专家系统在电梯控制柜故障诊断中的应用
基于人工智能的电梯故障诊断与预测技术探讨
基于人工智能的电梯故障诊断与预测技术探讨摘要：本文深入探讨了人工智能技术在电梯故障诊断与预测领域的应用。
随着人工智能技术的快速发展，其在电梯故障诊断和预测方面展现出巨大潜力。
本文首先介绍了机器学习和深度学习算法在电梯故障诊断中的应用，分析了这些算法如何通过分析电梯运行数据来识别故障模式。
接着，本文详细阐述了基于人工智能的电梯故障预测技术，包括故障预测模型的构建、数据采集与预处理、特征选择与降维，以及预测算法的选择与优化。
最后，本文提出了一个基于人工智能的电梯故障诊断与预测系统的设计框架，并对系统的各个组成部分进行了详细描述。
通过实验验证，本文所提出的系统能够有效提升电梯故障的诊断准确性和预测效率。
关键词：人工智能；电梯故障诊断；故障预测；机器学习；深度学习1.人工智能技术在电梯故障诊断中的应用1.1 机器学习算法在电梯故障诊断中的应用在电梯故障诊断领域，机器学习算法扮演着至关重要的角色。
这些算法通过分析电梯运行时产生的大量数据，能够识别出潜在的故障特征。
例如，支持向量机（SVM）、决策树和随机森林等算法，它们可以基于历史故障数据训练模型，用以分类和识别不同类型的电梯故障。
机器学习算法的优势在于其能够从复杂的数据集中提取出有助于诊断的模式，且随着数据量的增加，其诊断的准确性也会逐步提高。
此外，这些算法的泛化能力使得它们能够适应多变的电梯使用环境和故障类型，为电梯的稳定运行提供保障。
1.2 深度学习算法在电梯故障诊断中的应用深度学习作为机器学习的一个分支，它通过模拟人脑处理信息的方式，使用多层神经网络来学习数据中的复杂关系。
在电梯故障诊断中，深度学习算法，尤其是卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN），已被证明在处理时间序列数据和图像数据时具有卓越的性能。
这些算法能够自动从原始数据中学习到特征表示，而无需人工进行特征工程。
深度学习模型能够识别电梯运行过程中的微妙变化，甚至预测那些不易被传统算法发现的潜在故障。
故障诊断技术在电梯检验中的应用
故障诊断技术在电梯检验中的应用江苏南京210000【摘要】随着城市化的快速发展，高楼大厦平地而起，随处可见，电梯已经逐渐成为人们的一种重要的交通方式。
但在电梯数量急速增加的同时，许多老旧楼盘的电梯也已经老化，导致出现电梯故障的概率增加。
电梯故障对乘坐者的生命安全造成威胁，因此需要对电梯故障检验和诊断工作进行加强，使电梯的整体安全水平提高。
本文针对我国电梯常见的电梯故障，提出故障诊断技术的方法和特点，并对电梯检验工作中的故障诊断技术进行总结。
【关键词】故障诊断技术；电梯检验；安全运行现阶段，中国的电梯应用量在全球范围内位列第一，现拥有超过6百万部的电梯，并且在今后的发展中人们对电梯的需求也在不断增长，因此电梯的应用数量和范围也在不断拓张。
在这样的发展趋势下，由于电梯检验人员队伍的构成基数相对较小，人机配比严重不足，这一比例在时间推移的过程中将逐渐缩小，从而增加电梯检验工作的难度，并迫切需要对相关技术进行改良和更新。
目前，电梯运行中不断出现各种意外事件，由此说明现行的电梯检测制度和维护方法对电梯安全、舒适的用户需求已无法适应。
电梯检验工作的关键是对电梯运行是否安全提供保障，在造成电梯安全隐患的诸多原因中，日常的维修与使用是一大部分，因此，为了保障电梯的安全运行，维保单位必须对电梯运行状况进行实时监控，并通过一系列手段定期对其进行检修，防止意外事件的发生导致电梯无法正常运行[1]。
