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中图分类号:TG156.99 文献标识码:TG 文章编号:1009-914X(2012)26- 0626 -01
引言:
电梯系统是复杂的机电一体化设备。电梯作为载人工具这一特征要求其能够可靠运行,并且一旦发生故障,能够快速诊断、维修并恢复正常运行。但电梯故障的发生,给物业管理和电梯维修都带来问题。电梯发生故障后,物业部门不能及时得知,或者电梯长期关人,使用户承受着巨大的身心压力,或出现故障后,维修人员缺乏经验,无法得知故障原因,耽误用户的正常使用。电梯故障诊断就是在电梯不拆卸的情况下,根据有限的信息,鉴别电梯运行的技术状态,确定故障的部位和性质,寻求故障的起因及找出相应的对策。目的是实现诊断、维修的快速性和服务的可管理。
1.系统结构及优点
1.1系统结构
电梯远程维修服务管理系统在拓扑结构中分为2层,分别为服务器层(Server)和浏览器层(Browser)。服务器层为主体部分,具有固定IP地址。浏览器层使用IE等浏览器通过Internet遠程访问服务器,请求功能服务。系统类似一个服务网站,任何可以登陆网络的地方都能够申请使用系统提供的故障诊断和维修服务等功能。
电梯远程维修服务管理系统的物理搭建与电梯远程监视管理系统的物理结构相结合。维修服务管理系统的服务器层放置于电梯监视系统的维修中心层,将整个网站移植到维修中心的计算机上,使得维修中心的计算机既能够远程监视电梯运行状况,又能够提供维修服务管理等功能;维修服务管理系统的浏览器层放置于远程监视系统的服务器层,工作人员通过电梯远程监视系统的服务器层计算机的浏览器向上访问维修中心层的维修服务管理系统网站主页。
1.2系统结构的优点
电梯远程维修服务管理系统采用B/S结构,构架于Internet环境中,并与电梯远程监视系统在物理结构上相结合,可从许多方面改善故障诊断、维修服务的性能和有利于增强系统的功能。表现如下:
(1)提高诊断智能。维修服务管理系统与远程监视系统的结合可以有机会获取大量的现场故障样本,因而其学习机会大大增加,诊断的知识库可以迅速扩大。
(2)可实现多诊断系统远程协调诊断,从根本上提高系统的整体诊断能力。可以多个Browser端同时访问Server端,Server端根据各个Browser端不同的输入信息,返回不同的诊断结果。
(3)大范围共享诊断资源,形成丰富的诊断数据库和诊断知识库。
(4)可改变传统的现场维护,实现远程的连续维护支持。
(5)开放式结构也有利于用户功能的扩展,只要在对应Server端加入对应的账户和密码,便可方便地加入新用户。
(6)系统的开发过程与应用环境相分离,并且开发完善过程可与应用程序相对独立地异步进行,便于系统的管理与升级。系统的所有改变均在Server端发生,对于Browser端,不需要改动,系统升级方便。
2.故障诊断子系统的设计
故障诊断模块是系统整体的核心部分。由于神经网络是自适应的和可以被训练的,有自修改能力,同时有对信息并行处理及并行推理的能力,在原理上比传统方法迅速,并且具有高度非线性、模拟并行性、高度容错性、鲁棒性、自联想自学习和自适应等特点。所以系统的故障诊断模块采用神经网络的B(PBack Propagation)模型进行电梯的故障诊断,采用GCAQBP(Globally Convergent AdaptiveQuick Back Propagation)算法作为神经网络中的权值的训练算法。故障诊断子系统包括4部分:专家录入和训练程序、GCAQBP的DLL训练算法、神经网络正向推理的C O M组件和远程故障诊断主页。