電梯綠色維保方法研究

岳媛媛 李敏

摘要：在全球產業綠色發展戰略下，隨著城市化進程的快速發展，電梯數量的極速增長，電梯的綠色維保逐漸成為企業近年的發展方向，也是可持續發展的戰略方向之一。原來的電梯維保方式從維保數量、質量、效率、能耗等多方面已經很難達到技術要求。為了實現電梯安全綠色運行的要求，該文詳細地介紹了電梯的綠色維保改造方法，主要從綠色維保的必要性，維保方式的創新、維保技術的提高等方面進行了探討，并由此展望了電梯綠色維保發展的前景。

關鍵詞：電梯??維保?綠色節能?智能化

中圖分類號：TU857????????文獻標識碼：A

Research?on?Green?Maintenance?Methods?of?Elevators

YUE?Yuanyuan???LI?Min

（Lanzhou?Resources?&?Environment?Voc-Tech?University，?Lanzhou，?Gansu?Province，?730000?China）

Abstract：Under?the?global?industrial?green?development?strategy，?with?the?rapid?development?of?urbanization?and?the?rapid?growth?of?the?number?of?elevators，?the?green?maintenance?of?elevators?has?gradually?become?the?development?direction?of?enterprises?in?recent?years?and?been?one?of?the?strategic?directions?of?sustainable?development.?The?original?elevator?maintenance?mode?has?been?difficult?to?meet?the?technical?requirements?in?terms?of?the?quantity，?quality，?efficiency?and?energy?consumption?of?the?maintenance.?In?order?to?realize?the?requirements?of?the?safe?and?green?operation?of?elevators，?this?paper?introduces?the?green?maintenance?and?renovation?method?of?elevators?in?detail，?mainly?discusses?the?necessity?of?green?maintenance，?the?innovation?of?maintenance?methods?and?the?improvement?of?maintenance?technology，?and?looks?forward?to?the?development?prospect?of?green?maintenance?of?elevators.

Key?Words：?Elevator;?Maintenance；Green?energy-saving；Intellectualization

1???電梯綠色維保實施的必要性

我國電梯保有量、年產量和年增長量均為世界第一。截至2021年底，全國在用電梯已達800多萬臺，電梯已經成為人們日常生活的重要配套設施之一。電梯行業作為中國制造業的重要組成部分，隨著制造業綠色可持續發展理念的提出，各類智能化、節能化的綠色科技運用于電梯維保，將帶動電梯行業邁向智能化、綠色節能化發展的新征程。隨著企業對維保作業過程的逐漸重視，對電梯產業結構的逐漸調整，電梯行業的重心由生產、銷售、安裝部分，逐步轉向電梯維保這種長周期、高耗能、重服務的持續性產業。通過國家政策引導，再結合物聯網、智能化改造來實現電梯的綠色維保。

隨著經濟的飛速的發展以及高層和超高層建筑的大量崛起，電梯作為載人、載物的重要工具，為人們的工作生活提供了非常便利的條件，無論是辦公樓還是商場住宅，隨處可見電梯的身影。電梯是一種特種設備，它的運行環境具有較高的風險性，每年都會發生多例由于零件損壞、維保不到位、以修代保、脫保的原因導致的困人、沖頂、下墜等事件和重大傷亡事故。在我國，每一名維保人員需要負責至少30部電梯，電梯維保的工作量過大，已經跟不上電梯設備的維保需求。

同時電梯的安全問題和能耗問題也越來越突出，電梯行業和監管部門也迫切需要提出并實施解決措施。為了預防電梯事故，降低事故風險，電梯的維保工作就顯得尤為重要。面對如此龐大的維?；鶖?，維保人員和維保工作量急劇增長，單純依靠線下維保、救援已遠遠不夠。該文提出將電梯的綠色維保研究重點放在電梯的運維智能化、按需維保、維保節能改造這3點上。

