電梯的地震管制運行模式研究

張琪 張晗 張濤

（1.迅達（中國）電梯有限公司濟南分公司，山東濟南 250100；2.速捷電梯有限公司，四川成都 610000；3.淄博昌達電梯工程有限公司，山東淄博 255022）

0.引言

地震災害是一種十分嚴重的自然災害，其具備著突發(fā)性與毀滅性的特征。因此，在當下對于地震的預測預報技術依然并不及時準確的當下，就需要做好地震災害的預防工作，這樣才可以保障人們在日常工作和生活中降低地震所帶來的嚴重威脅，例如在電梯的使用中，這種特種設備的運行要避免受到地震災害的影響，而是始終提升建設的效果。

1.研究背景

在現(xiàn)階段我國對于地震這種自然災害的研究中，已經(jīng)開展了對于地震中電梯技術的狀況，以及電梯抗震技術方面的深入研究。發(fā)現(xiàn)在地震發(fā)生的時候，基本上在缺乏管制的電梯，會出現(xiàn)嚴重導軌變形、部件損壞，甚至會出現(xiàn)重脫軌以及轎廂脫軌的情況，這樣的情況會導致一旦電梯當中內(nèi)部有乘客的時候，會指導導致人員的傷亡事故。因此，現(xiàn)階段對于這個問題分析中，已經(jīng)逐漸成為我國對于地震次生災害的詳細分析內(nèi)容。

在現(xiàn)階段城市的現(xiàn)代化發(fā)展進程中，電梯是一種十分重要的建設內(nèi)容，并已經(jīng)在我國得到了較為廣泛的運用。在我國現(xiàn)階段電梯的建設中，基本上20%都建設在了地震帶。其中主城區(qū)當中有著大量的電梯建設，特別是對于中高層建筑而言，需要積極的保障日常進行科學合理的建設，這樣才可以保障日常人們的時間居住安全性。

2.電梯預警管制的價值

進行電梯的預警管制領域的研究，往往對于社會具備著較為深遠的價值。不僅僅可以很好地保障電梯在實際運行階段降低對人員的傷害，也相應的避免各種地震次生災害的出現(xiàn)，這是一種為后續(xù)震后緊急救援和搶修，提供一個良好的信息數(shù)據(jù)的關鍵環(huán)節(jié)，最大程度上控制地震對于電梯帶來的直接影響，通過針對性的設計方式，保障地震之后電梯可以盡快的恢復到運行的狀態(tài)中。因此，現(xiàn)階段對于地鐵的預警管制設計方式，有著十分重要的價值，是推動城市現(xiàn)代化發(fā)展的重要研究領域。

2.1 本電梯預警設置

在電梯預警管制裝置的安裝之后，可以在地震來臨時，對電梯當中控制柜當中的管制運行發(fā)出指令，以此讓電梯可以在近平層釋放乘客，這樣就可以避免乘客在電梯當中受到的地震災害的影響，出現(xiàn)人員的傷亡。

2.2 異地預警

在現(xiàn)階段對于城市的地震預警數(shù)據(jù)分析的過程中，可以及時地將其傳輸?shù)诫娞葸\行管制系統(tǒng)當中，以此對下轄當中的異地片區(qū)發(fā)出相應的地震信息，并提前讓片區(qū)當中的電梯進入到警戒區(qū)域當中，實現(xiàn)管制運行。

2.3 震后健康評估

現(xiàn)階段電梯的設計中，這種設計的預警管制方案使用們可以很好地對起地震預警裝置，進行科學合理的數(shù)據(jù)分析，這樣就可以得到地震的數(shù)據(jù)信息，為之后的地震影響性評估與分析提供良好的數(shù)據(jù)參考。例如，可以進行對片區(qū)當中的地震數(shù)據(jù)信息的分析，這樣便于在災區(qū)的受震程度的詳細分析與處理，也相應的幫助救援地點的分析處理上，可以很好地為數(shù)據(jù)信息進行具體的評估。同時對于地震的數(shù)據(jù)記錄進行分析中，對于各個片區(qū)當中的地震信息樣本進行集中的分析，可以為之后的電梯抗震的管制工作進行針對性地分析與處理，全面提升地震預防的效果。

3.電梯地震管制的系統(tǒng)設計

在電梯的地震預警與管制設計中，為了保障在其系統(tǒng)運行階段，始終保持在一個良好的運行階段，就需要在進行設計環(huán)節(jié)，實現(xiàn)控制電梯在地震階段的運行程度，以此控制電梯對于人體的傷害，或者對于電梯自身帶來的損傷。需要在進行設計的過程中，在城市內(nèi)部進行大面積的地震信息采集，盡可能在地震來臨之前，就可以實現(xiàn)對的電梯的管制運行，對人群進行集中的疏散處理，全面提升公眾的整體安全性。

