大样本检验数据对电梯风险评估的应用

任晓峰

（吕梁市特种设备监督检验所，山西 吕梁 033000）

0 引言

随着当前科技水平的不断提高，多种新技术的广泛运用使得传统的技术和工艺逐渐为时代所淘汰。在固定式压力容器检测维修领域，由于传统的检测技术效率低、安全性差等诸多原因近年来一直是从业者面临的主要问题。而多种新技术的应用下，无损探测技术可以有改善传统压力容器检测时出现的诸多质量、安全隐患，保障了检测的效果的同时，也提升了安全系数。

1 电梯常见故障综述

电梯指服务于建筑物内若干楼层，其轿厢运行于至少两列垂直于水平地面或与铅垂线倾斜角小于15°的刚性轨道运动的永久运输性设备[1]。分台阶式和垂直式两种。本文主要探讨垂直式升降电梯。作为一种结构复杂的电气机电设备。在对电梯各个部分进行分类时，通常按照部件结构总体分成电气系统和机械系统两大部分，具体各部分又分成了四大空间与八大模块。多种复杂的机械和电气结构和长时间的待机、运转使得电梯在使用过程中经常会出现各种故障。根据电梯的结构来看，故障的类型也分成机械故障和电气故障两种类型[2]。

在电梯运行期间，故障的主要类型主要有：

（1）电梯主要部件间没有得到充分地润滑或者电梯自身的润滑系统出现故障，导致部件传动、受力等部分出现报轴现象，各部件间严重发热、磨损，在长时间的运转下产生出一系列的部件位置滑动、位移等情况，进而产生零部件结构发生损坏，影响电梯正常运转，导致事故的发生。

（2）电梯在频繁使用过程中，由于自身永备性的特点，导致维护人员忽视电梯的保养或无法及时对电梯进行保养，使得电梯内部部分零件由于长期的磨损产生出老化的现象[3]，老化零件自身的性状、机械强度、工作状态都不能达到相关判定要求，在继续使用过程中导致了零部件彻底无法工作，造成电梯运行出现停机等事故。

（3）电梯在使用过程中，由于长时间的制动、运转操作，各种经常性的振动会导致相应机械部件中一些基础零件如螺丝、螺栓等出现松动、脱扣进而影响电梯机械系统内从而使得机械系统内部结构出现故障，导致电梯无法正常运转。

（4）电梯在使用过程中各种违规操作如运载超载、乘客在电梯内跑跳等情况会使得电梯在运转期间失去平衡或者运行状态出现急剧改变。这种情况不仅对电梯各部分的负荷加大，同时长期失去平衡或者运行状态出现急剧改变。相关零部件在这种状态下多种情况会加剧老化甚至会发生形变，除了导致电梯停机故障之外，最严重地甚至导致电梯速度失去控制，出现冲顶或者蹲底等严重故障。

根据上述故障的性质来看，常见故障类型中，电梯根据自身系统的不同也分为了电气系统故障和机械系统故障。在电气故障中，主要分为短路故障和断路故障两种类型。在机械故障中，急停故障是一种较为常见的故障类型，电梯运行期间如果出现急停故障，轿厢在瞬间停止，没有经历正常的减速过程。不仅对电梯轿厢内的电梯乘客造成恐慌，而同时还有可能产生人身伤害[4]。

2 电梯运行大样本数据分析应用综述

大样本数据主要指通过各种常规软件工具的辅助下，对样本总体进行大量数据的记录、采集和处理的过程。在处理的过程中大样本数据中的一些关键性数据指标可以完整地描述样本中个体的具体状况，使得借助数据可以为工作人员在工作中指出问题所在，便于日后工作得以正确精准地开展。

在电梯维修领域，大样本数据可以在电梯的日常出不同品牌、型号的电梯在运行过程中容易出现的具体问题，帮助运维人员优化维修检查的项目和具体方向，提升运行维护保养的效率。

