基于紅外熱成像技術的電梯電氣系統檢測技術探究

劉奐，宋偉，王澤京

（西安特種設備檢驗檢測院，陜西 西安 710065）

近幾年，在社會經濟和科技的發展支持下，電梯的功能日益完善，電梯電氣系統中所牽扯到的零部件日益增多，電梯電氣系統開始變得更加復雜，由此對電梯電氣系統維護人員的工作也提出了更高的要求。紅外熱成像技術具有非接觸、檢測快、干擾少的特點，因而被人們廣泛的應用到電梯電氣系統檢測工作中。在紅外熱成像技術的支持下能夠保證電梯的運行安全，并為電梯的穩定運行提供可持續的信息支持。為此，文章結合電梯運行實際情況，就紅外熱成像技術在電梯電氣系統中的應用問題予以探究。

1 紅外熱成像技術概述

在電氣設備運行的過程中只有發揮出各個元件的系統功能才能夠更好地控制電氣設備。一般情況下，電氣設備出現故障在之前都會有所表現，且隨著設備表面溫度的提升還會出現特征變異，使得設備呈現出和其他設備相比不同的特點。

紅外熱成像技術在電氣設備檢測中的應用可以在不接觸、不停機、不停電的情況下就完成電梯電氣設備故障診斷，即借助電梯電氣設備出現故障時所釋放的大量熱量來判定電氣設備是否存在故障，之后根據設備的故障類型，工作人員會給出對應的處置措施，避免因為故障發熱所引發的事故損失，提高設備故障檢測效率。

2 紅外熱成像技術的應用特點

（1）非接觸檢測。紅外熱成像技術是被測電梯元件上輻射的紅外線能量，因此，在使用這項技術檢測電氣設備的時候，對干擾測試對象沒有太大影響，而且也非常合適電梯使用頻率檢測，以及運行磁場的檢測。同時還可以適用于電氣控制系統的電路故障檢測。（2）穩定性極高且操作方便、安全。電梯電氣控制系統的包含多個大小的交流電，在電氣系統檢測過程中對技術的性能有著較高的要求，因為如果技術選擇應用不恰當會影響到檢測工作的精準度，甚至嚴重的情況下還會誘發安全隱患。紅外熱成像技術的使用和其他的檢測技術相比，具有較高的安全系數、穩定系數和可靠系數，且在應用過程中對各個電梯電氣系統檢測條件，以及電梯運行的環境要求，并不會太高。（3）紅外熱成像技術不需要電梯元器件布置圖、詳細的電梯運行資料就能夠精準的判定出電梯電氣系統的運行故障，針對故障給出對應的解決措施。（4）紅外熱成像技術能夠借助儀器，對電氣控制板中的元器件，做好掃描的檢測工作。技術的使用融合了分析、定位、檢測，是一個綜合性較強的檢測技術形式。

3 紅外熱成像技術支持下電梯電氣系統檢測分析方法

3.1 表面溫度判斷技術

在紅外熱成像技術應用中的表面溫度判斷技術能夠對電梯電氣系統元件表面的溫度進行判定，由此幫助相關人員判斷電梯電氣系統的元件表面是否存在缺陷。在電子元器件的溫度判定，使用在電氣系統中暴露在外的接觸頭。具體檢測時，根據其表面溫度，以及電氣行業標準，以此來判斷電氣元優缺件是否存在缺陷。在經過多方的測試分析之后會找到電梯電氣設備最熱溫度和異常的部位，根據設備的異常點來采取積極的措施予以處理。

