具有更高安全性和预测性维护的门驱动器

本产品聚焦介绍了具有无线连接和远程监控功能的门驱动器。

作者：Emre Köroğlu 和 Mehmet Emin Ercan
本文首次发表于 2019 年在拉斯维加斯举行的国际电梯和自动扶梯研讨会。 有关 7 年 8 月 2020 日至 XNUMX 日在阿姆斯特丹举办的活动的更多信息和参加活动，请访问 www.elevatorsymposium.org.

根据电梯事故统计，电梯井道对于安装和维护人员来说是一个相当危险的工作区域。 尽管有严格的安全规定，但工伤事故风险仍然很高，因为工人一直在危险中工作。 为了降低竖井中的事故风险，需要最大限度地减少增加维护工人在竖井中工作时间的因素或原因。 在安装或维护过程中调整和检查门驱动参数是工人必须在轿厢顶部、井道内部工作的原因之一。

从这个角度来看，为工人提供远程访问门驱动器将使他们在工作期间保持在竖井外的安全区域。 另一方面，电梯部件未被注意的潜在故障是导致事故的另一个风险因素。 因此，故障预测是最重要的维护问题之一。 在发生故障或事故之前，应详细检查电梯的每个关键部件是否存在潜在故障。

远程电梯监控系统已开始应用于当今的电梯进行预测性维护。 在这些系统中，电梯部件的可追溯性特征可以被视为帮助技术人员对潜在故障做出​​正确预测的关键。 为了对驱动器、电机、滚轮、导靴等门部件进行监控检查，可以获取并记录门的运行数据，这些数据将提供有关这些部件状态的概念。 本文的目的是介绍配备无线连接、数据记录和与远程电梯监控系统集成等特性的门驱动器如何确保这些功能。

介绍

如今，计算机、互联网、智能手机和人工智能等技术的进步，使所有电子系统以令人眼花缭乱的速度变化和更新。 这种技术的快速变化使得电梯的进一步发展成为必要。 与过去相比，电梯系统中引入了许多创新，以提高操作员和乘客的安全。 高层建筑和全球电梯数量的增加增加了风险因素。 为此，制定了国际公认的规范和标准，并采取了严格的措施。

看看美国劳工部 (DoL) 的数据，这些措施多年来显着减少了报告的事故数量。^[1] 然而，在 2018 年第四季度，建筑研究与培训中心发布了一份令人不安的报告，该报告根据 DoL 发布的数据编制而成。 这份涵盖 2003 年至 2016 年的报告指出，电梯相关事故的死亡人数逐年呈上升趋势。^[2] 另一项关于电梯安全的研究是2018年在国内进行的，其中子涵明等人发现，60%以上的电梯事故是由规范的维护和使用造成的，维护是电梯存在隐患的重要因素。^[3] 电梯和自动扶梯行业协会提供与电梯事故相关的各种问题的数据，该协会于 2016 年在英国进行了一项详细的统计研究。图 1 显示了电梯事故发生的百分比。^[4]

考虑到这些数据，我们可以得出以下结论：

• 虽然在电梯运行过程中为防止事故发生而采取的安全预防措施有助于减少事故，但在发生的事故中死亡的风险却增加了。
• 为了估计日常维护和使用过程中的隐患，除了现有方法之外，还需要新方法。
• 大多数事故发生在需要与电梯部件进行物理接触的工作环境中，例如轿厢顶部、井道、井道坑和机房。

Merih Asansör A.Ş。 土耳其安卡拉公司开发了一种新型轿厢门驱动器，可以远程控制和监控轿厢门，这是电梯的关键安全组件。 该产品记录了门的过去操作数据并有助于估计隐藏的风险，旨在有助于提高操作员和乘客的安全。

系统组件

门控单元的总体设计和接线图如图2所示。如果操作者想手动使用该装置，则有一个集成的2.4英寸。 薄膜晶体管液晶显示器，可以通过连接到处理器的六个导航按钮进行控制。 系统输入由四个隔离的电源输入组成。 两个是 10-28 VDC； 另外两个是 24 VDC-220 VAC。 设备的继电器触点输出没有电压差（干触点）。

该系统选择了来自 STM72 系列 [256] 的具有 32 MHz 速度和 5 KB 程序存储器的微控制器。 多个传感器连接到微处理器以测量数据，例如电压、电流和温度。 系统有一个WiFi模块，使用通用异步接收器/发射器连接协议进行无线连接。 可以使用 USB 2.0 连接更新设备。 卡上有一个蜂鸣器用于提醒。 电可擦除可编程只读存储器存储从传感器收集的数据。

系统总览

系统能力

门驱动器旨在提高电梯的安全性和维护要求，允许操作员在维护期间存在事故风险的区域远程访问系统。 通过这种方式，车门驱动器可以在安全距离内设置车门变量（压力、速度、车门方向等）。 远程访问门驱动器将消除维护工人在汽车顶部或竖井中访问门驱动器的需要。

由于门驱动器可以存储数据记录，操作员可以检查记录并执行故障预测和预测性维护。 通过舱门记录的操作信息，维修人员可以预测故障和潜在事故的风险。 此外，借助显示的实时数据，维护人员将能够即时监控门操作过程中发生的故障。

