電梯實(shí)時(shí)監(jiān)控與故障報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

【摘 要】承載著提供高層交通和人員疏導(dǎo)的重任，對(duì)于高層建筑的以及人們的生活工作的重要性不言而喻。采取有效的手段來(lái)針對(duì)電梯的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施實(shí)時(shí)的監(jiān)控，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)電梯的故障信息，對(duì)于電梯的故障排查和解除擁有一個(gè)長(zhǎng)效的機(jī)制，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障報(bào)警協(xié)調(diào)工作、一體化運(yùn)行，才能保證電梯運(yùn)行的正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全。本文從電梯的結(jié)構(gòu)分析、電梯的運(yùn)行安全、電梯的故障研究三個(gè)方面對(duì)電梯運(yùn)行的安全與故障進(jìn)行探討，進(jìn)而提出電梯實(shí)時(shí)監(jiān)控與故障報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】電梯 實(shí)時(shí)監(jiān)控 故障報(bào)警 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和高層建筑的不斷增多，電梯的數(shù)量也與日俱增，其承載著提供高層交通和人員疏導(dǎo)的重任，對(duì)于高層建筑的以及人們的生活工作的重要性不言而喻。但是，由于電梯的使用頻率非常頻繁，維修單位的技術(shù)水平參差不齊，維修、保養(yǎng)時(shí)間很難保證，再加上電梯的“老年化”趨勢(shì)不斷加重，因此，屢屢傳來(lái)電梯故障停梯和電梯墜落的事故。

一、電梯運(yùn)行的安全與故障研究

電梯作為一種特種設(shè)備，其在保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全中發(fā)揮著重要的作用，也一直是國(guó)家強(qiáng)制檢驗(yàn)的特種設(shè)備。當(dāng)故障發(fā)生的時(shí)候，電梯內(nèi)部如果沒(méi)有有效的監(jiān)控措施和故障報(bào)警系統(tǒng)，故障信息就不能及時(shí)有效地傳達(dá)到維護(hù)人員和樓層管理人員處，就容易出現(xiàn)電梯故障不能及時(shí)排除、電梯維修延遲和電梯故障加重，最后容易導(dǎo)致電梯內(nèi)的被困人員不能及時(shí)脫困，甚至因?yàn)椴划?dāng)自救而引發(fā)更為嚴(yán)重的傷害等問(wèn)題。因此，只有采取有效的手段來(lái)針對(duì)電梯的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施實(shí)時(shí)的監(jiān)控，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理故障信息。

（一）電梯的結(jié)構(gòu)分析。電梯屬于典型的機(jī)電一體化的設(shè)備，它是由曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和安全保護(hù)裝置等八個(gè)子系統(tǒng)組成，這八個(gè)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)著電梯的操作、驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)和承載等諸多功能。

（二）電梯的運(yùn)行安全。電梯運(yùn)行中最基本的要求就是安全可靠，在此基礎(chǔ)上才能保證舒適快捷。電梯的運(yùn)行安全是由電梯的設(shè)計(jì)制造、電梯的安裝維護(hù)和電梯的運(yùn)行操作等諸多環(huán)節(jié)組成的，在電梯運(yùn)行中，又涉及到電梯自身的電子元器件、機(jī)械元器件等諸多因素的可靠性。因此，電梯的運(yùn)行安全涉及到一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，諸多環(huán)節(jié)缺一不可。

（三）電梯的故障研究。通過(guò)對(duì)于國(guó)內(nèi)外新近發(fā)生的幾個(gè)典型的電梯故障事故的分析，結(jié)合國(guó)內(nèi)檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)于國(guó)內(nèi)電梯抽檢結(jié)果的報(bào)告可以發(fā)現(xiàn)，在電梯使用、維護(hù)和緊急操作中，造成電梯運(yùn)行損害或者危害人員和物資安全的原因有多種，比如：由于剪切、擠壓、墜落、撞擊等機(jī)械危害造成的電梯故障；由于火災(zāi)等材料或者物質(zhì)產(chǎn)生的危害；由于電擊等電氣危害；由于機(jī)械損傷、磨損和銹蝕等電梯自身原因所產(chǎn)生的危害。最后，以上諸多因素都會(huì)造成人員被困和運(yùn)載物品的受損。

