一、事件提出及分析

最近，各地陸續(xù)報(bào)導(dǎo)昆明發(fā)生一起電梯沖頂導(dǎo)致一名乘客傷亡事故。

據(jù)光明網(wǎng)消息：2月18日晚間。云南省昆明市一電梯疑因故障沖頂，導(dǎo)致59歲的業(yè)主韋某不幸身亡。目前，當(dāng)?shù)厥斜O(jiān)局已調(diào)取了電梯的維保記錄。并對(duì)事故進(jìn)行調(diào)查“電梯失控如過(guò)山車”。韋某的女兒告訴記者，家人2016年入住該小區(qū)。2月18日晚間8點(diǎn)半左右，父親上樓取東西，結(jié)果“電梯失控仿佛過(guò)山車，猛然間從17樓疾速墜落到負(fù)2樓，緊接著又猛沖至33樓”。韋某頭部遭受重創(chuàng)后出血，不幸當(dāng)場(chǎng)身亡。

此事故的原因目前尚沒(méi)有具體的報(bào)告。經(jīng)作者詢問(wèn)與分析，現(xiàn)簡(jiǎn)要將事故發(fā)生過(guò)程還原如下：

乘客業(yè)主韋某居住17樓，當(dāng)他上樓取完?yáng)|西后，一人從17樓乘電梯下至負(fù)2樓或1樓時(shí)，期間可能負(fù)2樓有人呼梯，電梯直達(dá)負(fù)2樓。但電梯此時(shí)未開(kāi)門，因曳引機(jī)抱閘失靈，未制動(dòng)，則電梯在轎廂與對(duì)重重量差（力）的作用下，從負(fù)2樓一直到33樓，以近似于自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度，將轎廂架及轎頂輪撞擊井道頂板，而韋某被巨大的慣性力撞到轎廂吊頂上，其頭部遭受重創(chuàng)后出血，不幸當(dāng)場(chǎng)身亡。

此電梯為交流永磁主機(jī)，未配置夾繩器，也沒(méi)有采用封星制動(dòng)結(jié)構(gòu)，吊掛比為2:1。

此次電梯傷亡安全事故及引發(fā)的思考，對(duì)于我們從事電梯研究與技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，既感到對(duì)死者的痛惜，又深知其設(shè)備技術(shù)方面仍存在不可預(yù)見(jiàn)的缺陷及設(shè)計(jì)不到位的狀況。下一步我們有責(zé)任與義務(wù)，竭盡所能對(duì)此類技術(shù)“痛點(diǎn)”化解與及解決它。

從上述事件可知，其事故主因在于曳引機(jī)抱閘失效，且未配置上行超速保護(hù)裝置冗余方案設(shè)計(jì)。

可見(jiàn)，其技術(shù)核心應(yīng)在于如何防止或預(yù)見(jiàn)性曳引機(jī)抱閘失效問(wèn)題！由此，就此次事故有必要進(jìn)行全面而系統(tǒng)地分析與探討，并針對(duì)其事故引發(fā)的相關(guān)聯(lián)技術(shù)問(wèn)題一并提出討論，而維保、檢驗(yàn)、使用及監(jiān)管方面就不再贅述。

1.此次事故電梯未按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求配置上行超速保護(hù)裝置，當(dāng)電梯抱閘制動(dòng)失效后，無(wú)法確保電梯安全制停。

2.電梯抱閘制動(dòng)失效，應(yīng)有幾個(gè)方面的影響要素：

a. 制動(dòng)器動(dòng)桿不到位或其電氣控制出現(xiàn)故障；

b. 抱閘機(jī)械故障，使閘瓦卡死，無(wú)法復(fù)位；

c. 制動(dòng)片磨損過(guò)度，或加上制動(dòng)輪有油污等雜物。

3.現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：如沒(méi)有其他保護(hù)措施外，至少應(yīng)對(duì)制動(dòng)器（或制動(dòng)力）進(jìn)行24小時(shí)測(cè)試和監(jiān)控。此電梯也忽視此項(xiàng)規(guī)定。

4.目前，電梯配置的上行超速保護(hù)裝置，有些結(jié)構(gòu)滿足不了新標(biāo)準(zhǔn)GB/T7588.1-2020相關(guān)要求及規(guī)定。其要點(diǎn)在于裝置制動(dòng)執(zhí)行時(shí)間以秒計(jì)，而不是以毫秒計(jì)。說(shuō)得直白一點(diǎn)，有些裝置與新電梯規(guī)定不匹配。

5.從生產(chǎn)廠家到監(jiān)管單位，以及維保單位或使用單位，對(duì)特種設(shè)備安全意識(shí)淡薄，無(wú)視標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)，乃至“生命至上”的理念。

