電梯轎廂困人智能監(jiān)測系統(tǒng)的應用與關注重點

陶建偉，張愛民，郭曉慶，李 磊，姚 臣，張 曄，馬 龍，孫業(yè)崗、周 波

（北京北安時代電梯安裝工程有限公司，北京市 100124）

0 引言

2016年3月5日，一篇題為“業(yè)主電梯內(nèi)死亡1個月才被發(fā)現(xiàn)”的帖子，在網(wǎng)絡上迅速發(fā)酵。該帖稱，2016年3月1日，陜西省西安市某小區(qū)，發(fā)現(xiàn)1名獨居且患有癲癇疾病的女業(yè)主被困在電梯轎廂內(nèi)死亡，發(fā)現(xiàn)時手已變形，電梯轎廂壁上有明顯抓痕，而距離該電梯因故障停止使用已經(jīng)過去了整整30 d。

經(jīng)過初步調(diào)查，2016年1月30日電梯出現(xiàn)故障后，物業(yè)公司聯(lián)系了電梯維修保養(yǎng)單位，2名電梯維修人員抵達現(xiàn)場后，發(fā)現(xiàn)電梯停在10層與11層之間，曳引鋼絲繩有脫槽、斷股等現(xiàn)象，電梯維修人員采取站在11層位置向電梯轎廂內(nèi)喊話的方式來詢問是否有被困人員，在未聽到應答后，采取了切斷電梯電源停梯的處置方式，并上報了物業(yè)主管部門。直到春節(jié)過后3月1日，當電梯維修人員再次對電梯進行維修時才發(fā)現(xiàn)電梯轎廂內(nèi)的被困女業(yè)主。

2017年4月1日，由于電梯突然發(fā)生故障，杭州的李女士被困在1樓和2樓之間，從晚上10點半一直被困到次日早晨7點才被救出。期間李女士每3 min按1次電梯里的呼叫報警按鈕，確始終沒有應答。由于電梯轎廂里沒有手機信號，她的丈夫陳先生也給她打過電話，確始終是無法接通狀態(tài)，加上當時以為愛人在嫂子家睡下，所以也沒在意。直到第二天早上6點，李女士聽到有鄰居出門，才開始采取拍打電梯門的方法報警獲救。

經(jīng)過初步調(diào)查，物業(yè)查看了當晚值班室視頻監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)值班人員正常在崗，沒有聊天和睡覺等違規(guī)情況。后經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)這部電梯報警電話報警音量特別小，造成值班人員沒有聽見報警鈴聲。

2009年8月13日，廣州市西路精都服裝城發(fā)生的7歲男孩墜落電梯井道死亡的意外事故，經(jīng)查小男孩在4樓進入到電梯，在電梯從5樓到7樓的過程中，由于小男孩貪玩3次推動正在運行的電梯轎廂門，造成電梯安全保護裝置動作，受困在電梯轎廂中，由于孩子年齡小，不懂相關報警設施的使用，造成推開轎廂門后，從7樓層門與轎廂門之間墜入了井道。

通過現(xiàn)場檢驗與痕跡分析及對目擊者的調(diào)查取證，廣州市特種設備事故鑒定中心分析后認定意外事故！事發(fā)電梯年檢法定手續(xù)完備，電梯轎廂內(nèi)各種安全標志齊全，張貼有《電梯使用安全守則》，電梯運行符合技術指標，處于正常狀態(tài)，轎廂內(nèi)緊急報警系統(tǒng)工作正常。

通過上面3個真實的案例，可以分析出導致女業(yè)主死亡、杭州李女士被困不能及時獲救和小男孩墜亡的主要原因有7個方面。

（1）電梯維修人員嚴重違反操作規(guī)程與相關規(guī)章制度，在電梯切斷電源前、后沒有確認電梯轎廂內(nèi)是否有被困人員，工作存在嚴重過失。

（2）電梯轎廂沒有安裝視頻監(jiān)控設施或視頻監(jiān)控設施損壞等原因，造成物業(yè)監(jiān)控室人員沒有發(fā)現(xiàn)電梯轎廂內(nèi)被困人員。

