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电梯阻车系统的工作原理及安装使用存在的问题
目前电动自行车、电动摩托车(以下简称电动车)是居民日常出行的重要交通工具之一,但由电动车引起的火灾事故频发,于是2019年多个部委联合下发通知,要求整治电动车“进楼入户”“人车同屋”等问题,避免火灾事故的发生[1]。而应急管理部消防救援局发布的数据显示,2021年全国共接报电动车及其电池故障引发的火灾近1.8万起,导致57人丧生,电动车存在的安全隐患问题依然存在。

由电动车引起的火灾呈现燃烧迅速、猛烈,温度高,热辐射强、释放大量有毒有害气体等特点[2],而电动车若在电梯轿厢这种狭小的空间内发生火灾,将造成更大的伤害。2021年5月,成都发生一起电梯轿厢内电动车爆燃事故,导致5人受伤,其中一名女婴伤势极其严重[3]
电梯阻车系统能够阻止电动车进入电梯,解决了大部分电动车“进楼入户”“人车同屋”等问题,因此电梯阻车系统的市场需求不断提升。研发的电梯阻车系统种类和功能也越来越多,除了在电梯口安装的机械式阻车装置(阻拦柱或墩桩等)以外,还有不同外观、不同检测和控制方式的各类智能化电梯阻车系统。在本文中,笔者介绍常见的电梯阻车系统的工作原理,指出安装电梯阻车系统存在的问题,并针对存在的问题提出建议。
1 常见的电梯阻车系统的工作原理
电梯阻车系统用于阻止电动车进入电梯轿厢。当电梯阻车系统检测到电动车进入轿厢时,会采取语音提示、禁止电梯关门等方式拒载电动车。电梯阻车系统一般由电动车识别系统和控制器两部分组成。
1.1 电动车识别系统
电动车识别系统有轿厢地感应线圈识别系统、轿厢内图像识别系统、轿厢采集板识别系统等类型。
1)轿厢地感应线圈识别系统。该系统在电梯轿厢入口下方设置地感应线圈,通过探测电动车车身材质中的金属来激活感应线圈。当地感应线圈识别系统识别出电动车进入轿厢内时,向控制器发送检测信号,控制器接收到信号后发送提醒乘客不允许将电动车放入轿厢内的语音,且由执行元件阻止电梯门关闭[4]
轿厢地感应线圈识别系统的优点是结构简单,成本较低,安装方便。但是该系统对于环境的要求比较严苛,存在较难准确地区分电动车上的金属和其他金属的问题,误报率较高,易造成电梯停运,给乘客造成不便。
2)轿厢内图像识别系统。该系统由数据采集及预处理、特征提取、模型训练、图像分类及识别等部分组成。部署在轿厢内的摄像头采集预设范围内的图像信息,用内置程序对视频流截取帧,用图像识别技术对采集到的图像数据进行预处理,再对图像进行特征提取。根据该系统内已有模型进行判断,若判断轿厢内有电动车,则发送语音报警并阻止电梯关门;待该系统判断采集范围内无电动车时,电梯可以正常运行[5]
轿厢内图像识别系统受图像识别算法的影响较大,识别精度较地感应线圈有较大提高,且安装和维护工作也较为简单,算法的升级和功能的拓展较为容易,但摄像头易被遮挡而造成阻车功能失效。
3)轿厢采集板识别系统。该系统相比于轿厢地感应线圈识别系统多了压重检测模块。在电梯入口处设置有采集板,采集板内含金属检测模块、压重检测模块、语音报警模块等。当电动车进入轿厢内时,电动车的金属材质会被采集板中的金属检测模块感应,采集板会结合压重检测模块提供的称重数据和金属检测模块的反馈信号综合判断是否有电动车进入轿厢,判断是否需要进行语音报警并阻止电梯门的关闭[6]
采集板能够模拟出电动车金属部分的轮廓和移动轨迹,结合压重检测模块采集的数据,可高精度地判断电动车是否进入轿厢,较好地实现了电动车阻车功能。但该系统加装工艺较为复杂,系统价格也较高,并且由于电梯频繁运送货物、家具等大型物品,采集板容易被损坏,需要厂家专业人员进行维护调试,后期维护成本较高。
上述常见的3种电动车识别系统的优缺点对比如表1所示。综合成本和效果等因素,目前轿厢内图像识别系统应用最广泛。