3.1 單臺電梯地震預警裝置

在中高層的建筑設計中，特別是對于關鍵性的建筑物電梯建設開展中，所加裝的地震預警裝置基本上是物理基礎的重要實現(xiàn)方式，同時在重要的工作開展中，基本上是對于地震加速度的檢測與分析，之后向控制柜當中發(fā)出相應的指令，同時傳輸相關的參數(shù)信息，這樣就可以實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

（1）三維加速度傳感器。在現(xiàn)階段伴隨著微型傳感器的出現(xiàn)，使得在現(xiàn)階段電梯設計中，已經(jīng)采用了地震動檢測技術。在設計中，基于低G寬頻的加速傳感器，可以在實際運行過程中，較為有效地安裝建筑內(nèi)部當中。其次，在進行電梯地震預警裝置的使用中也需要配置較為全面的存儲振動數(shù)據(jù)信息，這樣就可以在其系統(tǒng)運行進程中，很好地對其振動波進行分析，實現(xiàn)從參數(shù)的閾值報警處理。例如，在二級加速度的閾值法的使用上，基本上要對二級加速度進行相應的分析，同時也相應地可以實現(xiàn)對電梯運行階段的狀態(tài)性分析[1]。

（2）GPS定位技術。這是一種在現(xiàn)階段地震的預警裝置使用中，能夠在其預警以及管制系統(tǒng)當中，及時地傳輸數(shù)據(jù)信息，并對數(shù)據(jù)源的具體地理位置進行定位，以便于在系統(tǒng)當中，形成地震信息的電子立體圖，并在后續(xù)進行GPS的使用過程中，保持一個較高精度的時鐘，并在同城的上傳數(shù)據(jù)時，保持與時標的同步性。

（3）信號接口與通訊系統(tǒng)。在現(xiàn)階段電梯的設計中，基本上需要保障預警與管制系統(tǒng)的完整性。在裝置進行設置中，基本上要在電梯控制柜相連的信號接口位置，可以順利地將信號傳輸?shù)娇刂乒癞斨?。為了實現(xiàn)快速的設計，就需要保障在每一個指令傳送的過程中都能夠在其控制柜當中得到信息的處理。對于每一個建筑的電梯地震管制系統(tǒng)的建設都要進行電話線路、光纜、短波以及衛(wèi)星的專用線路的數(shù)據(jù)收集以及傳輸。

3.2 城市區(qū)域的地震預警管制中心

（1）單臺電梯地震預警裝置。這是在進行單臺電梯的設計中，其預警管制裝置的使用，可以很好地讓其地震在電梯管制運行的過程中，有著重要的數(shù)據(jù)依據(jù)，并對其電梯的運行實際振動加速度進行檢查與分析，同時在地震來臨之前，也相應的可以切換到管制運行的模式當中，這樣極大保障了電梯內(nèi)部的乘客安全性，避免受到地震的影響，而直接導致電梯運行的質量性問題[2]。

（2）片區(qū)預警與管制的控制。在相對獨立的電梯地震預警裝置的建設中，對于本電梯的振動管制運行，基本上在本系統(tǒng)的設計方式下，是為了實現(xiàn)分布式的地震檢測信息，集中傳輸?shù)狡瑓^(qū)中的預警管制中心當中，進行數(shù)據(jù)信息的集中管理，這樣才可以很好地保障在沒有地震狀態(tài)時，依然可以對當?shù)氐牡卣痤A警裝置的信息進行采集，并進行數(shù)據(jù)信息的緩存處理，這樣處理方式下，極大提升了在地震P波到達的時候，就可以從超越振動閾值信息的狀態(tài)下，實現(xiàn)提前的狀態(tài)信息的處理，并對抽取到的超越振動信息的振動數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)從3個方面的振動深度與等級的分析。這樣就可以對是否存在破壞性的震感信息，進行地震地震預警分析。幫助片區(qū)當中的電梯裝置可以較為快速地進入運行狀態(tài)當中，全面提升電梯系統(tǒng)的運行可靠性。

（3）城市地震預警數(shù)據(jù)分析。城市在地震的預警數(shù)據(jù)分析的中心建設中，基本上是一種將上報的數(shù)據(jù)信息進行綜合性的管控，同時進一步的對調度臨近片區(qū)的數(shù)據(jù)信息進行綜合型的判斷，通過對調度的震動信息，可以較為高效的對地震可能性進行分析與評估。同時，基于可能出現(xiàn)的地震災害問題，編制出一定的預警方案，形成科學化的管控效果[3]。

3.3 地震電梯管制運行機制

（1）本地管制運行。在使用地震預警裝置的過程中，基本上是需要在實際的電梯運行過程中，對于地震發(fā)生之前，就需要對轎廂當中的乘客全部疏散。一旦在運行階段檢測到超越一級振動的閾值情況，就馬上需要切換到低速運行模式當中，并保障震動強度較低的情況下，才可以恢復正常運行。而在超越二級振動的情況下，則需要馬少在電梯控制柜當中發(fā)出相應的指令，并保持在近平層進行相應的設計，保持電梯門的開放[4]。