3.2 相對溫度判斷法

紅外熱成像技術中的相對溫度判斷方法是指電梯電氣系統中2個對應測試點溫度差和較熱點溫度提升數值的百分比。按照規范的標準，電梯電氣系統中的電流致熱元器件，在處于較低環境中的時候，其元件的溫度提升就會超過規定的數值。但是溫度提升數值和電梯電氣故障之間的關系缺乏規范的設定，而將相對溫度判斷法應用其中就能夠檢測出快速提升溫度是否是因為電梯電氣設備的故障。電梯電氣系統相對溫度=（電梯元件發熱點溫度提升-電梯正常相對應點溫度提升）/（電梯元件發熱溫度-電梯正常相對應點溫度）/（電梯正常相對應點溫度提升-電梯運行環境參照體的溫度）。

3.3 同類比較法

為了可以更好判斷電梯是否處在一種正常的運行狀態，在同地的電報回路內，采用三相電流對稱和設備相同的情況下，可以使用三相電流致熱型元件對比法，判斷其溫度的提升數值是否正常。在這個期間如果三相電壓同時出現了異常的情況，可以將數據信息和同回路同類電梯電氣設備進行比較。另外，考慮到電梯電氣回路負載的復雜性，在出現三相電流不對稱問題的時候要進一步考慮負荷變化對電梯電流的影響。

在開展對比測試時，如果型號規格相同的電氣電壓致熱元件，可對溫度的提升來判斷電氣元件是否正常。一般情況下，在電梯電氣元件的溫度超過允許溫度的30%的時候，則是可以將電梯電氣系統判定為重大安全隱患。

3.4 圖像特征判定方法

紅外熱成像技術是一種非常有效的判斷方法，以圖像特征判定為主，根據經驗積累來進行。在圖像特征判定方法的作用下能夠幫助相關人員技術發現特殊電梯電氣的元件缺陷，比如抱閘接觸器發熱故障，在了解電梯電氣接觸器發熱故障之后，將同類型電梯的正常運行形態和異常狀態電氣熱圖像的差異進行綜合判斷，由此來驗證電梯是否處于正常的運行狀態。

3.5 檔案分析方法

紅外熱成像技術能夠借助檔案來分析同一個電梯電氣系統在不同時期、不同階段難度檢測數據信息，包含電梯電氣系統溫度的異常升高、電梯電氣系統相對溫差、電梯電氣系統的熱譜圖，結果參數信息，分析電梯電氣系統所造成熱參數變化的速率，并且有效判斷電氣系統是否處在正常狀態下。

4 紅外熱成像技術在電梯電氣系統檢測中的具體應用領域

4.1 紅外熱成像技術在電梯三相不平衡中的應用

從電梯電氣系統運行發展實際情況來看，電氣系統普遍存在這樣一個現象：三相電流和電壓幅度數值變化不一致。在三相電流和三相電壓變化幅度不一樣的情況下會使得電梯電機設備溫度不斷提升，這個期間還會出現比較大的損耗，嚴重的情況下還會威脅電梯的穩定運行。由此我們可以發現，因為三相不平衡故障所引發的電梯運行不穩定是導致電梯事故的主要原因。將紅外熱成像技術應用到電梯電氣系統故障檢測中會對電梯運行中潛在的安全隱患進行檢測，由此來及時找到電梯運行故障。

4.2 紅外熱成像技術在電梯電機觀測中的應用

在電梯電氣系統運行的時候可以使用紅外熱成像技術能夠對電梯電氣系統的運行溫度實施全方位的檢測控制，將電梯電氣系統的運行區域劃分為幾個部分，并針對不同部位的溫度變化來組成一個二維圖像。在這個圖像中，相關人員能夠精準的觀察出電梯電氣設備溫度數值的變化，之后技術人員會根據電梯電氣系統的溫度變化來確定電梯是否處于安全的狀態。

4.3 具體運用分析

紅外熱成像技術，在電梯安全評估中非常常用。特別是能夠對電梯變頻器來說，在紅外熱成像技術的支持下會對變頻器的使用實施精準的評估，在變頻器溫度超過150℃的時候，則是可以認定電梯的變頻器溫度出現了局部過高的現象，這個現象如果沒有得到及時的處理就會誘發更為嚴重的事故。

