關(guān)于電梯自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

張振江++潘洋

摘 要：電梯自動(dòng)化的設(shè)計(jì)問(wèn)題關(guān)系到電梯的使用質(zhì)量和效率，同時(shí)也關(guān)系到電梯的使用期限，提高自動(dòng)化水平可以最大限度地減少運(yùn)行維護(hù)的成本，提高樓宇電梯運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。本文主要論述了電梯自動(dòng)化的設(shè)計(jì)方案和實(shí)施關(guān)鍵技術(shù)，以期能夠?yàn)橄嚓P(guān)的實(shí)踐提供些許理論參考。

關(guān)鍵詞：電梯自動(dòng)化 技術(shù)設(shè)計(jì) 應(yīng)用實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào)：TM571 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）05（c）-0046-02

高層建筑的數(shù)量隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展日益增多，相應(yīng)地電梯的安裝和運(yùn)行工程量也在增大，確保電梯運(yùn)行的安全性不僅關(guān)系到電梯的使用質(zhì)量，同時(shí)也關(guān)系到整個(gè)建筑的安全使用期限。自動(dòng)化技術(shù)在各行各業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用，同樣也適用于高層建筑的電梯工程中來(lái)，對(duì)電梯自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用意義重大，影響深遠(yuǎn)。

1 電梯自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

伴隨高層建筑的發(fā)展，電梯技術(shù)的自動(dòng)化應(yīng)用范圍也在不斷提高，可以說(shuō)電梯技術(shù)也使得人類(lèi)建筑面貌煥然一新。對(duì)于很多高層建筑說(shuō)，電梯對(duì)物資運(yùn)輸效率的提高有著至關(guān)重要的影響，垂直的運(yùn)行路線節(jié)省了運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間，也節(jié)省了更多的人力投入。隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，在人類(lèi)建筑史上，高層建筑的高度和數(shù)量不斷被刷新，和傳統(tǒng)的建筑相比，現(xiàn)代高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，承載能力也非常大，無(wú)論是載人電梯還是載物電梯，傳統(tǒng)形式都已經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)代的要求，自動(dòng)化技術(shù)在電梯中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一是可以最大限度地提升運(yùn)載量。新型的自動(dòng)化電梯都普遍應(yīng)用了ATW2.5智能化電機(jī)，它的運(yùn)行功率是傳統(tǒng)電梯電機(jī)功率的二十幾倍，在投入使用中將會(huì)承載更大的負(fù)荷，并且還可以提高電梯運(yùn)行的效率，使用期限也會(huì)延長(zhǎng)一些。在高層的寫(xiě)字樓中使用電梯自動(dòng)化技術(shù)可以為辦公人員提供更為快捷的辦公環(huán)境。

二是運(yùn)載的效率得到大幅度提升，采用自動(dòng)化技術(shù)可以有效判斷電梯的單次運(yùn)載情況，針對(duì)空載、滿載和中載的不同特征提供不同的運(yùn)行功率，這就節(jié)約了能源的消耗，也避免電梯始終處于負(fù)荷運(yùn)營(yíng)當(dāng)中，相對(duì)地延長(zhǎng)了電梯的服役期限。

三是自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)也有助于提高超高層建筑電梯的智能化水平。沒(méi)有采用自動(dòng)化技術(shù)的電梯往往都不具有很高的智能化操作技術(shù)，只能進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的操作，如對(duì)樓層的識(shí)別、完成日常工作量等，而自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)使得電梯的運(yùn)行更加智能化與人性化，可以進(jìn)行多個(gè)電梯的聯(lián)動(dòng)分析與判斷，也可以依據(jù)整個(gè)建筑物的需要調(diào)整電梯實(shí)際到達(dá)的樓層數(shù)量，實(shí)現(xiàn)分層與分流的雙重管理模式，提高電梯運(yùn)行的效率，并為不同的人們提供差異化服務(wù)，避免了排長(zhǎng)龍而等候電梯的現(xiàn)象。

