智能技術(shù)在電梯控制系統中的應用論文
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摘要：
闡述智能技術(shù)在電梯控制系統中的應用，包括智能化控制和智能化電網(wǎng)能夠優(yōu)化電梯的系統配置，提高故障診斷質(zhì)量，增強線(xiàn)路處理的效率。
關(guān)鍵詞:
智能技術(shù);系統配置;故障診斷;
引言：
電梯控制系統是電梯運載的有機組成部分，能夠切實(shí)保障電梯得到平穩、安全、有效的運行。我國傳統的控制系統主要是通過(guò)繼電器對電梯進(jìn)行控制的。雖然能夠實(shí)現較為簡(jiǎn)單的邏輯功能，然而卻存在諸多的問(wèn)題和弊端。而在電梯智能化發(fā)展的背景下，智能技術(shù)能夠充分地融入控制系統中，使電梯的安全系數得到有效提升。
1、電梯的基本結構與運行原理
電梯是種垂直運送貨物和人的輸送設備，根據運行速度可分為低速電梯、快速電梯、高速電梯等三種。主要有層站部分、轎廂部分、底坑部分、井道部分、機房部分等部分組成。其操作系統具體包括拽引系統、導向系統、轎廂系統、門(mén)系統、平衡系統、拖動(dòng)系統、控制系統、保護系統等部分。其中控制系統的基本功能是實(shí)時(shí)控制和操縱電梯運行，通常由選層器、平層裝置、控制屏、顯示裝置、操縱裝置等裝置構成。在電梯運行的過(guò)程中，需要乘客通過(guò)按鈕發(fā)送指令信號，并由控制系統為乘客呼叫電梯。當電梯處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，各層轎門(mén)和廳門(mén)會(huì )處于閉合狀態(tài)，電梯轎廂內的關(guān)閉按鈕要想實(shí)現關(guān)門(mén)任務(wù)，就需要電梯控制系統通過(guò)向減速控制裝置和加速控制裝置分別輸入信號，從而使電梯根據實(shí)際情況，處理關(guān)門(mén)任務(wù)。而在電梯到達指定樓層后，電梯會(huì )根據電梯內的重量變化，確定乘客是否離開(kāi)電梯，隨后調整電梯門(mén)閉合時(shí)間，再執行呼梯者所發(fā)出的質(zhì)量。其所涉及的應用技術(shù)主要包括指紋識別、眼球識別、安全控制、安全保護、數字監控、報警裝置等技術(shù)。
2、電梯控制系統中智能技術(shù)的類(lèi)別
智能化電網(wǎng)。電梯控制系統電網(wǎng)具體包括功率分配、電器配置、系統設計等內容，如果電力系統出現問(wèn)題，譬如缺乏反饋機制，將導致電梯難以實(shí)現安全運行的目的，嚴重者甚至會(huì )影響到乘客的生命安全。我國電梯工程已經(jīng)應用了多種的信息化、智能化技術(shù)。如遺傳算法、模糊算法及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )法等。其中模糊算法主要以模糊數學(xué)為抓手，借助隸屬度、模糊集等方程構建電梯控制系統平臺的模糊系統。而自適應算法能夠通過(guò)分析電梯控制系統中的空間狀態(tài)或狀態(tài)空間，自適應電梯內的某種特征，使該特征可以在電梯運行中出現特定的變化。通常來(lái)講，將模糊算法與自適應算法相結合，可以形成模糊自適應算法。而遺傳算法可以模仿生態(tài)空間中的群體變異、競爭的關(guān)系，通過(guò)差分進(jìn)化的方式，降低自身的復雜性，使數據收集、挖掘及整理過(guò)程更加智能。最后是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )能夠通過(guò)模擬人類(lèi)神經(jīng)元的方式，構建多層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )系統，使數據分析過(guò)程更加靈活、智能。在電梯故障排查中，可通過(guò)輸入故障數據的方式，使控制系統能夠快速地分析故障的類(lèi)型，提高電梯的穩定性。
