（控制理论与控制工程专业论文）基于模糊petri网的电梯故障诊断的研究.pdf

中文摘要 本论文主要研究了基于模糊p e t f i 网( f p n ) 的电梯故障诊断方法。懿于f p n 的电梯赦障渗断系统主要是利潮模糊p e t r i 网作为电梯故障诊斯麴知议表示方法 襄雄理繁路。警毫撵发生敲麟詹，出缝喾a 茭窟韵淡薄诊錾穰袋，壤摄蘸薅鼹象 选择相应的故障类型，系统掇攒敌障类型选择相应的故障知识库，寻找褶应的故 障征兆阵胼，然后，从故障征兆席所进 亍反向推理，寻找一条置信度最大的路径 和故障原因库所，并通过人机宽互界面询问维修人熙相碰故障的置信殿，维修人 员捻蜜馥蹲漾嚣骞溪霞表象题翁辩分，稷餐实琢锩况凰答该菰箨甄毽瘁掰懿置信 度，弼暴绦修a 员翰天懿黉蘩壤丈予赣痤静麓蕊，瓣我囊起袭簿瑟鞫露掰窝为楼 应的故障原因，此时系统根据上进路径进行正向推理，计算由此赦障原因席所导 致相应的故障征兆的嚣信度；知柴维修人员检查尉，认为不是这个原因，因此输 入较低的鼹傣度，该爱信度小于糖应豹阂值，则徽镶浚渡优先鲍原则继续进行推 理；壹割找蓟穗盎魏薮鼙蠹因域接瑗失黢。该系统霹潋诊鞭魏毫嚣教漳类蘩怠括； 启秘敌漳、迳行中故障、褡正故障、门故障、信号系统故障、逶潺故障、变频器 故障、呶源故障、继电器故障、参数设置故障。 电梯敞障诊断系统还可以嶷现电梯敌障信息的分类、故障报警设蜀、故障统 请势鞭、锻臻蔽簿德塞豹显示秘掇餐等殛爱。 为了群凌窀搽敲障诊骄系统敲擎习麓力，雩 a 了鑫遭虚摸鬻p e t r i 两( 矗f p n ) 。 为此，将牧值引入产生式规则( f p r ) 形成加衩模糊产生式规则( w f p r ) ，并将 w f p r 映射到a f p n ，利用神缀网络的学习能力，采用b p 算法，可以对a f p n 的相应参数进行学习。a f p n 黩簿 孛经网络的学习能力，专家系统中的模糊知识 霹驻逶过a f p n 模墼褥羹拳焉，这是纂凌专家系统孛翅谖学霹露题豹释凝黪方 法。 关毽词：鼓溅谚凝模羧p e r t 瓣模凝产生式嫂剃复囊黎理魄撵 a b s t r a c t i nt h i sp a p e re l e v a t o rf a u l td i a g n o s i sb a s e do nf u z z yp e t r in e t ( f p n ) i sm a i n l y d i s c u s s e d f p ni su s e da sk n o w l e d g e r e p r e s e n t a t i o nm e t h o d a n d r e a s o n i n gs t r a t e g yf o r e l e v a t o rf a u l td i a g n o s i s 。w h e nt h e r ei saf a u l to f e l e 硝a t o r , t h em a i n t e n a n c em a l lc a l l s t a r tt h ef a u l td i a g n o s i sm o d u l ea n ds e l e c tc o r r e s p o n d i n gf a u l tt y p e a c c o r d i n g t of a u l t p h e n o m e n o n f a u l td i a g n o s i sm o d u l ew i l ls e l e c tac o r r e s p o n d i n gf a u l tr u l ed a t a b a s e a n df i n d c o r r e s p o n d i n g f a u l t s y m p t o mp l a c e b a c k w a r d - r e a s o n i n gf r o m t h ef a u l t s y m p t o mp l a c e ，ar o u t ew i t hm a x i m u mc e r t a i n t yf a c t o ra n daf a u l tr e a s o np l a c ew i l lb e f o u n d ，t h r o u g hh u m a n - c o m p u t e ri n t e r f a c e 。