電梯安全風險分析及智能化安全控制研究

張逍云 陳豪

摘 要：電梯是現(xiàn)代建筑的一個重要部分，在高層寫字樓、公寓中都可以看到電梯。但是近些年來由于電梯而發(fā)生的事故屢見不鮮，嚴重威脅著民眾的安全生活。如何降低電梯的日常使用風險系數(shù)，是相關工作人員的重要思考方向。本文結合近些年來的電梯安全事故的案例，分析了電梯在運行中存在的一些安全隱患，并以此提出了物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的先進理論和技術，以更好地監(jiān)測電梯的運行和存在問題，以最終提高電梯的安全系數(shù)，保障人們的生活安全。

關鍵詞：電梯；安全風險；智能化安全控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.016

電梯是一個復雜的機電設備，其生產和維護周期很長。特別是垂直的升降梯，其導向、轎廂等設置都處在一個封閉的環(huán)境中，發(fā)生問題單靠人工很難做出合理的判斷，某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能引發(fā)其他設備的事故，有甚者會造成人員傷亡。而我國在2012年、2014年間均發(fā)生了嚴重的電梯事故，如何在保證電梯順利運行的情況下，提高電梯運行的安全性是當今電梯行業(yè)的一大難題。

1 電梯安全風險分析

隨著經(jīng)濟建設的迅速發(fā)展，工程安全問題受到極大重視，電梯行業(yè)更是如此。面對復雜的社會環(huán)境、激烈的市場，如何發(fā)現(xiàn)風險、規(guī)避風險是當今電梯行業(yè)發(fā)展必須直面的一大問題。由于電梯由多個復雜系統(tǒng)構成，導致其隱藏的安全風險也是多種多樣。通過對電梯結構特點和電梯事故分析，影響電梯安全運行的因素主要有機械、材料和電氣這三大方面，三個因素各自獨立又互相影響，一旦出現(xiàn)問題就會發(fā)生連環(huán)錯誤，并最終導致人員的被困、傷亡等情況。通常情況下來講，由于機械原因發(fā)展的電梯故障都會引發(fā)重大的電梯事故，根據(jù)現(xiàn)有的監(jiān)督規(guī)定：電梯層門只要處于打開的狀態(tài)都不能正常運行。這是因為電梯層面受機械鎖的控制，一旦發(fā)生機械故障就會影響電梯的運行。但在實際運行中門鎖的開關頻率很高，維護保養(yǎng)不當變會導致門鎖開關點的不可靠，進而導致電梯在運行中發(fā)生剪切事故。此外，電梯溜車事故同樣危險，引起的原因如下：第一，超載，在我國，現(xiàn)有的電梯都裝有超載保護裝置，承載量超過規(guī)定額值的10%時，就會發(fā)出報警信號并切斷控制電路，但電梯如果長期處于保養(yǎng)不當?shù)那闆r下，一旦發(fā)生超載情況，報警裝置相關的器件就會受到影響而失效，進而出現(xiàn)溜車事故。第二，曳力不足，曳引系統(tǒng)是電梯運行的主要依靠，當曳引系統(tǒng)中的導向輪、曳引輪的選型等重要構建沒有按照相關規(guī)定進行安裝時，就會出現(xiàn)曳引鋼絲繩過度的磨損情況，進而引發(fā)電梯的溜車。第三，制動系統(tǒng)失效，制動系統(tǒng)是保證電梯平穩(wěn)運行、停止的重要組件，發(fā)生故障的主要原因有電氣故障、機械故障和材料缺陷等幾大方面，比如制動器抱閘回路觸點回因維修不當出現(xiàn)接觸不良的情況，進而出現(xiàn)不能完全打開的情況，并最終導致制動的失效。此外，電梯是一項復雜的電氣設備，涉及到大量的電路系統(tǒng)，而電梯處于一個溫熱、潮濕的環(huán)境中，會加劇電氣器件的損壞，進而導致火災等事故的發(fā)生。