2???智能化維保改造

2.1?智能維保技術的需求

智慧電梯作為智慧城市建設的重點布局，對促進社會的和諧發展有著舉足輕重的作用。智能維保作為智慧電梯中的重要一環，能夠在很大程度上推動智慧電梯邁上新臺階。智能電梯維保提供檢測數據，物聯網系統處理數據實現維保的過程全覆蓋，實現電梯數字化和平臺化以及電梯維保的信息化處理。智能化維保手段和信息平臺的加入，確保電梯能夠實施監管、及時維修維保。以綠色科技推動行業發展成為電梯行業新的研究方向。

2.1.1電梯運行參數采集

智能維保首先要確定基礎數據，智慧電梯將智能數據采集器與電梯控制系統連接，將電梯運行狀態中的各種實時信號和視頻信息，例如：運行時長、電梯當前樓層、運行速度、耗電量、開關、轎廂內采集到的視頻畫面等，生成對應電梯的運行記錄，將數據計算、分析、存儲，并上傳至平臺，實現對電梯24?h監控。當被監測電梯數據異?；蛘甙l生故障時，系統自動將信息推送給相關工作人員，物業、生產企業維保人員及時到達現場進行維護，大大提高了救援效率，保障了乘客的安全。維護后的所有維保數據，也會以單臺位數據上傳，方便企業及監管部門查看，并對企業進行電梯性能的改進提供數據支持。

2.1.2“電梯物聯網”大數據中心為按需維保提供持續數據支持

在萬物智連發展的今天，利用各種傳感器來采集電梯的整個使用狀態，實時掌握電梯的動態，構建電梯數據庫并實現共享，電梯的運行和維護數據由數據中心進行處理，通過得到的電梯數據信息評估電梯的狀態及預計測維修時間，能夠實現電梯的精確維保，從而在一定程度上減小了維保人員的工作量，降低了維保成本，并且操作直觀簡便，提高了監控效率。通過研究發現，基于傳感器和大數據環境，應用物聯網技術實現的智能維保技術，能夠將數據反饋與平臺構建有機結合，不僅提高了數據信息的傳輸及反饋能力，還提高了遠程監控系統對電梯運行安全的有效監控。

目前，大部分城市采用定期維保方式，定期維保是經驗總結型的維保方式，電梯的利用率不同，出現故障的概率是不同的，如果使用統一的標準實施維保方案，會增大電梯風險，增加維保成本。利用“電梯物聯網”大數據中心，針對于各個維保單位在所管轄范圍采集到的電梯故障記錄信息和維護保養狀態，分析電梯的運行性能和安全性能，對電梯的安全參數和故障率進行評估，預測電梯故障，從而實現電梯按需維保，按需維保能夠使整個維保工作精確且高效，使電梯運行更加安全[1]。

2.1.3智慧化的電梯運維

在電梯的運維過程中，如何保障系統的安全運行，是提高系統運行效率的關鍵。使用了物聯網技術的智慧電梯能夠幫助運維部門獲得電梯運行的完整數據，隨時監控電梯的運行狀態，根據數據實現預先排除電梯故障，提升電梯運行的安全性。除此之外，還能夠對通過對單位時間內人流量進行計算，判斷哪些時間節點及樓層人流量大，從而選擇提前主動?？吭趯獦菍?，或在電梯使用高峰期間合理分配電梯運行時間和?？空军c，以減少乘客等候時間，實現預測性運維。

電梯在運行過程中啟動、剎車、加速等都會產生大量的電能消耗，通過智慧化的電梯運維能夠實現對多臺電梯的集中控制，展開智能的控制預分配，減少電梯?？?、開啟的次數，提高電梯運行效率，有規律、有目標地進行高效運行，從而實現節能降耗的效果。通過智能控制算法，對樓內電梯運行及使用情況進行判斷，通過科學的計算輸出控制信號，從而調整電梯的運行狀態。例如：商場里同時幾部電梯運行，當用戶按下按鍵后由后臺分析確定最優方案決定了哪部電梯?？?。目前來看，電梯群控智能算法有模糊控制算法、網絡神經算法、專家系統算法等多種方法，智能控制算法可以結合不同方法的優勢達到多樣化的控制效果。