四是自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還有效地提高了電梯運(yùn)行的安全性和可靠性，為用戶(hù)的人身安全提供了保障。自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的故障自動(dòng)報(bào)警和問(wèn)題實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，大大提高了電梯事故與風(fēng)險(xiǎn)的防范水平，在發(fā)生緊急情況時(shí)，技術(shù)管理人員可以在第一時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)應(yīng)急救援預(yù)案，有些電梯還可以在發(fā)生爆炸、火災(zāi)等的情況下正常使用，降低了事故的損失。

2 電梯自動(dòng)化設(shè)計(jì)的有效應(yīng)用策略

為了提升高程建筑中的電梯自動(dòng)化應(yīng)用水平，在設(shè)計(jì)階段就要做好整體方案的設(shè)計(jì)，投入運(yùn)行的過(guò)程中還要對(duì)電梯使用的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在最短的時(shí)間內(nèi)找到解決的措施，以此來(lái)提高電梯運(yùn)行的整體效益。

首先，要建立健全高層建筑電梯自動(dòng)化控制系統(tǒng)，這是實(shí)現(xiàn)電梯自動(dòng)化與智能化管理的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，對(duì)系統(tǒng)框架的設(shè)置可以明確電梯具體的功能與作用，并建立科學(xué)有效的層級(jí)管理模式，將自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)的劃分更加細(xì)致化與明確化。電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)的模塊劃分主要包括數(shù)據(jù)管理層、機(jī)電設(shè)備養(yǎng)護(hù)層、電梯運(yùn)行工況監(jiān)控層、電梯運(yùn)行管理層、外部環(huán)境控制層。每一層級(jí)之間都是有機(jī)統(tǒng)一在系統(tǒng)整體之中的，在建立層級(jí)管理系統(tǒng)中要充分考慮電梯的整體運(yùn)行需求和標(biāo)準(zhǔn)。

其次，是要選擇合適的控制設(shè)施，自動(dòng)化控制的管理設(shè)施要求包括三方面：一是自動(dòng)化控制作業(yè)設(shè)備，包括電梯的升降與制動(dòng)系統(tǒng)的操作器件等；二是信息數(shù)據(jù)采集設(shè)備，主要對(duì)電梯運(yùn)行的情況加以記錄，同時(shí)還要根據(jù)高層建筑電梯運(yùn)行的需要建立專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)庫(kù)，完善電梯自動(dòng)化管理的數(shù)據(jù)整理和分析系統(tǒng)，為隨時(shí)了解運(yùn)行狀況提供科學(xué)的依據(jù)；三是中央控制設(shè)備的選擇，要滿足監(jiān)控的日常需求，同時(shí)還要滿足緊急情況下的電梯調(diào)度要求，保證電梯能夠在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常的運(yùn)行狀態(tài)。

最后，要提高環(huán)境的監(jiān)控力度，為電梯的自動(dòng)化運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的外部條件。新型自動(dòng)化電梯的運(yùn)營(yíng)環(huán)境監(jiān)控是保證電梯安全使用的重要步驟，對(duì)外部環(huán)境的監(jiān)控包括高層建筑電梯運(yùn)行的實(shí)際環(huán)境和對(duì)電梯實(shí)施管理的環(huán)境兩個(gè)方面。從運(yùn)行環(huán)境來(lái)講，又可以細(xì)分為溫度環(huán)境、濕度環(huán)境、電壓和電量等方面，對(duì)這些方面的控制可以運(yùn)用預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值警戒線的方式來(lái)提高監(jiān)控的效率，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行的數(shù)值超過(guò)了警戒限度，控制中心要立即做出對(duì)應(yīng)的指令，防止電梯事故的發(fā)生。從管理環(huán)境來(lái)講，主要是對(duì)電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)信息的收集、整理、分析與判斷，管理人員利用USP系統(tǒng)對(duì)管理參數(shù)進(jìn)行分析與顯示，并運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的便利性實(shí)現(xiàn)信息資源的共享，切實(shí)提高電梯運(yùn)行的自動(dòng)化管理水平。

