一、問題的提出

　　據(jù)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局關(guān)于2023年全國(guó)特種設(shè)備安全狀況通告中報(bào)道：電梯1062.98萬臺(tái)，電梯設(shè)備事故發(fā)生14起，占比19.72%；其死亡人數(shù)為13人，占比18.84%。其事故發(fā)生的主要特征為墜落、碰撞、擠壓、受困等。并提及特種設(shè)備事故數(shù)量最高的主要原因發(fā)生在三季度，人員安全意識(shí)懈怠，在線監(jiān)測(cè)、隱患排查、安全管理等多方面存在漏洞、盲區(qū)，造成發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)增大，事故相對(duì)多發(fā)。

　　根據(jù)結(jié)案材料分析，事故原因主要分二類:一是因使用、管理不當(dāng)發(fā)生事故，約占84.44%。違章作業(yè)仍是造成事故的主要原因，具體表現(xiàn)為作業(yè)人員違章操作、操作不當(dāng)甚至無證作業(yè)、維護(hù)缺失，管理不善等。二是因設(shè)備缺陷、維護(hù)保養(yǎng)不到位造成的安全部件失效及保護(hù)裝置失靈的事故約占15.56%。

　　無論從網(wǎng)上看到，還是從特種設(shè)備領(lǐng)域?qū)?a href="http://www.rafacamargo.com/news/search-htm-moduleid-21-spread-0-moduleid-21-kw-%E7%94%B5%E6%A2%AF%E5%AE%89%E5%85%A8.html" target="_blank">電梯安全事故報(bào)告中窺見，至少每月能知曉一次有關(guān)電梯在公共場(chǎng)所發(fā)生的安全事故或事件。特別是近期發(fā)生的云南和上海電梯傷亡事故的報(bào)道，對(duì)其人身事故發(fā)生時(shí)的狀況感到不寒而栗。因此，對(duì)于電梯工程技術(shù)人員來說，有責(zé)任與義務(wù)分析與解決當(dāng)前存在的諸多電梯技術(shù)安全問題，下面就上述相關(guān)報(bào)告及事故案例，特對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的剖析。

　　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)，因我國(guó)國(guó)民乘梯習(xí)慣及體質(zhì)差異等存在，有時(shí)會(huì)引起乘客使用呈現(xiàn)偶發(fā)性安全事故的發(fā)生。

　　2． 由于電梯有井道、轎廂體防護(hù)及開關(guān)門等安全屏障，則乘客乘坐電梯進(jìn)出入轎廂時(shí)，認(rèn)為安全可不受約束。一旦大樓電梯管理員疏于管理時(shí)，易誘發(fā)相關(guān)電梯故障或事故。

　　3． 轎廂困人是電梯安全事故發(fā)生的重要特征之一，也是在電梯管理成本上占主要位置，使電梯管理者深感頭疼，成為電梯行業(yè)的一大“痛點(diǎn)”。

　　4．層門是電梯的一道防止乘客等人員墜落井道重要的安全措施，而自動(dòng)門鎖的好壞是其安全的核心部件。并且確保電梯在運(yùn)行中對(duì)其實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控，這是一個(gè)世界性難點(diǎn)。

　　5．上述提及因設(shè)備缺陷、維護(hù)保養(yǎng)不到位造成的安全部件失效及保護(hù)裝置失靈的事故約占15.56%?？梢?，應(yīng)針對(duì)這些安全部件失效及失靈等問題，須進(jìn)一步完善或補(bǔ)充解決，使其處于動(dòng)態(tài)感知監(jiān)管下。

　　6. 此次云南彌勒“10.18”傷亡事故的技術(shù)核心問題：應(yīng)在于如何防止或預(yù)見曳引鋼絲繩的滑動(dòng)與松弛！應(yīng)運(yùn)用傳感器和5G等信息高速傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，對(duì)鋼絲繩處于松弛或打滑狀態(tài)進(jìn)行數(shù)字化與智能化管控。

　　7. 群梯控制關(guān)鍵是滿足乘客生理、心理上承受力與舒適感，有效的解決高層建筑物內(nèi)電梯運(yùn)營(yíng),尋求最優(yōu)的控制方案,調(diào)度多部（十臺(tái)以上）電梯群落，以提高其運(yùn)行效率、服務(wù)質(zhì)量及降低能耗,將成為電梯智能化重大課題。

