冗余设计与电梯的安全性

熊靖 郑波

摘要：电梯设备在公共场所的服务价值逐渐增加，给人们的出行带来了很多便利。然而，每一次电梯运行，承载的不是普通的货物，而是宝贵的生命。电梯的安全已成为一个严重的问题。由于各种因素的影响，电梯的安全一直存在一些隐患。冗余设计就是为了满足安全要求的一种设计方法。基于此，本文主要对冗余设计与电梯的安全性进行分析探讨。

关键词：冗余设计；电梯；安全性

前言

因为我国城市人口密度大，电梯的使用频率高于其他国家，设备老化，缺乏检测等维修保养，导致电梯事故频发。那么，如何保证电梯的安全，是政府十分重视的问题，也是电梯工作者致力研究的重要课题。电梯作为机电一体化设备，为了提高它可靠性来保障它的安全性，一些关键部件和回路在设计和制造过程中应该采用冗余的方法。

1、影响电梯安全性能的主要因素

1.1电梯设备的前期质量监督

电梯在我国属于特种设备的范畴，其安装、改造和重大维修都需要经过国务院核准的检测检验机构进行检验，而检验的过程也必须按照安全技术的操作规范认真执行。没有经过严格监督检验或检验不合格的电梯设备如果出厂交付使用将会带来极大的安全隐患，严重时会对生命造成威胁。所以，电梯设备的前期质量监督是电梯安全性能的主要影响因素之一，做好电梯安装、改造和重大维修等前期质量监督验收，能够有效减少安全事故，提高电梯的安全性能。

1.2电梯设备的后期运营和维护

2009年5月1日，我国颁布的《特种设备安全监察条例》规定，电梯属于涉及生命安全、危险性较大的特种设备之一。这说明，电梯设备除了要做好前期的质量监督验收外，在投入使用后，设备的后期运营和维护也是必不可少的。据相关专家指出，一部电梯每年需要投入9000～10000元的费用进行检测检验，但是目前，我国的一部电梯每年的维护费用只有3000元左右，远远低于正规标准。同时，由于验收标准不一、内容各异、检测检验人员素质水平等问题，使电梯设备的后期运营过程中，电梯检测检验也成为了电梯安全性的重要影响因素，严格按照标准做好运营过程中的后期设备维护，是十分必要的。

2、冗余设计与电梯的安全性

2.1制动器

强制性标准GB7588《电梯制造与安装安全规范》中关于制动器的规定：电梯应具有一个机—电式制动器，所有参与向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部件应分两组装设。如果一组部件不起作用，另一组功能应有效,通称双抱闸（两组同时失效的可能性不予考虑）。熟知电梯标准的知道，1996年以前出厂的电梯，它的制动器可只设一组（单抱闸）。显然，为了增加安全性，在制动器这个关键部件上采取了冗余设计和制造的要求，

2.2门锁安全电路

电梯层门是电梯中一种防坠落和剪切的保护装置,门锁安全电路对保障电梯运行的安全性非常重要。当前，在用的许多电梯门锁安全电路设计是将轿门锁，厅门锁回路串联作为一个检测信号，送到控制回路，作为电梯运行的必要条件之一。从电路本身来看，该电路是符合GB7588《电梯制造与安装安全规范》中的“7.7.2对剪切的保护”。但是，在实际使用中，门锁继电器产生误动作可能情况有很多，如继电器机械卡阻故障、继电器触头粘连、在潮湿天气下继电器有余压触点该断而不断等。所以，应该对门锁安全电路采用冗余设计,如采用两个门锁继电器并联的方法，这样，就有两个继电器的动作受门锁串联信号的控制。并通过软件判断门锁安全电路是否正常,当出现非正常情况时,让电梯中止正常运行,转入检修运行状态,从而消除事故隐患,提高电梯运行的安全性,防止因门锁回路故障、操作人员疏忽大意而引起的事故。目前，在强制性标准GB7588《电梯制造与安装安全规范》中并没有对门锁安全电路的冗余设计做出明确规定，这不能不说是一种缺憾。

