智能化技术助提电梯维保质量策略研究

宋岩松

（广州汇古建设有限公司，广东广州 510620）

0 引言

随着科技的发展、时代的进步以及建筑业的发展，城市越发高楼密布，楼层越高越离不开电梯。尤其是当下中国城市，电梯几乎随处可见，同时其在数量上依旧成上升趋势。尽管电梯作为特种设备，需要定期维护及检测，但相关的故障以及事故依然层出不穷。造成电梯安全事故的主要原因，通常都是未做好电梯维护工作。如果能通过智能化技术参与电梯维护保养，确保能够实时监管、及时维修，就能够减少电梯安全事故。因此，相关的智能化的信息管理系统，十分必要。

数据显示，早在2018 年，我国的电梯保有量就已经超过了628 万台，而2019 年，这一数量超过了700 万。此外，同年还有117.3 万台新生产的电梯。目前，在电梯保有量和生产量方面，我国均居全球首列，这一趋势还将继续[1]。作为机电一体化的产品，电梯的系统及重要部件随着使用时间和次数的增加，会在性能上逐渐衰退。如频繁的开关门会使电梯门机系统加快老化。因此，电梯系统的问题，通常会最先出现在电梯门机系统上。而一旦电梯门机系统老化，电梯就无法正常开关门，甚至可能出现电梯故障，从而造成安全事故。

1 门机系统是电梯系统维保的关键

大多数的电梯故障以及电梯事故出现原因都和电梯门机系统相关，有数据显示，两者情况分别超过了80%和70%。因此，做好电梯门机系统的维护保养，可以有效的确保电梯安全。然而，现阶段，对于电梯门机系统的安全控制，主要方式为电梯维护保养与检测维修，如市场监督管理局的检验等。而通过电梯门机系统故障智能预测，可以对电梯门机系统的状态进行实时监控及预测，避免以往电梯出现故障再检修的情况。如此一来，不但可以减少电梯事故，还能节省维护保养的人力物力，同时确保电梯使用时间能够延长[3]。作为电梯门机系统的关键部分，对于门机的研究，可以进而分析电梯门机故障出现的原因和预测电梯门机使用寿命，合理的使用维保资源，避免浪费，使预测性维保服务以及按需维保能够实现。

2 发生电梯安全事故的原因

2.1 前期的设计不合理

电梯在设计以及制造过程中，各配件和电器均需要严格把控，做好协调性以及匹配性的测试，以体现其精细设备的属性。可是，不少电梯生产企业在电梯的前期设计过程中，由于不规范的电梯整体设计在安全评估方面考虑并不充分，在设计阶段就存在了电梯安全隐患问题。而在电梯制造时，不少电梯公司存在偷工减料甚至将原料以次充好的情况，使得电梯质量以及电梯寿命受到了极大的影响。因此，部分电梯在设计以及制造过程的不达标，使得其产品就已经存在了安全隐患。不但损害了消费者利益，还存在安全问题。

2.2 安全责任履行不到位

施工总承包单位项目部在电梯安装过程中，以包代管，电梯的管理并不一定是专业人员，同时没有及时的检查及维修，参建各方安全管理体系不健全。此外，电梯出租方没有足够的设备检修能力，对于设备管理，均是通过检测报告来判断其是否合格，没有做好充分的设备安全检查。而电梯安装过程中，只关注电梯的安装和拆卸，没有关注到电梯升高作业，这一部分通常会由总包单位又或者出租单位的人员来完成，而这些人员通常是非专业的。此外，升高作业完成后，未按要求进行验收就投入了使用。工程监理人员又缺乏必要的起重设备的专业知识，未能很好的进行安全监理工作。

3 智能化技术与电梯维保

20 世纪80 年代国外学者就开始研究电梯门机故障诊断系统。美国学者Lee 等人提出了通过智能化方式来维护电梯门机[5]。欧美发达国家及地区的电梯生产企业对于智能维护系统早已进行了研发，并衍生出了一系列的相关专利。同国外相比，我国电梯门机起步晚，研究方向主要为电梯门机控制理论、电梯门机故障原因、电梯门机系统远程网络监控技术[6]、电梯门机运行状态等[7]。近几年，市场对于电梯的需求量也越来越多。因此，在电梯门机系统的性能研究、寿命预测以及智能维护方面，需要加大研发力度。