若检验人员对电梯的控制、动力等系统的运行状态能够精准评估，在第一时间预测出尚未发生的故障因素，达到预期的维修效果，就可以大大缩短电梯的非正常停机检修时间，同时也可以降低维护费用，提高工作效率和质量，使乘坐者的满意度提升。
基于此，针对电梯检验工作，与时俱进，不断探索故障诊断技术的革新路径是十分必要的。
1常见的电梯故障电梯是电气机电装置的一种，结构组织可分为机械和电气两个环节，包括八大系统和四大空间，极其复杂。
因此，顺畅运行的电梯可出现多种多样的故障，出现故障的缘由主要涵盖以下几个方面：（1）由于缺少润滑的关键结构，或者某一系统出现部分问题导致部件发生偏移，又可能由于抱轴热量提升异常而受到损害，会造成滚动和滑动部分零件的损坏。
基于专家系统电梯风险评价应用论文
基于专家系统的电梯风险评价应用研究摘要：专家系统是一种新型智能分析系统，其可以利用安全检查表收集电梯安全方面的相关数据，采用模糊数学理论对各种可能对电梯安全造成影响的因素进行综合评价，从而向电梯的维护者提供整改建议和措施，有效地实现电梯安全风险评估的测定工作。
关键词：专家系统；安全检查表分析法；模糊数学；电梯风险评估中图分类号：tp273 文献标识码：a文章编号：1007-9599 （2011）24-0000-02elevator risk evaluate applied research based on expert systemzheng xiyuan1,ma xin2,wu jian1(1.jinan boiler&pressure vessel supervision and inspection institute,jinan 250002,china;2.shandong special equipment inspection institute,jinan 250101,china) abstract:expert system is a new kind of intelligent analysis system,it can collect elevator safety data through a safe checklist,evaluate comprehensively possible factors impacting elevator safety through fuzzy mathematics theory,and then provide corrective recommendations and measures to elevator maintenance people in order to effectively achieve the elevator safety risk assessment.keywords:expert system;safety checklist analysis;fuzzy mathematics;elevator risk assessment专家系统是一种智能分析系统，其具有广阔的运用前景。
专家系统在工业控制中的应用
专家系统在工业控制中的应用近年来，随着工业自动化程度的不断提高，专家系统在工业控制中的应用越来越广泛。
专家系统作为一种人工智能技术，具有模拟人类专家判断和决策过程的能力，因此在工业现场能够为工程师提供有效的决策支持，提升工作效率和质量，降低设备故障率等多方面的优势。
专家系统在工业控制中的应用1. 故障诊断专家系统在工业生产中最常见的应用之一就是故障诊断。
在生产过程中，设备故障是不可避免的，使用专家系统可以快速判断设备故障原因，提供有针对性的维修方案。
例如，利用专家系统分析设备的工作状态和模型，可以对设备的故障进行诊断和预测，从而提前制定维修计划，有效降低维修成本和生产时间损失。
