電梯實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)與故障診斷專家系統(tǒng)

本系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)對(duì)電梯群的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控，有效地提高了電梯的故障診斷分析能力、以及運(yùn)行和維修效率。本文論述系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，三種類型電梯控制系統(tǒng)的監(jiān)控方案，監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)與單片機(jī)數(shù)據(jù)采集裝置、ADAM模塊、PLC的遠(yuǎn)程多級(jí)通訊及巡回檢測(cè)技術(shù)，以及故障診斷專家系統(tǒng)的構(gòu)成和推理方法。

2. 系統(tǒng)配置

電梯實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中使用的硬件配置為：

ADAM系列遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊。ADAM系列模塊為遠(yuǎn)程測(cè)控單元，它內(nèi)置微處理器，I/O全部為隔離保護(hù)方式，提供信號(hào)條例，具有RS-485通訊功能。它包括數(shù)字量I/O、模擬量I/O、計(jì)數(shù)器等模塊，通過(guò)遠(yuǎn)程中繼器可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)站（節(jié)）點(diǎn)數(shù)量，構(gòu)成多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的測(cè)控網(wǎng)絡(luò)。

另外，在系統(tǒng)中還使用了PLC和研華的可編址RS232轉(zhuǎn)RS485模塊ADAM-4521

3. 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電梯在現(xiàn)代建筑中起著重要的作用，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性要求高，是機(jī)電一體化的大型設(shè)備。采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)對(duì)建筑群的電梯運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行集中遠(yuǎn)程監(jiān)控，是實(shí)行無(wú)司機(jī)自動(dòng)運(yùn)行的需要，是進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)的必要手段，是確保電梯安全運(yùn)行、加強(qiáng)電梯管理、提高其運(yùn)行與維修效率的有效方法。

本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)的信號(hào)類型有：

（1）開(kāi)關(guān)信號(hào)。電梯的開(kāi)梯/關(guān)梯、司機(jī)/自動(dòng)、檢修、消防、安全、門鎖、開(kāi)門接觸器、關(guān)門接觸器、光幕、上強(qiáng)迫緩速、下強(qiáng)迫緩速、門區(qū)、緩速、運(yùn)行、方向等信號(hào)。

（2）模擬信號(hào)。電梯的制動(dòng)電壓、電流，以及機(jī)房或設(shè)備溫度等信號(hào)。

系統(tǒng)采用RS-485通訊標(biāo)準(zhǔn)，均有較強(qiáng)的抗干擾能力。其傳輸介質(zhì)為雙絞線，具有成本低、鋪設(shè)使用方便、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。電梯控制系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)控制、PLC控制、繼電器控制3種類型，電梯工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集有以下3種方法：

（1）單片機(jī)數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程通訊裝置。主要對(duì)開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行處理，包括模擬值輸入的超限判斷、中斷處理等。特點(diǎn)是除直接送監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)外，可對(duì)電梯開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)以及運(yùn)行次數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)累計(jì)。

（2）ADAM模塊。ADAM模塊同樣用于檢測(cè)上述3種類型電梯控制系統(tǒng)的外部信號(hào)。采用ADAM-5052隔離型數(shù)字輸入模塊，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)外部信號(hào)，每部電梯由2-3個(gè)ADAM-5052監(jiān)測(cè)16-24個(gè)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)。

（3）可編址通訊轉(zhuǎn)換接口模塊。對(duì)具有串行通訊接口（通常為RS-232）的電梯控制系統(tǒng)，主控計(jì)算機(jī)可通過(guò)該接口直接檢測(cè)控制系統(tǒng)的I/O信號(hào)與內(nèi)部信號(hào)。由于要與多個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通訊，需要使用可編址的RS-485網(wǎng)絡(luò)。因而通過(guò)研華公司的可編程通訊轉(zhuǎn)換模塊ADAM-4521設(shè)定站點(diǎn)號(hào)，并將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS-485信號(hào)。

現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)檢測(cè)采集的3種方法如圖1所示。

為了保證對(duì)各臺(tái)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)不間斷地巡回檢測(cè)，同時(shí)對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)管理故障診斷分析，系統(tǒng)采用兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。遠(yuǎn)程監(jiān)控采用基于RS-485通訊標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)通過(guò)遠(yuǎn)程通訊轉(zhuǎn)換模塊，研華公司的ADAM-4520將RS-232信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS-485信號(hào)，采用屏蔽雙絞線與每部電梯的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采樣裝置及通訊模塊連接，各個(gè)模塊進(jìn)行統(tǒng)一編址，當(dāng)連接距離超過(guò)1200M或在16個(gè)模塊組之間則通過(guò)遠(yuǎn)程中繼器ADAM-4510進(jìn)行信號(hào)驅(qū)動(dòng)放大。本系統(tǒng)根據(jù)電梯群位置可采用總線型或行星網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，最多可聯(lián)256個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置或ADAM模塊，同時(shí)監(jiān)控近百臺(tái)電梯。

4．結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)采用兩級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)4棟高層住宅樓的8部電梯同時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理、故障檢測(cè)，通過(guò)專家系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷與故障分析、確定故障原因，提出故障處理策略，有效地提高了電梯的運(yùn)行與維修效率，以及樓宇的自動(dòng)化水平。本方案同樣可用于電力供應(yīng)、照明控制、暖通空調(diào)、給排水等其它樓宇設(shè)備的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控。