一、事件提出及分析

最近，各地陸續(xù)報導(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。并對事故進行調(diào)查“電梯失控如過山車”。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點半左右，父親上樓取東西，結(jié)果“電梯失控仿佛過山車，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)場身亡。

此事故的原因目前尚沒有具體的報告。經(jīng)作者詢問與分析，現(xiàn)簡要將事故發(fā)生過程還原如下：

乘客業(yè)主韋某居住17樓，當(dāng)他上樓取完東西后，一人從17樓乘電梯下至負(fù)2樓或1樓時，期間可能負(fù)2樓有人呼梯，電梯直達(dá)負(fù)2樓。但電梯此時未開門，因曳引機抱閘失靈，未制動，則電梯在轎廂與對重重量差（力）的作用下，從負(fù)2樓一直到33樓，以近似于自由落體運動的加速度，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)場身亡。

此電梯為交流永磁主機，未配置夾繩器，也沒有采用封星制動結(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，對于我們從事電梯研究與技術(shù)人員來說，既感到對死者的痛惜，又深知其設(shè)備技術(shù)方面仍存在不可預(yù)見的缺陷及設(shè)計不到位的狀況。下一步我們有責(zé)任與義務(wù)，竭盡所能對此類技術(shù)“痛點”化解與及解決它。

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

可見，其技術(shù)核心應(yīng)在于如何防止或預(yù)見性曳引機抱閘失效問題！由此，就此次事故有必要進行全面而系統(tǒng)地分析與探討，并針對其事故引發(fā)的相關(guān)聯(lián)技術(shù)問題一并提出討論，而維保、檢驗、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裝置，當(dāng)電梯抱閘制動失效后，無法確保電梯安全制停。

2.電梯抱閘制動失效，應(yīng)有幾個方面的影響要素：

a. 制動器動桿不到位或其電氣控制出現(xiàn)故障；

b. 抱閘機械故障，使閘瓦卡死，無法復(fù)位；

c. 制動片磨損過度，或加上制動輪有油污等雜物。

3.現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：如沒有其他保護措施外，至少應(yīng)對制動器（或制動力）進行24小時測試和監(jiān)控。此電梯也忽視此項規(guī)定。

4.目前，電梯配置的上行超速保護裝置，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。其要點在于裝置制動執(zhí)行時間以秒計，而不是以毫秒計。說得直白一點，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，對特種設(shè)備安全意識淡薄，無視標(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)計上引入本質(zhì)安全設(shè)計理論。

當(dāng)前，上述問題所采取地解決辦法或措施，無非就是政府強化監(jiān)管，廠商貫徹標(biāo)準(zhǔn)，維保嚴(yán)守規(guī)范，這樣，盡管完善了許多問題，降低了事故的發(fā)生率。但是，問題的關(guān)鍵點在于：不能對曳引機制動器、上行超速保護裝置組合及曳引力大小等進行實時監(jiān)測，也就是無法對其故障動態(tài)識別與低時延安全運行控制。同時，維保人員有時在電梯維修時，因相關(guān)裝置或零部件不方便檢查及維護，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)營和管理成本明顯增加。由此，工程技術(shù)人員應(yīng)針對提及的問題及現(xiàn)狀，采用大量傳感器與5G信息高速傳輸?shù)奶攸c，運用人工智能技術(shù)對曳引機和制動器、上行超速保護裝置組合及曳引力大小等進行數(shù)字化與動態(tài)化管控。所以，我們特提出一個翔實而可靠地解決方案。

二、方案設(shè)計與布局

本方案在現(xiàn)行電梯智能化架構(gòu)下，機房內(nèi)（或電控柜）裝設(shè)一動力安全自測試和監(jiān)控系統(tǒng)。同時，在主機上配置相應(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)測功能，又具備其制動器自動測試驗證作用。也就是說，電梯在運營中的動力系統(tǒng)和制動器等零部件，運用智能傳感器及電氣監(jiān)控系統(tǒng)，對其進行監(jiān)測、運算及驗證處置。同時，通過5G通訊低時延特點，將其數(shù)字化信息輸入電梯遠(yuǎn)程生態(tài)安全監(jiān)控平臺或設(shè)備終端（或手機）。                      