2. 流程控制专家系统可以帮助工程师进行流程控制，即指导流程的设计和执行。
在复杂的生产工艺中，使用专家系统可以对整个生产线进行快速优化，从而提高生产效率和品质。
例如，对于汽车制造过程中的工作流程规划，专家系统可以预测失败的概率并提供最佳路径和方案，从而减少生产成本和提高工作效率。
3. 质量控制专家系统可以帮助工程师快速发现生产环节中的质量问题，从而快速制定措施来纠正问题。
通过分析生产过程中的数据，专家系统可以发现工艺中存在的偏差和异常情况，及时采取措施纠正质量问题，并且可以为工艺设计提供指导建议，从而提高产品质量和生产效率。
4. 智能控制随着工业自动化程度的不断提高，越来越多的设备需要智能化控制，以满足高效生产和生产成本控制的需求。
专家系统可以为工程师提供智能控制的解决方案。
通过分析监测数据和历史数据，专家系统可以提供自动控制，使工作人员从繁琐的监控过程中解脱出来，从而提高生产效率和减少生产成本。
总结专家系统在工业控制中的应用，可以为生产过程提供快速决策支持、故障诊断、过程优化和质量控制等。
通过专家系统的使用，可以提高生产效率和降低成本，同时还可以提高生产的稳定性和可靠性。
虽然使用专家系统需要高昂成本的投入和技术支持，但是它的应用已成为工业控制的重要组成部分，为工程师提供支持，提高工作质量和效率。
DCS系统在电梯控制中的应用
DCS系统在电梯控制中的应用随着科技的不断发展，自动化控制系统在各个领域得到了广泛的应用，其中包括电梯控制。
DCS（Distributed Control System，分散控制系统）作为一种先进的控制技术，具有高效稳定、可靠性强等优点，因此在电梯控制中得到了广泛的应用。
本文将探讨DCS系统在电梯控制中的应用。
一、DCS系统简介DCS系统是一种基于计算机技术、现场总线技术和网络通信技术的自动化控制系统，它具有分散控制、集中管理的特点。
DCS系统由中央控制器（Central Controller）、现场设备和通信网络组成，通过即时的数据交换和精确的控制算法，实现对电梯的智能化控制。
二、DCS系统在电梯控制中的应用1. 故障监测与诊断DCS系统可以对电梯的运行状态进行实时监测，并能够自动诊断故障。
当电梯出现异常情况时，DCS系统可以及时发出警报信号，并通过故障代码定位故障原因，为后续维护工作提供参考。
2. 轿厢调度优化DCS系统采用先进的调度算法，可以根据实时的乘客需求和楼层交通情况，智能地进行电梯轿厢的调度。
通过优化调度策略，可以减少乘客的等待时间和电梯的停留时间，提高电梯运行效率。
3. 紧急救援功能在遇到紧急情况时，DCS系统能够迅速响应并采取相应的措施。
例如，当发生停电时，DCS系统可以自动将轿厢平稳地停在最近的楼层，并通过备用电源供电，确保乘客的安全。
同时，DCS系统还可以自动发送求救信号，通知相关人员进行救援。
4. 能耗管理与节能措施DCS系统还可以对电梯的能耗进行管理，并提供相应的节能建议。
通过对电梯运行数据的统计和分析，可以确定电梯的运行效率，提出相应的节能措施，减少不必要的能源浪费，降低运行成本。
三、DCS系统在电梯控制中的优势1. 稳定可靠DCS系统采用分散控制的架构，将控制任务分散到各个节点，具有高灵活性和可靠性。
即使某个节点发生故障，其他节点仍能正常运行，不会影响整个系统的稳定性。
电梯故障检测中故障树理论的应用分析
电梯故障检测中故障树理论的应用分析在电梯控制系统故障检测方面，很多先进的技术和理论已经应用进去，各个不同的电梯生产厂商都有自己的比较成熟的电梯控制系统故障诊断系统。
对电梯控制系统故障检测的方法主要有基于规则的专家系统，模式识别等。
文章主要分析故障树理论在检测电梯故障中的应用。
