一種電梯安全狀況評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電梯安全評(píng)估領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，是設(shè)計(jì)一種電梯安全狀況評(píng)估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，人民物質(zhì)文化生活水平的迅速提高，電梯已不僅 是一種生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設(shè)備，更是一種工作和生活中的必需設(shè)備，電梯和汽車一樣，已經(jīng) 是人民頻繁乘用的交通運(yùn)輸設(shè)備。電梯作為高層建筑的垂直交通工具，已成為人們?nèi)粘Ｉ?活必不可少的設(shè)備，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮及其重要的作用。電梯系統(tǒng)作為復(fù)雜的機(jī)電一體化 設(shè)備，其運(yùn)行狀況會(huì)因受到各種不同因素的影響而導(dǎo)致各種故障的發(fā)生，這嚴(yán)重影響了乘 坐舒適性及人們的人身安全。因此，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電梯運(yùn)行隱患，迅速了解出現(xiàn)的故障情況是當(dāng) 前電梯運(yùn)行關(guān)注的重點(diǎn)。
[0003] 國(guó)家"十二五"特種設(shè)備安全與節(jié)能發(fā)展規(guī)劃提到要"加大對(duì)電梯使用單位和維保 單位的監(jiān)督管理，建立電梯維保單位誠(chéng)信評(píng)價(jià)體系，防范作業(yè)過(guò)程傷害事故，推動(dòng)建立老舊 電梯更新改造機(jī)制";"十二五"特種設(shè)備科技發(fā)展規(guī)劃對(duì)電梯等特種設(shè)備的安全監(jiān)管模式、 安全評(píng)價(jià)技術(shù)、檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)和應(yīng)急救援技術(shù)提出了更高要求。以上政策足以表明電梯的 安全問(wèn)題引發(fā)政府高度關(guān)注。
[0004] 當(dāng)前發(fā)展條件下，由于電梯數(shù)量的快速增長(zhǎng)，相比之下電梯維修和檢驗(yàn)檢測(cè)人員 的數(shù)量又明顯不足，僅依靠人工發(fā)現(xiàn)和處理電梯故障的方式越來(lái)越不適用，且效率低下，因 而造成難以及時(shí)高質(zhì)量地排除電梯故障，增加了乘客的乘運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)，目前，關(guān)于電梯風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 的方法有很多，但現(xiàn)有方法的權(quán)值多以專家經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，致使評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性以及應(yīng)用 的有效性存在不足。盡管電梯問(wèn)題普遍存在卻很難定性和評(píng)價(jià)，導(dǎo)致政府監(jiān)管、維保單位維 護(hù)和事故預(yù)防只能憑經(jīng)驗(yàn)判斷，出現(xiàn)目前監(jiān)管不力、維保不及時(shí)、預(yù)防不到位的現(xiàn)狀。因此， 提供一種簡(jiǎn)單易行，可以靈敏、快速、可靠、實(shí)時(shí)地評(píng)價(jià)電梯的整體運(yùn)行狀況，為預(yù)防各種類 型的電梯故障提供一種可靠實(shí)用的評(píng)估方案顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種電梯安全狀況評(píng)估方法，從電梯事故發(fā) 生可能性和事故后果嚴(yán)重程度方面出發(fā)，建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)影響因素體系及電梯系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 模型，采用基于專家知識(shí)的非線性模糊計(jì)算方法評(píng)估電梯系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，提高電梯風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)參 數(shù)的精度。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0007] -種電梯安全狀況評(píng)估方法，包括以下步驟：
[0008] S1、采集電梯的運(yùn)行信號(hào)，通過(guò)電梯的運(yùn)行信號(hào)采集判斷電梯的故障狀態(tài)，通過(guò)存 儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)分析獲得電梯各個(gè)系統(tǒng)和部件的故障率；
[0009] S2、通過(guò)基于專家知識(shí)的非線性模糊計(jì)算方法，將電梯各個(gè)系統(tǒng)和部件的故障率 轉(zhuǎn)換為對(duì)于系統(tǒng)和部件的風(fēng)險(xiǎn)修正系數(shù)匕和f V i表示組成電梯整機(jī)的系統(tǒng)，j表示i系 統(tǒng)中的部件；