采用S Q LServer7.0数据库管理系统,包括2个数据库:神经网络数据库和故障诊断数据库。其中,专家录入和训练程序作为子系统与专家交互的接口,接受专家的经验并将训练结果可视化;GCAQBP训练算法用DLL封装,接受专家的经验数据,训练神经网络各层权值;神经网络数据库管理神经网络故障诊断的训练样本和权值结果。包含3个表,分别为Specimen、W1和W2。Specimen存放专家录入的故障专家经验,W1存放神经网络输入层到隐层的训练权值,W2存放神经网络隐层到输出层的训练权值。故障诊断数据库管理使用故障诊断主页的用户的信息及相关纪录。
3.系统的实现
3.1故障诊断模块
神经网络故障诊断模块的主要功能是在线诊断电梯故障,为维修人员提供建议。在模块的4部分中,故障诊断主页作为人机接口,提供故障现象的多种选项,神经网络COM组件将神经网络推理算法用COM组件封装。如果电梯发生故障,维修人员在电梯故障事件网页选择电梯发生故障时发生的现象,系统通过调用神经网络正向推理COM组件,返回对应电梯可能出错的部位,并同时返回对应的出错概率。故障诊断模块选用20个常见的电梯故障原因,并且将电梯的故障现象信息分为3类,分别为门故障、运行故障和变频器故障。用户可以根据电梯发生故障类型的不同选择相应的故障信息,将故障信息提交后,用户可以获得电梯运行部位出错的原因以及该部位出错的概率。
3.2专家在线咨询模块
专家在线咨询模块主要功能是提供维修人员与专家在线交流的环境。如果维修人员对故障自动诊断的结果不很满意,可以直接进入聊天室和专家进行实时交流,利用专家经验及时解决诊断问题。
4.结束语
将BP神经网络应用于电梯故障诊断维修服务系统,具有学习效率高、推理能力强的优点。将其做成正向推理的COM组件,便于算法的升级和维护,并采用B/S结构,使得所有的更改操作都在服务器一方,便于对整个系统的升级和维护。电梯远程维修服务系统不仅功能丰富、开放性好,而且操作使用非常简便,已经在实际中进行了应用,并已取得了很好的反响。
引言:
电梯系统是复杂的机电一体化设备。电梯作为载人工具这一特征要求其能够可靠运行,并且一旦发生故障,能够快速诊断、维修并恢复正常运行。但电梯故障的发生,给物业管理和电梯维修都带来问题。电梯发生故障后,物业部门不能及时得知,或者电梯长期关人,使用户承受着巨大的身心压力,或出现故障后,维修人员缺乏经验,无法得知故障原因,耽误用户的正常使用。电梯故障诊断就是在电梯不拆卸的情况下,根据有限的信息,鉴别电梯运行的技术状态,确定故障的部位和性质,寻求故障的起因及找出相应的对策。目的是实现诊断、维修的快速性和服务的可管理。
1.系统结构及优点
1.1系统结构
电梯远程维修服务管理系统在拓扑结构中分为2层,分别为服务器层(Server)和浏览器层(Browser)。服务器层为主体部分,具有固定IP地址。浏览器层使用IE等浏览器通过Internet遠程访问服务器,请求功能服务。系统类似一个服务网站,任何可以登陆网络的地方都能够申请使用系统提供的故障诊断和维修服务等功能。
电梯远程维修服务管理系统的物理搭建与电梯远程监视管理系统的物理结构相结合。维修服务管理系统的服务器层放置于电梯监视系统的维修中心层,将整个网站移植到维修中心的计算机上,使得维修中心的计算机既能够远程监视电梯运行状况,又能够提供维修服务管理等功能;维修服务管理系统的浏览器层放置于远程监视系统的服务器层,工作人员通过电梯远程监视系统的服务器层计算机的浏览器向上访问维修中心层的维修服务管理系统网站主页。
1.2系统结构的优点
电梯远程维修服务管理系统采用B/S结构,构架于Internet环境中,并与电梯远程监视系统在物理结构上相结合,可从许多方面改善故障诊断、维修服务的性能和有利于增强系统的功能。表现如下:
