智能化技術(shù)助提電梯維保質(zhì)量策略研究

宋巖松

（廣州匯古建設(shè)有限公司，廣東廣州 510620）

0 引言

隨著科技的發(fā)展、時(shí)代的進(jìn)步以及建筑業(yè)的發(fā)展，城市越發(fā)高樓密布，樓層越高越離不開電梯。尤其是當(dāng)下中國城市，電梯幾乎隨處可見，同時(shí)其在數(shù)量上依舊成上升趨勢(shì)。盡管電梯作為特種設(shè)備，需要定期維護(hù)及檢測，但相關(guān)的故障以及事故依然層出不窮。造成電梯安全事故的主要原因，通常都是未做好電梯維護(hù)工作。如果能通過智能化技術(shù)參與電梯維護(hù)保養(yǎng)，確保能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)管、及時(shí)維修，就能夠減少電梯安全事故。因此，相關(guān)的智能化的信息管理系統(tǒng)，十分必要。

數(shù)據(jù)顯示，早在2018 年，我國的電梯保有量就已經(jīng)超過了628 萬臺(tái)，而2019 年，這一數(shù)量超過了700 萬。此外，同年還有117.3 萬臺(tái)新生產(chǎn)的電梯。目前，在電梯保有量和生產(chǎn)量方面，我國均居全球首列，這一趨勢(shì)還將繼續(xù)[1]。作為機(jī)電一體化的產(chǎn)品，電梯的系統(tǒng)及重要部件隨著使用時(shí)間和次數(shù)的增加，會(huì)在性能上逐漸衰退。如頻繁的開關(guān)門會(huì)使電梯門機(jī)系統(tǒng)加快老化。因此，電梯系統(tǒng)的問題，通常會(huì)最先出現(xiàn)在電梯門機(jī)系統(tǒng)上。而一旦電梯門機(jī)系統(tǒng)老化，電梯就無法正常開關(guān)門，甚至可能出現(xiàn)電梯故障，從而造成安全事故。

1 門機(jī)系統(tǒng)是電梯系統(tǒng)維保的關(guān)鍵

大多數(shù)的電梯故障以及電梯事故出現(xiàn)原因都和電梯門機(jī)系統(tǒng)相關(guān)，有數(shù)據(jù)顯示，兩者情況分別超過了80%和70%。因此，做好電梯門機(jī)系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)，可以有效的確保電梯安全。然而，現(xiàn)階段，對(duì)于電梯門機(jī)系統(tǒng)的安全控制，主要方式為電梯維護(hù)保養(yǎng)與檢測維修，如市場監(jiān)督管理局的檢驗(yàn)等。而通過電梯門機(jī)系統(tǒng)故障智能預(yù)測，可以對(duì)電梯門機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及預(yù)測，避免以往電梯出現(xiàn)故障再檢修的情況。如此一來，不但可以減少電梯事故，還能節(jié)省維護(hù)保養(yǎng)的人力物力，同時(shí)確保電梯使用時(shí)間能夠延長[3]。作為電梯門機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，對(duì)于門機(jī)的研究，可以進(jìn)而分析電梯門機(jī)故障出現(xiàn)的原因和預(yù)測電梯門機(jī)使用壽命，合理的使用維保資源，避免浪費(fèi)，使預(yù)測性維保服務(wù)以及按需維保能夠?qū)崿F(xiàn)。

2 發(fā)生電梯安全事故的原因

2.1 前期的設(shè)計(jì)不合理

電梯在設(shè)計(jì)以及制造過程中，各配件和電器均需要嚴(yán)格把控，做好協(xié)調(diào)性以及匹配性的測試，以體現(xiàn)其精細(xì)設(shè)備的屬性。可是，不少電梯生產(chǎn)企業(yè)在電梯的前期設(shè)計(jì)過程中，由于不規(guī)范的電梯整體設(shè)計(jì)在安全評(píng)估方面考慮并不充分，在設(shè)計(jì)階段就存在了電梯安全隱患問題。而在電梯制造時(shí)，不少電梯公司存在偷工減料甚至將原料以次充好的情況，使得電梯質(zhì)量以及電梯壽命受到了極大的影響。因此，部分電梯在設(shè)計(jì)以及制造過程的不達(dá)標(biāo)，使得其產(chǎn)品就已經(jīng)存在了安全隱患。不但損害了消費(fèi)者利益，還存在安全問題。