[0010] S3、現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估電梯各個(gè)系統(tǒng)中部件的狀況的各個(gè)要素，并判斷電梯各個(gè)系統(tǒng)中部 件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)rlj;
[0011] S4、由各個(gè)系統(tǒng)中部件風(fēng)險(xiǎn)修正系數(shù)t和各個(gè)部件風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)r u的乘積的和計(jì)算 獲得各個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)值A(chǔ)= Σ f ^rlj;
[0012] S5、由電梯各個(gè)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)修正系數(shù)A和各個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)值Γι的乘積的和計(jì)算獲得 整機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)值R=E f^。
[0013] 作為優(yōu)選的，所述電梯系統(tǒng)的故障因素包括電梯困人、安全回路、門鎖故障、門鎖 短接、停電故障、制動(dòng)器故障、停梯、門抖動(dòng)故障等。
[0014] 作為優(yōu)選的，步驟Sl中是通過(guò)采集電梯的電流信號(hào)判斷電梯故障狀態(tài)的，其判斷 方法包括：
[0015] a、信號(hào)采集與檢測(cè)，采集電梯的主電路電流信號(hào)的波形，統(tǒng)計(jì)得出電梯主電路電 流實(shí)時(shí)波形與電梯運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)系，按電梯的運(yùn)行狀態(tài)選擇最能表征其工作狀態(tài)的信號(hào)作 為初始信號(hào)模式；
[0016] b、特征提取，將初始信號(hào)模式矢量進(jìn)行維數(shù)壓縮和形式變換，取出冗余信息并提 取故障特征保存為模板，形成樣板模式；
[0017] c、特種匹配，在實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào)時(shí)，查找其中與模板相匹配的波形特征；
[0018] d、狀態(tài)識(shí)別，根據(jù)實(shí)時(shí)波形與樣板模式的對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)行狀態(tài)分類。
[0019] 作為優(yōu)選的，所述步驟S2具體包括：
[0020] S201、建立因素集并分類，根據(jù)影響原因事件的因素個(gè)數(shù)n，建立因素集U = Ix1, x2. . . xn};將因素集按屬性分為s類，即Ui= {x u，xi2. . . xin}，i = 1，2. . .，s，并且滿足以下 條件：
[0024] S202、建立由m個(gè)評(píng)價(jià)結(jié)果所組成的評(píng)價(jià)集V = {Vl，v2. . . vj ;
[0025] S203、建立權(quán)重集，對(duì)各個(gè)因素分配各自的權(quán)值，建立權(quán)重集，用權(quán)向量A = {a" a2. · · aj表示，第i類中第j個(gè)因素 Uij的權(quán)重集為Ai = (a u，ai2. · ·，ain)，（i = 1， 2, . . .，s)，式中B1為第i類因素 U i的加權(quán)值，
[0026] S204、對(duì)每一個(gè)因素集，分別做出綜合評(píng)價(jià)，如果R1為單因素評(píng)價(jià)矩陣，則以及評(píng) 價(jià)向量Bi:
[0027] Bi= A ； · Ri= (b n, bi2, . . . , bin), i = I, 2, . . . s (I)
[0028] 通過(guò)建立故障樹的方法，按照臨界重要度系數(shù)得到各個(gè)主要的基本原因的權(quán)重值 Ai，得到相應(yīng)的權(quán)重集A = (a^ a2··· as);
[0030] 上式中，Ie⑴表示了第i個(gè)基本原因事件的臨界重要度；
示第i個(gè)基本原因事件的概率，g表示頂事件的概率，Ig(i)表示第i個(gè)基本原因事件的概 率重要度
[0031] 把1看作一個(gè)因素，記R = {U i，U2, . . . Us}，R的單因素評(píng)價(jià)矩陣為：
[0033] 取變換，得到R'，并計(jì)算二級(jí)評(píng)價(jià)向量B及模糊綜合評(píng)價(jià)值C :
[0034] B = A · R' = (b!，b2, · · ·，bm)
[0035] C = B · VT；
[0036] 將所得評(píng)分與評(píng)價(jià)集比較，得到所評(píng)電梯系統(tǒng)或部件的可靠性的等級(jí)；
[0037] S205、對(duì)因數(shù)集U1，統(tǒng)計(jì)出第i個(gè)因素 k個(gè)專家的總評(píng)分值
，同時(shí)統(tǒng)計(jì)出η 個(gè)因素的總分值
并由⑷式求出第i各因素的權(quán)重：
[0039] 同理，得出所有因素的權(quán)重系數(shù)；
[0040] S206、采用加權(quán)平均的方法由式（5)可得故障率修正系數(shù)：
[0042] 上式中，Xl表示引起電梯系統(tǒng)或部件故障的第i個(gè)基本原因事件的概率，采用相同 的方法求出電梯系統(tǒng)和系統(tǒng)中各部件的風(fēng)險(xiǎn)修正系數(shù)匕和f V作為優(yōu)選的，所述步驟S3 具體包括：