(1)提高诊断智能。维修服务管理系统与远程监视系统的结合可以有机会获取大量的现场故障样本,因而其学习机会大大增加,诊断的知识库可以迅速扩大。
(2)可实现多诊断系统远程协调诊断,从根本上提高系统的整体诊断能力。可以多个Browser端同时访问Server端,Server端根据各个Browser端不同的输入信息,返回不同的诊断结果。
(3)大范围共享诊断资源,形成丰富的诊断数据库和诊断知识库。
(4)可改变传统的现场维护,实现远程的连续维护支持。
(5)开放式结构也有利于用户功能的扩展,只要在对应Server端加入对应的账户和密码,便可方便地加入新用户。
(6)系统的开发过程与应用环境相分离,并且开发完善过程可与应用程序相对独立地异步进行,便于系统的管理与升级。系统的所有改变均在Server端发生,对于Browser端,不需要改动,系统升级方便。
2.故障诊断子系统的设计
故障诊断模块是系统整体的核心部分。由于神经网络是自适应的和可以被训练的,有自修改能力,同时有对信息并行处理及并行推理的能力,在原理上比传统方法迅速,并且具有高度非线性、模拟并行性、高度容错性、鲁棒性、自联想自学习和自适应等特点。所以系统的故障诊断模块采用神经网络的B(PBack Propagation)模型进行电梯的故障诊断,采用GCAQBP(Globally Convergent AdaptiveQuick Back Propagation)算法作为神经网络中的权值的训练算法。故障诊断子系统包括4部分:专家录入和训练程序、GCAQBP的DLL训练算法、神经网络正向推理的C O M组件和远程故障诊断主页。采用S Q LServer7.0数据库管理系统,包括2个数据库:神经网络数据库和故障诊断数据库。其中,专家录入和训练程序作为子系统与专家交互的接口,接受专家的经验并将训练结果可视化;GCAQBP训练算法用DLL封装,接受专家的经验数据,训练神经网络各层权值;神经网络数据库管理神经网络故障诊断的训练样本和权值结果。包含3个表,分别为Specimen、W1和W2。Specimen存放专家录入的故障专家经验,W1存放神经网络输入层到隐层的训练权值,W2存放神经网络隐层到输出层的训练权值。故障诊断数据库管理使用故障诊断主页的用户的信息及相关纪录。
3.系统的实现
3.1故障诊断模块
神经网络故障诊断模块的主要功能是在线诊断电梯故障,为维修人员提供建议。在模块的4部分中,故障诊断主页作为人机接口,提供故障现象的多种选项,神经网络COM组件将神经网络推理算法用COM组件封装。如果电梯发生故障,维修人员在电梯故障事件网页选择电梯发生故障时发生的现象,系统通过调用神经网络正向推理COM组件,返回对应电梯可能出错的部位,并同时返回对应的出错概率。故障诊断模块选用20个常见的电梯故障原因,并且将电梯的故障现象信息分为3类,分别为门故障、运行故障和变频器故障。用户可以根据电梯发生故障类型的不同选择相应的故障信息,将故障信息提交后,用户可以获得电梯运行部位出错的原因以及该部位出错的概率。
3.2专家在线咨询模块
专家在线咨询模块主要功能是提供维修人员与专家在线交流的环境。如果维修人员对故障自动诊断的结果不很满意,可以直接进入聊天室和专家进行实时交流,利用专家经验及时解决诊断问题。
4.结束语
将BP神经网络应用于电梯故障诊断维修服务系统,具有学习效率高、推理能力强的优点。将其做成正向推理的COM组件,便于算法的升级和维护,并采用B/S结构,使得所有的更改操作都在服务器一方,便于对整个系统的升级和维护。电梯远程维修服务系统不仅功能丰富、开放性好,而且操作使用非常简便,已经在实际中进行了应用,并已取得了很好的反响。