電梯維護和定期檢驗技術的研究與應用

李靖 沈小峰 薄雨龍 張金秋 吳月娟

摘要：目前電梯設備的監管主要通過定期檢驗、檢測實現，但在電梯保有量飛速增長的今天，怎樣在保證質量的情況下有效提高維修與檢驗效果，保障設備安全可靠的運行，成為了監管單位和維保單位面臨的新問題，因此必須對現有維護與檢驗技術進行研究，對電梯關鍵部件以及運行狀態進行在線監測、預警。本文對電梯維護和定期檢驗技術的研究與應用進行探討。

關鍵詞：電梯設備;故障排查;檢驗工藝;維修技術;安全性

1定期檢驗工藝

為防止不符合技術規范的電梯出現，在電梯安裝和改造時須由國家專業部門進行監督檢驗合格后才能投入使用。投入使用后需要按照國家相關政策要求進行定期檢驗或檢測，如果使用未經國家相關部門檢驗檢測的電梯，可能會給使用者的生命財產安全造成巨大的危脅。

1.1安全性檢驗

預警監管系統綜合傳統安全系統，結合信息化技術，系統性能更加智能。該系統聯合故障報警和安全預警系統，可對電梯進行遠程監管，是一體化系統，在垂直電梯日常狀態監測中可使用。該系統的一些功能在檢測自動扶梯時也可應用。應用該系統不僅可以促進電梯安全性管理，而且還可以促進智慧城市建設。機房中設有安全分析單元ESAU，內嵌邏輯判斷、概率神經網絡計算等算法，在電梯關鍵部件位置安裝監測傳感器，分別負責電梯定位、電壓和電流監測、軌道垂直度監測、安全回路監測、速度監測以及振動監測等，使用預警監管系統進行電梯安全性檢測。利用無線信號傳輸檢測數據，ESAU通過計算和判斷監測電梯運行和預警報警系統狀態。ESAU通過無線網絡將上述狀態數據發送至監管平臺，利用監管平臺可集中監管區域內電梯。利用互聯網將狀態信息上傳至上級監管平臺，促進大范圍電梯監管。電梯安全管理人員可利用終端設備登錄平臺服務器，在授權之后調取指定區域電梯信息，實施電梯管理。

檢測系統應用ESAU內嵌算法分析電梯運行狀態參數，及時捕捉電梯異常狀態，進行故障預測，故而事故發生前系統可進行預警，提醒維修人員及時排查故障，并可促使乘客及時疏散，促進運行安全。電梯狀態參數是對電梯內部系統穩定性的真實反映，及時檢測出相關信息可提升電梯故障預警水平。常規情況下，電梯運行中平衡系數應維持在0.4～0.5之間，保證平穩運行，通過超速檢驗等可分析電梯平穩性。不同電梯其安裝位置、服役周期、維修保養情況等各不相同，缺少統一標準，在常規情況難以進行同步管理。使用新型預警監管系統，可對電梯電流電壓狀態、溫度情況、振動情況和噪音等進行數據綜合分析，研究歷史數據，并對其常規運行狀態、預警或報警狀態等進行檢測分析，建立關系模型，通過模型實時分析被測設備，分析參數狀態，對指定時段運行狀態進行概率計算，進而可對預警狀態進行預判，發出預警。ESAU綜合邏輯判斷分析電梯狀態，實時檢測運行情況，并及時報警突發情況，當發生斷電停梯導致乘坐人員受困時，可促進快速救援。

1.2舒適度檢驗

電梯定期檢驗可促進故障徹底排查，完善系統缺陷。當前電梯定檢技術水平較高，聯合智能移動終端和物聯網技術，可對電梯進行精細化檢修。舒適度檢測系統是借助智能終端設備進行操作的檢測系統，如平板電腦、手機等，采用無線通信方式連接。在終端設備中同時連接測試盒裝置和遠程服務器，連接完畢后，舒適度測試盒利用藍牙連接終端設備，再通過無線網絡連接遠程服務器。此種測試盒外形小巧，以嵌入式計算機系統為核心系統，系統中設有噪聲傳感器和加速度傳感器。設置系統后，可通過設備檢測電梯運行噪聲和穩定性。在系統使用中，通過藍牙信號傳輸，智能終端可實時獲取測試數據，定檢人員可通過智能終端全程控制檢測過程。

