薛海飞
(北京实创盛业电梯工程有限公司 北京)
电梯设备与其他机械设备有共同点,电梯的使用单位要正确操作,有专门管理人员负责每日巡视,维保单位的人员要专业,保养要及时,提前排除隐患,出现故障及时得到报警信息并处理,不但能减少电梯的故障率而且能减少停梯维修时间,还能适当延长电梯使用年限,减少维修和换件的成本。电梯维保单位要对本单位的维修工进行系统全面的培训,能使本公司的员工增强专业知识,提高判断故障的准确性,减少修理时间,减少用户的损失。电梯维保单位如何能及时掌握电梯的状况,对电梯安全极其重要。
电梯分布区域广,现在大部分的电梯是由专业维修人员上门进行定期检查、维护和故障处理,传统的人工发现和处理故障的做法效率不高。因此对电梯的安全运行实施有效监控,掌握电梯状况,及时排除电梯的各种故障隐患,成为使用单位和维保单位共同关注的焦点。电梯制造商及有关科学研究所,都在利用现代通信技术和网络系统涉足电梯的远程监控系统,提前预知电梯故障,第一时间得到报警,及时解救电梯故障受困人员,减少电梯困人及电梯事故的发生。
在第九届中国(北京)国际园林博览会,中国园林博物馆电梯销售安装工程由我司承担,由于博览会的规模大,参观的人员多,因此设计之初就要求电梯要有监控系统。东南电梯股份有限公司采用前景光电自主研发的前景光电城市电梯远程自动报警安防管理系统,能较好地解决这一问题。该监控系统可以实时监控电梯运行情况,接收判断故障信号,并用当前先进的传输系统,把电梯的故障信号,传输给设置在本区域内管理中心的管理员,管理员会在故障出现的第一时间接收到由采集设备采集到的电梯故障信号,并立即转达给相关人员,从而避免不该出现的故障和某些安全事故。如果遇到管理中心内短时无人的情况时,系统会智能判断电梯故障并自动发送故障信息到相关维保人员的手机上。系统起到了收集电梯故障信息,提早告知,预防突发事件的作用。能在第一时间将电梯的故障信息通知相关人员,起到了双重安全保证,并在人力、物力与财力等多方面都做到可观的节省。
电梯远程监视管理系统是在电梯上安装相关的传感器,采集电梯运行信息数据和故障数据→通过传输线路→传输到监控装置的采集分析仪上,经过数据分析→通过网线485通信传输方式→数据传输中继器→电脑的微处理器进行数据转换→连接监控终端进行显示。或经过由GPRS无线网络传输→短信发射器→告知维修人员。也可用电话线传输→告知监控室管理人员,是实现电梯的故障告知、困人求援解救、日常管理、质量评估、隐患防范等功能的综合电梯管理平台。
园博馆项目采用有线网络传输到监控中心的监控电脑上,由专人管理监视。有线传输的系统组成如图1所示。
(1)轿相相关部位感应器(图2),包括平层及方向感应器、门开关感应器、红外人体感应器、基站感应器、上极限感应器、下极限感应器等,用于采集电梯的信息数据,用屏蔽双绞线与信息采集分析仪相接。
(2)电梯运行及故障信息采集分析仪(图3),是用于接收采集安装在电梯轿箱相关部各种传感器的信号及控制柜的故障数据,对这些信号和数据进行分析掌握电梯的当前运行状态。此设备安装在电梯控制柜侧。
(3)数据传输中继器(图4),是由信息采集分析仪将信息数据传输来的中转设备,具有转换扩展功能,用于电梯信息采集分析仪与监控中心管理软件系统之间的数据交换。
(4)电梯维保数卡签到器(图5)。用于记录维修保养,故障排除等时间记录。
(5)监控电脑设备。连接数据传输中继器建立监控系统的数据库。在此电脑设备主板中安装数据库软件。
(6)监控终端--电梯信息显示屏。安装于电梯监控室和轿厢。根据设置可进行播放音、视频多媒体、文字等显示文件并可通过U盘或GPRS网络更新信息显示。
(1)服务器软件。安装于计算机上,用于接收设备传输的数据并传 递给客户端件。
(2)客户端软件。安装于计算机上,用于接收服务器软件传递的数据,并通过图形界面显示在计算机屏幕上。
(3)数据库服务器。安装于计算机上,用于存储设备传递的数据。
图1 有线传输的系统组成
图2 各种感应器
图3 电梯运行及故障信息采集分析仪
由于电梯监控系统是采集电梯动、静态信息,传感器是随电梯上下运行的,而且系统使用24 V电源控制信息传递,易受到电磁干扰。为了减少电磁干扰,在安装时不使用电梯随行电缆中的线缆。为提高抗干扰能力单独购买RVVP屏蔽双绞线,线径1.5 mm2的专用软线缆,既把此线缆与高压线分开,减少电磁干扰,又增加了线径,减少信息流通的阻力。
图4 数据传输中继器
安装调试初期由采集器反馈回的信号时有时无,视频信号也出现了不清晰的现象,怀疑是线路虚接所致。经过排查,线路在进入电梯控制柜处确实有虚接现象。恢复后现象减轻了一些,但还是存在。将所有线路经过的地点都排查了一遍,发现在6号梯去往监控室的竖井中经过了一段强电线路,将此强电线从监控线槽中取出,信号恢复正常,但音频有杂音,视频图像扭曲有黑色条纹,再把强电线路与弱电监控线用金属线槽单独隔离后,音频视频信号均正常,但杂音和图像扭曲依然存在。经过查阅相关资料发现,问题可能出在接地线上,为此单独在监控室外做了1根接地线,尝试将监控线的屏蔽线的一端做了单独二次接地处理,音频杂音和视频图像扭曲的现象消失。