一、故障树分析法故障树分析法，英文Fault Tree Analysis，简称FTA，一种将系统故障形成原因按树枝状逐级细化的图形演绎方法。
通过对可能造成系统故障的各种因素(包括硬件、软件、环境、人为因素等)进行分析，画出逻辑框图(即故障树)，再对系统中发生的故障事件，作由总体至部分按树枝状逐级细化的分析，并对系统在方案与初步设计阶段进行可靠性安全性分析，常用于系统的故障分析、检测和诊断，找出系统的薄弱环节。
二电梯的典型故障急停是瞬间发生的没有匀减速过程停止的故障。
急停如果是较规律地出现，如外供电系统突然停电或是主保险丝熔断、空气开关跳闸，门刀碰层门锁轮引起层门触点瞬断，电子印板上的某个元件击穿损坏等，则比较容易判断故障原因。
如果属于偶然性的，即随机出现，或是差错累积到一定程度爆发一次，就比较难于诊断故障点。
急停故障原因十分复杂，对于故障诊断系统来说需要首先分清是有规律的还是随机的，其次是判明大致发生在起动、运行和减速哪个阶段还是不分阶段，最后是分清大致发生在速度分离点前还是后，是减速开始点前还是后、门区外还是内等。
三、检测方法：建造电梯系统故障树（一）建树方法故障树的建造是FTA法的关键，故障树建造的完善程度将直接影响其定性分析和定量计算的准确性。
本文采用的方法是演绎法建树。
该法是先选定系统中不希望发生的故障事件为顶端事件，其后第一步是找出直接导致顶端事件发生的各种可能因素或因素组合，如硬件故障、软件故障、环境因素、人为因素等。
第二步再找出第一步中各因素的直接原因。
循此方法逐级向下演绎，一直追溯到引起系统发生故障的全部原因，即分析到不需要继续分析原因的底事件为止。
电梯控制柜测试与故障诊断技术的研究
电梯控制柜测试与故障诊断技术的研究摘要：在科学技术不断发展的现代，高层建筑现已成为现代化城市的主要标志之一。
电梯作为高层建筑的标配，其性能和运行安全也受到了人们广泛的关注。
电梯控制柜作为电梯系统的核心部件，我们只有确保其质量和安全，才能保证乘客安全，并且不断提高乘坐的舒适度。
电梯控制柜测试系统的引入，不仅标志着企业科技含量的提高，还可以保证产品整体质量。
下面就从作者实际工作经验入手，分析电梯控制柜的测试和故障诊断技术，希望对有关从业人员带来些许的帮助。
关键词：电梯；控制柜测试；故障诊断前言在城市化进程不断加快的大形式下，人们对电梯需求量也愈加增高，从而促进了电梯控制技术的不断发展。
随着电梯控制柜结构的不断变化，使得接线不再像以前那么错综复杂，虽然说涉及线路不算很多，但是相关检查还是比较繁琐和麻烦的。
如果测试系统和方法还继续延用人工操作机械开关的方式，那么就会出现检测方法比较复杂，实际检测体验较差，检测流程难于规范等问题。
对于存在的这些缺点，我们还需加大对电梯控制柜的自动化检测系统的研究。
1 电梯工作原理的分析电梯结构内的曳引绳两段各自对应曳引轮、导向轮，在对其装置进行启动之后，可以有效的让减速器先行变速，之后带动了曳引轮进行转动，后绳索、曳引轮之间会产生一定的摩擦力，其产生的牵引力，使得轿厢在建筑物的内部上下移动，能够进行有效运输。
固定在轿厢的导靴能够沿着建筑物的内部墙体上的导轨进行来回移动。
常闭式的制动器则是使得电动机在正式的运行阶段松闸，促使电梯的正常工作，即便是在失电的时候，电梯也能够处在静止的状态，不妨碍用户自由的进出。
在这个过程中，补偿器可以起到补偿运输过程绳索张力的变化，以保证动力装置的安全、稳定运行。
同样在此过程中，轿厢运行到达指定楼层，并在电梯工作阶段完成选层、测速、照明等工作。
指示系统作用主要是能够指示轿厢运行方向、位置促使电梯运行的更加安全和稳定。
