對一款電梯緊急對講系統(tǒng)呼叫電路的分析與改進(jìn)

王雙, 歐俊, 許晨

(河南省特種設(shè)備安全檢測研究院，河南 鄭州 450016)

0 引 言

伴隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展及新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的進(jìn)程加快，作為建筑物的一種垂直交通工具——電梯，使用數(shù)量在逐年增加，無論是保有量、年產(chǎn)量還是年增長量均為世界第一位[1]。然而，在電梯使用率不斷上升的同時(shí)，電梯因關(guān)人和困人而引發(fā)的人員傷亡事故也在不斷出現(xiàn)，其所產(chǎn)生的社會(huì)影響較大，引發(fā)了人們對電梯安全的極大關(guān)注[2]。政府及人民群眾也對電梯應(yīng)急救援工作提出了更高的要求[3]。實(shí)現(xiàn)電梯轎廂內(nèi)的緊急報(bào)警裝置有效暢通，采用對講系統(tǒng)與救援服務(wù)機(jī)構(gòu)保持持續(xù)聯(lián)系和進(jìn)行有效應(yīng)答[4]，是保證電梯正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。

電梯緊急對講裝置是指在組織機(jī)構(gòu)(如值班室)設(shè)置的對講主機(jī)和在電梯轎廂設(shè)置的分機(jī)之間進(jìn)行通話的通信系統(tǒng)。特別是當(dāng)電梯供電電網(wǎng)外部停電、門系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等發(fā)生故障時(shí)，出現(xiàn)電梯停在非平層區(qū)或電梯不能正常開門，發(fā)生困人的情況下，由轎廂內(nèi)被困乘客向救援組織或機(jī)構(gòu)發(fā)出救援信號的一種通信裝置。它的有效設(shè)置是及時(shí)傳遞乘客實(shí)時(shí)信息，第一時(shí)間與被困乘客保持無障礙通話，安撫和安全解困乘客常用的必不可少的通信工具。

1 問題提出

在一般情況下,當(dāng)電梯轎廂內(nèi)發(fā)生困人時(shí)，就會(huì)造成被困者得不到及時(shí)的救援，被困于狹窄的空間中，產(chǎn)生恐慌和害怕的心理。在這種情況下，乘客就有可能急于逃出轎廂，而采取一些盲目、魯莽的自救行為。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)近72%的人在被關(guān)后會(huì)出現(xiàn)手足無措，擅自強(qiáng)行扒門[5]或跺門等現(xiàn)象。這些危險(xiǎn)的動(dòng)作和行為將會(huì)產(chǎn)生意想不到的后果，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致人身傷亡的事故發(fā)生。因此，根據(jù)現(xiàn)行特種設(shè)備法律和規(guī)范的要求，電梯緊急對講裝置的有效完整是電梯設(shè)備竣工前，進(jìn)行工程驗(yàn)收的必備條件，也是對在用電梯每年實(shí)施強(qiáng)制性定期檢驗(yàn)要求的重要檢驗(yàn)檢測項(xiàng)目之一。

目前，電梯緊急對講裝置在日常的使用環(huán)節(jié)中，還存在不少的問題。主要表現(xiàn)在其使用單位和維保單位對該裝置重要性的認(rèn)識(shí)不清和意識(shí)不強(qiáng)，規(guī)范性管理不到位和對該裝置的資金投入不足[6]等。造成了對該裝置在使用管理、維護(hù)保養(yǎng)和日常檢查等環(huán)節(jié)，出現(xiàn)了管理上的缺乏和失控現(xiàn)象，從而直接或間接導(dǎo)致了電梯緊急對講裝置的被盜、損壞、失效以及無人接聽、無人應(yīng)答等問題。

2016年在對某縣420臺(tái)電梯定期檢驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)有251臺(tái)電梯緊急對講裝置均存在不同程度的問題，占此次檢驗(yàn)總臺(tái)數(shù)的60%左右。存在的問題主要表現(xiàn)在：使用單位或維保單位未及時(shí)進(jìn)行定期維護(hù)和檢查，對于已經(jīng)損壞的未及時(shí)進(jìn)行維修和更換。明顯存在裝置失效的有105臺(tái)約占總臺(tái)數(shù)的42%；轎廂與值班室間未裝緊急對講裝置的為83臺(tái)約占總臺(tái)數(shù)的33%；在進(jìn)行緊急對講裝置通話過程中音量小、有雜音和不清晰等情況的有30臺(tái)約占總臺(tái)數(shù)的12%；檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)按下轎廂內(nèi)的緊急報(bào)警電話按鈕在進(jìn)行緊急呼救時(shí)，有25臺(tái)電梯的管理(值班室值班)人員呈現(xiàn)無人接聽或無人應(yīng)答狀態(tài)，這種情況約占總臺(tái)數(shù)的10%；電梯緊急對講裝置遭到破壞或偷竊的有8臺(tái)約占總臺(tái)數(shù)的3%。其存在各種問題的分布情況如圖1所示。