2.1.4?為維保單位和使用單位提供信息化管理服務。

智能維保系統能夠為維保單位和使用單位提供“故障上報、合同上報”以及“維保人員監控、維保計劃任務安排、庫存管理、客戶關系管理、電梯故障管理”等信息化功能。實現維保工作的公開化、信息化、無紙化。

2.1.5?無接觸乘梯

在國內疫情常態化疫情防控的管理下，為了實現安全方便快捷的乘梯效果，乘客乘梯時，可通過手機藍牙、小程序、智能機器人指揮電梯?？?，減少使用觸碰按鈕，實現“零接觸”式乘梯。在深夜無人時段，自動運行消毒程序，實現自主消毒。

2.2智能維保技術系統框架

智能化維保具體的實施可通過對電梯的日常運行的監控管理及維保監控平臺使整個維保流程清晰明確，電梯數據和維保記錄透明且有據可查，為維保企業質量評價提供基礎數據，電梯用戶查詢電梯的運行及維保情況方便快捷；同時根據監測電梯運行數據，利用神經網絡與決策樹算法進行故障預測，能夠實現實時準確預測電梯故障狀態，自動通知維保企業進行救援，并實時監控整個救援過程，從而實現電梯的綠色維保的需求—按需維保。因此，智能化維保系統可劃分為數據采集模塊、維保人員應用模塊和監控管理平臺這3個模塊[2]。

2.2.1數據采集模塊

數據采集模塊通過多種類型傳感器的組合使用，自動循環采集數據，實現電梯運行參數的采集、視頻信息采集、運行設備監測和報警提示信息的采集。將采集到的數據通過網絡傳送提供給監控管理平臺分析。具體如圖1所示。

實現電梯數據信息采集需要安裝以下傳感器：上平層感應器、下平層感應器、基站感應器、門開關感應器、上極限感應器、下極限感應器、紅外人體感應器、加速度感應器這些傳感器根據其各自的功能被安裝在電梯轎廂內、頂部以及電梯井道內壁上[3]。

2.2.2維保人員應用模塊

維保人員應用模塊的使用者是電梯維保人員，比較常見的是以Android系統為平臺，維保人員在維?，F場能夠方便的查詢電梯的基本信息、電梯運行數據，電梯歷史事故信息及維保記錄，維保員也能夠在維保結束后將維保記錄上傳。維保人員應用模塊由地圖顯示、運行監控、故障查詢和維保信息四部分構成。

地圖顯示模塊自動定位用戶位置，當用戶在系統中點擊某一電梯圖標時，系統會顯示電梯的基本信息，包括品牌、年齡、地址、梯號、物業公司及其聯系方式、電梯所屬維保公司及其聯系方式等。

電梯運行監控模塊將采集到的數據整理分析，以此得到電梯?？繕菍?，運行方向，載客狀態等。

電梯故障信息查詢模塊記錄了每部電梯的歷史故障信息、故障維修時間、維修后的狀態信息，供給維保人員查看。在維修結束后，維保人員能夠修改、增加維保信息。

2.2.3監控管理平臺

監控管理平臺以數字地圖為基礎，實現片區內電梯的集中管理。以數字地圖為基礎的最大優點是每部電梯的位置在數字地圖中標注，點擊標注即可查看該部電梯的基本信息，比如電梯品牌，年齡、地址、梯號、物業公司及聯系方式、維保公司及聯系方式等信息。同時還可以查看該部電梯的實時運行信息，如運行加速度、速度、門開關狀態、停梯位置等信息，系統可能夠分析采集到的實時信息并進行故障報警。整個遠程監控平臺的設計分為系統管理模塊、實時監控模塊和歷史記錄模塊這幾個部分[4]。