3 電梯自動(dòng)化系統(tǒng)軟、硬件的配置

實(shí)現(xiàn)高層建筑電梯自動(dòng)化操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，關(guān)鍵是要合理選擇硬件與軟件的配置，以便達(dá)到電梯運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)，為人們的生活提供更多的便利。

在電梯自動(dòng)化控制系統(tǒng)的硬件選擇上，要依據(jù)電梯自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和高層建筑建設(shè)的經(jīng)濟(jì)條件來(lái)綜合考慮。上位機(jī)的主要功能就是對(duì)電梯運(yùn)行系統(tǒng)的軟件實(shí)行監(jiān)控與管理，并對(duì)電梯運(yùn)行中所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，確保電梯的安全運(yùn)行。PLC可以有效實(shí)現(xiàn)整個(gè)樓宇各個(gè)單元之間的連接、分配與調(diào)度。下位機(jī)的選擇要確保對(duì)電梯采集到的數(shù)據(jù)信息可以實(shí)行有效的處理、分析、儲(chǔ)存的作用，利用PLC可以利用其高效的輸出與輸入功能對(duì)單元電梯的運(yùn)行程序進(jìn)行有效的控制和管理。變頻器的電源設(shè)置成交流電源，為電梯的日常運(yùn)行提供動(dòng)力，同時(shí)可以充分滿足電梯電機(jī)對(duì)運(yùn)行頻率的要求。

在電梯自動(dòng)化控制系統(tǒng)的軟件選擇上關(guān)鍵要確保人機(jī)操作界面運(yùn)行的順利程度。人機(jī)操作界面的控制部分主要包括操作主界面、故障詳情顯示界面、電梯智能化運(yùn)行參數(shù)設(shè)定界面。操作主界面是樓宇電梯智能化控制系統(tǒng)運(yùn)行的“晴雨表”，它體現(xiàn)著電梯運(yùn)行的工況條件，并且依據(jù)每一單元電梯的運(yùn)行具體升降特點(diǎn)，采用模擬動(dòng)畫(huà)的方式顯示出來(lái)，當(dāng)電梯中出現(xiàn)緊急情況的時(shí)候，控制室的技術(shù)人員通過(guò)畫(huà)面顯示就可以對(duì)電梯進(jìn)行緊急處理，防止安全事故的發(fā)生，也避免電梯事故的擴(kuò)大化。故障詳細(xì)顯示界面與主界面的顯示窗口具有重復(fù)出現(xiàn)的特點(diǎn)，可以反映出發(fā)生故障電梯的具體情況，在進(jìn)行檢修的時(shí)候，工作人員直接在主界面上點(diǎn)擊出故障顯示窗口，就能隨時(shí)查看問(wèn)題，并且通過(guò)指示燈或者指示標(biāo)語(yǔ)的顯示來(lái)指示出電梯發(fā)生的故障類(lèi)型，顯示出相關(guān)的參數(shù)值，為維修提供科學(xué)的依據(jù)。

自動(dòng)化系統(tǒng)的管理與維護(hù)工作對(duì)電梯自動(dòng)化水平的發(fā)展也有著重要的作用，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯問(wèn)題與故障的及時(shí)高效處理目的，采用精細(xì)化的全過(guò)程管理與維護(hù)模式可以達(dá)到預(yù)期的效果。因此，就要對(duì)電梯運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全天候的監(jiān)控和評(píng)估，對(duì)采集的電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)及時(shí)建模分析，判斷高層建筑電梯運(yùn)行的具體狀況，為電梯事故的檢修工作提供可靠的數(shù)據(jù)和信息。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，高層建筑對(duì)電梯控制系統(tǒng)和運(yùn)行過(guò)程的自動(dòng)化水平要求越來(lái)越高，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制也具有很多不可比擬的優(yōu)勢(shì)，為了進(jìn)一步增強(qiáng)高層建筑的電梯自動(dòng)化水平，就要在實(shí)際的工作中不斷完善自動(dòng)化的控制系統(tǒng)，升級(jí)核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，并在這一過(guò)程中達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的有機(jī)統(tǒng)一。

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