电梯故障诊断中神经网络技术

1、电梯故障诊断中神经网络技术 一、电梯的运行原理和电梯故障的特点只有清楚地理解电梯控制系统的运行原理才可以及时准确的诊断出电梯故障原因，因此清楚的理解电梯运行原理,每一个电梯维修人员必需要做到。电梯运行过程总体上可分为以下几个阶段：第一、登记层外召唤信号和登记内选指令阶段；第二、电梯门关闭或者电梯按照系统指令停运阶段；第三、启动阶段；第四、在到达信号记录的楼层前进展减速制动；第五、平层开门阶段。在整个过程中电梯需要从外界接收信号并处理，然后完成相应的指令或者输出信号，由此可以将电梯看作是一个完好的独立的系统，只需要外界给予相应的信号就可以自动的做出动作。电梯系统内部复杂的构件严密的结合在一起，正

2、是如此才使得电梯系统故障具有了复杂性、层次性、相关性以及不确定性的特点。二、神经网络技术根本原理生物学上的神经是由一个个简单的神经元互相连接进而形成了复杂的庞大的神经系统，同理，神经网络就是由大量简单的处理单元互相连接形成的复杂的智能系统。单独的处理单元类似于一个神经元，是一个可以承受不同信息但是只输出一种信息的构造单位。神经网络系统与生物学神经系统相似的是具有自我修改才能，它可以同时接收大量的数据并进展统一的分析处理，进而输出相应的处理结果。这就使得神经网络系统具有了高度容错性、高度并行性、自我修改性、学习性以及高度复杂性，也正是由于这些特性才使的利用神经网络技术可以及时准确的查明电梯故障原

3、因并得出故障解决方案。电梯故障诊断中应用的神经网络模型分为三个层次：输入层、接收外部信号或者是电梯自我检测信息如载重信息；隐含层、对接收到了大量数据进展相应的分析处理；输出层、将记录着动作命令的数据传送出来。在电梯出现故障时，首先可以通过神经网络模型快速确定故障发生在哪一层到达节约时间的目的。但是神经网络也会因为收敛速度过于慢、训练强度太大或者是选择的网络模型不好等问题导致诊断结果受到影响。三、神经网络模型在电梯故障诊断中的应用分类神经网络模型已经成为了如今电梯故障诊断中应用最广泛的技术模型，相比于传统方式它具有诊断速度快、故障原因命中率高的优点，因此引起了各方面专业人士的强烈关注，并在他们的

4、不懈努力下得到了开展与创新。它跨越多个专业领域、通过对各种复杂的高难度工作的不断的开展与改良出现了越来越多的应用模型，下面主要介绍了当前应用最普遍的BP网络模型，并且简单的引入并介绍了近年来新兴的模糊神经网络模型和遗传小波神经网络模型。一BP网络模型BP神经网络作为神经网络应用最广泛的一种，它多应用的误差反向传播算法使其在形式识别、诊断故障、图像识别以及管理系统方面具有相对先进性。基于BP网络的电梯故障诊断技术就是通过学习故障信息、诊断经历并不断训练，并将所学到的知识利用各层次之间节点上的权值从而表达出来。BP网络系统的主要诊断步骤主要可以分为三步。第一步：对输入输出的数据进展归一化处理，将数

5、据映射到特定的区间。第二步：建立BP网络模型，训练BP网络模型。第三：通过已经训练好的网络模型对原来的样本进展全面的检测。算法步骤：a、在一定的取值范围内对数据进展初始化；b、确定输入值数值大小，计算出预期输出量；c、用实际输出的值减去上一步得到的数值；d、将上一步得到的误差分配到隐含层，从而计算出隐含层的误差；e、修正输出层的权值和阈值，修正隐含层的权值；f、修正隐含层的阈值，修正隐含层和输入层的权值。二遗传小波神经网络模型遗传算法运用了生物界的优胜劣汰、适者生存的思想对复杂问题进展优化，适用于复杂的故障，起到了优化简化问题的作用。对部分数据进展详细的分析是小波法最大的特点，所以它被誉为数字

6、显微镜;。遗传算法小波神经网络就是运用小波进展分解的方法分解模拟故障信号，将得到的数据进展归一化，将归一化后的数值输入到神经网络模型中。它交融了神经网络、小波分析和遗传算法三者所有的优点。基于遗传小波神经网络的电梯故障诊断的一般步骤为：测试节点信号采样、小波分解、故障特征量提取、归一化得到训练样本集、遗传算法优化、得到故障类型。遗传小波神经网络模型在故障原因复杂、数据信息量宏大的电梯系统的应用中可以发挥更大的作用。三模糊神经网络模型模糊神经网络模型就是创新性的将神经网络与模糊理论结合到一起。它采用了广义的方向推理和广义的前向推理两种推理方式。与其它两种模型不同的是，它的语言逻辑、判断根据和结论

7、都是模糊的。但是它的数据处理才能还有自我学习才能并没有因此而变差，反而更加丰富了它的定性知识的内容。在处理实际问题的过程中，首先要建立所有可能发生的故障的完好集合，其次将所有的故障发生原因归入到同一个集合中去，最后就是建立故障和原因的关系矩阵。分别叫做模糊故障集、模糊原因集、模糊关系矩阵。相较于BP网络模型，这种模型更加的简单易行，充分发挥了神经网络和模糊逻辑的优点，不会因为故障原因过于复杂而失去诊断的准确性，在本来丰富定性知识和强大数据处理才能的根底上具有了很大的自我训练才能。四、结语综上所述，神经网络技术可以应用于复杂多形式的故障诊断并且既可以用于实时监测也可以进展离线诊断，在系统形式非常复杂或者根本不知道系统形式的情况都可以应用，这些特点恰恰解决了传统方法中最最难以解决的问题，它的应用进步了电梯故障的诊断速度和准确度，保证了电梯运行的平安性。虽然神经网络技