編者按：因電梯有轎廂防護(hù)及開關(guān)門等安全屏障，則乘客乘坐電梯時(shí)，認(rèn)為安全可不受約束，有意或無意操作時(shí)，應(yīng)有防止相關(guān)電梯故障或事故發(fā)生的措施，采取主動(dòng)安全設(shè)計(jì)方案。

  一、問題地提出

眾所周知，多少年以來，我國電梯行業(yè)發(fā)展迅猛，至目前為止，國內(nèi)電梯擁有量已達(dá)1000萬臺(tái)之眾。其中，乘客電梯和住宅電梯在公共交通領(lǐng)域中，其占有量為國內(nèi)電梯市場擁有量的50%以上。同時(shí)，我們無論從網(wǎng)上看到，還是特種設(shè)備領(lǐng)域所見，關(guān)于電梯安全事故地報(bào)導(dǎo)，至少每月能聽到一次此類電梯在公共場所發(fā)生的安全事故或故障。有時(shí)，對于人身事故發(fā)生時(shí)的狀況感到不寒而栗。因此，對于我們行業(yè)中工程技術(shù)人員來說，有責(zé)任與義務(wù)探討及解決此類問題。

近些年有關(guān)電梯安全事件地報(bào)道：如各地住宅小區(qū)發(fā)生多起乘客用木板、鐵板、瓷磚等細(xì)薄物品長時(shí)間阻擋電梯門，電梯啟動(dòng)強(qiáng)迫關(guān)門功能，強(qiáng)制關(guān)門，夾住木板等物品后運(yùn)行，導(dǎo)致層門(轎門)、門機(jī)裝置嚴(yán)重?fù)p壞的事故時(shí)有發(fā)生。所以，我們一方面在嚴(yán)厲譴責(zé)此類不文明使用電梯行為的同時(shí)，作為電梯行業(yè)中人，很有必要檢視現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對電梯門區(qū)的開關(guān)門、近門防撞保護(hù)裝置以及強(qiáng)迫關(guān)門保護(hù)功能的規(guī)定是否還存在需要進(jìn)一步完善的地方。

原標(biāo)準(zhǔn)GB7588-2003第7.5.2.1.1.3規(guī)定：

1.當(dāng)乘客在層門關(guān)閉過程中，通過入口時(shí)被門扇撞擊或?qū)⒈蛔矒簦粋€(gè)保護(hù)裝置應(yīng)自動(dòng)地使門重新開啟。這種保護(hù)裝置也可以是轎門的保護(hù)裝置。

2.此保護(hù)裝置的作用可在每個(gè)主動(dòng)門扇最后50mm的行程中被消除。

3.對于這樣的一種系統(tǒng)，即在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間后，它使保護(hù)裝置失去作用以抵制關(guān)門時(shí)的持續(xù)阻礙，則門扇在保護(hù)裝置失效下運(yùn)動(dòng)時(shí)，7.5.2.1.1.2規(guī)定的動(dòng)能不應(yīng)大于4J。

按第1條的規(guī)定：乘客是成年人還是未成年人，乘客身體的哪個(gè)部位，乘客身體在門區(qū)高度方向的哪個(gè)位置被撞擊或?qū)⒈蛔矒魰r(shí)門應(yīng)重啟，都沒有明確規(guī)定。故制造單位使用的安全觸板高度或光幕長度存在不足，可見安全保護(hù)的盲區(qū)存在問題。

按第2條的規(guī)定：在門扇最后50mm的行程是非保護(hù)區(qū)。外尺寸小于50mm的物體（如小孩的手掌或牽引繩索）在此區(qū)域是不受保護(hù)的。

按第3條的規(guī)定：目前不少制造單位將強(qiáng)迫關(guān)門功能作為設(shè)備選型時(shí)的可選功能，不是必備功能。配備強(qiáng)迫關(guān)門功能的電梯，在強(qiáng)迫關(guān)門到位后，不管是否有夾到物品或身體某部位，只要關(guān)門接觸器吸合，電梯即可正常運(yùn)行。這就是長時(shí)間擋門，電梯啟動(dòng)強(qiáng)迫關(guān)門功能運(yùn)行導(dǎo)致事故的原因。