（3）電梯對講報警系統(tǒng)原因，造成報警鈴聲小。

（4）電梯轎廂內(nèi)沒有手機信號。

（5）女業(yè)主患有癲癇等疾病，發(fā)病時不能對電梯維修人員的詢問做出相應回應，且不能采取正確的自救報警方式。

（6）業(yè)主為獨居或其他原因造成沒有家人進行尋找。

（7）小男孩沒有自主報警救援能力。

以上7點原因看似巧合、似不可能發(fā)生，但確真實地發(fā)生了，造成電梯乘運者長時間受困甚至出現(xiàn)被困女業(yè)主的直接死亡。當排除（1）電梯維修人員違章操作、（2）～（4）點硬件及安防設施缺失等因素以外，那么當（5）～（7）點由于乘運者自身某種原因造成“困人”事件發(fā)生時，乘運者又將如何采取相應有效自救措施呢？

目前，中國已經(jīng)成為世界上老年人口最多的國家，也是人口老齡化發(fā)展速度最快的國家之一。2015年我國60歲及以上人口達到了2.22億，占總人口的16.15%，到2050年，全世界老年人口將達到20.2億，其中中國老年人口將達到4.8億，幾乎占全球老年人口的1/4。電梯作為垂直運輸交通工具，成為了老年人上下樓出行的首要選擇。

在排除電梯維修保養(yǎng)不當和管理失職等原因造成的安全風險外，電梯乘運者尤其是老年人自身原因又呈現(xiàn)出使用電梯時的一些潛在特定風險！發(fā)生意外跌倒、突發(fā)心血管疾病等特殊因素，成為了特定人群常見的傷害事件，其中沒有被及時發(fā)現(xiàn)與解救，是造成當事人失能和死亡的主要原因，對家庭將造成了不可挽回的傷害。

如果電梯乘運者“剛巧”在電梯轎廂里突發(fā)疾病造成失能，短時間內(nèi)又沒有其他乘運者使用電梯時，將如何被發(fā)現(xiàn)與處置呢？為此，對電梯轎廂困人發(fā)生原因種類、報警方式、被困人員性質及存在的潛在風險與問題進行了系統(tǒng)的研究與分析，并與2017年正式立項研制開發(fā)了電梯轎廂困人智能監(jiān)測自動報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)在電梯因故障或安全保護裝置發(fā)生動作后的，造成電梯乘運者“被動”式受困及報警方式的基礎上，針對電梯非自身原因造成轎廂內(nèi)人員發(fā)生“主動”式受困時的監(jiān)測、發(fā)現(xiàn)、判斷、處置及報警等特殊情況，特殊需求等方面展開了新的思路，開辟了新的做法，從而為電梯安全運行保障體系的建立健全做出了嘗試性的探索。

項目經(jīng)集團公司推薦，上報到北京市總工會科研創(chuàng)新項目助推計劃，在獲得市總批準立項的同時，北京市總工會又將該科研項目推薦到中華全國總工會，同年12月，課題正式被中華全國總工會獲批為2017年度職工創(chuàng)新補助資金項目，同時也成為全國40個獲批項目中，北京地區(qū)唯一的一個重點科研開發(fā)攻關項目。

1 系統(tǒng)研究的重點與意義

在系統(tǒng)開發(fā)前，首先將目前電梯發(fā)生困人的主要原因、報警方式及受困人員分類等進行了系統(tǒng)的分析與研究。

1.1 電梯困人原因

（1）設備原因。包括機械故障、電器故障和安全保護裝置動作等原因。

（2）管理原因。包括電梯維修保養(yǎng)人員技術水平低、維修保養(yǎng)不到位、維修保養(yǎng)工具使用不當和維修保養(yǎng)體系不健全或未有效實施與監(jiān)督等原因。

（3）其他原因。包括發(fā)生火災、地震等不可抗力原因。

1.2 電梯困人報警方式

目前電梯發(fā)生困人時，受困者所采取的報警方式依次分為5種。

（1）按動電梯轎廂內(nèi)報警電話按鈕。依據(jù)國家標準GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中規(guī)定，電梯轎廂內(nèi)應安裝有乘客易于識別和觸及的緊急報警裝置。目前按照國標要求，在電梯上會安裝五方對講裝置，即監(jiān)控室對講裝置、機房對講裝置、轎頂對講裝置、轎廂對講裝置、底坑對講裝置。電梯轎廂報警電話按鈕通常安裝電梯轎廂操作盤上方，在便于成年人操作的同時，也防止出現(xiàn)兒童等人員誤操作的發(fā)生。當電梯發(fā)生困人情況時，被困乘客可以通過選擇按動報警電話按鈕的方式來與物業(yè)監(jiān)控室取得聯(lián)系，說明現(xiàn)在自身所處的情況，從而得到專業(yè)救援。