本方案詳見下圖1所示，電梯智能化與之配套的主機智能運行安全監(jiān)控系統(tǒng)布置示意圖。由電梯總成1、網(wǎng)聯(lián)安全運行控制器植入3、主機4、限速器10、主鋼絲繩夾繩器5、智能自動門鎖17、虛擬主機2及電控柜3等組成?？刂破髦饕蓚鞲衅?、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)國家專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與檢規(guī)中相關(guān)檢驗檢測規(guī)定，針對主機動力監(jiān)控系統(tǒng)地配置及制動器安全運行檢測裝置的設(shè)計，對主機動力安全監(jiān)控系統(tǒng)及運行機理的方案實施如下：

1. 制動器狀態(tài)監(jiān)測功能

當(dāng)主機動力安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測到制動器的每組制動力或者每次動作時每組機械部件     圖1 主機智能運行安全監(jiān)控系統(tǒng)布置示意圖

的正確動作(松開或者制動)，當(dāng)監(jiān)測到失效時，相關(guān)數(shù)據(jù)通過電控柜中控制器操作系統(tǒng)進入虛擬主機進行其存儲與對比。當(dāng)識別系統(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，運行出現(xiàn)驅(qū)動主機越過頂層站，電梯仍向上繼續(xù)運行或超速時，則主機動力安全監(jiān)控系統(tǒng)中控制器3、副編碼器11及智能門鎖17等，監(jiān)控到主機電氣控制或制動器失效狀態(tài)，則相關(guān)信息通過電控柜控制器3進入虛擬主機2進行邊緣計算與對比。當(dāng)識別系統(tǒng)顯示為非正常時，則操作系統(tǒng)下達(dá)主機緊急停梯指令。并附加制動裝置也啟動緊急制停電梯。此時，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)載運乘客未超載或滿載下行時，出現(xiàn)制動器或超載裝置（內(nèi)設(shè)置傳感器）等問題，導(dǎo)致電梯出現(xiàn)“滑梯”狀態(tài)，則主機動力安全監(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)控到主機電氣控制或超載裝置失效，則相關(guān)監(jiān)控信息通過控制器進入虛擬主機進行邊緣計算與對比。當(dāng)識別系統(tǒng)顯示為非正常，則操作系統(tǒng)下達(dá)主機?？肯噜弻诱局噶?。同時，附加制動裝置啟動就近平層制停電梯；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，并顯示電梯停止運行故障及待修。

4. 執(zhí)行上述電梯主機動力安全監(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)備運行、檢測及監(jiān)管過程中運行的軟件程序。此外，本方案運營程序等主要利用當(dāng)今人工智能技術(shù)、5G（或北斗增強型系統(tǒng)）通訊技術(shù)，使電梯等成為集群分布式物聯(lián)網(wǎng)交互運行及遠(yuǎn)程生態(tài)安全監(jiān)控管理平臺。

三、要點與總結(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力系統(tǒng)在長期地運轉(zhuǎn)過程中，電梯運行啟動/制動的安全問題；另一方面對其動力系統(tǒng)的控制過程中，運用人工智能技術(shù)與5G通訊技術(shù)，采用智能傳感器等操作芯片，對其相應(yīng)控制點進行動態(tài)跟蹤與監(jiān)測，將相關(guān)數(shù)字化信息或數(shù)據(jù)及時而有效地傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備終端（如手機）上。而關(guān)鍵一點，維修人員對電梯動力系統(tǒng)地運行狀況，能進行線上24小時的維護及掌控！同時，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，及時而有效地處于監(jiān)管狀態(tài)。可見，讓乘客在使用電梯過程中，確保其安全運行而棘手的問題變得輕而易舉，且有效化解，安心使用。

四．產(chǎn)品技術(shù)說明

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

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