　　8. 從上可知，事故原因要點(diǎn)在于維護(hù)缺失，管理不善。即存在維修人員責(zé)任心缺失和對(duì)其管理沒有到位，使其電梯使用狀態(tài)及隱性故障處于“無知”窘境，應(yīng)從電梯系統(tǒng)技術(shù)方向，采取主動(dòng)式故障自我診斷、及時(shí)現(xiàn)場(chǎng)化解或處置。

　　由上所述，我們針對(duì)電梯現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行諸多狀況及設(shè)備存在的欠缺等問題，應(yīng)運(yùn)用當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)及5G通訊等實(shí)用性成熟技術(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)”及難點(diǎn)。除了結(jié)合我國(guó)國(guó)情，在技術(shù)及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方面逐步完善與修訂外，我們務(wù)必采取如下辦法或措施來處理及進(jìn)一步完善所述問題，確保老百姓乘梯時(shí)的安危。

　　二、方案的抉擇

　　我司自從2015年以來展開對(duì)電梯的研發(fā)工作，一開始從電梯物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控的試制工作及相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)入手，后感覺不對(duì)頭，已走入死胡同。經(jīng)過分析與討論，轉(zhuǎn)入對(duì)現(xiàn)有電梯產(chǎn)品設(shè)計(jì)完善及產(chǎn)品智能化的研究工作。并且，明確其相關(guān)目標(biāo)及理念。

　　1. 對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行全面而系統(tǒng)性創(chuàng)新，追求具有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，對(duì)電梯的核心技術(shù)實(shí)施“換道超車”的整體戰(zhàn)略。

　　2. 對(duì)電梯技術(shù)高起點(diǎn)的研究與探討，應(yīng)站在“巨人”的肩膀上分析與處理問題。即挖掘歐美前沿電梯技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，以及當(dāng)前技術(shù)的不足展開創(chuàng)新。

　　3. 電梯的研發(fā)不是以技術(shù)為導(dǎo)向，而是以安全問題為導(dǎo)向。旨在解決我們電梯行業(yè)中及老百姓關(guān)注的“痛點(diǎn)”或難點(diǎn)。

　　4. 只有掌握其核心技術(shù)，才能掌控其市場(chǎng)。只有這樣，電梯的生產(chǎn)企業(yè)、工程技術(shù)人員及一線工人，才能獲得高技術(shù)附加值及令人羨慕的經(jīng)濟(jì)效果。

　　5. 若想解決目前電梯存在的一系列安全問題及不足，則須利用當(dāng)今日新月異而成熟的新興技術(shù)。如電梯物聯(lián)網(wǎng)、5G通信及華為的鴻蒙操作系統(tǒng)（如芯片）等等。

　　6.充分利用人工智能技術(shù)，使電梯制造、安裝維保和使用單位將電梯運(yùn)行時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)鏈接進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)交互運(yùn)行及生態(tài)監(jiān)控管理平臺(tái)，縮短高負(fù)荷、大運(yùn)量、長(zhǎng)周期使用電梯保養(yǎng)工作，有效落實(shí)“按時(shí)維保”向“按需或在線維保”的轉(zhuǎn)變。

　　三、方案的設(shè)計(jì)  

　　1. 結(jié)構(gòu)與原理

　　產(chǎn)品智能化問題的解決，以電梯網(wǎng)聯(lián)數(shù)字控制技術(shù)為主線，其系統(tǒng)技術(shù)將配套衍生一系列電梯新品種、新部件及新技術(shù)。既有整機(jī)，又有配件。其性能不但具有人性智慧的特征，且低時(shí)延運(yùn)行時(shí)確保安全無虞。在人工智能技術(shù)下，由物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、5G通信和地基增強(qiáng)型北斗系統(tǒng)、模糊神經(jīng)控制理論、人臉識(shí)別原理、人機(jī)交互技術(shù)、激光技術(shù)，以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等交叉邊緣多學(xué)科組成。

　　尤其華為等芯片技術(shù)，以及深度求索大模型的面世，將積極推動(dòng)各行各業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型，為我們電梯行業(yè)產(chǎn)品的創(chuàng)新及更新提供了不二選擇。

　　電梯智能化，特指一種在整機(jī)內(nèi)部設(shè)置大量傳感器，由操作系統(tǒng)（如射頻芯片）等的運(yùn)用，將運(yùn)行中海量數(shù)字化信息通過5G通訊系統(tǒng)，以低時(shí)延傳輸特點(diǎn)進(jìn)行邊緣計(jì)算，其信息（或數(shù)據(jù)）經(jīng)過虛擬主機(jī)對(duì)電梯的運(yùn)行，實(shí)施動(dòng)態(tài)識(shí)別與實(shí)時(shí)監(jiān)控，藉由形成云端數(shù)據(jù)閉環(huán)。同時(shí)，將相關(guān)安全信息或數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)議及時(shí)傳輸?shù)礁魈幈O(jiān)控終端。

