智能技術(shù)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用論文
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摘要：
闡述智能技術(shù)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)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(tǒng)配置，提高故障診斷質(zhì)量，增強(qiáng)線路處理的效率。
關(guān)鍵詞:
智能技術(shù);系統(tǒng)配置;故障診斷;
引言：
電梯控制系統(tǒng)是電梯運(yùn)載的有機(jī)組成部分，能夠切實保障電梯得到平穩(wěn)、安全、有效的運(yùn)行。我國傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)主要是通過繼電器對電梯進(jìn)行控制的。雖然能夠?qū)崿F(xiàn)較為簡單的邏輯功能，然而卻存在諸多的問題和弊端。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(tǒng)中，使電梯的安全系數(shù)得到有效提升。
1、電梯的基本結(jié)構(gòu)與運(yùn)行原理
電梯是種垂直運(yùn)送貨物和人的輸送設(shè)備，根據(jù)運(yùn)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(jī)房部分等部分組成。其操作系統(tǒng)具體包括拽引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂系統(tǒng)、門系統(tǒng)、平衡系統(tǒng)、拖動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)等部分。其中控制系統(tǒng)的基本功能是實時控制和操縱電梯運(yùn)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(gòu)成。在電梯運(yùn)行的過程中，需要乘客通過按鈕發(fā)送指令信號，并由控制系統(tǒng)為乘客呼叫電梯。當(dāng)電梯處于啟動狀態(tài)時，各層轎門和廳門會處于閉合狀態(tài)，電梯轎廂內(nèi)的關(guān)閉按鈕要想實現(xiàn)關(guān)門任務(wù)，就需要電梯控制系統(tǒng)通過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(jù)實際情況，處理關(guān)門任務(wù)。而在電梯到達(dá)指定樓層后，電梯會根據(jù)電梯內(nèi)的重量變化，確定乘客是否離開電梯，隨后調(diào)整電梯門閉合時間，再執(zhí)行呼梯者所發(fā)出的質(zhì)量。其所涉及的應(yīng)用技術(shù)主要包括指紋識別、眼球識別、安全控制、安全保護(hù)、數(shù)字監(jiān)控、報警裝置等技術(shù)。
2、電梯控制系統(tǒng)中智能技術(shù)的類別
智能化電網(wǎng)。電梯控制系統(tǒng)電網(wǎng)具體包括功率分配、電器配置、系統(tǒng)設(shè)計等內(nèi)容，如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題，譬如缺乏反饋機(jī)制，將導(dǎo)致電梯難以實現(xiàn)安全運(yùn)行的目的，嚴(yán)重者甚至?xí)绊懙匠丝偷纳踩�。我國電梯工程已�?jīng)應(yīng)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(shù)學(xué)為抓手，借助隸屬度、模糊集等方程構(gòu)建電梯控制系統(tǒng)平臺的模糊系統(tǒng)。而自適應(yīng)算法能夠通過分析電梯控制系統(tǒng)中的空間狀態(tài)或狀態(tài)空間，自適應(yīng)電梯內(nèi)的某種特征，使該特征可以在電梯運(yùn)行中出現(xiàn)特定的變化。通常來講，將模糊算法與自適應(yīng)算法相結(jié)合，可以形成模糊自適應(yīng)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，通過差分進(jìn)化的方式，降低自身的復(fù)雜性，使數(shù)據(jù)收集、挖掘及整理過程更加智能。最后是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠通過模擬人類神經(jīng)元的方式，構(gòu)建多層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)分析過程更加靈活、智能。在電梯故障排查中，可通過輸入故障數(shù)據(jù)的方式，使控制系統(tǒng)能夠快速地分析故障的類型，提高電梯的穩(wěn)定性。
智能化控制。智能化控制是電梯控制系統(tǒng)中智能技術(shù)的第二大類型。主要包括“處理單元”與“系統(tǒng)應(yīng)用”兩大組成內(nèi)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(tǒng)”。在智能算法應(yīng)用的過程中，程序需要占據(jù)CPU大量的內(nèi)存，且運(yùn)行時間較長，如果將算法進(jìn)行“硬件化”，將會提高CPU的利用率，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行速度和時間，也能在某種程度上，降低系統(tǒng)功耗，提高系統(tǒng)運(yùn)作的實效性和有效性�，F(xiàn)階段，我國應(yīng)用在電梯控制系統(tǒng)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(shè)置訪問接口，以便于開發(fā)者進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)用。而在軟件單元的層面上，軟件單元需要技術(shù)人員設(shè)置相應(yīng)的電器接口，如總線接口、電源接口等。但根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，智能化單元的應(yīng)用程度相對較低，需要我國相關(guān)學(xué)者及專家提高對此方面的重視。其次是操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)能夠為電梯處理器或CPU“并行處理”各類任務(wù)奠定基礎(chǔ)，可以使PC指針與處理器在各類任務(wù)中進(jìn)行“自由切換”。