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[摘 要]本文首先分析了电梯应急装置在使用中存在的问题，然后阐述了电梯应急装置的技术要点，最后详细的探讨了电梯应急装置优化设计的方案。新的电梯应急装置结构简单，工作稳定可靠，造价较原装置有了大幅度降低，更易被用户接受。本文在此谈了谈自己的观点和一些看法，可与同行共同探讨。
[关键词]电梯；应急装置；优化设计
中图分类号：TU857 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）06-0112-01
一、前言
近年来，直升式电梯的应急装置作为一种相对独立的机电产品有了充分的发展，例如：“电梯应急装置”、“电梯停电自动平层控制屏”、“电梯停电自动救助装置”等，这些产品的种类繁多，名称各异，其生产厂家和品牌也是不尽相同，但是其基本原理是一致的，其装置原件也基本相同，一般由主控板、充电板、逆变板、接口板、电池组及相序检测等几部分构成。但是这种电梯应急装置在使用中存在着很多方面的问题，针对这样的情况就需要进行方案的优化设计，从而才能保证电梯应急装置被人们接受。
二、电梯应急装置在使用中存在的问题
电梯应急装置在使用中存在的问题如下：
1、电梯应急装置的各类输入、输出共有 42 条导线或串或并地直接接至电梯控制柜中各个部位，以直接控制电梯的应急运行。这在很大程度上影响了电梯作为一个独立个体的整体性， 给故障维修及日常的维护保养工作带来了很大的困难。
2、 电梯应急装置设置于电梯的前端， 其产品性能及工作的可靠程度直接影响到电梯的运行。使用电梯应急装置曾发生过在供电正常时， 电梯应急装置突然切断市电， 投入应急运行的情况。经检查发现， 电梯应急装置的输入电压设定为 AC 380（ 1- 5% ） ～ 380（ 1+10% ） V ， 其下限高于电梯对输入电压的要求。同时， 电梯应急装置中用以检测市电停电、缺相或相序错误的 XJ5A 相序继电器质量不过关。XJ5A 相序继电器的输出直接决定电梯应急装置是否投入运行。而此时， 电网电压的波动在正常范围之内， 电梯本身配置的相序继电器并未动作。经过更换相序继电器和重新调整参数， 电梯应急装置恢复正常。
3、电梯应急装置的产品说明书中要求， 至少每个月进行 1 次人为的停电试验。经过试验发现， 对于以 1. 50 m/ s 的速度行驶的电梯实施突然断电， 无论在机械上还是在电气上都会给电梯带来很大的冲击， 由于电梯应急装置不能脱离电梯而独立试验， 因此试验直接影响电梯的使用寿命。
4、关于电梯应急装置的购置及故障维修所发生的费用也在一定程度上影响了用户配置该装置的积极性。
三、电梯应急装置设计要点分析
1、逆变器主回路设计
在逆变器主回路中，CI为直流母线平波电容，为了抑制蓄电池端电压接通时，Cl的瞬间大电流充电，设置Rl作为Cl预充电电阻；由功率开关管Ql—Q4构成全桥逆变电路，每个开关管搭配一组RC缓冲电路；T1为工频变压器，把逆变桥输出SPWM波升压后输出，并起到隔离的作用；Ll和C6构成输出LC滤波电路"KMI继电器为逆变桥直流母线开关，KMZ继电器用作逆变时短路预充电电阻RI，KM3继电器为逆变输出开关，KM4为输出接触器，Vl，Al分别为直流母线电压、电流检测，VZ，AZ分别为逆变输出电压、电流检测。
2、人机接口模块软件设计
作为人机接口模块，用于实时反映系统当前状态，以及各项参数的查询、设置等等，人机接口模块程序主要包括三大子程序：键盘扫描子程序、液晶显示子程序和串口通信子程序、键盘扫描子程序，采用定时器Timerl周期中断的方式，定时扫描键盘的输入状态，定时周期设置为10ms。这种方式具有软件去除键盘抖动干扰功能，省去循环等待去抖的不便，液晶显示子程序，采用定时刷新的方式，根据键盘扫描的结果以及串口传输上来的有效信息，利用查表的方式，决定当前应该刷新的页面和参数。并且显示采用菜单的方式，使用方便，层次结构简单明了"串口通信子程序，用于人机接口模块的单片机与主控制器LM3S615之间的通信，数据传输采用报文的方式；LM3S6巧把当前的系统状态和各个参数定时传给单片机，根据人机接口模块当前菜单号来决定上传何种数据的"单片机接收。
