电梯故障检测及诊断系统研究

摘要

随着现代化城市的高速发展，电梯的需求量越来越大，人们对电梯控制系统的可靠性以及故障的发现与解决都提出了更高的要求。电梯控制系统的微机化及高性能化为检测和诊断系统提供了方便。本文开发了一种基于CAN总线技术的电梯故障监测系统和基于专家系统的故障诊断系统。
　　论文首先对电梯控制系统的组成以及运行原理进行了详细的分析，通过故障模式与后果分析得出了电梯系统故障的特点。采用一种改进的故障树分析方法对所得到的故障进行分析，根据每类故障分别建造了多棵故障树，并以最小割集理论按下行法对各树进行了定量分析。以产生式和框架结构对专家系统知识进行了表示，以此为依据建造了包括规则库，断言库，反向库，事实库和分类库在内的5类知识库。设计了一种全局正向、局部反向的推理方式，并结合改进的与或树深度优先搜索策略建立了专家系统的推理机。给出不确定性推理算法。以Access数据库技术和VB语言实现了整个专家系统的功能。
　　论文还详细分析了安全回路的原理与故障模式，并设计了一种基于CAN总线技术的故障检测装置，不仅可以完成对故障信号的采集还可以进行初步的分析，有助于最终的故障诊断。基于VVVF电梯速度控制原理和速度曲线的生成方法，按照时间与距离相混合方式设计了一条正弦函数型的速度曲线。开发了一套电梯监控系统，能够完成对电梯轿厢运行位置，运行速度曲线的故障，安全装置工作状态，主板信号与运行状态的实时监测。
　　最后建立了由检测装置，DSP和电脑组成的实验平台。设计了VB与CAN总线的接口，给出了串口配置程序，给实验系统提供了通信的基础。设计了电梯主控器程序，构建了井道模拟系统，对专家系统和监测系统进行了全面的实验，验证了软硬件的实用性。

目录

电梯故障检测及诊断系统研究

RESEARCH ON DETECTION AND DIAGNOSIS SYSTEM FOR ELEVATORS FAULT

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 电梯故障检测及诊断系统发展概况

1.3 本文的主要研究内容

第2章 电梯故障分析及检测系统设计

2.1 电梯系统结构及运行原理分析

2.2 安全回路原理及故障分析

2.3 电梯系统实验模型的建立

2.4 电梯运行曲线的故障监测系统

2.5 基于CAN总线技术的故障检测系统设计

2.6 本章小结

第3章 人工智能专家系统的电梯故障诊断原理

3.1 电梯故障诊断专家系统的结构

3.2 专家系统的知识库

3.3 专家系统的推理机

3.4 电梯故障诊断的特点

3.5 故障树理论与专家系统的结合

3.6 本章小结

第4章 专家系统的软件实现

4.1 电梯故障树模型的改进

4.2 采用数据库技术的知识表示方法

4.3 推理方案与搜索策略的设计

4.4 不确定性推理

4.5 本章小结

第5章 故障检测与诊断系统的整体实验与仿真

5.1 实验平台的搭建

5.2 DSP中电梯运行程序的设计

5.3 VB与CAN通讯接口的设计

5.4 系统界面及诊断结果

5.5 诊断系统的仿真实验与测评结果

5.6 本章小结

结 论

参考文献

附录1

附录2

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