2.2 安全責(zé)任履行不到位

施工總承包單位項(xiàng)目部在電梯安裝過程中，以包代管，電梯的管理并不一定是專業(yè)人員，同時(shí)沒有及時(shí)的檢查及維修，參建各方安全管理體系不健全。此外，電梯出租方?jīng)]有足夠的設(shè)備檢修能力，對(duì)于設(shè)備管理，均是通過檢測報(bào)告來判斷其是否合格，沒有做好充分的設(shè)備安全檢查。而電梯安裝過程中，只關(guān)注電梯的安裝和拆卸，沒有關(guān)注到電梯升高作業(yè)，這一部分通常會(huì)由總包單位又或者出租單位的人員來完成，而這些人員通常是非專業(yè)的。此外，升高作業(yè)完成后，未按要求進(jìn)行驗(yàn)收就投入了使用。工程監(jiān)理人員又缺乏必要的起重設(shè)備的專業(yè)知識(shí)，未能很好的進(jìn)行安全監(jiān)理工作。

3 智能化技術(shù)與電梯維保

20 世紀(jì)80 年代國外學(xué)者就開始研究電梯門機(jī)故障診斷系統(tǒng)。美國學(xué)者Lee 等人提出了通過智能化方式來維護(hù)電梯門機(jī)[5]。歐美發(fā)達(dá)國家及地區(qū)的電梯生產(chǎn)企業(yè)對(duì)于智能維護(hù)系統(tǒng)早已進(jìn)行了研發(fā)，并衍生出了一系列的相關(guān)專利。同國外相比，我國電梯門機(jī)起步晚，研究方向主要為電梯門機(jī)控制理論、電梯門機(jī)故障原因、電梯門機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)[6]、電梯門機(jī)運(yùn)行狀態(tài)等[7]。近幾年，市場對(duì)于電梯的需求量也越來越多。因此，在電梯門機(jī)系統(tǒng)的性能研究、壽命預(yù)測以及智能維護(hù)方面，需要加大研發(fā)力度。

現(xiàn)階段，我國的房屋在建設(shè)過程中，會(huì)考慮到電梯的防火，使得電梯在安裝后，建筑防火系統(tǒng)就覆蓋了電梯的轎廂以及機(jī)房。如此一來，電梯火災(zāi)預(yù)防系統(tǒng)問題得到了解決，同時(shí)電梯的消防功能也得到實(shí)現(xiàn)和提升。在控制柜的密封性和散熱方面，通過ABB 工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了控制，使得灰塵情況大為減少。此外，在系統(tǒng)的自潤滑方面，通過借鑒機(jī)床自潤滑技術(shù)，使之得以實(shí)現(xiàn)。

基于電梯維保實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用智能化技術(shù)監(jiān)控電梯主機(jī)、關(guān)鍵部件的運(yùn)行是重點(diǎn)，而且要同步分析環(huán)境要素，例如溫濕度、潔凈度與潤滑性等。根據(jù)電梯運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，要想使機(jī)房設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，環(huán)境溫度應(yīng)該控制在5～40 ℃，冬季與夏季溫度可能會(huì)存在異常，所以電梯控制系統(tǒng)內(nèi)部核心工控機(jī)、PLC、線路等可能會(huì)切換到非正常狀態(tài)，此時(shí)要將空調(diào)設(shè)備及時(shí)開啟。對(duì)于運(yùn)行環(huán)境濕度的控制，應(yīng)該嚴(yán)格控制天氣因素導(dǎo)致的機(jī)房內(nèi)部環(huán)境與電梯井道潮濕，尤其是電梯底坑不能有積水，可以開啟除濕排水設(shè)備。另外，機(jī)房、井道與電梯轎廂等禁止煙火，建議及時(shí)開啟煙塵傳感控制系統(tǒng)。控制柜與主機(jī)等對(duì)灰塵等比較敏感，必須要定期做好除塵工作。電梯軌道與轉(zhuǎn)軸是維持電梯良好運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵，應(yīng)該保持潤滑性，即便發(fā)生摩擦，也可以通過自潤滑系統(tǒng)控制在最佳狀態(tài)。