　　總體方案在現(xiàn)行電梯總成構(gòu)架下，增設(shè)有轎廂困人自動(dòng)救援安全運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)及其裝置等一系列配套設(shè)施；整體運(yùn)行控制以物聯(lián)網(wǎng)分布式布置，采用5G高速通訊方式進(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)備終端上以操縱箱人機(jī)界面操作裝置，嵌入系統(tǒng)平臺(tái)展開電梯遠(yuǎn)程交互式操作、監(jiān)控及視頻對(duì)話。

　　2. 配置與功能

　　1）主要配置：特指乘客電梯在現(xiàn)有基礎(chǔ)上增加、改進(jìn)及變更配套相關(guān)零部件。

　　▼ 動(dòng)力系統(tǒng)

　　（1）主機(jī)：無論是無齒曳引機(jī)，還是有齒減速機(jī)，在主軸上均配置扭力傳感器等機(jī)構(gòu)。

　?。?）電機(jī)：配置位移傳感器（如主編碼器）及壓力傳感器。

　　▼ 轎廂系統(tǒng)

　?。?）轎廂安全運(yùn)行監(jiān)控器：運(yùn)用人臉識(shí)別等技術(shù)，配置攝像傳感器及主控器。

　　（2）操縱盤：利用人機(jī)交互技術(shù)，其上配置手機(jī)類似裝置（如網(wǎng)關(guān)等嵌入式技術(shù)），實(shí)施人機(jī)柔性操作和人工遠(yuǎn)程可視對(duì)話等。

　?。?）轎廂箱體材料：一是對(duì)轎廂體采用像高鐵車廂一樣的復(fù)合材料（如三層板），符合輕質(zhì)化結(jié)構(gòu)要求；二是使轎廂裝飾形式多樣化、簡(jiǎn)潔而新穎。

　　▼ 門系統(tǒng)

　　（1）近門保護(hù)裝置：與轎廂安全運(yùn)行監(jiān)控器一道，配有攝像傳感器及虛擬主機(jī)。旨在保護(hù)乘客與物件在進(jìn)出入轎廂時(shí)的碰撞、被夾、被關(guān)及被拒的安全原則，可去掉光幕等裝置。

　　（2）自動(dòng)門鎖：在通常廳門自動(dòng)門鎖的基礎(chǔ)上配置壓力傳感器。能預(yù)報(bào)門鎖故障與樓層指示。

　?。?）廳門召喚盒：在原結(jié)構(gòu)上配有故障數(shù)字顯示、警鈴鳴叫及燈光閃爍裝置。

　?。?）侯梯廳登記箱或?qū)诱静倏v箱：本裝置為電梯群落的大量人流乘客專用配置。在原結(jié)構(gòu)上配有故障數(shù)字顯示、警鈴鳴叫及燈光閃爍裝置。還有大廳人流量識(shí)別裝置（傳感器）。

　　▼ 電力拖動(dòng)系統(tǒng)

　?。?）常備電源：為電梯斷電、困人自動(dòng)救援及各類電子元器件（含傳感器）提供24小時(shí)電源服務(wù)。且具有 ARD 功能，使電梯運(yùn)行斷電時(shí)無縫對(duì)接。

　?。?）變頻裝置：為默拉克系統(tǒng)配置，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。與智能網(wǎng)聯(lián)控制系統(tǒng)耦合性良好。

　　▼ 電氣控制系統(tǒng)

　　（1）電控柜：配置默納克系統(tǒng)軟件，采用5G通訊高速傳輸數(shù)字化信息及數(shù)據(jù)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。但原系統(tǒng)中相關(guān)電子元器件有增刪或變更。

　　（2）主控器：配有虛擬主機(jī)（由鴻蒙操作系統(tǒng)等芯片配置）

　?。?）群控器：與虛擬主機(jī)配套，能集中運(yùn)營(yíng)控制十臺(tái)以上的電梯群落要求，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。該裝置為選配件。

　　▼ 安全保護(hù)系統(tǒng)

　?。?）繩頭組合與超載裝置：在繩頭組合上配置數(shù)個(gè)壓力傳感器，數(shù)字化解決每根曳引鋼絲繩拉力差值（5%）問題。其綜合職能主要是稱量裝置的功能。

　?。?）轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置：由智能門鎖和附加制動(dòng)器組成。在限速器上配有位移傳感器（副編碼器）；其組成裝置具有低時(shí)延動(dòng)態(tài)處置功能。

