關于電梯自動化技術的設計應用研究

張振江++潘洋

摘 要：電梯自動化的設計問題關系到電梯的使用質量和效率，同時也關系到電梯的使用期限，提高自動化水平可以最大限度地減少運行維護的成本，提高樓宇電梯運行的經濟效益。本文主要論述了電梯自動化的設計方案和實施關鍵技術，以期能夠為相關的實踐提供些許理論參考。

關鍵詞：電梯自動化 技術設計 應用實踐

中圖分類號：TM571 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（c）-0046-02

高層建筑的數量隨著經濟的不斷發展日益增多，相應地電梯的安裝和運行工程量也在增大，確保電梯運行的安全性不僅關系到電梯的使用質量，同時也關系到整個建筑的安全使用期限。自動化技術在各行各業中都有廣泛的應用，同樣也適用于高層建筑的電梯工程中來，對電梯自動化技術的設計與應用意義重大，影響深遠。

1 電梯自動化技術的應用優勢分析

伴隨高層建筑的發展，電梯技術的自動化應用范圍也在不斷提高，可以說電梯技術也使得人類建筑面貌煥然一新。對于很多高層建筑說，電梯對物資運輸效率的提高有著至關重要的影響，垂直的運行路線節省了運輸的時間，也節省了更多的人力投入。隨著經濟的迅猛發展，在人類建筑史上，高層建筑的高度和數量不斷被刷新，和傳統的建筑相比，現代高層建筑的結構設計比較復雜，承載能力也非常大，無論是載人電梯還是載物電梯，傳統形式都已經不能適應時代的要求，自動化技術在電梯中的應用優勢主要體現在以下幾個方面：

一是可以最大限度地提升運載量。新型的自動化電梯都普遍應用了ATW2.5智能化電機，它的運行功率是傳統電梯電機功率的二十幾倍，在投入使用中將會承載更大的負荷，并且還可以提高電梯運行的效率，使用期限也會延長一些。在高層的寫字樓中使用電梯自動化技術可以為辦公人員提供更為快捷的辦公環境。

二是運載的效率得到大幅度提升，采用自動化技術可以有效判斷電梯的單次運載情況，針對空載、滿載和中載的不同特征提供不同的運行功率，這就節約了能源的消耗，也避免電梯始終處于負荷運營當中，相對地延長了電梯的服役期限。

三是自動化技術的實現也有助于提高超高層建筑電梯的智能化水平。沒有采用自動化技術的電梯往往都不具有很高的智能化操作技術，只能進行一些簡單的操作，如對樓層的識別、完成日常工作量等，而自動化技術將會使得電梯的運行更加智能化與人性化，可以進行多個電梯的聯動分析與判斷，也可以依據整個建筑物的需要調整電梯實際到達的樓層數量，實現分層與分流的雙重管理模式，提高電梯運行的效率，并為不同的人們提供差異化服務，避免了排長龍而等候電梯的現象。

四是自動化技術的應用還有效地提高了電梯運行的安全性和可靠性，為用戶的人身安全提供了保障。自動化控制系統中的故障自動報警和問題實時監測系統的應用，大大提高了電梯事故與風險的防范水平，在發生緊急情況時，技術管理人員可以在第一時間內啟動應急救援預案，有些電梯還可以在發生爆炸、火災等的情況下正常使用，降低了事故的損失。

2 電梯自動化設計的有效應用策略

為了提升高程建筑中的電梯自動化應用水平，在設計階段就要做好整體方案的設計，投入運行的過程中還要對電梯使用的狀況進行實時監控與管理，以便及時發現問題，在最短的時間內找到解決的措施，以此來提高電梯運行的整體效益。

首先，要建立健全高層建筑電梯自動化控制系統，這是實現電梯自動化與智能化管理的基礎環節，對系統框架的設置可以明確電梯具體的功能與作用，并建立科學有效的層級管理模式，將自動化運行系統的劃分更加細致化與明確化。電梯自動控制系統的模塊劃分主要包括數據管理層、機電設備養護層、電梯運行工況監控層、電梯運行管理層、外部環境控制層。每一層級之間都是有機統一在系統整體之中的，在建立層級管理系統中要充分考慮電梯的整體運行需求和標準。

