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[摘 要]故障监测系统通过对电梯各个系统电气运行状态数据的采集、判断及处理，对电梯故障进行分类分级，再传输给中央监控计算机对故障进行处理。介绍了电梯电气控制系统故障诊断和维修需求，分析电梯电气故障监测系统框架;探讨了故障诊断和维修在电梯电气控制系统中的应用;讨论的电梯故障诊断中的常见问题及处理策略。旨在为电梯电气控制系统故障处理提供一些参考。
[关键词]故障诊断;维修;电梯电气控制系统
[中图分类号]TU857 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）05–0–02
Application of Fault Diagnosis and Maintenance in Elevator Electric Control System
Xie Yu-jing
[Abstract]The fault monitoring system classifies and classifies elevator faults by collecting， judging and processing the electrical operating status data of each system of the elevator， and then transmits it to the central monitoring computer to process the fault. Introduces the fault diagnosis and maintenance requirements of elevator electrical control system， analyzes the framework of elevator electrical fault monitoring system; discusses the application of fault diagnosis and maintenance in elevator electrical control system; discusses common problems and processing strategies in elevator fault diagnosis. It is intended to provide some references for the troubleshooting of the elevator electrical control system.
[Keywords]fault diagnosis; maintenance; elevator electrical control system
电梯故障始终是人们乘坐电梯过程中最大的担忧。因电梯电气系统中各部分结构的关联性极强，任何一部分电气线路的故障都可能成为潜在的电梯事故安全隐患。因此，电梯的故障诊断和维修贯穿于电梯整个运营周期之内。因电梯电气系统结构的复杂性，维修处理的难度极高。不仅非常考验维修人员技术，故障排查和维修工作还存在一定的风险。研究基于故障监测的故障诊断与维修对提高电梯电气系统维修效率和维修安全有着重要的意义。
1 基于电梯电气故障监测的电梯电气控制系统
1.1 电梯电气控制系统故障监测需求
电梯常见的故障分为机械故障和电气故障两类。在所有的电梯故障统计中，电气故障高达80%～85%，而机械故障仅占10%～15%。这也说明电梯电气系统安全的重要性。常见的电梯故障包括电梯门开关异常、反复开关、蹲底、超速、停梯非平层等。这些故障大多与电气回路异常、线路短路或断路等问题有关。因电梯电气系统线路复杂，单靠人员排除效率较低，且精准性受人员故障诊断技术及经验的影响较大。如果将电梯各部分结构的运行状态通过安装传感器等监测系统进行监控，再采用联控方式将各部分传感器进行关联控制，构建电梯电气监控系统，再将电梯电气监控系统接入本地端的控制器，就可以实现对电梯电气运行状态节点的监测及系统控制，在全面监控的基础上组织故障分析和诊断，来确定电梯电气系统故障，为电梯电气系统的维修提供指导。从这个角度而言，电梯电气系统的运行状态监控需求较大。
1.2 电梯电气监测系统框架