下面我們來看看具體的案例及問題的討論：

1. 電梯門開關(guān)的感應(yīng)盲區(qū)

事故1：一個(gè)小孩身上綁著兒童安全繩，結(jié)果進(jìn)電梯時(shí)，電梯門沒有感應(yīng)到繩子，直接關(guān)門了，孩子就被吊到了天花板上。幸好后來繩子斷了，小孩沒出大事。

事故分析：電梯門是有感應(yīng)盲區(qū)的！

電梯門主要有3種，但都有盲區(qū)。尤其現(xiàn)在用的電梯門一般是光幕式和安全觸板二合一式。它的感應(yīng)盲區(qū)是：上下10厘米和正中2厘米，尤其是門的最下端位置。

拿來擋電梯門的物體過細(xì)，小于2厘米，很可能會(huì)被夾。比如小孩的手指、繩子、裙擺、熒光棒等。

2.電梯廳門和門柱之間的縫隙

廳門和門柱之間的縫隙，對小孩來說是易發(fā)生意外的地方。

事故1：奶奶帶著小女孩坐電梯，孩子的手放在電梯廳門上，隨著電梯門打開，孩子的手跟著被拉進(jìn)了廳門和門柱的夾縫中。

事故分析：根據(jù)電梯制造與安裝規(guī)范規(guī)定，對于乘客電梯，這縫隙要小于或等于6毫米。

而據(jù)人機(jī)工程學(xué)指出，3-6歲的孩子，手指厚度在5-8毫米之間。所以，電梯門這個(gè)盲區(qū)，對于年紀(jì)小的孩子來說比較危險(xiǎn)，存在隱藏性風(fēng)險(xiǎn)。

3.電梯轎廂內(nèi)搗亂引發(fā)的故障

事故1：浙江義烏有一6歲小男孩，因?yàn)槌娞蒉I廂操縱箱小便，導(dǎo)致電梯故障停到7樓至8樓中間，但他試圖從轎廂與電梯井壁的空隙里爬出來，結(jié)果，掉進(jìn)了電梯井道里。

事故分析：電梯電子元器件的防護(hù)等級(jí)要求不大于IP4X，且轎廂操縱箱防護(hù)等級(jí)要求應(yīng)是IP2X。則電氣回路短路故障引發(fā)電梯停止運(yùn)行。另電梯防搗亂功能不能解決此類問題，顯然，這是一個(gè)不確定性因素。

4.電梯關(guān)門過快引發(fā)的事故

事故1：某住宅小區(qū)外婆帶著孫子萌萌乘坐電梯，萌萌先行走進(jìn)電梯，而步履蹣跚的外婆還沒來得及跟上萌萌，電梯門就關(guān)上了。小萌萌因一個(gè)人呆在電梯里，出轎廂后因害怕到處找外婆。結(jié)果一個(gè)人翻越樓層護(hù)欄掉到地面摔死。

事故分析：如果電梯具備3D防護(hù)功能電梯門就不會(huì)關(guān)上，但成本較高；或電梯延時(shí)關(guān)門，但影響電梯運(yùn)行效率；或萌萌在轎廂內(nèi)重開門，但不懂操作或反映太慢。

上述乘客在公共場所乘坐電梯時(shí)出現(xiàn)的事故及安全事件，其案例并非個(gè)案。當(dāng)然，對于公共交通設(shè)備也存在電梯管理及國民的素質(zhì)教育問題，此處不再贅述。

 二、方案地抉擇

是否有人提問，既然電梯有這么多的問題與隱患，為什么企業(yè)工程技術(shù)人員不采取措施或想辦法來加以預(yù)防或制止呢？。那么，這個(gè)回答是否定的。不僅在政府層面上，不斷修改與完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求；加強(qiáng)安全宣傳與監(jiān)督管理。而且，對于企業(yè)工程技術(shù)人員也依據(jù)相關(guān)技術(shù)進(jìn)步，不斷升級(jí)或加強(qiáng)安全防護(hù)與自動(dòng)檢測等措施。如強(qiáng)化電梯可編程電子安全保護(hù)系統(tǒng)（即PE系統(tǒng)）等安全運(yùn)行裝置；或修改安全功能程序等措施。由此，我們應(yīng)如何做好電梯的安全技術(shù)與監(jiān)控管理工作，確保乘客的運(yùn)行安全哩！則下面就上述問題提出其具體癥結(jié)及問題所在。