　?。?）限速器與安全鉗聯(lián)動(dòng)裝置：在限速器上配有壓力傳感器，能動(dòng)態(tài)感知安全鉗在運(yùn)行過程中的動(dòng)作功能。

　?。?）附加制動(dòng)器：由限速器與夾繩器組成，配有智能監(jiān)控傳感器。

　　（5）新型安全鉗：為乘客電梯與載貨電梯通用型配置，有效解決轎廂125%運(yùn)載試驗(yàn)和受力不均問題，以及防控對(duì)轎廂及導(dǎo)軌非正常的損傷。

　　2）主要功能：新增或修改的功能則提及，并附加說明。

　?。?）全集選自動(dòng)控制功能：遵守專家規(guī)則。

　?。?）滿載直駛功能：滿足額定載重量和有效載客（或物體）面積。

　?。?）轎廂防止惡作劇及危害行為等功能

　　當(dāng)轎廂在運(yùn)行中，出現(xiàn)小孩搗亂、老人摔倒、乘客毆打，以及危害其他人安全行為時(shí)，電梯就近平層，開門及警鈴鳴叫。

　　（4）檢修操作安全保護(hù)功能

　　在檢修運(yùn)行時(shí)除了通常的檢修操作外，一旦出現(xiàn)外部層門有人開啟或撞擊時(shí)，則層門警鈴鳴叫并警告提示。

　　（5）超載保護(hù)功能

　　除了轎廂超載數(shù)字式顯示外，不僅具有遠(yuǎn)程防干擾及超載警示功能，而且方便安裝維修人員量化調(diào)整。

　?。?）附加制動(dòng)器功能

　　當(dāng)電力不足或電氣安全開關(guān)動(dòng)作時(shí)，其主制動(dòng)器在彈簧力作用下，其制動(dòng)能力失效或不足，致電梯不但不停止運(yùn)行，反而加速下落或上沖。此時(shí)，附加制動(dòng)器在操作系統(tǒng)監(jiān)控下，使電梯緊急制停。且故障顯示。

　　（7）近門保護(hù)功能

　　當(dāng)乘客與物件（含繩、鏈條及動(dòng)物）未完全進(jìn)出入轎廂門時(shí)，廳、轎門不會(huì)驅(qū)動(dòng)關(guān)閉。又當(dāng)出現(xiàn)有人阻擋廳、轎門關(guān)閉時(shí)，且時(shí)間超過1分鐘，則廳外警鈴鳴叫及燈光閃爍。如有人或車輛撞擊廳、轎門，其噪聲超過其閾值時(shí)，則其警鈴鳴叫及燈光閃爍。

　　（8）無呼自返基站功能

　　通常由用戶設(shè)定樓層作為基站。對(duì)于有些樓層站大流量乘客電梯或群控電梯，可將基站設(shè)置有層站操縱箱的樓層，并由大樓管理員監(jiān)控調(diào)度。

　?。?）泊梯功能

　　泊梯通常設(shè)置在基站。當(dāng)選用電梯遠(yuǎn)程安全監(jiān)控平臺(tái)時(shí)，則大樓管理員可在設(shè)備終端，解鎖調(diào)度電梯運(yùn)行或停梯于某一樓層候梯。

　?。?0）主機(jī)力矩監(jiān)測(cè)功能

　　當(dāng)主機(jī)檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)力矩過度減小或超過閾值時(shí)、或減速箱“悶車”時(shí)、或抱閘制動(dòng)失效時(shí)，電梯將自動(dòng)停止運(yùn)行，或啟動(dòng)附加制動(dòng)器緊急制停。并配有故障數(shù)字報(bào)警裝置、或電梯就近平層，開門放人及警鈴鳴叫。

　　（11） 開關(guān)門時(shí)間調(diào)節(jié)功能

　　除了正常由自動(dòng)門機(jī)調(diào)整外，具體時(shí)間可由轎廂安全運(yùn)行監(jiān)控器操控實(shí)施。

　?。?2） 人機(jī)界面操作功能

　　本裝置主要有三個(gè)方面的設(shè)置：一是在面板上輸入相關(guān)號(hào)碼可與外界及家人聯(lián)系；二是轎廂困人后，被困人員可與救援人員視頻對(duì)話；三是電梯在運(yùn)行的過程中，出現(xiàn)的各類故障或動(dòng)態(tài)在視頻上數(shù)字顯示；并報(bào)警處置。