2 电梯控制柜测试系统的分析2.1 对电源控制的测试电源电路除去变压器的前端接线、空开CP2前端接线以外，其后部分的接线主要是生产线员工的任务。
PLC在电梯运行监控系统中的应用案例
PLC在电梯运行监控系统中的应用案例引言随着现代城市化进程迅猛发展，电梯作为一个重要的垂直交通工具，得到了广泛的应用。
然而，电梯运行中的安全问题一直备受关注。
为了确保电梯的安全运行，PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）被引入到电梯运行监控系统中，极大地提高了电梯的安全性和可靠性。
本文将重点介绍PLC在电梯运行监控系统中的应用案例。
1. PLC在电梯故障检测中的应用PLC作为电梯控制系统的核心，可以实时监测电梯运行状态，并快速响应故障情况。
通过与各种传感器的连接，PLC能够检测电梯的电源、限速器、门锁等关键部件的工作状态，一旦发现异常，PLC会发出警报信号，并迅速采取措施，如停止电梯运行，以确保乘客的安全。
2. PLC在电梯故障诊断中的应用PLC还可以对电梯故障进行诊断，通过运行预设的故障检测程序，PLC可以分析电梯故障的原因，并将诊断结果进行显示或存储。
例如，当电梯出现电源故障时，PLC可以通过与电源控制模块的通信，判断故障是否是由电源供应不足或过载引起，然后相应地采取措施修复故障。
3. PLC在电梯调度控制中的应用电梯调度控制是电梯系统中的重要环节，它决定了电梯的运行效率和乘客的等候时间。
PLC可以根据乘客的楼层选择和电梯的当前位置，智能地控制电梯的开关门和运行方向。
通过与调度算法的结合，PLC可以实现电梯的自动调度，提高运行效率，减少乘客的等候时间。
4. PLC在电梯安全保护中的应用为了确保电梯在发生紧急情况时能够及时停止运行，保护乘客的生命安全，PLC在电梯安全保护中发挥着重要作用。
当PLC接收到紧急停止信号时，它会立即切断电梯的电源，并在控制面板上显示相应的报警信息。
此外，PLC还可以与消防系统、监控系统等外部设备实现联动，提高电梯的整体安全性。
5. PLC在电梯远程监控中的应用随着物联网技术的发展，远程监控成为了电梯运行管理的重要手段。
故障诊断技术在电梯检验中的应用
故障诊断技术在电梯检验中的应用摘要：电梯已经成为人们日常工作生活中一种重要的运输设备，在使用中容易受多种因素影响而产生故障和异常，给用户带来安全风险。
因此，相关电梯维护保养单位和管理人员，需要明确电梯在使用中的各种机械故障，做好对故障的诊断分析及优化设计工作，以不断提高电梯运行的安全性和稳定性。
关键词：故障诊断技术；电梯检验；应用引言电梯出现故障，不但会对业主的日常生活造成严重影响，还会对电梯结构内各类电器元件与零部件造成永久性的损伤，并缩减电梯系统的使用寿命、降低系统运行稳定性。
因此，需要维修人员对各类电梯常见故障的主要成因以及有效的故障排除方法加以深入了解、全面掌握，并在电梯日常维护工作中及时发现潜在故障问题，做到对各类电梯故障问题的提前发现与有效预防。
1电梯常见故障问题的主要成因1.1电梯机械故障问题（1）电梯连接件脱离。
在多数高层建筑中，电梯系统长时间处于工作状态，在受到外力碰撞或受到机械振动因素的不断干扰影响下，可能会导致电梯结构中的连接件出现脱离问题，并以此为诱因引发电梯内部结构中各类配置机械部件之间出现位移、磨损等问题，最终导致电梯出现运行故障。
（2）电梯出现机械磨损故障。
在电梯系统长时间运行过程中，电梯内部结构中各类零部件都会随着时间的推移而出现磨损问题，且零部件的磨损程度会不断叠加累计。
若没有对磨损程度过于严重的零部件进行及时更换，会增加电梯系统运行安全隐患，并出现机械磨损故障问题。
（3）电梯润滑系统失灵。