1．電梯相關(guān)技術(shù)要求與標(biāo)準(zhǔn)是等效采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)，由于我國國民乘梯習(xí)慣及素質(zhì)等存在的差異，則會(huì)引起部分安全隱患及事故的發(fā)生。

2．由于電梯與自動(dòng)扶梯結(jié)構(gòu)在運(yùn)行方面存在差異，當(dāng)乘客乘坐電梯進(jìn)出入轎廂時(shí)，認(rèn)為安全了不需要約束，而大樓電梯管理員如疏于管理，則易引發(fā)電梯事故或故障。

3．對于原國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB7588-2003以及現(xiàn)行檢驗(yàn)規(guī)程對電梯近門防撞保護(hù)裝置的規(guī)定，隨著GB/T7588.1的頒布實(shí)施，但仍然存在盲區(qū)。若采用3D保護(hù)方式對準(zhǔn)備進(jìn)入電梯的乘客提供保護(hù)，一則成本較高，二來運(yùn)行效率降低，不適應(yīng)于人流密集型場所。而3D保護(hù)方式較適用于殘障人用電梯。

4．當(dāng)設(shè)置強(qiáng)迫關(guān)門功能，或采用光幕式、光電+安全觸板式等防夾人保護(hù)裝置。且在程序上作出人性化修改。但對某些人作用不大，一是他不知道你的善意程序及操作；二是擋門方式簡單快捷。由此，需要一個(gè)警告式的指令或阻止。

5．上述轎廂內(nèi)搗亂引發(fā)的故障或關(guān)門過快引發(fā)的事故，對于我們工程技術(shù)人員不能忽視，因此類問題的發(fā)生將不是一個(gè)小問題出現(xiàn)。第一個(gè)問題盡管有些現(xiàn)在在轎廂內(nèi)安裝了攝像頭，但不能阻止問題的繼續(xù)發(fā)生。第二個(gè)問題牽涉到運(yùn)行效率問題，不能長時(shí)間將門等候時(shí)間調(diào)節(jié)過長。必須有一個(gè)對偶發(fā)性事件的及時(shí)處置方法。

綜上所述，由于電梯的現(xiàn)場運(yùn)行諸多狀況及本身設(shè)計(jì)存在的欠缺，我們應(yīng)依據(jù)當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)，以及5G等通訊實(shí)用性技術(shù)，著力解決上述多項(xiàng)技術(shù)問題與現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用痛點(diǎn)。除了針對我國國情，在技術(shù)及檢測標(biāo)準(zhǔn)方面逐步完善與修訂外，我們務(wù)必且加快采取如下辦法或措施來處理及進(jìn)一步完善，確保老百姓乘梯時(shí)的安危。

 三、方案及原理                              

由上可知，本發(fā)明將依據(jù)上述電梯及開關(guān)門運(yùn)行機(jī)理、乘客進(jìn)出入轎廂的習(xí)慣及相關(guān)安全隱患，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、北斗系統(tǒng)、AI技術(shù)、人臉識(shí)別原理及5G通信等新技術(shù)，著力和落實(shí)解決上述提及的諸多安全問題及電梯運(yùn)營效率。

總體方案：在現(xiàn)電梯機(jī)械總成構(gòu)架下，轎廂內(nèi)頂部裝設(shè)一電梯安全運(yùn)行監(jiān)控裝置；而運(yùn)行控制以物聯(lián)網(wǎng)分布式布局，采用5G與北斗系統(tǒng)通訊方式進(jìn)行自動(dòng)數(shù)字化系統(tǒng)操作；此外，在運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)備終端上以智能技術(shù)嵌入式平臺(tái)展開交互式管理與監(jiān)控。顯然，電梯轎廂及出入口安全運(yùn)行監(jiān)控裝置即為本發(fā)明的中心思想及要點(diǎn)。