　?。?3） 廳外轎廂方向及數(shù)字式位置指示功能

　　（14） 轎內(nèi)運(yùn)行方向及位置數(shù)字式指示功能

　?。?5） 停層報(bào)站功能（報(bào)站鐘或在人機(jī)界面上語(yǔ)言報(bào)站）

　　（16） 起動(dòng)補(bǔ)償功能

　?。?7） 電動(dòng)機(jī)溫升自動(dòng)控制保護(hù)功能：當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，在操縱箱上數(shù)字顯示，并在電梯遠(yuǎn)程安全監(jiān)控終端數(shù)字顯示及報(bào)警。

　?。?8） 停電應(yīng)急轎廂照明功能：照明時(shí)間不低于1小時(shí)，照度不低于50lx。

　?。?9） 無呼叫三分鐘熄燈風(fēng)扇節(jié)電及轎廂溫控功能：除了無呼叫三分鐘熄燈風(fēng)扇節(jié)電功能外，確保轎廂內(nèi)溫度不超過30℃。

　?。?0） 警鈴呼叫功能

　?。?1） 超速保護(hù)功能

　　（22） 開門電梯不運(yùn)行功能

　?。?3） 轎廂意外移動(dòng)保護(hù)功能

　　當(dāng)轎廂在開門狀態(tài)下，乘客進(jìn)出入轎廂時(shí)，若轎廂突然出現(xiàn)上升或下降動(dòng)作，則電梯在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)緊急制停，確保乘客受到傷害。

　?。?4） 廳門防誤用保護(hù)功能

　　當(dāng)有人誤用三角鑰匙開啟廳門時(shí)、或有人扒開廳門時(shí)、或某層廳門門鎖損壞時(shí)，則廳外警鈴鳴叫及燈光閃爍。若電梯正在運(yùn)行時(shí)，則在門鎖正常樓層就近停車，并開門放人。

　　（25） 消防管制功能

　　當(dāng)消防開關(guān)啟動(dòng)后，電梯不應(yīng)答呼梯信號(hào)，直接返回基站開門放人。同時(shí)，其信號(hào)通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)（平臺(tái)）進(jìn)入119設(shè)備終端。

　?。?6） 轎廂困人自動(dòng)救援安全監(jiān)控功能

　　在一系列監(jiān)控裝置實(shí)施下，對(duì)電梯運(yùn)行時(shí)人或物體所處狀態(tài)與位置自動(dòng)識(shí)別；廳、轎門出入轎廂人群狀態(tài)處于監(jiān)控范圍；轎廂運(yùn)行狀態(tài)以及電梯運(yùn)行出現(xiàn)各類故障時(shí)，將其相關(guān)信息、圖像與虛擬主機(jī)在大數(shù)據(jù)下，進(jìn)行邊緣計(jì)算及對(duì)比，能夠通過識(shí)別系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)感知下，確診轎廂處于困人狀態(tài)時(shí)，則啟動(dòng)人機(jī)界面操作裝置，電梯就近平層開門放人。并顯示其故障。同時(shí)，可開啟遠(yuǎn)程人工通話或視頻對(duì)話。此外，運(yùn)用北斗地基增強(qiáng)型系統(tǒng)與5G通訊系統(tǒng)，由操作系統(tǒng)將相關(guān)數(shù)字化信息、數(shù)據(jù)、圖像，以及安全與維修信息及時(shí)傳輸?shù)诫娞葸h(yuǎn)程安全生態(tài)監(jiān)控（平臺(tái)）上。

　　四、要點(diǎn)與說明

　　本方案配套設(shè)計(jì)，在于系統(tǒng)而全面的解決了我國(guó)電梯困人人工救援服務(wù)窘?jīng)r等問題，以及解除了乘客使用電梯發(fā)生故障等緊張心理狀態(tài)及擔(dān)憂之情；另一方面以人工智能新興技術(shù)，完善與確保乘客在乘梯過程中不同狀態(tài)下，防止或化解人身安全事故及設(shè)備損傷等事件的進(jìn)一步的發(fā)生。同時(shí)，將電梯維保人員和管理人員工作量及勞動(dòng)強(qiáng)度最大限度降低。并讓政府對(duì)電梯安全監(jiān)管工作做到有據(jù)可查，及時(shí)而有效的處于動(dòng)態(tài)監(jiān)管模式?？梢姡钩丝驮谑褂秒娞莸冗^程中，確保其安全運(yùn)營(yíng)而棘手的問題變得輕而易舉，且有效化解了電梯在運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)的各類難點(diǎn)與“痛點(diǎn)”。

　　2025年2月2日于湖南益陽(yáng)