四、电梯应急装置优化设计的方案
基于电梯应急装置在使用中存在的以上几个方面的不足， 在认真分析了电梯的工作原理和产品性能后， 在不降低电梯的安全性和可靠性的前提下， 对电梯应急装置进行技术改造。以上方案的实现主要基于以下 4 点：
（1）电梯具有“故障停止自救”功能，充分运用电梯本身的这一标准功能， 使电梯能够在市电停电情况下处于应急运行状态的控制变得更加简单、经济；
（2）因电梯设计强制执行的国家标准 GB7588， 其电气控制系统的安全性和可靠性高于电梯应急装置，充分利用电梯本身设计的安全回路和市电检测电路， 使应急运行的安全性能和可靠程度更高；
（3）电梯应急装置的设置以解困救人为最终目的， 设计为通过检测轿厢载重来决定是否实施救援， 可以避免对空梯被召实施救助的无意义行为；
（4）将应急解困用的原电梯应急装置改为以电池组为主的整个装置， 其体积和重量将大为减小。
优化设计后的电梯应急装置对于所有具有故障停止自救标准功能的电梯， 以及所有重新加电复位后， 首先低速就近平层， 确定轿厢位置的电梯均可以直接配置。其次， 该装置与电梯的联系只在于电梯市电供应开关前端加装的一个交流接触器， 以及从电梯控制柜中引出的一路电梯轿厢称重装置的输出信号， 因而对电梯的整体性影响很小， 安装简单且易于日常维护。
五、结束语
综上所述，近年来， 很多楼层都安装了电梯应急装置，主要是因为大楼停电会导致运行中的电梯轿箱不在门区或在门区但门处于关闭状态，并且电梯自身也会出现软故障非电梯安全回路或门锁回路故障，这样乘客就会被困在轿厢内的，甚至会危及其生命安全。然而电梯应急救援装置就是为解决此问题这一问题，它能在上述情况发生时自动投人应急救援， 驱动电梯 以低速运行到达相应层站门区后开门放人，但是在实际使用的过程中还有很多问题存在，这样就需要对设计方案进行优化，从而保证电梯应急装置正常的运行。
参考文献
[1]曾明荣，魏利军，高建明等.化学工业园区事故应急救援体系构建[J].中国安全生产科学技术，2010，4（5）.
[2]王宇航，樊晶光，缴瑰等. 建立我国安全生产应急救援标准体系的初步构想[J].中国安全生产科学技术，2011，2（3）.
[3]高昱.电梯检验过程中存在的危险源与预防措施[J].科技与创新， 2014（12）.
[关键词]电梯；应急装置；优化设计
中图分类号：TU857 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）06-0112-01
一、前言
近年来，直升式电梯的应急装置作为一种相对独立的机电产品有了充分的发展，例如：“电梯应急装置”、“电梯停电自动平层控制屏”、“电梯停电自动救助装置”等，这些产品的种类繁多，名称各异，其生产厂家和品牌也是不尽相同，但是其基本原理是一致的，其装置原件也基本相同，一般由主控板、充电板、逆变板、接口板、电池组及相序检测等几部分构成。但是这种电梯应急装置在使用中存在着很多方面的问题，针对这样的情况就需要进行方案的优化设计，从而才能保证电梯应急装置被人们接受。
二、电梯应急装置在使用中存在的问题
电梯应急装置在使用中存在的问题如下：
1、电梯应急装置的各类输入、输出共有 42 条导线或串或并地直接接至电梯控制柜中各个部位，以直接控制电梯的应急运行。这在很大程度上影响了电梯作为一个独立个体的整体性， 给故障维修及日常的维护保养工作带来了很大的困难。
2、 电梯应急装置设置于电梯的前端， 其产品性能及工作的可靠程度直接影响到电梯的运行。使用电梯应急装置曾发生过在供电正常时， 电梯应急装置突然切断市电， 投入应急运行的情况。经检查发现， 电梯应急装置的输入电压设定为 AC 380（ 1- 5% ） ～ 380（ 1+10% ） V ， 其下限高于电梯对输入电压的要求。同时， 电梯应急装置中用以检测市电停电、缺相或相序错误的 XJ5A 相序继电器质量不过关。XJ5A 相序继电器的输出直接决定电梯应急装置是否投入运行。而此时， 电网电压的波动在正常范围之内， 电梯本身配置的相序继电器并未动作。经过更换相序继电器和重新调整参数， 电梯应急装置恢复正常。