6.此次事件如不采取可預(yù)見(jiàn)性與斷然的技術(shù)手段或方案處理，光靠監(jiān)管與維保是不可能解決。因此，為確保此類安全事件不再發(fā)生，唯有在設(shè)計(jì)上引入本質(zhì)安全設(shè)計(jì)理論。

當(dāng)前，上述問(wèn)題所采取地解決辦法或措施，無(wú)非就是政府強(qiáng)化監(jiān)管，廠商貫徹標(biāo)準(zhǔn)，維保嚴(yán)守規(guī)范，這樣，盡管完善了許多問(wèn)題，降低了事故的發(fā)生率。但是，問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)在于：不能對(duì)曳引機(jī)制動(dòng)器、上行超速保護(hù)裝置組合及曳引力大小等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，也就是無(wú)法對(duì)其故障動(dòng)態(tài)識(shí)別與低時(shí)延安全運(yùn)行控制。同時(shí)，維保人員有時(shí)在電梯維修時(shí)，因相關(guān)裝置或零部件不方便檢查及維護(hù)，或應(yīng)付式處理等。顯然，極易造成此類電梯安全事故地發(fā)生概率大增，使電梯經(jīng)營(yíng)和管理成本明顯增加。由此，工程技術(shù)人員應(yīng)針對(duì)提及的問(wèn)題及現(xiàn)狀，采用大量傳感器與5G信息高速傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，運(yùn)用人工智能技術(shù)對(duì)曳引機(jī)和制動(dòng)器、上行超速保護(hù)裝置組合及曳引力大小等進(jìn)行數(shù)字化與動(dòng)態(tài)化管控。所以，我們特提出一個(gè)翔實(shí)而可靠地解決方案。

二、方案設(shè)計(jì)與布局

本方案在現(xiàn)行電梯智能化架構(gòu)下，機(jī)房?jī)?nèi)（或電控柜）裝設(shè)一動(dòng)力安全自測(cè)試和監(jiān)控系統(tǒng)。同時(shí)，在主機(jī)上配置相應(yīng)的智能傳感器等裝置。它既替代可編程電子安全系統(tǒng)監(jiān)測(cè)功能，又具備其制動(dòng)器自動(dòng)測(cè)試驗(yàn)證作用。也就是說(shuō)，電梯在運(yùn)營(yíng)中的動(dòng)力系統(tǒng)和制動(dòng)器等零部件，運(yùn)用智能傳感器及電氣監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)、運(yùn)算及驗(yàn)證處置。同時(shí)，通過(guò)5G通訊低時(shí)延特點(diǎn)，將其數(shù)字化信息輸入電梯遠(yuǎn)程生態(tài)安全監(jiān)控平臺(tái)或設(shè)備終端（或手機(jī)）。                      

本方案詳見(jiàn)下圖1所示，電梯智能化與之配套的主機(jī)智能運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)布置示意圖。由電梯總成1、網(wǎng)聯(lián)安全運(yùn)行控制器植入3、主機(jī)4、限速器10、主鋼絲繩夾繩器5、智能自動(dòng)門鎖17、虛擬主機(jī)2及電控柜3等組成。控制器主要由傳感器、電路板（含芯片操作系統(tǒng)）及軟件等構(gòu)成。副編碼器11裝設(shè)在限速器10主軸上。智能門鎖17裝設(shè)在層門上。夾繩器5裝設(shè)在主機(jī)承重梁上，與雙向限速器10（為速度觸發(fā)裝置）配合使用，故合稱為電梯附加制動(dòng)裝置。此外，在電控柜3內(nèi)配置常備電源（具有ARD功能）。

依據(jù)國(guó)家專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與檢規(guī)中相關(guān)檢驗(yàn)檢測(cè)規(guī)定，針對(duì)主機(jī)動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)地配置及制動(dòng)器安全運(yùn)行檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)，對(duì)主機(jī)動(dòng)力安全監(jiān)控系統(tǒng)及運(yùn)行機(jī)理的方案實(shí)施如下：

1. 制動(dòng)器狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能

當(dāng)主機(jī)動(dòng)力安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到制動(dòng)器的每組制動(dòng)力或者每次動(dòng)作時(shí)每組機(jī)械部件     圖1 主機(jī)智能運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)布置示意圖

的正確動(dòng)作(松開(kāi)或者制動(dòng))，當(dāng)監(jiān)測(cè)到失效時(shí)，相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)電控柜中控制器操作系統(tǒng)進(jìn)入虛擬主機(jī)進(jìn)行其存儲(chǔ)與對(duì)比。當(dāng)識(shí)別系統(tǒng)顯示為非正常，則操作系統(tǒng)下達(dá)停梯基站指令；并給電梯發(fā)出維修指令及信息；或顯示電梯停止運(yùn)行故障及待修。

