[发明专利]一种电梯故障诊断方法

说明书

本发明公开了一种电梯故障诊断方法，包括以下步骤：收集电梯运行时产生的故障特征样本数据；使用C4.5算法对数据进行整理归类，生成原始决策树T，再对原始决策树进行信息增益、分裂信息、节点剪枝处理，以此生成决策树模型，模型中故障类型采用多分支；读取电梯运行时产生的含有故障特征的数据流；将故障特征在决策树模型中依据IF‑THEN规则进行判断；查找得到决策树的叶子结点，即该故障特征对应的故障。本发明适应电梯的故障类型，生成多分支决策树模型，检测并判断出电梯当前发生的故障，有效提高日常电梯维修保养工作效率。

技术领域

本发明属于电梯故障诊断技术领域领域，特别涉及一种基于C4.5算法的电梯故障诊断方法。

背景技术

随着我国科学技术的不断发展，电梯广泛应用于我们的生活中。但是电梯经常也会出现各种故障，给我们带来许多不便，从而电梯的维护就显得尤为重要，电梯设备的故障诊断是电梯维护的重要内容。

随着城市建设发展，电梯的建设率大大增加，但由于有资质的电梯维修保养公司和专业的电梯维护从业人员较少，随之而来的是电梯得不到较好地维护，故障频发，严重影响人们的生活与生命安全。电梯的电力机械设备结构复杂，可能出现的故障种类繁多，可能引起故障的原因更为复杂，且故障征兆和故障原因并不是一一对应，而是交叉影响的，且电梯的运行是无故障运行到带故障运行的一个逐渐变化的过程，给维修保养人员准确判断电梯故障带来障碍。

决策树算法是数据挖掘中重要的分类方法，基于决策树的各种算法在执行速度、可扩展性、输出结果的可理解性、分类预测的准确性等方面各有千秋，在各个领域广泛应用且已经有了许多成熟的系统，如语音识别、模式识别和专家系统等，鲜有在电梯故障检测领域应用。但ID3算法中惯用的直接使用信息增益选择属性时偏向选择取值多的属性的不足，无法对不完整的数据进行处理。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种电梯故障诊断方法，适应电梯的故障类型，生成多分支决策树模型，检测并判断出电梯当前发生的故障，有效提高日常电梯维修保养工作效率。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种电梯故障诊断方法，包括以下步骤：

S1、收集电梯运行时产生的故障特征样本数据；

S2、使用C4.5算法(即ID3改进后的决策树算法)对数据进行整理归类，生成原始决策树T，再对原始决策树进行信息增益、分裂信息、节点剪枝处理，以此生成决策树模型，模型中故障类型采用多分支以适应电梯故障类别的多样，作为电梯故障诊断的依据；

S3、读取电梯运行时产生的含有故障特征Xx的数据流；

S4、将故障特征Xx在决策树模型中依据IF-THEN规则(条件-结论规则)进行判断；

S5、查找得到决策树的叶子结点，即含有故障特征Xx的数据流对应的故障Yy。

优选的，所述对原始决策树进行信息增益、分裂信息、节点剪枝处理的具体步骤为：

系统对电梯运行中产生的故障特征样本数据进行采集后，创建树节点，并选定某一特征值作为决策树的根节点并以处理属性值离散的方法从该节点开始进行分裂，即分类；

通过C4.5算法的决策树生成算法中的信息增益率计算，对各子叶节点的信息增益率进行计算，并从中选择出信息增益比最大的特征进行分裂；

根据C4.5算法的决策树修剪算法判断节点是否满足分裂停止条件，即是否满足每个节点只有一种类型的节点，若满足，则将其设置为叶子节点，否则将其剪除；

重复上述步骤直至每种不同属性决策树的根节点均被建立；