5 應用的具體注意事項

使用該技術對電梯電報系統進行檢測過程時，要始終確保電梯始終處于一個穩定的狀態，并確保電梯已經運行一段時間，因為，只有如此才能夠保證電氣系統元件具有一定的熱量。在對電梯電氣系統實施檢查的時候，技術人員還需要全面了解電梯的運行情況和荷載情況。在打開紅外熱成像儀器的時候要確保相關儀器設備的數值能夠始終在正常的范圍內，保證電梯電氣設備能夠滿足檢測環境的要求。

在開展電梯電氣設備檢驗的時候要注重對檢測部位的全面掃描，在電梯電氣系統出現異常現象的時候，相關人員要及時標記，之后對設備的異常部位開展全面的檢查。為了能夠更好的發揮出紅外熱成像技術在電梯電氣系統運行故障檢測中的應用作用，需要相關人員著重關注以下幾個方面的問題。

（1）電梯電氣系統運行中，關聯器械需要在允許的范圍內盡可能的靠近電梯電氣控制系統，在設備的密切關聯和配合下來全提升電梯電氣元件表面的測溫精準度。在進行電梯電氣系統檢測時，設備之間需要保持一定的安全距離，這樣就可以避免其對電梯電氣系統造成不利影響，提升該技術的檢測能力，使測量結果更加精準。

（2）使用電梯紅外熱成像技術形式來從多個角度對電梯電氣系統的元件實施跟蹤，明確電梯元件最理想的檢測位置，完成檢測后標記好，明確同型號電梯電氣系統的可比性，提高電梯電氣系統運行的精準性。應用紅外熱成像技術從不同角度對系統進行跟蹤測量，根據其溫度及時判斷故障的位置。確定故障后還要進行標記，方便維護人員開展維修。

（3）檢測電梯電氣控制系統溫度提升情況。在電梯電氣設備檢測工作中為了能夠保證檢測的精準性，需要盡可能的使用和電梯電氣系統類似的物體。

（4）紅外熱成像技術電梯檢測一般在電梯機房內部進行，電梯紅外熱成像系統的電梯電氣控制系統測溫量程適合設定在電梯機房環境溫度加溫升之前進行檢測。

（5）在明顯的電梯電氣電磁場環境中，儀器設備每間隔5～10min就會出現圖像不均衡的現象，這個時候為了能夠更好的處理這個現象需要做好電梯電氣系統內部的溫度檢測工作。需要相關人員對影像形成間隔進行合理控制，要將間隔時間控制在5min左右，這樣既可以保證影像成型更加平衡穩定，又可以提高最終檢測結果的準確性。

6 結語

綜上所述，紅外熱成像技術在電梯電氣系統中的應用能夠彌補以往電梯電氣系統檢測遇到的局限性問題，實現對電梯電氣設備故障的精準定位和判斷，全面了解電梯電氣設備的故障成因。文章結合紅外熱成像技術內涵和使用特點，就其在電梯電氣系統中的檢測方法和檢測領域應用問題予以了分析。在未來，為了能夠更好的發揮出紅外熱成像技術在電梯電氣系統運行故障檢測中的應用作用，需要相關人員著重關注以下幾個方面的問題。

（1）在進行電梯電氣系統檢測時，設備之間需要保持一定的安全距離，避免對系統造成影響，提升該項技術的檢測能力，使測量結果更加精準。

（2）在進行電梯電氣系統檢測之前，要應用紅外熱成像技術從不同角度對系統進行跟蹤測量，根據其溫度及時判斷故障的位置。確定故障后還要進行標記，方便維護人員開展維修。

（3）在進行檢測時，要考慮到系統運行的環境溫度情況，選擇恰當的電氣元件。

（4）如需連續使用設備，就要對影像形成間隔進行合理控制，要將間隔時間控制在5min左右，這樣既可以保證影像成型更加平衡穩定，又可以提高最終檢測結果的準確性。