电梯门回路检测功能检验

黄奶秋,宋萌萌,肖顺根

（宁德师范学院信息与机电工程学院,福建 宁德 352100）

随着城市高层建筑的日益增加，电梯已然成为人们出行不可或缺的交通工具.而作为乘客日常频繁接触的电梯重要部件——门系统，肩负着保障乘客生命财产安全的重要使命.电梯因门回路故障引起各类人身伤害事故时有发生，门回路安全已成为电梯业界提升乘坐安全的焦点.因此，有必要对电梯门回路检测功能进行分析研究.

1 检规要求

2017年6月12日国家质检总局发布2017年第44号文，批准对《电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯》（TSG T7001—2009，含第1 号修改单）修改，该修改单自2017年10月1日起施行.《电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯》（TSG T7001—2009，含第1号修改单和第2号修改单）（以下简称《检规》）里有关于电梯门系统的内容增加了电梯层门标识、层门门锁装置铭牌、轿门开门限制装置及轿门的开启、轿门与层门的旁路装置、门的回路检测功能等的要求.轿门与层门的旁路短接装置是为方便作业人员对层、轿门触点故障的维修并避免使用短接线而设置的一种功能；门回路检测功能则是防止作业人员维修层、轿门触点故障违规使用短接线，滞留短接线或是层、轿门触点因非人为因素粘连，电梯继续运行可能导致严重后果而要求设置的预防措施.这两项要求的增加提高电梯门系统电气运行的安全性，尤其是门回路检测功能基本上杜绝了因电梯门回路故障而发生电梯“开门走车”的现象.

《检规》附件A 中规定电梯必须具备门回路检测功能，轿厢处于开锁区域范围内、层门门锁释放且轿门开启时，如果验证轿门闭合、层门锁紧的电气安全装置和轿门监控信号出现故障，该功能立即监测并停止电梯的正常进行[1].这里强调电梯门的回路检测发生的时刻、状态、结果.自《检规》执行以来，对门回路检测项目检验过程中也发现了不少问题，笔者将对该项目检验进行分析探讨.

2 工作原理

目前业界应用的门回路检测模式有3 种.1）安全电路作为检测系统.采用安全电路作为门回路检测的基本电气原理图如图1所示，该检测系统程序简单、成本低廉，目前被普遍采用.2）专用模块作为检测系统.电路引入测试电压模块，电气原理如图2所示，电梯到站平层开门后，在层、轿门锁回路上接通直流电压，通过检测模块检测点上检测的电压实现对层、轿门锁回路的判断.3）可编程电子安全相关系统（PESSRAL）检测系统.系统中不具备单独的门回路检测电路或装置，通过检查采集到的信号和正常运行时值对比实现门的闭环回路检测功能，日常实际检验工作中，第2种、第3种检测模式应用较少，因此就目前广泛应用的第1种检测模式展开探讨.

图1 门回路检测基本原理图Fig.1 Schematic diagram of gate loop detection

图2 采用专用模块检测的电气原理图Fig.2 Electrical schematic diagram using special module detection

由图1电气原理图可知，电梯利用安全电路输出短接门锁功能，当电梯停靠在层站，层门和轿门完全打开时，控制系统输出短接SO1 和SO2 触点指令，短接门锁，然后通过层门和轿门门锁触点监测点X3 有无电压来判断层门和轿门触点是否存在故障.当监测点X3监测到电压时，控制系统输出指令电梯停止运行.层门、轿门状态与门锁监测点X3、门锁回路监测点X5状态如表1所示.具备轿厢运行的预备操作和门开着情况下的平层和再平层控制功能的电梯[2]，门回路检测时，电梯利用装于层、轿门门锁回路的桥接或旁接电路中的安全电路，实现检测功能.轿门监控信号的监测独立于层、轿门电气安全回路以及层、轿门锁回路和安全回路，它能以电气安全触点的形式设置，也能以非电气安全触点的形式设置光电感应开关、轿门到位验证开关、电磁感应开关，甚至是门机编码器信号开关.程序将监测到信号X2与轿门状态对比，发现异常即停止电梯运行.

