关于云南弥勒电梯伤亡事件引发地思考及措施

伴随着人工智能与信息数字化技术水平的迅速提升，电梯逐渐发展成为人们生活和工作中十分便利的一种立体交通输送设备。现今，当电梯为人们提供多种方式地服务时，由于电梯的运行存在潜在的困人、坠落及超载等多种不安全因素，则为乘客的生命以及财产安全带来一定的影响。因此，如何利用当今的日新月异的新兴技术，使电梯正常而有效地运营与监管，维保和检验机构同时做好电梯服务工作，才能确保电梯正常运行与乘客出行安全，更好地促进我国社会安宁而平稳地发展。

曳引式电梯轿厢为通过绳头组合与钢丝绳，或钢丝绳绕过反绳轮而与对重搭配成悬挂之物。就轿厢载人安全问题来说，我们通常将技术安全重点放在绳头组合与钢丝绳强度及可靠性上，反而忽视了钢丝绳从反绳轮处脱落的严重性，仅仅只考虑了钢丝绳在反绳轮处，增加了挡绳筒和轮轴防滑出止挡板等措施。而智者千虑必有一失，不该来的却如期而至。下面请看最近一个案例。

5月16日，云南省市场监管局网站发布了《云南省红河州弥勒市“10·18”较大电梯坠落事故调查报告》。根据报告，事故直接原因为：

事故电梯从上端站向下行驶过程中，对重反绳轮滚动轴承因疲劳剥落失效，出现卡死或卡紧现象，对重反绳轮把力矩传递到其轴上，使轴两侧止挡板各有一个螺栓剪切断裂，导致止挡板轴向定位失效；6根悬挂钢丝绳从对重反绳轮轴端（对重侧）与对重上横梁之间脱出并与对重分离，对重坠落底坑，轿厢失去对重牵引后坠落底坑。

轿厢距离一楼地坎约10m的高度附近以自由落体的方式加速坠落过程中，限速器下行机械动作失效，未能提拉安全钳，导致安全钳未动作，未能在轿厢下坠时制停轿厢，轿厢坠落底坑。

此次电梯较大安全事件及引发的思考，对于我们从事电梯研究与技术人员来说，既感到对众多伤亡者十分痛惜，又深知其设备技术方面仍存在不可预见的缺陷及分析不到位。下一步我们应下大力气，全力以赴对此类技术“痛点”去化解及解决。

从上述安全事故得知，曳引钢丝绳在反绳轮上脱落，由于绳轮轴承损坏，致钢丝绳滑行到轮轴处，而其轴的相对转动将止挡板压紧螺栓剪断，故止挡板第一约束条件失效，造成钢丝绳从反绳轮轮缘处脱落的不安全因素发生；另一点钢丝绳的断裂或脱落是采用限速器与安全钳联动装置作为防止轿厢坠落的保护措施，不敢想象的事却发生了，限速器这一措施也失效。我们深知，当一故障或不安全因素连续出现二次时，当其约束条件全都失效，则安全事故发生是必然的，且一定是大的事故或事件。可见，此次技术核心问题在于如何防止或预见钢丝绳的滑动与松弛！

由上所述，就此次事故的核心问题有必要进行全面而系统地分析与探讨，故针对其事故引发的相关联的技术故障等一并提出如下，而维保、检验、使用及监管方面就不再赘述。

1.当电梯运行时，轿厢突然出现冲顶或蹲底，则钢丝绳松弛，或在曳引轮上打滑。

2.电梯在安装或钢丝绳更换后，应调整各钢丝绳的拉力，确保其均值不大于5%。可见，其调整既麻烦又非数字量。否则，受力不均，易出现个别钢丝绳松弛状态，引发曳引轮磨损加剧等问题。

3.新梯使用一段时间后，因钢丝绳本身质量问题，出现某根钢丝绳被拉长状态，则导致运行中钢丝绳在曳引轮上打滑或松弛等现象。且此事并非个案。

4.当利用绳头组合机构组成一超载装置时，而出现其中钢丝绳被拉长松弛或运行中受力不均匀状态时，则超载装置会出现误动作或错误指令。并电梯维修人员较难发现此故障而处理不便。

5. 电梯在运行一段时间后，如曳引轮上某一绳槽因材质或加工问题，致此槽磨损严重，使钢丝绳出现松弛或打滑状态，将诱发电梯相关故障。

6. 当电梯钢丝绳刚出现本文故障时，即各钢丝绳陆续从反绳轮上滑落；则每根钢丝绳逐一出现松弛或脱离状态。尔后，钢丝绳从止挡板处挤出或被铰断。

我们知晓，绳头组合属于电梯安全部件中一个重要的环节，主要确保悬挂系统动力地传递及安全地保证。显然，各钢丝绳拉力传递都是通过其绳头组合。可见，上述钢丝绳出现松弛或打滑状态的问题，应从绳头组合与钢丝绳联接机构及超载装置入手，采用物联网与人工智能技术，以及5G通讯技术低时延特点，展开其系统性的分析，藉以解决此类问题。