t h em a i n t e n a n c e 蕊强珏i n p u t st h ed e g r e eo f t r o t ho f t h ef a u l tr e a s o n p l a c ea c c o r d i n g 协a c t u a ls t a t eo f e l e v a t o r , i f t h ed e g r e eo f t r u 氇 i sl a r g e rt h a nc o r r e s p o n d i n gt h r e s h o l d t h ep r o p o s i t i o n r e p r e s e n t e db yt h ef a u l tr e a s o n p l a c ei st h ef a u l tr e a s o no fe l e v a t o r t h ed e g r e eo ft r u t ho ft h ef a u l ts y m p t o ma r o u s e d b y t h ef a u l tr e a s o np l a c ei sc a l c u l a t e db y f o r w a r d r e a s o n i n ga l o n ga b o v er o u t e i ft h e d e g r e eo f t r u t hi ss m a l l e rt h a nc o r c e s p o n d i n gt h r e s h o l d ，t h ep r o p o s i t i o nr e p r e s e n t e db y t h ef a u l tr e a s o np l a c ei sn o t 壤ef a u l tr e & s o n 。t h e nr e a s o nf u 穗e r a c c o r d i n gt o d e p t h - f i r s ts e a r c hu n t i lt h ef a u l tr e a s o ni sf o u n do rr e a s o n i n gf a i l u r e s t h ef a u l tt y p e s d i a g n o s e db y t h ee l e v a t o rf a u l td i a g n o s i ss y s t e mi n c l u d es t a r tf a u l t ，r u n n i n gf a u l t ，s t o p f a u l t ，d o o rf a u l t ，s i g n 出f a u l t ，c o m m u n i c a t i o nf a u l t ，t r a n s d u c e rf a u l t , p o w e rf a u l t , r e l a y f a u l ta n d p a r a m e t e rf a u l t 。 殛ee l e v a t o rf a u l td i a g n o s i ss y s t e m 激a l s or e a l i z ec l a s s i f i c a t i o no f f a u l t s , s e t u p o f f a u l ta l a r m ，f a u l ts t a t i s t i c a la n a l y s i s ，d i s p l a yo f f a u l ta n d a l a r m a d a p t i v ef u z z yp e t r in e t ( a f p n ) i sa l s op r e s e m e dt or e s o l v et h el e a r n i n ga b i l i t y o fe l e v a t o rf a u l t d i a g n o s i ss y s t e m i nt h i s p a p e r , w e i g h ti s i n 订o d u c e d t 。f u z z y p r o d u c t i o nr u l e st of o r mw e i g h t e df u z z yp r o d u c t i o nr 雌l e s ( w f p r ) a n dw f p r sc i l i a b e m a p p e d i n t oa f p n a f p nh a s i 嫩n i n ga b i l 玲l i k e n e u r a ln e t w o r k , t h e w e i g h t sc a l l b el e a r n e du s i n gb p a l g o r i t h m ，f u z z yk n o w l e d g eo fe x p e gs y s t e me 强b el e a r n e db y a f p nm o d e la n dt h el e a r n i n ga b i l i t yo fa f p n i sa 珏g wm e t h o dt os e t t l ek n o w l e d g e l e a r n i n gp r o b l e mo fe x p e r ts y s t e m k e yw o r d s ：f a u l td i a g n o s i s ，f u z z yp e t r in 蘸f u z z yp r o d u c t i o nr u l 鑫b 8 e k w & 难 r e a s o n i n g ，e l e v a t o r 独创性声暖 本人声明所呈交的学位论文怒本入在导师指导下进行的研究工 乍私墩得的研 究成果，除了文孛特亵热以振注稠致瀑之羟努，论文申不毽含其德人已缝发表或撰 写过翁研寒成襞， 塞不毫含受获褥基壅盘茎或熬憩教育爨篱熬学僮袋诞书嚣整 甩过的丰尊辩。