基于电气故障监测系统的电梯电气系統本地端的控制器内置无线通信模块，可通过物联网将电梯监测系统与中央监控计算机进行关联，实现中央监控计算机对电梯电气监测数据的一体化管理。其电气监测系统框架如图1所示，系统设计为三层。最底层为故障状态信息采集层，中层为数据处理层，上层为中央监控计算机管理层。故障状态信息采集层安装在电梯各个结构关键点的智能传感器组成，用于采集电梯运行状态信息，并上传给数据处理层。数据处理层根据最底层电梯运行状态监测信息对电梯电气故障做分类分级处理，并将故障信息以无线传送模块传递给中央监控计算机，对故障统一处理。
2 故障诊断和维修技术在电梯电气控制系统中的应用
2.1 故障诊断技术
2.1.1 万能表诊断
万能表诊断是一种通过测定电梯电气控制系统回路电压及阻值进行故障诊断的方法。当万能表测试部位存在电气故障时，万能表就会显示电阻异常。在应用万能表检测电气控制系统故障时，应严格执行电梯电气控制系统检测的标准。
2.1.2 运行程序诊断
运行程序诊断指采用能够与电梯电气控制系统微型计算机相连的单片机或PLC程序控制器进行电梯电气控制系统运行状态检测的方法。运行程序诊断主要针对的是电梯运行状态下各部分机构及各运行环节下的电气控制系统异常。检测数据可作为电梯人员停机检修的参考。
2.1.3 故障码诊断 应用电梯故障监测系统对其电气控制系统进行全面监测和故障诊断时，可采用中央监控计算机现实的故障码对电气控制系统的故障进行分析处理，对电气控制系统故障进行分类分级处理。故障码还可以用于分析电梯电气控制系统的故障原因，使复杂的电梯电气控制系统故障诊断变得简单，同时也使电气控制系统故障维修工作变得清晰。
2.2 故障维修技术
2.2.1 元件故障
电气元件故障多发生在老旧电梯中。因使用时间较长，电气元件发生磨损或绝缘能力降低，易引起相对的系统回路控制失效。用万能表对电梯故障监测系统现实的故障区域或电力构件做电阻测试，并对存在电阻异常的损坏元件或老旧元件，以及电气线路进行更换、维修。
2.2.2 电磁干扰
电磁干扰故障表现为电梯在运行中急速下降或直接停运。故障原因可能是线路安装错误，或检修过程中不小心使高压高频动力线发生接触，导致高频杂波对电气控制系统造成干扰。维修时尽可能采用双绞线工具对高频杂波进行吸收，来预防电磁干扰。
2.2.3 其他故障
连锁回路、电气回路执行故障也是电梯电气控制系统中较为常见的故障。针对这类故障，应通过故障监测系统做好故障分析，并对连锁回路、电气回路执行故障全面分析及诊断，对连锁回路和电气回路的短路、断路、短接等问题进行处理。
2.3 电梯电气控制系统全面检修
电梯电气控制系统的全面检修是建立在电梯电气监控系统基础之上的。通过综合分析电梯电气监测系统的数据诊断，分析电气控制系统各部分结构的运行状态是否存在异常。根据监测系统显示的电气控制系统数据异常分析故障类型和故障级别。确定好故障类型及级别后再去现场做停机故障的诊断与排查。由于系统全面诊断时已经确定了故障范围和故障的重点，再进行人员故障排查和维修处理时就更易锁定故障，并对老旧的电气元件及线路进行更换和维修。系统全面诊断法除可以提高故障诊断效率外，还可以对潜在的电气系统危险因素进行分析，预测没有发生但可能发生故障的电气元件及线路，并对其做维护处理，从而起到预防电气控制系统潜在故障发生的作用。
3 电梯故障诊断中的常见问题及处理策略
3.1 電梯故障诊断中的问题
电梯故障诊断中最常见的问题是电气故障遗漏、潜在问题无法及时发现及诊断排查效率低的问题。由于大部分电梯故障的运维检修是在电梯停运状态下开展的，无法全面地分析出电梯在运行状态下各部分电气元件及线路的故障问题。如停梯非平层的问题。此外，电梯电气故障还可能受电梯运行状态下电磁干扰等因素的影响，导致停机检查时无法发现一部分电气控制系统故障。
3.2 提高电梯故障诊断安全性的策略