表1 X3、X5监测点状态表Tab.1 X3,X5 monitoring point status table

为详细分析电梯门回路检测发生过程，将电梯运行平层到站到关门到位过程分为6个时间节点：平层到站、开门、开门到位、开始关门、关门、关门到位，其过程如图3所示.《检规》强调轿厢在电梯开锁区域范围内、轿门开启后且层门门锁释放的时候才开始进行门的回路检测.《电梯制造与安装安全规范》（GB7588—2003 含第1 号修改单）（以下简称《规范》）中对电梯层轿门的开锁区域作了详细规定，规定该区域应限制在层站地面上下0.2 m范围内，除非用机械方式驱动层门和轿门同时动作，该区域可以限制在层站地面上下0.35 m范围内.在该区域内，轿门开启包括轿厢预备操作和平层和再平层时轿门的开启.同时《规范》表示在轿厢动作前层门必须被可靠地锁紧在闭合位置，锁紧应当由一个符合要求的电气安全装置验证.但层门有效锁紧前，轿厢可进行运行的预备操作[3].除轿厢预备操作和平层和再平层外，层门门锁释放时轿厢必须停止运行.因此，电梯从开门开始到关门到位期间的运行过程中，甚至在轿厢预备操作和平层和再平层时，都处于轿门开启、层门门释放状态.在这期间进行门回路检测都符合《检规》要求，都能达到安全检测的水平[4].但实际应用时，为避免电梯运行过程中门回路检测发现故障，停梯运行给乘客带来不良乘运体验，不在轿厢预备操作和平层和再平层时进行门回路检测.同时，为方便系统控制，常常将原有的开门到位信号作为检测开始触发信号，而将门回路检测的时机设定在开门到位到开始关门这段时间内.结合《规范》对验证轿门和层门闭合的电气安全装置规定：1、每个轿门必须设置符合电气安全要求的装置来证实轿门处于闭合位置，从而满足轿厢不能启动和停止运行的要求.2、当层门与轿门联动水平滑动时，如果层门的锁紧装置必须建立在层门有效关闭的基础上，则该装置亦可作为层门的闭合验证装置[3].由此可知，门回路检测包括轿门上所有验证门扇闭合的电气安全装置和监控信号，以及层门上所有验证闭合和锁紧的电气安全装置[5].

图3 电梯平层工作过程示意图Fig.3 Schematic diagram of the working process of elevator leveling

3 现场检验

《检规》中对门的回路检测功能的具体检验方式方法并未作明确规定，而仅是提出可通过现场模拟操作来检查门的回路检测功能.对于本文前述的第1 种门回路检测模式，实际检验工作中，将电梯停靠至某个层站，断开电梯电源，根据门回路检测电气原理图在控制柜或轿顶查找层门回路、轿门回路等子回路的接线端子，短接相应的子回路连接点，模拟相应子回路故障.接通电梯电源，启动若干召唤信号，电梯最迟应在人为设置故障的层站开门后至关门到位前停止运行[6].该检测模式，以回路作为检测单元，现场必须将“大封线”并联到子回路中，否则无法验证该电梯是否具备门回路检测功能.

4 分析探讨

由如图1基本电气原理图的原理可知：1）该电路采用基于“大封线”模式检测实现，对于轿门回路，轿门全部安全触点被短接或轿门回路被“大封线”并联旁接；对于层门回路的层门门锁锁紧安全触点和闭合安全触点同时被短接或层门回路被“大封线”并联旁接，检测回路才能检测出故障.当轿门部分触点被短接或某层门仅短接单个锁紧闭合触点，门回路检测无法检测出故障[7].由间接机械连接的滑动门门扇极易因连接断裂分离未被锁紧和闭合，而发生人员坠落或剪切事故.2）该电路在某层站时，轿门和层门门锁上的安全触点全都被短接，门回路检测电路无法检测区分具体的回路故障，这给维修人员排除门回路故障带来困难的同时还伴有操作风险.3）为方便对门回路检测功能进行全面分析探讨，对图1的基本电气原理图进行扩展，以贯通门形式为例，其电气原理图如图4所示.当电梯采用部分楼层贯通同时开关门，部分制造单位并未对该检测模式电路进行升级，层门、轿门门回路检测仍采用1 个检测点检测门锁回路，该电路不止含有图1电路的风险，还隐藏着更大的安全隐患：当贯通门某个层站（k层站）同时开关门.一侧轿门安全触点GS1、GS2，同侧层门安全触点kDS1、kDS2 同时被短接或粘连时，该侧轿门GS（FGS 或BGS）和层门kDS（kDSf或kDSb）处于连接状态，检测回路无法检测出故障，也就是说一侧层、轿门门锁回路故障，经过一次开关门检测后，电梯仍能正常运行.门回路检测功能对贯通门任一侧层、轿门的监测完全处于“盲区”状态，极大降低了电梯的安全性能.

图4 贯通门同时开启的门回路检测电气原理图Fig.4 Electrical schematic diagram of door loop detection with simultaneous opening of through doors

为完善该门回路检测模式的检测功能，可以考虑作如下改进：1)在门锁回路上相应位置增加检测点，对各个层轿门甚至各个安全触点实时监测，准确发现门锁回路的故障节点.2)电路中引入检测模块，该模块在电梯开门后工作，对该层站的层轿门门锁回路实施检测，通过反馈信号判定门锁的故障状态.

5 总结

为减少门回路故障引起伤害事故，增加电梯门回路检测功能和电梯旁路功能，虽然这些功能从设备本体及操作性上杜绝门回路的人为违规操作，也会降低检修人员对电梯门回路安全的警惕，但部分电路设计缺陷，导致功能失效，可能带来另外一种意外风险.因此，无论是电梯制造单位、施工单位还是检验机构都不容忽视电梯门回路安全检测功能的缺陷，尤其设计、制造环节应综合考虑各种情况的门回路故障，确保电梯安全运行.