智能化控制。智能化控制是電梯控制系統中智能技術(shù)的第二大類(lèi)型。主要包括“處理單元”與“系統應用”兩大組成內容。首先是處理單元。處理單元主要指智能算法硬件化，即“片上系統”。在智能算法應用的過(guò)程中，程序需要占據CPU大量的內存，且運行時(shí)間較長(cháng)，如果將算法進(jìn)行“硬件化”，將會(huì )提高CPU的利用率，優(yōu)化系統運行速度和時(shí)間，也能在某種程度上，降低系統功耗，提高系統運作的實(shí)效性和有效性�，F階段，我國應用在電梯控制系統中的智能化單元主要有硬件單元和軟件單元兩種，其中軟件單元主要指固定流程、算法軟件的程序包，需要技術(shù)人員設置訪(fǎng)問(wèn)接口，以便于開(kāi)發(fā)者進(jìn)行相應的調用。而在軟件單元的層面上，軟件單元需要技術(shù)人員設置相應的電器接口，如總線(xiàn)接口、電源接口等。但根據相關(guān)研究發(fā)現，智能化單元的應用程度相對較低，需要我國相關(guān)學(xué)者及專(zhuān)家提高對此方面的重視。其次是操作系統。操作系統能夠為電梯處理器或CPU“并行處理”各類(lèi)任務(wù)奠定基礎，可以使PC指針與處理器在各類(lèi)任務(wù)中進(jìn)行“自由切換”。通常來(lái)講應用在工業(yè)領(lǐng)域的操作系統主要有Linux、Windows、Frertos、Ucos等系統，但Linux與Windows較為龐大，難以應用在電梯操作系統中，但Ucos、Frertos等系統程序簡(jiǎn)潔、體積較小可以嵌入在單片機與處理器中，提升電梯控制系統的智能化水平�，F階段，我國電梯控制系統還主要以邏輯控制型電梯為主，部分電梯系統能夠集成簡(jiǎn)單的計算機操作系統，譬如ucos系統。電梯控制系統在搭載控制系統后，能夠幫助開(kāi)發(fā)者提升人機交互的便捷性、任務(wù)處理的實(shí)效性。而在未來(lái)科技快速發(fā)展的背景下，更多地操作系統將被廣泛應用在電梯控制系統中
3、智能技術(shù)在電梯控制系統中的應用
在綜合探究電梯控制系統中智能技術(shù)的類(lèi)型后，我們能夠初步地了解智能技術(shù)的應用方向和應用途徑。譬如智能化電網(wǎng)是以電力系統智能化為抓手，融入故障診斷系統、電力優(yōu)化系統、故障自適應性等內容，可以切實(shí)減少電梯故障的發(fā)生概率。而智能化控制主要從控制單元與操控系統等角度出發(fā)，提高電梯控制系統的智能化水平。然而在智能技術(shù)的具體應用中，我們需要從以下角度出發(fā)。
節能環(huán)保技術(shù)。
�。�1）小機房電梯。由于小機房井道與面積截面相同，通常為傳統機房的一半。能夠憑借永磁同步拽引機、驅動(dòng)控制技術(shù)，降低機房的建筑面積。
�。�2）在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、模糊邏輯、專(zhuān)家系統等智能技術(shù)的支持下，電梯控制系統能夠通過(guò)控制輸出功率的大小，減小電梯運行的時(shí)間，降低能源消耗的程度。
�。�3）在變壓驅動(dòng)控制與同步曳引機的支持下，電梯轎廂風(fēng)扇、電燈能夠獲得自動(dòng)停止、熄滅的功能，可以切實(shí)減少電梯運行所耗費的電能。譬如在操縱箱、電梯層站難以為乘客提供相關(guān)服務(wù)的時(shí)候，內部的電燈會(huì )自動(dòng)熄滅。