另外，在420部電梯緊急對講裝置中，更有近337臺(tái)未在其對講裝置附近張貼使用說明，約占檢驗(yàn)總臺(tái)數(shù)的80%左右。也有近356臺(tái)電梯緊急對講裝置的無障礙設(shè)施如裝設(shè)位置稍高，約占檢驗(yàn)總臺(tái)數(shù)的85%，導(dǎo)致坐輪椅的殘疾人和一些少年兒童被困時(shí)，觸及不到該緊急對講裝置。

圖1 電梯緊急對講裝置存在各種問題的分布圖

從以上數(shù)據(jù)顯示存在較多共性的問題，是緊急對講裝置本身設(shè)備的對講系統(tǒng)失效，在眾多緊急對講裝置失效的案例中，其中一例無線緊急對講裝置失效的現(xiàn)象引起了筆者的關(guān)注。

該電梯緊急報(bào)警裝置是在原有線對講系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過改裝的無線緊急對講裝置。當(dāng)按照轎廂內(nèi)緊急報(bào)警使用說明進(jìn)行操作試驗(yàn)時(shí)，按下轎廂內(nèi)的緊急報(bào)警電話按鈕，在等待撥通的被呼叫電話時(shí)，從轎廂內(nèi)的緊急報(bào)警通話裝置的喇叭中，均聽到了“欠費(fèi)停機(jī)”的語音提示現(xiàn)象。很顯然，這種情況即使有值班人員，也不能實(shí)現(xiàn)轎廂與救援機(jī)構(gòu)(值班室)的有效應(yīng)答。因此，該電梯的緊急對講裝置是不符合規(guī)范要求的，該項(xiàng)目的檢驗(yàn)結(jié)論判定為不合格，從而提出整改意見。

2 緊急對講裝置組成及工作原理

電梯緊急對講裝置屬于類似對講機(jī)的雙工對講工作模式，所謂雙工對講，是指使用雙方可以同時(shí)講話，而不用互相通過開關(guān)切換來一講一聽[7]，即雙向同時(shí)進(jìn)行的通信方式。電梯緊急對講裝置一般分為有線對講和無線對講系統(tǒng)，而無線對講系統(tǒng)具有無須施工輔架線、大范圍電梯無線集中管理[8]、后期維護(hù)成本低、信號干擾少和通話質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。另外，值班室或監(jiān)控室可根據(jù)需要進(jìn)行位置調(diào)整，也可通過設(shè)定為移動(dòng)電話，轉(zhuǎn)接到相應(yīng)負(fù)責(zé)人員的移動(dòng)電話或手機(jī)上，方便管理或維保人員及時(shí)實(shí)施應(yīng)急救援工作等，此種裝置在我市被得到廣泛應(yīng)用。

在該案例中，電梯的無線緊急對講裝置采用有線+移動(dòng)通信的形式實(shí)現(xiàn)，即采用程控機(jī)(客戶端)+移動(dòng)終端(手機(jī))的通信方式。

無線對講系統(tǒng)呼叫流程[9]如圖2所示。程控電話機(jī)的主板安裝在操縱箱內(nèi)，該程控電話機(jī)的功能設(shè)置為電話記憶鍵功能，且一個(gè)記憶鍵只能存儲(chǔ)一個(gè)電話號碼。在該程控電話機(jī)安裝后，將使用單位值班、維?；蛴嘘P(guān)人員的移動(dòng)電話號碼，設(shè)置在該程控電話機(jī)上。當(dāng)電梯內(nèi)發(fā)生乘客被困時(shí)，只需按標(biāo)識(shí)為“電話”的按鈕，即可實(shí)現(xiàn)記憶鍵撥號功能，實(shí)現(xiàn)與維?；蛘咂渌藛T的聯(lián)系。

圖2 無線對講系統(tǒng)呼叫流程圖

圖2所示為該例無線對講系統(tǒng)整個(gè)呼叫流程，具體流程如下：①轎廂內(nèi)如果有乘客被困，首先應(yīng)通過轎廂內(nèi)的緊急報(bào)警電話按鈕進(jìn)行呼叫；②通過單位內(nèi)部程控電話機(jī)(固定電話)接至本地公共電話網(wǎng)(PSTN網(wǎng)絡(luò))；③本地公共電話網(wǎng)(PSTN網(wǎng)絡(luò))接至公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)；④通過公共移動(dòng)通信網(wǎng)呼叫值班人員或維保人員移動(dòng)電話；⑤值班人員或維保人員接通電話，與轎廂內(nèi)被困人員進(jìn)行通話安撫或救援。