根据电梯电气控制系统诊断维修的问题，建议对电气控制系统故障采用系统监测和线下停机维修两步走的方式。电梯电气控制系统的故障主要发生在继电器、接触器及电气线路短路问题上。对于发生电气故障较高的电气元件及电梯运行结构安装智能传感器，并构建电梯电气故障监测系统，用于实时监测电梯电气控制系统的运行状态。技术人员可以利用本地端电梯电气控制系统的中央监控计算机对维修管理区域内的电梯电气问题进行管理及分析。在诊断和维修电梯电气控制系统故障时，先确定故障发生的原因及类型，通过分析监测数据确定故障的大致区域，然后再组织人员进行停机诊断。对电梯电气控制系统应做好详细的电气故障诊断记录，并结合中央监控计算机故障诊断和人员排查的结果，全面分析电梯电气故障。此外，还可以通过电梯电气故障监测系统监测的结果对电梯电气控制系统进行主动维护，及时更换老旧电气元件、线路等，来确保各部分电气结构运行的安全，来主动的预防电梯电气故障的发生。通过主动预防和精准的电气故障诊断，不仅可以提高电梯电气控制系统诊断和维修的效率，降低诊断与维修工作中的风险，还能降低电梯电气控制系统诊断和维修的成本，提高电梯运维管理的经济效益。
4 结语
电梯故障诊断和维修工作本是一项具有风险性的工作。为了降低电气故障诊断和维修的风险，同时也提高电梯故障诊断和维修的工作效率及检修精准性，建议构建本地端电梯电气监控系统，对电梯电气控制系统的运行状态进行监控。在此基础上，可以应用万能表诊断、运行程序诊断、故障码诊断技术对电梯电气故障进行诊断和分析，对元件故障、电磁干扰、连锁回路、电气回路等类型的故障进行精准诊断和处理。最后，再结合电梯电气故障监测系统全面监测的信息进行故障全面分析，对故障类型进行甄别处理，以更加快速、高效地完成对电梯电气控制系统故障的全面检修，来保障电梯电气系统的安全可靠运行。
参考文献
[1] 傅国德.故障诊断技术在电梯电气控制系统中的分析[J].清洗世界，2020（11）：112-113.
[2] 卢青.故障诊断和维修在电梯电气控制系统中的分析[J].科技资讯，2018（15）：39-40.
[3] 李顺成.故障诊断和维修在电梯电气控制系统中的分析[J].中国设备工程，2018（5）：103-104.
[4] 冯丽萍，韩达睿.以太网通信技术在工厂电气自动化控制系统中的应用及常见故障诊断[J].中小企业管理与科技，2017（7）：181-182.
[5] 朱悦涵，颜冠辰.PLC在数控机床电气控制系统的故障诊断中的应用[J].机电技术，2012（5）：40-43.
[6] 刘丽，李岩.探究电气控制系统故障分析诊断及维修技巧[J].内燃机与配件，2018（2）：139-140.
[关键词]故障诊断;维修;电梯电气控制系统
[中图分类号]TU857 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）05–0–02
Application of Fault Diagnosis and Maintenance in Elevator Electric Control System
Xie Yu-jing
[Abstract]The fault monitoring system classifies and classifies elevator faults by collecting， judging and processing the electrical operating status data of each system of the elevator， and then transmits it to the central monitoring computer to process the fault. Introduces the fault diagnosis and maintenance requirements of elevator electrical control system， analyzes the framework of elevator electrical fault monitoring system; discusses the application of fault diagnosis and maintenance in elevator electrical control system; discusses common problems and processing strategies in elevator fault diagnosis. It is intended to provide some references for the troubleshooting of the elevator electrical control system.