[0043] S301、評(píng)價(jià)電梯部件中各個(gè)組件發(fā)生故障的難易程度以及發(fā)生故障后的事故嚴(yán)重 程度，評(píng)價(jià)各個(gè)組件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)值：
[0044] Ri j= S J j
[0045] 式中，Rjk表示系統(tǒng)中第j個(gè)部件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，S jk為部件中第k個(gè)組件發(fā)生故障的 難易程度，P]k為發(fā)生故障后的事故嚴(yán)重程度；
[0046] S302、根據(jù)各個(gè)組件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，計(jì)算出電梯系統(tǒng)i中部件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)Flj = Σ Rjk 〇
[0047] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：從電梯事故發(fā)生可能性和事故后果嚴(yán) 重程度方面出發(fā)，建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)影響因素體系及電梯系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，采用基于專家知 識(shí)的非線性模糊計(jì)算方法評(píng)估電梯系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，計(jì)算電梯系統(tǒng)和系統(tǒng)部件的故障率修正系 數(shù)，并現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估系統(tǒng)和部件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，結(jié)合理論計(jì)算的修正系數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)， 計(jì)算出電梯整機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)值，提高電梯風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)參數(shù)值的精度。
【附圖說(shuō)明】
[0048] 圖1是本發(fā)明的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049] 下面將結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0050] -種電梯安全狀況評(píng)估方法，包括以下步驟：
[0051] S1、采集電梯的運(yùn)行信號(hào)，通過(guò)電梯的運(yùn)行信號(hào)采集判斷電梯的故障狀態(tài)，通過(guò)存 儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)分析獲得電梯各個(gè)系統(tǒng)和部件的故障率；
[0052] S2、通過(guò)基于專家知識(shí)的非線性模糊計(jì)算方法，將電梯各個(gè)系統(tǒng)和部件的故障率 轉(zhuǎn)換為對(duì)于系統(tǒng)和部件的風(fēng)險(xiǎn)修正系數(shù)匕和f V i表示組成電梯整機(jī)的系統(tǒng)，j表示i系 統(tǒng)中的部件；
[0053] S3、現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估電梯各個(gè)系統(tǒng)中部件的狀況的各個(gè)要素，并判斷電梯各個(gè)系統(tǒng)中部 件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)rlj;
[0054] S4、由各個(gè)系統(tǒng)中部件風(fēng)險(xiǎn)修正系數(shù)t和各個(gè)部件風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)r u的乘積的和計(jì)算 獲得各個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)值A(chǔ)= Σ f ^rlj;
[0055] S5、由電梯各個(gè)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)修正系數(shù)A和各個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)值r i的乘積的和計(jì)算獲得 整機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)值R=E f^。
[0056] 作為優(yōu)選的，所述電梯系統(tǒng)的故障因素包括電梯困人、安全回路、門鎖故障、門鎖 短接、停電故障、制動(dòng)器故障、停梯、門抖動(dòng)故障等。
[0057] 作為優(yōu)選的，步驟Sl中是通過(guò)采集電梯的電流信號(hào)判斷電梯故障狀態(tài)的，其判斷 方法包括：
[0058] a、信號(hào)采集與檢測(cè)，采集電梯的主電路電流信號(hào)的波形，統(tǒng)計(jì)得出電梯主電路電 流實(shí)時(shí)波形與電梯運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)系，按電梯的運(yùn)行狀態(tài)選擇最能表征其工作狀態(tài)的信號(hào)作 為初始信號(hào)模式；
[0059] b、特征提取，將初始信號(hào)模式矢量進(jìn)