智能化技術(shù)的應(yīng)用方面，涉及到以下技術(shù)手段：①溫度檢測與空調(diào)設(shè)備。電梯機(jī)房、井道與轎廂中設(shè)置溫度傳感器，而且機(jī)房與井道中還需要安裝空調(diào)設(shè)備、排風(fēng)設(shè)備，電梯轎廂則要安裝高性能風(fēng)扇，若是條件允許則可安裝中央空調(diào)。電梯運(yùn)行系統(tǒng)通過工控系統(tǒng)、PLC 等進(jìn)行控制。如果發(fā)現(xiàn)溫度超出規(guī)定限值，便要立刻開啟排風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行降溫處理，若發(fā)現(xiàn)溫度過低，便要開啟熱風(fēng)系統(tǒng)與空調(diào)設(shè)備進(jìn)行升溫處理；②濕度檢測與排濕排水設(shè)備。電梯管控機(jī)房與井道利用濕度傳感器可以及時(shí)感知濕度值，底坑與機(jī)房的地面、電梯轎廂的地板與頂部底面等位置，也要利用測濕傳感器智能感知周圍環(huán)境濕度。電梯底坑利用排水泵，機(jī)房與轎廂底部與頂部則可以布設(shè)排水管道，但檢測得知濕度超標(biāo)便會(huì)自動(dòng)開啟排風(fēng)降濕，若是檢測發(fā)現(xiàn)有明水，則會(huì)自動(dòng)開啟排水泵進(jìn)行排水；③火災(zāi)檢測與防御。電梯防火系統(tǒng)一般會(huì)安裝在轎廂、機(jī)房這兩個(gè)部位，起到預(yù)防電梯火災(zāi)的作用，搭配電梯原本具有的消防功能，可達(dá)到更理想的防火效果。

最后，電梯智能系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)時(shí)代下電梯運(yùn)維與使用，都可以通過智能化技術(shù)與設(shè)備加以規(guī)范。例如電梯使用過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些不規(guī)范的行為，導(dǎo)致電梯無法正常運(yùn)行或者誤報(bào)警，及時(shí)組織電梯維護(hù)可能會(huì)影響用戶的使用。此時(shí)便可以應(yīng)用智能系統(tǒng)，起到宣傳、防范的效果。如安裝機(jī)器視覺系統(tǒng)，可在電梯內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)語音提示，以免電梯乘坐的一些故意破壞行為。電梯安裝層站智能防范系統(tǒng)，一般是應(yīng)用智能相機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別，該系統(tǒng)具有語音反饋功能，時(shí)刻監(jiān)督層站環(huán)境，避免撬層門與其他不規(guī)范乘梯行為。為了營造更加溫馨的轎廂環(huán)境，電梯轎廂的內(nèi)部安裝智能宣傳系統(tǒng)，實(shí)時(shí)感知乘客狀態(tài)，如果出現(xiàn)破壞電梯正常運(yùn)行的行為，系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)警告作出提醒。

4 結(jié)語

目前我國已是全世界最大的電梯制造地以及銷售國。而一旦電梯無法安全及高效的運(yùn)行，其銷量必然深受影響。因此，電梯從設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢驗(yàn)及維護(hù)保養(yǎng)方面，要全方位的考慮，確保各環(huán)節(jié)不出差錯(cuò)。現(xiàn)階段，我國人均電梯擁有量約為全球人均水平的1/3，這一數(shù)據(jù)還在逐年增長。因此，電梯相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)以及法律法規(guī)的制定和落實(shí)是當(dāng)務(wù)之急。此外，對(duì)于電梯的安全監(jiān)管要全面有效；對(duì)于群眾的安全意識(shí)要逐步提高；對(duì)于電梯事故的應(yīng)急救援要快速有效。電梯作為機(jī)電一體化的產(chǎn)品，定期有效的維護(hù)保養(yǎng)能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)及解決門機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械故障，但卻無法做到實(shí)時(shí)監(jiān)測電梯門機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。智能化、完善的電梯門機(jī)系統(tǒng)故障預(yù)測技術(shù)是電梯安全運(yùn)行的保障。