在使用該測試系統時，需要在終端設備中安裝測試APP，按測試預期設定測試參數，然后在APP中使用測試盒。系統分析處理測試數據后，對電梯運行過程進行自動識別與智能分析，通過屏幕可查看電梯運行中速度、加速度、位移、振動、制動和噪聲曲線。通過乘運質量參數運算，分析振動頻率和ISO、數字濾波，評價電梯性能。構建數據庫進行數據管理。該系統支持數據遠程傳輸，遠程服務器接收測試數據后，電梯公司可對電梯乘運質量進行宏觀數據分析，利用分析結果優化電梯系統設計，指導電梯科學使用和日常檢修等。

2常用測試技術

2.1速度和加速度檢測技術

電梯速度和加速度直接影響電梯運行效率與穩定性，是評價電梯性能和工作狀態的重要指標。當前電梯功能測試通常為無損檢測，所用設備為反射式光電轉速表設備。使用該測試設備時，無需與測試物體發生直接接觸，可操作性較強。在使用該轉速表時，首先將該檢測儀器固定在待測速轉盤部位，黑色轉盤是檢測過程的非反光面。此種檢測技術的應用原理：轉盤與轉盤之間反射率不同，測試過程中轉軸轉動，反光與無反光情況交替發生，此種反射信號被光電器件接收，并將其向電脈沖信號模式轉換，通過信號處理，可得出轉速值，以此確定電梯運行速度。在測試加速度時，位移微積分法是常見檢測方法，檢測原理：電梯加速度運行中不可避免地產生振動，電梯啟動以及制動過程中也會產生加速度，在檢測時，在轎廂底部中央部位，貼近地面裝設檢測裝置，從而獲取不同運行狀態下的加速度數據。

2.2平衡性檢測技術

電梯平衡性不僅會影響運行效率，而且會影響乘坐舒適度。轎廂在不同額定荷載情況下上下運行，會顯示出不同的平衡系數，進行此檢測需在轎廂對重運行達到相同水平位置時對輸入端電壓數據與電流數據以及轉速進行測量，將上述信息繪制為運行曲線圖，分析負荷曲線。在曲線圖中，定位交點部位數據，即平衡系數。測試交流開環運行模式的電梯時通常進行轉速測量，而檢測交流閉環運行模式的電梯時多測量電源進線側電流，此外，直流電梯平衡系數檢測多實施電壓、電流同步檢測。

2.3噪聲檢測技術

通過噪聲檢測可定位噪聲來源，分析系統運行缺陷，排查故障部件，改善電梯乘坐環境，并且可促進安全管理，降低電梯使用風險。測聲壓級觸感技術是常用電梯噪聲檢測技術，將測試傳感器安裝于與地面間距1.5m左右部位，科學選擇監測點，監測點數量應不低于3個。測量部位為與傳感器間距1m處。在檢測時，通常可發現多個噪聲來源，選取其中噪聲數據最突出的部分，分析噪聲成因。此種檢測所用設備并不復雜，可操作性較強，電梯綜合評價中也需要使用噪聲檢測數據。此類傳感器可在電梯檢驗中使用，從而獲取優質信號數據，結合專業軟件使用，全面分析數據，可對電梯運行進行科學評價。

2.4其他檢測技術

上述檢測技術多為功能檢測，此外還有常用設備檢測技術，例如漏磁檢測等。漏磁檢測的原理：磁鐵漏磁后產生磁場變化，分析漏磁場，觀察信號變化，放大信號并進行濾波處理，使用計算機判斷曳引狀態。

結束語

綜上所述，在高層建筑使用中保障電梯安全舒適運行具有必要性。電梯運行狀態不僅影響使用舒適度，而且與乘坐者的安全密切相關。為預防電梯事故，促進電梯安全運載，應加強常規維護，應結合經驗進行全方位檢查，排除故障隱患。還應積極應用先進技術設備，完善電梯日常狀態監控管理，提升電梯故障預警報警質量。

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