电梯实时远程计算机监控网络与故障诊断专家系统

1. 系统概述

　　本系统采用计算机监控网络对电梯群的运行状态进行实时远程监控，有效地提高了电梯的故障诊断分析能力、以及运行和维修效率。本文论述系统的网络结构，三种类型电梯控制系统的监控方案，监测计算机与单片机数据采集装置、ADAM模块、PLC的远程多级通讯及巡回检测技术，以及故障诊断专家系统的构成和推理方法。

2. 系统配置

电梯实时远程计算机监控系统中使用的硬件配置为：

　　ADAM系列远程数据采集模块。ADAM系列模块为远程测控单元，它内置微处理器，I/O全部为隔离保护方式，提供信号条例，具有RS-485通讯功能。它包括数字量I/O、模拟量I/O、计数器等模块，通过远程中继器可扩展网络站（节）点数量，构成多种拓扑结构的测控网络。

另外，在系统中还使用了PLC和研华的可编址RS232转RS485模块ADAM-4521

3. 控制系统设计

　　电梯在现代建筑中起着重要的作用，其结构复杂、可靠性要求高，是机电一体化的大型设备。采用计算机监控网络对建筑群的电梯运行状态进行集中远程监控，是实行无司机自动运行的需要，是进行故障自动检测的必要手段，是确保电梯安全运行、加强电梯管理、提高其运行与维修效率的有效方法。

本监测系统主要监测的信号类型有：

（1）开关信号。电梯的开梯/关梯、司机/自动、检修、消防、安全、门锁、开门接触器、关门接触器、光幕、上强迫缓速、下强迫缓速、门区、缓速、运行、方向等信号。

（2）模拟信号。电梯的制动电压、电流，以及机房或设备温度等信号。

　　系统采用RS-485通讯标准，均有较强的抗干扰能力。其传输介质为双绞线，具有成本低、铺设使用方便、传输距离远等特点。电梯控制系统主要由计算机控制、PLC控制、继电器控制3种类型，电梯工作状态的监测与现场数据采集有以下3种方法：

（1）单片机数据采集与远程通讯装置。主要对开关量信号进行处理，包括模拟值输入的超限判断、中断处理等。特点是除直接送监测计算机外，可对电梯开机、关机以及运行次数进行存储累计。

（2）ADAM模块。ADAM模块同样用于检测上述3种类型电梯控制系统的外部信号。采用ADAM-5052隔离型数字输入模块，监测系统外部信号，每部电梯由2-3个ADAM-5052监测16-24个运行状态信号。

（3）可编址通讯转换接口模块。对具有串行通讯接口（通常为RS-232）的电梯控制系统，主控计算机可通过该接口直接检测控制系统的I/O信号与内部信号。由于要与多个站点进行远程网络通讯，需要使用可编址的RS-485网络。因而通过研华公司的可编程通讯转换模块ADAM-4521设定站点号，并将RS232信号转换为RS-485信号。

现场数据检测采集的3种方法如图1所示。



　　为了保证对各台设备运行状态不间断地巡回检测，同时对运行数据进行实时管理故障诊断分析，系统采用两级网络结构，如图1所示。远程监控采用基于RS-485通讯标准的工业测控网络，监测计算机通过远程通讯转换模块，研华公司的ADAM-4520将RS-232信号转换为RS-485信号，采用屏蔽双绞线与每部电梯的现场数据采样装置及通讯模块连接，各个模块进行统一编址，当连接距离超过1200M或在16个模块组之间则通过远程中继器ADAM-4510进行信号驱动放大。本系统根据电梯群位置可采用总线型或行星网络拓扑结构，最多可联256个数据采集装置或ADAM模块，同时监控近百台电梯。

4．结束语

　　本系统采用两级计算机网络对4栋高层住宅楼的8部电梯同时进行远程监控，实时数据管理、故障检测，通过专家系统进行故障诊断与故障分析、确定故障原因，提出故障处理策略，有效地提高了电梯的运行与维修效率，以及楼宇的自动化水平。本方案同样可用于电力供应、照明控制、暖通空调、给排水等其它楼宇设备的计算机远程监控。