关于昆明2.18电梯冲顶事故——引发的思考及措施

一、事件提出及分析

最近，各地陆续报导昆明发生一起电梯冲顶导致一名乘客伤亡事故。

据光明网消息：2月18日晚间。云南省昆明市一电梯疑因故障冲顶，导致59岁的业主韦某不幸身亡。目前，当地市监局已调取了电梯的维保记录。并对事故进行调查“电梯失控如过山车”。韦某的女儿告诉记者，家人2016年入住该小区。2月18日晚间8点半左右，父亲上楼取东西，结果“电梯失控仿佛过山车，猛然间从17楼疾速坠落到负2楼，紧接着又猛冲至33楼”。韦某头部遭受重创后出血，不幸当场身亡。

此事故的原因目前尚没有具体的报告。经作者询问与分析，现简要将事故发生过程还原如下：

乘客业主韦某居住17楼，当他上楼取完东西后，一人从17楼乘电梯下至负2楼或1楼时，期间可能负2楼有人呼梯，电梯直达负2楼。但电梯此时未开门，因曳引机抱闸失灵，未制动，则电梯在轿厢与对重重量差（力）的作用下，从负2楼一直到33楼，以近似于自由落体运动的加速度，将轿厢架及轿顶轮撞击井道顶板，而韦某被巨大的惯性力撞到轿厢吊顶上，其头部遭受重创后出血，不幸当场身亡。

此电梯为交流永磁主机，未配置夹绳器，也没有采用封星制动结构，吊挂比为2:1。

此次电梯伤亡安全事故及引发的思考，对于我们从事电梯研究与技术人员来说，既感到对死者的痛惜，又深知其设备技术方面仍存在不可预见的缺陷及设计不到位的状况。下一步我们有责任与义务，竭尽所能对此类技术“痛点”化解与及解决它。

从上述事件可知，其事故主因在于曳引机抱闸失效，且未配置上行超速保护装置冗余方案设计。

可见，其技术核心应在于如何防止或预见性曳引机抱闸失效问题！由此，就此次事故有必要进行全面而系统地分析与探讨，并针对其事故引发的相关联技术问题一并提出讨论，而维保、检验、使用及监管方面就不再赘述。

1.此次事故电梯未按技术标准要求配置上行超速保护装置，当电梯抱闸制动失效后，无法确保电梯安全制停。

2.电梯抱闸制动失效，应有几个方面的影响要素：

a. 制动器动杆不到位或其电气控制出现故障；

b. 抱闸机械故障，使闸瓦卡死，无法复位；

c. 制动片磨损过度，或加上制动轮有油污等杂物。

3.现行技术标准中规定：如没有其他保护措施外，至少应对制动器（或制动力）进行24小时测试和监控。此电梯也忽视此项规定。

4.目前，电梯配置的上行超速保护装置，有些结构满足不了新标准GB/T7588.1-2020相关要求及规定。其要点在于装置制动执行时间以秒计，而不是以毫秒计。说得直白一点，有些装置与新电梯规定不匹配。

5.从生产厂家到监管单位，以及维保单位或使用单位，对特种设备安全意识淡薄，无视标准、法规，乃至“生命至上”的理念。

6.此次事件如不采取可预见性与断然的技术手段或方案处理，光靠监管与维保是不可能解决。因此，为确保此类安全事件不再发生，唯有在设计上引入本质安全设计理论。

当前，上述问题所采取地解决办法或措施，无非就是政府强化监管，厂商贯彻标准，维保严守规范，这样，尽管完善了许多问题，降低了事故的发生率。但是，问题的关键点在于：不能对曳引机制动器、上行超速保护装置组合及曳引力大小等进行实时监测，也就是无法对其故障动态识别与低时延安全运行控制。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，使电梯经营和管理成本明显增加。由此，工程技术人员应针对提及的问题及现状，采用大量传感器与5G信息高速传输的特点，运用人工智能技术对曳引机和制动器、上行超速保护装置组合及曳引力大小等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。

二、方案设计与布局

本方案在现行电梯智能化架构下，机房内（或电控柜）装设一动力安全自测试和监控系统。同时，在主机上配置相应的智能传感器等装置。它既替代可编程电子安全系统监测功能，又具备其制动器自动测试验证作用。也就是说，电梯在运营中的动力系统和制动器等零部件，运用智能传感器及电气监控系统，对其进行监测、运算及验证处置。同时，通过5G通讯低时延特点，将其数字化信息输入电梯远程生态安全监控平台或设备终端（或手机）。                      

