شبكة صيانة المصاعد المتقدمة أثناء الكوارث الزلزالية الكبرى

أنظمة شبكات الصيانة التي تدعم ترميم المصاعد التي تضررت أثناء الزلازل

by Motoyoshi Nakamura, Yasuhiro Shibata and Kouzou Mabuchi - Hitachi Building Systems Co., Ltd., Japan

تم تقديم هذه الورقة في الولايات المتحدة الأمريكية 2012 ، المؤتمر الدولي لتقنيات النقل العمودي ونشر لأول مرة في كتاب IAEE Elevator Technology 19 ، الذي حرره A. Lustig. إنها إعادة طبع بإذن من الرابطة الدولية لمهندسي المصاعد (موقع الكتروني: www.elevcon.com). هذه الورقة هي إعادة طباعة دقيقة ولم يتم تحريرها بواسطة ELEVATOR WORLD.

الكلمات المفتاحية: التصميم الزلزالي ، شبكة الصيانة ، السلامة

الملخص

تعتبر الاستعادة السريعة وقت وقوع الزلزال عملاً هامًا لشركات صيانة المصاعد في اليابان. لتحقيق هذه المهمة ، قمنا ببناء أنظمة شبكة صيانة قوية تدعم أعمال ترميم المصاعد المتضررة. عملت شبكة الصيانة الخاصة بنا بشكل جيد ضد زلزال شرق اليابان الكبير الذي حدث في الساعة 2:46 مساء يوم 11 مارس 2011. ومع ذلك ، ظهرت مشاكل جديدة في نفس الوقت. على وجه الخصوص ، من المهم تجنب الوقوع في فخ السيارة الناتج عن التعتيم المخطط له بسبب نقص الطاقة الكهربائية. يتم عرض الوضع الحالي والعمل المستقبلي لنظام شبكة صيانة المصاعد لدينا.

1. مقدمة

Earthquakes are quite common in Japan, which requires countermeasures based on "Seismic Design and Construction Guidelines for Elevators"^[1] in order to mitigate the damage to elevators during an earthquake. Elevators are equipped with a feature that safely stops the elevator during an earthquake to prevent property damage and to prevent passengers from becoming trapped inside the elevator car. At the same time, recovering elevators that have stopped because of this safety feature in a safe, prompt manner is a critical task of maintenance companies. Therefore, we have reinforced the recovery system with building the maintenance network including a human network by preparing the "Operation Manual for Major Disasters" in 1996.

بلغت شدة زلزال شرق اليابان الكبير في 11 مارس 2011 ، 9.0 على مقياس ريختر ، وهي واحدة من أكبر الزلازل التي شهدها العالم. أثر الزلزال على ما يقرب من 300,000 مصعد توقف^[2]. The maintenance network we established contributed to early recovery of the stopped elevators in areas other than regions where the entire social infrastructures were paralyzed. The maintenance network also functioned well against the numerous aftershocks that continued for a long time after the quake. However, new problems appeared. Lack of power initiated by the Fukushima nuclear power plant crisis was the main problem. Many passengers were trapped in elevators during the planned blackout triggered by insufficient power supply after the quake. Therefore, we developed "Remote-control parking service", and we put the system into service in July 2011.

2. نظرة عامة على الإجراءات المضادة للزلزال للمصاعد في اليابان

زلازل شدتها 5-أقل^[3] قد يتسبب ذلك في توقف عدد كبير من المصاعد بمعدل تكرار يبلغ 8.9 مرات سنويًا في اليابان بين عامي 2001 و 2010^[4]. لهذا السبب ، تمت مراجعة "القانون المعياري للبناء في اليابان" و "إرشادات التصميم الزلزالي والبناء للمصاعد" من قبل الإشراف التحريري لوزارة الأراضي والبنية التحتية والنقل والسياحة في عام 2009^[1]، وأصبح إنشاء "عملية من أجل الزلزال" إلزاميًا.

2.1 "عملية الزلزال"

الشكل 1 هو مخطط انسيابي لمنع الانزلاق أو تلف الممتلكات أثناء الزلزال.