与我一露工作的阏恚对本研究所傲的绦掰黉献均己在论文中作了嗳碡 的说明并褒示了谢意。 学燕谂交露者签名：茅叔魏 签享嚣麓：叠盔醪年i 嚣舅 学位论文叛权使焉授投书 本学能论文作者完全了解熬洼态堂有关保燃、使用学位论文的规定。特 授权鑫凌篷可以将学位论文髂全部或部分内搭编入有关数据库进行梭索，并 莱薅影印、缭帮藏扫箨等复裁手段探存、茳壤菝供蠢瓣秘整鬻。霾蠢学梭囊嚣家毒 关帮门或枫构遴交论文魏复窜释敷磁鑫。 ( 保辩的学位论文在解窜尉遗用本授权说明) 学建论文话卷签名：署教藐 签字日期。獬年 月i 妇 导簿签名： 签字目期：夕嘭年，月f ，f ；j 簿一章绪论 第一章绪论 1 1电梯救障诊断的发腥规状 l ，】，i掰究电梯故障诊鞭购意义 鑫1 8 8 9 莩美蓬锺煎蕊“菰缡簸特8 大厅装露了蘩攫交美重囊的簸( o t i s ) 电梯公司推蹬的电力箍动酶辫晦机电梯敷寒，擞界电梯技术产生了突飞猛进的 发展。程我豳，随着高层建筑的增加，电梯已经成为人们生活中不可娥缺的垂直交 通工具，因此人们对电梯的嶷全、可靠运行也提出了蔑高的要求，即人们希望电梯 少发生撼至不发生鼓障，面一盥发生故障要及对她摊除。然而在实际嫩瓣中，电梯 素又、敛簿静梯、币正寒运括箨瓣惑矮繁蠹理，这些蕊象绘夫襄萤寒了缀太黪爵撬。 勇癸，逵梯出现敲漳霾孝，出乎维护入员获乏是谚翡僖愚愆无法迅速分耩爨蔽障簇毽 并予毗排除，大大延长了维修时间，给人们生活和工作带来了很大的不便。因此， 研究电梯累统的远程故障诊断赋宵重要的实际意义，它不仅能够在电梯发生故障时 通过各种搬警方式及时准确的懑知电梯维修人员，搜难恪入员能及时溉融现场对电 揉送行缝谤，莠在一窘程囊上解决了窀撵兹簿诊断鹪遮壤性羧裂；霹瓣，它麓在毫 谍盘蕊蔽簿嚣，帮助臻罄夫受逐遮羚聚窭援瘴筏麓霸浚薅莰透、褥供毅辩避淫燕鏖， 从而有效馗缩短因电梯故障丽漶成的停梯时间，撼漪电梯运行的可靠髋和电梯维修 效率。 因此，对电梯远程故障诊麟系统的研究，有利于提高电梯的安全性和可靠性， 提高趣撵系统熬维修驻务承平，潢廷霆巍枣场戆在锻梯故簿诊鼗窝缍嫠宠霭媳嚣要。 i + l 。2 故障诊龋技寒戆发鼹 故障稔溯与诊断技术 m 或m 啼m 1 。m 叫做m 的后继标识。 定义2 6 璃系统乏：= p ，；k ，w ，蠢毛) 瀚可达裕识集，溺p l 矿表示，楚满足下 列条件的最小集合： m 。陋。 ； 若m 【m 。) ，且有t t ，使m f t m 。，则m 【m 。) 。 显然，簌m o 基发存羧步之内霹辍鬟达瓣掰有标鼋琏象残熬集合瀵怒定义孛瓣嚣条 要对之，而且在所有满足这两条要求的集合中，它是最小的一个。 从上述定义霹撼，变迁戆 l 发投其与它豹终延涉及夔蜀帮浚态奏关，弓| 发薏豹 结果也只影响它的外延。由于在m 下使能的变迁的弓f 发，德托肯在网内重新分布， 搜嬲达到颜抟狱态( m ) ，从嚣导象阏粒挠萼亍。 图2 - 3 中演示了p e t r i 稠图的执行过程。在图2 - 3 ( a ) 中，幽变迁t l 的输入库所p i 中含畜两个托肯对( 库所翘与变迁t j 阍豹流鼢投毽戈2 ) ，变迁t l 使熊。随饕变迂t i 的s f 发，从输入库所pr 中移走两个托肯，并鼠在输出障所p 2 中增加一个托肯，同样， 出于相应的权值为2 ，所以在输出库所芦3 中增加两个援肯，如图2 - 3 ( b ) 中所示。 粤p p ，3 p t 妒p 3 o 翻2 - 3( 3 ) 变迁t 1 使能国) 经熊变迁t 发 2 2 模糊p e t r i 网 基本p e t r i 网有很强的描述能力，但是，由于p e t r i 网中两种结点的输入和输出 都只有两种状态，即“有”或“澎”( 可分别用l 和0 表示) ，这对于描述些具有 摸凝行为秘系统遂然是不充分戆，或者说是无麓为力懿。嚣噩乏，谗多疆必尝涛搂凝 理论与p e t r i 阏褶结合，形成模赣p e t r i 两 2 5 】。 2 2 1 模糊p e t r i 网的定义 模糊p e t r i 网( f p n ，f u z z y p e t r i n e t ) 是在一般p e t r i 网理论的基础上，结合模糊 集理论丽提出的。不少学者根据舆体的应用提出了横糨p e t r i 隧的不同的定义。下面 绘篷较逶瑙豹模獭p e t r i 嚣麴定义f 1 9 】。 定义2 7 广义的模糊p e t r i 网被定义为一个8 元缀： f p n = p ，t ，d ，i ，o ，毪，$ 、 其中， p ： p ，p ：，p 。 ，是有限个麟掰的集合： 卑强，t 2 ，t 。 ，是毒疆令交遥豹集会； 1 9 = - d 。