现阶段，我国的房屋在建设过程中，会考虑到电梯的防火，使得电梯在安装后，建筑防火系统就覆盖了电梯的轿厢以及机房。如此一来，电梯火灾预防系统问题得到了解决，同时电梯的消防功能也得到实现和提升。在控制柜的密封性和散热方面，通过ABB 工业机器人进行了控制，使得灰尘情况大为减少。此外，在系统的自润滑方面，通过借鉴机床自润滑技术，使之得以实现。

基于电梯维保实践经验，应用智能化技术监控电梯主机、关键部件的运行是重点，而且要同步分析环境要素，例如温湿度、洁净度与润滑性等。根据电梯运行标准，要想使机房设备稳定运行，环境温度应该控制在5～40 ℃，冬季与夏季温度可能会存在异常，所以电梯控制系统内部核心工控机、PLC、线路等可能会切换到非正常状态，此时要将空调设备及时开启。对于运行环境湿度的控制，应该严格控制天气因素导致的机房内部环境与电梯井道潮湿，尤其是电梯底坑不能有积水，可以开启除湿排水设备。另外，机房、井道与电梯轿厢等禁止烟火，建议及时开启烟尘传感控制系统。控制柜与主机等对灰尘等比较敏感，必须要定期做好除尘工作。电梯轨道与转轴是维持电梯良好运行状态的关键，应该保持润滑性，即便发生摩擦，也可以通过自润滑系统控制在最佳状态。

智能化技术的应用方面，涉及到以下技术手段：①温度检测与空调设备。电梯机房、井道与轿厢中设置温度传感器，而且机房与井道中还需要安装空调设备、排风设备，电梯轿厢则要安装高性能风扇，若是条件允许则可安装中央空调。电梯运行系统通过工控系统、PLC 等进行控制。如果发现温度超出规定限值，便要立刻开启排风、空调系统进行降温处理，若发现温度过低，便要开启热风系统与空调设备进行升温处理；②湿度检测与排湿排水设备。电梯管控机房与井道利用湿度传感器可以及时感知湿度值，底坑与机房的地面、电梯轿厢的地板与顶部底面等位置，也要利用测湿传感器智能感知周围环境湿度。电梯底坑利用排水泵，机房与轿厢底部与顶部则可以布设排水管道，但检测得知湿度超标便会自动开启排风降湿，若是检测发现有明水，则会自动开启排水泵进行排水；③火灾检测与防御。电梯防火系统一般会安装在轿厢、机房这两个部位，起到预防电梯火灾的作用，搭配电梯原本具有的消防功能，可达到更理想的防火效果。

最后，电梯智能系统。大数据时代下电梯运维与使用，都可以通过智能化技术与设备加以规范。例如电梯使用过程中，有时会出现一些不规范的行为，导致电梯无法正常运行或者误报警，及时组织电梯维护可能会影响用户的使用。此时便可以应用智能系统，起到宣传、防范的效果。如安装机器视觉系统，可在电梯内进行实时语音提示，以免电梯乘坐的一些故意破坏行为。电梯安装层站智能防范系统，一般是应用智能相机进行精准识别，该系统具有语音反馈功能，时刻监督层站环境，避免撬层门与其他不规范乘梯行为。为了营造更加温馨的轿厢环境，电梯轿厢的内部安装智能宣传系统，实时感知乘客状态，如果出现破坏电梯正常运行的行为，系统可以实时警告作出提醒。

4 结语

目前我国已是全世界最大的电梯制造地以及销售国。而一旦电梯无法安全及高效的运行，其销量必然深受影响。因此，电梯从设计、制造、安装、检验及维护保养方面，要全方位的考虑，确保各环节不出差错。现阶段，我国人均电梯拥有量约为全球人均水平的1/3，这一数据还在逐年增长。因此，电梯相关国家标准以及法律法规的制定和落实是当务之急。此外，对于电梯的安全监管要全面有效；对于群众的安全意识要逐步提高；对于电梯事故的应急救援要快速有效。电梯作为机电一体化的产品，定期有效的维护保养能够第一时间发现及解决门机系统的机械故障，但却无法做到实时监测电梯门机系统的运行状态。智能化、完善的电梯门机系统故障预测技术是电梯安全运行的保障。