通過有限個狀態(tài)對不同的狀態(tài)來對不同的意義進(jìn)行表達(dá)，并用相應(yīng)的字符串表現(xiàn)出來[1]�；�于有限狀態(tài)機(jī)的這一特點，專家建立了新的電梯控制系統(tǒng)故障檢測的方法，即有限狀態(tài)機(jī)故障診斷方法。

　　1)創(chuàng)建一個有限狀態(tài)機(jī)模型。這要求相關(guān)人員以正在正常運轉(zhuǎn)的無故障電梯為參照物，以進(jìn)行有限狀態(tài)機(jī)模型的建造。并對這個關(guān)于電梯控制系統(tǒng)障礙診斷的有限狀態(tài)機(jī)模型分別對電梯控制系統(tǒng)的幾個狀態(tài)、動作信息進(jìn)行錄入，即包括電梯系統(tǒng)的開關(guān)量、模擬量、上升狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)等，同時所錄入內(nèi)容可以詳盡到上升開門狀態(tài)、上升關(guān)門狀態(tài)、下降開門狀態(tài)和下降關(guān)門狀態(tài)等。對于電梯控制系統(tǒng)中狀態(tài)的劃分和錄入越詳細(xì)越有利于日后對于電梯控制系統(tǒng)故障的診斷活動[3]。

　　2)在有限狀態(tài)機(jī)成功錄入正常運轉(zhuǎn)中電梯的控制系統(tǒng)的各個狀態(tài)、動作之后，生成該系統(tǒng)特有的有限狀態(tài)機(jī)模型，即有關(guān)于電梯控制系統(tǒng)各個狀態(tài)、指標(biāo)的數(shù)學(xué)模型和函數(shù)關(guān)系。正常運轉(zhuǎn)中電梯的各個動作與狀態(tài)依靠數(shù)學(xué)模型和函數(shù)關(guān)系進(jìn)行表達(dá)。也就是說，數(shù)學(xué)模型和函數(shù)關(guān)系的確定更有助于直觀的對電梯控制系統(tǒng)障礙進(jìn)行判斷和分析。

　　3)將建立好的有限狀態(tài)機(jī)與電梯實體機(jī)相結(jié)合，即將數(shù)學(xué)模型和函數(shù)關(guān)系具體應(yīng)用于對其他相同類型電梯控制系統(tǒng)的監(jiān)督與檢查工作中，也就是在電梯實體的運行過程中，相關(guān)的工作人員將電梯在運行工作中呈現(xiàn)的各個狀態(tài)、所得數(shù)據(jù)等和有限狀態(tài)機(jī)模型內(nèi)錄入的同類電梯耳朵各個不同狀態(tài)中所得的函數(shù)關(guān)系，字符串等進(jìn)行對比，從而對電梯控制系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障進(jìn)行推理、判斷，同時，以事先錄入有限狀態(tài)機(jī)中正常無障礙的電梯控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)作為電梯維修工作的參照，并依照該有限狀態(tài)機(jī)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行電梯控制系統(tǒng)的維修和日常維護(hù)，以確保電梯的正常運行。

　　4 結(jié)論

　　綜上所述，基于有限狀態(tài)機(jī)的故障診斷方法，是對電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行了合理的監(jiān)控，以正常運行中的電梯為參照物進(jìn)行有限狀態(tài)機(jī)模型的建立，并確定相關(guān)的數(shù)學(xué)模型和函數(shù)關(guān)系，從而進(jìn)行電梯控制系統(tǒng)障礙診斷。該方法是對于之前各種診斷分析方法的一種完善行為，同時該方法的出現(xiàn)也為電梯安全的維護(hù)作出了貢獻(xiàn)，為我國特種設(shè)備的維護(hù)、維修工作提供了良好的啟示。

　　參考文獻(xiàn)

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