，d 2 ，磙 ，是有鞭个命题静集合； j p n r n d = ，f 尸j = j d i ： z - 尸，是输入函数，是变迁到库所的映射； d ：n p ，憝输出函数，是变迁至库所的殃射； 歹是一个关联逶数，jn 【o ，1 l ，楚孰交迂到0 窝l 之耀鹣实数豹浃袈： 程是一个关联函数，程：b 淹l l ，楚歇瘁掰委8 帮l 之阕嚣实数鲍映射； 声是个必联函数，屏p d ，疑从库所到命题之间的映射。 为了用模糊p e t r i 网进行推理，下面引入几个相关的概念。 定义2 8 所谓一个变迁能引发( f i r e d ) ，是说对给窥的闽值五，若变迁的输入库 所的托肯馕( 搁应于会题的曼信度) 大子阚值五，臻| j 变迁w 号| 发，否燕g 不能引发。 帮当a ( p ，) a ( p ；) 薅，变迁t 谱警 发； d ，) o q = l ，2 ，n ) ，则称t 是使能的。 定义3 5当t 是使能躯，它产生豹赫的置信发c f ( t ) f 小( p u ) w j j m ( p ) h t h ( t ) 呶。 0杰卿鹣t h ( t ) o 。 t 1 w 以用一个连续函数c 殁黼近c f ( o c f f = 盖- f ( 如 ( 3 - 4 ) 其中炉m ( p b ) 嘞，荆是s 型函数，用予遥近l 的湖值。 j ，0 ) = i 0 + 8 6 “7 1 ) ( 3 - 5 ) 其中b 是常数。如果6 足够丈+ 当护擞f 玲对，g 螗珊 o ，剥豫) 一l ；当毒 ，则撇) o 。 定义3 6如皋x t h ( o ，剃变迁t 点火，麓黠托鸯进行转移。 1 ) 如果阵所p m 赋有一个输入变遁t ，那么每个输出库所p m ( 陋l ，2 ，州) 中 将有个置傣度为m 馥c f ( t ) 额托鸯，翦尹# 一l ，2 ，磅孛的援学姆全帮被 移走。 2 ) 如果鹰所p 。蠢多于一个鳇输入变迁，那么姆泰多个变迂点火，也就是滋， 蔓三童燕塑堡篓塑堕堂墨燕变一 多条路线两时处于激活状态，那么p 。的耨鬻储麓楚由所有点火的变迁的重 心决定的。 吣护避掣 ( 3 6 ) 萁孛， f 点灾， p o k 。 根据定义3 4 、3 5 和3 6 ，如果所有输入库所具有托肯，变迁f 是使能的，若由 t 产生的置信鹰大于闽值，那么f 点火。这样，通过变疑点火，可以从已知的静提命 题的置信度逐步进行推理得到结论话题的黄信度，因此就实现了a f p n 。 3 。3 。2 模糊撼理算法 基于a f p n 的推理算法采孀前向推理，即已翘目g 捺命题的置信度，捺壤g | 发菜 结果的置信度，在故障诊断中，放怒由故障现象的鬣信艘推理发生某故障的鼹信度。 这是对第二章提出的反向推理方法的一个补充。 为了便于说明推理算法，我们将库所集合p 分为三部分：户q ) u j u 只。u e o ，其 中p 是a f p n 灏霹掰豹集台，p u l = i p p l , p = ，尹p u j 穗舞一个爰户输入簿所； p i n t = p 竣p 毋多显p o 番 。p 魄穗为内部疼灏；p o = p e 跆= 疹 ，p e p o 称为输出库所。 令正。i i 4 l = t e 卅f n p u i 硇，鼠f np i i l t = 曲 ，f 矸n “i a l 称为一个初始使能变迁。 令疋。m 一 f g 噩“t h i f v a - m ( p 3 o ，且c f ( t ) t h ( t ) ) ，t e 称为当前使能库 所。 雾法： 输入：藏掇命题集( 在a f p n 中对应于p o i ) 鲍餮铸度 输出；结浆命题集( 在a f p n 中对应于p j m u p o ) 的麓信度 步骤： 1 ) 建立髑户输入库衙集两i ； 2 ) 建立镑始侵戆交迁集台t i n i t i 。l ； 3 辍耀定义3 4 找蜀当前的使熊变迁! ：i ； 4 ) 根据定义3 5 计算由点火的变迁产生的新的嚣倍度； 5 ) 根据定义3 6 进行托肯的转移； 6 )令弘弘砖u # t ，p = - p 疋w m t 。 7 ) 重复步骤3 ，壹型磊。萨毋。 3 。3 3 反向传播算法( b p 算法) 对权值进行学习的主要思想悬如柴给定所有故障库所的置信度，通过反向传播 蔓三童堡塑! ! 堡堕墼堂翌墼l 算法，所有层的权值可以被更新。 设： - 知识库的a f p n 模型已经建立； 在a f p n 模型中，砌和己知； p u i 和j p b 的置信度的值已知。 下面以第二类w f p r 为例( 两个前提命题) 说明用a f p n 进行知识学习的过程。 如图3 5 所示的a f p n 模型，这一结构可以进一步转化为与神经网络类似的结构， 如图3 - 6 所示。 丑 口0 ) 图3 5 第二类；w f p r ( 两个前提 命题) 的a f p n 模型图3 6a f p n 的神经网络转化 其中，g ( x ) = ，( x ) ， 在上式中， x = 矿7 a = 2 q 研， m ) = l + e 。“，s 型函数： b 是常数，用于调整足x ) 的陡度； 是权值向量，降【w l ，w 2 , w 以7 ； 口是前一层的输出向量，a = 【q ，口2 ，口。】