基于红外热成像技术的电梯电气系统检测技术探究

刘奂，宋伟，王泽京

（西安特种设备检验检测院，陕西 西安 710065）

近几年，在社会经济和科技的发展支持下，电梯的功能日益完善，电梯电气系统中所牵扯到的零部件日益增多，电梯电气系统开始变得更加复杂，由此对电梯电气系统维护人员的工作也提出了更高的要求。红外热成像技术具有非接触、检测快、干扰少的特点，因而被人们广泛的应用到电梯电气系统检测工作中。在红外热成像技术的支持下能够保证电梯的运行安全，并为电梯的稳定运行提供可持续的信息支持。为此，文章结合电梯运行实际情况，就红外热成像技术在电梯电气系统中的应用问题予以探究。

1 红外热成像技术概述

在电气设备运行的过程中只有发挥出各个元件的系统功能才能够更好地控制电气设备。一般情况下，电气设备出现故障在之前都会有所表现，且随着设备表面温度的提升还会出现特征变异，使得设备呈现出和其他设备相比不同的特点。

红外热成像技术在电气设备检测中的应用可以在不接触、不停机、不停电的情况下就完成电梯电气设备故障诊断，即借助电梯电气设备出现故障时所释放的大量热量来判定电气设备是否存在故障，之后根据设备的故障类型，工作人员会给出对应的处置措施，避免因为故障发热所引发的事故损失，提高设备故障检测效率。

2 红外热成像技术的应用特点

（1）非接触检测。红外热成像技术是被测电梯元件上辐射的红外线能量，因此，在使用这项技术检测电气设备的时候，对干扰测试对象没有太大影响，而且也非常合适电梯使用频率检测，以及运行磁场的检测。同时还可以适用于电气控制系统的电路故障检测。（2）稳定性极高且操作方便、安全。电梯电气控制系统的包含多个大小的交流电，在电气系统检测过程中对技术的性能有着较高的要求，因为如果技术选择应用不恰当会影响到检测工作的精准度，甚至严重的情况下还会诱发安全隐患。红外热成像技术的使用和其他的检测技术相比，具有较高的安全系数、稳定系数和可靠系数，且在应用过程中对各个电梯电气系统检测条件，以及电梯运行的环境要求，并不会太高。（3）红外热成像技术不需要电梯元器件布置图、详细的电梯运行资料就能够精准的判定出电梯电气系统的运行故障，针对故障给出对应的解决措施。（4）红外热成像技术能够借助仪器，对电气控制板中的元器件，做好扫描的检测工作。技术的使用融合了分析、定位、检测，是一个综合性较强的检测技术形式。

3 红外热成像技术支持下电梯电气系统检测分析方法

3.1 表面温度判断技术

在红外热成像技术应用中的表面温度判断技术能够对电梯电气系统元件表面的温度进行判定，由此帮助相关人员判断电梯电气系统的元件表面是否存在缺陷。在电子元器件的温度判定，使用在电气系统中暴露在外的接触头。具体检测时，根据其表面温度，以及电气行业标准，以此来判断电气元优缺件是否存在缺陷。在经过多方的测试分析之后会找到电梯电气设备最热温度和异常的部位，根据设备的异常点来采取积极的措施予以处理。

3.2 相对温度判断法

红外热成像技术中的相对温度判断方法是指电梯电气系统中2个对应测试点温度差和较热点温度提升数值的百分比。按照规范的标准，电梯电气系统中的电流致热元器件，在处于较低环境中的时候，其元件的温度提升就会超过规定的数值。但是温度提升数值和电梯电气故障之间的关系缺乏规范的设定，而将相对温度判断法应用其中就能够检测出快速提升温度是否是因为电梯电气设备的故障。电梯电气系统相对温度=（电梯元件发热点温度提升-电梯正常相对应点温度提升）/（电梯元件发热温度-电梯正常相对应点温度）/（电梯正常相对应点温度提升-电梯运行环境参照体的温度）。

3.3 同类比较法

为了可以更好判断电梯是否处在一种正常的运行状态，在同地的电报回路内，采用三相电流对称和设备相同的情况下，可以使用三相电流致热型元件对比法，判断其温度的提升数值是否正常。在这个期间如果三相电压同时出现了异常的情况，可以将数据信息和同回路同类电梯电气设备进行比较。另外，考虑到电梯电气回路负载的复杂性，在出现三相电流不对称问题的时候要进一步考虑负荷变化对电梯电流的影响。

在开展对比测试时，如果型号规格相同的电气电压致热元件，可对温度的提升来判断电气元件是否正常。一般情况下，在电梯电气元件的温度超过允许温度的30%的时候，则是可以将电梯电气系统判定为重大安全隐患。

3.4 图像特征判定方法

红外热成像技术是一种非常有效的判断方法，以图像特征判定为主，根据经验积累来进行。在图像特征判定方法的作用下能够帮助相关人员技术发现特殊电梯电气的元件缺陷，比如抱闸接触器发热故障，在了解电梯电气接触器发热故障之后，将同类型电梯的正常运行形态和异常状态电气热图像的差异进行综合判断，由此来验证电梯是否处于正常的运行状态。

3.5 档案分析方法

红外热成像技术能够借助档案来分析同一个电梯电气系统在不同时期、不同阶段难度检测数据信息，包含电梯电气系统温度的异常升高、电梯电气系统相对温差、电梯电气系统的热谱图，结果参数信息，分析电梯电气系统所造成热参数变化的速率，并且有效判断电气系统是否处在正常状态下。