圖3 緊急對講裝置呼叫電路

圖3所示電路是該例電梯緊急對講時(shí)的報(bào)警呼叫電路。該電路是利用電梯轎廂內(nèi)部的應(yīng)急報(bào)警裝置12 V的電源供電，由電梯轎廂內(nèi)的標(biāo)識(shí)為“電話”圖標(biāo)的救援按鍵K1(或電梯轎廂內(nèi)帶有“警鈴”圖標(biāo)的緊急報(bào)警按鈕)、偏置電阻R1、放電電阻R2、電解電容器C1、限流電阻R3、三極管G1、繼電器J以及程控機(jī)D1等組成。

當(dāng)電梯出現(xiàn)故障，造成電梯停運(yùn)時(shí)。轎廂內(nèi)被困人員按下開關(guān)K1時(shí)，電解電容器C1充電，大概幾秒后，三極管G1飽和導(dǎo)通，繼電器J得電，其觸點(diǎn)J′吸合，由于J′與程控電話D1的記憶鍵B1接通。那么程控電話D1自動(dòng)撥通原存儲(chǔ)在本程控電話D1中的移動(dòng)電話號碼，呼叫值班、維?；蛳嚓P(guān)人員的移動(dòng)電話，進(jìn)行轎廂內(nèi)乘客與值班等人員之間的雙方通話。電話接通后，電解電容器C1內(nèi)殘余的電能，通過放電電阻R2、限流電阻R3和三極管G1釋放，以供下次使用。

3 緊急對講裝置失效分析

該電梯的緊急對講裝置采用的是利用單位內(nèi)部局域網(wǎng)的數(shù)字程控電話交換機(jī)[10]系統(tǒng)的一個(gè)程控電話機(jī)(客戶端)，作為電梯轎廂的呼出電話。然后，通過撥叫在該程控電話機(jī)中存儲(chǔ)的移動(dòng)電話號碼，進(jìn)行對外通信聯(lián)絡(luò)。因該程控電話機(jī)僅儲(chǔ)存一個(gè)移動(dòng)電話號碼，且該兩臺(tái)電梯的緊急對講程控電話機(jī)均存儲(chǔ)同一維保人員的移動(dòng)電話號碼，而當(dāng)時(shí)該維保人員的移動(dòng)電話正處于“欠費(fèi)停機(jī)”狀態(tài)。所以，在檢驗(yàn)時(shí)就出現(xiàn)了上述“欠費(fèi)停機(jī)”，無法接通電話的現(xiàn)象。

從該例電梯無線緊急對講裝置組成原理的分析可知，該對講系統(tǒng)還存在以下幾個(gè)問題：當(dāng)存儲(chǔ)在該程控電話機(jī)中的相關(guān)人員的手機(jī)處于意外關(guān)機(jī)、欠費(fèi)停機(jī)、無人接聽以及通信信號弱的情況下，該電梯的急救信息均不能通過該對講裝置進(jìn)行有效的傳遞;另外，這兩臺(tái)電梯的無線緊急對講裝置均存儲(chǔ)同一移動(dòng)電話號碼，會(huì)造成一部正在進(jìn)行對講，處于通話狀態(tài)時(shí)，另一部會(huì)因線路占線而不能進(jìn)行通信聯(lián)系，無法進(jìn)行通話，不能實(shí)現(xiàn)另一部電梯對講裝置的有效應(yīng)答;此外，該例對講裝置中的固定電話接聽按鍵安裝于轎頂上，轎內(nèi)人員無法觸及，會(huì)造成此類對講裝置只能實(shí)現(xiàn)在轎廂內(nèi)呼叫維?；蛳嚓P(guān)人員單向聯(lián)系的情況。

4 緊急對講裝置改進(jìn)方案和完善措施

4.1 改進(jìn)方案

首選的改進(jìn)措施是對于采用移動(dòng)電話的用戶端，應(yīng)在用戶端的移動(dòng)電話機(jī)上，設(shè)置呼叫轉(zhuǎn)移功能，或向移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商辦理自動(dòng)轉(zhuǎn)接業(yè)務(wù)，如“無應(yīng)答呼叫轉(zhuǎn)移”、“不可及呼叫轉(zhuǎn)移”[11]以及“遇忙轉(zhuǎn)移”等業(yè)務(wù)。當(dāng)用戶端的移動(dòng)電話處于關(guān)機(jī)、信號弱、尋呼不響應(yīng)、線路占線以及無線信道擁堵的情況下[12]，會(huì)自動(dòng)呼叫轉(zhuǎn)移到約定的另一個(gè)程控電話機(jī)或移動(dòng)電話上。