3. تطوير "نظام التشخيص والتعافي التلقائي للزلازل"

كما هو مبين في الشكل 1 ، سيؤدي تنشيط مستشعر المستوى المنخفض إلى إيقاف المصعد في حالة حدوث زلزال ، ولكنه يتطلب أعمال استرداد من قبل المهندسين. لذلك ، تم تطوير نظام الاسترداد مع التشخيص الميكانيكي التلقائي بحيث لا يتطلب أعمال استعادة المهندسين في الموقع. تم تقديم إرشادات التصميم لهذا النظام في "إرشادات التصميم الزلزالي والبناء للمصاعد" لعام 2009 ، والتي أوصت بتثبيت النظام^[1].

3.1 الأقسام التي تم تشخيصها بواسطة "التشخيص التلقائي ونظام استعادة الزلازل"

لقد تم تطوير تقنية التشخيص عن بعد الخاصة بنا لسنوات ويتم تنفيذها في التشخيص الميكانيكي للمكونات التي من المحتمل أن تتضرر من الزلزال كما هو موضح في الشكل 2. بدلاً من استخدام المهندسين ، يتيح التشخيص التلقائي بواسطة محطة المراقبة عن بُعد استعادة المصاعد المتوقفة.

3.2 تدفق عملية "التشخيص التلقائي ونظام استعادة الزلازل"

يوضح الشكل 3 التدفق التشغيلي لـ "التشخيص التلقائي ونظام الاسترداد للزلازل". في حالة المباني المكونة من 10 طوابق بارتفاع 30 مترًا ، سيكمل النظام التشخيص في حوالي 15 دقيقة ويعيد التشغيل الطبيعي.

4. "نظام إدارة استعادة الزلزال"

"نظام إدارة التعافي من الزلزال" هو نظام يتعرف على حالة المصاعد في حالة وقوع زلزال ويدعم خطط الدوريات لاستعادة وإدارة التعافي.

4.1 تطوير "نظام إدارة استعادة الزلازل"

"نظام إدارة الاسترداد للزلازل" هو نظام يجمع المعلومات من محطات المراقبة عن بعد ، وجهات الاتصال من المستخدمين عبر خطوط الهاتف ، واستعادة معلومات حالة الاستعادة عن طريق أداة الصيانة من المهندسين الميدانيين لإدارة الاسترداد. تشارك فرقة العمل هذه المعلومات لتمكين الدعم المناسب وتوزيع المعلومات للعملاء. يوضح الشكل 4 التكوين العام لشبكة الصيانة في حالة حدوث زلزال مع معلومات حول نظام إدارة الاسترداد للزلازل باعتبارها النواة.

4.2 شاشة "نظام إدارة الاسترداد للزلازل"

يعرض النظام حالة وحالة استجابة الركاب المحاصرين في سيارة مع أولوية أعلى للاستجابة في الأعلى ويتيح تأكيد حالة الاستجابة للخصائص التي تتطلب العمل في الموقع في نفس الوقت (انظر الشكل 5).

5. حالة تشغيل النظام أثناء زلزال شرق اليابان الكبير

توقف ما يقرب من 300,000 مصعد و 207 حالة ركاب محاصرين في السيارات خلال زلزال شرق اليابان الكبير^[2].

5.1 حالة تشغيل "نظام التشخيص والاستعادة التلقائي للزلازل"

بلغ إجمالي عدد المصاعد التي تم ترميمها بشكل طبيعي بواسطة "أنظمة التشخيص والتعافي التلقائي للزلازل" خلال هذه الكارثة 1,600 مصعد في مارس وأبريل. وتم استعادة 65٪ من المصاعد المجهزة بالنظام مؤقتًا في منطقة كانتو في أبريل عندما ضربت العديد من توابع الزلزال المتوسطة الحجم. في حالة معينة ، تعافى المصعد مؤقتًا ست مرات خلال شهري مارس وأبريل ، مما ساهم في التخفيف من وقت التعطل لما يقرب من 30 ساعة مقارنة باستعادة المصعد من قبل المهندسين.