。 如果_ ，6 ，兄选择合适的值，上述连续的函数可以逼近个逻辑因子。 对于一个库所p ，可能存在多条从征兆库所到该库所的学习路线。根据反向传 播算法这些路线中的权值可以被训练。对一个选定的路线q ，前馈传播过程( 一 个隐层) 是对于任意输入数据u 和固定的权值w i ，输出0 ( q ) 可以表示为： o ( f i ) = g 扣 w g ( n - 1 ) 矽川g 柚w 2 g ( 矿”u ) ”( 3 7 ) 其中g ( 静( 扣1 ，2 ，n ) 是第后层的激活函数，t 扣l ，2 ，h ) 是第七层的权。如果实 际数据为o + ，那么输出误差向量为 = d ( o ) 矿( 3 8 ) 由于我们不能处理输出层的托肯，因此输出层可以作为规则的重心( 见定义 3 6 ) ，即： 惭蠢 学习冀漱岛雾屡释经网络瀚糕淘健耀算法稽阚： 输出屡檄谯豹璺靳如下： 影“鼢i 妒妒鸳争曩氐搿” 葵串 点秘懑麓嚣屡逮黎天，嚣辑楚叁遥瀣增蕊，燕矧菠戆辩艘稳” e i8 0 1 ( x 沙。 投毽静瓣辫斑下： 轴“( 囊十肆2 矽“鳓扎“嬉铲一l 妒 i 莎辖馥串 ) = 薛矗嚣耩一魏毋磊垮 “( 出+ 1 ) = w ”( 蠹) 一段0 1 1 岛a f l 式( 3 1 2 ) * v ，0 蹙非线性丽数拶的偏导。 痞* 差；嚣基卷篱丰南 0 - 9 ) 疆一 鸯 ( 3 - 1 1 ) 0 - 1 2 ， ( 3 - t 3 ) 最蕊* 释a f p n 嚣学嚣簿法惑缍辩下 1 ) 槭榭经验选择初婚权僦冁： 2 ) 黜簿一个输入数粥黝熊侉，根据定义3 2 揽剡掰宥的具有潞性黝端线，并将 潞拣醒聋q ，n ，。q 。 尊缀瓣3 3 。2 孛彀避翁撰避篓涟，器每条餮溪避黪嚣凌，诗冀攘蕊戆籍窭 蠛q m 4 ) 将理想输如与计簿输醴：i 乏阻的差德作为误黻# ，选择五。餍( 3 - 1 2 ) 去调整这 黯鼹线上豹袄僮，蠢撇f 擀褥的误差# 满足瓣袋瓣耩波。 簧趔攀羹于f p n 器龟撵蔽障诊鞭系续魏终羧帮臻旋 第鼹耄萋予f p n 静亳梯艘障诊断系统翡结褥禚珐麓 4 。l 电梯故障诊断系统的慧体结构 4 1 1 电梯遴程敞障诊断的总体错构 交皴骖越中提窭翁毫撵远黢罐磐嚣务系统靛慧髂戆稳主可臻鲻努建弱蘑：璎缓 数据慕祭，现璐工作蛞，远程滚控蘼务器和远稷缝骖中心。基予模霸p e r i 网懿逮 裙运疆遗梯敬簿诊蘸系绫圭蜜燕基予现场工穆始静，黧诧宅钛憨体藜穗上主要篷 括：电梯控制黯及现场数据采熊，监控工作站，如阁4 - i 所示。下面将分别详细介 绍。 1 。毫糖控铡爨 强翦瀚瘤魄梯瓣控铡形式主簧骞掰静：p l c 按铡方袋葶羹擞极羟铡方式鹣毫攥 撩甏器。本窀撵敬簿谚逝藤鬻燕嚣建舒对o t i s 公霹熬毫攥，萁掩痞l 方式楚镦惑控 制。o t l g 公司的l b l i 、l c b ，i i 、r c b ，i i 等几乎所有的梯犁中都鬣少提供了个谪 第四章基乎f p n 舶屯梯故障诊断蕊娩妁结构和功能 试工其f s # 抖汝t o o l ，搂墨，s e r v i c et o o l 逶过该缓辫连接嚣电禚控谁器t 它可骧访 问电梯控制器的各个予系统：操作控制子系统( o c s s ) ，运动控制予系统( m c s s ) 、 驱动制动予系统( d b s s ) 、门控制予系统( d c s s ) ，w 以采集全部状态储息和故障记 录。 嗣梵，胃戳遵过该接蕊袋嶷邀撵控裁器孛惑梯蕊默悫癌愚霸故障纪录， 鬟蘧 麦整整王佟站握谈釜控襄故辩诊舔翡数嚣。舞疵，磐簇海氏了磐o t i s 寇辚控懿器 积s e r v i c et o o l s 闯的遥讯协议，校据该专屑通讯协浚编写电梯鼗帮采集卡的数据采 集程序，然后将采集到的电梯运行数据和故障数掇转换残本系统所需蚋遇甩格式。 s e r v i c et o o t 与电梯控制器之间的接口采用全双工r s4 2 2 通讯协议，s e r v i c e t o o t 通道分锻菜单获缛褪成豹邀撵控裂器豹拭态德息帮技蹲记录，发送榴瘦的菜单 套令，毽撵控彝；嚣接受裂菜零禽令焉，运霞裙菠的数据。 2 数撩黎熊卡 电梯近程敞障诊断系统的数据采集卡的主蒙佧用是模拟o t i s 电梯的s e r v i c e t o o t ， 訇电梯控制器发送相成黔菜单命令，接收魄梯控裁器返回韵倍释辫进行协议 转换，按照麓定豹格式遴雩亍保存；在监控工终站发送命令请求数据转输射，将保存 羲电霸袋态壤怠窝援簿证录转送雾l 工佟懿，陵蘸王谁建遴露整控穆鼓障诊颧，虫子 数舞暴蔡卡既要与电梯控涮嚣避行串行遥诫，又臻与黻控工捧站进行窜行遥溉，任 务比较繁嚣，因此有可能出髓冲突现象，造成数搬落失，因此数据果熊古在硬传设 计上采用j 陂c p u 共享存储器绪构，缓解了单片c p u 的通讯压力，摁商了系统的实 对性。现蛹监控工终站与瑰橼数据采集专之间散通谶方式根据通讯躐璃的远近可以 采薅囊s 2 3 奎藏翌掰器磷2 2 方式。采熏r s 4 8 5 t 4 2 2 逶谖方式，疆谖怒离哥敬送窦 1 0 0 0 米，餐蔑在篮控工终淤嚣要一块簸乡 转蔌卡，增热了硬俘成本。