[Keywords]fault diagnosis; maintenance; elevator electrical control system
电梯故障始终是人们乘坐电梯过程中最大的担忧。因电梯电气系统中各部分结构的关联性极强，任何一部分电气线路的故障都可能成为潜在的电梯事故安全隐患。因此，电梯的故障诊断和维修贯穿于电梯整个运营周期之内。因电梯电气系统结构的复杂性，维修处理的难度极高。不仅非常考验维修人员技术，故障排查和维修工作还存在一定的风险。研究基于故障监测的故障诊断与维修对提高电梯电气系统维修效率和维修安全有着重要的意义。
1 基于电梯电气故障监测的电梯电气控制系统
1.1 电梯电气控制系统故障监测需求
电梯常见的故障分为机械故障和电气故障两类。在所有的电梯故障统计中，电气故障高达80%～85%，而机械故障仅占10%～15%。这也说明电梯电气系统安全的重要性。常见的电梯故障包括电梯门开关异常、反复开关、蹲底、超速、停梯非平层等。这些故障大多与电气回路异常、线路短路或断路等问题有关。因电梯电气系统线路复杂，单靠人员排除效率较低，且精准性受人员故障诊断技术及经验的影响较大。如果将电梯各部分结构的运行状态通过安装传感器等监测系统进行监控，再采用联控方式将各部分传感器进行关联控制，构建电梯电气监控系统，再将电梯电气监控系统接入本地端的控制器，就可以实现对电梯电气运行状态节点的监测及系统控制，在全面监控的基础上组织故障分析和诊断，来确定电梯电气系统故障，为电梯电气系统的维修提供指导。从这个角度而言，电梯电气系统的运行状态监控需求较大。
1.2 电梯电气监测系统框架
基于电气故障监测系统的电梯电气系統本地端的控制器内置无线通信模块，可通过物联网将电梯监测系统与中央监控计算机进行关联，实现中央监控计算机对电梯电气监测数据的一体化管理。其电气监测系统框架如图1所示，系统设计为三层。最底层为故障状态信息采集层，中层为数据处理层，上层为中央监控计算机管理层。故障状态信息采集层安装在电梯各个结构关键点的智能传感器组成，用于采集电梯运行状态信息，并上传给数据处理层。数据处理层根据最底层电梯运行状态监测信息对电梯电气故障做分类分级处理，并将故障信息以无线传送模块传递给中央监控计算机，对故障统一处理。
2 故障诊断和维修技术在电梯电气控制系统中的应用
2.1 故障诊断技术
2.1.1 万能表诊断
万能表诊断是一种通过测定电梯电气控制系统回路电压及阻值进行故障诊断的方法。当万能表测试部位存在电气故障时，万能表就会显示电阻异常。在应用万能表检测电气控制系统故障时，应严格执行电梯电气控制系统检测的标准。
2.1.2 运行程序诊断
运行程序诊断指采用能够与电梯电气控制系统微型计算机相连的单片机或PLC程序控制器进行电梯电气控制系统运行状态检测的方法。运行程序诊断主要针对的是电梯运行状态下各部分机构及各运行环节下的电气控制系统异常。检测数据可作为电梯人员停机检修的参考。
2.1.3 故障码诊断 应用电梯故障监测系统对其电气控制系统进行全面监测和故障诊断时，可采用中央监控计算机现实的故障码对电气控制系统的故障进行分析处理，对电气控制系统故障进行分类分级处理。故障码还可以用于分析电梯电气控制系统的故障原因，使复杂的电梯电气控制系统故障诊断变得简单，同时也使电气控制系统故障维修工作变得清晰。
2.2 故障维修技术
2.2.1 元件故障
电气元件故障多发生在老旧电梯中。因使用时间较长，电气元件发生磨损或绝缘能力降低，易引起相对的系统回路控制失效。用万能表对电梯故障监测系统现实的故障区域或电力构件做电阻测试，并对存在电阻异常的损坏元件或老旧元件，以及电气线路进行更换、维修。
2.2.2 电磁干扰
电磁干扰故障表现为电梯在运行中急速下降或直接停运。故障原因可能是线路安装错误，或检修过程中不小心使高压高频动力线发生接触，导致高频杂波对电气控制系统造成干扰。维修时尽可能采用双绞线工具对高频杂波进行吸收，来预防电磁干扰。
2.2.3 其他故障