其次，是要選擇合適的控制設施，自動化控制的管理設施要求包括三方面：一是自動化控制作業設備，包括電梯的升降與制動系統的操作器件等；二是信息數據采集設備，主要對電梯運行的情況加以記錄，同時還要根據高層建筑電梯運行的需要建立專門的數據庫，完善電梯自動化管理的數據整理和分析系統，為隨時了解運行狀況提供科學的依據；三是中央控制設備的選擇，要滿足監控的日常需求，同時還要滿足緊急情況下的電梯調度要求，保證電梯能夠在最短的時間內恢復正常的運行狀態。

最后，要提高環境的監控力度，為電梯的自動化運行奠定堅實的外部條件。新型自動化電梯的運營環境監控是保證電梯安全使用的重要步驟，對外部環境的監控包括高層建筑電梯運行的實際環境和對電梯實施管理的環境兩個方面。從運行環境來講，又可以細分為溫度環境、濕度環境、電壓和電量等方面，對這些方面的控制可以運用預設標準值警戒線的方式來提高監控的效率，發現運行的數值超過了警戒限度，控制中心要立即做出對應的指令，防止電梯事故的發生。從管理環境來講，主要是對電梯運行數據信息的收集、整理、分析與判斷，管理人員利用USP系統對管理參數進行分析與顯示，并運用網絡環境的便利性實現信息資源的共享，切實提高電梯運行的自動化管理水平。

3 電梯自動化系統軟、硬件的配置

實現高層建筑電梯自動化操作系統的設計與應用，關鍵是要合理選擇硬件與軟件的配置，以便達到電梯運行的標準，為人們的生活提供更多的便利。

在電梯自動化控制系統的硬件選擇上，要依據電梯自動化控制系統的運行狀況和高層建筑建設的經濟條件來綜合考慮。上位機的主要功能就是對電梯運行系統的軟件實行監控與管理，并對電梯運行中所采集的數據進行分析與處理，確保電梯的安全運行。PLC可以有效實現整個樓宇各個單元之間的連接、分配與調度。下位機的選擇要確保對電梯采集到的數據信息可以實行有效的處理、分析、儲存的作用，利用PLC可以利用其高效的輸出與輸入功能對單元電梯的運行程序進行有效的控制和管理。變頻器的電源設置成交流電源，為電梯的日常運行提供動力，同時可以充分滿足電梯電機對運行頻率的要求。

在電梯自動化控制系統的軟件選擇上關鍵要確保人機操作界面運行的順利程度。人機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、電梯智能化運行參數設定界面。操作主界面是樓宇電梯智能化控制系統運行的“晴雨表”，它體現著電梯運行的工況條件，并且依據每一單元電梯的運行具體升降特點，采用模擬動畫的方式顯示出來，當電梯中出現緊急情況的時候，控制室的技術人員通過畫面顯示就可以對電梯進行緊急處理，防止安全事故的發生，也避免電梯事故的擴大化。故障詳細顯示界面與主界面的顯示窗口具有重復出現的特點，可以反映出發生故障電梯的具體情況，在進行檢修的時候，工作人員直接在主界面上點擊出故障顯示窗口，就能隨時查看問題，并且通過指示燈或者指示標語的顯示來指示出電梯發生的故障類型，顯示出相關的參數值，為維修提供科學的依據。

自動化系統的管理與維護工作對電梯自動化水平的發展也有著重要的作用，為了實現對電梯問題與故障的及時高效處理目的，采用精細化的全過程管理與維護模式可以達到預期的效果。因此，就要對電梯運行的各個環節進行全天候的監控和評估，對采集的電梯運行數據及時建模分析，判斷高層建筑電梯運行的具體狀況，為電梯事故的檢修工作提供可靠的數據和信息。

4 結語

綜上所述，隨著經濟水平的發展，高層建筑對電梯控制系統和運行過程的自動化水平要求越來越高，實現自動化的控制也具有很多不可比擬的優勢，為了進一步增強高層建筑的電梯自動化水平，就要在實際的工作中不斷完善自動化的控制系統，升級核心技術，實現資源的優化配置，并在這一過程中達到經濟效益和社會效益的有機統一。

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