电梯安全性能关键节点动态和远程计量的方法研究

王保国 方馨悦

摘 要： 电梯是一种垂直运输工具，多是在高层和超高层建筑中使用，由于自身的密闭特性，伴随着一定安全隐患，如果安全性能不符合要求，后期缺少检修和维护，可能诱发严重的危害人身财产安全事故。保障电梯安全稳定运行，需要高度关注电梯安全性能的关键节点和影响因素，致力于运用CAN总线通信技术、大数据计算及网络可视技术为工具，以智能仪器设备为终端，开发动态计量、远程计量方法及设备，实现对电梯安全性能关键节点的传感器进行动态和远程计量，对于提升电梯运行安全性能具有积极作用。本文就次展开分析，探究影响电梯安全性能的因素，寻求合理的技术手段予以解决。

关键词： 安全性能;电梯;远程计量;传感器

【中图分类号】TU857     【文献标识码】B     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.32.142

我国的高层和超高层建筑规模不断扩大，电梯作为配套设施，是人们出行的主要设备之一，电梯使用功率较高，对于电梯安全性能提出的要求也越来越高。如果电梯的安全性能无法得到保障，可能会出现运行故障，严重情况下导致内部乘坐人员生命财产安全受到威胁。故此，需要定期对电梯安全检测，并运用先进技术和手段进行动态、远程计量，及时发现和分析故障问题，便于第一时间处置和预防，最大程度上提升电梯安全性能。

1 影响电梯安全性能的因素

1.1 电梯质量

科学技术不断发展，电梯内部结构和控制系统也在不断更新换代，大量新技术和新设备的应用，致使电梯結构愈加复杂。为了保证电梯安全性能，则需要定期进行安全性能试验，保证电梯结构和控制系统负荷标准要求，维护乘坐人员人身安全。

1.2 电梯使用环境

工程建设活动结束后，后期可能由于多种因素影响出现返工情况，这就需要电梯设计人员全面考量现场可能出现的问题优化图纸设计，确保最终设计方案可以保证电梯拥有安全使用环境，稳定运行。电梯安装阶段，可能存在安装人员责任意识不强，未能严格遵循图纸安装，出现设计和实际偏差情况，影响到电梯安装质量，埋下一系列安全隐患[1]。另外，建筑物自身结构类型同样会影响到电梯使用环境，主要是由于电梯满载负荷会对井道结构产生较大的约束力，运行速度也会受到一定影响。所以，把握电梯使用环境，是维护电梯安全稳定运行的关键所在。

1.3 电梯检修和维护

电梯属于特种设备范畴，无论是电梯前期生产还是后期安装，各环节均需要经过严格检测，合格后方可使用。使用初期如果缺少监管，可能有可能潜在隐患未能得到及时解决，威胁到电梯乘坐人员人身安全。电梯使用前安全检测和后期维护十分重要，如果未能将工作落实到实处，致使后期电梯使用中故障几率大大增加，影响到电梯安全性能。所以，加强电梯前期检测和后期维护十分必要，便于最大程度上保障电梯安全稳定运行。

2 电梯安全性能关键节点动态和远程计量方法

2.1 系统组网方案

电梯轿厢内部安装摄像头，基于以太网接口与路由器连接，将信号传输到监控中心。电梯内部安装的信息传感器和采集器，将电梯楼层信号、满员、方向和故障灯信号数据，基于RS232串口同路由器连接，基于4G或5G网络传输到远程工作站或数据监控中心。系统内部包括IP摄像头，电梯信号采集器，中心监控主机，全面监管电梯的运行状态，检测是否存在安全隐患，及时发现和改进。

2.2 开发远程计量操作方法和工作站软件

（1）利用CAN总线通信技术、大数据计算及网络可视技术为工具，开发远程计量操作方法和工作站软件。用于控制远程智能终端对传感器进行标定、校准操作;（2）开发智能终端，实现对制动性能参数的准确测量、运行加速度的测量以及振动检测，将实验数据上传回远程工作站;（3）对设备进行联调，改进;（4）进行设备的重复性和稳定性实验。

通过远程计量，多路电梯图像远程监控，智能切换监控画面，并具有查看图像和回放视频功能[2]。实时监控多台电梯安全性能和运行情况，将电梯图像信号保存下来，文件记录模式包括手动录像、定时录像、动态检测录像、手动抓拍录像;动态检测录像，预设具体时间和检测区域运动人，系统自动录像。对于保存下来的电梯录像文件，可以依据时间分类保存和命名，硬盘空间占满后系统自动监测下一个保存盘;录像查看可以单个播放或连续播放，发现可疑录像通过快照功能抓拍下来;电梯发生故障，将闪动的图像报警信号及时输出。

2.3 电梯无线通信

在电梯轿厢终端安装工业级路由器，具有DTU功能和路由功能，基于路由将中心监控主机和IP摄像头连接，形成通信通道;发挥DTU功能在中心监控主机和信息采集器之间建立无线串口通信通道。需要注意的是，路由器DTU功能使用前，应依据标准设置参数，确定进入透明数据传输模式工作方式。具体报数包括通讯接口参数、触发方式、监控中心IPD地址和端口号、Socket通讯类型等参数。另外，电梯安全性能动态和远程计量，为了保障数据信息精准可靠，应提供工业级元器件生产，配备宽压电源设计，适应范围DC5V-DC35V，配备过压过流保护和电源反向保护功能;提供电磁防护功能，基于1.5V电磁隔离防护抗干扰设计，选择金属外壳来屏蔽外部的电磁干扰;配备天线防雷功能，即便是恶劣环境下仍然可以运行，保障数据信息传输稳定。

大数据技术作为动态和远程计量的主要技术之一，主要是由于收集的电梯安全性能相关数据信息量较大，类型多样，处理难度较大，基于大数据可以从海量数据中挖掘有价值信息，用于设备调整和改进，反复试验确定最佳的参数，令电梯始终保持安全、稳定的运行状态。

结论： 综上所述，电梯属于人们日常生活中不可或缺的特种设备之一，自身的安全性能高低，很大程度上影响到人们生命财产安全。这就需要高度关注维护电梯安全性能重要性，利用CAN总线通信技术、大数据计算及网络可视技术为工具，开发远程计量操作方法、工作站软件以及开发智能终端，实现电梯动态、远程计量，以及远程监控，最大程度上保障电梯运行安全。

参考文献

[1] 朱立强.电梯安全性能影响因素和强化电梯检验检测的策略[J].中国设备工程，2020，21（17）：146-148.

[2] 毕海榕.电梯安全性能影响因素和强化电梯检验检测策略分析[J].中国设备工程，2020，31（09）：156-157.