在电梯行业中，有众多工程技术人员为解决此类问题上下足了功夫。既考虑了超载保护装置与之配套的绳头组合在设计及相关结构方面的严谨与可靠性；还落实了如下几个方面的工作与要求。

1）在标准和检验中限制了轿厢的有效面积；

2）在安装过程中严格要求，提出超载保护装置和绳头组合工艺要求及调试方法；

3）维保公司每季度对曳引轮槽与悬挂装置进行检查或维修；验证悬挂装置张力是否均匀。且每年年检对轿厢称重装置进行检查或验证，确保准确有效。

4）加强其维护保养，依据检规要求检查对重、轿顶各反绳轮轴承部位是否无异常声，无振动，润滑良好；检查绳头组合中螺母是否松动。

5）强化对维保人员技能的培训及责任意识，其中包含对反绳轮处挡绳筒间隙的检查与其螺栓紧固的要求。

目前，上述问题所采取地解决办法或措施，完善了许多问题，降低了事件及事故的发生率。但是，问题的关键点在于：不能对超载保护装置、绳头组合及钢丝绳等零部件进行实时监控，也就是无法对其动态识别与低时延运行控制。同时，维保人员有时在电梯维修时，因相关装置或零部件不方便检查及维护，或将其短接或应付式处理等。显然，极易造成此类电梯安全事故地发生概率大增，造成电梯经营和管理成本明显增加。由此，工程技术人员应针对上面提及的问题及状况，采用大量传感器与5G信息高速传输的特点，对钢丝绳处于松弛或打滑状态进行数字化与动态化管控。所以，我们特提出一个翔实而可靠地解决方案。

1. 总成设计及布局

依据上述需要解决的相关要求及选用相应传感器作为设计要点，构建本方案超载保护装置和绳头组合及其整机系统。详见图1及图2结构示意图。图1为电梯整机系统方案配套示意图，由电梯总成构成，具体由超载装置1、控制器7、虚拟主机6、绳头组合2、对重4及轿厢5等构成。图2由单个绳头组合34、接线盒22、绳头板23与智能传感器24组成。

由图2可知，单个绳头组合和单个智能传感器及绳头板组合构成。通常电梯悬挂装置分两部分，如图1所示，悬挂比为2:1，一端悬挂在轿厢侧的机房绳头板上。另一端为对重侧，悬挂在机房另一边的绳头板上。一般每端绳头板上安装其装置为37套。具体布局参见图2，即单个绳头组合压在单个传感器上，数个排列在绳头板上；而传感器及引线一并粘联在绳头板上，合成为一组合体。最后电性连接导入电控柜中控制器及虚拟主机。

图1                                                                               图2

2. 组合体相关功能。

1）绳头拉力自动显示调节功能：在电梯安装后或维修时，依据控制器数字显示各绳头张力值大小，分别调整其弹簧的压缩距离，使各绳头的张力平均值不大于5%。

2）钢丝绳断裂或异常指示功能：当曳引钢丝绳出现某根断裂或伸长超过阈值时，其具体数字量传送到电控柜显示器上显示；且其数据或代码传输到远程监控终端设备或手机上。

3）钢丝绳曳引能力预警功能：当轿厢载重量在额定载重125%向下运行，或空载轿厢向上运行，其轿厢分别运行到下端站或上端站平层时，电机制停处于静止状态下，电梯应平层准确，且不得出现钢丝绳在曳引轮上打滑现象。否则，电控柜显示器上显示其故障或代码；且其数据或代码传输到远程监控终端设备或手机上。

4）负载与电流自动生成图表及数据处理功能：利用电梯平衡系数的检测方法，模拟将负载与电流在检测过程中，按平衡系数表（增加部分负载）分别在虚拟主机数据库建立其平衡曲线图等数据。并可在远程检测终端自动输出平衡曲线图表等数据。

此外，本方案内容包含执行上述各机构、电子元器件及众多传感器时，对电梯运行过程中其功能的应用等软件程序的运作。同时，其运行程序运用5G通讯等芯片技术，将电梯运行时相关信息（数据）链接进入物联网交互运行及生态监控管理（系统）平台上。

3. 方案及系统优势

本方案的优势在于：进一步完善了电梯超载功能及作用，并为群控（10台以上）电梯地落实夯实了基础；另一方面以智能数字化方式，系统解决及预防了乘客在轿厢即将坠落时的人身事故，以及曳引钢丝绳松弛或打滑现象地发生；同时，使维保人员、检验人员及管理人员的工作量大大降低，耗时与繁琐的问题变得轻而易举。可见，它不仅提升了电梯运行的可靠性，从而将其安全指数大大提高。

本方案详尽说明及分析，敬请浏览企业已申报的发明专利文件，其专利号为：2023101155189。

和众电梯系统技术研究团队 吴哲 撰写

2024年5月20日于湘潭