在电梯运行过程中，为持续运行附属的润滑系统，为关键电梯部件提供润滑保护，控制部件磨损程度。
电梯润滑系统受到多方面影响而出现运行失灵问题时，会导致电梯运行部件在短时间内出现异常升温、过度磨损问题，严重时出现抱轴机械故障。
1.2电梯电气故障问题（1）元件破损。
电梯工作的环境较为复杂恶劣，所配置各类电气元件在复杂环境中长时间受到潮湿空气的腐蚀，会加速老化，并导致部分元件的表层绝缘结构出现腐蚀破损。
故障诊断技术在电梯检验中的应用
故障诊断技术在电梯检验中的应用摘要：随着城市化的发展，高层建筑越来越多，在高层建筑中，为了使人们的出行更加方便，电梯的使用越来越普遍。
电梯的使用不仅给人们提供了方便，大量长期的使用电梯也使电梯极易出现故障，影响人们的正常生活，甚至生命安全。
对于这种情况，有关部门需要加强电梯检验工作，科学诊断故障，并及时处理问题。
基于此，本文将分析电梯常见的故障，阐述电梯故障的特点，并探究在电梯检验中，故障诊断技术都有哪些应用。
关键词：故障诊断技术；电梯检验；应用引言：电梯的出现给人们的生活带来了极大的方便，尤其是对于一些高层建筑的使用者以及居住者，但是电梯的使用也带来了一些风险。
电梯运行中会出现一些故障，故障的出现会影响电梯的安全运行，容易导致事故的发生，威胁人们的生命安全。
对此，相关部门科学应用故障的诊断技术，严格检验电梯的运行，确保电梯的安全。
1.电梯常见故障分析1.机械系统故障电梯运转过程中，机械系统可能会出现故障，故障的出现有多种可能。
其一，关键构件润滑不足，或者这部分构件产生了故障，在这样的情况下，部件会偏移，也可能发热受损，破坏滑动零件，或者滚动零件。
其二，电梯在长期运转过程中，如没有进行有效的保养，电梯中的零件就会老化。
对于一些损坏的零件，如果没有及时更换，电梯的破损速度会加快，继而破损更为严重，最终可能停止运行。
其三，电梯运转的时候，机械部件会发生振动，振动可能会使螺丝松动，甚至丢失，从而导致电梯运行受到影响。
其四，电梯运行中，承载不平衡的情况经常发生，这种现象容易造成电梯的振动加剧，从而影响电梯速度的控制，有时会出现电梯冲顶的情况，有时也会出现电梯撞底的现象。
1.电气系统故障电梯运转过程中，电气系统也会出现故障，该系统出现故障的原因多数都是接触不良。
有些时候，电气系统会出现短路的故障，影响电梯的正常使用。
电梯在人们的日常生活中使用较多，如果电梯出现故障，就可能影响乘坐者的安全。
相关工作人员需要做好电梯的维护工作，避免电气系统出现故障，从而保证人们的生命安全。
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专家系统在电梯控制柜故障诊断中的应用
摘 要：本文介绍了对某电梯厂出厂前对电梯控制柜进行调试的在线状态监测及其故障诊
断的专家系统的研究和实现，对研究和开发同类的专家系统有参考价值。
关键词：专家系统 故障诊断 电梯
1引言
由于电子技术的高速发展，电梯控制技术也发生了很大的变革，由以前的简单的继电器
——接触器控制发展成为可编程程序控制器（PLC）控制和微机控制，而微机控制技术现在
更是得到了长足的发展，使电梯运行速度、质量和可靠性都有了很大的提高。为了减少在现
场的接线和调试时间，电梯控制柜都是先按照要求在厂里接好并调试好，但微机电梯控制柜
的参数众多，接线复杂，传统的人工查找故障和处理故障的方式就越来越不适应了，为了减
少工人的调试时间，提高工作效率，我们设计了一个电梯测试平台，以模拟电梯在现场运行
所需要的各种信号，同时用专家系统建立了一个专家系统，用于测试时的在线监测以及实时
故障的诊断。
2系统结构
该故障诊断专家系统以研华工控机为主机，它主要功能是通过软件模拟电梯运行现场的
