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，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，并以此提出了物聯網和人工智能的先進理論和技術，以更好地監測電梯的運行和存在問題，以最終提高電梯的安全系數，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境中，發生問題單靠人工很難做出合理的判斷，某一環節出現問題，都可能引發其他設備的事故，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的一大難題。

1 電梯安全風險分析

隨著經濟建設的迅速發展，工程安全問題受到極大重視，電梯行業更是如此。面對復雜的社會環境、激烈的市場，如何發現風險、規避風險是當今電梯行業發展必須直面的一大問題。由于電梯由多個復雜系統構成，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，一旦出現問題就會發生連環錯誤，并最終導致人員的被困、傷亡等情況。通常情況下來講，由于機械原因發展的電梯故障都會引發重大的電梯事故，根據現有的監督規定：電梯層門只要處于打開的狀態都不能正常運行。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，現有的電梯都裝有超載保護裝置，承載量超過規定額值的10%時，就會發出報警信號并切斷控制電路，但電梯如果長期處于保養不當的情況下，一旦發生超載情況，報警裝置相關的器件就會受到影響而失效，進而出現溜車事故。第二，曳力不足，曳引系統是電梯運行的主要依靠，當曳引系統中的導向輪、曳引輪的選型等重要構建沒有按照相關規定進行安裝時，就會出現曳引鋼絲繩過度的磨損情況，進而引發電梯的溜車。第三，制動系統失效，制動系統是保證電梯平穩運行、停止的重要組件，發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接觸不良的情況，進而出現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，而電梯處于一個溫熱、潮濕的環境中，會加劇電氣器件的損壞，進而導致火災等事故的發生。

2 電梯智能化安全控制探討

發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，以實現電梯事故的智能化監測和診斷，并提升電梯的安全性能。

2.1 結合物聯網先進技術，建立遠程監測平臺

傳統的電梯監控系統是人工和有線網絡相結合的，存在著數據采集不及時、成本高等問題，很難適應當今電梯智能化的需求。而隨著無線網絡和GSM的電梯遠程監控系統的發展，以其獨特的優勢，實現了數據的實時傳輸，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一要求，大都是電梯生產廠家來鋪設電梯管理網絡，進而使得兼容性和通用性很差，不能有效實現對不同型號電梯的監測。物聯網技術以電信通訊網和互聯網為基礎，憑借各種傳感技術實現了對海量數據的分析和處理。物聯網技術在電梯無線遠程監控中的應用，可以感應電梯開關門、運行以及停止信號，哎通過網絡通信協議傳輸到無線網絡平臺，并最終傳送到監控服務器的終端，并對各種數據進行整理和分析，為相關人員提供一定的依據以做故障的分析。

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，這種方法的局限性很大不能做出科學的判斷。人工智能理論的發展，例如專家系統、混沌理論以及人工神經網絡粒子群算法等，推動了電梯故障診斷的智能化。以人工神經網絡智能化為例，通過電梯上設置的傳感器采集相關數據，在通過網絡串口將數據傳送到監控中心，并最終傳輸入到數據庫，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據庫，讀取相關數據在通過神經網絡將實時數據和標準數據進行分析和整理，進而做出科學的判斷，并將診斷結果輸入到數據庫中，以為下次的分析和判斷提供依據。除此以外，除此以外，診斷結果會通過監測平臺將數據顯示出來，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，實現電梯的智能化、人性化發展，這對維修人員的故障排除和救援行動有著十分重要的現實意義。

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