（2）遠程管制運行。這是在片區(qū)當中的控制中心發(fā)出強制管制的命令之后，需要在電梯當中的數(shù)據(jù)信息接收之后，馬上進行指令的執(zhí)行，同時近平層進行相應的處理，保持電梯門得始終開放[5]。在這樣地震之后，既可以對數(shù)據(jù)信息進行針對性的分析，同時加上對地震之后的電梯災害進行高效率的評估處理，就能夠實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的良好處理。地震之后的系統(tǒng)數(shù)據(jù)評估出處理上，對并不存在的受損風險前提下，可以開展地震災害的快速評估，以此恢復健康的電梯運行模式。

4.地震管制運行系統(tǒng)設計實踐

在地震發(fā)生之后，電梯系統(tǒng)需要馬上對地震強度做出快速的反應，并在近平層讓電梯停止運行，這是電梯管制系統(tǒng)運行的價值。在現(xiàn)階段地震管制系統(tǒng)的設計過程中，基本上都是對地震的P波與S波進行相應的檢測與分析，同時在基于地震波強度進行分析，以此自主選擇在近平層釋放乘客，幫助乘客的快速脫線。這樣的系統(tǒng)設計方式下，也是電梯管制系統(tǒng)的核心設計要素。然而，我國對電梯抗震性能的研究相對較晚，對電梯抗震性能的相應研究也不深入。一旦出現(xiàn)地震之后，無法對電梯部件進行合理性的保護。因此，現(xiàn)階段進行設計的過程中，需要積極評估和分析電梯控制系統(tǒng)的合理性，保障設計出的控制系統(tǒng)符合我國地震災害的實際特征與情況，確保電梯的快速地震反應速度，讓電梯運行始終保持在一個較高的安全可靠范圍當中。在地震處理過程中，基本上需要保持電梯運行能力的合理化，特別是在一些緊急情況下，需要得到針對性的處理。

4.1 系統(tǒng)設計

在進行系統(tǒng)的設計分析中，基本上需要基于一個世紀的電梯類型，保持電梯地震管制運行可以得到良好的處理。在使用地震檢測裝置的使用中，基本上需要保障在監(jiān)測器的處理方面，始終保持在地基地震信號發(fā)生之后，需要保持一個較高水平的觸電信號輸入情況，其次在電梯的系統(tǒng)運行過程中，也相應地要對高級地震信號進行針對性的采集。電梯系統(tǒng)的執(zhí)行過程中，基本上高級地震管制運行階段的設計與分析，要滿足程序端的運行原理。而在地基地震信號的動作檢測器自動復位之后，則需要選擇外界交流信號，這樣就可以在電梯控制柜的處理上，全面提升硬件處理的手段，特別是在自動化復位處理的過程中，保持在一個良好的信號接口，以此電氣原理的處理過程中，保障自動復位繼電器的合理使用，避免地震發(fā)生之后，出現(xiàn)電梯地震問題的出現(xiàn)?，F(xiàn)階段所開展系統(tǒng)管制設計方案，基本上始終圍繞著系統(tǒng)運行的實際狀態(tài)，保持在一個較低的地震信號發(fā)生裝置，以及實際運行的進程中，保持在一個良好的地震信號處理模式。并設置出一個高級別的地震信號，這樣在信號消失之后，設定出延時60s的情況，并在復位信號處理過程中，讓其驅動繼線圈吸合，繼電器的常開觸點保持在一個合理的狀態(tài)當中。

4.2 地震監(jiān)測器安裝

在有機房電梯地震監(jiān)測器的運行中，由于被安裝到了機房靠近控制柜的墻角位置，這樣無機房的電梯就可以在實際運行階段，始終保持在一個良好的運行區(qū)間，并讓其在后續(xù)進行設計過程中，嚴格的基于設計圖紙當中的具體要求，進行針對性的分析與設計。例如，需要對檢測器的垂直度、水平度進行相應的調整預處理，加強在運行階段的系統(tǒng)平整性分析，以此保障在有機房的電梯安裝運行中，始終可以完成相應的碰撞螺栓的處理，強化在各種地震檢測器當中的處理效果。這樣的設計邏輯下，可以極大地提升電梯運行過程中的合理性，并保持系統(tǒng)運行階段的處理能力，通過這樣的處理方式，有效保障電梯運行的穩(wěn)定性和安全屬性。

5.結語

在未來的電梯設計過程中，為了適應更多的運行場景，基本上會一直關注各種抗震規(guī)范的設計和矛盾問題。通過有針對性的設計和分析全面加強設計的合理性，確保電梯在實際運行階段，可以及時對地震問題進行反饋，幫助人們擺脫困境。