本方案详见下图1所示，电梯智能化与之配套的主机智能运行安全监控系统布置示意图。由电梯总成1、网联安全运行控制器植入3、主机4、限速器10、主钢丝绳夹绳器5、智能自动门锁17、虚拟主机2及电控柜3等组成。控制器主要由传感器、电路板（含芯片操作系统）及软件等构成。副编码器11装设在限速器10主轴上。智能门锁17装设在层门上。夹绳器5装设在主机承重梁上，与双向限速器10（为速度触发装置）配合使用，故合称为电梯附加制动装置。此外，在电控柜3内配置常备电源（具有ARD功能）。

依据国家专业技术标准与检规中相关检验检测规定，针对主机动力监控系统地配置及制动器安全运行检测装置的设计，对主机动力安全监控系统及运行机理的方案实施如下：

1. 制动器状态监测功能

当主机动力安全监控系统监测到制动器的每组制动力或者每次动作时每组机械部件     图1 主机智能运行安全监控系统布置示意图

的正确动作(松开或者制动)，当监测到失效时，相关数据通过电控柜中控制器操作系统进入虚拟主机进行其存储与对比。当识别系统显示为非正常，则操作系统下达停梯基站指令；并给电梯发出维修指令及信息；或显示电梯停止运行故障及待修。

2. 空载工况曳引能力监控功能

当轿厢空载或一、二位乘客，运行出现驱动主机越过顶层站，电梯仍向上继续运行或超速时，则主机动力安全监控系统中控制器3、副编码器11及智能门锁17等，监控到主机电气控制或制动器失效状态，则相关信息通过电控柜控制器3进入虚拟主机2进行边缘计算与对比。当识别系统显示为非正常时，则操作系统下达主机紧急停梯指令。并附加制动装置也启动紧急制停电梯。此时，向电梯远程安全监控设备终端发出维修指令及信息。且系统显示电梯停止运行故障及待修。

3. 有载工况曳引能力监控功能

当轿厢内载运乘客未超载或满载下行时，出现制动器或超载装置（内设置传感器）等问题，导致电梯出现“滑梯”状态，则主机动力安全监控系统中电控柜控制器3、副编码器11及智能门锁17等，监控到主机电气控制或超载装置失效，则相关监控信息通过控制器进入虚拟主机进行边缘计算与对比。当识别系统显示为非正常，则操作系统下达主机停靠相邻层站指令。同时，附加制动装置启动就近平层制停电梯；或对电梯远程监控设备终端发出维修指令及信息，并显示电梯停止运行故障及待修。

4. 执行上述电梯主机动力安全监控系统及其装置，均与物联网中5G通讯及电梯远程安全监控系统电性联接。还包括电梯等设备运行、检测及监管过程中运行的软件程序。此外，本方案运营程序等主要利用当今人工智能技术、5G（或北斗增强型系统）通讯技术，使电梯等成为集群分布式物联网交互运行及远程生态安全监控管理平台。

三、要点与总结

由上方案得知，本方案在于系统而有效地解决了电梯动力系统在长期地运转过程中，电梯运行启动/制动的安全问题；另一方面对其动力系统的控制过程中，运用人工智能技术与5G通讯技术，采用智能传感器等操作芯片，对其相应控制点进行动态跟踪与监测，将相关数字化信息或数据及时而有效地传输到远程监控设备终端（如手机）上。而关键一点，维修人员对电梯动力系统地运行状况，能进行线上24小时的维护及掌控！同时，将电梯维保人员和管理人员工作量最大限度地降低；并让政府的电梯安全监管工作做到有据可查，及时而有效地处于监管状态。可见，让乘客在使用电梯过程中，确保其安全运行而棘手的问题变得轻而易举，且有效化解，安心使用。

四．产品技术说明

本专利于2024年9月提出，现已申请国家电梯产品发明专利要求审查。其专利号为：202411354788.6。同时，配置有相关附属专有技术5项。

本技术符合新国家电梯标准GB/T7588.1/2及相关标准要求。