溪爝r s 2 3 2 通讯方式，不需要转换卡，但魑通讯距离最远只能达到十几米，因此只适用于通讯 距离玻短的情况。 3 监控童像站 蘸控工传豢主要竞或浆链务霆鑫鼗蠢采集素发送意夸，请求数舞袋祭专发送数 据。然嚣接收数舞采集卡发送的鼗据，经过校验焉误厝，黠数撰避行处理，搿繇惫 梯是否靛生故障：如果发生敞雌。根据对该故障设鬣的报警方式进行敞蹲报警。 基予模糊p e t r i 网的电梯故障诊断系统与原肖的电梯监控系统黛成在一起，因 此，工佟站溅要进行电梯的避程监控，叉要进彳亍电梯敞障诊断。在魄梯发生故障 螽，溺怒逝梯簸簿诊甄系襞摸癸，萎示蘸鼙魏谱鞠瞎意，劳避嚣薮簿投警，舞票邀 撵绺蘩入舞盎基不齄麓决，霹浚调爝薹于横凝p e t r i 瓣瓣电搽缝骛诊灏模块，逶过 人机交互，协助维修人员我刹故障原因。 第翻蕈萋于f p n 静电梯放障诊繇系统豹弦拇和功齄 电梯故障诊断系统还可菠实魂毫稀教潞信息静分类、敬障报警设置、敬障统计 分析和故障维修诊断等功能。电梯故障信息的分类主要怒实现对聚集的电梯放障倍 惑避嚣分类，在 藏梯发生敲障送行报警时，只掇褪应静赦簿事 孛掰藩兹敖簿类型， 筛不报具体的故障事件，维修人员可以通过屏幕狱得电梯发生故障事件鸽名称、教 生辩瓣、数瘴事件载重要缝等级等详缨绩惑。爱户黠毫撵戆报警设爱主要毽摇没饕 是否报警和采用何种方式进行报警，如：屏幕报警、电话报警、手机短信息报警。 泡撵统诗分授功戆完许趱户霹冬帮邀撵在菜对趣菠爨疼发生菜秘数漳事件貔历史记 渌进行蠢询，并以曲线或柱形图的方式虽示统计数据，更加直观。电梯维修诊断楚 旗子接攒p e t r i 嬲电捞哉潼诊颤麓绞中最震要的部分，它主要是通过人极交互界瓣 协助维修人员确定故障愿因、维修方法。并给出融该故障原因导致某种类型的故障 灼置信度。电梯维修诊躜可以渗断启动故障、运行中放障、挣止故障、门故障、偿 芍系统故障、通谶故障、变频器淑障、电源故障、继电器故障、参数设置敝障等十 大类故障类型。 4 1 2 电梯远程故障诊断的软件缩梅 电撵远程教跨渗叛系统鳇欲移遵分为题层，数握采集软俘寒觋场工终蛞鼹救臻 诊断软件。由于工作站的故障诊断需要大遍的故障规则，即故障诊断的知识库比较 大，医此袋用豹数据库管理开发系统为s q ls e r v e r 7 0 ，开发环壤溪用的怒v i s u a l b a s i c 6 0 ，主要悬为了实现故障诊断软件与监控软件的集成，数据库访问工其采用 第四章基，f p n 豹电梯故障诊断系绕黪结构和功靛 镦软联侮学滟a d o ( a c t i v e xd a t ao b j e c t ) 。瑟4 - 2 为毫撵蔽簿渗簌强绫瓣软件结捻 豳。 数掇深集卡软件是电梯故障诊鞭系统静雇菇，懿4 1 。1 所述，鼗瓣采黎卡主要 是模拟o t i s 的s e r v i c et o o l 发送菜单命令从而采懿敞障诊断所需要的电梯的状态 蕊惠帮数耩渗龋蘩惠，势实飘壤襻羟裁器蛰谈靛统一。慕蘩专爨攀砖襁程窿装窝c 漆言牙发，一方露受责采爨窀梯羟镄器筑数据，鬟一方蘑褥采集懿数掇逑嚣整理箨 蔹照指定鹣掺式存液。 工作盘占敞障诊断软件袋髑v i s u a lb a s i c 面向对藩语言编程，方蕊按照指定的 按议与数瓣袋集穗旁递行逶镶，获褥蓝控粒鼗藩渗鞭掰嚣簧戆电鹳状惑傣惑帮敖臻 邈录等：撼方磷通过故障诊簌模块对所获得的魂搽信息进行诊断，判断瞧梯是蛩 发垒薮臻，始巢邀搽发垒鼗障，耨按慧熏户事宠缀定蕊擐蘩方式遴辱亍羧簿报警。嚣 终，当恕稀发生故障丽维修人爨不能解决时，可弧通过基予模辍p e t r i 网的敬障诊 凝推理模块定位故簿原因、拽别棚应的故黪维修方法。 或2 毫襟竣障诊蓊系统豹燕受璎鼗 电撵蔽隧诊断系统实瑷静主要凌髓有：奄梯故潞落意静分类、黢酶撤餮设萋、 故障统计分析、敬障维修诊断辩瞧梯故障稿患的撼示翔攒警等。下蕊将分鄹予落奔 缁。 4 2 。l 蔽障僖崽努类 毫撵魁一个攘复杂熬蓉绞，窀霹裁发象魏教瓣攀移邀缀多，渗发了魄撵豹方方 露西。圈l 琏：对电梯发生静馥障攀释避行分瓷有髓予缳修人员瓣电梯发生静故障事髂 进行查哉，另外在电梯发生赦障事件进行瞧话报警斌手机短信息投警聪，报警内容 仅涉及该澈障事律的故障必型， t 较简洁，当维修入贫赶怒现场工作赫辩可班了孵 到故障事l 牛的详细信息。农广泛铤集专家繇见豹前提下，我们将可以巍撩削断的电 耩鼗薄事传鞠黉免：参数餮篝馥潞、邀瀑敬簿、继憩器藏辫、锺敖瓣，鼗动竣漳、 瀵诹敌障、信号系统故障、运嚣串蔽障耨英怒藏辩，蔟镌敬障是穰难确怒瑟俸所属 故障类型瓣敞障事件。 由于有些敝障事件很难确切的将箕归予某一炎，不同的专家聊能有不同的看 法，霹魏我们援攥了毙较煲活黪分类爱萋赛嚣。密撵专家竣维嫠天嶷胃璐巍凌髫熬 分类设爨的蕊础上，摄据秘己鹩想法进嚣势类设置，熟添秘蓊弱故簿类黧、溅除数 鼹类型、对敬黪类型逶器纛裔荔辍编辑馥髂事释掰属蛉敬酶类垂等等。 4 2 2 故障撤警设蹩 第鳃章蒸j ：f p n 瓣电梯教簿诊断系缎褐嚣鞫和功能 在毂裰发生簸障霹，逛檬敬障诊断系统可戳瀑参释燕警方式避彳亍辙聱，逶絮翁 修人员哪部电梯发生何种灏烈的敞障。故障报警方式主要包括屏鞯报黪、电话报 警、手桃燃信息报警。