基于電梯進水、積水、滲水報警系統的研究

孫哲波，董爽，王天晨

（紹興市特種設備檢測院，浙江 紹興 312000）

近年來，隨著城鎮化建設的不斷深入，電梯保有量呈直線上升，電梯已經成為人們必不可少的出行工具，電梯安全關系到人們的生命和財產安全。電梯從機房——井道——底坑整個運行路線上布滿了電氣安全部件和安全觸點，一旦電梯進水、滲水，將極大可能造成電氣觸點出現短路或損壞，致使電梯故障，引發人身安全。新梯在施工完成后由于土建部分防水未完善，將會出現機房漏水、井道滲水、底坑積水等現象，尤其是近年來新梯保有量不斷攀升，電梯積水、滲水問題受到了人們的廣泛關注。

1 電梯進水、積水、滲水的危害

電梯進水、滲水主要發生在底坑、各個層門口以及機房門窗等這些地方。電梯井道的底坑是低于地面的，如果電梯到達地下室，電梯底坑面是低于地下室地面的，如果地下室出現積水，電梯井道底坑很容易滲水或倒灌積水。電梯底坑鋪設有110V安全電路和220V檢修電路，在底坑積水的情況下極易漏電，不僅會造成電梯維修人員觸電，而且由于電梯是整體的金屬結構，電流會直接傳到轎廂，造成乘客觸電。另外，電梯底坑積水、浸水后，會導致位于電梯底坑的限速器張緊輪銹死或打滑，而位于電梯轎廂底部的補償鏈在高速運動中將積水帶到電梯軌道、廳門、轎頂及鋼絲繩上，鋼絲繩一旦打滑，限速器安全鉗就是電梯最后一道安全防線，由于限速器張緊輪不能正常工作，限速器安全鉗也無法啟動，會造成墜梯。長期積水的底坑，過高的濕度會造成電梯主體金屬結構銹蝕，各金屬觸點銹蝕失效，電梯極易產生異響、卡頓、過度摩擦等故障，故障率提高，電梯部件及整梯壽命將縮短，人們乘梯恐慌情緒也會加大。層門口進水會造成門機和門機電路燒毀，引發開門走梯、電梯困人等事故。電梯報警系統通過檢測感應線電流信號，當出現進水滲水現象時，電流異常引發報警信號，使電梯運行至頂層進入“保護狀態”，從而使電梯免于進一步破壞，人員免于傷亡。

2 電梯報警系統簡介

本系統是由一條或多條感應線纜和一個帶報警的控制器（圖1）連接電梯控制系統構成。感應線由2條輕質的高密度聚乙烯導線圍繞螺旋中軸壓制而成，具有強韌的機械性能與耐腐蝕、耐磨損性能，感應線靈敏度高，可以檢測到線纜上沿線任何位置水的出現。當感應線纜檢測到進水時，感應線纜將信號送往控制器，經微處理器處理后，將泄漏信息上傳至電梯控制系統，電梯控制系統控制電梯向上運行到最高層站開門停靠并同時報警。感應線纜由2根或4根不同類型的導線組成，其中兩根由導電聚合物加工而成，其單位長度電阻被精密加工并為定值。無進水時，其中兩根導線間電流值為正常，當感應線檢測有水時，兩根導電聚合物之間被短接，所測電流值發生變化，促使控制器向電梯控制系統發出信號，從而完成“保護狀態”。

圖1 電梯報警系統感應線纜及控制器

“保護狀態”是指當感應線檢測到水后電梯所做出的一系列控制指令，具體為：當感應線纜檢測到進水時，感應線纜將信號送往漏水控制器，漏水控制器觸發繼電器信號并傳送至電梯控制柜。電梯控制系統實時采集記錄當前電梯轎廂所在的樓層位置，發出轎廂往上運行至頂層的命令，同時轎廂內發出聲光報警信號，提示乘客電梯進水并引導乘客有序撤離轎廂。電梯轎廂運行到頂層后轎門打開并一直維持開啟狀態，聲光報警也一直持續。電梯控制系統控制信息發送模塊發送故障信息給電梯保養單位及使用單位的管理人員，工作流程圖如圖2所示。

圖2 工作流程圖

邏輯功能說明：各當水位感應線檢測信號有效時，水位檢測繼電器K1工作，其相應觸點動作，電梯水位檢測輸入點X20得到信號，電梯門機關門繼電器B2動作，電梯執行關門動作，同時聲光報警繼電器Y3動作，開門到位信號X3丟失；電梯關門動作執行完成后，門機關門到位反饋X5得到信號，電梯運行控制繼電器Y1輸出，抱閘控制繼電器Y2延時輸出；電梯運行至最頂層后Y2停止輸出，Y1延時停止輸出；電梯門機開門繼電器B1動作，電梯執行開門，電梯開門動作執行完成后，門機開門到位反饋X3得到信號，Y3停止輸出;當水位監測信號無效時，K1停止工作，X20丟失信號，B2繼電器延時輸出，電梯執行關門動作，開門到位信號X3丟失，電梯關門動作執行完成后,關門到位信號X5有效，此時，電梯恢復正常，控制時序圖如圖3。

3 感應線纜的布置方式

圖3 控制時序圖

感應線纜的布置方式決定了該報警系統的靈敏程度，既應該保證該報警系統在遇到進水、滲水情況時能夠迅速做出反應，又應該保證不會因天氣濕度變化而造成誤報警。該報警系統在機房、井道和底坑全面監測，因此，感應線纜的布置方式也分別進行討論。

機房的電氣設備和接線觸點主要在控制柜、主機和控電箱里，因此，感應線纜主要布置在控制柜、主機和控電箱上方，緊密貼合在正上方的墻壁上，為了增加檢測靈敏度，可呈盤旋狀布置。

電梯井道防水主要是防止層門處因衛生清潔或消防栓噴灑而造成的層門處進水，層門處進水在很大程度上會造成門機短路或者燒毀，因此，井道感應線的布置主要圍繞門機部分進行，主要分為兩種方案：一種是感應線布置在每個層門地坎下面，監測層門處進水狀況；另一種是感應線布置在電梯轎廂頂部偏側于層門進口，門機的下方容易積水的凹槽處。經過測試發現：第一種方法對層門口的進水情況監測效果很好，但是，所要布置的感應線數量隨著樓層數的增加而增加，經濟成本隨之上升。第二種方法感應線只需要布置一條，監測的靈敏度并沒有降低，能很好地保護電梯的門機系統及轎頂上的相關電氣設備，可以大大降低經濟成本。因而，綜合考慮下采取第二種方法，如圖4所示。

圖4 感應線纜布置方式

4 結語

本文討論了由一種感應線纜布置的電梯機房及層門進水、底坑積水的觸發報警系統，該報警系統通過對電梯機房、井道、底坑等不同部位的布置方式來靈敏地反饋進水、積水情況，從而可以大大避免類似情況所造成的電梯困人和傷亡事件。另外，該報警系統發出信號后，消控室及救援人員應當快速積極地做出反應，第一時間的現場事故處理和救援才是電梯安全運行的保障。