（2）按動電梯轎廂內(nèi)報警警鈴按鈕。報警警鈴通常安裝在電梯轎廂的頂部和首層層門處，當電梯發(fā)生困人情況時，被困乘客可以通過選擇按動轎廂操作盤上方的報警警鈴按鈕，當警鈴響起時與外界取得聯(lián)系，說明現(xiàn)在自身所處的情況，從而得到專業(yè)救援。

（3）被困者自主撥打報警電話。當電梯發(fā)生困人情況時，被困乘客可以通過選擇用手機撥打張貼在轎廂上的電梯檢驗合格證報修電話或乘梯須知中物業(yè)、維修人員的電話來進行報警，說明現(xiàn)在自身所處的情況，從而得到專業(yè)救援。

（4）被困者通過拍打轎廂門報警。當電梯發(fā)生困人情況時，被困乘客可以通過選擇用手拍打電梯轎廂門的方式進行報警，通知路過的人員，說明現(xiàn)在自身所處的情況，從而得到專業(yè)救援。

（5）被困者通過電梯轎廂視頻攝像頭報警。當電梯發(fā)生困人情況時，被困乘客可以選擇通過朝電梯內(nèi)安裝的視頻攝像頭揮動手臂的方式來引起監(jiān)控室人員注意進行報警，從而得到專業(yè)救援。

上述報警方式的選擇，都是在電梯發(fā)生故障或安全保護裝置發(fā)生動作后，電梯發(fā)生“被動”式困人模式時，受困人員所采取的對應報警方式選擇，在此基礎上，又進一步將受困人員進行了分類。

1.3 電梯受困人員分類

（1）有自主行為能力人。這里指的有自主行為能力人為能夠正?；顒樱軌虮鎰e自己的行為和后果的人員。

（2）無自主行為能力人。這里指的無自主行為能力人為需成年人監(jiān)護的人員和進入到電梯轎廂的乘客由于突發(fā)疾病或其他某種原因造成由有自主行為能力人轉變?yōu)闊o自主行為能力的人員。

結合上面3個案例可以看出，上述5種常態(tài)報警方式是基于有自主行為能力人的條件下有效使用的，不能夠完全滿足電梯乘運者由于突發(fā)某種疾病或其他原因，造成由有自主行為能力人轉變?yōu)闊o自主行為能力人時或其電梯相關報警設施缺失情況下，電梯乘運者發(fā)生“主動”式受困時，不能自主及時脫困及報警的需要。因此，課題所提出的電梯轎廂困人智能監(jiān)測自動報警系統(tǒng)是在上述傳統(tǒng)困人報警裝置的基礎上，為了防止出現(xiàn)進入電梯轎廂的乘客由于某種原因，造成失去行為能力“主動”式受困在電梯轎廂內(nèi)，無法自主報警、無法與外界進行聯(lián)系、無法得到快速施救的情況下。針對這種看似巧合的小概率事件進行的系統(tǒng)研究與設計。

系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)可以納入到小區(qū)動態(tài)安防系統(tǒng)網(wǎng)絡中，為何時、何地出現(xiàn)的此類突發(fā)事件的快速營救、快速處置，減少受困者的二次傷害程度進一步擴大，提供了可靠而強有力的信息支撐！是協(xié)助、解決、預防電梯乘運者乘梯潛在風險，減少安全隱患事故發(fā)生的重要手段之一，是在現(xiàn)有傳統(tǒng)電梯報警裝置及報警方式的基礎上，又增加的一道安全防線，具有非常重要的意義！

2 本系統(tǒng)的技術條件與組成

2.1 技術條件

（1）系統(tǒng)兼容性。系統(tǒng)所安裝、采集、布置的信息采集信號裝置為單獨獨立選取，系統(tǒng)具有很強的兼容性，適用于各種品牌、型號和控制方式的電梯。

（2）系統(tǒng)安全性。電梯作為一種特殊的交通運輸工具，保證其安全可靠運行是從事管理工作的出發(fā)點和最終目標。本系統(tǒng)作為一套輔助電梯轎廂內(nèi)發(fā)生“主動”式困人時的報警系統(tǒng)，在設計、原器件選型時充分考慮到其安裝、投入使用的安全性、可靠性及準確率。這主要體現(xiàn)在系統(tǒng)整體設計方案是否合理，軟、硬件工作的可靠性以及信號采集裝置的安全性與穩(wěn)定性。