二、電梯實(shí)時(shí)監(jiān)控與故障報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

針對(duì)以上諸多因素對(duì)于電梯運(yùn)行的安全性的維護(hù)和因此引發(fā)的種種故障，我們就需要倡導(dǎo)和建立一套有效的電梯實(shí)時(shí)監(jiān)控與故障報(bào)警系統(tǒng)。其工作原理是：實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控，獲取電梯實(shí)時(shí)運(yùn)行的第一手資料，當(dāng)發(fā)生電梯故障的時(shí)候，故障報(bào)警系統(tǒng)就可以在第一時(shí)間讓電梯被困人員及時(shí)得到正確安全的救助。

系統(tǒng)由兩個(gè)部分組成：一是電梯實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，主要是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，二是電梯故障診斷系統(tǒng)，主要是進(jìn)行故障的智能診斷，然后反饋給生產(chǎn)廠家和樓宇管理者。

（一）運(yùn)行參數(shù)采集與故障遠(yuǎn)程報(bào)警終端。在電梯的運(yùn)行參數(shù)采集中，由于電梯已經(jīng)安裝運(yùn)行，只能是通過(guò)加裝第三方的獨(dú)立傳感器的方式來(lái)獲取電梯的運(yùn)行狀態(tài)，具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖一所示。該套系統(tǒng)的核心包括：供電電源、傳感器、狀態(tài)指示燈、E2PROM、時(shí)鐘信息、RS485總線。

通過(guò)傳感器感受電梯的運(yùn)行狀態(tài)，信號(hào)通過(guò)光電隔離后進(jìn)入到MCU，信號(hào)狀態(tài)通過(guò)狀態(tài)指示燈顯示出來(lái)，而E2PROM用于保存系統(tǒng)配置參數(shù)，以及存儲(chǔ)故障信息。而兩路RS485總線可以保證該系統(tǒng)可以和internet進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理和維護(hù)。

（二）電梯實(shí)時(shí)監(jiān)控與故障報(bào)警系統(tǒng)的終端設(shè)計(jì)。通過(guò)RS485總線和internet進(jìn)行的連接，用戶就可以創(chuàng)建終端系統(tǒng)程序和遠(yuǎn)程管理中心的連接。電梯通電運(yùn)行期間，終端系統(tǒng)可以進(jìn)行系統(tǒng)啟動(dòng)，進(jìn)行硬件初始化、系統(tǒng)參數(shù)配置和全局變量設(shè)定，完成后，終端系統(tǒng)就可以和遠(yuǎn)程管理中心實(shí)現(xiàn)連接，管理者通過(guò)登錄遠(yuǎn)程管理中心，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)和故障排除，而每個(gè)故障信息都會(huì)反饋到遠(yuǎn)程管理中心，進(jìn)行系統(tǒng)日志記錄，便于維護(hù)人員調(diào)取和跟蹤。

三、總結(jié)

綜上所述，電梯實(shí)時(shí)監(jiān)控與故障報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是運(yùn)行狀態(tài)的不確定性和故障因素的多樣性，本系統(tǒng)充分考慮了電梯運(yùn)行的故障因素，采用遠(yuǎn)程通訊的模塊，實(shí)現(xiàn)了電梯運(yùn)行的24小時(shí)不間斷監(jiān)控。而其采用的獨(dú)立傳感器可以讓管理者和維修者及時(shí)獲取到電梯的運(yùn)行狀態(tài)，在任何曳拉式電梯中都可以獨(dú)立運(yùn)行，且對(duì)電梯無(wú)干擾，保障了電梯能夠安全可靠的運(yùn)行。

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