1 引言
自动扶梯作为城市轨道交通中连续运行的机械设备，如果在运营时间段内出现故障，停止运行或出现安全事故，将会造成很大不良影响和经济损失。以深圳市轨道交通为例，自动扶梯数量已高达数千台之多，作为与乘客人身安全密切相关的特种设备，其运行安全尤为重要。因此，自动扶梯状态检测与智能预警诊断系统通过状态分析，对故障、运行趋势提前预警，对自动扶梯
设备做到预防性维修具有重要意义[1]。张仪怎么死的
自动扶梯状态检测与智能预警诊断系统独立于扶梯控制系统，是通过传感器（振动加速度传感器、温度传感器等）检测主要机械部件运行状态，预测自动扶梯主要机械部件故障发展趋势，实现自动扶梯主要机械部件的故障预警，并通过专家库进行智能诊断[2-3]。本文通过对工程实践案例进行阐述分析，以验证该系统的工作原理及实践效果。
2 自动扶梯状态监测与预警系统简介
2.1 基础架构
自动扶梯状态检测与智能预警诊断系统由传感器（振动加速度传感器、温度传感器、其他传感器等）、数据采集器（集成智能诊断器）、线缆、机箱、电源等设备组成。振动传感器安装在驱动电机、电机基
座、减速箱、主驱动轮轴承等主要部位，桁架内安装红外温度传感器，以收集运行状况的数据[4-5]。数据采集器为多通道、多类型、可自由组合的智能监控网关，采集各主要部件振动加速度、振动速度、温度、转速信号，并进行数据转换和存储。系统级监控平台运行数据分析预警诊断软件，通过智能预警技术对异常设备进行报警提示，并由智能诊断专家系统获得故障原因和诊断结果，将结果通过网络模块输出，智能管理平台进行上位显示。2.2 传感器安装
振动传感器采用螺纹连接方式与底座固定[6]，底座通过金属胶与结构粘接。以驱动主机测点安装为例，
自动扶梯状态监测与
智能预警诊断系统应用研究
王 珩，何济芳
（深圳地铁建设集团有限公司，广东深圳 518026）
摘 要：自动扶梯作为与乘客人身安全密切相关
的特种设备，其运行安全性尤为重要。自动扶梯
状态检测与智能预警诊断系统由传感器、采集器、
服务器等设备组成，通过传感器检测主要机械部
件的运行状态，进行智能预警判断，并通过专家
系统对设备进行智能诊断。基于状态监测与智能
豆比搜索预警诊断系统的预测性维护具有提前预警、故障
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定位能力，可实现故障的早期预警，提高维修效
率，增强维修水平。目前该系统已在北京、深圳、
南京、西安、青岛等城市轨道交通项目中广泛应
用，文章通过对项目中典型案例的分析，详细阐述
该系统图谱功能、预警效果及系统运维平台的应
用，验证该系统的有效性及在实际工程中的意义。
关键词：城市轨道交通；自动扶梯；状态监测；预
警诊断；频谱分析；预测性维护
中图分类号：TH17
作者简介：王珩（1974—），男，高级工程师
技术装备
振动测点安装在电机、减速箱、减速箱基座，其名称
及作用如下。
（1）驱动电机外壳振动传感器，用于监测电机转子、轴承运行状态。
（2）减速箱外壳水平与垂直方向振动传感器监测齿轮、轴承运行状态。
（3）基座振动传感器，用于监测螺栓紧固和驱动主机振动信息，确保驱动装置的稳定状态。
2.3 系统级监测平台
自动扶梯的系统级智能运维平台为扶梯状态的大数据中心，具备站点扶梯设备运行状态一览警推送、故障处理跟踪与AI 预警诊断统计等功能工作台中包括报警一级、报警二级、能推送等详细故障信息列表，选择某条列表后可对故障进行跟踪处理。AI 智能诊断统计可对故障信息进行统计扶梯各部件的运行状态，可分析各测点的瞬态幅值际振动特征，为早期预警、智能预警提供数据支撑常，不同的统计特征所指示的设备故障类型侧重不同比如对于转子不平衡、不对中、19:17:36.7402020-07-1800:00:00:0002020-07-2200:00:00:0002020-07-2600:00:00:0002020-07-3000:00:00:0002020-08-0300:00:00:0002020-09-0700:00:00:0002020-08-1103:57:00:2552020-08-160
0.4
0.81.21.6加速度/m ·s -2
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时刻主驱动轮（左）轴承振动速度梯级链涨紧轮（左）轴承振动速度主驱动轮（左）轴承振动速度
梯级链涨紧轮（右）轴承振动速度
自动扶梯状态监测与智能预警诊断系统应用研究
在专家系统中，专家的知识在分离的独立知识库中进行描述，每一个知识单元描述一个比较具体的情况以及在该情况下应采取的措施，专家系统总体上则提供了一种推理机制。通过长期扶梯运行监测数据建立了曳引设备梯级、链轮等关键设备故障特征，构建比较完善的专家规则，目前涉及的主要故障模式如表1所示。淘宝和天猫的关系
表1 专家系统主要故障模式汇总
设备名称故障类型故障描述
电机转子故障动不平衡、定子偏心联轴器柱销磨损
400夹紧双腿
图5 系统预警提示
图6 左右涨紧轴测点加速度幅值趋势图7 故障时刻波形频谱图
图8 故障时刻波形放大图
图9 正常状态左右梯级时域波形图10 检修后测点加速度幅值变化
中存在52.34 Hz 及其倍频成分，和理论计算的外圈轴承
故障特征频率较接近，判断为轴承外圈故障。4.2.3 现场维修及反馈现场发现此自动扶梯运转时机舱内有明显异常噪声，通过传统机械接触式检查发现伴有异常杂音，
0012340.10.20.30.40.50.60.70.80.91 1.1
1.2 1.28时间/s 幅值/m ·s -2000.050.150.10.280160240320400480560640720800
880
9601 000
频率/Hz
幅值/m ·s -209:42:05.0002.51.50.5
2-0.5
1
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好看的电影搞笑
时刻幅值/m ·s -2更换电机后异常噪声消除；预警系统观察装置测点的振动加速度趋势明显降低平，且加速度波形中异常振动冲击消失示。后续维修拆解电机后，发现轴承外圈处存在明显损伤。技术装备
自动扶梯状态监测与智能预警诊断系统应用研究