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1.2 控制器
控制器是电梯阻车系统的核心部分,通常包括微处理器或者单片机,负责接收传感器的信号,识别电动车,控制电梯门的开闭状态。电梯阻车系统的控制器一般接入电梯的开门按钮处或光幕信号开关处。
1)接入开门按钮处。将电梯阻车系统的控制器的信号输出端并联接入电梯开门按钮电路,当系统识别到轿厢内出现电动车时,会持续输出信号来模拟电梯开门按钮被按住,从而阻止电梯门关闭。
2)接入光幕信号开关处。与接入开门按钮处的方式类似,但是电梯阻车系统控制器的信号输出端接入的是光幕的反馈信号电路,当系统识别到轿厢内出现电动车时,会持续输出信号模拟光幕被挡住,从而阻止电梯门关闭。
2 安装电梯阻车系统存在的问题
2.1 施工类别不明确
目前无论采用何种电梯阻车系统,都要将该系统与电梯相关部件进行连接,以将信号传输至电梯部件上(如召唤按钮、开门按钮、光幕),这就涉及施工分类的问题。《电梯施工类别划分表》(国市监特设函〔2019〕64号)中并未对电梯阻车系统作出明确要求。国家市场监督管理总局特种设备安全监察局在回复网民咨询时明确表示:“根据《电梯施工类别划分表》,如涉及改变电梯原控制线路的,属于重大修理,需按要求办理告知并进行监督检验。”
如何判定是否“改变电梯原控制线路”?部分特种设备检验机构参考了《电梯施工类别划分表》中关于“加装电梯IC卡系统等身份认证方式”的相关要求。认为加装或升级电梯阻车系统的施工类别属于“修理”。首先,加装或升级电梯阻车系统的施工单位需具有电梯安装修理资质;其次,依据《特种设备安全法》第二十二条,施工单位还需得到电梯制造单位的委托授权,若属于重大修理,还需进行重大修理的监督检验。但是安装电梯阻车系统是否可以依据“加装电梯IC卡系统等身份认证方式”的相关要求进行判定,目前尚未有定论。
2.2 责任划分不清晰
安装电梯阻车系统时存在的责任划分不清晰可能导致若干后续问题的出现。
1)安装使用责任不清晰。①加装或升级电梯阻车系统后,没有明确应由哪个单位(如使用单位、施工单位、维保单位、制造单位等)对电梯和电梯阻车系统的整体安全性能负责,当发生故障甚至事故时,除了电梯自身故障外,还需要考虑电梯阻车系统引发电梯故障的可能性,这导致责任划分存在困难。②不清晰的责任划分可能导致维保工作的忽视,每个相关单位都可能期望其他单位来承担相关的职责。③从法律角度看,责任划分模糊可能导致发生故障甚至事故后诉讼过程复杂化,增加所有相关单位的法律风险。因此,为了确保电梯运行的安全性和可靠性,应明确安装和使用电梯阻车系统后各相关单位的责任与义务。
2)监管责任不明确。当前部分地区出台了安装和使用电梯阻车系统的专项管理办法,例如苏州市委、市政府于2018年5月5日部署启动“331”专项行动,发布了《关于进一步规范电梯加装消防安全智能识别系统试点的通知》。但该通知中未明确电梯阻车系统归属的监管部门,导致一旦发生事故后,监管责任划分也可能出现困难。
2.3 产品标准不统一
当前缺少针对电梯阻车系统的技术标准。虽然有机构针对该类产品进行了委托检验,但是委托检验的依据主要还是以委托方要求为主,同时选取GB/T 39679—2020《电梯IC卡装置》作为检测的参照标准。如江苏省特种设备安全监督检验研究院苏州分院发布的《电梯用消防安全智能识别系统安全评价指南》里虽然明确了电梯IC卡的检测标准,但却未提及电梯阻车系统的技术标准。虽然电梯阻车系统与电梯IC卡装置有相似之处,如接入控制系统的方式;但也有许多不同,如识别精度、反馈信号处理等。所以针对电梯阻车系统的整机检测,目前还没有适配的技术标准,缺少有针对性的技术指标,直接导致检测结果的可参考性存在不足。
3 针对电梯阻车系统存在的问题的建议
针对电梯阻车系统存在的问题,笔者提出如下建议。
1)建议国家市场监督管理总局明确加装或升级电梯阻车系统的施工类别,进一步落实《特种设备安全法》中电梯制造单位对电梯安全性能负责的要求。
2)建议相关部门制定相应管理规定,明确电梯阻车系统归属的政府监管部门,明晰电梯阻车系统的制造单位、电梯使用单位等各相关单位的职责划分,避免发生故障或事故后原因不明、责任不清的情况出现。
3)建议特种设备检验机构等相关部门制定关于电梯阻车系统的产品、施工以及检测方面的国家标准或行业标准,对电梯阻车系统的功能性、安全性、可靠性等方面做出明确要求,避免影响电梯的运行安全。
4 结语
当前电梯阻车系统市场需求已初具规模,电梯阻车系统各模块也在逐步成型。从运行反馈上来看,大部分安装该系统的电梯都较好地达到了预期效果,能够有效地阻止电动车进入电梯,解决了部分电动车“进楼入户”“人车同屋”等问题。笔者相信,随着国家对相关单位职责进行明确划分,对施工类别进行明确要求,相关部门对电梯阻车系统标准进一步完善,以及技术上的进一步创新,该系统未来将会发挥更大的作用。



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