（3）系統(tǒng)可操作性。系統(tǒng)易于掌握和操作，能夠直觀的反映出當電梯乘運者由于突發(fā)某種疾病或其他原因，造成由有自主行為能力人轉變?yōu)闊o自主行為能力人時，轎廂內(nèi)人員發(fā)生的“主動”式受困的發(fā)現(xiàn)、檢測、判斷、處置、報警等特殊情況，特殊需求。

從用戶使用功能及定位的角度出發(fā)，在推出遠端電梯轎廂困人智能監(jiān)測自動報警系統(tǒng)的同時，也從用戶節(jié)省成本的角度出發(fā)，提供了只選擇現(xiàn)場報警警鈴模式輸出的選擇，滿足了不同用戶的使用需求，也是其作為有效推廣的重要因素。

2.2 系統(tǒng)硬件部分

系統(tǒng)下位機由信號采集器主要由電源、信號采集處理板、可編程序控制器、通信模塊裝置、警鈴裝置5個部分組成，上位機由遠端監(jiān)控中心計算機、短信息發(fā)射模塊等組成。

2.3 系統(tǒng)軟件部分

監(jiān)測軟件是用微軟的Visual Basic 6.0進行開發(fā)的，由系統(tǒng)組態(tài)軟件、數(shù)據(jù)庫、遠程網(wǎng)絡通信軟件系統(tǒng)和“主動”式困人數(shù)據(jù)采集處理程序、報警觸發(fā)程序組成。通過安裝在自動扶梯或自動人行道上的監(jiān)測設備，可實現(xiàn)18項基本功能、1項控制功能和1項備選功能。

2.4 系統(tǒng)實現(xiàn)功能

通過安裝在電梯轎廂內(nèi)的智能檢測信號采集裝置模塊，電梯轎廂困人智能監(jiān)測自動報警系統(tǒng)，可實現(xiàn)15項基本功能、2項備選功能。

2.4.1 系統(tǒng)15項基本功能

（1）具有專人密碼防誤操作功能，沒有授權的工作人員不能進入操作界面。

（2）可實現(xiàn)24 h全天候對被監(jiān)測電梯進行時時數(shù)據(jù)交換與監(jiān)測功能。

（3）具有時時通信自動測試監(jiān)測功能。

（4）具有日期與時間顯示功能。

（5）具有電梯是否運行顯示功能。

（6）具有電梯運行上、下方向顯示功能。

（7）具有電梯樓層顯示功能。

（8）具有電梯開門、關門顯示功能。

（9）具有電梯主電源正常判斷顯示功能。

（10）具有電梯是否在門區(qū)顯示功能。

（11）具有電梯常態(tài)轎廂困人報警顯示功能。

（12）具有當進入轎廂內(nèi)乘客由于自身某種原因造成失能或沒有意識知覺的情況下發(fā)生“主動”式受困時的非常態(tài)轎廂困人自動報警顯示功能。

（13）具有當接收到現(xiàn)場電梯發(fā)出的困人信號時，自動啟動連接在電梯轎廂或首層位置的警鈴，實現(xiàn)現(xiàn)場報警功能。

（14）具有監(jiān)測主機自動發(fā)出聲音報警提示功能。

（15）具有當接收到現(xiàn)場電梯發(fā)出的困人信號時，監(jiān)測主機自動顯示對應樓號和電梯編號功能。

2.4.2 系統(tǒng)2項備選功能

（1）具有當接收到現(xiàn)場電梯發(fā)出的困人信號時，監(jiān)測主機自動將對應電梯視頻監(jiān)控畫面放大功能（當電梯轎廂安裝有視頻監(jiān)視系統(tǒng)時，具備此功能）。

（2）具有手機自動發(fā)送被困人員所在樓號、梯號中文短信息輔助功能。

3 結語

隨著城市建設的不斷擴大，電梯作為特殊的交通工具已經(jīng)融入到了每個人的日常生活中。截止到2017年底不完全統(tǒng)計，全國電梯保有量已經(jīng)達到540萬臺。

在關注電梯設備自身產(chǎn)品質量、維修保養(yǎng)質量、運行安全和安全乘梯常識的同時，也應該從不同的側面與角度來對與電梯有關的各種非主觀原因造成的事故進行分析，將有可能發(fā)生看似巧合的小概率安全隱患進行有效的梳理。電梯轎廂“主動”式困人智能監(jiān)測自動報警系統(tǒng)課題的提出與實施，為電梯使用者特殊情況下發(fā)生“主動”式受困的潛在風險等方面展開了新的思路，開辟了新的做法，為電梯安全運行保障體系的建立健全與完善做出了嘗試性的探索，具有深遠的意義。