電梯井道信息安全論文

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1電梯提前開門／開門再平層運行及UCM功能

1．1電梯提前開門／開門再平層運行

電梯在平層時實現提前開門或開門再平層功能是一種特殊模式下的運行方式，在實際應用中非常有用，很受用戶歡迎。由于系統要短接門鎖回路讓電梯運行，因此，確保運行安全是第一位。顯然，完成以上功能的專用控制電路板及控制原理必須通過相關電路板型式試驗驗證。同樣，當需要調整提前開門動作量時，要對井道內安裝的平層遮板和轎廂上的平層感應器距離進行協調調整，甚至更換井道內各樓層平層遮板。

1．2電梯UCM功能

歐盟EN81－1：1998／PrA3：2008F9．11Protectionagainstunintendedcarmovement增加了防轎廂意外移動功能，簡稱UCM功能。該功能對防止因轎廂意外移動而對乘客造成的傷害起了重要作用，我國新版的GB7588電梯標準意見稿中也增加了該條款。實現UCM功能，應包括一套對轎廂離開門區位置的檢測裝置或檢測單元，通過該裝置來判斷轎廂是否已離開平層區或開鎖區，并且在電梯主電源斷電情況下也能進行檢測和執行保護動作。目前主要是采用電子式限速器實現UCM功能，并通過安裝在上面的編碼器的讀數值來檢測和確定轎廂的意外移動距離。

2井道信息安全模塊系統

井道信息安全模塊系統采用經過長期考驗的磁柵尺技術，以高精度測量電梯轎廂在井道中的絕對位置，從而實現對電梯轎廂運行的直接控制，可取代傳統電梯井道位置編碼器式的間接測量技術，主系統通過安全控制模塊系統的輸出信號完成平層、減速、提前開門／開門再平層及UCM等功能。井道信息安全模塊系統包括磁柵尺及傳感器測量單元和安全模塊控制單元。

2．1磁柵尺及傳感器測量單元

磁柵尺是一柔韌的與一條鋼帶完美結合的帶狀物，磁柵尺在摩擦運行中具有極高的耐磨性，同時還具有抗煙霧、抗污染、抗油垢、防潮濕、防振動和防振蕩的特性，因此其非常適合在電梯井道環境中應用。磁柵尺相當于一個直接安裝在電梯轎廂上的安全的絕對值編碼器，其內部特殊的隨機碼RANDOM－Code可在1000m的測量范圍內達到±0．5mm的準確度，位置精度可達1mm，最高分辨率可達0．0625mm。數據的讀取是無接觸式、高精度和可重復性的。由于測量單元是固定安裝在電梯轎廂上的，與井道固定安裝的磁柵尺之間無位移誤差，因此，通過這種方式得到的電梯井道數據是真正的絕對位置數據，甚至在長時間無電源情況下，系統上電后重新讀取也無需校對。對磁柵尺數據的讀取采用專門的讀取傳感器單元，該單元中有兩個讀取傳感器，二者是物理性分開的，并且內置的監控系統始終對這兩個傳感器的工作狀態進行檢測，如果其中一個傳感器停止正常運行，則讀取單元自動激活另一個的備份，同時向上位控制器報告故障，以確保整個系統絕對可靠工作。同樣，該單元也具有抗煙霧、抗污染、抗油垢、防潮濕、防振動和防振蕩的特性，非常適合在電梯井道環境中應用。

2．2安全模塊控制單元

安全模塊控制單元是一個通過安全型式試驗認證的控制器，可直接作為電氣安全部件進行控制使用。該控制器讀取井道磁柵尺的數據，可通過多種通訊接口———SSI、CAN、CANO－pen（滿足DS406和DS417標準）、RS422、RS485與主控制系統進行通訊，監視、控制轎廂的位置、速度、平層位置狀態、限位開關或端站減速點位置，實現提前開門／開門再平層和UCM功能對轎廂井道位置數據的要求。由于控制器本身已通過了安全認證檢測，因此由控制器安全繼電器輸出控制信號可以直接接入電梯安全回路，并代替提前開門／開門再平層電路板，供電梯主系統完成對電梯以上功能的控制。

3井道信息安全模塊系統在電梯中的典型應用及對比分析

3．1電梯轎廂位置及井道數據

（1）傳統電梯采用曳引機編碼器方式獲取的是一個相對的編碼位置信號，而用井道信息安全模塊系統磁柵尺獲得的是絕對位置信號。

（2）對鋼絲繩打滑導致的位置偏差不需要進行系統校正。

（3）獲得的位置信號精度高、重復性好，即使長時間斷電后仍能準確進行定位，而不需要重新進行井道自學習。

3．2轎廂平層位置及減速點位置

（1）傳統電梯調整轎廂平層、井道遮板位置及強迫減速開關位置，都是通過現場人工作業方式來完成。采用井道信息安全模塊后，由于獲取的是絕對位置信號，對以上位置的調整只需要通過軟件就能精準實現，對門區的距離調整非常方便、快捷，完全可以取代傳統電梯井道樓層平層遮板及轎廂平層感應器調整方法。

（2）井道內減速點位置同樣可由軟件進行設置調整，并可由安全控制器輸出強迫減速信號，完全取代傳統電梯中的各減速開關和連接電纜。

3．3提前開門／開門再平層功能

借助獲取的轎廂井道位置的絕對數據和模塊控制器的安全特性，同樣可以通過井道信息安全模塊實現提前開門／開門再平層功能，提前開門量和位置的確定不再需要傳統的對井道遮板的更換和調整來完成，只需通過采集到的井道絕對位置數據，由主系統軟件來調整即可，可靠、方便、快捷又節省人工費。

3．4UCM功能實現

UCM功能，首先要對轎廂發生的意外移動及移動距離進行判定，繼而與主控制系統和UCM控制裝置一起完成UCM保護功能。由于磁柵尺具有讀取井道和轎廂絕對位置數據的特點，很顯然，對轎廂意外移動距離的判定非常容易，即使在主電源斷電情況下，通過后備的UPS電源也能實現。

4結語

本文針對傳統電梯井道數據獲取方法、轎廂平層實現方式、井道內各強迫減速開關位置的設定方式以及提前開門／開門再平層功能和UCM功能的實現原理，提出了采用井道信息安全模塊系統代替傳統電梯對以上領域的應用，該系統安全、可靠、耐用，維護調整方便、快捷，安裝方便。文中同時分析比較了兩者的技術特點，為井道信息安全模塊在傳統電梯中的應用、改造以及傳統電梯的技術提升提供了一些新思路。

作者：尹建峰 單位：菱王電梯股份有限公司