基于事故树分析法（ATA）的电梯“假性溜梯”现象分析

黄忠林（福建省特种设备检验研究院，福建福州350008）

基于事故树分析法（ATA）的电梯“假性溜梯”现象分析

黄忠林（福建省特种设备检验研究院，福建福州350008）

电梯“假性溜梯”是电梯各类故障中最常见的一种。本论文研究内容主要是在搜集大量“假性溜梯”现象的基础上，采用事故树分析法分析“假性溜梯”产生的原因及提出相应的预防措施，为减少“假性溜梯”现象的发生发挥一定的参考作用。

真性溜梯；假性溜梯；事故树分析法；最小割集；结构重要度；原因分析；预防措施

近年来国内媒体关于电梯“溜梯”的报道经常见诸报端，给普通民众乘坐电梯的增加了莫大的安全恐慌以及对相关管理及监管单位的怨言，这不得不引起我们足够的重视。为贯彻“安全第一、预防为主”的管理方针，保障电梯的可靠、安全运行，提出基于事故树分析法对电梯“溜梯”现象的原因进行分析的课题，具有重要的安全意义与社会效应。

1　电梯“溜梯”的现象

电梯“溜梯”的两种现象：一种“溜梯”现象是指电梯在失去电力驱动和控制的情况下，由于轿厢与对重之间的质量差产生的位势能引起轿厢（或对重）上升或下降的现象.此现象非常危险，将给人身和设备安全构成严重威胁，轻者造成电梯冲顶、蹲底，重则引发重大伤亡事故，一般是由于制动器制动力矩不够或曳引力不足导致的，为“真性溜梯”，但该类型“溜梯”事故比较少发生；另一种“溜梯”则是“假性溜梯”，即电梯运行中如果突然出现异常信号，电梯控制系统出于自我保护，立即停止正常运行的指令，出现就近平层或而自动重新寻址，在急停短暂过程中，电梯运行速度或加速度发生变化，轿厢内的乘客产生失重感，造成电梯“溜梯”的错觉，本文主要针对常见的电梯“假性溜梯”现象，通过事故树分析法进行原因和预防措施的分析。

2　事故树分析法（ATA）的在电梯“假性溜梯”分析中的应用

2.1电梯“假性溜梯”事故树

“假性溜梯”本质上是电梯运行中位置或控制信号出现异常，电梯控制系统就近平层或返回基站重新寻址，是电梯自我保护的一种行为，本质上对乘客是没有伤害的，但在急停短暂过程中，电梯运行速度或加速度发生变化，轿厢内的乘客会产生失重感，还是会造成电梯内乘客的惊吓和恐慌，而且有的“假性溜梯”是发生“真性溜梯”的征兆。常见的“假性溜梯”原因主要有：

（1）电梯门系统安装质量差，电梯运行过程层门锁滚轮碰轿厢地坎，造成门安全回路出现瞬时的中断，导致电梯突然停顿后自动重新寻址；

（2）平层感应器感应不到电梯轿厢的位置，检测出电梯轿厢的位置与预设的位置不符合，如平层感应器固定不牢固，产生滑移、平层感应器积尘严重，感应不到平层信号、隔磁板与感应器啮合长度及间隙偏差，信号错乱和丢失、或平层感应器把固定支架螺栓磁化，导致信号误感应等；

（3）电气线路固定不牢固，接触不良，如主电源和部份电气安全开关的接线端不牢固或检修开关检修与正常接线不牢固，导致状态不稳定出现瞬时的中断；

（4）电梯随性电缆老化或安装时挤压破损，信号线断芯接触不良，造成电缆到弯曲部位时出现瞬间的中断；

（5）控制系统出现异常，如旋转编码器故障，位置计算错误，或串行通讯中召呼信号登记板损坏，造成召唤地址冲突，出现电梯乱停层；

（6）控制柜电气元件误动作，如继电器和接触器的辅助触点误动作；

（7）电梯使用环境影响，如电源电压波动超标、机房温度过高、控制柜积尘严重、潮湿等，都有可能导致电梯运行时出现异常停梯返基站。

通过上面对电梯“假性溜梯”事件可能产生原因的分析，结合它们之间逻辑关系，用事故树形式表达如图1所示。

根据电梯“假性溜梯”事故树中的分析的假性溜梯各相关因素之间的逻辑关系，其结构函数用布尔代数表达如下：

图1　电梯“假性溜梯”事故树

2.2“假性溜梯”结果分析

2.2.1“假性溜梯”最小割集“

假性溜梯”最小隔集求法同“真性溜梯”一样，都是利用布尔代数化简法，求得此事故树的最小割集16个，用最小割集表示如下：E1={X1，X2}，E2={X3}，E3={X4}，E4={X5}，E5= {X6}，E6={X7}，E7={X8}，E8={X9}，E9={X11，X10}，E10={X12，X10}，E11={X13，X10}，E12={X14}，E13={X15}，E14={X16}，E15={X17}，E16={X18，X19}。