2 電梯智能化安全控制探討

發(fā)生電梯事故的原因多種多樣，而機械、材料和電氣等因素緊密相連再加上后期維護的不合理，進而加劇了電梯的風險，并最終導致電梯事故的發(fā)生。所以，就要結合電梯事故案例分析其存在的安全風險，將電梯安全事故和當今的新技術、新材料等有效地結合起來，以實現(xiàn)電梯事故的智能化監(jiān)測和診斷，并提升電梯的安全性能。

2.1 結合物聯(lián)網(wǎng)先進技術，建立遠程監(jiān)測平臺

傳統(tǒng)的電梯監(jiān)控系統(tǒng)是人工和有線網(wǎng)絡相結合的，存在著數(shù)據(jù)采集不及時、成本高等問題，很難適應當今電梯智能化的需求。而隨著無線網(wǎng)絡和GSM的電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，以其獨特的優(yōu)勢，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實時傳輸，維修人員可以及時掌握電梯事故進而更好地處理事故。由于，電梯型號各式各樣，安裝也不集中，其軟硬件接口標準沒有達到統(tǒng)一要求，大都是電梯生產廠家來鋪設電梯管理網(wǎng)絡，進而使得兼容性和通用性很差，不能有效實現(xiàn)對不同型號電梯的監(jiān)測。物聯(lián)網(wǎng)技術以電信通訊網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)為基礎，憑借各種傳感技術實現(xiàn)了對海量數(shù)據(jù)的分析和處理。物聯(lián)網(wǎng)技術在電梯無線遠程監(jiān)控中的應用，可以感應電梯開關門、運行以及停止信號，哎通過網(wǎng)絡通信協(xié)議傳輸?shù)綗o線網(wǎng)絡平臺，并最終傳送到監(jiān)控服務器的終端，并對各種數(shù)據(jù)進行整理和分析，為相關人員提供一定的依據(jù)以做故障的分析。

2.2 憑借人工智能理論，達到電梯故障的智能化診斷

在傳統(tǒng)的電梯故障診斷中，需要全面檢測電梯，從速度、溫度、電壓等多種模擬量信號和電梯開關門信號、平層信號等數(shù)字信號，并通過相關人員進行判斷和分析，看電梯是否處于一種異常狀態(tài)，這種方法的局限性很大不能做出科學的判斷。人工智能理論的發(fā)展，例如專家系統(tǒng)、混沌理論以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡粒子群算法等，推動了電梯故障診斷的智能化。以人工神經(jīng)網(wǎng)絡智能化為例，通過電梯上設置的傳感器采集相關數(shù)據(jù)，在通過網(wǎng)絡串口將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心，并最終傳輸入到數(shù)據(jù)庫，以為維修人員提供有利的支持。此外，Matlab軟件編程會訪問故障數(shù)據(jù)庫，讀取相關數(shù)據(jù)在通過神經(jīng)網(wǎng)絡將實時數(shù)據(jù)和標準數(shù)據(jù)進行分析和整理，進而做出科學的判斷，并將診斷結果輸入到數(shù)據(jù)庫中，以為下次的分析和判斷提供依據(jù)。除此以外，除此以外，診斷結果會通過監(jiān)測平臺將數(shù)據(jù)顯示出來，進而方便維護人員的維護。

3 結束語

為了電梯的安全運行，降低人員傷亡情況，結合先進的檢測和診斷技術分析電梯運行的風險因素，以做到及時的檢測電梯故障，實現(xiàn)電梯的智能化、人性化發(fā)展，這對維修人員的故障排除和救援行動有著十分重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]林旸.誰導演了“電梯驚魂”——由電梯時代下的電梯安全問題引發(fā)的思考[J].福建質量技術監(jiān)督，2012（01）.

[2]喬旗.淺議電梯維護保養(yǎng)存在的問題及解決方法[J].機電信息，2013（18）.

[3]王央央.淺談電梯的安全隱患原因及監(jiān)督檢驗對策[J].機電信息，2011（15）.

[4]王心君.電梯檢驗檢測工作及檢測現(xiàn)場的安全研究[J].河南科技，2018（11）.