各种信号，对电梯控制柜的端口状态进行监测利用5块研祥的PCL-722直接和工控机的总线
相连，通过软件设置各个通道的I/O状态配合相应的输入/输出端口板直接与电梯控制柜的
端口相连，完成数据的实时采集和发送，采集的实时数据送给故障诊断专家系统的数据库中，
故障诊断专家系统根据现场的实时数据对电梯控制柜当前的状态进行监控和诊断。系统的结
构图如图1所示。
3电梯故障诊断专家系统的结构
本故障诊断专家系统主要由知识库、实时数据库、推理机、知识获取机制、解释机制、
人机接口和系统数据接口7个部分组成，故障专家系统结构图如图2：
知识库 用于存放领域专家提供的专门知识，设计和建造知识库是建造专家系统中的一个关
键工作，其实质就将专家的知识和经验分成实事和规则，以便于将使用和管理的形式组织起
来存入计算机，用于问题的求解。专家系统的问题求解是运用专家的知识来模拟专家的思维
方式进行的，所以，知识是决定一个专家系统性能优越与否的关键因素，一个专家系统的能
力就取决于其知识库中所含知识的数量和质量。
推理机在一定的控制策略下，对实时数据库中的当前问题信息进行识别和选取知识库中
的可用知识进行推理，以修改实时数据库直至最终得出问题的求解结果。推理机可以采用正
向推理、逆向推理及双向推理等策略，推理机的程序与知识库的具体内容无关。
实时数据库反映具体问题在当前求解状态下的符号或事实的集合，它由问题的有关初始数
据、现场实时数据以及系统求解过程中所产生的所有中间信息所组成。
知识获取机制 负责建立、修改与扩充知识库，以及对知识库的一致性、完整性等进行
维护。知识获取机构可以仅仅是一个知识编辑程序，也可以是一个复杂的知识获取子系统，
用来完成自动知识获取、自动知识求精等功能。
解释机制用于对求解过程作出说明，并回答用户提出的问题。它模拟专家在解决问题时
对其推理过程进行解释，负责对推理结论进行解释，是专家系统透明的集中表现。在专家系
统中设置解释机制的目的在于使用户更容易接受整个推理过程和所得出的结论，同时也为系
统的维护和专家经验的传授提供方便。
人机接口在信息的内部形式和人可接受的形式之间进行交换。很多系统都提供了用户熟
悉的表现形式如自然语言、图形、表格等。这些形式与信息的内部表示形式相差很远，必须
由人机接口加以转换。
系统数据接口主要是完成数据的发送和接受。将电梯控制柜上的各端口数据采集进工控
机，同时将工控机发出的模拟现场的电梯命令送给电梯控制柜，电梯控制柜根据送来的命令
进行工作。
4电梯控制柜故障诊断专家系统的具体实现
电梯控制柜故障诊断专家系统开发环境为：Windows 98中文操作系统，Access2000数
据库，整个系统用Visual Basic6.0开发完成。
4.1知识的获取
知识获取是将人类专家获取领域知识并将其转化为知识库的过程，是建造专家系统的主
要困难阶段，而知识库的质量直接决定了专家系统解决问题的能力。因此，知识获取是建造
专家系统的瓶颈问题。知识的自动获取是未来专家系统进一步研究的方向，目前主要采用领
域专家和知识工程师相结合的人工获取知识方式。在这里，我们采用工厂调试专家向知识工
程师提供故障时端口的状态和目前故障的类型以及它们之间的相互关系等领域知识，同时知
识工程师现场调试获取故障信息，知识工程师对这些信息进行分析和处理，建立合适的结构
和规则，最终变成知识系统接受的知识表示形式，设计出专家知识库，同时在实际的测试过
程中，如果没有发现适合的知识，则对知识库进行必要的完善，以达到真正的实用、好用为
止。
42知识库的建立
知识库存放问题求解需要的领域知识，知识的种类一般包括作为专家经验的判断性知
识，以及描述各种事实的知识。知识的表示形式是多样的，包括产生式规则表示法，语义网