2.3紧急报警装置电源

该装置采用双电源供电。如电梯发生故障困人，在正常照明电源又中断的情况下，能自动接通应急电源供照明和对讲系统报警。

2.4轿门机械锁

电梯不在门区时该装置能防止轿厢内人员擅自扒门。尽管轿厢地坎边缘与井道壁的水平距离小于0.15米时可不设，但为防止很多扒门爬出轿厢而堕入井道的人员伤亡事故，作为一种安全冗余的手段，采用冗余设计方法，电梯轿门都应加装机械锁。

2.5电梯驱动主机的控制

为保证电梯在该停止的状态时不能误启动，不管电梯驱动主机的电源是交流还是直流，是直接供电还是用静态元件供电和控制，在检查其停止状态时就采用了冗余的方法。这一点，在强制性标准GB7588《电梯制造与安装安全规范》得到很好的体现。如必须用两个独立的接触器切断主机供电电源，接触器的触点应串联于电源电路中。电梯停止时，其中一个出故障，必须防止电梯再运行。又如用一个接触器，另外还用阻断静态元件中电流流动的控制装置，以及检验电梯每次停车时电流流动阻断情况的监控装置，这三者共同组成驱动主机停止状态的冗余保护。

3、提高电梯安全性能的方法

3.1加强电梯设备的质量监督

3.1.1电梯设备的购买监管

①电梯设备的采购人员在进行产品购买投标时，应该首先考虑使用人员的生命安全，从产品质量和后期维护服务出发，不能为减少成本而漠视生命安全。②政府相关部门要加强电梯生产的监管力度，进一步制定完善规章制度，以减少生产问题。③购买电梯设备时，要严格按照电梯质量验收标准进行，从各方面进行严格验收，以确保购买质量。

3.1.2电梯设备质量验收标准

我国现在使用的电梯生产质量标准是根据欧洲的一些国家1995年制定的标准修改制定而成的。电梯在我国是特种设备的范畴。我国质量监督检验疫总局在2008年8月8日颁布了《特种设备检验检测机构管理规定》，对电梯的生产商进行直接监督管理，再依据《产品质量法》对产品质量进行监督。2009年我国还颁布了《特种设备安全监察条例》，明确规定：特种设备生产单位对其生产的特种设备的安全性能和能效指标负责，不得生产不符合安全性能要求和能效指标的特种设备，不得生产国家产业政策明令淘汰的特种设备。而检验的标准有GB7588-95《电梯制造与安全规范》、GB10060-93《电梯安装验收与规范》等标准，这些都是电梯设备的质量验收依据和标准。

3.2加强电梯检测检验的工作

3.2.1电梯检测人员技术及资质要求

根据《特种设备监察条例》第四十四条规定，从事监督检验、定期检验和无损检测的特种设备检验检测人员应当经过国务院特种设备安全监督管理部门组织考核合格，取得检测检验人员证书，才可以从事相关工作。第四十五条规定，特种设备检验检测人员在进行特种设备检验检测时，应当遵循诚信原则。另外，检验检测人员还必须客观、公正、及时出具检验检测结果、鉴定结论。所以，要对电梯检测检验人员进行特种设备的安全、知识培训，以提高检测人员各方面的素质，保证从业人员具备较高的技术水平。同时，要提高从业人员的诚信水平，要求其认真进行检测检验，客观给出检测结果，对未如实鉴定或从业马虎的人员要严厉打击。只有按照相关规定，保证检测人员素质水平，才能消除电梯安全隐患，提高电梯安全性能。

3.2.2电梯检测检验的周期

我国《特种设备安全监察条例》规定，国务院特种设备安全监督管理部门要定期对特种设备进行抽查。相关部门要安排检验检测人员定期对电梯进行运营维护。目前，我国电梯的检测检验周期太长，这样检测检验人员不能及时掌握电梯的运营状况，对设备的老化、安全部件性能等问题了解不够。所以，要制定合理的检验检测计划，缩短电梯检测检验的周期，以确保检测人员及时发现并及时排除安全问题。

4、结语

综上所述，为提高电梯的安全性，对电梯的关键部件和危险区域，如轿门机械锁、门锁安全电路等，在设计和制造时应考虑采用冗余的方法。

参考文献： [1]常国强,余新生.提高电梯安全运行的有效措施[J].工作研究，2009.

[2]刘强.电梯安全性检测分析[J].中国高新技术企业，2009（22）.