当前大样本数据搜集处理工具主要通过远程遥监系统为主要手段[5]，通过计数器、软件程序、数据分析处理、宏计算等方式综合来对电梯的启动次数、运行时长、非曳引绳索弯折次数、轿门开关次数、使用频率峰值时段等数据进行充分地统计与分析，进而得出相关数据为运维人提供数据上的支撑。在日常统计工作具体开展过程中，以2万台2∶1吊挂式结构电梯在多年的数据采集为例，相关数据的统计情况如表1：

表1 电梯运行大样本数据项目表Tab1.Large sample data item table of elevator operation

通过上述数据的采集，维修人员可以根据电梯年段内的表现情况通过数据的量化而得出明显的电梯评估状态，根据电梯在性能上逐年的变化，运维人员可以确定电梯是否需要保养与维护，并进行有针对性地处理。同时，根据电梯不同项目数据的分析，数据背后体现的是电梯内部各种固件的具体使用情况所以根据上述各种数据所呈现的结果，运维人员就可以直接对相关模块进行检查和维修[6]。数据情况所反映的模块对应关系如表2：运行中进行相关的记录和统计，一方面相关运行数据可以帮助维修检测人员判断不同品牌、不同型号电梯在运行期间运维的周期规律，更高效地帮助运维人员对电梯的相关性能作以初步地评估；其次对于电梯故障数据的大样本采集也可以帮助运维人员清晰地判断

表2 大样本数据对应的检测元件类型、Tab2.Types of detection elements corresponding to large sample data

在此基础上，工作人员通过不断长时间的判断和分析，在电梯大样本运行数据的指引下进行针对性检测，进而得出了电梯的大样本检测数据。大样本检测数据作为一种重要的检测日志和检测记录构成的数据类型，首先能够帮助检测人员优化后续的检测工作。同时按照电梯的运行规律，大样本检测数据也可以前瞻性地对电梯自身风险做出准确的评估。

3 大样本检测数据在电梯风险评估中的应用

3.1 大样本检测数据的对于电梯质量的重要意义

从上文可以得出，大样本检测数据在电梯风险评估过程中能够发挥重要的作用。当前我国电梯检测管理的基本流程模式下对于大样本检测数据的应用有着明确的要求[7-8]，同时在检测管理的各个方面大样本检测数据能够得体体现。当前各种电梯监管体系对电梯风险性的考评主要按照以下流程：

图1 电梯质量监督管理体系流程图Fig 1.Flow chart of elevator quality supervision and management system

可见，在电梯使用年限、额定速度、载重量等具体管理内容中[9-10]，大样本检测数据都可以按照电梯的型号和类型进行全面的数据支撑。同时对于使用场合、运维单位、安装单位、制造单位的具体资质与能力效果在历年中的大样本检测数据中也能做到一个明确的表现。通过大样本检测数据分析可以切实有效地帮助电梯质量监督管理，对于在源头进行风险防控有着至关重要的作用和不可或缺的积极意义。

3.2 大样本检验数据开展风险评估的具体方法

大样本检验数据可以帮助电梯对风险指数进行分级。以电梯曳引绳索的安全性为例，我国《曳引与强制驱动电梯监督检验和定期检验规则》中按照不同零件在系统内的不同作用、安全程度对电梯零件进行了A、B、C三种方式的分类。在此基础上，《检验规则》规定如果电梯项目中有1个B级零件、或5个C级零件的性能不符合电梯性能，则电梯判定为质量不合格。按照规定，检测人员可以结合电梯出厂的检验报告，按照B级与C级为5：1的比例，通过相关数学模型的构建来统计出当前电梯在运行过程中所存在的相关风险。此外根据大样本检验数据，工作人员可以利用对数据内指标等级向量的研究和分析通过综合性的因素的考量来对电梯在现实情况下运行出现的具体风险进行评估。

4 结论

综上所述，通过积极有效地大样本数据的整理，在对电梯风险评估的过程中大样本检测数据可以有效地帮助运维检测人员判定电梯的潜在的风险性，精确度高且效果良好，值得业界广泛推广。