电梯轿厢困人智能监测系统的应用与关注重点

陶建伟，张爱民，郭晓庆，李 磊，姚 臣，张 晔，马 龙，孙业岗、周 波

（北京北安时代电梯安装工程有限公司，北京市 100124）

0 引言

2016年3月5日，一篇题为“业主电梯内死亡1个月才被发现”的帖子，在网络上迅速发酵。该帖称，2016年3月1日，陕西省西安市某小区，发现1名独居且患有癫痫疾病的女业主被困在电梯轿厢内死亡，发现时手已变形，电梯轿厢壁上有明显抓痕，而距离该电梯因故障停止使用已经过去了整整30 d。

经过初步调查，2016年1月30日电梯出现故障后，物业公司联系了电梯维修保养单位，2名电梯维修人员抵达现场后，发现电梯停在10层与11层之间，曳引钢丝绳有脱槽、断股等现象，电梯维修人员采取站在11层位置向电梯轿厢内喊话的方式来询问是否有被困人员，在未听到应答后，采取了切断电梯电源停梯的处置方式，并上报了物业主管部门。直到春节过后3月1日，当电梯维修人员再次对电梯进行维修时才发现电梯轿厢内的被困女业主。

2017年4月1日，由于电梯突然发生故障，杭州的李女士被困在1楼和2楼之间，从晚上10点半一直被困到次日早晨7点才被救出。期间李女士每3 min按1次电梯里的呼叫报警按钮，确始终没有应答。由于电梯轿厢里没有手机信号，她的丈夫陈先生也给她打过电话，确始终是无法接通状态，加上当时以为爱人在嫂子家睡下，所以也没在意。直到第二天早上6点，李女士听到有邻居出门，才开始采取拍打电梯门的方法报警获救。

经过初步调查，物业查看了当晚值班室视频监控，发现值班人员正常在岗，没有聊天和睡觉等违规情况。后经检查，发现这部电梯报警电话报警音量特别小，造成值班人员没有听见报警铃声。

2009年8月13日，广州市西路精都服装城发生的7岁男孩坠落电梯井道死亡的意外事故，经查小男孩在4楼进入到电梯，在电梯从5楼到7楼的过程中，由于小男孩贪玩3次推动正在运行的电梯轿厢门，造成电梯安全保护装置动作，受困在电梯轿厢中，由于孩子年龄小，不懂相关报警设施的使用，造成推开轿厢门后，从7楼层门与轿厢门之间坠入了井道。

通过现场检验与痕迹分析及对目击者的调查取证，广州市特种设备事故鉴定中心分析后认定意外事故！事发电梯年检法定手续完备，电梯轿厢内各种安全标志齐全，张贴有《电梯使用安全守则》，电梯运行符合技术指标，处于正常状态，轿厢内紧急报警系统工作正常。

通过上面3个真实的案例，可以分析出导致女业主死亡、杭州李女士被困不能及时获救和小男孩坠亡的主要原因有7个方面。

（1）电梯维修人员严重违反操作规程与相关规章制度，在电梯切断电源前、后没有确认电梯轿厢内是否有被困人员，工作存在严重过失。

（2）电梯轿厢没有安装视频监控设施或视频监控设施损坏等原因，造成物业监控室人员没有发现电梯轿厢内被困人员。

（3）电梯对讲报警系统原因，造成报警铃声小。

（4）电梯轿厢内没有手机信号。

（5）女业主患有癫痫等疾病，发病时不能对电梯维修人员的询问做出相应回应，且不能采取正确的自救报警方式。

（6）业主为独居或其他原因造成没有家人进行寻找。

（7）小男孩没有自主报警救援能力。

以上7点原因看似巧合、似不可能发生，但确真实地发生了，造成电梯乘运者长时间受困甚至出现被困女业主的直接死亡。当排除（1）电梯维修人员违章操作、（2）～（4）点硬件及安防设施缺失等因素以外，那么当（5）～（7）点由于乘运者自身某种原因造成“困人”事件发生时，乘运者又将如何采取相应有效自救措施呢？

目前，中国已经成为世界上老年人口最多的国家，也是人口老龄化发展速度最快的国家之一。2015年我国60岁及以上人口达到了2.22亿，占总人口的16.15%，到2050年，全世界老年人口将达到20.2亿，其中中国老年人口将达到4.8亿，几乎占全球老年人口的1/4。电梯作为垂直运输交通工具，成为了老年人上下楼出行的首要选择。

在排除电梯维修保养不当和管理失职等原因造成的安全风险外，电梯乘运者尤其是老年人自身原因又呈现出使用电梯时的一些潜在特定风险！发生意外跌倒、突发心血管疾病等特殊因素，成为了特定人群常见的伤害事件，其中没有被及时发现与解救，是造成当事人失能和死亡的主要原因，对家庭将造成了不可挽回的伤害。