下示圖1為電梯與之配套的轎廂安全運(yùn)行監(jiān)控裝置示意圖。它由轎廂總成1、轎廂安全運(yùn)行監(jiān)控裝置2及智能門鎖3等組成；而裝置2主要由雙目探測頭、智能傳感器、電路板及軟件等構(gòu)成。其安全運(yùn)行監(jiān)控裝置2中探測頭裝設(shè)在轎廂1頂部，其照射范圍覆蓋轎廂內(nèi)部、廳門、轎門出入口及門的全高。智能門鎖6裝設(shè)在各樓層層門上；均內(nèi)配有傳感器（詳見本研究機(jī)構(gòu)自動(dòng)門鎖專利號(hào)：202110870170.5）。

由圖1及總體組成可知，其電梯及進(jìn)出入轎廂乘客的安全運(yùn)作方案設(shè)計(jì)如下：

 圖1  轎廂安全運(yùn)行監(jiān)控裝置示意圖

1. 當(dāng)電梯在正常運(yùn)行過程中，反映乘客行為無異動(dòng)或正常出入時(shí)，則在裝置2中智能識(shí)別系統(tǒng)顯示為正常，此狀態(tài)下電梯不會(huì)自動(dòng)停梯，屬正常運(yùn)行。當(dāng)在轎廂上出現(xiàn)乘客跌倒或小孩搗亂或斗毆場面等瞬間，此時(shí)裝置2中探測頭將此圖像由操作系統(tǒng)進(jìn)入虛擬主機(jī)，與虛擬主機(jī)存儲(chǔ)的圖像模型進(jìn)行對比，當(dāng)識(shí)別系統(tǒng)顯示為非正常，則操作系統(tǒng)下達(dá)給電機(jī)停止指令及警鈴聲響；電梯就近 平層開門且停止運(yùn)行待梯。                               

2. 當(dāng)電梯在開關(guān)門過程中，乘客身上的物件（含繩或鏈條等）夾在轎門與廳門之間，一般情況下轎門不會(huì)自動(dòng)停止重開門，電梯將啟動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)此乘客被迫異動(dòng)或破門瞬間，此時(shí)裝置2中探測頭將此圖像由操作系統(tǒng)進(jìn)入虛擬主機(jī)，與虛擬主機(jī)存儲(chǔ)的圖像模型進(jìn)行對比，當(dāng)識(shí)別系統(tǒng)顯示為非正常，則操作系統(tǒng)下達(dá)給電機(jī)停止指令及警鈴聲響，且電梯立即停止運(yùn)行；或重新開門待梯，及檢測無誤后電梯重新運(yùn)行。

3. 當(dāng)電梯在開門待梯時(shí)間后，即將關(guān)門瞬間或強(qiáng)迫關(guān)門，當(dāng)有人（或小孩）用物件擋門或人站在廳、轎門之間。此時(shí)裝置2中探測頭將此圖像由操作系統(tǒng)進(jìn)入虛擬主機(jī)，與虛擬主機(jī)存儲(chǔ)的圖像模型進(jìn)行對比，當(dāng)識(shí)別系統(tǒng)顯示為非正常，則操作系統(tǒng)下達(dá)給電機(jī)停止指令及故障顯示；或警鈴聲響，及待梯恢復(fù)正常狀態(tài)后重新運(yùn)行。

4. 當(dāng)電梯在關(guān)門過程中，若有人在廳門外沖入、擠入或準(zhǔn)備進(jìn)入（指手、腳或物件到廳門板位置）轎廂瞬間。此時(shí)裝置2中探測頭將此圖像由操作系統(tǒng)進(jìn)入虛擬主機(jī)，與虛擬主機(jī)存儲(chǔ)的圖像模型進(jìn)行對比，當(dāng)識(shí)別系統(tǒng)顯示為非正常，則操作系統(tǒng)下達(dá)給門電機(jī)重開門指令；或電梯立即停止運(yùn)行待梯，及重新檢測。