3創新維保模式——按需維保

2020年市場監督總局發布的指導意見，就是做好改進電梯維保模式的工作，實施按需維保的政策導向。通過引導使用單位、維保單位從“重維保過程”向“重維保效果”轉變，從出現故障再維修向預測性維保轉變，從而建立電梯按需維保的長效機制。

目前，大部分城市采用定期維保方式，《特種設備安全監察條例》中明確規定，電梯每15天必須進行一次維保，維保工作必須由取得相應許可資質的維保單位進行。定期維保是經驗總結型的維保方式，電梯的利用率不同，出現故障的幾率是不同的，如果使用統一的標準實施維保方案，會增大電梯意外風險，增加維保成本。由于電梯的維保時間和每個時間點的維保項目都是固定的。隨著電梯部件逐漸集成化、模塊化，電梯安裝水平和零部件材料質量的提高，很多小部件的維保周期過短，維保流程也過于死板。會造成有些維保項目在維保時走過場、浪費時間。而電梯的按需維保，就是結合每臺電梯的實際狀態，如電梯的使用頻率、設備新舊程度、使用環境、運行狀態等因素制定維保計劃，實施有針對性并產生實際效果的維保。其項目改進措施如圖2所示。

3.1維修項目差異化

通過電梯使用頻率和場所作為劃分。對于地鐵、車站、商場等公共場所使用頻率非常高的電梯，根據前期維保數據的判斷，縮短電梯維保時間間隔，并且維保時間段只能安排在晚上客流量減少或停業以后。需要增加保養和更換易損件的次數，同時增加輔助檢測手段的投入，在電梯的安全保護裝置處、鋼絲繩、層門轎門等重點部件和運行頻繁處加入多種傳感器檢測、視頻監測、遠程自動報警裝置等。增加維保遠程化、信息化手段，增加傳感器檢測電梯重點部件、易磨損部件，來彌補人工檢測的不足，做到全天候實時在線監測。

對于住宅電梯，根據住宅的層數、電梯使用的年限、運行頻率、電梯設備現有狀況等基本情況通過維保企業評估后，適當延長電梯項目的維保日期，調整維保項目?？筛鶕飿I要求加入遠程檢測手段和信息化手段。另外，小區要選購質量合格可靠的電梯，通過物業和乘用人員對電梯的乘用效果、維保服務效果進行及時、定期的反饋，比較按需維保服務效果和原有維保效果情況是否改善。保證按需維保達到或超出原來固定時間和項目的全線下維保效果。

將在同類場所運行的電梯的維保效率和維保時間進行分析，比較效率提高的手段和電梯故障率的變化，進行電梯的綜合評定，確定電梯的正常運行周期。綜合分析電梯零部件的保養、維修、更換等情況。再根據運行質量分析，減少電梯的運行故障，提高客戶乘坐舒適性，降低公司運營成本。

3.2維修工具專用化

維保工具是決定維保質量和效率的決定性條件。因為維保是流動作業，維保工具的數量和種類就受到了很多限制。除了配發專業工具，企業可以開發一些適用于電梯維保工作的專用工具，除了開發專用性強、使用頻率高又保證安全性的傳統工具，還要鼓勵增加掃描性的檢測性設備，對細小裂縫和磨損進行更準確探傷檢測。

比如：常用工具有游標卡尺，但是在封閉狹小環境中無法不受妨礙的測量?？梢蚤_發出針對小空間的數顯式卡扣式檢測尺。還有些縫隙部位，沒有尺寸合適的測量工具，維保工人都靠相近尺寸的工具測量后再依據經驗和手感確定是否合格?？梢蚤_發一些適用于小尺寸、小空間測量的專用工具。

3.3維保流程標準化

分析現有的維保流程，縮短維保作業時間，提高維保效率及維保作業安全性，將維保流程標準化也是企業綠色維保發展的改進措施之一。

制定較復雜的電梯部件的維保流程和標準工作時間的方法，是將一個部件的保養項目盡量放在同一時間批次進行。重點部件同一時間段的多項保養項目，由公司制定統一的流程，調整保養順序和操作步驟，培訓員工按照統一的工作標準和工作順序，既保證維保的操作到位，也保證統一的工作時間，也方便量化考核依據和維保質量[5]。