通常來講應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域的操作系統(tǒng)主要有Linux、Windows、Frertos、Ucos等系統(tǒng)，但Linux與Windows較為龐大，難以應(yīng)用在電梯操作系統(tǒng)中，但Ucos、Frertos等系統(tǒng)程序簡潔、體積較小可以嵌入在單片機(jī)與處理器中，提升電梯控制系統(tǒng)的智能化水平�，F(xiàn)階段，我國電梯控制系統(tǒng)還主要以邏輯控制型電梯為主，部分電梯系統(tǒng)能夠集成簡單的計算機(jī)操作系統(tǒng)，譬如ucos系統(tǒng)。電梯控制系統(tǒng)在搭載控制系統(tǒng)后，能夠幫助開發(fā)者提升人機(jī)交互的便捷性、任務(wù)處理的實效性。而在未來科技快速發(fā)展的背景下，更多地操作系統(tǒng)將被廣泛應(yīng)用在電梯控制系統(tǒng)中
3、智能技術(shù)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
在綜合探究電梯控制系統(tǒng)中智能技術(shù)的類型后，我們能夠初步地了解智能技術(shù)的應(yīng)用方向和應(yīng)用途徑。譬如智能化電網(wǎng)是以電力系統(tǒng)智能化為抓手，融入故障診斷系統(tǒng)、電力優(yōu)化系統(tǒng)、故障自適應(yīng)性等內(nèi)容，可以切實減少電梯故障的發(fā)生概率。而智能化控制主要從控制單元與操控系統(tǒng)等角度出發(fā)，提高電梯控制系統(tǒng)的智能化水平。然而在智能技術(shù)的具體應(yīng)用中，我們需要從以下角度出發(fā)。
節(jié)能環(huán)保技術(shù)。
（1）小機(jī)房電梯。由于小機(jī)房井道與面積截面相同，通常為傳統(tǒng)機(jī)房的一半。能夠憑借永磁同步拽引機(jī)、驅(qū)動控制技術(shù)，降低機(jī)房的建筑面積。
（2）在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、專家系統(tǒng)等智能技術(shù)的支持下，電梯控制系統(tǒng)能夠通過控制輸出功率的大小，減小電梯運(yùn)行的時間，降低能源消耗的程度。
�。�3）在變壓驅(qū)動控制與同步曳引機(jī)的支持下，電梯轎廂風(fēng)扇、電燈能夠獲得自動停止、熄滅的功能，可以切實減少電梯運(yùn)行所耗費(fèi)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)的時候，內(nèi)部的電燈會自動熄滅。
�。�4）在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，電梯能夠根據(jù)電梯運(yùn)行時間、荷載重量及乘客數(shù)量，自動調(diào)整運(yùn)行功率，即在大荷載或電梯乘坐高峰期，電梯會自動提高輸出功率，盡量滿足乘客的乘梯需求，而當(dāng)荷載量小時，電梯則會降低運(yùn)行速度和輸出功率。
數(shù)字電梯技術(shù)。在現(xiàn)代科技快速發(fā)展的`過程中，電梯控制系統(tǒng)能夠?qū)鹘y(tǒng)的數(shù)字電路發(fā)展為模擬電路，通過軟件驅(qū)動代替硬件驅(qū)動的方式，優(yōu)化電梯的運(yùn)行過程，滿足乘客乘坐電梯的基本需求。
�。�1）數(shù)字化電梯技術(shù)在應(yīng)用過程中，需要實現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)傳播的功能，能夠?qū)⒛M信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，提升電梯運(yùn)行中網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、電信數(shù)據(jù)傳播的質(zhì)量。
�。�2）研發(fā)人員需要利用數(shù)字電梯技術(shù)整合各類電梯技術(shù)，使電梯控制系統(tǒng)在聯(lián)網(wǎng)的前提下，豐富電梯固有的功能體系。譬如用戶人臉識別功能、安全控制功能、數(shù)字監(jiān)控功能、遠(yuǎn)程報警功能等。
（3）研發(fā)人員還應(yīng)利用數(shù)字電梯技術(shù)實現(xiàn)各類智能服務(wù)功能。如語音導(dǎo)航、乘客引導(dǎo)、智能宣傳等。其中智能宣傳主要指通過人臉識別的方式，宣傳針對性較強(qiáng)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(yùn)行的安全系數(shù)，提高故障檢測的實效性。而在電梯運(yùn)行的過程中，模糊控制技術(shù)還能發(fā)揮出突出的優(yōu)勢和作用。通常來講電梯在運(yùn)行的過程中擁有不確定性和復(fù)雜性的特征，通常會出現(xiàn)各類突發(fā)狀況和問題。為切實提升電梯整體的穩(wěn)定性，研發(fā)人員需要通過模糊控制技術(shù)的“自主學(xué)習(xí)”，來提升電梯運(yùn)行的基本性能。使電梯能夠規(guī)避各類干擾因素，提高垂直運(yùn)行的質(zhì)量。在具體的應(yīng)用過程中，研發(fā)人員還需要使電梯控制系統(tǒng)擁有信息收集、數(shù)據(jù)分析、智能處理等功能。即通過收集電梯在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)，明確問題類型及運(yùn)行調(diào)整方向。此外，電梯控制系統(tǒng)還需要將各類智能調(diào)節(jié)、自動調(diào)節(jié)技術(shù)融入其中，如緩沖、限速及緊急制動等技術(shù)。
4、結(jié)語
將智能技術(shù)充分應(yīng)用在電梯控制系統(tǒng)中，能夠切實提升電梯運(yùn)行的智能化水平，增強(qiáng)電梯運(yùn)行的安全性與舒適性。然而在智能技術(shù)應(yīng)用的過程中，我們需要從電梯控制系統(tǒng)中的智能技術(shù)類型出發(fā)，對其進(jìn)行整體地了解，隨后從電梯使用，運(yùn)行的層面，探究智能技術(shù)的應(yīng)用方向和方法，才能切實發(fā)揮智能技術(shù)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用價值。
參考文獻(xiàn)
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