5. 當(dāng)電梯在關(guān)門瞬間，乘客身上的物件（含繩或鏈條等）卡在轎門與廳門之間，而乘客已走出轎廂。一般情況下轎門不會(huì)自動(dòng)停止重開門，電梯將啟動(dòng)運(yùn)行。此時(shí)裝置2中探測頭將此圖像由操作系統(tǒng)進(jìn)入虛擬主機(jī)，與虛擬主機(jī)存儲(chǔ)的圖像模型進(jìn)行對比，當(dāng)識(shí)別系統(tǒng)顯示為非正常，則操作系統(tǒng)下達(dá)給電機(jī)停止指令及警鈴聲響，且電梯立即停止運(yùn)行；或重新開門待梯恢復(fù)正常。

6. 當(dāng)電梯在關(guān)門瞬間，發(fā)現(xiàn)廳門外有人扒門或擋門時(shí)，即有人或小孩手指頭或物件夾入廳門、轎門和門柱之間的縫隙。此時(shí)裝置2中探測頭將此圖像由操作系統(tǒng)進(jìn)入虛擬主機(jī)，與虛擬主機(jī)存儲(chǔ)的圖像模型進(jìn)行對比，當(dāng)識(shí)別系統(tǒng)顯示為非正常，則操作系統(tǒng)下達(dá)給門電機(jī)停止指令及警鈴聲響；并重新開門待梯恢復(fù)正常。

7. 利用北斗地基增強(qiáng)型系統(tǒng)，配合轎廂所處樓層的智能門鎖3自動(dòng)定位的監(jiān)測功能，配合上述相關(guān)問題狀態(tài)，由裝置2中探測頭將此圖像自動(dòng)掃描后，與虛擬主機(jī)存儲(chǔ)的圖像模型進(jìn)行對比，當(dāng)識(shí)別系統(tǒng)顯示為非正常，則將該樓層數(shù)及非正常數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)及指令，進(jìn)行存儲(chǔ)及對比。由操作系統(tǒng)下達(dá)給電梯遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)（平臺(tái)）其圖像及相關(guān)維修信息。即通過5G或北斗地基增強(qiáng)型通信方法，采取集群分布式物聯(lián)網(wǎng)交互運(yùn)行及生態(tài)安全監(jiān)控管理。

本發(fā)明專利包含執(zhí)行上述電梯安全運(yùn)行監(jiān)控裝置時(shí)，電梯等設(shè)備使用過程中運(yùn)行的軟件程序。并說明一點(diǎn)，本發(fā)明運(yùn)行程序主要利用當(dāng)今人臉識(shí)別原理及5G（含北斗通訊系統(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，以及鏈接當(dāng)?shù)貐^(qū)域生態(tài)安全監(jiān)控管理。

四、要點(diǎn)與總結(jié)

綜上可知，本發(fā)明在于全面的完善了電梯轎廂的安全功能，以及拓展了乘客使用功能；另一方面以人工智能及人臉識(shí)別原理的方法，解決與確保乘客等人員在乘梯過程中不同工況下，防止或化解人身安全事故及設(shè)備損傷等事件地發(fā)生。同時(shí)，將電梯方面維保人員和管理人員工作量大大降低；并政府的電梯安全監(jiān)管工作做到有據(jù)可查，易于監(jiān)管?？梢姡娞莩丝驮谑褂眠^程中安全棘手的問題變得輕而易舉。

因此，本發(fā)明不僅提升了電梯安全運(yùn)行的可靠性，從而其乘客的乘梯風(fēng)險(xiǎn)大大降低。又因本發(fā)明通過5G等通訊軟件自動(dòng)聯(lián)入電梯物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。這樣，既方便各級(jí)管理人員監(jiān)管，又能第一時(shí)間得到救援人員或維修人員的響應(yīng)及處理。而關(guān)鍵一點(diǎn)在于當(dāng)轎廂運(yùn)營安全問題得到智能化處理或解決時(shí)，網(wǎng)聯(lián)進(jìn)入電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控安全管理生態(tài)平臺(tái)將成為可能。只有這樣，才能確保我國電梯安全事故率至少再下降九成以上，從而使我國老百姓生活質(zhì)量及幸福感大幅度提升，真正體現(xiàn)了我們“生命至上”的安全理念。

本發(fā)明已獲國家發(fā)明專利。其發(fā)明專利號(hào)為：202111575491.9。

吳哲 2023年12月22日