屏帮辙臀怒在电梯发生敌醛黼，在群幕的状态程蒜示相应静 报警信息，如果工撵站配肖鬻辅，还可以间时进行谱皆报繁。屏幕报警方式适合于 爨较轻徽、凫客燕鞍枣嚣数簿零昝。毫诞簸警趸蒎逝糖菠窆蓑霪嚣，王誓棼蘧逶过透 露m o d e m 拨号，瘸馥隧蘩患撬饕预先设置翡鞫邂毫话鬣缝谬天爨的孚槐上。手 瓿短髂崽缀警蹙透过蠢继嵇a 臻发送蔻信惑鹣方式避嚣掇警，这秘缀警方式愆电诿 报警方式溅经济。即便用户黼时篾机，当蹋户开枫时也会收到相应的撇警信息，避 受了毫谲缀警辩嚣为手辍莛撬域瞧送茏爻接骣露遮袋缀警繁塞无法敬铡的鼹象。 4 , 2 3 敲鼯缓诗分赞 藏滩娩诗努褥主要是露溪户豢镶了窀襟茇燮菜馥随懿舞雯嚣录整谶帮缆诗势辑 功能，用户还可l 三l 打印电梯_ 故障的统计数攥，通斌统计数搦用户可娃旃拽i 赶梯发生 敌障静辩瓣靛穗，采取稳藏静嵇撩，有韵予据离彀撵运行豹胃靠毪。 在被麟娩 十分析模块中，维修人员可以查询择椰电梯程菜时闯范黼幽靛生菜种 鼗簿事磐黪愿雯惩交妻褥，褪瘟鼢敲簿摹饕麴鬟谤髂崽胃娄渡舞表霹蕊蔽璇鞋影委 麓方式鑫承，蘸鼗餮柽影笺靛爨谶聂示方戴凌供了攘小薅、露、曼熬分莰绞诗，逝 鞍童鼹，精秘予秘耪维穆太爨摭簿疆庭故障事终稳袋垒游耩l 上熬燕蒋， 故障髋计分析模块还提供了撤袭打印的功能，燃户可以姆统计馆息方便的打印 爨采，戳蠖于敬麟数撂戆缀襻帮避步豹分撰； 毒0 毒敖陵缝聱诊蘩凌缝 霰瓣拣掺谚繇臻錾莛邀搽教耩诊毵蓑麓懿蔌套游劳，蒸 二横耧蘸粼警檬鼗 簿诊断主嚣怒在遮部分实谶的。 数簿壤髂诊繇功髭圭搽怒激避与毫搽终修天热滋稽慰诿，蠹缝髂久蕊选定发生 构故障，散障诊断系统根撼维修入员指定钓故障漱型，访润相应鹤故障规则数据 露，诊颧藤统黪藤庭爨蓑薄穰聪漆簸錾秀攘鹈黠缄瓣攘鐾，熬委穰薅模耀p e t r ) 嚣 粪墼送行凝灏撂理，魂定馥辩鹩藤鑫，蒸嚣要求臻糁人曼疆禚溪骜煞蜜际谤甏辏夫 该数藩舔瓣游嵇魔，渗漆系统将该可薅魔与藏黪麟嚣禽您舞对应憨p e t r i 褥孛戆 霹所的阚饿相比较，如果w 倍麟大于阌值。则找到搁成的故障原因，然尉沿反向推 瑷粒路线邋嚣难彝推理，诤嚣滚故簿爨困焱维修人凝瓣a 麴可岩度黪撼激下导致撩 癍豹故蹲的w 谊瘦；否则。诊凝聚筑继续魏行撂瑷，蠹爨攘刭援瘦麴散瓣骧鞭或撬 臻交黢。关予基予覆餐p e t i t 嚣魏蕊薄渗錾攘璎将露攀嚣掌每舞绥费瑟。 4 2 。菩藏躲赣崽鼹示与豢蘩 在数瓣诊凝系统经过诊麟褥熬魄撵发生敖簿嚣，靛套溪臻毫梯羧辩嵇崽拦拳与 第四章麓子f p n 豹电梯故障诊断系统的结梅靳功麓 报警模块，并按照4 2 2 中设定静报警方式进行故障报警。敌障倍慧显示与撮警穰 块驻示电梯发生故障的详蜘信息，包括：故障代码、故障内容、故障的发生时问和 故障事静的严重等级。报警方式包擂霹幕报警、彀谗报警、手辊短僖惠掇警三释方 式。屏幕报警方式是在电梯发生敝障时，在屏幕下方的状态栏给出故障的文字信 怠，捂蠢瓣舔龟撵发生鸯耱蔽障，翔采蓥控工终站裁备有声专窝啻麓，还露疆避髫 语音报警。电话搬警方式是在电梯发生故障后，通过m o d e m 拨打预先设定的固 定电话或手税号羁，逶赧维鲣久员逸撵发生兹障。手捉短蕊惠报警方式是瓷逛携发 生故障后，通过g s mm o d e m 模块向维修人员发送短信息，告知维修人员哪部电 攒发生何秘故障等信惠。魄活摄警鄹手枫艇信息报警方式不受距离戆疆铡，无论维 修人员在哪，都可以及时获得电梯的故障信息，谢利于维修人员迅速赶赴故障现 场，及时排除故障。 2 8 第赢章电糖故跨诊断系统f p n 糗塑瀚建立 藜五耄电耱故障诊蘩系绫鞭n 模逛酶楚悫 s 1f p n 模型的建立方法 由模糊p e t r i 网建立的知识模越是基于模糊p 靠n i 网煦电梯故障诊断慧缆的核心 鼯关键，溪| l 迦我们苔悫介绍建立教瘴诊鞭躲识斡摸糨p e t r i 网模型鹃方法。 基于模襁p e t r i 瓣豹魄撵藏簿诊蘸主要是裁j 幂模糕p e t r i 器睡为电搽敬烽诊龋数 歙识表示方法帮攘理策臻，固越婺建立模襁p e t r i 瓣模型的翡握条转愚簸取专家簸 谈。为了获得充分而实用的电梯故障诊断的专家知识和经验，我们查阅了国内外大 爨的相关爨料，并与电梯专家进行座谈，获得了大墩专家知识，取得了比较满意的 效粱。 在获褥了蠲兴兹专家懿识趣然避主，褥专家觳浚_ | 冀模翻产生式痰瓣魏形式裘 示，瑟；i f 程撼t h e n 故障 g 脚) ，箕孛 l 虽穗液攥刘鼹耋薅壤，牡翦麓主要慕 根据电梯专窳的经验确定的。 按鼹2 2 繁孛夯绍鑫奄方法，将模穰产黧筑蕊燹| l 转纯受横襁p e t r i 瓣，纛立裙应辩 识规则的横猢p e t r i 网模裂。在确模糊p e t r i 网表泳模糊产生式规则时，按照表2 - 1 缭瑶夔对陵关系，耀翦覆蘩襞裘产生式燕粼瓣絮谈绥稔，簿掰袭示愈瑟，翔暴命题 玲囊，程簿掰孛麓示为撼赣，抵辩溺覆表溱套菇渤爨翡稳发；变撩麓斑予髋鲻，与 变迁援关凝怒黉蕊度鼗表y 耱露羧避黪嚣德疫；余怒每缓壤藏裂之耀耱戮袈联系鼹 库所和变迁之间的有向弧寝示。 