其次，向移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商預(yù)存一定的電話資費(fèi)，或辦理銀行自動(dòng)轉(zhuǎn)賬業(yè)務(wù)，用于支付電話資費(fèi)，以避免該移動(dòng)電話出現(xiàn)“欠費(fèi)停機(jī)”的問題。還可以把移動(dòng)電話機(jī)更換為移動(dòng)公話，這樣，在值班室任何人均可以進(jìn)行接聽。

圖4 對原呼叫電路的改進(jìn)

建議在電梯轎廂內(nèi)增加程控電話機(jī)的數(shù)量，以便可以同時(shí)呼叫兩部程控電話機(jī)(或兩部移動(dòng)電話)，這樣不僅解決“欠費(fèi)停機(jī)”的問題，還可以解決任一部移動(dòng)電話手機(jī)無法接通的問題。如在原電路的基礎(chǔ)上，利用繼電器J的另一觸點(diǎn)J”，接通另一程控電話機(jī)D2的記憶鍵B2，實(shí)現(xiàn)兩部移動(dòng)電話或固定電話同時(shí)應(yīng)答的功能，如圖4所示。利用增加程控電話機(jī)數(shù)量的方法，雖然會(huì)造成資源的浪費(fèi)，但在電梯數(shù)量較少的情況還是可以應(yīng)用的。

建議應(yīng)用低功耗單片機(jī)設(shè)計(jì)的電梯呼叫系統(tǒng)，即由若干個(gè)(每一部電梯轎廂內(nèi)的緊急按鈕)系統(tǒng)發(fā)送端和一個(gè)系統(tǒng)接收端(值班室)的“多對一”系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)無線傳輸和報(bào)警顯示[13]等功能。

4.2 管理方面的完善措施

針對上述問題，各地負(fù)責(zé)電梯監(jiān)管的部門主要從立法層面規(guī)范了電梯的使用行為。比如，一些地方出臺(tái)了地方性的法規(guī)規(guī)定了若電梯緊急報(bào)警裝置無效，不能正常使用，由負(fù)責(zé)電梯安全監(jiān)督管理的部門責(zé)令電梯使用單位限期改正，逾期未改正的，依法予以封停，并立案進(jìn)行處罰[14-15]。此舉措對于完善電梯緊急對講裝置的有效性，發(fā)揮了一定的威懾力，并起到了促進(jìn)作用。

同時(shí)呼吁相關(guān)管理和主管部門，切實(shí)加強(qiáng)對電梯緊急報(bào)警裝置重要性的宣傳教育，提高公眾對電梯緊急報(bào)警裝置的安全意識(shí)，指導(dǎo)乘客正確使用電梯緊急報(bào)警裝置。建議使用單位在電梯轎廂內(nèi)安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，以便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)乘客困梯的實(shí)時(shí)狀況，及時(shí)了解轎廂內(nèi)的情況，為實(shí)施救援工作提供第一手現(xiàn)場資料。對于未安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，最好配備乘客困梯語音提醒功能，及時(shí)提醒乘客采取有效的方法求救[16]。

維保單位應(yīng)加強(qiáng)對電梯緊急報(bào)警裝置的檢查和每半月的維保工作。檢測檢驗(yàn)單位也應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和安全技術(shù)規(guī)范的要求，嚴(yán)把現(xiàn)場檢驗(yàn)關(guān)[17]，對不符合要求的緊急報(bào)警裝置，要及時(shí)發(fā)出整改意見通知書，督促使用單位限期整改完善。

5 結(jié)束語

電梯緊急報(bào)警裝置是緊急時(shí)刻聯(lián)系被困乘客和救援人員的紐帶，通過該緊急報(bào)警裝置可以有效地保障受困者的人身安全，及時(shí)營救被困者安全離開轎廂。所以，要高度重視該裝置在應(yīng)急救援使用環(huán)境中的積極作用，力求為乘客提供一個(gè)安全、放心的乘梯環(huán)境。

通過對一款改裝的電梯緊急無線對講裝置組成原理、失效現(xiàn)象及原因分析，提出了解決此類無線對講裝置失效的兩種方案:在原程控交換機(jī)呼叫的移動(dòng)電話上增加“呼叫轉(zhuǎn)移”功能，使這個(gè)移動(dòng)電話再轉(zhuǎn)接至另外一個(gè)移動(dòng)電話或固定電話機(jī)上；或在原程控交換機(jī)上，再增設(shè)一個(gè)固定電話客戶端，依次或同時(shí)撥通兩部電話機(jī)等。同時(shí)，在電梯管理方面，提出了加強(qiáng)立法監(jiān)督，規(guī)范電梯使用行為，提高公眾整體的安全意識(shí)，指導(dǎo)乘客的正確使用等措施。通過上述方式的積極應(yīng)對和管理方面的完善措施，解決了該類改裝的無線對講裝置在進(jìn)行電梯緊急報(bào)警時(shí)的有效通話問題。