�。�4）在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的支持下，電梯能夠根據電梯運行時(shí)間、荷載重量及乘客數量，自動(dòng)調整運行功率，即在大荷載或電梯乘坐高峰期，電梯會(huì )自動(dòng)提高輸出功率，盡量滿(mǎn)足乘客的乘梯需求，而當荷載量小時(shí)，電梯則會(huì )降低運行速度和輸出功率。
數字電梯技術(shù)。在現代科技快速發(fā)展的過(guò)程中，電梯控制系統能夠將傳統的數字電路發(fā)展為模擬電路，通過(guò)軟件驅動(dòng)代替硬件驅動(dòng)的方式，優(yōu)化電梯的運行過(guò)程，滿(mǎn)足乘客乘坐電梯的基本需求。
�。�1）數字化電梯技術(shù)在應用過(guò)程中，需要實(shí)現多媒體數據傳播的功能，能夠將模擬信號轉變?yōu)閿底中盘�，提升電梯運行中網(wǎng)絡(luò )數據、電信數據傳播的質(zhì)量。
�。�2）研發(fā)人員需要利用數字電梯技術(shù)整合各類(lèi)電梯技術(shù)，使電梯控制系統在聯(lián)網(wǎng)的前提下，豐富電梯固有的功能體系。譬如用戶(hù)人臉識別功能、安全控制功能、數字監控功能、遠程報警功能等。
�。�3）研發(fā)人員還應利用數字電梯技術(shù)實(shí)現各類(lèi)智能服務(wù)功能。如語(yǔ)音導航、乘客引導、智能宣傳等。其中智能宣傳主要指通過(guò)人臉識別的方式，宣傳針對性較強的商業(yè)推廣信息。
模糊控制技術(shù)。模糊控制技術(shù)能夠在智能化電網(wǎng)中發(fā)揮出難以替代的功能和作用，可以提高電梯運行的安全系數，提高故障檢測的實(shí)效性。而在電梯運行的過(guò)程中，模糊控制技術(shù)還能發(fā)揮出突出的優(yōu)勢和作用。通常來(lái)講電梯在運行的過(guò)程中擁有不確定性和復雜性的特征，通常會(huì )出現各類(lèi)突發(fā)狀況和問(wèn)題。為切實(shí)提升電梯整體的穩定性，研發(fā)人員需要通過(guò)模糊控制技術(shù)的“自主學(xué)習”，來(lái)提升電梯運行的基本性能。使電梯能夠規避各類(lèi)干擾因素，提高垂直運行的質(zhì)量。在具體的應用過(guò)程中，研發(fā)人員還需要使電梯控制系統擁有信息收集、數據分析、智能處理等功能。即通過(guò)收集電梯在運行過(guò)程中所產(chǎn)生的各類(lèi)數據，明確問(wèn)題類(lèi)型及運行調整方向。此外，電梯控制系統還需要將各類(lèi)智能調節、自動(dòng)調節技術(shù)融入其中，如緩沖、限速及緊急制動(dòng)等技術(shù)。
4、結語(yǔ)
將智能技術(shù)充分應用在電梯控制系統中，能夠切實(shí)提升電梯運行的智能化水平，增強電梯運行的安全性與舒適性。然而在智能技術(shù)應用的過(guò)程中，我們需要從電梯控制系統中的智能技術(shù)類(lèi)型出發(fā)，對其進(jìn)行整體地了解，隨后從電梯使用，運行的層面，探究智能技術(shù)的應用方向和方法，才能切實(shí)發(fā)揮智能技術(shù)在電梯控制系統中的應用價(jià)值。
參考文獻
[1]李東，王偉，邵誠電梯群控智能系統與智能控制技術(shù)[J].控制與決策,2001(05):513-517.
[2]韓宇.多聯(lián)機型曳引機驅動(dòng)與控制器的硬件設計與實(shí)現[D].江蘇,南京理I大學(xué),2019.
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