综土涨逑，摸糊p e t r i 嬲麴期识摸型豹建立主要分受三步： 1 ) 获取专家毅谈； 褥专裳翅浚虢模鞭产雯式魏粼煞髫式裘恭； 3 ) 将模糊产生式舰强4 转偬为模辆p e t r i 网模型， 5 。2 基予f p n 的毫襟故障诊断知识横整的蘸或 经过与壤撵专家熬交潺秽囊趣丈量逮掇手爨，我雾j 褥黩猱嚣主溪毅辫分毙手静 类鳖，努裁怒癌稳竣簿、遥毒亍枣酸漳、等建兹漳、门赦簿、嫱号系线竣簿、遥添敌 艨、交频嚣竣障、宅滚艘簿、熬曦嚣敖蹲、参鼗设蟹敬蹲。缀拯s ，l 繁穷缨豹方法 把电梯故障知识的产生式娥则转化为f p n 模型。下蕊给出我们建立的鼹体模型和 模型中各个艨历代表的含义。 s 。2 ，l 赢渤故薄鳆f p n 模戮 襄动蔽陲莹瑟篷菇在魄赣菇潞瓣姹菝容器发熊戆靛藩。癌费蔽跨瓣羚骥鼹溪 型如图5 - t 所示，戴中各个库所代淡的含义觅表5 - - 。 第五章电梯故障诊断系统f p n 模型的建立 p ip t p 1 p t p sp 6p 1p p 9 图5 1 扁动敞障p e l c r i 网模型 f p n t = 溉式鼗五馥石往，露 其中， 户 p l ，p 2 ，p 3 ，p 4 ，p 5 ，p 6 ，p 7 ，胁，p 9 ，p 1 0 ，i l ，p 1 2 ， z 。 f l ，2 ，岛，f 4 ，t 5 ，t 6 ，t 7 ，气，t 9 ，t i o ，t 1 1 ) ， z 净 4 ，d 2 ，如，或，或，或，或，。，d “，最： ， f 【= 戥，筵2 ) - 罗：，屯) = ；毛，瑾产p 4 ，嚣屯) _ p s ，气净p 6 ，产p ，如) 。s ， 联9 ) ：p 9 ，z ( t i o ) 。p 】o i ( t 1 1 ) = p ” 0 ( ) 。一p 0 ( t 2 ) = a o ，0 ( t 3 ) - - p i 。，o ( t d = p d ( 如户p 1 0 ，d ( t 6 ) 。p 州t ，) 2 p o ( t 8 ) = p o ( t 9 ) = p j l ，0 ( t i o ) ；p m0 ( 2 p j 2 ， ，n 【o ，l3 。是从变迁到o 和1 之间的实数的映射， 程：尹一【o ，l l ，莛获疼蘑裂0 秘l 之润翡实数戆获鬈， 露：p o o ，是献库所列命题之溺既映射。 上式中，d l , d 2 ，d ，以，d 5 ，d 6 ，d 7 ，如，d 。，d l o ，d i i d 1 2 分别为相应的库所对应的命 题。 表5 1启动故障p e t r i 网模型中各艨所灼含义 疼掰黪掰l 弋表魏螽题豹含义 a 簿辘松动或接头松动，使窀搽运行隆努瓣大甚至导魏无法通遗 p 2 电动机故障或超载 j 口3 安全开关未复位 p 4 厅、轿门关闭未到位，其联锁开关未接通溅其触头损坏 p s 蜜金锯联镁秀关动终斌来复毽 尹6 并邋底境内速度控铡嚣张紧装置安全嚣关谖动 睾 p 7 热继电器动作后来复彼 p s 电源电压过低或断相 3 0 豢 p 一) 父 瑟蓄蒸 一汴卜，琴 第五臻奄梯敏漳诊颤系统f p n 模型韵建立 热 瑟凄器燕瓣亲松帮 p i o电梯不能正常寤渤缄离动困难 p l 选层登记且电梯荚门后不能启动运行 ip ， 扁动故障 5 2 2 遮褥孛故障瓣f p n 摸鍪 运行中敞障主要是指电梯投避行过程中比较容国发生的故障事传，遮行中故障 的p e t r i 网模型如图5 - 2 p f i 示，熊中各个库所的含义脱液5 - 2 。 f p n 2 = 只羹热五g 五瓠多； 羹孛， f k 张，热，p 3 ，p 4 ，p s ，藏，p ，p 8 ，热，p m ，p t 。筑2 。热，效 ，最，鼹，p c t ，裁g ，段9 ，芦， 岛l ，p n ，p 0 3 ，p m ，p 2 5 ，p z 6 ，p n ，护2 8 ，卸，p ”岛l ，功2 ，热3 ) ， 2 ，2 ，t 3 ，t 4 ，如，k ，t 7 ，如，岛，t l o ，t 1 1 ，t 1 2 ，t 1 3 ，t 1 4 ，t i $ ，t ，t j 7 ，t 1 8 ，9 ，t 2 。，2 i ，t 蝴，t 2 ，t 2 4 ，屯5 ， 屯6 ，z 2 7 ，屯$ ，k ， ，岛， ， d 2 ，磊，磊，磊，磊，磊，d r ，磊；，缸建；，或，鸸，最，建；，磙，最。，或。，t ，羲；， 蟊，南，屯，勤，d * ，磊，蟊，奴，氐，蟊，或：，鑫) ， 厦矗净p ，艇屯声p 2 ，屯) 一，理，4 p p 4 ，曩如声p g ，联f 6 ) = p 6 ，厦岛) = 一，。“气) 竺，b ， “t 9 ) _ p 9 ，媸t m ) 兰，l o ，( t u ) 瑞p n ，h t l 2 ) = p 1 2 ，( t 1 ) 辫p 1 3 ，h t l 4 ) = p 1 4 ，州t 1 5 ) = p j 5 ， 曩2 6 ) 4 p 1 6 ，烈f 1 7 ) 2 p 】7 ，取8 ) “热# ， 9 ) _ p 1 9 ，曩如o ) w f 2 。，其毛1 ) ；。如l ，技屯2 ) = 韪2 ， 莲岛笋p 抛l ( t 2 - 净豫，莲氛净黜，曩= 瓠，覆1 2 ，净绺，嚣笋豫，笋鲰， 莲笋热。，曩净是；，踅净热2