4 红外热成像技术在电梯电气系统检测中的具体应用领域

4.1 红外热成像技术在电梯三相不平衡中的应用

从电梯电气系统运行发展实际情况来看，电气系统普遍存在这样一个现象：三相电流和电压幅度数值变化不一致。在三相电流和三相电压变化幅度不一样的情况下会使得电梯电机设备温度不断提升，这个期间还会出现比较大的损耗，严重的情况下还会威胁电梯的稳定运行。由此我们可以发现，因为三相不平衡故障所引发的电梯运行不稳定是导致电梯事故的主要原因。将红外热成像技术应用到电梯电气系统故障检测中会对电梯运行中潜在的安全隐患进行检测，由此来及时找到电梯运行故障。

4.2 红外热成像技术在电梯电机观测中的应用

在电梯电气系统运行的时候可以使用红外热成像技术能够对电梯电气系统的运行温度实施全方位的检测控制，将电梯电气系统的运行区域划分为几个部分，并针对不同部位的温度变化来组成一个二维图像。在这个图像中，相关人员能够精准的观察出电梯电气设备温度数值的变化，之后技术人员会根据电梯电气系统的温度变化来确定电梯是否处于安全的状态。

4.3 具体运用分析

红外热成像技术，在电梯安全评估中非常常用。特别是能够对电梯变频器来说，在红外热成像技术的支持下会对变频器的使用实施精准的评估，在变频器温度超过150℃的时候，则是可以认定电梯的变频器温度出现了局部过高的现象，这个现象如果没有得到及时的处理就会诱发更为严重的事故。

5 应用的具体注意事项

使用该技术对电梯电报系统进行检测过程时，要始终确保电梯始终处于一个稳定的状态，并确保电梯已经运行一段时间，因为，只有如此才能够保证电气系统元件具有一定的热量。在对电梯电气系统实施检查的时候，技术人员还需要全面了解电梯的运行情况和荷载情况。在打开红外热成像仪器的时候要确保相关仪器设备的数值能够始终在正常的范围内，保证电梯电气设备能够满足检测环境的要求。

在开展电梯电气设备检验的时候要注重对检测部位的全面扫描，在电梯电气系统出现异常现象的时候，相关人员要及时标记，之后对设备的异常部位开展全面的检查。为了能够更好的发挥出红外热成像技术在电梯电气系统运行故障检测中的应用作用，需要相关人员着重关注以下几个方面的问题。

（1）电梯电气系统运行中，关联器械需要在允许的范围内尽可能的靠近电梯电气控制系统，在设备的密切关联和配合下来全提升电梯电气元件表面的测温精准度。在进行电梯电气系统检测时，设备之间需要保持一定的安全距离，这样就可以避免其对电梯电气系统造成不利影响，提升该技术的检测能力，使测量结果更加精准。

（2）使用电梯红外热成像技术形式来从多个角度对电梯电气系统的元件实施跟踪，明确电梯元件最理想的检测位置，完成检测后标记好，明确同型号电梯电气系统的可比性，提高电梯电气系统运行的精准性。应用红外热成像技术从不同角度对系统进行跟踪测量，根据其温度及时判断故障的位置。确定故障后还要进行标记，方便维护人员开展维修。

（3）检测电梯电气控制系统温度提升情况。在电梯电气设备检测工作中为了能够保证检测的精准性，需要尽可能的使用和电梯电气系统类似的物体。

（4）红外热成像技术电梯检测一般在电梯机房内部进行，电梯红外热成像系统的电梯电气控制系统测温量程适合设定在电梯机房环境温度加温升之前进行检测。

（5）在明显的电梯电气电磁场环境中，仪器设备每间隔5～10min就会出现图像不均衡的现象，这个时候为了能够更好的处理这个现象需要做好电梯电气系统内部的温度检测工作。需要相关人员对影像形成间隔进行合理控制，要将间隔时间控制在5min左右，这样既可以保证影像成型更加平衡稳定，又可以提高最终检测结果的准确性。

6 结语

综上所述，红外热成像技术在电梯电气系统中的应用能够弥补以往电梯电气系统检测遇到的局限性问题，实现对电梯电气设备故障的精准定位和判断，全面了解电梯电气设备的故障成因。文章结合红外热成像技术内涵和使用特点，就其在电梯电气系统中的检测方法和检测领域应用问题予以了分析。在未来，为了能够更好的发挥出红外热成像技术在电梯电气系统运行故障检测中的应用作用，需要相关人员着重关注以下几个方面的问题。

（1）在进行电梯电气系统检测时，设备之间需要保持一定的安全距离，避免对系统造成影响，提升该项技术的检测能力，使测量结果更加精准。

（2）在进行电梯电气系统检测之前，要应用红外热成像技术从不同角度对系统进行跟踪测量，根据其温度及时判断故障的位置。确定故障后还要进行标记，方便维护人员开展维修。

（3）在进行检测时，要考虑到系统运行的环境温度情况，选择恰当的电气元件。

（4）如需连续使用设备，就要对影像形成间隔进行合理控制，要将间隔时间控制在5min左右，这样既可以保证影像成型更加平衡稳定，又可以提高最终检测结果的准确性。