2. 空載工況曳引能力監(jiān)控功能

當(dāng)轎廂空載或一、二位乘客，運(yùn)行出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)主機(jī)越過(guò)頂層站，電梯仍向上繼續(xù)運(yùn)行或超速時(shí)，則主機(jī)動(dòng)力安全監(jiān)控系統(tǒng)中控制器3、副編碼器11及智能門鎖17等，監(jiān)控到主機(jī)電氣控制或制動(dòng)器失效狀態(tài)，則相關(guān)信息通過(guò)電控柜控制器3進(jìn)入虛擬主機(jī)2進(jìn)行邊緣計(jì)算與對(duì)比。當(dāng)識(shí)別系統(tǒng)顯示為非正常時(shí)，則操作系統(tǒng)下達(dá)主機(jī)緊急停梯指令。并附加制動(dòng)裝置也啟動(dòng)緊急制停電梯。此時(shí)，向電梯遠(yuǎn)程安全監(jiān)控設(shè)備終端發(fā)出維修指令及信息。且系統(tǒng)顯示電梯停止運(yùn)行故障及待修。

3. 有載工況曳引能力監(jiān)控功能

當(dāng)轎廂內(nèi)載運(yùn)乘客未超載或滿載下行時(shí)，出現(xiàn)制動(dòng)器或超載裝置（內(nèi)設(shè)置傳感器）等問(wèn)題，導(dǎo)致電梯出現(xiàn)“滑梯”狀態(tài)，則主機(jī)動(dòng)力安全監(jiān)控系統(tǒng)中電控柜控制器3、副編碼器11及智能門鎖17等，監(jiān)控到主機(jī)電氣控制或超載裝置失效，則相關(guān)監(jiān)控信息通過(guò)控制器進(jìn)入虛擬主機(jī)進(jìn)行邊緣計(jì)算與對(duì)比。當(dāng)識(shí)別系統(tǒng)顯示為非正常，則操作系統(tǒng)下達(dá)主機(jī)停靠相鄰層站指令。同時(shí)，附加制動(dòng)裝置啟動(dòng)就近平層制停電梯；或?qū)﹄娞葸h(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備終端發(fā)出維修指令及信息，并顯示電梯停止運(yùn)行故障及待修。

4. 執(zhí)行上述電梯主機(jī)動(dòng)力安全監(jiān)控系統(tǒng)及其裝置，均與物聯(lián)網(wǎng)中5G通訊及電梯遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)電性聯(lián)接。還包括電梯等設(shè)備運(yùn)行、檢測(cè)及監(jiān)管過(guò)程中運(yùn)行的軟件程序。此外，本方案運(yùn)營(yíng)程序等主要利用當(dāng)今人工智能技術(shù)、5G（或北斗增強(qiáng)型系統(tǒng)）通訊技術(shù)，使電梯等成為集群分布式物聯(lián)網(wǎng)交互運(yùn)行及遠(yuǎn)程生態(tài)安全監(jiān)控管理平臺(tái)。

三、要點(diǎn)與總結(jié)

由上方案得知，本方案在于系統(tǒng)而有效地解決了電梯動(dòng)力系統(tǒng)在長(zhǎng)期地運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，電梯運(yùn)行啟動(dòng)/制動(dòng)的安全問(wèn)題；另一方面對(duì)其動(dòng)力系統(tǒng)的控制過(guò)程中，運(yùn)用人工智能技術(shù)與5G通訊技術(shù)，采用智能傳感器等操作芯片，對(duì)其相應(yīng)控制點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤與監(jiān)測(cè)，將相關(guān)數(shù)字化信息或數(shù)據(jù)及時(shí)而有效地傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備終端（如手機(jī)）上。而關(guān)鍵一點(diǎn)，維修人員對(duì)電梯動(dòng)力系統(tǒng)地運(yùn)行狀況，能進(jìn)行線上24小時(shí)的維護(hù)及掌控！同時(shí)，將電梯維保人員和管理人員工作量最大限度地降低；并讓政府的電梯安全監(jiān)管工作做到有據(jù)可查，及時(shí)而有效地處于監(jiān)管狀態(tài)?？梢?jiàn)，讓乘客在使用電梯過(guò)程中，確保其安全運(yùn)行而棘手的問(wèn)題變得輕而易舉，且有效化解，安心使用。

四．產(chǎn)品技術(shù)說(shuō)明

本專利于2024年9月提出，現(xiàn)已申請(qǐng)國(guó)家電梯產(chǎn)品發(fā)明專利要求審查。其專利號(hào)為：202411354788.6。同時(shí)，配置有相關(guān)附屬專有技術(shù)5項(xiàng)。

本技術(shù)符合新國(guó)家電梯標(biāo)準(zhǔn)GB/T7588.1/2及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。