如果电梯乘运者“刚巧”在电梯轿厢里突发疾病造成失能，短时间内又没有其他乘运者使用电梯时，将如何被发现与处置呢？为此，对电梯轿厢困人发生原因种类、报警方式、被困人员性质及存在的潜在风险与问题进行了系统的研究与分析，并与2017年正式立项研制开发了电梯轿厢困人智能监测自动报警系统，该系统在电梯因故障或安全保护装置发生动作后的，造成电梯乘运者“被动”式受困及报警方式的基础上，针对电梯非自身原因造成轿厢内人员发生“主动”式受困时的监测、发现、判断、处置及报警等特殊情况，特殊需求等方面展开了新的思路，开辟了新的做法，从而为电梯安全运行保障体系的建立健全做出了尝试性的探索。

项目经集团公司推荐，上报到北京市总工会科研创新项目助推计划，在获得市总批准立项的同时，北京市总工会又将该科研项目推荐到中华全国总工会，同年12月，课题正式被中华全国总工会获批为2017年度职工创新补助资金项目，同时也成为全国40个获批项目中，北京地区唯一的一个重点科研开发攻关项目。

1 系统研究的重点与意义

在系统开发前，首先将目前电梯发生困人的主要原因、报警方式及受困人员分类等进行了系统的分析与研究。

1.1 电梯困人原因

（1）设备原因。包括机械故障、电器故障和安全保护装置动作等原因。

（2）管理原因。包括电梯维修保养人员技术水平低、维修保养不到位、维修保养工具使用不当和维修保养体系不健全或未有效实施与监督等原因。

（3）其他原因。包括发生火灾、地震等不可抗力原因。

1.2 电梯困人报警方式

目前电梯发生困人时，受困者所采取的报警方式依次分为5种。

（1）按动电梯轿厢内报警电话按钮。依据国家标准GB 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》中规定，电梯轿厢内应安装有乘客易于识别和触及的紧急报警装置。目前按照国标要求，在电梯上会安装五方对讲装置，即监控室对讲装置、机房对讲装置、轿顶对讲装置、轿厢对讲装置、底坑对讲装置。电梯轿厢报警电话按钮通常安装电梯轿厢操作盘上方，在便于成年人操作的同时，也防止出现儿童等人员误操作的发生。当电梯发生困人情况时，被困乘客可以通过选择按动报警电话按钮的方式来与物业监控室取得联系，说明现在自身所处的情况，从而得到专业救援。

（2）按动电梯轿厢内报警警铃按钮。报警警铃通常安装在电梯轿厢的顶部和首层层门处，当电梯发生困人情况时，被困乘客可以通过选择按动轿厢操作盘上方的报警警铃按钮，当警铃响起时与外界取得联系，说明现在自身所处的情况，从而得到专业救援。

（3）被困者自主拨打报警电话。当电梯发生困人情况时，被困乘客可以通过选择用手机拨打张贴在轿厢上的电梯检验合格证报修电话或乘梯须知中物业、维修人员的电话来进行报警，说明现在自身所处的情况，从而得到专业救援。

（4）被困者通过拍打轿厢门报警。当电梯发生困人情况时，被困乘客可以通过选择用手拍打电梯轿厢门的方式进行报警，通知路过的人员，说明现在自身所处的情况，从而得到专业救援。

（5）被困者通过电梯轿厢视频摄像头报警。当电梯发生困人情况时，被困乘客可以选择通过朝电梯内安装的视频摄像头挥动手臂的方式来引起监控室人员注意进行报警，从而得到专业救援。

上述报警方式的选择，都是在电梯发生故障或安全保护装置发生动作后，电梯发生“被动”式困人模式时，受困人员所采取的对应报警方式选择，在此基础上，又进一步将受困人员进行了分类。

1.3 电梯受困人员分类

（1）有自主行为能力人。这里指的有自主行为能力人为能够正常活动，能够辨别自己的行为和后果的人员。

（2）无自主行为能力人。这里指的无自主行为能力人为需成年人监护的人员和进入到电梯轿厢的乘客由于突发疾病或其他某种原因造成由有自主行为能力人转变为无自主行为能力的人员。

结合上面3个案例可以看出，上述5种常态报警方式是基于有自主行为能力人的条件下有效使用的，不能够完全满足电梯乘运者由于突发某种疾病或其他原因，造成由有自主行为能力人转变为无自主行为能力人时或其电梯相关报警设施缺失情况下，电梯乘运者发生“主动”式受困时，不能自主及时脱困及报警的需要。因此，课题所提出的电梯轿厢困人智能监测自动报警系统是在上述传统困人报警装置的基础上，为了防止出现进入电梯轿厢的乘客由于某种原因，造成失去行为能力“主动”式受困在电梯轿厢内，无法自主报警、无法与外界进行联系、无法得到快速施救的情况下。针对这种看似巧合的小概率事件进行的系统研究与设计。