3、电梯应急装置的产品说明书中要求， 至少每个月进行 1 次人为的停电试验。经过试验发现， 对于以 1. 50 m/ s 的速度行驶的电梯实施突然断电， 无论在机械上还是在电气上都会给电梯带来很大的冲击， 由于电梯应急装置不能脱离电梯而独立试验， 因此试验直接影响电梯的使用寿命。
4、关于电梯应急装置的购置及故障维修所发生的费用也在一定程度上影响了用户配置该装置的积极性。
三、电梯应急装置设计要点分析
1、逆变器主回路设计
在逆变器主回路中，CI为直流母线平波电容，为了抑制蓄电池端电压接通时，Cl的瞬间大电流充电，设置Rl作为Cl预充电电阻；由功率开关管Ql—Q4构成全桥逆变电路，每个开关管搭配一组RC缓冲电路；T1为工频变压器，把逆变桥输出SPWM波升压后输出，并起到隔离的作用；Ll和C6构成输出LC滤波电路"KMI继电器为逆变桥直流母线开关，KMZ继电器用作逆变时短路预充电电阻RI，KM3继电器为逆变输出开关，KM4为输出接触器，Vl，Al分别为直流母线电压、电流检测，VZ，AZ分别为逆变输出电压、电流检测。
2、人机接口模块软件设计
作为人机接口模块，用于实时反映系统当前状态，以及各项参数的查询、设置等等，人机接口模块程序主要包括三大子程序：键盘扫描子程序、液晶显示子程序和串口通信子程序、键盘扫描子程序，采用定时器Timerl周期中断的方式，定时扫描键盘的输入状态，定时周期设置为10ms。这种方式具有软件去除键盘抖动干扰功能，省去循环等待去抖的不便，液晶显示子程序，采用定时刷新的方式，根据键盘扫描的结果以及串口传输上来的有效信息，利用查表的方式，决定当前应该刷新的页面和参数。并且显示采用菜单的方式，使用方便，层次结构简单明了"串口通信子程序，用于人机接口模块的单片机与主控制器LM3S615之间的通信，数据传输采用报文的方式；LM3S6巧把当前的系统状态和各个参数定时传给单片机，根据人机接口模块当前菜单号来决定上传何种数据的"单片机接收。
四、电梯应急装置优化设计的方案
基于电梯应急装置在使用中存在的以上几个方面的不足， 在认真分析了电梯的工作原理和产品性能后， 在不降低电梯的安全性和可靠性的前提下， 对电梯应急装置进行技术改造。以上方案的实现主要基于以下 4 点：
（1）电梯具有“故障停止自救”功能，充分运用电梯本身的这一标准功能， 使电梯能够在市电停电情况下处于应急运行状态的控制变得更加简单、经济；
（2）因电梯设计强制执行的国家标准 GB7588， 其电气控制系统的安全性和可靠性高于电梯应急装置，充分利用电梯本身设计的安全回路和市电检测电路， 使应急运行的安全性能和可靠程度更高；
（3）电梯应急装置的设置以解困救人为最终目的， 设计为通过检测轿厢载重来决定是否实施救援， 可以避免对空梯被召实施救助的无意义行为；
（4）将应急解困用的原电梯应急装置改为以电池组为主的整个装置， 其体积和重量将大为减小。
优化设计后的电梯应急装置对于所有具有故障停止自救标准功能的电梯， 以及所有重新加电复位后， 首先低速就近平层， 确定轿厢位置的电梯均可以直接配置。其次， 该装置与电梯的联系只在于电梯市电供应开关前端加装的一个交流接触器， 以及从电梯控制柜中引出的一路电梯轿厢称重装置的输出信号， 因而对电梯的整体性影响很小， 安装简单且易于日常维护。
五、结束语
综上所述，近年来， 很多楼层都安装了电梯应急装置，主要是因为大楼停电会导致运行中的电梯轿箱不在门区或在门区但门处于关闭状态，并且电梯自身也会出现软故障非电梯安全回路或门锁回路故障，这样乘客就会被困在轿厢内的，甚至会危及其生命安全。然而电梯应急救援装置就是为解决此问题这一问题，它能在上述情况发生时自动投人应急救援， 驱动电梯 以低速运行到达相应层站门区后开门放人，但是在实际使用的过程中还有很多问题存在，这样就需要对设计方案进行优化，从而保证电梯应急装置正常的运行。
参考文献
[1]曾明荣，魏利军，高建明等.化学工业园区事故应急救援体系构建[J].中国安全生产科学技术，2010，4（5）.
[2]王宇航，樊晶光，缴瑰等. 建立我国安全生产应急救援标准体系的初步构想[J].中国安全生产科学技术，2011，2（3）.
[3]高昱.电梯检验过程中存在的危险源与预防措施[J].科技与创新， 2014（12）.