图5 电梯维保数卡签到器
系统运行一段时间后,接到监控室值班人员的电话,电梯有时自动停止运行,而且未出现任何故障代码报警,拉闸停电重新启动后继续正常运行,此故障不定期出现、无规律。经检查为电磁干扰所致,由于监控线路在监控室的屏蔽线端做了二次接地,造成系统接地不正确,形成接地干扰,一段时间内形成的干扰电平达到一定数值,干扰信号不能通过接地回路释放,停电后暂时消除。经过检查,由于屏蔽线的两端都接地,一端接电梯电源的PE线,另一端在监控室的二次接地,由于两接地的电阻值不一样,电源侧接地电阻<4 Ω,监控室二次接地电阻<1 Ω,由于阻值不同形成电位差,干扰电平无法释放,干扰到电梯的控制系统,造成停梯。将电梯控制柜侧的监控屏蔽线拆除不与控制柜的接地线相连。监控室这边的监控屏蔽线单独接地。问题解决后,经过一个月的运行,自动停梯现象未再发生。
在园林博物馆为开馆做准备时,电梯已安装完毕,进入试运行阶段,由于当时监控室未建成,这套系统在电梯安装验收合格试运行期间没有开启。物业公司派出了4名管理人员,对电梯进行24 h巡视检查。由于人为巡视只是表面看一看,从这台电梯到那台电梯之间有人行走的时间,当电梯发生故障时,故障原因巡视人不知道,形成诸多遗漏之处,当物业公司反应报修时,临时维修点距园博馆比较远,维修人员到场后又不清楚电梯的具体故障,要到电梯控制柜处查看故障代码才能知晓。有的故障代码在故障记录中会显示,但有些故障没有代码,排查起来很费时间,给用户带来了极大的不便,公司的信誉也受到质疑。物业公司投入了极大的人力物力,公司也调派了精干的维修人员,但是并未取得好结果。
2013年4月接到园林博物馆物业的电话,说电梯坏了,停在3层下不来,具体什么原因不知道,电梯里有货物。由于当时离园林博物馆较远,赶路用了50 min。从控制柜看故障代码是抱闸开关没有复位,经20 min修复,电梯恢复运行。由于电梯故障,拖延布馆工作近4 h。
20天后,电梯安全监控系统的监控电脑、监控终端等安装调整完毕并投入运行,物业公司只安排了两名值班人员轮流值守。园博馆开展的第四天,收到一条信息,显示园博馆2号A电梯有故障,电梯运行中停梯,提示电梯平层感应器异常,同时又接到监控室值班人员的报修电话。立即让监控人员暂时关闭电梯,维修人员赶往园博馆,路上就分析故障原因,预想了3种可能并做好相关准备,20 min后到达现场,上到轿顶直接检查平层感应器,很快就将问题处理完毕。故障原因是插接电缆的头部松动虚接,造成信号偶尔丢失。将系统重新校正运行,电梯恢复正常,得到用户好评。从维修点出发到排除故障用时30 min,如果没有监控系统的故障报警及故障提示,就此故障没有一两个小时是无法排除的。
在日常维护保养中,系统会按每月两次的保养时间,提醒哪台电梯要开始保养了。尤其是系统的维保签到功能,更能记录维修人员是否按要求进行了定期保养。按时检查和维护保养目录、电梯的维护保养和器件的更换计划表是基于电梯运行周期的数量、电源的待机时间、是根据每层门开门的次数生成的。这些信息与机械磨损和故障率数据相结合,通过有计划的监控检测,电梯的服务干扰、日常维护保养和与这些同时发生的器件的更换大为减少。为用户节省了维护成本。
监控系统运行后,物业公司接到的投诉几乎没有了,因此撤掉了值守人员。物业公司和电梯维修公司节省了人力,运营成本降低。对于维修而言,缩短故障的查找时间,维修人员的工作效率提高。
电梯的安全监控系统是电梯监控领域的技术应用,并不是非常普遍地使用在每个区域控制系统中,有资料表明:香港约85%的老电梯依旧采用传统的人工纠错报告模式,其原因有3。
(1)现代多数已经开发出来的监控系统是基于以微处理器为核心的新的电梯控制装置,如果将其用于现存原有的老式电梯,需要做大量的技术处理才可以使“新技术应用于老电梯”。
(2)监控系统往往价格比较昂贵,电梯的业主不情愿在原有电梯系统中,加装如此高造价的装置。
(3)有线网络造价高,敷设费力费时,距离>1 km需加放大器。无线网络信号会受到电磁干扰,受网络运营商的控制,易受到来自网络的攻击。
因此,要想使电梯安全监控系统普及,不仅要适应市场需要,市场的协调,还要物美价廉。随着电梯新技术的开发研究,高效、高速、智能化控制的电梯,一定会提供优质良好的服务。实践表明,电梯安全监控系统,逐渐成为电梯企业进行技术服务以及市场竞争的重要手段。因此,研发技术先进、成本低廉且兼容性强的电梯监控系统是目前迫切的需要,预计电梯监控技术中的电梯群控技术,将是今后的主要发展方向。