系统监测数据可以纳入到小区动态安防系统网络中，为何时、何地出现的此类突发事件的快速营救、快速处置，减少受困者的二次伤害程度进一步扩大，提供了可靠而强有力的信息支撑！是协助、解决、预防电梯乘运者乘梯潜在风险，减少安全隐患事故发生的重要手段之一，是在现有传统电梯报警装置及报警方式的基础上，又增加的一道安全防线，具有非常重要的意义！

2 本系统的技术条件与组成

2.1 技术条件

（1）系统兼容性。系统所安装、采集、布置的信息采集信号装置为单独独立选取，系统具有很强的兼容性，适用于各种品牌、型号和控制方式的电梯。

（2）系统安全性。电梯作为一种特殊的交通运输工具，保证其安全可靠运行是从事管理工作的出发点和最终目标。本系统作为一套辅助电梯轿厢内发生“主动”式困人时的报警系统，在设计、原器件选型时充分考虑到其安装、投入使用的安全性、可靠性及准确率。这主要体现在系统整体设计方案是否合理，软、硬件工作的可靠性以及信号采集装置的安全性与稳定性。

（3）系统可操作性。系统易于掌握和操作，能够直观的反映出当电梯乘运者由于突发某种疾病或其他原因，造成由有自主行为能力人转变为无自主行为能力人时，轿厢内人员发生的“主动”式受困的发现、检测、判断、处置、报警等特殊情况，特殊需求。

从用户使用功能及定位的角度出发，在推出远端电梯轿厢困人智能监测自动报警系统的同时，也从用户节省成本的角度出发，提供了只选择现场报警警铃模式输出的选择，满足了不同用户的使用需求，也是其作为有效推广的重要因素。

2.2 系统硬件部分

系统下位机由信号采集器主要由电源、信号采集处理板、可编程序控制器、通信模块装置、警铃装置5个部分组成，上位机由远端监控中心计算机、短信息发射模块等组成。

2.3 系统软件部分

监测软件是用微软的Visual Basic 6.0进行开发的，由系统组态软件、数据库、远程网络通信软件系统和“主动”式困人数据采集处理程序、报警触发程序组成。通过安装在自动扶梯或自动人行道上的监测设备，可实现18项基本功能、1项控制功能和1项备选功能。

2.4 系统实现功能

通过安装在电梯轿厢内的智能检测信号采集装置模块，电梯轿厢困人智能监测自动报警系统，可实现15项基本功能、2项备选功能。

2.4.1 系统15项基本功能

（1）具有专人密码防误操作功能，没有授权的工作人员不能进入操作界面。

（2）可实现24 h全天候对被监测电梯进行时时数据交换与监测功能。

（3）具有时时通信自动测试监测功能。

（4）具有日期与时间显示功能。

（5）具有电梯是否运行显示功能。

（6）具有电梯运行上、下方向显示功能。

（7）具有电梯楼层显示功能。

（8）具有电梯开门、关门显示功能。

（9）具有电梯主电源正常判断显示功能。

（10）具有电梯是否在门区显示功能。

（11）具有电梯常态轿厢困人报警显示功能。

（12）具有当进入轿厢内乘客由于自身某种原因造成失能或没有意识知觉的情况下发生“主动”式受困时的非常态轿厢困人自动报警显示功能。

（13）具有当接收到现场电梯发出的困人信号时，自动启动连接在电梯轿厢或首层位置的警铃，实现现场报警功能。

（14）具有监测主机自动发出声音报警提示功能。

（15）具有当接收到现场电梯发出的困人信号时，监测主机自动显示对应楼号和电梯编号功能。

2.4.2 系统2项备选功能

（1）具有当接收到现场电梯发出的困人信号时，监测主机自动将对应电梯视频监控画面放大功能（当电梯轿厢安装有视频监视系统时，具备此功能）。

（2）具有手机自动发送被困人员所在楼号、梯号中文短信息辅助功能。

3 结语

随着城市建设的不断扩大，电梯作为特殊的交通工具已经融入到了每个人的日常生活中。截止到2017年底不完全统计，全国电梯保有量已经达到540万台。

在关注电梯设备自身产品质量、维修保养质量、运行安全和安全乘梯常识的同时，也应该从不同的侧面与角度来对与电梯有关的各种非主观原因造成的事故进行分析，将有可能发生看似巧合的小概率安全隐患进行有效的梳理。电梯轿厢“主动”式困人智能监测自动报警系统课题的提出与实施，为电梯使用者特殊情况下发生“主动”式受困的潜在风险等方面展开了新的思路，开辟了新的做法，为电梯安全运行保障体系的建立健全与完善做出了尝试性的探索，具有深远的意义。