2.2.2“假性溜梯”结构重要度分析

“假性溜梯”重要度大小判断根据下面的基本原则：①单事件最小割集中的基本事件结构重要度最大；②仅在同一最小割集中出现的所有基本事件结构重要度相等；③仅出现在容量相等的最小割集中的基本事件的结构重要度依出现次数而定，出现次数越多，其结构重要度越大；④在各最小割集中出现次数相等，则出现在容量较小的最小割集中的基本事件结构重要度较大。

电梯假性溜梯事故树的16个最小割集中，X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X14、X15、X16、X17这11个基本事件出现在一阶最小割集中，根据第①、②条基本原则，它们的结构重要度最大且相等。

X10、X11、X12、X13出现在{X11，X10}、{X12，X10}、{X13，X10}三个多阶最小割集中，根据第③、④条基本原则，X10出现三次，其结构重要度次之；X1、X2、X18、X19出现在{X1，X2}、{X18，X19}多阶最小割集中，由于和X11、X12、X13出现次数相等，均为一次，它们的结构重要度相等且最低。

综上分析，电梯真性溜梯事故树的基本事件结构重要度的排列顺序是：Iφ（3）=Iφ（4）=Iφ（5）=Iφ（6）=Iφ（7）=Iφ（8）=Iφ（9）=Iφ（14）=Iφ（15）=Iφ（16）=Iφ（17）＞Iφ（10）＞Iφ（1）=Iφ（2）= Iφ（11）=Iφ（12）=Iφ（13）=Iφ（18）=Iφ（19）。

2.2.3“假性溜梯”中最小割集与结构重要度危险性分析

上述假性溜梯分析中有13个一阶最小割集，重要度最大的基本事件分别是：电源电源波动大、机房温度过高、控制柜潮湿积尘严重、平层感应器积尘严重、隔磁板啮合深度少、平层感应磁铁滑移脱落、固定磁铁的支架磁化严重、控制柜变频器故障、曳引机旋转编码器故障、串行通讯板故障、随行电缆老化破损等，上述11个一阶最小割集中的基本事件发生任何一个，都可能导致电梯运行过程中位置信号突然丢失，要返基站寻址，从而让乘客感觉产生所谓的“假性溜梯”事件的发生。与此同时，基本事件中对安装过程缺陷未及时检查整改在多阶最小割集中出现了三次，重要度排在第二，也会经常导致电梯假性溜梯的产生，因此平时电梯维护保养时，对安装遗留的问题如层门滚轮与轿厢地坎间距过小，地坑张紧轮开关安装时间距过小，或使用过程限速器钢丝绳拉伸后间距变小，以及回路中开关接线未紧固，接触不良等问题进行系统排查，可以有效降低电梯使用过程突然中断返基站的假性溜梯发生的概率。另外，使用年限比较久的电梯，曳引轮严重磨损后钢丝绳运行中严重滑移，也是电梯位置信号丢失产生假性溜梯一个常见原因，平时维护保养时应定期检查，超过磨损量时，及时修或更换曳引轮。

根据上面对“假性溜梯”发生的原因分析，主要集中反应在人为、设备、环境等三个因素上，使用单位和维保管理除了应注重宣传乘客文明乘梯和保持机房良好的使用环境外，设备因素在日常使用管理中应予以足够的重视，尤其是与位置信号有关的平层感应器和控制系统的变频器和旋转编码器、通讯板以及会引起运行中会导致电梯突然中断的安全回路的安装缺陷等进行排查，可以大幅降低假性溜梯事件的发生，减少乘客乘坐电梯的恐慌情绪。

3　预防“假性溜梯”的措施

综合以上对“假性溜梯”各自可能产生的原因分析，采用事故树方式对各自之间的逻辑关系进行表达，根据最小割集和结构重要度的分析，得出预防和减少电梯“假性溜梯”的一些具体措施是：

（1）增强使用单位的安全责任主体意识，规范管理，加强日常巡查和维保监督工作。尤其是使用年限较长的电梯，不可避免会出现如曳引轮、钢丝绳、制动闸瓦、制动器铁芯等部件的磨损、卡阻和电气部件的老化，会大大增加电梯溜梯事故发生的概率，因此使用单位应积极配合、落实经费，对电梯老化、磨损的部件进行及时的更换和修理；

（2）提高维护保养人员的责任意识和维护保养质量。每月两次的维护保养除对设备进行清洁、润滑的等工作外，检查电梯制动系统、曳引系统、超载保护装置等安全部件是否有效，电梯运行时平层检测、电梯位置信号是否有异常现象发生，及时整改排除安全隐患，减少溜梯事故的发生；

（3）电梯应按规定进行定期年检。部分使用单位和维保人员由于专业知识的局限以及安全意识的淡薄，不具备技术能力和检验手段，及时发现和排查存在的溜梯安全隐患，因此定期对电梯进行年检可以弥补这些不足，是发现溜梯安全隐患的有效补充手段之一；

（4）政府监管部门和媒体应当加强安全乘梯的宣传，引导乘客文明乘梯、不超载，正确认识电梯溜梯的现象，尤其是遇到电梯发生“假性溜梯”时，能正确对待，避免社会性乘梯恐慌。

TU857

A

2095-2066（2016）31-0244-02

2016-10-23