连锁回路、电气回路执行故障也是电梯电气控制系统中较为常见的故障。针对这类故障，应通过故障监测系统做好故障分析，并对连锁回路、电气回路执行故障全面分析及诊断，对连锁回路和电气回路的短路、断路、短接等问题进行处理。
2.3 电梯电气控制系统全面检修
电梯电气控制系统的全面检修是建立在电梯电气监控系统基础之上的。通过综合分析电梯电气监测系统的数据诊断，分析电气控制系统各部分结构的运行状态是否存在异常。根据监测系统显示的电气控制系统数据异常分析故障类型和故障级别。确定好故障类型及级别后再去现场做停机故障的诊断与排查。由于系统全面诊断时已经确定了故障范围和故障的重点，再进行人员故障排查和维修处理时就更易锁定故障，并对老旧的电气元件及线路进行更换和维修。系统全面诊断法除可以提高故障诊断效率外，还可以对潜在的电气系统危险因素进行分析，预测没有发生但可能发生故障的电气元件及线路，并对其做维护处理，从而起到预防电气控制系统潜在故障发生的作用。
3 电梯故障诊断中的常见问题及处理策略
3.1 電梯故障诊断中的问题
电梯故障诊断中最常见的问题是电气故障遗漏、潜在问题无法及时发现及诊断排查效率低的问题。由于大部分电梯故障的运维检修是在电梯停运状态下开展的，无法全面地分析出电梯在运行状态下各部分电气元件及线路的故障问题。如停梯非平层的问题。此外，电梯电气故障还可能受电梯运行状态下电磁干扰等因素的影响，导致停机检查时无法发现一部分电气控制系统故障。
3.2 提高电梯故障诊断安全性的策略
根据电梯电气控制系统诊断维修的问题，建议对电气控制系统故障采用系统监测和线下停机维修两步走的方式。电梯电气控制系统的故障主要发生在继电器、接触器及电气线路短路问题上。对于发生电气故障较高的电气元件及电梯运行结构安装智能传感器，并构建电梯电气故障监测系统，用于实时监测电梯电气控制系统的运行状态。技术人员可以利用本地端电梯电气控制系统的中央监控计算机对维修管理区域内的电梯电气问题进行管理及分析。在诊断和维修电梯电气控制系统故障时，先确定故障发生的原因及类型，通过分析监测数据确定故障的大致区域，然后再组织人员进行停机诊断。对电梯电气控制系统应做好详细的电气故障诊断记录，并结合中央监控计算机故障诊断和人员排查的结果，全面分析电梯电气故障。此外，还可以通过电梯电气故障监测系统监测的结果对电梯电气控制系统进行主动维护，及时更换老旧电气元件、线路等，来确保各部分电气结构运行的安全，来主动的预防电梯电气故障的发生。通过主动预防和精准的电气故障诊断，不仅可以提高电梯电气控制系统诊断和维修的效率，降低诊断与维修工作中的风险，还能降低电梯电气控制系统诊断和维修的成本，提高电梯运维管理的经济效益。
4 结语
电梯故障诊断和维修工作本是一项具有风险性的工作。为了降低电气故障诊断和维修的风险，同时也提高电梯故障诊断和维修的工作效率及检修精准性，建议构建本地端电梯电气监控系统，对电梯电气控制系统的运行状态进行监控。在此基础上，可以应用万能表诊断、运行程序诊断、故障码诊断技术对电梯电气故障进行诊断和分析，对元件故障、电磁干扰、连锁回路、电气回路等类型的故障进行精准诊断和处理。最后，再结合电梯电气故障监测系统全面监测的信息进行故障全面分析，对故障类型进行甄别处理，以更加快速、高效地完成对电梯电气控制系统故障的全面检修，来保障电梯电气系统的安全可靠运行。
参考文献
[1] 傅国德.故障诊断技术在电梯电气控制系统中的分析[J].清洗世界，2020（11）：112-113.
[2] 卢青.故障诊断和维修在电梯电气控制系统中的分析[J].科技资讯，2018（15）：39-40.
[3] 李顺成.故障诊断和维修在电梯电气控制系统中的分析[J].中国设备工程，2018（5）：103-104.
[4] 冯丽萍，韩达睿.以太网通信技术在工厂电气自动化控制系统中的应用及常见故障诊断[J].中小企业管理与科技，2017（7）：181-182.
[5] 朱悦涵，颜冠辰.PLC在数控机床电气控制系统的故障诊断中的应用[J].机电技术，2012（5）：40-43.
[6] 刘丽，李岩.探究电气控制系统故障分析诊断及维修技巧[J].内燃机与配件，2018（2）：139-140.