通过将系统集成到目前应用于电梯的远程监控系统中，门司机可以分享门的许多细节。 因此，驱动系统将增加中央系统的监控能力。 由于门驱动器的可扩展结构，还可以添加所需的功能。

操作系统

门机整体外观如图3所示，首次应用时，必须从设备菜单手动开启无线连接广播。 连接到接口并在 10 分钟不活动后，设备会关闭无线连接并恢复正常操作。

操作员可以通过个人电脑、平板电脑或智能手机连接到驱动程序。 电话或笔记本电脑必须保持一定距离，以便人们能够看到门控制器正在广播的网络（平均 5 m）。 连接到网络后，需要访问界面屏幕（应用程序编程接口[API]）来管理门司机。 通过输入专为门司机定义的互联网协议 (IP) 来访问要应用的网络浏览器的地址栏。 通常是192.168.xx）每个设备的IP号是否相同都没有关系，但建议安装在同一建筑物内的电梯IP号不同。 在此屏幕上，维护人员可以通过输入用户名和密码访问主菜单。 应用程序界面的屏幕截图如图 4 所示。该设备一次只能通过无线连接连接到一个 IP 地址。 这样，两个操作员就不能同时连接和使用设备。

图 5 显示了设备 API 菜单的框图。 门的运动可以通过设备中的设置来控制。 通过调整此界面中的变量，可以实现门的最佳舒适度值。 该设备支持六种语言，并在开门屏幕上实时显示电压、扭矩、温度、速度和门方向等信息。 需要定义的变量取决于安装设备的门的属性，并在设置菜单中排列。

创新

近年来出现的物联网（IoT）概念是一项创新，其中也看到了电梯行业的应用。 作为一个概念，物联网基于对象之间使用各种通信协议共享信息并形成智能网络系统的逻辑。 [6] 电梯行业一直在开发通过无线局域网 (LAN) 跟踪在集中系统中注册的电梯的应用程序。 在这些系统中，可以观察和记录各种数据，例如楼层平层精度、楼层和轿厢呼叫历史、等待时间和电梯警报记录。 在可以远程访问的系统中，监控中心可以在停车或停电时联系被困在驾驶室中的乘客并提供状态信息。 他们还检测故障并在发生故障投诉之前通知维护和维修人员。^[7-9]

我公司开发的门驱动器显示电梯系统中层门的错误编号和用电量。 该设备将门的状态通知维护人员（例如，当轴承或皮带受力时，或者当门驱动器消耗的电量增加时）。 在这方面，门控制器作为一种经济的预测性维护产品脱颖而出。

该设备允许维护人员从安全点执行他们的职责，防止维护人员在存在撞击、挤压或坠落风险的区域花费时间。 这项创新对于降低电梯的安全风险非常重要，并为进一步的解决方案思路铺平了道路。

当检查存储在设备中的数据时，人员可以在不等待用户通知的情况下干预预期发生的潜在故障。 这样可以确保电梯不间断地继续服务。

结果和结论

Merih Asansör 使用已知且易于应用的技术（例如无线连接、远程访问和数据存储）开发了一种舱门驱动器。 舱门驱动器增加了无障碍选项，并提供了安全距离的无线控制功能。 维护人员无需进入危险工作区域，即可通过无线连接控制系统变量，调整装置，使门操作舒适安全。

门控制器具有内部存储器，可以存储门操作过程中发生的停电次数和故障次数等信息。 在存储器中存储门数据允许操作员在执行定期维护时观察和纠正电梯中过去的故障和错误，并采取预防措施防止未来的错误，即使不存在现有故障。

电梯中的轿厢门和层门是移动的系统部件，用于防止乘客在使用过程中接触电梯井道，并控制他们的出入。 客舱门和层门的正确操作和监控可确保乘客安全运输。 门控制器集成到现有的远程监控系统后，将成为一个关键组件，它将提供有关电梯门是否正常运行的详细数据流。

案例

[1] OSHA (www.osha.gov/pls/imis/accidentsearch.html?p_message=
您的%20search%20returned%200%20results.&acc_description=&
acc_abstract=&acc_keyword=”电梯”&sic=&naics=&officetype=&
办公室=&startmonth=&startday=&startyear=&endmonth=&
endday=&endyear=&inspnr=)。
[2] www.cpwr.com/sites/default/files/publications/Quarter4-QDR-2018。
PDF格式
[3] 明子涵. 《基于互联网的电梯安全监控系统》
的事情，” iJOE - Vol。 14, No. 8 (2018).
[4] 电梯和自动扶梯行业协会。 “事故统计”（2016 年）。
[5] 研究之门。 “物联网-IOT：定义、特征、
架构、使能技术、应用与未来
挑战”（2016 年）。
[6] 布朗，杰弗里。 “发现 STM32 微控制器”，5 月 XNUMX 日，
2016.
[7] 通力。 (kone.no/Images/7199-kone-elink-anleggsdata-
oversikt-heiser-rullettrapper_tcm29-18662.pdf）。
[8] 奥的斯.(files.otis.com/otis/en/sg/contentimages/REM%205.0%20safety.
pdf)。
[9] 蒂森克虏伯。 (max.thyssenkrupp-elevator.com/assets/pdf/TK-Elevator-
MAX-手册_EN.pdf).www.merihasansor.com