程英英（地铁运营一中心机电一部，陕西西安  710000）

摘 要：本文主要就地铁机电电扶梯增加监测技术进行分析研究，针对电扶梯的电动机、减速器、主驱动轮等机械部位加装监测传感器，并对自动扶梯进行数据采集和数据处理，完成对自动扶梯部件的智能故障诊断分析，通过智能数据采集装置将数据信息采集处理，借由综合监控网络上传到中央监控终端，通过更加智能的方式，主动引导检修模式，让检修更加精确标准。

关键字：在线监测、减速箱、主驱动轮

地铁机电专业对于设备的维护保养，多以计划性检修作业为主，很难实时掌握设备的当前运行状态，更无法有效的指导现场人员准确的定位故障点，检修人员多以经验开展故障处理工作，这便造成效率低，随着地铁各线路陆续发现，科技技术也是快速发展的趋势，通过在线监测项目通过科技智能，主动引导地铁机电设备维护模式，提高维护效率。

一、研究背景概况

近年来随着西安地铁各线路的陆续开通，线网客流强度不断增大，而地铁机电专业对于设备的维护保养，多以计划性检修作业为主，很难实时掌握设备的当前运行状态，更无法有效的指导现场人员准确的定位故障点，检修人员多以经验开展故障处理工作，这便造成效率低、人员使用强度高的弊端。电扶梯作为特种设备，其运行状态的优劣直接关系到乘客的生命安全。西安地铁2号线电扶梯设备自2011年运行至今已8年之久，同时1号线电扶梯设备自2013年运行至今也已6年。目前主要检查手段为计划性检修和日常巡视（现场查看和听异响），无法做到实时监控、实时诊断。

西安地铁二号线小寨站为二、三号线换乘站，日均客流量目前已达到19万/人次，一号线五路口站随着四号线的开通，客流量日益加大，自动扶梯的运载负荷持续增加，虽然在自动扶梯采购时对运载负荷量进行了要求，但扶梯长期处于满负荷运行，轴承磨损加重，使扶梯带病运行几率增加且不易被发现，存在一定的安全隐患。小寨3#扶梯在主轴、轴承及轴承套磨损严重的情况下才被发现，已严重威胁到广大乘客生命财产的安全。在自动化信息技术不断发展的当下，通过调研新技术、新方法以及通过参考同行业的发展状况来看，此类问题是可以通过优化监测手段来解决的。而机电设备在线监测项目可以高效的解决上述问题，且可通过更加智能的方式，主动引导检修模式，让检修更加精确标准。

二、实施范围及内容

主要针对电扶梯的电动机、减速器、主驱动轮等机械部位加装监测传感器，并对自动扶梯进行数据采集和数据处理，完成对自动扶梯部件的智能故障诊断分析通过智能数据采集装置将数据信息采集处理，借由综合监控网络上传到中央监控终端。

现场设备位于线路车站内，主要负责对自动扶梯进行数据采集和数据处理，完成对自动扶梯部件的智能故障诊断分析。系统的就地设备数据采集系统可独立运作，脱离全线系统后仍能完成对机电设备数据的采集。

三、研究目标

电扶梯设备实施改造后对电扶梯的监控能够实现以下基础目标：

1.保证电扶梯运行处于实时监测状态，跟踪一个或多个监测参量的变化动态，对参量的长期和短期变化趋势进行分析，发现变化规律。

2.采用趋势图分析同一台设备多个相关参量的分布情况，并根据经验模型、数学相关性模型，以辅助判断设备整体健康状况。

3.为维护人员提供专业的机组运行状态信息和图谱分析功能，对分析结果进行汇总和分类，并提供查询和下载，可以方便掌握设备运行的状态。

4.通过设备运行状态趋势分析，提前预判设备问题，并给出处理方法。

5.进一步提高对运行设备的掌控，降低带病运行风险，提高设备可靠度。

四、技术方案

1.在线监测系统构成及原理

电扶梯在线监测系统分车站和中心两级管理，由传感器（振动传感器、红外温度传感器、烟感传感器）、数据采集器（集成智能诊断器）、线缆、机箱、电源等设备组成，系统结构原理如下图：

现场通讯采取充分利用车站BAS预留端口进行通讯传输，经由综合监控网络上传到中心人机界面构成整套在线监测系统，并设立人机终端，现场数据采集器包含智能诊断器，智能诊断器具备诊断结果就地输出功能，车站级智能诊断系统包括振动传感器、温度传感器、烟感传感器、网络设备、接线箱、电源等辅助设备。

系统含有分析诊断应用软件，完成对数据采集器采集的数据进行分析、处理、存储、管理等工作，智能诊断器应具备二次开发的接口，可以根据需要读取现有的监控系统的数据。同时具备OPC或MODBUS等通讯能力，便于与其他系统进行交互。系统数据通过接口上传至上层平台，该接口可以提供监测参数的运行趋势、报警信息、诊断结果，同时给平台提供单点登录权限，用户需要通过平台调取数据时，可以调取智能诊断系统的分析功能插件进行分析诊断。

五、结论

依据电扶梯的运行特性和实际工作状态，确定对电扶梯监测的主要点为减速机、滚筒主轴等机械单元，主轴故障（两端轴承、主轴不平衡、链条松动）、减速机故障（轴承、齿轮、机械松动），传感器布置于电机、减速箱壳体、减速箱紧固螺栓底座、扶手带位置，用于监测这些设备的振动情况，可以监测轴承故障，系统采用数据实时在线采集的方式，对设备进行监测。通过人机界面中电扶梯全局概貌图，维护人员可以得到所有测点特征状态值随时间变化的结论，实时了解其运行状态。通过对设备的振动分析智能判断发现一些潜在的机械故障，例如：轴平衡、安装松动、齿轮啮合故障、轴承磨损等，也可自由录入未检测出故障，提供后期故障比对预警模板。