電梯部件模塊化，將部件作為整體進行維保，對于電器柜中的電器元件，增加卡扣式、插入式設計，既減少維修時間，又能增加安裝的可靠性。

標準化維保的重點在于培訓工作標準和流程掌握。公司在積累了技術標準和工作項目分解步驟之后，逐年更新保養流程。減少新老維保人員的維保技術差異，確保維保質量。讓維保人員在實踐中逐漸熟練掌握，提高維保效率。

3.4政府監管同步化

對于按需維保，重點在與維保的實施過程和維保效果的政策指向和監管。需要監管部門重新制定維保標準，修訂維保條例，細化維保的實施細則和手段。對按需維保提供政策上的指導和支持。電梯維保作業過程閉環化，從維保實施、維保完成、維保反饋，反饋結果再次補充指導維保項目的實施。監管部門要做到同步監管，全過程監管，并且收集維保企業、電梯乘用者的多方效果評價。

通過建立互聯網共享監控平臺，強化政府監管職能，同時加強監管過程的規范化、透明化。對于電梯故障率、故障排除時間、困人率、困人解救時間等項目要作為重點數據收集并整理。出現火災、困人等重大故障時實現自動報警，并同時將信息通知給物業、維保單位、安監部門三方。在電梯內張貼二維碼小程序，支持乘用者緊急報警、隨時反饋電梯故障和服務情況。監管電梯維保企業的維保質量和投訴率，對于資質不合格和維保故障高的企業進行整頓或者退出行業。

4電梯維保節能改造

做好電梯節能改造，是電梯綠色維保的有效措施之一。國家從政策層面引導電梯行業提升質量和技術水平、減少能耗。我國高耗能的老舊電梯數量巨大，節能空間巨大。對老舊電梯的節能改造實施，既解決因曳引設備落后、老化產生的運行能耗高的問題；也提高了電梯的安全性，長遠考慮也減輕了電梯維保的后續工作壓力。具體的改造措施有以下方面。

4.1動力系統改造

更換永磁同步式曳引電機，這種電機的優點是同等功率下扭矩大噪音低、振動小。節約空間，可以應用在小機房或者無機房安裝。經濟性好[6]。

安裝電能回饋器，通過電梯運行時產生的機械能帶來的交流電，經過交流—直流—交流轉變，變成再生電能，再通過電能回饋器、電能儲存裝置，將這些直流電再接回到交流電的電網之中，可大幅度減少電梯能耗。實現了電能的二次利用，也解決了機房中的散熱問題。

4.2其他改造措施

采用節能冷光源和感應裝置，讓電梯轎廂內照明、通風系統有人員乘用時工作，無需24?h不間斷照明、換氣；對于高層電梯，可以在樓頂布置太陽能，使用清潔能源給控制系統和轎廂內設備供電；采用高強度材料減輕電梯自重，增加設備使用年限。

4.3?新技術的應用

將磁懸浮技術應用于電梯導向裝置，電梯移動時與電磁導軌上的線圈產生磁力作用，不需要電梯轎廂與導軌接觸，依靠電磁力就可升降電梯。電梯運行時幾乎不產生機械摩擦力，低噪音、低能耗，?也是電梯節能改造的方向之一。

5結語

在全球低碳綠色的發展理念下，給電梯維保行業帶來了新的挑戰和發展方向。物聯網、智慧城市的建設，又為電梯維保提供了智能化技術支持。電梯行業已經實施的綠色安裝、綠色制造，綠色供應鏈等全產業鏈綠色項目，對綠色維保提供了行業指導和供應鏈等產業技術支持。電梯綠色節能維保的加入完成了電梯產業體系的全周期綠色化。電梯的綠色維保會隨著社會技術進步和電梯企業管理水平的提高，會更加安全、節能、綠色、可持續化發展。

參考文獻