东营市公共聚集场所在用电梯健康运行监管创新研究

白海青 曹志峰

（东营市特种设备检验研究院 山东东营 257091）

目前，电梯日常主要由维保单位每半月、季度、半年、年度对电梯进行一次维保，检验机构每年对电梯进行一次年度检验，在维保、检验空档期电梯的运行处于什么样的运行状态，无法进行定量考核［1］。维保电梯数量多、实力强的维保公司，为提高日常管理，建立了以本企业电梯为主的信息化管理系统，多用于维保记录的管理［2］。地方政府从加强整体监管的角度，根据政策法规、标准规范，建立了不同的应用管理系统，主要通过增加摄像头、人体感应传感器等，用于困人救援，同时，辅助其他手段，从而提高决策分析和质量评估能力。从全国范围来看，各系统局限于本地应用，建设水平参差不齐，系统难以统一对接，同时手段单一，多处于从事故发生后进行救援出发，不具有提前预判的功能。为更好地加强维保监管工作，从数据采集、风险识别、故障分析、风险评估、维保策略、维保项目等方面入手建立了健康监控系统，提出了在用电梯健康运行监管模式［3］。

1 系统搭建

系统融合了传感器、移动通信、计算机和移动终端等技术于一体，主要包括信号采集传输装置、后台数据处理装置、健康等级显示终端3个部分。

1.1 信号采集

信号采集传输装置由振动、限位、门锁、极限等传感器及信号传输模块构成，振动传感器主要用来监测电梯的振动频率，根据振动频率判断电梯可能的故障点及原因；限位、门锁、极限等传感器用来记录电梯的运行状态，根据运行状态判断电梯是否存在故障及故障的可能原因。

1.2 风险识别

经分析的主要危险∕危险状态有74 项，主要危险∕危险状态有平层准确度∕平层保持精度差、部分封闭的井道围壁过低、井道和地坑通道门的锁紧装置不完善、层门地坎下面的垂直表面不符合要求等。

1.3 故障分析

电梯有众多机械电器部件组成，当发生故障时，往往不是某一部件的单一问题，在不考虑乘客的故意破坏和非正常使用的情况，很多事故的发生都是维保人员没有按操作规程进行维保，或维保人员责任心不强，维保不到位造成的。为了更加简单、省时、易操作地分析事故，采用故障树分析。故障树分析方法采用由果到因的分析方式，是对系统故障形成的原因采取从整体到局部按树枝状逐渐细化分析的过程，其通过对可能造成系统故障的各因素进行分析，从而表明系统故障与原因之间的对应关系［4］。

本文以电梯轿厢蹲底故障为例，故障有机械、电气、超速保护装置失效、人为原因等方面的原因。机械方面又有曳引机制动器失效、曳引力不足、制动器与曳引轮间失去连接等机械原因。电气方面有超载保护短接或称量装置损坏、制动器控制系统（或接触器）故障、电力驱动系统故障等电气原因。超速保护装置失效有限速器动作速度调整错误、限速器机械动作如安全钳故障没有被提起、限速器电气动作如安全回路未切断，电梯不能被制停等原因。人为原因有人为短接安全回路、未观察电梯位置手动松闸、点按制动接触器等原因。

1.4 风险评估

风险评估流程详见图1。

图1 风险评估流程图

（1）风险是严重程度、伤害发生的概率的函数，对严重程度划分为4级，即高、中、低、可忽略，详见表1。

表1 严重程度

（2）对概率等级划分为6 级，即A、B、C、D、E、F，符号代表含义见表2。

表2 概率等级说明表

（3）依据严重程度和概率等级，生成风险矩阵，详见表3。

表3 风险矩阵

1.5 健康模型

在确定风险的严重程度和概率等级后，将风险类别进行赋值。

（1）将风险类别分别按照I：0、II：2、III：2、IV：3 赋值：第i个风险类别取值为vi（i=1，…，n），n为所有进行评估的风险个数。

（2）按照下列公式计算健康状态等级得分：

（3）根据计算分数，给出健康状态等级：D＞85：A、85≥D＞0：B、0：C。

1.6 维保策略

根据计算的健康指数，将维保级别分为三级，对应的维保策略，见表4。

表4 维保策略

1.7 维保项目

根据维保策略生成新的维保项目。

2 监管新模式

随着国家“自我声明+信用管理”维保模式和检验检测方式改革试点工作推进，电梯维保单位可根据系统给出的健康状态等级、维保策略，结合设备运行工况、使用单位需求等因素，以提高电梯安全性、可靠性为目标，科学灵活确定维保项目、内容和周期，突破“固定周期、固定项目”的限制［5］。按需维保模式，可以实现电梯维护保养与电梯实际安全状况的良性互动，合理分配维保资源，缓解维保人员紧缺矛盾，提升维保行业整体水平，增强电梯安全可靠性，提升市民乘梯体验［6］。

监管部门可以根据系统实现电梯维保服务质量测评的标准化、客观化、自动化，并形成量化分数来评价维保单位的服务质量，更精准地对维保质量进行监管，实现“未病先防”和“既病防变”，掌握电梯的风险状况和运行数据［7］。

3 存在的问题及改进

振动频率分析易受电梯工作环境的影响，需要大量数据的积累来进行滤波，寻找故障特征频率。传感器数量有限，未能全面覆盖电梯运行参数，电梯运行状态不断发生变化，与实际结果可能产生出入。

整体上看，开发在用电梯健康评估系统可以在风险预判的基础上，提高电梯管理的效率。但由于目前电梯的品牌较多，各个品牌运行的参数差异较大，加上电梯作为一个实时变化的系统，有很多不确定因素存在，所以系统还需要在使用过程中不断加以完善。

通过维保策略的实施，将大数据量的电梯维保信息的录入实现系统分析功能的可靠性，目前的电梯样本较小，通过大量电梯数据的录入，实现对风险分析、健康等级等功能模型的完善化。对系统中的参数进行实时调整，从而达到风险分析与现实结果的高度重叠。采用物联网，将设备实时参数传输到系统中，使健康等级评估及风险预警更加准确［8］。

4 结语

从电梯安全管理技术研究方面，“互联网+”的引进使使用单位、维保单位、监管部门、检验机构共享了电梯维保信息，对电梯维保及时、规范与否进行了全方位管理。研究提出的基于大数据的故障率风险评估技术方案，可以明显减少事故隐患，能够在一定程度上提高电梯使用的安全性，降低因维保不到位造成的事故概率和规模，减少事故的影响范围，降低事故发生后造成的人员伤亡和财产损失，从而产生较大的经济效益和社会效益。