【摘 要】承載著提供高層交通和人員疏導(dǎo)的重任，對于高層建筑的以及人們的生活工作的重要性不言而喻。采取有效的手段來針對電梯的運行狀態(tài)實施實時的監(jiān)控，做到及時發(fā)現(xiàn)電梯的故障信息，對于電梯的故障排查和解除擁有一個長效的機制，實現(xiàn)實時監(jiān)控和故障報警協(xié)調(diào)工作、一體化運行，才能保證電梯運行的正常運行，實現(xiàn)人民生命和財產(chǎn)的安全。本文從電梯的結(jié)構(gòu)分析、電梯的運行安全、電梯的故障研究三個方面對電梯運行的安全與故障進行探討，進而提出電梯實時監(jiān)控與故障報警系統(tǒng)設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】電梯 實時監(jiān)控 故障報警 系統(tǒng)設(shè)計

隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展和高層建筑的不斷增多，電梯的數(shù)量也與日俱增，其承載著提供高層交通和人員疏導(dǎo)的重任，對于高層建筑的以及人們的生活工作的重要性不言而喻。但是，由于電梯的使用頻率非常頻繁，維修單位的技術(shù)水平參差不齊，維修、保養(yǎng)時間很難保證，再加上電梯的“老年化”趨勢不斷加重，因此，屢屢傳來電梯故障停梯和電梯墜落的事故。

一、電梯運行的安全與故障研究

電梯作為一種特種設(shè)備，其在保護人民生命和財產(chǎn)安全中發(fā)揮著重要的作用，也一直是國家強制檢驗的特種設(shè)備。當(dāng)故障發(fā)生的時候，電梯內(nèi)部如果沒有有效的監(jiān)控措施和故障報警系統(tǒng)，故障信息就不能及時有效地傳達到維護人員和樓層管理人員處，就容易出現(xiàn)電梯故障不能及時排除、電梯維修延遲和電梯故障加重，最后容易導(dǎo)致電梯內(nèi)的被困人員不能及時脫困，甚至因為不當(dāng)自救而引發(fā)更為嚴(yán)重的傷害等問題。因此，只有采取有效的手段來針對電梯的運行狀態(tài)實施實時的監(jiān)控，做到及時發(fā)現(xiàn)并及時處理故障信息。

（一）電梯的結(jié)構(gòu)分析。電梯屬于典型的機電一體化的設(shè)備，它是由曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和安全保護裝置等八個子系統(tǒng)組成，這八個子系統(tǒng)負責(zé)著電梯的操作、驅(qū)動、傳動和承載等諸多功能。

（二）電梯的運行安全。電梯運行中最基本的要求就是安全可靠，在此基礎(chǔ)上才能保證舒適快捷。電梯的運行安全是由電梯的設(shè)計制造、電梯的安裝維護和電梯的運行操作等諸多環(huán)節(jié)組成的，在電梯運行中，又涉及到電梯自身的電子元器件、機械元器件等諸多因素的可靠性。因此，電梯的運行安全涉及到一個龐大的系統(tǒng)工程，諸多環(huán)節(jié)缺一不可。

（三）電梯的故障研究。通過對于國內(nèi)外新近發(fā)生的幾個典型的電梯故障事故的分析，結(jié)合國內(nèi)檢驗檢測機構(gòu)對于國內(nèi)電梯抽檢結(jié)果的報告可以發(fā)現(xiàn)，在電梯使用、維護和緊急操作中，造成電梯運行損害或者危害人員和物資安全的原因有多種，比如：由于剪切、擠壓、墜落、撞擊等機械危害造成的電梯故障；由于火災(zāi)等材料或者物質(zhì)產(chǎn)生的危害；由于電擊等電氣危害；由于機械損傷、磨損和銹蝕等電梯自身原因所產(chǎn)生的危害。最后，以上諸多因素都會造成人員被困和運載物品的受損。

二、電梯實時監(jiān)控與故障報警系統(tǒng)設(shè)計

針對以上諸多因素對于電梯運行的安全性的維護和因此引發(fā)的種種故障，我們就需要倡導(dǎo)和建立一套有效的電梯實時監(jiān)控與故障報警系統(tǒng)。其工作原理是：實現(xiàn)對電梯運行的實時監(jiān)控，獲取電梯實時運行的第一手資料，當(dāng)發(fā)生電梯故障的時候，故障報警系統(tǒng)就可以在第一時間讓電梯被困人員及時得到正確安全的救助。

系統(tǒng)由兩個部分組成：一是電梯實時監(jiān)控系統(tǒng)，主要是對系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，二是電梯故障診斷系統(tǒng)，主要是進行故障的智能診斷，然后反饋給生產(chǎn)廠家和樓宇管理者。

（一）運行參數(shù)采集與故障遠程報警終端。在電梯的運行參數(shù)采集中，由于電梯已經(jīng)安裝運行，只能是通過加裝第三方的獨立傳感器的方式來獲取電梯的運行狀態(tài)，具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用拓撲結(jié)構(gòu)如圖一所示。該套系統(tǒng)的核心包括：供電電源、傳感器、狀態(tài)指示燈、E2PROM、時鐘信息、RS485總線。

通過傳感器感受電梯的運行狀態(tài)，信號通過光電隔離后進入到MCU，信號狀態(tài)通過狀態(tài)指示燈顯示出來，而E2PROM用于保存系統(tǒng)配置參數(shù)，以及存儲故障信息。而兩路RS485總線可以保證該系統(tǒng)可以和internet進行連接，從而實現(xiàn)遠程管理和維護。

（二）電梯實時監(jiān)控與故障報警系統(tǒng)的終端設(shè)計。通過RS485總線和internet進行的連接，用戶就可以創(chuàng)建終端系統(tǒng)程序和遠程管理中心的連接。電梯通電運行期間，終端系統(tǒng)可以進行系統(tǒng)啟動，進行硬件初始化、系統(tǒng)參數(shù)配置和全局變量設(shè)定，完成后，終端系統(tǒng)就可以和遠程管理中心實現(xiàn)連接，管理者通過登錄遠程管理中心，進行系統(tǒng)運行監(jiān)測和故障排除，而每個故障信息都會反饋到遠程管理中心，進行系統(tǒng)日志記錄，便于維護人員調(diào)取和跟蹤。

三、總結(jié)

綜上所述，電梯實時監(jiān)控與故障報警系統(tǒng)設(shè)計的難點是運行狀態(tài)的不確定性和故障因素的多樣性，本系統(tǒng)充分考慮了電梯運行的故障因素，采用遠程通訊的模塊，實現(xiàn)了電梯運行的24小時不間斷監(jiān)控。而其采用的獨立傳感器可以讓管理者和維修者及時獲取到電梯的運行狀態(tài)，在任何曳拉式電梯中都可以獨立運行，且對電梯無干擾，保障了電梯能夠安全可靠的運行。

參考文獻：

[1]劉松國，韓樹新，李偉忠，吳斌.電梯運行狀態(tài)監(jiān)測與故障遠程報警系統(tǒng)研究[J]. 自動化與儀表. 2011（10）

[2]謝向前，楊曉川.基于GPRS的智能通信基站電池監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J]. 雷達與對抗. 2011（03）