络表示法，框架表示法，概念表示法等。专家系统的利用以拥有知识为前提，而知识在系统
中有一定的表达模式。
在本系统中，系统的知识由诊断知识构成，知识的表示采用框架表示法。所谓框架，就
是表示实体类型的数结构，一个框架由一组槽组成，每个槽表示对象的一个属性，槽的值就
是对象的属性值，一个槽可以由若干个侧面所组成每个侧面可以有一个或者多个值。系统主
要由两个框架所组成，一个是故障框架，一个是判断规则框架。故障框架主要包括故障名称
槽，电梯控制柜各端口当前状态槽，?判断故障规则槽。判断规则框架主要有判断规则正文，
故障原因，解决故障的方法。框架容易由面向对象方法设计和实现，系统中框架的表示形式
如下图：
例如：
故障框架一文专家系统在电梯控制柜故障诊断中的应用来自
故障名称：电梯不能启动
确认条件：有呼梯信号，方向信号
判断规则：
判断规则框架一
判断规则正文：有变频器故障信号
故障原因：变频器故障
原因置信度：0.8
处理方法：检查变频器设置
判断规则框架二
判断规则正文：有速度信号，方向信号，无运行信号，关门信号，关门到位信号
故障原因：电梯控制柜有超载信号输入，或者关门到位接线错误
原因置信度：0.6
处理方法：检查超载信号端和关门到位信号
……
4.3推理机的建立
专家系统中的推理方式通常有三种：①从目标出发，以反向验证的方式进行推理；②从
所收集的原始数据出发，以向目标归纳的方式进行的推理；③将以上两种方式的推理结合起
来的，以双向混合方式进行的推理。
电梯的故障有两类，一类使电梯禁用，即使故障排除，也必须由维修人员到现场使电梯
控制柜恢复正常，另一类是使电梯不禁用，故障解除后，电梯控制柜能自动的正常运行。我
们根据电梯控制柜故障的特点，采用深度优先的搜索策略，利用正向端口数据推理和逆向目
标推理相结合的方式，快速查找故障原因。
在实际测试的时候，如果电梯控制柜端口不正常，则根据当前的电梯控制柜状态，得出
出现故障的名称，然后根据故障名称查找故障判断规则，根据置信度的大小从大到小查找，
找到对应的错误，则系统立即通过对话框的方式提示给测试人员，并同时将故障方式的时间
和原因写进故障数据库。整个推理机的程序流程如下图所示：
4.4实时数据库的建立和故障的实时性判断
由于我们测试的电梯控制柜在运行过程中，如果出现故障，出现故障的状态保持的时间
相对来说比较短，然后控制柜自动将根据故障类型，自动停止或者是处于锁定状态。为了能
实时的检测控制柜的故障，我们利用PCL-722自带的Windows下的端口采集函数，利用定时
器，每隔200ms采集一次端口，采集满100次后向实时数据库写一次数据，以减少写数据库
的时间。为了能实时识别故障，我们每秒将电梯控制柜当前各端口的状态与电梯控制柜正常
运行时的各端口状态表中的状态进行比较，如果正确就继续，如果不正确，才启动推理机进
行判断，以减少故障查询时间，满足实时性的要求。
同时因为电梯控制柜上的端口可以自定义，我们在程序中设置了一张参数表，用于用
户选择端口的定义，该定义应该和实际的电梯控制器上的端口定义一样，然后程序会自动的
动态生成一样端口数据表，用于存放实时端口数据。
4.5人机接口的实现
人机界面实现用户与系统的交互，我们采用Visual Basic6.0做界面，包括对电梯井道信号
的模拟，在有故障时，我们采用实时对话框和声音的方式进行提示，同时将故障信息和发生
故障的时间同时写进故障信息数据库，以便以后的查看和打印，用户也可以删除里面的信
5结论
该系统自2001年投入使用以来，运行状况良好，基本上能实时检测中控制柜的故障，
大大缩短了电梯控制柜出厂前的检测时间，受到了用户的好评。实践证明，该故障诊断专家
系统是成功的。