5.2 حالة تشغيل "نظام إدارة الاسترداد للزلازل"

المناطق التي ضربها الزلزال بقوة 5-علوية^[3] أو أكبر من مناطق التجميع بسبب تنشيط جميع أجهزة الاستشعار الزلزالية. المناطق التي ضربها الزلزال بقوة 5-أقل^[3] أو أقل سيكون التركيز على جمع الأولويات في "نظام إدارة التعافي من الزلازل". لذلك ، تم استخدام النظام لإدارة حالة الاسترداد فقط في منطقة توهوكو في بداية كارثة الزلزال بينما تم استخدام كل من التعرف على الحالة المتأثرة وإدارة حالة الاسترداد في منطقة كانتو ، حيث كانت شدة الزلزال منخفضة نسبيًا. عمل هذا النظام دون توقف لمدة شهرين تقريبًا استجابةً للعديد من الهزات الارتدادية وساهم في إدارة الاسترداد في الموقع.

6. نهج للمشاكل الجديدة

على الرغم من أننا طلبنا من مالكي المباني ومدير منشأة المبنى التوقف عن استخدام المصاعد أثناء انقطاع التيار الكهربائي المخطط له في مارس كإجراء مضاد لنقص الطاقة بسبب زلزال شرق اليابان الكبير ، فقد حوصر 654 راكبًا في السيارات على الصعيد الوطني^[2]. هذا الرقم هو أكثر من ثلاثة أضعاف ذلك بسبب الزلزال.

في حين أن المصاعد مجهزة بجهاز هبوط تلقائي في حالة انقطاع التيار الكهربائي كميزة لمنع الانزلاق في السيارات أثناء انقطاع التيار الكهربائي ، فإن معدل التطبيق منخفض للمصاعد القديمة. أيضًا ، يكون التشغيل صعبًا في حالات انقطاع التيار الكهربائي اليومي ، مثل انقطاع التيار الكهربائي المخطط بسبب القلق من عدم كفاية سعة البطاريات المشحونة. لذلك ، قمنا بتطوير خدمة وقوف السيارات التي تعمل بالتحكم عن بعد والتي تمنع الانزلاق في المصاعد عن طريق إيقاف المصاعد عبر جهاز التحكم عن بعد قبل بدء التعتيم المخطط له ، وقمنا بتشغيل النظام في يوليو 2011.

6.1 تفاصيل تطوير "خدمة التحكم عن بعد لوقوف السيارات"

تعمل خدمة التحكم عن بعد على إيقاف سيارات المصعد عن طريق إرسال تعليمات التحكم الخاصة بوقوف السيارات إلى محطات المراقبة عن بعد في الموقع في مناطق انقطاع التيار الكهربائي قبل بدء أي تعتيم مخطط له استجابة لإعلان عن انقطاع التيار الكهربائي من شركة الطاقة الكهربائية (انظر الشكل 7).

7. الاستنتاجات

ساهم "التشخيص التلقائي وأنظمة الاسترداد للزلازل" و "نظام إدارة الاسترداد للزلازل" الذي قمنا بتطويره في الترميم المبكر للمصعد بعد وقوع الزلزال. علاوة على ذلك ، تم تطوير "خدمة وقوف السيارات بالتحكم عن بعد" التي تتوافق مع مشكلة جديدة ، مثل انقطاع التيار الكهربائي المخطط له. سمحت لنا هذه القدرة المحسّنة للاستجابة لكوارث المنطقة الواسعة بضمان النقل الرأسي في المباني ، وهو ما يحتاجه المجتمع. يمكن اعتبار ذلك نتيجة للاستجابة المنظمة المستمرة لكارثة الزلزال والتقدم في تكنولوجيا المراقبة عن بعد. في المستقبل ، ندعم التشغيل المستقر للمصاعد ، ونستمر في تعزيز شبكة الصيانة من أجل تحقيق مهمة شركة الصيانة.

8. الملاحق

مقياس الشدة (تم استخدام مقياس شدة الزلازل JMA في هذه الورقة بسبب نقص المعايير الدولية. للحصول على تفاصيل حول المقياس ، يرجى الرجوع إلى الملاحق.)^[3]

المراجع
[1] وزارة الأراضي والبنية التحتية والنقل والسياحة ، الإشراف التحريري ، عام 2009 "إرشادات التصميم الزلزالي والبناء للمصاعد"
[2] جمعية المصاعد اليابانية (JEA) ، مصعد كاي رقم 183
[3] وكالة الأرصاد الجوية اليابانية (JMA) ، مقياس كثافة الزلازل ووصفها
[4] وكالة الأرصاد الجوية اليابانية (JMA) ، بحث في قاعدة بيانات كثافة الزلازل JMA